1、 概述概述1感知層感知層 2小結(jié)小結(jié) 5網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 3應(yīng)用層應(yīng)用層 4主要內(nèi)容 “物聯(lián)網(wǎng)”概念的問世，打破了之前的傳統(tǒng)思維。在“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代，鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是物理世界和數(shù)字世界的融合。 物聯(lián)網(wǎng)需求分析 物聯(lián)網(wǎng)是為了打破地域限制，實(shí)現(xiàn)物物之間按需進(jìn)行的信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、融合、使用等服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。因此，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該具備如下3個(gè)能力 ：全面感知、全面感知、可靠傳遞、智能處理可靠傳遞、智能處理物聯(lián)網(wǎng)需求分析（1）全面感知）全面感知：利用RFID、傳感器、二維碼等隨時(shí)隨地獲取物體的信息，包括用戶位置、周邊環(huán)境、個(gè)體喜好、身體狀況、情緒、環(huán)境溫度、濕度

2、，以及用戶業(yè)務(wù)感受、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等。物聯(lián)網(wǎng)需求分析（2）可靠傳遞）可靠傳遞：通過各種網(wǎng)絡(luò)融合、業(yè)務(wù)融合、終端融合、運(yùn)營管理融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。物聯(lián)網(wǎng)需求分析（3）智能處理）智能處理：利用云計(jì)算、模糊識(shí)別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對海量數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對物體進(jìn)行實(shí)時(shí)智能化控制。物聯(lián)網(wǎng)需求分析物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)目前在業(yè)界物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)也大致被公認(rèn)為有這三個(gè)層次，底層是用來感知數(shù)據(jù)的感知層感知層，第二層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層，最上面則是內(nèi)容應(yīng)用層應(yīng)用層 。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚皮膚和五官五官識(shí)別物體，采集信息。感知層包括二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器標(biāo)簽和讀

3、寫器、攝像頭攝像頭、GPS等，主要作用是識(shí)別物體，采集信息，與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和五官的作用相似。 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞神經(jīng)中樞和大腦大腦信息傳遞和處理。網(wǎng)絡(luò)層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心網(wǎng)絡(luò)管理中心和信息處理中心信息處理中心等。網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲取的信息進(jìn)行傳遞和處理，類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)中樞和大腦。 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會(huì)分工社會(huì)分工”與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛智能化。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)的深度融合，與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)行業(yè)智能化，這類似于人的社會(huì)分工，最終構(gòu)成人類社會(huì) 。物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu) 概述概述1感知層感知層 2小結(jié)小結(jié)

4、 5網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 3應(yīng)用層應(yīng)用層 4主要內(nèi)容感知層功能 物聯(lián)網(wǎng)在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，從原有網(wǎng)絡(luò)用戶終端向“下”延伸和擴(kuò)展，擴(kuò)大通信的對象范圍，即通信不僅僅局限于人與人之間的通信，還擴(kuò)展到人與現(xiàn)實(shí)世界的各種物體之間的通信。物聯(lián)網(wǎng)感知層解決的就是人類世界和物理世界的數(shù)據(jù)獲取問題。感知層處于三層架構(gòu)的最底層，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)，具有物聯(lián)網(wǎng)全面感知的核心能力。作為物聯(lián)網(wǎng)的最基本一層，感知層具有十分重要的作用。感知層一般包括數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)短距離數(shù)據(jù)短距離傳輸傳輸兩部分 此處的短距離傳輸技術(shù)，尤指像藍(lán)牙、ZigBee這類傳輸距離小于100m，速率低于1M bit/s的中低速無線短距離傳輸技術(shù)。

5、感知層功能感知層關(guān)鍵技術(shù)感知層所需要的關(guān)鍵技術(shù)包括檢測技術(shù)（傳感器、傳感器、RFID、二維碼等、二維碼等）、中低速無線或有線短距離傳輸技術(shù)（Zigbee、藍(lán)牙、藍(lán)牙等等）等。 牙刷也上物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù) 計(jì)算機(jī)類似于人的大腦，而僅有大腦而沒有感知外界信息的“五官”顯然是不夠的，計(jì)算機(jī)也還需要它們的“五官”傳感器。 傳感器是攝取信息的關(guān)鍵器件，它是物聯(lián)網(wǎng)中不可缺少的信息采集手段，也是采用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要方法傳輸 處理存儲(chǔ) 顯示記錄 控制 傳感器功能RFID技術(shù) RFID是射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification）的英文縮寫，是20世紀(jì)90年代開始興起的一種

6、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它利用射頻信號(hào)通過空間電磁耦合實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息實(shí)現(xiàn)物體識(shí)別。 RFID射頻識(shí)別RFID系統(tǒng)構(gòu)成 一般由一般由RFID標(biāo)簽、標(biāo)簽讀寫器和后端數(shù)據(jù)庫構(gòu)成標(biāo)簽、標(biāo)簽讀寫器和后端數(shù)據(jù)庫構(gòu)成 RFID標(biāo)簽標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對象。也稱卡片。唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對象。也稱卡片。 讀寫器讀寫器(Reader)：讀取：讀取(有時(shí)還可以寫入有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。也稱讀卡器，或讀頭等。包括可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。也

7、稱讀卡器，或讀頭等。包括天線（天線（Antenna）。）。 后端數(shù)據(jù)庫可以是運(yùn)行于任意硬件平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通后端數(shù)據(jù)庫可以是運(yùn)行于任意硬件平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通常具有強(qiáng)大計(jì)算和存儲(chǔ)能力，同時(shí)它包含所有常具有強(qiáng)大計(jì)算和存儲(chǔ)能力，同時(shí)它包含所有Tag的信息。的信息。電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器產(chǎn)生的磁場后，讀寫器發(fā)出射頻信號(hào) 憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息（無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽） 讀寫器讀取信息并解碼后，送至后端數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)處理RFID技術(shù)的工作原理二維碼技術(shù) 二維碼在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)

8、部邏輯基礎(chǔ)的“0”和“1”比特流的概念，使用若干與二進(jìn)制相對應(yīng)的幾何形體來表示數(shù)值信息，并通過圖像輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)讀以實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)處理。 二維碼技術(shù)原理 數(shù)據(jù)容量更大二維碼能在橫向和縱向兩個(gè)方位同時(shí)表達(dá)信息成本低，易制作，持久耐用容錯(cuò)能力強(qiáng)，具有糾錯(cuò)功能條碼符號(hào)形狀、尺寸大小比例可變二維碼還可以引入保密措施，其保密性較一維碼要強(qiáng)很多二維碼的優(yōu)勢 ZigBee技術(shù) ZigBee是一種短距離、低功耗的無線傳輸技術(shù)，是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之間的技術(shù)，它是IEEE 802.15.4協(xié)議的代名詞。ZigBee采用分組交換和跳頻技術(shù)，并且可使用3個(gè)頻段，分別是2.4GHz 的公共通用頻

9、段、歐洲的868MHz頻段和美國的915MHz頻段。 短距離范圍數(shù)據(jù)流量較小的業(yè)務(wù)ZigBee技術(shù)應(yīng)用場合 數(shù)據(jù)傳輸速率低 低功耗成本低 網(wǎng)絡(luò)容量大有效范圍小 工作頻段靈活可靠性高 安全性高ZigBee技術(shù)特點(diǎn) 藍(lán)牙藍(lán)牙（Bluetooth）是一種無線數(shù)據(jù)與話音通信的開放性全球規(guī)范，和ZigBee一樣，是一種短距離的無線傳輸技術(shù)。 藍(lán)牙采用高速跳頻（Frequency Hopping）和時(shí)分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）等先進(jìn)技術(shù)，支持點(diǎn)對點(diǎn)及點(diǎn)對多點(diǎn)通信 同時(shí)可傳輸話音和數(shù)據(jù) 可以建立臨時(shí)性的對等連接（Ad hoc Connection) 開放的

10、接口標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙的技術(shù)特點(diǎn) 概述概述1感知層感知層 2小結(jié)小結(jié) 5網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 3應(yīng)用層應(yīng)用層 4主要內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)層功能網(wǎng)絡(luò)層主要承擔(dān)著數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ茉谖锫?lián)網(wǎng)中，要求網(wǎng)絡(luò)層能夠把感知層感知到的數(shù)據(jù)無障礙、高可靠性、高安全性地進(jìn)行傳送，它解決的是感知層所獲得的數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi)，尤其是遠(yuǎn)距離遠(yuǎn)距離地傳輸問題網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵技術(shù)Internet移動(dòng)通信網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)Internet物聯(lián)網(wǎng)也被認(rèn)為是Internet的進(jìn)一步延伸Internet將作為物聯(lián)網(wǎng)主要的傳輸網(wǎng)絡(luò)之一，它將使物聯(lián)網(wǎng)無所不在、無處不在地深入社會(huì)每個(gè)角落移動(dòng)通信網(wǎng)移動(dòng)通信網(wǎng)由無線接無線接入網(wǎng)入網(wǎng)、核心網(wǎng)核心網(wǎng)和骨干骨干網(wǎng)網(wǎng)三部分組成。無

11、線接入網(wǎng)主要為移動(dòng)終端提供接入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)主要為各種業(yè)務(wù)提供交換和傳輸服務(wù)。 移 動(dòng) 用 戶移 動(dòng) 用 戶無 線 訪 問 點(diǎn)移 動(dòng) 用 戶移 動(dòng) 用 戶無 線 訪 問 點(diǎn)移 動(dòng) 用 戶移 動(dòng) 用 戶無 線 訪 問 點(diǎn)內(nèi) 部 網(wǎng)路 由 器互 聯(lián) 網(wǎng)擴(kuò) 展 服 務(wù) 集移動(dòng)通信網(wǎng)為人與人之間通信、人與網(wǎng)絡(luò)之間的通信、物與物之間的通信提供服務(wù) 在移動(dòng)通信網(wǎng)中，當(dāng)前比較熱門的接入技術(shù)有3G、Wi-Fi和WiMAX移動(dòng)通信網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的基本功能基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過自組織的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接連接，從而將各自采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸匯總傳輸匯總

12、，以實(shí)現(xiàn)對空間分散范圍內(nèi)的物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控協(xié)作監(jiān)控，并根據(jù)這些信息進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理分析和處理 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)數(shù)目更為龐大（上千甚至上萬），節(jié)點(diǎn)分布更為密集由于環(huán)境影響和存在能量耗盡問題，節(jié)點(diǎn)更容易出現(xiàn)故障環(huán)境干擾和節(jié)點(diǎn)故障易造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化通常情況下，大多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)固定不動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)具有的能量、處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力等都十分有限無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn) 概述概述1感知層感知層 2小結(jié)小結(jié) 5網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 3應(yīng)用層應(yīng)用層 4主要內(nèi)容應(yīng)用層功能功能：將感知和傳輸來的信息進(jìn)行分析和處理，做出正確的控制和決策，實(shí)現(xiàn)智能化的管理管理、應(yīng)用應(yīng)用和服務(wù)服務(wù)這一層解決的是信息處

13、理信息處理和人機(jī)界面人機(jī)界面的問題應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù) M2M 云計(jì)算 人工智能 數(shù)據(jù)挖掘 中間件M2M根據(jù)不同場景代表Machine-to-Machine Man-to-MachineMachine-to-ManMobile-to-MachineMachine-to-Mobile M2M是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)普遍的應(yīng)用形式，是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的第一步 M2M將多種不同類型的通信技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，將數(shù)據(jù)從一臺(tái)終端傳送到另一臺(tái)終端，也就是機(jī)器與機(jī)器的對話。M2M技術(shù)的目標(biāo)就是使所有機(jī)器設(shè)備都具備聯(lián)網(wǎng)和通信能力，其核心理念就是網(wǎng)絡(luò)一切（Network Everything） M2M云計(jì)算云計(jì)算（Cloud Com

14、puting）是分布式分布式計(jì)算計(jì)算（Distributed Computing）、并行并行計(jì)算計(jì)算（Parallel Computing）和網(wǎng)格計(jì)算網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）的發(fā)展，或者說是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。用戶可以在多種場合，利用各類終端，通過互聯(lián)網(wǎng)接入云計(jì)算平臺(tái)來共享資源。 人工智能人工智能（Artificial Intelligence）是探索研究使各種機(jī)器模擬人的某些思維過程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等），使人類的智能得以物化與延伸的一門學(xué)科。 在物聯(lián)網(wǎng)中，人工智能技術(shù)主要負(fù)責(zé)分分析物品所承載的信息內(nèi)容，析物品所承載的信息內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理算機(jī)自動(dòng)處理。數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘（Data Mining）是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的及隨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)中，挖掘出隱含的、未知的、對決策有潛在價(jià)值的數(shù)據(jù)的過程。在物聯(lián)網(wǎng)中，數(shù)據(jù)挖掘只是一個(gè)代表性代表性概念概念，它是一些能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)“智能智能化化”、“智慧化智慧化”的分析技術(shù)和應(yīng)用的分析技術(shù)和應(yīng)用的統(tǒng)稱統(tǒng)稱。中間件中間件是為了實(shí)現(xiàn)每個(gè)小的應(yīng)用環(huán)境或系統(tǒng)