物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)21022ppt課件VIP

.,物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)制作人：梁亞飛張偉馬曉,.,.,顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。,.,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景,物聯(lián)網(wǎng)是近年來(lái)的熱點(diǎn)，人人都在提物聯(lián)網(wǎng)，但物聯(lián)網(wǎng)到底是什么？究竟能做什么？本節(jié)將對(duì)幾種與普通用戶關(guān)系緊密的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)行介紹。,.,場(chǎng)景一：,當(dāng)你早上拿車鑰匙出門上班，在電腦旁待命的感應(yīng)器檢測(cè)到之后就會(huì)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)發(fā)起一系列事件，比如通過(guò)短信或者喇叭自動(dòng)播報(bào)今天的天氣，在電腦上顯示快捷通暢的開(kāi)車路徑并估算路上所花時(shí)間，同時(shí)通過(guò)短信或者即時(shí)聊天工具告知你的同事你將馬上到達(dá)等。,.,場(chǎng)景二：,想象一下，聯(lián)網(wǎng)冰箱可以監(jiān)視冰箱里的食物，在我們?nèi)コ械臅r(shí)候，家里的冰箱會(huì)告訴我們?nèi)鄙傩┦裁?，也?huì)告訴我們食物什么時(shí)候過(guò)期。它還可以跟蹤常用的美食網(wǎng)站，為你收集食譜并在你的購(gòu)物單里添加配料。這種冰箱知道你喜歡吃什么東西，依據(jù)的是你給每頓飯做出的評(píng)分。它可以照顧你的身體，因?yàn)樗朗裁词澄飳?duì)你有好處。,.,場(chǎng)景三：,用戶開(kāi)通了家庭安防業(yè)務(wù)，可以通過(guò)PC或手機(jī)等終端遠(yuǎn)程查看家里的各種環(huán)境參數(shù)、安全狀態(tài)和視頻監(jiān)控圖像。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)接入速度較快時(shí)，用戶可以看到一個(gè)以三維立體圖像顯示的家庭實(shí)景圖，并且采用警示燈等方式顯示危險(xiǎn)；用戶還可以通過(guò)鼠標(biāo)拖動(dòng)從不同的視角查看具體情況；在網(wǎng)絡(luò)接入速度較慢時(shí)，用戶可以通過(guò)一個(gè)文本和簡(jiǎn)單的圖示觀察家庭安全狀態(tài)和危險(xiǎn)信號(hào)。,.,物聯(lián)網(wǎng)在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用豐富多彩。同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)也為我們的生活提供了更多的方便。,.,1.2物聯(lián)網(wǎng)需求分析,“物聯(lián)網(wǎng)”概念的問(wèn)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)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、可靠傳遞、智能處理。,.,（1）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，以及用戶業(yè)務(wù)感受、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等。（2）可靠傳遞：通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)融合、業(yè)務(wù)融合、終端融合、運(yùn)營(yíng)管理融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。（3）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(duì)海量數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對(duì)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)智能化控制。,.,2.1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(lái)感知數(shù)據(jù)的感知層，第二層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層，最上面則是內(nèi)容應(yīng)用層。,.,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(lái)感知數(shù)據(jù)的感知層，第二層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層，最上面則是內(nèi)容應(yīng)用層。,.,物聯(lián)網(wǎng)三層構(gòu)架,根據(jù)底層采集的數(shù)據(jù)，形成與業(yè)務(wù)需求相適應(yīng)、實(shí)時(shí)更新的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)資源庫(kù)，為各類業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一的信息資源支撐，從而最終實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。,實(shí)現(xiàn)更加廣闊的互聯(lián)網(wǎng)功能，需要傳感器網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合。,完成數(shù)據(jù)采集、通信和協(xié)同信息處理。涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集二維碼和實(shí)時(shí)定位等技術(shù)。,物聯(lián)網(wǎng),應(yīng)用層,網(wǎng)絡(luò)層,感知層,.,物聯(lián)網(wǎng)三層圖示,.,2.2.1感知層,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(duì)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(wèn)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)采集和數(shù)據(jù)短距離傳輸兩部分。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1Mbit/s的中低速無(wú)線短距離傳輸技術(shù)。,.,感知層關(guān)鍵技術(shù),感知層所需要的關(guān)鍵技術(shù)包括傳感器技術(shù)和RFID(射頻技術(shù))等，其中RFID是核心技術(shù)。計(jì)算機(jī)類似于人的大腦，而僅有大腦而沒(méi)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。RFID是一種能夠讓物品“開(kāi)口說(shuō)話”的技術(shù)，也是物聯(lián)網(wǎng)感知層的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。,.,RFID主要頻段標(biāo)準(zhǔn)及特性,.,在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想中，RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)著規(guī)范而具有互用性的信息，通過(guò)有線或無(wú)線的方式把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物品（商品）的識(shí)別，進(jìn)而通過(guò)開(kāi)放式的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的“透明”管理。,.,2.2.2網(wǎng)絡(luò)層,網(wǎng)絡(luò)層主要承擔(dān)著數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。在物?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(wú)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)距離地傳輸問(wèn)題。,.,網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵技術(shù),Internet移動(dòng)通信網(wǎng)無(wú)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(wú)所不在、無(wú)處不在地深入社會(huì)每個(gè)角落。,.,移動(dòng)通信,移動(dòng)通信網(wǎng)由無(wú)線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)和骨干網(wǎng)三部分組成。無(wú)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)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。,.,無(wú)線傳感器技術(shù)網(wǎng)絡(luò),無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過(guò)自組織的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，從而將各自采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸匯總，以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間分散范圍內(nèi)的物理或環(huán)境狀況的協(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。,.,2.2.3應(yīng)用層,感知和傳輸來(lái)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、應(yīng)用和服務(wù)。這一層解決的是信息處理和人機(jī)界面的問(wèn)題。,.,應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù),人工智能,人工智能（ArtificialIntelligence）是探索研究使各種機(jī)器模擬人的某些思維過(guò)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。,M2M,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