第二章 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)管理物聯(lián)網(wǎng)體系結構學習物聯(lián)網(wǎng)的體系架構，便于形成對物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)的、全面的認識。物聯(lián)網(wǎng)是以感知為目的的物物互聯(lián)系統(tǒng)，涉及眾多技術領域和應用領域。因此，需要建立統(tǒng)一的系統(tǒng)架構和標準的技術體系。物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展、融合以及應用需求的不斷演變，需要建立一種科學的物聯(lián)網(wǎng)體系架構，引導和規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)標準的統(tǒng)一制定。2023/10/122互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)局域網(wǎng)，如WiFi行業(yè)專網(wǎng)等IOTstructure(3Layers)32023/10/123SmartIOT52023/10/125IOTstructure(4Layers)6支撐層在高性能計算技術的支撐下，將網(wǎng)絡內(nèi)大量或海量的信息資源通過計算整合成一個可以互聯(lián)互通的大型智能網(wǎng)絡，為上層服務管理和大規(guī)模行業(yè)應用建立起一個高效、可靠和可信的支撐技術平臺。2023/10/126感知層主要完成信息的收集與簡單處理,部分學者將該層稱為感知延伸層,該層由傳統(tǒng)的WSN、RFID和執(zhí)行器組成；接入層主要完成各類設備的網(wǎng)絡接入,該層重點強調各類接入方式,比如3G/4G、Mesh網(wǎng)絡、WiFi、有線或者衛(wèi)星等方式；支撐層又稱中間件,或者業(yè)務層對下需要對網(wǎng)絡資源進行認知,進而達到自適應傳輸?shù)哪康?本層的完成信息的表達與處理,最終達到語義互操作和信息共享的目的;對上提供統(tǒng)一的接口與虛擬化支撐,虛擬化包括計算虛擬化和存儲虛擬化等內(nèi)容,較為典型的技術是云計算；應用層主要完成服務發(fā)現(xiàn)和服務呈現(xiàn)的工作。網(wǎng)絡層為原有的互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)或者電視網(wǎng),主要完成信息的遠距離傳輸?shù)裙δ?；IOTstructure(5Layers)72023/10/127感知層是物聯(lián)網(wǎng)全面感知的基礎物聯(lián)網(wǎng)感知層RFID標簽和讀寫器M2M終端和傳感器

傳感器網(wǎng)絡和網(wǎng)關感知層實現(xiàn)方式

攝像頭和監(jiān)控GPS/北斗定位授時

智能家居網(wǎng)關感知層作用感知層突破方向感知和識別物體

采集和捕獲信息

更敏感和更全面的感知能力解決低功耗的問題解決小型化和低成本問題RFID讀寫智能家居網(wǎng)關M2M終端傳感器網(wǎng)絡攝像頭GPS/北斗傳感器網(wǎng)關感知層是實現(xiàn)物的世界連接和感知的基礎，必須考慮感知層的全面布局和發(fā)展重點產(chǎn)品策略無線上連&有線上連網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)無處不在的前提物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡層

接入網(wǎng)：無線/光纖各種類型的接入形式

核心網(wǎng)：統(tǒng)一IP協(xié)議上的大帶寬的可靠網(wǎng)絡業(yè)務支撐平臺：業(yè)務統(tǒng)一管理部署和運營支撐網(wǎng)絡層主要層次網(wǎng)絡層作用網(wǎng)絡層突破方向連接感知層和應用層

隨時隨地的連接實現(xiàn)當前最成熟的部分

擴展規(guī)模，以實現(xiàn)無處不在業(yè)務可擴展的管理運營能力簡化結構，上下層面融合IP統(tǒng)一協(xié)議有效降低實現(xiàn)成本規(guī)模擴展帶來IPv6的發(fā)展動力ONU接入網(wǎng)絡

無線接入：2G/3G/LTE/WLAN/WiMax有線接入：光纖（PON）和銅線（xDSL）

匯集承載：IP化傳輸網(wǎng)絡（PTN/CE）核心網(wǎng)絡&業(yè)務網(wǎng)關

統(tǒng)一IP協(xié)議的高效率的核心網(wǎng)絡/設備/接口

針對海量流量和高可靠性要求的拓撲和機制邊緣業(yè)務控制實現(xiàn)業(yè)務感知、控制和策略轉發(fā)CPE業(yè)務平臺鑒權平臺計費平臺經(jīng)營分析平臺業(yè)務支撐平臺提供終端和業(yè)務的通道和聯(lián)動控制邏輯

實現(xiàn)不同終端和業(yè)務統(tǒng)一管理、部署和擴展針對客戶提供用戶自定義業(yè)務環(huán)境和接口網(wǎng)絡層是物聯(lián)網(wǎng)成為普遍服務前提，必須關注規(guī)模擴展機遇，重點是接入網(wǎng)絡和業(yè)務支撐平臺應用層是物聯(lián)網(wǎng)智能處理的中樞物聯(lián)網(wǎng)應用層

智能家居

智能交通智能城管應用層主要應用方向應用層作用應用層突破方向信息技術與行業(yè)專業(yè)技術結合實現(xiàn)廣泛智能化應用的解決方案集合信息技術與行業(yè)的深度融合信息的社會化共享和安全保障基于云計算的應用整體架構

智能電力

智能醫(yī)療智能通信服務云計算是應用大規(guī)模部署關鍵云計算資源云計算業(yè)務計算能力存儲能力全局控調SaaSPaaSIaaS云計算的意義適應業(yè)務量增長不確定性的彈性架構體系

適應海量數(shù)據(jù)計算和存儲的低成本曲線的架構適應開放式的應用提供和部署環(huán)境

IT架構和商業(yè)模式轉變的關鍵物聯(lián)網(wǎng)應用發(fā)展六熱點大領域智能家居智能電力智能交通智能醫(yī)療智能城管智能通信服務六大熱點涵蓋了主要應用集和投資方向應用層是物聯(lián)網(wǎng)的智能中樞，必須關注云計算新架構應用和聚焦方向的應用方案集合的提供ElectronicProductCode電子產(chǎn)品編碼什么是EPC？EPC最終目標是為每一個商品建立全球的、開放的編碼標準。EPC標簽芯片的面積不足1平方毫米?？蓪崿F(xiàn)二進制96位字節(jié)信息存儲，其標識容量上限：全球2.68億家

公司，每個公司出產(chǎn)1600萬種產(chǎn)品，每種產(chǎn)品生產(chǎn)680億個。這樣大的容量可以將全球每年生產(chǎn)的谷物逐粒標識清楚。這意味著每類產(chǎn)品的每個單品都能分配一個標識身份的唯一電子代碼。

形象地說，給它們上了“戶口”。EPCGlobal架構1EPC統(tǒng)一了對世界范圍內(nèi)的商品的標識編碼的規(guī)則，并通過應用于RFID系統(tǒng)中，聯(lián)合網(wǎng)絡技術而組成了EPC系統(tǒng)。2EPC規(guī)定了用數(shù)字信息的形式存儲于和具體商品實物固定在一起的RFID應答器中64位EPC-64編碼類型，分為typeⅠ、typeⅡ和typeⅢ三種類型目前只有一種typeⅠ型，版本號字段占8位，域名管理占28位，序列號為36位。EPC-256編碼類型，分為typeⅠ、typeⅡ和typeⅢ三種類型，它的域名管理分別占32位、64位和128位96位256位EPC編碼由版本號、產(chǎn)品域名管理、產(chǎn)品分類部分和序列號四個字段組成。EPC不同標準的編碼規(guī)則EPC編碼協(xié)議Ⅰ型EPC-64編碼提供的占有兩個數(shù)字位的版本號編碼。21位被分配給了具體的EPC域名管理編碼，17位被用于標識產(chǎn)品具體的分類信息，最后的24位序列具體地標識了具體的產(chǎn)品的個體。EPC編碼協(xié)議當Ⅰ型EPC-64無法滿足需要時可以采用Ⅱ型EPC-64來滿足大量產(chǎn)品和對價格反應敏感的消費品生產(chǎn)者的要求。Ⅱ型EPC-64編碼采用34位的產(chǎn)品序列號，與13位對象分類區(qū)結合（允許多達8192庫存單元），遠遠超過了世界上最大的消費品生產(chǎn)商的生產(chǎn)能力。EPC編碼協(xié)議St