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解析物联网的结构组成和方向

五度易链 2018-10-15 2093 83

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物联网发展的关键要素包括由感知、网络和应用层组成的网络架构,物联网技术和标准,包括服务业和制造业在内的物联网相关产业,资源体系,隐私和安全以及促进和规范物联网发展的法律、政策和国际治理体系。


  最初的物联网被定义为传感设备的数据传输和信息交换。后来在国际电信联盟的报告下,物联网的定义范围扩大,涉及到的概念范围不再局限于地点和空间,涉及到的技术也更加广泛。

  物联网技术体系

  1,物联网组成要素

  物联网发展的关键要素包括由感知、网络和应用层组成的网络架构,物联网技术和标准,包括服务业和制造业在内的物联网相关产业,资源体系,隐私和安全以及促进和规范物联网发展的法律、政策和国际治理体系。

  2,物联网网络架构

  物联网网络架构由感知层、网络层和应用层组成。感知层实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制,并通过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层。网络层主要实现信息的传递、路由器和控制,包括延伸网、接入网和核心网,网络层可依托公众电信网和互联网,也可以实现依托行业专用通信资源。应用层包括应用基础设施/中间件和各种物联网应用。应用基础设施/中间件为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口,以此为基础实现物联网在众多领域的各种应用。

  3,物联网技术体系

  物联网涉及感知、控制、网络通信、微电子、软件、嵌入式系统、微机电等技术领域,因此物联网涵盖的关键技术也非常多,为了系统分析物联网技术体系,将物联网技术体系划分为感知关键技术、网络通信关键技术、应用关键技术、共性技术和支撑技术。传感和识别技术是物联网感知物理世界获取信息和实现物体控制的首要环节,传感器将物理世界中的物理量、化学量、生物量转化为可供处理的数字信号,识别技术实现对物联网中物体标识和位置信息的获取。网络通信技术主要实现物联网信息和控制信息的双向传递、路由和控制,重点包括低速近距离无线通信技术、低功耗路由、自组织通信、无线接入M2M通信增强、IP承载技术、网络传送技术、异构网络融合技术以及认知无线电技术。海量信息智能处理综合运用高性能计算、人工智能、数据库和模糊计算等技术,对收集的感知数据进行通用处理,重点涉及数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务、信息呈现等,面向服务的体系架构(SOA)是一种松耦合的软件组件技术,它将应用程序的不同功能模块化,并通过标准化的接口和调用方式联系起来,实现快速可重用的系统开发和部署。物联网支撑技术包括嵌入式系统、微机电系统、软件和算法、电源和储能、新材料技术等。物联网共性技术设计网络的不同层面,主要包括架构技术、标识和解析、安全和隐私、网络管理技术等。

  物联网标准

  1,物联网标准

  在标准方面,与物联网相关的标准化组织较多。物联网覆盖的技术领域非常广泛,涉及总体架构、感知技术、通信网络技术、应用技术等各个方面。物联网标准组织有的从机器对机器通信(M2M)的角度进行研究,有的从泛在网角度进行研究,有的从互联网的角度进行研究,有的专注传感网的技术研究,有的关注移动网络技术研究,有的关注总体架构研究。目前介入物联网领域主要的国际标准组织有IEEE、ISO、ETSI、ITU-T、3GPP、3GPP2等。针对泛在网总体框架方面进行系统研究的国际标准组织比较有代表性的是国际电信联盟(ITU-T)及欧洲电信标准化协会(ETSI)M2M技术委员会。ITU-T从泛在网角度研究总体架构,ETSI从M2M的角度研究总体架构。感知技术(主要是对无线传感网的研究)方面进行研究的国际标准组织比较有代表性的是国际标准化组织(ISO)、美国电气及电子工程师学会(IEEE)。 通信网络技术方面进行研究的国际标准组织主要有3GPP和3GPP2。他们主要从M2M业务对移动网络的需求方面进行研究。只限定在移动网络层面。

  2,物联网标准新动态

  《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》及《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》是指导物联网产业未来五年发展的指导性文件,基本要求如下:

  (1)完善标准化顶层设计

  建立健全物联网标准体系,发布物联网标准化建设指南。进一步促进物联网国家标准、行业标准、团体标准的协调发展,以企业为主体开展标准制定,积极将创新成果纳入国际标准,加快建设技术标准试验验证环境,完善标准化信息服务。

  (2)加强关键共性技术标准制定

  加快制定传感器、仪器仪表、射频识别、多媒体采集、地理坐标定位等感知技术和设备标准。组织制定无线传感器网络、低功耗广域网、网络虚拟化和异构网络融合等网络技术标准。制定操作系统、中间件、数据管理与交换、数据分析与挖掘、服务支撑等信息处理标准。制定物联网标识与解析、网络与信息安全、参考模型与评估测试等基础共性标准。

  (3)推动行业应用标准研制

  大力开展车联网、健康服务、智能家居等产业急需应用标准的制定,持续推进工业、农业、公共安全、交通、环保等应用领域的标准化工作。加强组织协调,建立标准制定、实验验证和应用推广联合工作机制,加强信息交流和共享,推动标准化组织联合制定跨行业标准,鼓励发展团体标准。支持联盟和龙头企业牵头制定行业应用标准。

  感知层方向,传感器的发展已经逐渐成熟,而无线传感网是传感器的发展重点。网络层方向,技术发展则和现在的运营商的网络带宽和网络传输分不开。物联网的技术进步直接影响到众多行业的提升,是互联网发展的重要方面。


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