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《第2章-物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)--《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎教程》ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第2章物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)學習任務物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)未來的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)案例:上海嘉定物聯(lián)網(wǎng)工程示范項目123本章主要涉及：2.1物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)從物聯(lián)網(wǎng)的功能上來說，應該具備四個特征：一是全面感知能力，可以利用RFID、傳感器、二維條形碼等獲取被控/被測物體的信息;二是數(shù)據(jù)信息的可靠傳遞，可以通過各種電信網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去;2.1物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)三是可以智能處理，利用現(xiàn)代控制技術(shù)提供的智能計算方法，對大量數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制。四是可以根據(jù)各個行業(yè)、各種業(yè)務的具體特點形成各種單獨的業(yè)務
2、應用，或者整個行業(yè)及系統(tǒng)的建成應用解決方案。2.1物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)2.1物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)而按照更為科學及嚴謹?shù)谋硎?，物?lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)應分成:①感知識別層②網(wǎng)絡構(gòu)建層③管理服務層④綜合應用層2.1.1感知識別層感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應用的基礎，RFID技術(shù)、傳感和控制技術(shù)、短距離無線通信技術(shù)是感知層的主要技術(shù)。例如張貼安裝在設備上的RFID標簽和用來識別RFID信息的掃描儀、感應器都屬于物聯(lián)網(wǎng)的感知層?，F(xiàn)在的高速公路不停車收費系統(tǒng)、超市倉儲管理系統(tǒng)等都是基于這一類結(jié)構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)。2.1.1感知識別層感知層由傳感器節(jié)點接入網(wǎng)關組成，智能節(jié)點感知
3、信息（溫度、濕度、圖像等），并自行組網(wǎng)傳遞到上層網(wǎng)關接入點，由網(wǎng)關將收集到的感應信息通過網(wǎng)絡層提交到后臺處理。當后臺對數(shù)據(jù)處理完畢，發(fā)送執(zhí)行命令到相應的執(zhí)行機構(gòu)完成對被控/被測對象的控制參數(shù)調(diào)整或發(fā)出某種提示信號以實現(xiàn)對其的一個遠程監(jiān)控。2.1.1感知識別層由傳感器組成的感知結(jié)構(gòu)2.1.2網(wǎng)絡構(gòu)建層網(wǎng)絡是物聯(lián)網(wǎng)最重要的基礎設施之一。網(wǎng)絡構(gòu)建層在物聯(lián)網(wǎng)四層模型中連接感知識別層和管理服務層，具有強大的紐帶作用，高效、穩(wěn)定、及時、安全地傳輸上下層的數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡構(gòu)建層存在各種網(wǎng)絡形式，通常使用的網(wǎng)絡形式有如下幾種：2.1
4、.2網(wǎng)絡構(gòu)建層①互聯(lián)網(wǎng)：互聯(lián)網(wǎng)/電信網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡、平臺和技術(shù)支持。IPv6的使用掃清了可接入網(wǎng)絡的終端設備在數(shù)量上的限制。②無線寬帶網(wǎng)：WiFi/WiMAX等無線寬帶技術(shù)的覆蓋范圍較廣，傳輸速度較快，為物聯(lián)網(wǎng)提供高速可靠廉價且不受接入設備位置限制的互聯(lián)手段。2.1.2網(wǎng)絡構(gòu)建層③無線低速網(wǎng)：ZigBee/藍牙/紅外等低速網(wǎng)絡協(xié)議能夠適應物聯(lián)網(wǎng)中能力較低的節(jié)點的低速率、低通信半徑、低計算能力和低能量來源等特征。④移動通信網(wǎng)：移動通信網(wǎng)絡將成為“全面、隨時、隨地”傳輸信息的有效平臺。高速、實時、高覆蓋率、多元化處理
5、多媒體數(shù)據(jù)，為“物品觸網(wǎng)”創(chuàng)造條件。2.1.2網(wǎng)絡構(gòu)建層網(wǎng)絡構(gòu)建層2.1.3管理服務層管理服務層位于感知識別和網(wǎng)絡構(gòu)建層之上，綜合應用層之下，人們通常把物聯(lián)網(wǎng)應用冠以“智能”的名稱，如智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流等，其中的智慧就來自這一層。當感知識別層生成的大量信息經(jīng)過網(wǎng)絡層傳輸匯聚到管理服務層，管理服務層解決數(shù)據(jù)如何存儲（數(shù)據(jù)庫與海量存儲技術(shù)）、如何檢索（搜索引擎）、如何使用（數(shù)據(jù)挖掘與機器學習）、如何不被濫用（數(shù)據(jù)安全與隱私保護）等問題。2.1.3管理服務層1.數(shù)據(jù)庫物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)特點是海量性，多態(tài)性，關聯(lián)性及語義性。
6、適應這種需求，在物聯(lián)網(wǎng)中主要使用的是關系數(shù)據(jù)庫和新興數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。①關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為一項有著近半個世紀歷史的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，仍可在物聯(lián)網(wǎng)中使用，為物聯(lián)網(wǎng)的運行提供支撐。②新興數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（NoSQL數(shù)據(jù)庫）針對非關系型、分布式的數(shù)據(jù)存儲，并不要求數(shù)據(jù)庫具有確定的表模式，通過避免連接操作提升數(shù)據(jù)庫性能。2.1.3管理服務層2.海量信息存儲海量信息存儲早期采用大型服務器存儲，基本都是以服務器為中心的處理模式，使用直連存儲（DAS，DirectAttachedStorage），存儲設備（包括磁盤陣列，磁帶庫，光盤庫等）作為服務器
7、的外設使用。2.1.3管理服務層隨著網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，服務器之間交換數(shù)據(jù)或向磁盤庫等存儲設備備份時，都是通過局域網(wǎng)進行，這是主要應用網(wǎng)絡附加存儲（NAS，NetworkAttachedStorage）技術(shù)來實現(xiàn)網(wǎng)絡存儲，但這將占用大量的網(wǎng)絡開銷，嚴重影響網(wǎng)絡的整體性能。2.1.3管理服務層為了能夠共享打容量，高速度存儲設備，并且不占用局域網(wǎng)資源的海量信息傳輸和備份，就需要專用存儲區(qū)域網(wǎng)絡（SAN,StorageAreaNetwork）來實現(xiàn)。2.1.3管理服務層3.數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心不僅包括計算機系統(tǒng)和配套設備（如通信/存
8、儲設備），還包括冗余的數(shù)據(jù)通信連接/環(huán)境控制設備/監(jiān)控設備及安全裝置，是一大型的系統(tǒng)工程。通過高度的安全性和可靠性提供及時持續(xù)的數(shù)據(jù)服務，為物聯(lián)網(wǎng)應用提供良好的支持。典型的數(shù)據(jù)中心如Google/Hadoop數(shù)據(jù)中心。2.1.3管理服務層4.搜索引擎Web搜索引擎是一個能夠在合理響應時間內(nèi)，根據(jù)用戶的查詢關鍵詞，返回一個包含相關信
