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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(chǔ)教程》ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)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(xué)習(xí)任務(wù)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(xiàng)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(yīng)該具備四個(gè)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(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)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(jì)算方法，對大量數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對物體實(shí)施智能化的控制。四是可以根據(jù)各個(gè)行業(yè)、各種業(yè)務(wù)的具體特點(diǎn)形成各種單獨(dú)的業(yè)務(wù)
2、應(yīng)用，或者整個(gè)行業(yè)及系統(tǒng)的建成應(yīng)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(xué)及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋硎?，物?lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)分成:①感知識別層②網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層③管理服務(wù)層④綜合應(yīng)用層2.1.1感知識別層感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)，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(shè)備上的RFID標(biāo)簽和用來識別RFID信息的掃描儀、感應(yīng)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(fèi)系統(tǒng)、超市倉儲(chǔ)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(diǎn)接入網(wǎng)關(guān)組成，智能節(jié)點(diǎn)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(guān)接入點(diǎn)，由網(wǎng)關(guān)將收集到的感應(yīng)信息通過網(wǎng)絡(luò)層提交到后臺(tái)處理。當(dāng)后臺(tái)對數(shù)據(jù)處理完畢，發(fā)送執(zhí)行命令到相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)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(shí)現(xiàn)對其的一個(gè)遠(yuǎn)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(luò)構(gòu)建層網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。網(wǎng)絡(luò)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(wù)層，具有強(qiáng)大的紐帶作用，高效、穩(wěn)定、及時(shí)、安全地傳輸上下層的數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層存在各種網(wǎng)絡(luò)形式，通常使用的網(wǎng)絡(luò)形式有如下幾種：2.1
4、.2網(wǎng)絡(luò)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(luò)、平臺(tái)和技術(shù)支持。IPv6的使用掃清了可接入網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)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(jià)且不受接入設(shè)備位置限制的互聯(lián)手段。2.1.2網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層③無線低速網(wǎng)：ZigBee/藍(lán)牙/紅外等低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議能夠適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)中能力較低的節(jié)點(diǎn)的低速率、低通信半徑、低計(jì)算能力和低能量來源等特征。④移動(dòng)通信網(wǎng)：移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將成為“全面、隨時(shí)、隨地”傳輸信息的有效平臺(tái)。高速、實(shí)時(shí)、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(luò)構(gòu)建層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層2.1.3管理服務(wù)層管理服務(wù)層位于感知識別和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層之上，綜合應(yīng)用層之下，人們通常把物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(dāng)感知識別層生成的大量信息經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層傳輸匯聚到管理服務(wù)層，管理服務(wù)層解決數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)（數(shù)據(jù)庫與海量存儲(chǔ)技術(shù)）、如何檢索（搜索引擎）、如何使用（數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)）、如何不被濫用（數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)）等問題。2.1.3管理服務(wù)層1.數(shù)據(jù)庫物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)特點(diǎn)是海量性，多態(tài)性，關(guān)聯(lián)性及語義性。
6、適應(yīng)這種需求，在物聯(lián)網(wǎng)中主要使用的是關(guān)系數(shù)據(jù)庫和新興數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。①關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)作為一項(xiàng)有著近半個(gè)世紀(jì)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(yùn)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(guān)系型、分布式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，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(wù)層2.海量信息存儲(chǔ)海量信息存儲(chǔ)早期采用大型服務(wù)器存儲(chǔ)，基本都是以服務(wù)器為中心的處理模式，使用直連存儲(chǔ)（DAS，DirectAttachedStorage），存儲(chǔ)設(shè)備（包括磁盤陣列，磁帶庫，光盤庫等）作為服務(wù)器
7、的外設(shè)使用。2.1.3管理服務(wù)層隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，服務(wù)器之間交換數(shù)據(jù)或向磁盤庫等存儲(chǔ)設(shè)備備份時(shí)，都是通過局域網(wǎng)進(jìn)行，這是主要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)（NAS，NetworkAttachedStorage）技術(shù)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，但這將占用大量的網(wǎng)絡(luò)開銷，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)的整體性能。2.1.3管理服務(wù)層為了能夠共享打容量，高速度存儲(chǔ)設(shè)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(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN,StorageAreaNetwork）來實(shí)現(xiàn)。2.1.3管理服務(wù)層3.數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心不僅包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和配套設(shè)備（如通信/存
8、儲(chǔ)設(shè)備），還包括冗余的數(shù)據(jù)通信連接/環(huán)境控制設(shè)備/監(jiān)控設(shè)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(shí)持續(xù)的數(shù)據(jù)服務(wù)，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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(wù)層4.搜索引擎Web搜索引擎是一個(gè)能夠在合理響應(yīng)時(shí)間內(nèi)，根據(jù)用戶的查詢關(guān)鍵詞，返回一個(gè)包含相關(guān)信
