物联网IoT体系结构及核心技术

物联网，英文名为Internet of things（IoT），顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。

这有两层意思：

1、物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；

2、从人延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。

1 什么是物联网IoT

物联网（The Internet of things，简称IoT）是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网技术的核心和基础是互联网技术及传感技术，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络。物联网将传感器技术、NFC、zigbee、蓝牙、wife、IC集成电路、web界面和服务器后台连接等各种应用技术结合在一起。

物联网可以构成很多智能的应用，应用领域十分广泛，几乎可以包括任何行业，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

因特网是把人与人、人与物连接起来，而物联网将人与人、人与物、物与物连接起来。

2 IoT体系结构

从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。

感知层由各种传感器构成，包括温湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、gps等感知终端。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。

网络层由各种网络，包括互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成，是整个物联网的中枢，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

其中感知层由传感层和实体层组成，实际上两者是一体，通过传感器感知、采集实体的一些自身或者环境信息。

3 物联网基本功能

物联网的最基本功能特征是提供“无处不在的连接和在线服务”，其具备十大基本功能。（1）在线监测：这是物联网最基本的功能，物联网业务一般以集中监测为主、控制为辅。

（2）定位追溯：一般基于GPS（或其他卫星定位，如北斗）和无线通信技术，或只依赖于无线通信技术的定位，如基于移动基站的定位、RTLS等。

（3）报警联动：主要提供事件报警和提示，有时还会提供基于工作流或规则引擎（Rule’s Engine）的联动功能。

（4）指挥调度：基于时间排程和事件响应规则的指挥、调度和派遣功能。（5）预案管理：基于预先设定的规章或法规对事物产生的事件进行处置。

（6）安全隐私：由于物联网所有权属性和隐私保护的重要性，物联网系统必须提供相应的安全保障机制。

（7）远程维保：这是物联网技术能够提供或提升的服务，主要适用于企业产品售后联网服务。

（8）在线升级：这是保证物联网系统本身能够正常运行的手段，也是企业产品售后自动服务的手段之一。

（9）领导桌面：主要指Dashboard或BI个性化门户，经过多层过滤提炼的实时资讯，可供主管负责人实现对全局的“一目了然”。

（10）统计决策：指的是基于对联网信息的数据挖掘和统计分析，提供决策支持和统计报表功能。

4 物联网五大核心技术

物联网的核心关键技术主要包括RFID技术、传感器技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术等。

1.RFID技术

射频识别，即RFID是Radio Frequency Identification的缩写，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

2.传感器技术

传感器技术在物联网中，传感器主要负责接收对象的“语音”内容。传感器技术是从自然源中获取信息并对其进行处理、转换和识别的多学科现代科学与工程技术。它涉及传感器的规划、设计、开发、制造和测试，信息处理和识别，改进活动的应用和评估。

3.无线网络技术

在物联网中，要与人无障碍地通信，必然离不开能够传输海量数据的高速无线网络。无线网络不仅包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，还包括短距离蓝牙技术、红外线技术和Zigbee技术。

4.人工智能技术

人工智能是一种用计算机模拟某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考和规划等）的技术。关于人的。在物联网中，人工智能技术主要是对物体的“语音”内容进行分析，从而实现计算机自动处理。

5.云计算技术

物联网的发展离不开云计算技术的支撑。物联网终端的计算和存储能力有限，云计算平台可以作为物联网的大脑，实现海量数据的存储和计算。

5 常用的物联网通信技术及协议

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