物联网概论 教学课件 作者 黄玉兰 物联网概论 第2章 物联网体系架构.pptx

物联网概论 The Introduction of the Internet of Things ;第2章 物联网体系架构;2.1 物联网的基本组成 物联网是一个层次化的网络。物联网大致有3层，从下到上依次可以划分为感知层、网络层和应用层。在各层之间，信息不是单向传递的，也有交互或控制。在所传递的信息中，主要是物的信息，包括物的识别码、物的静态信息、物的动态信息等。物联网3个层次涉及的关键技术非常多，是典型的跨学科技术。 ;2.1 物联网的基本组成 ;2.1 物联网的基本组成 感知层利用最多的是RFID、传感器、摄像头和GPS等技术，感知层的目标是利用上述诸多技术形成对客观世界的全面感知。网络层是一个庞大的网络体系，用于整合和运行整个物联网。应用层形成了物联网的“社会分工”，这类似于人类社会的分工，每行每业都需要进行各自的物联网建设，以不同的应用目的完成各自“分工”的物联网。 ;2.2 感知层 2.2.1 感知层功能 2.2.2 物品标识与数据采集 2.2.3 自组织网络 2.2.4 信息短距离传输 ;2.2.1 感知层功能 1. 信息获取。首先，信息获取与物品的标识符相关。其次，信息获取与数据采集技术相关，数据采集技术主要有自动识别技术和传感技术。 2. 信息短距离传输。信息短距离传输是指收集终端装置采集的信息，并负责将信息在终端装置和网关之间双向传送。 ;2.2.2 物品标识与数据采集 1. 标识符 物联网中的标识符应该能够反映每个单独个体的特征、历史、分类和归属等信息，应该具有唯一性、一致性和长期性，不会随物体位置的改变而改变，不会随连接网络的改变而改变。现在许多领域已经开始给物体分配唯一的标识符，例如，EPC系统已经开始给全球物品分配唯一的标识符。 ;2.2.2 物品标识与数据采集 2. 数据采集 在现实生活中，各种各样的活动或者事件都会产生这样或者那样的数据。数据采集主要有两种方式，一种是利用自动识别技术进行物体信息的数据采集，一种是利用传感器技术进行物体信息的数据采集。 ;2.2.2 物品标识与数据采集 2. 数据采集 自动识别技术是一种高度自动化的信息与数据采集技术。自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。自动识别技术包括条码技术、磁卡技术、射频识别技术、声音识别及视觉识别等。 ;2.2.2 物品标识与数据采集 各种自动识别技术 ;2.2.2 物品标识与数据采集 2. 数据采集 在利用信息的过程中，传感器是获取自然和生产领域准确可靠信息的主要途径与手段。传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。 ;2.2.3 自组织网络 1. 移动自组织网络 移动自组织网络是一种自治、多跳网络，整个网络没有固定的基础设施，能够在不能利用或者不便利用现有网络基础设施（如基站、无线接入点）的情况下，提供终端之间的相互通信。移动自组织网络是一种临时性的多跳自治系统，网络中的各个节点不需要直接连接，而是能够通过中继的方式，在两个距离很远而无法直接通信的节点之间传送信息。 ;2.2.3 自组织网络 移动自组织网络 ;2.2.3 自组织网络 2. 无线传感器网络 无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）就是一种自组织网络。无线传感器网络由随机部署在监测区域内的大量传感器节点组成，通过无线通信方式形成一个多跳自组织网络。无线传感器网络是物联网的重要组成部分，将带来信息感知的一场变革。 ;2.2.3 自组织网络 无线传感器网络 ;2.2.4 信息短距离传输 感知层通过自动识别技术和传感器技术等获取的信息，需要进行短距离传输，以使信息采集点的装置协同工作，或使已采集的信息传递到网关设备。信息短距离传输有多种方式，包括ZigBee技术、蓝牙（Bluetooth）技术、RFID（Radio Frequency IDentification）技术、IrDA（Infrared Data Association）技术、NFC（Near Field Com