物联网体系结构练 习题
物联网体系结构练习题 一、填空题 1．RFID技术、传感器技术和嵌入式智能技术、纳米技术是物联网的基础性技术。 2.物联网公共服务则是面向公众的普遍需求由跨行业的企业主体提供的综合性服务。如智能家居等。 3. 8月7日，温家宝考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心。强调“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，把传感系统和3G中的TD技术结合起来”。 4.在云计算平台中，PaaS平台即服务。 5.云计算平台是负责对物联网收集到的信息进行处理、管理、决策的后台计算处理平台。 6.RFID卡的读取方式是无线通信。 7.ZigBee MAC层负责设备间无线数据链路的建立、维护和结束。 8.光敏传感器接受光信息，并转化为电信号。 9.ZigBee物理层是协议的最底层，承付着和外界直接作用的任务。 10.物联网的概念最早是美国提出来的 11.力敏传感器接受力信息，并转化为电信号。 12.三层结构类型的物联网包括感知层、网络层和应用层。 13.在云计算平台中，IaaS基础设施即服务。 14.第三次信息技术革命指的是物联网。
15.物联网的核心是应用。 16.物联网行业服务一般是面向行业自身特有的需求由行业系统内企业提供的服务。如智能交通，智能环境等。 17.物联网感知层的作用是感知和采集信息。 18.在云计算平台中，SaaS软件即服务。 19.感知中国中心设在无锡. 二、判断题 1.在云存储中每个存储节点与控制节点不多于两片网卡。（ X ） 2、物联网当前的传感技术主要是RFID。植入这个芯片的产品，是能够被任何人进行感知的。（ X ） 3.能源需求侧物联网不能使用户经过无线网络对家庭白色家电及能源消耗进行监控。（ X ） 4.物联网网络层主要从业方向包括RFID、传感器和全球定位系统芯片。（ X ） 5、感知层是物联网获识别物体采集信息的来源其主要功能是识别物体采集信息。（√） 6.物联网的建设必须进行标准化建设。（√） 7.物联网应用市场能够不需要集聚社会信息资源市场与政府统筹规划的支撑。（ X ） 8.网络层的任务是接收网络层的数据进行传输。（ X ） 9.UDP提供面向连接的可靠地通信协议。（ X ） 10.多智能体系统使基于体域网的智慧医疗系统具有分布式处理能
湖南城市学院本科毕业设计（论文）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业设计（论文）作者签名： 二○一○年五月二十日
目录 摘要....................................................................................................................................... I 关键词....................................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................................... II Key words ................................................................................................................................ II 1 绪论 (1) 1.1 课题研究的背景 (1) 1.2 国内外研究现状 (1) 1.3 本课题研的研究内容和方法 (2) 2 无线自组网 (2) 2.1 无线自组网的产生和发展 (2) 2.2 无线自组网的特征 (3) 2.3 无线自组网应用领域 (3) 2.4 无线自组网体系结构 (4) 3 网络模拟器NS2 (5) 3.1 NS2简介 (5) 3.2 NS2组成部分 (7) 3.3 NS2模拟基本流程 (8) 4 无线自组网路由协议 (9) 4.1 无线自组网与传统移动通信网络的区别 (9) 4.2 无线自组网路由协议分类 (9) 4.3 几种典型的无线自组网路由协议 (10) 4.3.1 目的序列距离矢量路由协议DSDV (10) 4.3.2 按需平面距离矢量路由协议AODV (10) 4.3.3 动态源路由协议DSR (11) 4.3.4 临时排序路由算法TORA (11) 4.4 路由协议性能评标准 (12)
物联网体系结构基 础研究
二、预期目标 3.1总体目标 面向生态保护、节能减排、现代服务等领域重大需求，以解决物联网应用领域共性问题为目标，围绕物联网体系结构和关键技术中的基础科学问题开展研究，运用系统科学的理论，探索物联网的基本规律，建立物联网体系结构模型、子网互连模型，提出物联网网络融合与自治机理，提供网络度量与评测的方法，解决局部动态自治和高效网络融合中面临的大规模异质网元的互连互通问题；建立对物联网感知信息进行融合计算的模型和方法，提出网元之间信息交互中信息表示、效能平衡和权限保护的机理与方法，解决不确定性感知信息的整合适配问题；提出系统环境动态问题域建模、软件平台对环境信息的自动获取和理解、自适应求解的方法，形成动态环境中服务提供机理，解决动态系统环境中的服务适应适用问题。 本项目将在大规模异质网元数据交换、不确定信息整合以及动态系统环境服务提供等方面取得原创性理论成果和关键技术突破，并在林区生态保护领域进行大规模的试验和验证；形成一批有自主知识产权的成果，为大规模、实用的物联网设计和高效运行提供理论指导，推动中国在物联网领域的跨越式发展，使中国该领域研究达到国际先进水平。 3.2三年预期目标
本项目的三年预期目标分四个方面： (1) 基础理论方面 在物联网系统模型、设计原理和实现机理的基础研究上取得突破，创立物联网体系架构模型、异构网络互连模型、性能评价体系与度量模型、信息表示模型、服务模型，形成物联网网络融合与自治机理、数据交换机理、隐私保护机理、服务提供机理，建立信息融合计算理论、服务提供理论，指导大规模异质网元的高效互连、不确定信息的有效利用、动态系统环境的服务提供等关键问题的解决。 (2) 关键技术方面 在非IP数据交换技术、异构网络融合技术、自治区域动态管理等方面取得突破, 为物联网中大规模异质网元的数据交换提供技术支撑；在信息融合计算技术、隐私确保的安全计算技术等方面取得突破，为物联网内不确定信息整合提供技术支撑；在环境适变的软件设计技术、服务动态构建技术等方面取得突破，为物联网服务提供技术支撑。 (3) 验证平台和示范应用方面 研制物联网综合验证平台实现对物联网体系结构、设计原理、关键技术的验证，提供物联网系统环境的性能检测及诊断工具；突破林区生态保护示范应用中的技术难题，建立一套林区生态保护物联网示范应用系统和碳平衡监测应用示范。
无线自组网设计思路 1．无线自组网的协议栈描述 根据Ad hoc网络的特征，参考OSI（Open System Interconnect）的经典七层协议模型及TCP/IP的体系结构，一般将Ad hoc网络的协议栈划分为5层，即物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。各层的功能可描述如下： 1.1物理层 物理层的功能包括信道的区分和选择、无线信号的检测和调制/解调等。由于多径传播带来的多径衰落、码间干扰，以及无线传输的空间广播特性带来的节点间的相互干扰，使得Ad hoc网络传输链路的带宽容量很低。因此，物理层的设计目标是以相对低的能量消耗，获得较大的链路容量。为了实现这样的目标，需要采用先进的调制/解调、信道编码、多天线、自适应功率控制、干扰抵消以及速率控制等技术。 1.2数据链路层 MAC子层控制着移动节点对于共享无线信道的访问，它包括两方面功能，一是信道的划分，即如何把频谱划分为不同的信道；二是信道分配，即如何把信道分配给不同的节点。信道划分的方法包括频分、时分、码分或这些方法的组合。在Ad hoc网络中，为了克服无线网络中的隐藏终端和暴露终端的问题，通常采用的信道接入机制包括了随机竞争机制、轮询机制、动态调度机制等。 LLC子层负责向网络提供统一的服务，屏蔽底层不同的MAC方法。具体包括数据流的复用、数据帧的检测、分组的转发/确认、优先级排队、差错控制和流量控制等。 1.3网络层 网络层需要完成邻居发现、分组路由、拥塞控制和网络互连的功能。邻居发现主要用于收集网络拓扑信息。路由协议的作用是发现和维护去往目的节点的路由，将网络层分组从源节点发送到目的节点以实现节点之间的通信。路由协议包括单播路由和多播路由协议，此外还可以采用虚电路方式来支持实时分组的传输。
物联网体系架构知识总结 最初的物联网概念，国内普遍认为的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的，当时还被称之为传感网，其定义是：通过射频识别（RFID）、红外线感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。 在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网，提出任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景，初RFID技术外、传感器技术、纳米技术、智能终端等技术到今天也得到了更加广泛的应用。 在我国，物联网的概念经过政府与企业的大力扶持已经深入人心。现在的物联网已经被贴上了“中国式”的标签，其含义为：物联网是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等，和“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆的等等的“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和有限的长距离和短距离通讯网络实现互联互通（M2M）、应用大集成、以及基于计算机的SaaS营运等模式，在内网、专网、互联网的环境下，采用时适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对“万物”的高效、节能、安全、环保的“管、控、营”一体化。 物联网体系
基于无线自组网的电力系统通信关键技术研究 发表时间：2019-03-27T16:11:08.980Z 来源：《电力设备》2018年第29期作者：李维维宋小强 [导读] 摘要：随着无线通信技术、嵌入式计算技术和计算网络的飞速发展和日益成熟，PDA、笔记本电脑、手持电话等移动通讯设备迅速普及，移动Ad Hoc网络（以下简记MANET）引起了研究人员的极大重视。 （国网江西省电力有限公司峡江县供电分公司江西吉安 331409） 摘要：随着无线通信技术、嵌入式计算技术和计算网络的飞速发展和日益成熟，PDA、笔记本电脑、手持电话等移动通讯设备迅速普及，移动Ad Hoc网络（以下简记MANET）引起了研究人员的极大重视。MANET是移动服务器和客户机的集合，它不需要基站的支持。基于MANET的数据管理与处理技术可以使得人们在任何时间，任意地点访问到其上的任意数据，MANET数据库技术在国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、金融、移动办公、医疗卫生、制造业、灾难预防等领域得到了特别的重视。 关键词：移动自组网；数据库复制；数据库查询 1 移动自组网的数据库简介 1.1 用户可以在移动时存取后台数据库 1.2 用户可以带着后台数据库的副本移动并周期性地与后台数据库同步。移动自组网的数据库技术是分布式数据库技术的继承与发展，是对分布式数据库的推广；而分布式数据库则是移动自组网的数据库的一种特殊形式。移动自组网的数据库的体系结构由两部分组成：可信部分本身即是一个分布式数据库系统；移动部分发展和突破了分布式系统对主机位置固定的约束条件，支持主机位置的随意移动性。二者的这种联系使得分布式数据库技术的许多研究成果可以直接应用于移动自组网的数据库中，或者仅需稍加改进即可应用于移动计算环境。例如移动事务处理及并发控制、移动查询处理及优化、移动复制技术、移动自组网的数据库的数据分片、以及故障恢复技术等都直接借鉴了分布式数据库的成果。 2 移动自组网的数据库的关键技术 在移动自组网的数据库中需要考虑诸多传统计算环境下不需要考虑的问题，如对移动性及位置相关查询的支持、对断接操作的支持、对跨区长事务的支持、对查询优化的特殊考虑、对提高有限资源的利用率及系统效率的考虑等等。 2.1 数据复制技术 该技术是解决移动数据库断接性的关键技术，在现有 DBMS基础上进行修补以适应移动计算也采用该技术。传统的复制/缓存技术都是假设客户机和服务器之间是经常保持连接的，并基于这个前提来维护一致性，但这在移动计算中是不适用的。目前，针对移动计算特点开展数据复制/缓存技术的研究最具代表性的是：J.Gray的两级复制机制、CODA系统以及缓存失效报告广播技术等。 两级复制机制是解决移动计算环境断连问题的一种有效方法其主要贡献是引入系统分级的思想。该算法充分考虑了移动计算环境中可信部分和移动部分的性能差异，将整个移动计算环境分为两级。这样，可信部分总能保持传统分布计算环境下的若干特征，而不会因为移动计算的引入对系统性能产生不良影响。两级复制机制在很大程度上满足了理想的复制模式应达到的目标：可用性、可扩展性、移动性、串行性和收敛性。 针对移动数据库系统规模庞大的特点，将传统的数据库复制技术与数据广播技术及客户机缓存技术结合起来，本文提出了三级复制体系结构。 三级复制体系结构由服务器级复制、空中复制、客户机缓存等三级复制机制组成。服务器级复制为第一级复制，这一级复制采用传统的复制技术，以保证服务器之间的一致性；空中复制为第二级复制，服务器将经常被访问的热点数据组织起来，通过MSS向所有的MH广播，这实际上等同于在无线信道上做了一级数据复制；客户机缓存为第三级复制，MH利用本身的处理及存贮能力缓存数据库中的部分数据，以支持移动用户的断接操作。 在三级复制体系结构中，服务器负责第一、二级复制，移动客户机负责第三级复制。这三个复制级别相互配合，共同完成移动用户的数据读写请求。当移动客户机需要访问数据库时，首先判断能否从服务器上联机地访问数据库，如果可以，则用户的请求将由服务器完成；否则移动客户机将从其它两级复制中获得数据：若事务为只读型的，则从数据广播中获取数据；反之则从本地数据缓存中获取数据，并将相应的事务操作记录在日志中，以便下次连机时将更新结果集成到服务器中。由于引入了数据广播机制，三级复制算法有效地提高了系统的可伸缩性。但该算法同时也存在着一定的局限性，如算法没有考虑如何保证数据库的一致性的问题，以及读写型事务的全局提交问题等。 2.2 数据查询技术 在移动数据库中，存在着与位置相关信息的查询及更新。查询通常是与位置相关的，即使是同一个问题，在不同的地方，所得查询结果是不同的。移动查询优化技术是指在传统分布式数据库查询优化技术的基础上，利用多种方法，消除带宽多样性、断接等因素造成的影响，使查询引擎能够根据当前可用网络条件采取恰当的优化策略；同时，针对移动计算机有限电源能力，合理地组织本地数据库管理、远程数据库访问等耗电能较多的操作，达到节能目的，延长关键数据的可用时间。 2.3 位置相关的查询处理技术 位置相关的数据（Location Dependent Data简称LDD）是指其值依赖于地理位置的数据，在不同的地理区域其值是不同的。显然，位置相关的数据不同于移动对象数据。移动对象的位置属性具有连续变化的特性，它可以看成是时间的函数，因此属于“动态”数据；而位置相关数据的值并不会随着时间的推移而动态变化，除非被显式地修改，从这个意义上说，位置相关的数据属于“静态”数据。 位置相关的持续查询（Location Dependent Continuous Query，简记为LDCQ）。持续查询（Continuous Query）是指具有一定生存期的查询。在查询的生存期之内，只要被查询的数据对象发生了变化，或者查询语句的隐含条件发生了变化，就需要对用户的结果进行刷新，从而使用户总能实时地得到最新的查询结果。LDCQ是指查询结果依赖于查询用户当前位置或被查询对象位置的持续查询，例如在公路上行进的救护车辆可以提交这样的查询：“请在未来的10分钟之内随时告诉我附近的医院”，该查询的结果是随着救护车的行进而不断刷新的。 在LDD数据库中，LDCQ的查询结果依赖于被查询数据对象的内容以及移动查询用户所处的数据区域。为了简化叙述，我们假设在查询的生存期内被查询的数据对象未发生变化。这样，当移动查询用户在同一个数据区域内移动时，查询结果是不会发生变化的，此时没有必要重新执行查询；只有当移动用户跨越了数据区域的边界时，才需要触发查询的重计算。为此，我们可以对LDCQ进行如下处理：当移动
二、预期目标 3.1总体目标 面向生态保护、节能减排、现代服务等领域重大需求，以解决物联网应用领域共性问题为目标，围绕物联网体系结构和关键技术中的基础科学问题开展研究，运用系统科学的理论，探索物联网的基本规律，建立物联网体系结构模型、子网互连模型，提出物联网网络融合与自治机理，提供网络度量与评测的方法，解决局部动态自治和高效网络融合中面临的大规模异质网元的互连互通问题；建立对物联网感知信息进行融合计算的模型和方法，提出网元之间信息交互中信息表达、效能平衡和权限保护的机理与方法，解决不确定性感知信息的整合适配问题；提出系统环境动态问题域建模、软件平台对环境信息的自动获取和理解、自适应求解的方法，形成动态环境中服务提供机理，解决动态系统环境中的服务适应适用问题。 本项目将在大规模异质网元数据交换、不确定信息整合以及动态系统环境服务提供等方面取得原创性理论成果和关键技术突破，并在林区生态保护领域进行大规模的试验和验证；形成一批有自主知识产权的成果，为大规模、实用的物联网设计和高效运行提供理论指导，推动我国在物联网领域的跨越式发展，使我国该领域研究达到国际先进水平。 3.2三年预期目标 本项目的三年预期目标分四个方面： (1) 基础理论方面 在物联网系统模型、设计原理和实现机理的基础研究上取得突破，创建物联网体系架构模型、异构网络互连模型、性能评价体系与度量模型、信息表达模型、服务模型，形成物联网网络融合与自治机理、数据交换机理、隐私保护机理、服务提供机理，建立信息融合计算理论、服务提供理论，指导大规模异质网元的高效互连、不确定信息的有效利用、动态系统环境的服务提供等关键问题的解决。 (2) 关键技术方面 在非IP数据交换技术、异构网络融合技术、自治区域动态管理等方面取得突破, 为物联网中大规模异质网元的数据交换提供技术支撑；在信息融合计算技术、隐私确保的安全计算技术等方面取得突破，为物联网内不确定信息整合提供技术支撑；在环境适变的软件设计技术、服务动态构建技术等方面取得突破，为物联网服务提供技术支撑。 (3) 验证平台和示范应用方面 研制物联网综合验证平台实现对物联网体系结构、设计原理、关键技术的验证，提供物联网系统环境的性能检测及诊断工具；突破林区生态保护示范应用中的技术难题，建立一套林区生态保护物联网示范应用系统和碳平衡监测应用示
无线自组网络在军用分组无线网中的应用研究 黄扬洲 彭艺 查光明 （电子科技大学通信学院，成都，610054） 摘要：本文分析了军用分组无线网的特殊应用环境和战术通信的特点，探讨并提出在军用分组无线网中采用移动多跳的分层分布式无线自组织网络体系结构，并仿照OSI的经典7层协议模型和TCP/IP的体系结构，提出了通用的军用分组无线网的5层通信协议栈，并探讨了每一层的功能及其协议栈的跨层设计思想。 关键词：军用分组无线网，无线自组网，多跳，网络结构 Research of Ad hoc network’s application in military packet radio network Huang Yangzhou Peng Yi Zha Guangming （School of Communication and Information Engineering of UESTC，Chengdu，610054）ABSTRACT：The special application environment of military packet radio network and the characteristic of military communication are analyzed respectively. The universal communication protocol of military packet radio network is built according to the OSI reference model and the architecture of TCP/IP, the protocol is divided into 5 layers, the function of every layer and the idea of cross-layer design is analyzed. Key words：Military packet radio network, Ad hoc network, multi-hop, network architecture 1、 引言 军用分组无线网的主要任务是为战术兵团和各种部队(分队)作战指挥提供保障，主要由便于携带的或车载的野战通信装备(战术电台)组成，通信手段以移动通信为主。军用分组无线网对于保障战场环境的军事通信至关重要，世界上许多国家都给予了高度重视，美军已经制定了军用战术互联网的相关标准——MIL-STD-188-220B。当前，对于节点可移动的战术互联网，保证网络的性能和通信的可靠性是一项急需解决的艰巨任务。 自组织网络是一种对等式网络，它源自美军上世纪70年代提出的分组无线电网络。自组织网络具有自组织特性，结点无需人工干预，可快速自动组网。自组织网络通常采用无线通信技术，网络中的结点互相作为其邻结点的路由器，通过中间结点的转发实现结点间的通信。自组织网络的运行不能依赖于任何预设的固定网络设施，结点可以随意移动，它可以在没有或不便利用现有的网络基础设施的情况下，提供一种通信支撑环境。因此，自组织网络特别适用于战术通信环境中“动中通”的要求。 2、 无线自组网的基本概念、特点及体系结构 2.1 无线自组网络的基本概念和特点 按照移动通信系统是否具有基础设施，可以把移动无线网络分成两类。第一种类型是具有基础设施的网络。移动节点借助于通信范围内最近的基站实现通信。移动无线网络的第二种类型是一种无基础设施的移动网络，也就是无线自组网(Ad hoc Network)，又被称为多跳
无线自组网网络安全现状研究 网络安全是无线自组织网的重要研究方向,本文分析了无线自组织网络安全的一般规律和特点,为网络安全设计特供参考。 标签：无线自组织网网络安全 1无线自组网特点 无线自组织网是一种新型的移动多跳无线网络,它不依赖于任何固定的基础设施和管理中心,而是通过传输范围有限的移动节点间的互相协作和自我组织来保持网络连接和实现数据的传递。无线自组织网络独特的结构,从而产生下列一些突出的特点,包括:网络的自组织性、动态的网络拓扑结构、多跳的通信路由、有限的无线通信带宽、有限的节点能源、有限的数据计算、处理能力、网络的分布式特性等。 2无线自组网安全弱点分析 无线网络的以上特点决定了它具有以下安全弱点,主要表现在以下5方面: 2.1无线信道方面;无线自组织网采用无线信号作为传输媒介,其信息在室中传播,任何人都可以接收,所以容易被对方窃听、干扰。通过分析可能会破获通信频率、调制方式、编码规则、加密方式、报文信息。 2.2移动节点方面:因为节点是自主移动的,不像固定网络节点可以放在安全的房间内,特别是当无线自组网网络布置于战场时,其节点本身的安全性是十分脆弱的。节点移动时可能落入敌手而为敌所用,节点内的密钥、报文格式等信息都会被破获,敌人掌控的节点或相关设备以正常状态加入网络,用来获取秘密和破坏网络的正常功能。因此无线自组织网络不仅要防范外部的入侵,而且要对付内部投降节点的攻击。 2.3动态的拓扑:无线自组织网络节点的位置是不固定的,可随时移动,造成网络的拓扑不断变化。一条正确的路由可能由于目的节点移动到通信范围之外而不可达,也可能由于中间转发节点的移动而中断。因此难于区别一条错误路由是因为节点移动造成的,还是由于虚假路由信息形成的。由于节点的移动性,某处被识别的恶意节点移动到新的节点,改变标示后,它可重新加入网络。另外由于动态的拓扑,网络没有边界,防火墙也无法应用。 2.4安全机制方面:在传统的公钥密码体制中,用户采用加密、数字签名、消息认证码等技术来实现信息的机密性、完整性、不可抵赖性等安全服务。然而它需要一个信任的认证中心来提供密钥管理服务。但在无线自组织网络中不允许存在单一的认证中心,否则不仅单个认证中心的崩溃会导致整个网络无法获得认证,而且更为严重的是。被攻破认证中心的私钥可能会泄露给攻击者,攻击者可以使
物联网体系结构 韩腾 1. 概述 物联网(IInternetofThings)是“传感网”在国际上的通称，是传感网在概念上的一次拓展。通俗地讲，物联网就是万物都接入到互联网，物体通过装入射频识别设备、红外感应器、GPS或其他方式进行连接，然后通过移动通信网络或其他方式接入到互联网，最终形成智能网络，通过电脑或手机实现对物体的智能化管理和信息采集分析。 作为下一代信息浪潮的新热点，国内外政府公司和研究机构对物联网投入了极大的关注，IBM公司提出“智慧地球”，日本和韩国分别提出了“U-japan”和“U-Korea”战略，这都是从国家工业角度提出的重大信息发展战略。中国针对物联网到来的信息浪潮，提出了“感知中国”的发展战略。 2009年8月7日，国务院总理温家宝视察中科院嘉兴无线传感网工程中心无锡研发分中心，提出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，并且明确要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。移动、电信、联通三大运营商纷纷在无锡成立物联网研究中心，以无锡为首的国内大中城市也争相建设智能城市，争取成为感知中国示范城市。 本文就物联网的体系架构和对应的技术产业链进行讲解分析。 2. 体系架构 物联网应该具备三个特征，一是全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。 在业界，物联网大致被公认为有三个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。 图1 物联网体系架构 2.1 感知层
物联网体系结构的分析与研究 何丰如 （广东理工职业学院工程技术系，广东，广州，510091） 【摘要】：在对现有物联网技术进行分析的基础上，讨论了物联网与互联网（Internet）、网络化物流系统（Cyber-Physical Systems，CPS）、无线传感网络(WSN)等相关技术之间的关系。根据对物联网系统组成结构的分析和讨论，提出了物联网体系结构的层次概念模型，分析了每一层的功能和作用，同时阐明了物联网与传统互联网的关系与区别。 【关键词】：物联网；网络化物理系统；传感器网络；网络体系结构 【中图分类号】：TP393 【文献标识码】：A Analysis and Research on the Architecture of Internet of Things HE Feng-ru (The Department of Engineering and Technology of Guangdong Polytechnic Institute, Guangzhou, 510091, China ) Abstract：Based on analyzing existing Internet of Things(IOT) technology, the relationship between the technologies related to Internet of Things and Internet, Cyber-Physical System(CPS), Wireless Sensor Network(WSN) and so on has been discussed. According to analyzing and discussing the system composition of Internet of Things, the layering concept model of network architecture for Internet of Things has been presented. The functions and effects of every layer have been analyzed, and the relationship and difference between Internet of Things and traditional Internet has been clarified at one time. Keyword:Internet of Things（IOT）; Cyber-Physical System（CPS）; Sensor Network; Network Architecture. 1. 引言 物联网（The Internet of things，IOT）将人类生存的物理世界网络化和信息化，将分离的物理世界和现实世界的任何物体进行互联，并与信息空间进行互联整合，按照人们的需求进行处理并及时反馈处理结果，代表着下一代网络的发展趋势，已成为当前的一项热点技术。目前，IOT及其相关技术已经引起国内外学术界和工业界的高度重视，并展开了一系列的研究和探讨工作[1-5]，社会各界在较短的时间内对IOT技术产生了极大的关注。IOT的用途十分广泛，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、老人护理、个人健康、灾害监测、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等众多领域。 但是无论是国内还是国外，IOT的研究和开发尚处于起步阶段，有关物联网的定位和特征还存在一些混乱的概念，IOT的体系结构和系统模型尚未形成，IOT 技术的研究和开发还存在一定的盲目性，对于IOT的准确定义、基本原理、体系结构和系统模型等各方面还存在许多值得思考和探讨的问题。因此通过探索IOT 的核心技术和关键理论问题，发展具有自主知识产权的IOT技术，推动我国在该领域的跨越式发展，具有十分重要的意义。本文在对现有IOT技术分析的基础上，通过对IOT系统的组成结构进行分析和讨论，来展开对IOT体系结构的层次概念模型的分析，以期获得IO T体系结构的全貌。 2. 物联网技术概述 2.1 物联网的定义 按照国际电信联盟（ITU）的定义[4]，物联网（IO T）主要是解决物品到物品（Thing to Thing，T2T），之间的互联。通过IOT，可以实现人对人，人对物以及物对物的互联互通，在方式上可以是点对点，也可以是点对面或面对点，它们通过适当的网络平台，可以获取、传递和处理相应的信息或进行相应的控制。即IOT要解决的是传统互联网没有考虑的、对于任何物品之间的互联问题。 作者简介：何丰如（1957-），男，湖南省新化县人，硕士，电子与通讯教授，主要研究方向为：计算机体系结构、网络与通 1
物联网体系结构练习题 一、填空题 1．RFID技术、传感器技术和嵌入式智能技术、纳米技术是物联网的基础性技术。 2.物联网公共服务则是面向公众的普遍需求由跨行业的企业主体提供的综合性服务。如智能家居等。 3.2009年8月7日，温家宝考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心。强调“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，把传感系统和3G中的TD技术结合起来”。 4.在云计算平台中，PaaS平台即服务。 5.云计算平台是负责对物联网收集到的信息进行处理、管理、决策的后台计算处理平台。 卡的读取方式是无线通信。 MAC层负责设备间无线数据链路的建立、维护和结束。 8.光敏传感器接受光信息，并转化为电信号。 物理层是协议的最底层，承付着和外界直接作用的任务。 10.物联网的概念最早是美国提出来的 11.力敏传感器接受力信息，并转化为电信号。 12.三层结构类型的物联网包括感知层、网络层和应用层。 13.在云计算平台中，IaaS基础设施即服务。 14.第三次信息技术革命指的是物联网。 15.物联网的核心是应用。 16.物联网行业服务通常是面向行业自身特有的需求由行业系统内企业提供的服务。如智能交通，智能环境等。 17.物联网感知层的作用是感知和采集信息。 18.在云计算平台中，SaaS软件即服务。 19.感知中国中心设在无锡. 二、判断题 1.在云存储中每个存储节点与控制节点不多于两片网卡。（ X ） 2、物联网目前的传感技术主要是RFID。植入这个芯片的产品，是可以被任何人进行感知的。（ X ） 3.能源需求侧物联网不能使用户通过无线网络对家庭白色家电及能源消耗进行监控。（ X ） 4.物联网网络层主要从业方向包括RFID、传感器和全球定位系统芯片。（ X ） 5、感知层是物联网获识别物体采集信息的来源其主要功能是识别物体采集信息。（√） 6.物联网的建设必须进行标准化建设。（√）