物联网感知层和传输层的安全问题

物联网整体解决方案第1篇物联网整体解决方案一、背景随着信息技术的飞速发展，物联网作为新一代信息技术的重要组成，已广泛应用于智慧城市、智能制造、智慧农业等领域。

为充分发挥物联网技术优势，提高各行业智能化水平，本方案针对物联网应用需求，提出一套合法合规的物联网整体解决方案。

二、目标1. 满足客户在物联网应用方面的需求，提高业务效率。

2. 确保物联网系统安全、稳定、可靠运行。

3. 降低物联网项目实施、运营和维护成本。

4. 符合国家相关法律法规和政策要求。

三、解决方案1. 系统架构本方案采用分层架构设计，分为感知层、网络层和应用层。

（1）感知层：负责采集各类传感器数据，如温度、湿度、光照等。

（2）网络层：实现感知层与互联网的连接，可采用有线或无线通信技术。

（3）应用层：根据业务需求，开发相应的应用系统，实现数据分析和处理。

2. 技术选型（1）感知层：选用低功耗、高精度、易于集成的传感器。

（2）网络层：根据项目需求，选择合适的通信协议和设备，如TCP/IP、MQTT等。

（3）应用层：采用成熟的技术框架，如Spring Boot、Django等。

3. 数据安全（1）采用加密技术，保障数据传输安全。

（2）设置权限管理，确保数据访问安全。

（3）遵循国家相关法律法规，对数据进行合规处理。

4. 系统集成（1）采用模块化设计，便于各子系统之间的集成。

（2）提供统一的数据接口，实现与第三方系统的对接。

（3）确保系统兼容性和可扩展性，满足未来发展需求。

5. 运维保障（1）建立完善的运维管理制度，确保系统稳定运行。

（2）定期进行系统检查和升级，提高系统安全性。

（3）提供7×24小时技术支持，确保客户需求得到及时响应。

四、实施步骤1. 需求分析：深入了解客户业务需求，明确物联网应用场景。

2. 方案设计：根据需求分析，设计合理的物联网系统架构。

3. 技术选型：选择合适的技术和设备，确保系统性能。

4. 系统开发：按照设计方案，进行系统开发。

1、物联网的定义21世纪是进入信息化的新时代，作为2010年影响中国十大技术之一的物联网技术自然成为人们热议的话题。

物联网的概念是在1999年提出，过去在中国，物联网被称之为传感网，并已取得一定科研成果。

2005年，在突里斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟正式提出了“物联网”的概念。

内容与中国目前描述的理念与远景类似。

即从生物到非生物相连，网络无处不在，并且与主流的互联网、通信网络融合。

更具体一点，一般认为物联网的定义是：通过射频识别技术（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连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

2、物联网的特点（1）对物品实现唯一的标识。

物联网的EPC技术，能够对单个而不是一类物品进行编码，借助计算机网络系统，完成对单个物体的访问，突破了条形码所不能完成的对单品的跟踪和管理任务。

（2）对物品快速分级进行处理。

EPC结构中，沿袭了原有的按不同类型的容器进行进行编码的特点，在物流作业中，可将不同的货品、集装箱、托盘和仓库等进行分层级编码，解决在同一时间进行多种标签识别的问题。

（3）对物品信息的实时监控。

物联网是在互联网的基础上对物品信息进行跟踪、监控的实时网络，任何一个安装有读写器的终端，都可以读取物品相关信息，并通过网络实现对物品的实时监控。

（4）对信息实现自动非接触式处理。

EPC系统的一个核心技术就是RFID技术，通过RFID无线射频技术便能实现对静止或移动物品的自动识别和数据交换。

（5）可实现供应链各环节信息共享。

在供应链中的任何一个物品都被贴上唯一标识自己的电子标签，通过物联网技术，可以在供应链中任何一个环节将该物品的信息自动记录下来并实现共享。

3、物联网的发展对物流领域的影响（1）物联网将推进物流信息化发展。

通过物联网技术与物流运输设备、设施的结合，可进行物流基础设施信息化的升级，提高建设信息化和自动化水平，也为企业带来物流效率提升、物流成本控制等效益。

物联网的技术架构随着科技的发展，物联网（Internet of Things，简称IoT）正在成为现代社会中的重要组成部分。

物联网是指通过互联网将物理世界与数字世界进行连接和交互的网络。

在物联网的背后，有一个复杂而庞大的技术架构支撑着其运行和发展。

本文将介绍物联网的技术架构，并探讨其中的关键要素。

一、物联网的技术架构概述物联网的技术架构由不同层次的组件组成，包括感知层、传输层、网络层、应用层和安全层。

每一层都扮演着不同的角色，共同构建起物联网的整体架构。

1. 感知层感知层是物联网的起点，它负责收集各种物理世界的数据。

这些数据可以来自各种传感器、监测设备以及其他物理设备。

感知层的目标是将这些数据转化为数字信号，以便传输并进行后续处理。

2. 传输层传输层承载着物联网中的数据传输任务。

它负责将感知层采集到的数据传输到网络中，并确保数据能够稳定、高效地传送。

在物联网中，数据传输可以通过有线或无线网络进行，例如以太网、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。

3. 网络层网络层是物联网的核心层，它连接了各种物理设备，并提供了在物联网中进行数据交换和通信的基础设施。

在网络层中，数据可以通过不同的协议进行传输和路由。

例如，IPv6是物联网中常用的网络协议，它支持更多的IP地址，使得物联网中的设备能够互相通信。

4. 应用层应用层是物联网中最上层的层次，它包含了各种应用和服务。

在应用层中，物联网的数据可以被分析、处理和利用。

例如，通过应用层的数据分析，可以实现智能家居、智慧交通、智能农业等应用。

5. 安全层由于物联网中涉及大量的敏感数据，如个人信息、财务数据等，因此安全层是非常重要的。

安全层负责保护物联网中的数据和设备免受各种安全威胁和攻击。

它包括身份认证、数据加密、访问控制等安全机制。

二、物联网技术架构的关键要素除了上述的各个层次，物联网的技术架构还包含了一些关键要素，它们对于物联网的发展起着重要的作用。

1. 云计算云计算是物联网的重要支撑技术之一。

物联网感知层与传输层的安全问题物联网作为一个多网的异构融合网络，不仅存在与传感器网络、移动通信网络与因特网同样的安全问题[4]，同时在隐私保护问题、异构网络的认证与访问控制问题、信息的安全存储与管理等问题上还有其自身的安全特点。

物联网相较于传统网络，其感知层的感知节点大都部署在无人监控的环境，具有能力脆弱、资源受限等特点，并且由于物联网是在现有的网络基础上扩展了感知网络与应用平台，物联网应用比一般的网络系统更易受侵扰，传统网络安全措施不足以提供可靠的安全保障，从而使得物联网的安全问题具有特殊性，其安全问题更复杂。

如Skimming问题[5]：在末端设备或RFID持卡人不知情的情况下，信息被读取；Eavesdropping问题：在一个通道的中间，信息被中途截取；Spoofing问题：伪造复制设备数据，冒名输入到系统中；Cloning 问题：克隆末端设备，冒名顶替；Killing问题：损坏或盗走末端设备；Jamming问题：伪造数据造成设备阻塞不可用；Shielding问题：用机械手段屏蔽电信号，让末端无法连接等。

所以在解决物联网安全问题时候，必须根据物联网本身的特点研究设计相应的安全机制。

以下分析物联网感知层与传输层的安全问题。

1.1 物联网感知层的安全问题物联网感知层主要解决对物理世界的数据获取的问题，以达到对数据全面感知的目的。

目前研究有小范围示范应用的是基于RFID的物联网与基于WSN（无线传感器网络）的物联网。

（1）基于RFID的物联网感知层的安全威胁RFID是物联网感知层常用的技术之一，针对RFID的安全威胁主要有：1）物理攻击：主要针对节点本身进行物理上的破坏行为，导致信息泄露、恶意追踪等；2）信道阻塞：攻击者通过长时间占据信道导致合法通信无法传输；3）伪造攻击：伪造电子标签产生系统认可的合法用户标签；4）假冒攻击：在射频通信网络中，攻击者截获一个合法用户的身份信息后，利用这个身份信息来假冒该合法用户的身份入网；5）复制攻击：通过复制他人的电子标签信息，多次顶替别人使用；6）重放攻击：攻击者通过某种方法将用户的某次使用过程或身份验证记录重放或将窃听到的有效信息经过一段时间以后再传给信息的接收者，骗取系统的信任，达到其攻击的目的；7）信息篡改：攻击者将窃听到的信息进行修改之后再将信息传给接收者。

物联网的架构和协议分析随着科技的不断发展，物联网（Internet of Things）概念也越来越广泛地应用于现实生活中。

物联网的应用场景非常广泛，如智能家居、智能交通、智能医疗等等。

但是，对于大多数人而言，物联网还是一个比较陌生的概念，今天本文就来为大家介绍物联网的架构和协议分析。

一、物联网的架构物联网的架构分为三层：感知层、网络层和应用层。

1. 感知层感知层，又称物理层或数据采集层，是物联网的最底层。

它主要负责采集物理世界中的各种数据并将这些数据传输到网络层。

感知层中的设备包括各种传感器、执行器、RFID读写器、智能终端等等，这些设备都可以通过网络进行连接和控制。

2. 网络层网络层，又称传输层或数据交换层，是物联网的中间层。

它主要负责物联网内部各个设备之间的通讯和数据传输。

网络层中可以包括各种设备，如路由器、网关、交换机等等，这些设备可以通过各种传输方式进行连接，如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa等。

3. 应用层应用层，又称业务层或应用平台层，是物联网的最高层。

它主要负责将采集到的数据进行处理、分析和展示。

应用层中的设备包括各种智能设备、手机、电脑等等，这些设备通过应用程序可以直接与物联网进行交互。

上述三层对于整个物联网来说是非常重要的，缺一不可。

同时，物联网的架构还具有灵活性、扩展性和可调整性的特点，可以根据具体应用场景进行调整和扩展。

二、物联网的协议1. HTTP协议HTTP协议是一种应用层协议，主要用于Web上浏览器和Web服务器之间的通信。

在物联网中，HTTP协议主要用于Web控制和远程数据获取，可以通过Web服务API实现数据的存储和检索。

2. MQTT协议MQTT协议是一种基于发布/订阅模式的消息协议，主要用于物联网中的消息传递和数据处理。

MQTT协议非常轻量级，可以适用于各种不同的网络环境，并且可以提供很高的数据传输效率。

3. CoAP协议CoAP协议是一种基于UDP的应用层协议，主要用于物联网设备之间的通信。

物联网的安全特征物联网是一个多层次的网络体系，当其作为一个应用整体时，各个层次的独立安全措施简单相加不足以提供可靠的安全保障。

物联网的安全特征体现在以下3个方面。

（1）安全体系结构复杂已有的一些针对传感网、互联网、移动网、云计算等的安全解决方案在物联网环境中可以部分使用，而其余部分不再适用。

物联网海量的感知终端，使其面临复杂的信任接入问题；物联网传输介质和方法的多样性，使其通信安全问题更加复杂；物联网感知的海量数据需要存储和保存，这使数据安全变得十分重要。

因此，构建适合全面、可靠传输和智能处理环节的物联网安全体系结构是物联网发展的一项重要工作。

（2）安全领域涵盖广泛首先，物联网所对应的传感网的数量和智能终端的规模巨大，是单个无线传感网无法相比的，需要引入复杂的访问控制问题；其次，物联网所连接的终端设备或器件的处理能力有很大差异，它们之间会相互作用，信任关系复杂，需要考虑差异化系统的安全问题；最后，物联网所处理的数据量将比现在的互联网和移动网大得多，需要考虑复杂的数据安全问题。

所以，物联网的安全范围涵盖广泛。

（3）有别于传统的信息安全即使分别保证了物联网各个层次的安全，也不能保证物联网的安全。

这是因为物联网是融合多个层次于一体的大系统，许多安全问题来源于系统整合。

例如，物联网的数据共享对安全性提出了更高的要求，物联网的应用需求对安全提出了新挑战，物联网的用户终端对隐私保护的要求也日益复杂。

鉴于此，物联网的安全体系需要在现有信息安全体系之上，制定可持续发展的安全架构，使物联网在发展和应用过程中，其安全防护措施能够不断完善。

目前，国内外学者针对物联网的安全问题开展了相关研究，在物联网感知、传输和处理等各个环节均开展了相关工作，但这些研究大部分是针对物联网的各个层次的，还没有形成完整系统的物联网安全体系。

在感知层，感知设备有多种类型，为确保其安全，目前主要进行加密和认证工作，利用认证机制避免标签和节点被非法访问。

物联网系统的大致组成物联网（Internet of Things, IoT）是指通过互联网将各种物理设备与智能化系统进行连接和交互的技术与概念。

物联网系统的组成部分可以分为物体感知层、传输层、应用层以及其他支持层，下面将分别进行介绍。

一、物体感知层物体感知层是物联网系统的基础，它通过物理或虚拟传感器采集各种物体的信息。

这些传感器可以是温度、湿度、光照等环境传感器，也可以是位置、加速度等动态传感器。

感知层的作用是将物体的状态、环境信息等转化成数字信号，为传输和处理提供数据基础。

二、传输层传输层是将感知层所采集到的数据通过网络进行传输的层次。

物联网系统中常用的传输方式包括有线传输和无线传输。

有线传输可以通过以太网、光纤等方式进行，无线传输则包括WiFi、蓝牙、Zigbee、LoRa等无线通信协议。

传输层的作用是将感知层的数据发送到应用层进行处理。

三、应用层应用层是物联网系统中最高层的部分，它负责对从传输层接收到的数据进行处理和应用。

应用层可以通过各类软件、云平台等方式来实现，使得物联网系统能够实现各类功能和服务。

在应用层中，可以通过数据分析、人工智能等技术来对数据进行挖掘和分析，以提供更加个性化和智能化的服务。

四、其他支持层除了上述的物体感知层、传输层和应用层之外，物联网系统还包括其他一些支持的层次。

其中，安全层是非常重要的一部分，它负责保护物联网系统中的数据传输和隐私安全。

还有管理层，负责对物联网系统的设备管理、配置管理、故障管理等进行监控和管理。

此外，还有数据存储层、认证层等支持层次，通过这些支持层次的配合，物联网系统能够更加稳定和可靠地运行。

综上所述，物联网系统的大致组成包括物体感知层、传输层、应用层以及其他支持层。

这些层次的配合和协同工作使得物联网系统能够实现设备互联、数据感知和智能应用等功能。

物联网的发展将带来更多便利和智能化的生活方式，并在工业、农业、交通等领域发挥重要作用。

物联网之感知层和传输层物联网（Internet of Things）是指通过各种传感器、识别技术和网络通信技术，将各种物体与互联网连接起来，实现设备之间的信息交互和智能化管理的网络系统。

在物联网系统中，感知层和传输层起着至关重要的作用。

本文将深入探讨物联网中的感知层和传输层，并分析其在物联网系统中的功能和作用。

一、感知层感知层是物联网系统中最底层的部分，负责采集和感知现实世界中的信息。

感知层通过各类传感器和探测设备，将物体的状态和环境信息转化为数字信号，以便于后续处理和传输。

常见的感知设备包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光线传感器等。

这些设备能够实时监测和收集各类物体的信息，为物联网系统提供数据基础。

感知层的主要功能包括数据采集、数据处理和信号转换。

首先，感知层通过传感器对物体的各种参数进行采集，并将采集到的数据传输到上层。

其次，感知层对采集到的数据进行初步处理，如滤波、去噪等，确保数据的准确性和可靠性。

最后，感知层将处理后的数据转化为数字信号，并传送至传输层。

二、传输层传输层是物联网系统中的中间层，负责将感知层采集到的数据传输至应用层。

传输层是实现设备之间通信的桥梁，其主要功能是将感知层采集到的数据进行处理、封装和传输。

传输层可以使用多种通信协议和技术，如Wi-Fi、蓝牙、LoRa等，实现设备之间的数据传输。

传输层的主要作用是数据传递和通信管理。

首先，传输层负责将感知层采集到的数据传送至应用层，以满足不同应用的需求。

其次，传输层需要对数据进行可靠的传输，保证数据的完整性和安全性。

此外，传输层还需要管理设备之间的通信连接，确保设备的稳定运行和互联互通。

三、感知层和传输层的关系感知层和传输层在物联网系统中密切相关，两者共同协作，实现设备之间的信息交互和数据传输。

首先，感知层通过采集和感知设备，将物体的信息转化为数字信号，并传输至传输层。

感知层将物理世界的信息进行转换和处理，为传输层提供数据源。

物联网的四个层次
1.感知层
感知层是物联网的最底层，其主要功能是收集数据，通过芯片、蜂窝模组/终端和感知设备等工具从物理世界中采集信息。

感知层主要参与者是传感器厂商、芯片厂商和终端及模块生产商，产品主要包括传感器、系统级芯片、传感器芯片和通信模组等底层元器件。

2.传输层
传输层是物联网的管道，主要负责传输数据，将感知层采集和识别的信息进一步传输到平台层。

传输层的参与者是通信服务提供商，提供通信网络，其中通信网络可以分为蜂窝通信网络和非蜂窝网络。

3.平台层
平台层负责处理数据，在物联网体系中起承上启下作用，主要将来自感知层的数据进行汇总、处理和分析，主要包括PaaS平台、AI平台等。

平台层的参与者是各式的平台服务提供商，所提供的产品与服务可以分为物联网云平台和操作系统，完成对数据、信息进行存储和分析。

4.应用层
应用层是物联网的最顶层，主要基于平台层的数据解决具体垂直领域的行业问题，包括消费驱动应用、产业驱动应用和政策驱动应用。

目前，物联网已实际应用到家居、公共服务、农业、物流、服务、工业、医疗等领域，各个细分场景都具备巨大的发展潜力。

《物联网技术与应用》期末总复习题1、国际电信联盟发布的ITU 互联网报告中，对物联网做了如下定义，即通过二维码识读设备、射频识别装置、红外感应器、全球定位系统和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，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

2、智慧地球、感知中国、U-Korea、I-Japan的共同点主要表现在以下三个方面。

（1）融合各种信息技术，突破互联网的限制，将物体接入信息网络，实现“物物互联”。

（2）在网络泛在基础上，将信息技术应用到社会各个领域，从而影响国民经济和社会生活的方方面面。

（3)未来信息产业的发展会由信息网络向泛在网络和智能应用方向拓展、延伸和突破。

3、物联网作为一个新兴产业，有广阔的发展前景，但是它的发展也面临诸多问题,主要体现在以下几个方面：1。

知识产权2.技术标准3.产业链条4.行业协作5。

盈利模式6。

使用成本7.安全问题4、我国物联网建设当前的主要任务集中在以下几个方面。

(1）大力攻克核心技术。

(2）加快构建标准体系。

(3）协调推进产业发展。

(4）着力培育骨干企业。

（5）积极开展应用示范。

（6）合理规划区域布局.（7)加强信息安全保障。

（8）提升公共服务能力。

5、物联网感知层的关键技术综合了传感器技术、嵌入式计算技术、智能组网技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化微型传感器的协作实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息.通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到接入层的基站节点和接入网关，最终到达用户终端，从而真正实现“无处不在”的物联网理念.6、物联网网络层的关键技术除具有目前已经比较成熟的如远距离有线、无线通信技术和网络技术外，为实现“物物相连”的需求，物联网网络层将综合使用IPv6、2G/3G、WiFi等通信技术，实现有线与无线的结合、宽带与窄带的结合、感知网与通信网的结合.同时,网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术。

物联网体系的三层结构综合国内各权威物联网专家的分析，将物联网系统划分为三个层次：感知层、网络层、应用层，并依此概括地描绘物联网的系统架构。

感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题，由各种传感器以及传感器网关构成。

该层被认为是物联网的核心层，主要是物品标识和信息的智能采集，它由基本的感应器件（例如RFID标签和读写器、各类传感器、摄像头、GPS、二维码标签和识读器等基本标识和传感器件组成）以及感应器组成的网络（例如RFID网络、传感器网络等）两大部分组成。

该层的核心技术包括射频技术、新兴传感技术、无线网络组网技术、现场总线控制技术（FCS）等，涉及的核心产品包括传感器、电子标签、传感器节点、无线路由器、无线网关等。

传输层也被称为网络层，解决的是感知层所获得的数据在一定范围内，通常是长距离的传输问题，主要完成接入和传输功能，是进行信息交换、传递的数据通路，包括接入网与传输网两种。

传输网由公网与专网组成，典型传输网络包括电信网（固网、移动网）、广电网、互联网、电力通信网、专用网（数字集群）。

接入网包括光纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类接入方式，实现底层的传感器网络、RFID网络的最后一公里的接入。

应用层也可称为处理层，解决的是信息处理和人机界面的问题。

网络层传输而来的数据在这一层里进入各类信息系统进行处理，并通过各种设备与人进行交互。

处理层由业务支撑平台（中间件平台）、网络管理平台（例如M2M管理平台）、信息处理平台、信息安全平台、服务支撑平台等组成，完成协同、管理、计算、存储、分析、挖掘、以及提供面向行业和大众用户的服务等功能，典型技术包括中间件技术、虚拟技术、高可信技术，云计算服务模式、SOA系统架构方法等先进技术和服务模式可被广泛采用。

在各层之间，信息不是单向传递的，可有交互、控制等，所传递的信息多种多样，包括在特定应用系统范围内能唯一标识物品的识别码和物品的静态与动态信息。

尽管物联网在智能工业、智能交通、环境保护、公共管理、智能家庭、医疗保健等经济和社会各个领域的应用特点千差万别，但是每个应用的基本架构都包括感知、传输和应用三个层次，各种行业和各种领域的专业应用子网都是基于三层基本架构构建的。

物联网安全的五大挑战随着物联网技术的快速发展和应用，我们的生活和工作方式也发生了翻天覆地的变化。

物联网带来了巨大的经济和社会价值，但是随之而来的数据隐私和网络安全问题也越来越引人关注。

为了确保物联网数据的安全性和可信度，我们需要克服五大挑战。

挑战一：传输安全问题物联网需要大量的数据传输，很多设备需要实时共享数据来保持同步。

这就需要统一的数据传输协议和标准，确保数据传输安全性。

但是传输安全存在的问题很多，例如网络拦截、文件篡改、监听、伪造等等。

如果网络传输被攻击者窃听或篡改了，数据的私密性和完整性都可能受到损害。

挑战二：数据隐私保护问题物联网产生大量的数据，这些数据不仅包含我们的常规信息，如身份证号码、个人照片等，还包括我们的设备、位置和行为等信息。

如果这些数据被未经授权的人访问、盗用或传播，会给我们带来重大的风险和损失。

因此，我们需要在物联网系统中加入权限管理和访问控制等措施，保护数据隐私和安全。

挑战三：远程攻击问题物联网设备通常是通过网络远程连接的，这导致其在网络中容易受到攻击。

攻击者可以趁机控制设备、感染软件病毒、窃取数据等等。

传统的安全防御措施无法有效应对物联网中的安全威胁和风险。

为了防范远程攻击，我们需要采用更加灵活的网络安全策略和技术来实现物联网的安全。

挑战四：设备生命周期管理问题在物联网中，设备的寿命并不会像人类一样那么长。

因此，我们需要在制造过程中，为能够确保设备的最低安全要求。

同时，在设备推出市场后，应该设立一套生命周期管理规范来监管设备的安全更新和漏洞修补等等。

挑战五：法律法规问题物联网跨越多个行业，涉及到许多关键领域，如汽车、医疗、金融等等。

这就意味着，物联网的安全问题不只是技术问题，还涉及法律法规问题。

在物联网中进行数据收集和处理涉及的法律法规问题，如数据隐私保护、审计、证据法律效力等等，都需要在法律层面得到规范。

只有在合法的框架下，物联网才能够不断地快速发展和进步。

总之，物联网的安全对我们的生活和工作都有着极其重要的作用，是我们重点关注和研究的方向。

简述物联网的体系结构物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过各种信息传感器、射频识别技术、无线通信技术等手段，将现实世界中各种物理对象与互联网相连接，实现信息的互联互通和智能化控制的网络。

物联网的体系结构包括感知层、传输层、应用层等主要部分。

本文将简要描述物联网的体系结构。

感知层是物联网体系结构的最底层，主要负责物理世界信息的感知和采集。

这一层通常由各种传感器、执行器、智能设备等组成，用于收集环境中的各种信息，例如温度、湿度、光照等。

通过感知层，物联网可以实时获得物理世界的各种数据，并将其传输到上层的处理和应用层。

传输层位于物联网体系结构的中间层，主要负责数据的传输和通信。

在物联网中，由于连接的设备数量庞大且分布广泛，传输层需要采用适应物联网特点的通信协议和技术。

传输层的任务是将感知层收集到的数据进行整理和打包，并通过互联网或专用网络传输到应用层。

传输层的设计需要考虑数据传输的可靠性、实时性和安全性，以确保物联网系统的稳定运行。

应用层是物联网体系结构的最顶层，主要负责数据的处理和应用。

应用层通过分析传输层传来的数据，提取有用的信息，并根据需求进行相应的处理和应用。

应用层可以实现多种功能，包括环境监测、智能家居、智能交通等。

通过应用层的处理，物联网可以实现对物理世界的实时监测、智能控制和智能化决策。

除了以上三个主要部分，物联网的体系结构还涉及到安全机制、边缘计算等其他方面。

在物联网中，数据的安全性是一个非常重要的问题。

物联网系统中传输的数据包含大量的个人敏感信息，因此需要采取相应的安全措施，例如加密传输、身份认证等，以防止数据泄露和非法访问。

此外，随着物联网设备的智能化和复杂化，边缘计算的概念逐渐兴起。

边缘计算指的是将计算和数据处理的任务从云端转移到离数据源更近的边缘设备上，以减少数据传输延迟和网络负载，提高系统的响应速度。

综上所述，物联网的体系结构由感知层、传输层和应用层组成，其中感知层负责物理世界信息的感知和采集，传输层负责数据的传输和通信，应用层负责数据的处理和应用。

感知中国：物联网掀起信息革命第三次浪潮之系列专栏文章第五期：物联网之感知层和传输层周洪波1.物联网DCM三驾马车之感知层前期文章中把物联网产业链分为DCM三个大业务层面，同时DCM也是一个物联网系统的典型技术架构。

本期将介绍DCM三层架构的感知层（Device）和传输层（Connect）。

感知层由传感器和部分与传感器连成一体的传感网（无源传感器）组成，处于三层架构的最底层，这也是物联网最基础的联接和管理对象。

最广义来说，传感器是把各种非电量转换成电量的装置，非电量可以是物理量、化学量、生物量等等。

一说到传感器，可能大家就会往“小”的方面想，如前文提到的“电子尘埃”。

在物联网的大概念下，一个泛在的物联网系统，随着参照物的不同，传感器可以是一个“大”的“智能物件”，它可以是一个机器人，一台机床，一列火车，甚至是一个卫星或太空探测器。

这也是为什么在笔者DCM划分中我们用“Device”，即设备或装置，来描述物联网底层的原因，笔者认为，这样描述更符合物联网目前的战略地位。

传统的、狭义的传感器种类已有很多，有很多种分类方法，例如，可分为有源和无源两大类。

有源传感器将非电量转换为电能量，无源程序传感器不起能量转换作用，只是将被测非电量转换为电参数的量。

每一类传感器又可做进一步细分，如上图所示的生物传感器，纳米传感器的细分。

物联网关注传感器的实际应用，下表是我们按应用方式的一个分类。

2009年中国传感器市场研究报告指出，据不完全统计，目前我国已有1688家企事业单位从事传感器的研制、生产和应用，其中从事MEMS（因为在iPhone和Wii等产品中的成功使用得到广泛关注和大力发展）研制生产的企业已经有50多家。

我国的传感器同国外水平相比，新品研制仍落后国际水平5-10年，而规模生产技术则落后10-15年。

传感器解决的是“上行”的感知和监测问题，要实现控制，还需要“下行”的执行器（Actuator），如阀门等，实现完整的“管控一体化”。

物联网系统的大致组成物联网系统是由物理设备、传感器、网络连接和云平台等组成的，它允许物理对象通过网络进行通信和交互。

物联网系统的组成可以大致分为以下几个方面：一、感知层感知层是物联网系统中最基础的组成部分，其作用是通过各种传感器和探测器感知和采集现实世界中的各种物理信息。

这些传感器可以监测温度、湿度、光照、气体浓度、运动等各种参数，并将采集到的数据转换为电子信号。

二、传输层传输层是将感知到的信息传输到云平台或其他节点的关键组成部分。

传输层可以通过有线或无线网络技术来实现数据的传输，常见的技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa等。

传输层还可以通过网关设备将数据从局部网络传输到广域网络。

三、网络层网络层是连接各种物理设备和云平台的桥梁，在物联网系统中起到了关键的作用。

网络层可以将感知到的信息进行传输和路由，确保信息能够准确地传递到目标节点。

网络层可以采用各种网络协议，如IP协议、MQTT、CoAP等。

四、应用层应用层是物联网系统中提供各种应用服务的层级，可以根据需求开发各种应用程序，实现对物联网系统的管理和控制。

应用层可以包括数据分析、数据存储、数据可视化等功能，提供给用户直观的用户界面和操作体验。

五、安全层物联网系统中的安全问题是一个重要的考虑因素。

安全层主要负责保护物联网系统中的通信和数据传输安全，防止信息被篡改、泄露或恶意攻击。

安全层可以采用加密技术、访问控制、身份认证等手段来保障物联网系统的安全性。

六、云平台云平台是物联网系统的重要组成部分，可以实现对物联网数据的存储、处理和分析。

云平台可以提供大数据分析、机器学习、人工智能等功能，进一步挖掘和利用物联网系统中的数据价值。

同时，云平台还可以提供数据接口和开发工具，便于开发者进行二次开发和扩展。

总之，物联网系统的大致组成包括感知层、传输层、网络层、应用层、安全层和云平台。

这些组成部分相互协作，共同构建了一个完整的物联网系统，实现了物理设备之间的互联互通，为人们带来了便利和智能化的生活体验。