物联网技术架构

物联网的技术架构详解物联网（Internet of Things，IoT）是指将各种物理设备、物品、传感器、执行器等通过互联网连接起来，实现信息的交互和共享，从而实现智能化管理和服务的一种技术。

物联网的技术架构包括感知层、网络层、平台层和应用层，下面将对每个层次进行详细解释。

一、感知层感知层是物联网的第一层，它的主要功能是收集各种数据和信息。

感知层可以通过各种传感器和执行器来收集物品的数据和信息，例如温度、湿度、位置、重量等等。

这些数据和信息可以通过感知网、短距离无线通信技术等手段传输到网络层。

感知层还需要考虑如何实现低功耗、低成本、高可靠性等需求，以便实现物联网的长期监测和控制。

在感知层中，传感器是核心设备之一。

传感器是一种能够感受外界信号并将其转化为电信号的装置，它可以将温度、湿度、压力、重量、光等物理量转化为电信号，从而实现物理世界和数字世界的连接。

传感器技术的发展是物联网发展的重要基础之一，它能够提高物联网系统的精度和可靠性。

另外，感知层还需要考虑执行器的设计。

执行器是一种能够将数字信号转化为物理量的装置，例如电机、控制阀等。

执行器需要满足快速响应、高精度、高稳定性等要求，以便实现物联网系统的控制和调节。

二、网络层网络层是物联网的第二层，它的主要功能是将感知层收集到的数据和信息进行传输和通信。

网络层需要支持各种通信协议和网络协议，例如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等等，同时还需要考虑如何实现数据的安全传输和可靠性保障。

在网络层中，无线通信技术是关键技术之一。

无线通信技术可以通过无线电波、微波等方式实现数据的传输和通信。

在物联网系统中，无线通信技术需要满足低功耗、低成本、高可靠性等要求，以便实现物联网系统的长期监测和控制。

另外，网络层还需要考虑数据的安全性和可靠性。

物联网系统需要面对各种安全威胁，例如黑客攻击、数据泄露等。

因此，网络层需要采用各种安全机制和技术手段，保障物联网系统的安全性。

典型的物联网系统架构共有3个层次。

一是感知层，即利用射频识别（radio frequency identification, RFID）、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是网络层，通过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；三是应用层，把感知层得到的信息进行处理，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等实际应用。

在工业环境的应用中，工业物联网面临着与传统的物联网系统架构两个主要的不同点：一是在感知层中，大多数工业控制指令的下发以及传感器数据的上传需要有实时性的要求。

在传统的物联网架构中，数据需要经由网络层传送至应用层，由应用层经过处理后再进行决策，对于下发的控制指令，需要再次经过网络层传送至感知层进行指令执行过程。

由于网络层通常采用的是以太网或者电信网，这些网络缺乏实时传输保障，在高速率数据采集或者进行实时控制的工业应用场合下，传统的物联网架构并不适用。

二是在现有的工业系统中，不同的企业有属于自己的一套数据采集与监视控制系统（supervisory control and data acquisition，SCADA，在工厂范围内实施数据的采集与监视控制。

SCADA系统在某些功能上会与物联网的应用层产生重叠，如何把现有的SCADA系统与物联网技术进行融合，例如哪些数据需要通过网络层传送至应用层进行数据分析；哪些数据需要保存在SCADA的本地数据库中；哪些数据不应该送达应用层，它们往往会涉及到部分传感器的关键数据或者系统的关键信息，只由工厂内部进行处理。

工业物联网的系统架构需要在传统的物联网架构的基础上增加现场管理层。

其作用类似于一个应用子层，可以在较低层次进行数据的预处理，是实现工业应用中的实时控制、实时报警以及数据的实时记录等功能所不可或缺的层次，如图1所示。

图1 工业物联网体系架构1. 感知层感知层的主要功能是识别物体，采集信息和自动控制，是物联网识别物体、采集信息的来源；它由数据采集子层、短距离通信技术和协同信息处理子层组成。

物联网智慧农业架构及关键技术第一节物联网智慧农业的架构根据信息生成、传输、处理、应用的原则，可以把物联网智慧农业分成感知层、传输层、处理层和应用层，如下图。

物联网智慧农业架构示意图1.感知层这是让物品对话的先决条件，即以传感器、RFID（射频识别）、GPS（全球定位系统）、RS（遥感）、条码技术，采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量身份标识、情境信息、音频、视频等数据，实现“物”的识别。

2.传输层具有完成大范围的信息传输与广泛的互联功能，即借助于现有的广域网技术（如SMDS网络、3G/4G、LTE移动通信网、Internet等）与感知层的传感网技术相融合，把感知到的农业生产信息无障碍、快速、高安全、高可靠地传送到所需的各个地方，使物品在全球范围内实现远距离、大范围的通信。

3.处理层通过云计算、数据挖掘、知识本体、模式识别、预测，预警、决策等智能信息处理平台，最终实现信息技术与行业的深度融合，完成物品信息的汇总、协同、共享、互通、分析、预测、决策等功能。

4.应用层应用层是农业物联网体系结构的最高层，是面向终端用户的，可以根据用户需求搭建不同的操作平台。

农业物联网的应用主要实现大田种植、设施园艺、畜禽养殖、水产养殖以及农产品流通过程等环节信息的实时获取和数据共享，从而保证产前正确规划以提高资源利用效率，产中精细管理以提高生产效率，产后高效流通实现安全溯源等多个方面，促进农业的高产、优质、高效、生态、安全。

第二节物联网智慧农业的关键技术一、农业信息感知技术农业信息感知技术是指利用农业传感器、RF1D、条码、GPS等在任何时间与任何地点对农业领域物体进行信息采集和获取。

1.农业传感器技术农业传感器技术是农业物联网的核心，农业传感器主要用于采集各个农业要素信息，包括种植业中的光、温、水、肥、气等参数；畜禽养殖业中的二氧化碳、氨气、二氧化硫等有害气体含量，空气中尘埃、飞沫及温、湿度等环境指标或参数；水产养殖业中的溶解氧、酸碱度、氨氮、电导率、浊度等参数，如左图。

物联网技术在智慧医疗领域的架构与操作要点随着科技的不断进步，物联网技术在各个领域的应用越来越广泛，其中智慧医疗领域也受益匪浅。

物联网技术打破了传统医疗模式的局限性，为医疗服务提供了更高效、精准和便捷的解决方案。

本文将就物联网技术在智慧医疗领域的架构与操作要点进行探讨。

一、物联网技术在智慧医疗领域的架构物联网技术在智慧医疗领域的架构主要包括感知层、传输层、应用层和业务支撑平台。

1. 感知层：感知层是物联网技术的基础，它通过传感器、监测设备等获取患者的生理参数、疾病信息以及环境数据等。

这些数据通过感知层采集并传输到传输层。

2. 传输层：传输层是连接感知层和应用层的桥梁，主要负责数据的传输和通信。

在智慧医疗领域中，传输层可以利用无线通信技术，如Wi-Fi、蓝牙和Zigbee等，将感知层获取到的数据传输到应用层。

3. 应用层：应用层是物联网技术在智慧医疗领域的核心。

在应用层，通过数据分析和处理，实现了对患者的监护、健康管理、诊断等功能。

同时，应用层也提供了远程医疗、医疗资源调度、医疗决策支持等服务。

4. 业务支撑平台：业务支撑平台是物联网技术在智慧医疗领域的基础设施，它提供了物联网平台的搭建和管理。

通过业务支撑平台，可以实现对设备和数据的管理、用户身份认证、数据安全保护等功能。

二、物联网技术在智慧医疗领域的操作要点物联网技术在智慧医疗领域的操作要点主要包括数据采集、数据传输、数据处理和数据安全等方面。

1. 数据采集：在物联网技术中，数据采集是第一步，它直接关系到后续的数据分析和应用。

在智慧医疗领域，数据采集可以通过传感器、生命体征监测仪器等设备进行。

同时，还可以利用智能手机等移动设备收集患者的生理参数和健康信息。

2. 数据传输：数据传输是将采集到的数据从感知层传送到应用层的关键环节。

在物联网技术中，数据传输可以利用无线通信技术实现，如Wi-Fi、蓝牙和移动通信网络等。

在智慧医疗领域中，数据传输的稳定性和安全性至关重要，需要采取相应的加密和认证措施。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。

由于物联网具备发展成为新经济增长点的巨大潜能。

世界上越来越多的国家将物联网作为后金融危机时代的重要战略部署。

全球正在掀起物联网发展热潮。

在我国，随着物联网在自然灾害监测、边防监控、重大活动的安全保卫等领域越来越广泛的应用，物联网已被列为国家新兴战略产业。

由物联网引发的全球第三次信息化浪潮即将到来。

1.物联网的基本定义物联网是全球公认的集计算机与互联网与移动通讯网之后的信息产业之后的又一次信息化浪潮。

业内专家预测，物联网产业将是下一个万亿元级规模的产业，甚至超过互联网30倍。

中国物联网产业潜力无穷。

物联网被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，是实现物物相连，智能化的一种网络，去年11月已经被确定为中国今后7大战略性新兴产业之一，温家宝总理提出建设“感知中国”,以及“要着力突破传感网、物联网的关键技术，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的发动机”的指示，将物联网建设上升为国家的战略高度。

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。

它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。

中国物联网校企联盟将物联网定义为当下几乎所有技术与计算机，互联网技术的结合，实现物体与物体之间：环境以及状态信息实时的共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。

广义上说，当下涉及到信息技术的应用，都可以纳入物联网的范畴。

2.物联网的技术架构及建设情况从技术架构上来看，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以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、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。

感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联隅识男j物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。

两络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。

物联网技术架构以及物联网应用典型案例讲义一、物联网技术架构物联网，简单来说就是让各种物品通过网络连接起来，实现智能化的管理和控制。

它的技术架构主要包括感知层、网络层和应用层。

感知层就像是物联网的“触角”，负责收集各种信息。

这一层包含了各种各样的传感器，比如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等等。

这些传感器能够感知到周围环境的变化，并将这些信息转换成电信号或者数字信号。

除了传感器，感知层还包括一些执行器，它们能够根据接收到的指令执行相应的操作，比如打开或关闭某个设备。

网络层则是物联网的“传输通道”，负责将感知层收集到的信息传输到应用层。

这一层主要包括各种通信网络，比如移动通信网络、卫星通信网络、蓝牙、WiFi 等等。

不同的通信网络适用于不同的场景，比如移动通信网络适用于大范围、移动性强的场景，而蓝牙和 WiFi 则适用于短距离、室内的场景。

应用层是物联网的“大脑”，负责对收集到的信息进行处理和分析，并根据分析结果做出决策。

这一层包含了各种各样的应用系统，比如智能家居系统、智能交通系统、智能医疗系统等等。

这些应用系统能够根据用户的需求和实际情况，提供个性化的服务和解决方案。

二、物联网应用典型案例（一）智能家居智能家居是物联网应用的一个典型案例。

通过物联网技术，家里的各种设备，如灯光、窗帘、空调、电视等，都可以实现智能化的控制。

比如，当你下班回家时，系统会自动检测到你的手机信号，然后自动打开灯光、调整空调温度、播放你喜欢的音乐。

你还可以通过手机APP 随时随地远程控制家里的设备，比如在上班时提前打开电饭煲煮饭。

（二）智能交通在交通领域，物联网技术也发挥了重要作用。

比如，通过在道路上安装传感器，可以实时监测交通流量、车速、路况等信息。

这些信息可以传输到交通管理中心，帮助交通管理人员及时做出决策，比如调整信号灯时间、疏导交通等。

此外，物联网技术还可以应用于智能停车系统，帮助车主快速找到停车位。

（三）智能医疗物联网技术在医疗领域的应用也越来越广泛。