關于物聯(lián)網(wǎng)的概念及框架結構

物聯(lián)網(wǎng)是一個寬泛的大概念，從以前的工控網(wǎng)升級到如今的物聯(lián)網(wǎng)概念，不僅僅局限于工業(yè)自動化，包含了人類社會的方方面面，生活、學習、工作、休閑等方面，都加入了自動化的概念，大到工廠自動化、城市智能智慧化，小到自動取貨柜、智能家居，這些都屬于物聯(lián)網(wǎng)的一部分。

物聯(lián)網(wǎng)一般的定義是指：“ 即通過射頻識別（RFID）（RFID+互聯(lián)網(wǎng)）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。

物聯(lián)網(wǎng)的基礎框架主要包含三層：感知層、網(wǎng)絡層、應用層。

一、感知層

感知層是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面感知的核心能力，其中傳感器是感知層中獲得信息的主要設備。傳感器是最底層的應用，屬于數(shù)據(jù)感知的器械。它利用各種機制把被測量轉換為電信號，然后由相應信號處理裝置進行處理，并產(chǎn)生響應動作。常見的傳感器包括水質、溫度、濕度、壓力、光電、氣象傳感器等。通過各種類型的傳感器獲取物理世界智能光發(fā)生的物理時間和數(shù)據(jù)信息。短距離通信技術和協(xié)同信息處理子層將采集到的數(shù)據(jù)在局部范圍內進行協(xié)同處理，以提高信息的精度，降低信息冗余度，并通過自組織能力的短距離傳感網(wǎng)介入廣域承載網(wǎng)絡。它旨在解決感知層數(shù)據(jù)與多種應用平臺間的兼容性問題。

二、網(wǎng)絡層

網(wǎng)絡層主要將來自感知層的各類信息通過基礎承載網(wǎng)絡傳輸?shù)綉脤?。解決的是感知層在一定范圍內所獲得的數(shù)據(jù)，通常是長距離的傳輸問題。這些數(shù)據(jù)可以通過移動通信網(wǎng)、國際互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)內部網(wǎng)、各類專網(wǎng)、小型局域網(wǎng)等網(wǎng)絡傳輸。網(wǎng)絡層所需要的關鍵技術包括長距離有線和無線通信技術、網(wǎng)絡技術等。目前的長距離無線傳輸方式有NB_IoT、LoRa、eMTC、2G/3G/4G；短距離無線傳輸主要有ZigBee、WiFi、藍牙。不同的應用場景對應不同的傳輸方式，選擇適用的的方式，是網(wǎng)絡層最終實現(xiàn)客戶需求的關鍵因素。

網(wǎng)絡層中除了適用的通訊方式之外，采集設備也是必不可少的。傳感器的數(shù)據(jù)以電流或電壓的方式通過串口、模擬量、數(shù)字量等接口傳輸?shù)讲杉髦?，依?jù)特定的協(xié)議進行數(shù)據(jù)交互。舜通智能的采集設備可以兼容2000+協(xié)議接入。同時，數(shù)據(jù)的接入量與采集設備的存儲量有關，選型要注意詢問客戶需要接入多少數(shù)據(jù)量；舜通智能的采集器會對數(shù)據(jù)進行存儲及處理。以備在特殊時期的數(shù)據(jù)能夠得到保存。

三、應用層

應用層位于物聯(lián)網(wǎng)三層結構中的最頂層，其功能為“處理”，即通過云計算平臺進行信息處理。應用層主要將物聯(lián)網(wǎng)技術與行業(yè)專業(yè)系統(tǒng)相結合，實現(xiàn)廣泛的物物互聯(lián)的應用解決方案，主要包括業(yè)務中間件和行業(yè)應用領域。用于支撐跨行業(yè)，跨醫(yī)用，跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同，共享，互通，從而實現(xiàn)對物理世界的實時控制、精確管理和科學決策。

物聯(lián)網(wǎng)應用層的核心功能圍繞兩個方面：一是“數(shù)據(jù)”，應用層需要完成數(shù)據(jù)的管理和數(shù)據(jù)的處理；二是“應用”，僅僅管理和處理數(shù)據(jù)還遠遠不夠，必須將這些數(shù)據(jù)與各行業(yè)應用相結合。例如在智能電網(wǎng)中的遠程電力抄表應用：安置于用戶家中的讀表器就是感知層中的傳感器，這些傳感器在收集到用戶用電的信息后，通過網(wǎng)絡發(fā)送并匯總到發(fā)電廠的處理器上。該處理器及其對應工作就屬于應用層，它將完成對用戶用電信息的分析，并自動采取相關措施。

物聯(lián)網(wǎng)各層之間，信息不是單向傳遞的，可有交互、控制等，所傳遞的信息多種多樣，包括在特定應用系統(tǒng)范圍內能唯一標識物品的識別碼和物品的靜態(tài)與動態(tài)信息。盡管物聯(lián)網(wǎng)在智能工業(yè)、智能交通、環(huán)境保護、公共管理、智能家庭、醫(yī)療保健等經(jīng)濟和社會各個領域的應用特點千差萬別，但是每個應用的基本架構都包括感知、傳輸和應用三個層次，各種行業(yè)和各種領域的專業(yè)應用子網(wǎng)都是基于三層基本架構構建的。

物聯(lián)網(wǎng)在實際應用中一般是充當前端數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)發(fā)送功能的，比如手環(huán)是采集心跳、步數(shù)的，環(huán)境監(jiān)測中是采集溫度、二氧化碳、PM2等數(shù)據(jù)的，拋開互聯(lián)網(wǎng)不說，物聯(lián)網(wǎng)主要涉及的技術有如下幾點：

一、傳感器技術： 是一種檢測裝置，通俗點講就是能感知到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。 傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了視覺、觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。

二、RFID標簽： 也是一種傳感器技術，RFID技術是融合了無線射頻技術和嵌入式技術為一體的綜合技術，RFID在自動識別、物品物流管理有著廣闊的應用前景。

三、二維碼：現(xiàn)在生活中隨處可見，支付寶付費、微信賬號識別等都應用了二維技術，實際就像身份證號碼一樣是數(shù)字標識，只不過二維碼是以圖形的形式展示的。

四、嵌入式系統(tǒng)技術：光看名字很難理解，形象點講就是應用在小型設備上的操作控制系統(tǒng)， 綜合了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術為一體的復雜技術。我們用的手環(huán)、電子血壓儀、北斗導航儀里邊都是有嵌入式系統(tǒng)在控制工作的。