CN101860978A - 一种物联网体系结构 - Google Patents

Abstract

本发明设计出一种物联网体系结构，属于无线通信技术领域。该体系结构包括三层：即传感网、传输网和应用网，在此体系结构的基础上有由网络融合、数据融合和服务融合组成的物联网技术架构，该技术架构中的三种融合分别在三层物联网体系结构中得到体现：其中，传感网与传输网之间通过用户网络接口相连，传输网与应用网之间通过应用网络接口相连。物联网将终端按照物理实体的类型、服务器和公共数据平台分别进行归类；然后，通过异构网络间的融合，使网络间数据能够共享与交换，即实现了数据融合；数据融合的实现给同一类型的终端以统一的身份认证或者信息门户，从而实现服务的融合，从而实现物与人、物与物以及人与人之间的互联。

Description

一种物联网体系结构

技术领域

本发明设计了一种物联网体系结构，应用于公共服务、大众服务和行业/企业业务，属于无线通信技术领域。

背景技术

物联网(Internet of things)被预言为继互联网之后全球信息产业的又一次科技与经济浪潮，受到各国政府、企业和学术界的重视，美国、欧盟、日本等甚至将其纳入国家和区域信息化战略。从理论角度清晰地介绍了物联网体系结构已经成为迫在眉睫。

随着现有的传感器网和泛在网概念的普及和应用，物联网的概念和内涵已经远不同于最初美国麻省理工大学KevinAshton教授提出的物联网的概念。近些年，国内外对信息技术应用的热潮使物联网成为业界关注的焦点。

传感器网也可以简称为“传感网”，是指有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织方式构成的无线网络。传感器面临的通信对象毫无疑问一般是物和物之间的。物联网采用的末端技术除了RFID射频识别技术、二维码、超宽带UWB的技术、蓝牙等技术，还有传感器网络和一些移动通信模块内置进去的各种各样物体的终端，比如城市监控的系统。

因此，传感网可以看作是物联网的周边延伸网之一。

泛在网是指基于个人和社会的需求，利用现有的和新的网络技术，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务，泛在网网络具备超强的环境感知、内容感知及智能性，为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。物联网、泛在网概念的出发点和侧重点不完全一致，但其目标都是突破人与人通信的模式，建立物与物、物与人之间的通信。物联网的实现有赖于泛在无线通信技术的发展。泛在网络在兼顾物与物相联的基础上，涵盖了人与物的沟通和人与人的通信，目的是构建更智能的泛在信息社会。而对物理世界的各种感知技术，是构成物联网、泛在网的必要条件。从物联网和泛在网的关系来讲，物联网是迈向泛在网的第一步。它走向未来的泛在需要一个长期的过程，就是走向异构多技术融合的协同中。

物联网的兴起给我们带来了很大的市场，正是由于传感网和互联网的融合，可以有创意的基础。第一个案例是智慧城市，深入应用信息技术、物联网技术等科学技术解决城市的资源与环境问题，包括水资源污染、大气污染、交通拥挤、居民健康等，建设一个各个行业、各个子系统的充分整合、以及不同系统之间的协同和决策的智慧型城市，促进城市可持续发展，实现关注与人、商业、运输、通信、水、能源等等所有方面的全面感知融合的智慧城市的景象。

由于物联网的重要性以及不可或缺，本发明设计出一种物联网体系结构，从理论角度清晰地介绍了物联网的概念及其技术架构。

发明内容

技术问题：本发明设计出一种物联网体系结构，该结构依托现有互联网，通过感知技术，实现对物理世界的信息的采集，通过由网络融合、数据融合和服务融合组成的技术架构，最终实现物与人、人与物以及人与人之间的互联。

技术方案：

1.设计出一种物联网体系结构

物联网是将等各种创新的传感科技嵌入到世界的各种物体、设施和环境中；把信息处理能力和智能技术通过互联网注入到世界的每一个物体里面，令物质世界被极大程度的数据化并赋予生命，使物体会“说话”、会“思考”、会“行动”；它把所有物体通过射频识别等信息传感设备与现有的互联网、通信网、广电网以及蓝牙等各种接入网和办公网等各种专用网连接起来，实现智能化识别和管理；将世界万物嵌入到互联网中，从而将物质世界与互联网融为一体，全世界所有的物品都加入这一网络；“物联网”给物体赋予智能和生命。简言之，物联网依托现有互联网，通过感知技术，实现对物理世界的信息采集，从而实现物与人、物与物之间的互联。

提出的物联网体系结构分为三个层次：第一是传感网，通过射频识别设备(RFID)、传感设备、全球定位系统或其他信息获取方式，来实现和物相关的信息采集；第二是传输网，包括我们现在的互联网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网，目的是对采集来的信息进行传输和处理；第三是应用网，即通过手机、PC等终端设备实现所感知信息的应用服务。其中，传感网与传输网之间通过用户网络接口相连，传输网与应用网之间通过应用网络接口相连。

2.物联网的技术架构

物联网的技术架构如下：首先，物联网将终端按照物理实体的类型、服务器和公共数据平台分别进行归类；然后，通过异构网络间的融合，使网络间数据能够共享与交换，即实现了数据融合；数据融合的实现给同一类型的终端以统一的身份认证或者信息门户，从而实现服务的融合，从而实现物与人、物与物以及人与人之间的互联。

3.感知终端的关键技术

新的物联网体系结构引入传感器网，将其作为传感网的一部分。它最主要的特征是利用各种各样的传感器加上近距离无线通信技术，比如说ZigBee这样的技术构成一个独立的网络。它一般提供局域或小范围物与物之间的信息交换，它是物联网末端采用的关键技术之一。

随着微电子技术、嵌入式技术、短距离通信技术、传感器技术、智能标签技术等信息通信技术发展与成熟，现实世界中越来越多的物理实体需要自组织来实现智能环境感知并对其进行自动控制、并具备通信和信息处理的能力。网络的触角不断得到延伸，越来越多的“物品”进入信息网络内部进行通信，接入信息通信网络的物理实体数量和范围可无限扩展，由传统的人与人的信息通过网络向人与人、物与物的信息通信网络拓展。

通过行业应用促进产业创新，完善支持感知内容的多媒体化、组合化的关键技术，推动自主知识产权的多元化，感知节点的设计和制造，设计终端及感知节点在组网、协同上的软硬件框架，并突破关键技术，以及不同感知节点及网络体系最终能互联互通的标准规范化。

物联网的终端是多样性的，小型化、智能化和低成本是物联网规范部署的必然需求，此外物联网需要地址，每个物品都需要在网络中被寻址，因此就需要一个地址，在IPv4资源即将耗尽的背景下，需要IPv6来支撑。

4.传输网的关键技术

物联网既然作为一个网络，那自然需要一个统一的网络架构和协议基础，目前在核心层面可以考虑NGN/IMS融合，核心协议包含SIP和TCP/IP等，在接入层面需要考虑多种异构网络的融合和协同。

网络的异构性主要体现在以下几个方面：1)不同的无线频段特性导致的频谱资源使用的异构性；2)不同的组网接入技术所使用的空中接口设计及相关协议在实现方式上的差异性和不可兼容性；3)业务的多样化；4)终端的多样化；5)不同运营商针对异构网络所实施的相应的运营管理策略不同。以上几个方面交叉联系，相互影响构成了无线网络的异构性。这种异构性对网络的稳定性、可靠性和高效性带来挑战，同时给移动性管理、联合无线资源管理、服务质量保证等带来了很大的问题。

异构网络的融合与协同是实现泛在通信技术的关键。泛在通信技术为物联网数据提供传送通道，如何在现有网络上进行增强，适应物联网业务需求依赖其关键技术研究。M2M(Machine To Machine)技术也是物联网技术的重要一部分，M2M一般认为是机器到机器的无线数据传输，有时也包括人对机器和机器对人的数据传输。

5.应用网的关键技术

应用网的关键技术主要包括业务支撑及智能处理关键技术以及物联网服务平台技术。

业务支撑首先需要对物联网的业务需求开展研究，通过对相关业务需求和业务场景的梳理，进行业务功能和特征分析，定义通用的业务功能，然后抽象物联网网络资源，设计可扩展地支持各类业务及其复杂合成业务提供的业务架构，研发业务分发平台和第三方开放业务接口平台，实现与底层异构网络无关性的业务分发机制。实现数据交换向信息处理的网络平台转换为目标，完善物联网业务支撑体系。

物联网将对信息进行综合分析并提供更智能的服务，推动人的智能潜力、社会物质和能源资源潜力充分发挥，使社会经济运行向高效、优质的合理化方向发展。物联网的智能业务为各种行业具体应用提供公共服务支撑环境。建设面向行业的应用子集与共性支撑平台之间的关系以及平台的开放性与规范性将成为未来应用部署所要考虑的关键问题。

物联网服务平台技术起承上启下作用，向上层应用提供开放的接口，向下屏蔽各种不同接入的差异。提供通用的标识、路由、寻址、管理、业务提供、业务控制与触发、QoS控制、安全性、计费等功能，这些功能通过中间件(Middleware)技术、对象名称解析服务(Object Name Service，ONS)技术、物理标记语言(PhysicalMarkup Language，PML)等关键技术来实现。

6.物联网体系结构中引入云计算技术

云计算是指基于互联网的超级计算模式，也就是把存储于个人电脑、移动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起，协同进行工作，这是一种在极大规模上可扩展的信息技术能力，并向外部客户作为服务来提供的一种计算方式。在开放式的物联网环境中，使用云计算是非常必要的。首先因为物联网业务类型多、涉及行业广、应用类型差别大，业务数据率巨大等特性，传统的硬件环境难以支撑；另外，运营商长期积累了大量闲置的计算能力和存储能力，有必要加以利用，这也是绿色环保的要求；还有随着业务开发者、应用部署数量的增加，大量自定义业务同时运行，其计算能力的要求呈现出增长趋势，对平台造成性能压力，服务器CPU处理能力以及内存容量，均难以满足不断增长的业务的运行。所以，需要引入弹性计算能力是一个基本要求。在存储上，引入云计算，也和弹性计算能力的需求类似。云技术的应用包含了“把力量联合起来，给其中的每一个成员使用”的思想。在云计算中，不仅是计算能力的集中，也包括数据和软件的极大集中，云计算中的计算无处不在，其能力无限强大。

在物联网的传输网和应用网中都引入了云计算技术来解决海量信息的计算。

有益效果：本发明具有以下优点：

①提出了物联网的三层体系结构：传感网、传输网以及应用网；

②提出了物联网的技术架构，即通过网络融合、数据融合及服务融合的层层递进，最终实现物与人、物与物以及人与人之间的互联。

③融合了感知终端的关键技术，即不同实体类型的终端通过自组织来实现智能环境感知并对其进行自动控制、并具备通信和信息处理的能力；

④提出了在物联网的传输网和应用网中采用云计算技术。

附图说明

图1是物联网体系结构图。

图2是以校园为例的物联网体系结构图。

图3是以校园为例的物联网技术架构示意图。

图4是以校园为例的物联网分层技术架构图。

具体实施方式

本发明主要设计出一种物联网体系结构，该结构依托现有互联网，通过感知技术，实现对物理世界的信息的采集，通过由网络融合、数据融合和服务融合组成的技术架构，利用云计算技术，最终实现物与人、人与物以及人与人之间的互联。

1.物联网三层体系结构

如图1所示，物联网依托现有互联网，通过感知技术，实现对物理世界的信息采集，从而实现物与人、物与物之间的互联。

目前来看物联网主要分为三个层次：第一是传感网，通过定义中所提到的各种技术手段，来实现和物相关的信息采集；第二是传输网，包括我们现在的互联网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网，目的是对采集来的信息进行传输和处理；第三是应用网，即通过手机、PC等终端设备实现所感知信息的应用服务。

a.传感网

传感网为物联网的周边延伸网，是指有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织方式构成的无线网络。随着微电子技术、嵌入式技术、短距离通信技术、传感器技术、智能标签技术等信息通信技术发展与成熟，现实世界中越来越多的物理实体需要自组织来实现智能环境感知并对其进行自动控制、并具备通信和信息处理的能力。网络的触角不断得到延伸，越来越多的“物品”进入信息网络内部进行通信，接入信息通信网络的物理实体数量和范围可无限扩展，由传统的人与人的信息通过网络向人与人、物与物的信息通信网络拓展。

b.传输网

传输网是物联网的神经系统，主要进行信息的传递。该传输网包括接入网和核心网。接入网为终端提供基本的网络接入功能、移动性管理、对现有接入技术的优化等，接入网包括各种有线接入、无线接入、卫星接入等技术。核心网是基于IP的统一、高性能、可扩展的分组网络，支持异构接入以及移动性。核心网与已有电信网络和互联网络的基础设施很大程度上重合。

传输网要根据传感网的业务特征，优化网络特性，更好地实现物与物、物与人以及人与人之间的通信，这就要求必须建立一个端到端的全局物联网络。通信网络将成为物联网的基础承载网络，移动通信终端也可实现与物联网终端的融合。物联网中是一个泛在化的接入、异构的接入，通信网络通过多种方式提供广泛的互联互通。在局部形成一个自主的网络，还要连接大的网络，这是一个层次性的组网结构。这要借助有线和无线的技术，实现无缝透明的接入。

c.应用网

应用网是物联网的信息处理和应用。应用网涉及海量信息的智能处理、分布式计算、中间件、信息发现等多种技术。其中，在智能分析这一层，云计算是控制的核心要素。云计算技术的运用，使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。随着物联网应用的发展、终端数量的增长，可借助云计算处理海量信息，进行辅助决策，提升物联网信息处理能力。

其中，传感网与传输网之间通过用户网络接口相连，传输网与应用网之间通过应用网络接口相连。

2.物联网的技术架构

以学校为例，来说明物联网的技术架构。由图2到图3的变化情况展示了物联网的技术架构：首先，物联网将终端按照物理实体的类型、服务器和公共数据平台分别进行归类；然后，通过异构网络间的融合，使网络间数据能够共享与交换，即实现了数据融合；数据融合的实现给同一类型的终端以统一的身份认证或者信息门户，从而实现服务的融合，从而实现物与人、物与物以及人与人之间的互联。

图4上述例子的分层技术架构图。图中通过由网络融合、数据融合和服务融合组成的三层技术架构，最终实现物与人、人与物以及人与人之间的互联。

3.感知终端的关键技术

新的物联网体系结构引入传感器网，将其作为传感系统的一部分。感知终端节点不仅能够提供事物本身的信息，而且能够探测、存储、处理乃至融合各种与事物相关的信息，从而向信息网络空间提供各种关联信息。

随着微电子技术、嵌入式技术、短距离通信技术、传感器技术、智能标签技术等信息通信技术发展与成熟，现实世界中越来越多的物理实体需要自组织来实现智能环境感知并对其进行自动控制、并具备通信和信息处理的能力。网络的触角不断得到延伸，越来越多的“物品”进入信息网络内部进行通信，接入信息通信网络的物理实体数量和范围可无限扩展，由传统的人与人的信息通过网络向人与人、物与物的信息通信网络拓展。

通过行业应用促进产业创新，完善支持感知内容的多媒体化、组合化的关键技术，推动自主知识产权的多元化，感知节点的设计和制造，设计终端及感知节点在组网、协同上的软硬件框架，并突破关键技术，以及不同感知节点及网络体系最终能互联互通的标准规范化。

物联网的终端是多样性的，小型化、智能化和低成本是物联网规范部署的必然需求，此外物联网需要地址，每个物品都需要在网络中被寻址，因此就需要一个地址，在IPv4资源即将耗尽的背景下，需要IPv6来支撑。

无线传感器网络的主要研究内容包括通信、组网、管理和分布式信息处理等多个层面。其中通信与组网主要研究无线传感器网络通信协议，包括物理层、数据链路层和网络层。管理与支撑技术使用通信与组网部分提供的服务，并向应用系统提供服务支持，主要包括拓扑控制、QoS控制、能源管理、定位和时间同步等。

作为物联网的周边延伸网之一，无线传感器网络的应用前景非常广阔。能够广泛应用于军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、城市交通、大型车间和仓库管理，以及机场、大型工业园区的安全监测等领域。

4.传输网的关键技术

任何终端节点在物联网中都能实现泛在互联。由节点组成的网络，如传感器网络、RFID、家居网、个域网、局域网、体域网、车域网等，架构在基础通信网络上，从而形成一个广泛互联的网络。宽带、移动、融合、智能化、泛在化是整个信息通信网络的发展趋势。物联网要满足未来不同的信息化应用，要求基础网络具有不同安全可信等级和不同服务质量(QoS)网络能力。

物联网既然作为一个网络，那自然需要一个统一的网络架构和协议基础，目前在核心层面可以考虑NGN/IMS融合，核心协议包含SIP和TCP/IP等，在接入层面需要考虑多种异构网络的融合和协同。

网络的异构性主要体现在以下几个方面：1)不同的无线频段特性导致的频谱资源使用的异构性；2)不同的组网接入技术所使用的空中接口设计及相关协议在实现方式上的差异性和不可兼容性；3)业务的多样化；4)终端的多样化；5)不同运营商针对异构网络所实施的相应的运营管理策略不同。以上几个方面交叉联系，相互影响构成了无线网络的异构性。这种异构性对网络的稳定性、可靠性和高效性带来挑战，同时给移动性管理、联合无线资源管理、服务质量保证等带来了很大的问题。

异构网络的融合与协同是实现泛在通信技术的关键。泛在通信技术为物联网数据提供传送通道，如何在现有网络上进行增强，适应物联网业务需求依赖其关键技术研究。M2M(Machine To Machine)技术也是物联网技术的重要一部分，M2M一般认为是机器到机器的无线数据传输，有时也包括人对机器和机器对人的数据传输。M2M技术是现有无线通信技术在应用上的创新，已经在国内外有大量的应用实例。有多种技术支持M2M网络中的终端之间的传输协议。目前主要有IEEE802.11a/b/g和Zigbee。二者都工作在2.4GHZ的自主频段，在M2M的通信方面各有优势，采用WLAN方式的传输，容易得到较高的数据速率，也容易得到计算机网络的支持，但采用Zigbee协议的终端更容易在恶劣的环境下完成任务。

5.应用网的关键技术

a.业务支撑及智能处理关键技术

业务支撑首先需要对物联网的业务需求开展研究，具体包括物联网的应用需求和场景研究，其中通信对象需要考虑物对物、人对物等，服务对象需要考虑行业应用、家庭应用、个人应用、接入方式等。通过对相关业务需求和业务场景的梳理，进行业务功能和特征分析，定义通用的业务功能。然后抽象物联网网络资源，设计可扩展地支持各类业务及其复杂合成业务提供的业务架构，研发业务分发平台和第三方开放业务接口平台，实现与底层异构网络无关性的业务分发机制。以面向行业信息化服务为主，个人公共服务为辅，构建公共技术和业务平台，实现数据交换向信息处理的网络平台转换为目标，完善物联网业务支撑体系。

业务支撑体系需要结合P2P、云计算等分布式计算框架技术，对经过感知层和网络层送到的数据进行智能的分析和处理。云计算是指基于互联网的超级计算模式，也就是把存储于个人电脑、移动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起，协同进行工作，这是一种在极大规模上可扩展的信息技术能力，并向外部客户作为服务来提供的一种计算方式。在开放式的物联网环境中，使用云计算是非常必要的。首先因为物联网业务类型多、涉及行业广、应用类型差别大，业务数据率巨大等特性，传统的硬件环境难以支撑；另外，运营商长期积累了大量闲置的计算能力和存储能力，有必要加以利用，这也是绿色环保的要求；还有随着业务开发者、应用部署数量的增加，大量自定义业务同时运行，其计算能力的要求呈现出增长趋势，对平台造成性能压力，服务器CPU处理能力以及内存容量，均难以满足不断增长的业务的运行。所以，需要引入弹性计算能力是一个基本要求。在存储上，引入云计算，也和弹性计算能力的需求类似。云技术的应用包含了“把力量联合起来，给其中的每一个成员使用”的思想。在云计算中，不仅是计算能力的集中，也包括数据和软件的极大集中，云计算中的计算无处不在，其能力无限强大。

b.物联网服务平台技术

物联网将对信息进行综合分析并提供更智能的服务，推动人的智能潜力、社会物质和能源资源潜力充分发挥，使社会经济运行向高效、优质的合理化方向发展。物联网的智能业务为各种行业具体应用提供公共服务支撑环境。建设面向行业的应用子集与共性支撑平台之间的关系以及平台的开放性与规范性将成为未来应用部署所要考虑的关键问题。

针对可部署及应用的需求，以掌握泛在网络可管理、可控制、可信任的自主知识产权为目标，重点解决在大规模自组织工作模式下的自管理模型方法及关键技术问题，并形成标准化、同时针对泛在网络可运营目标，初步完善泛在网络信息交互的节点、终端、网关、网元、支撑框架的可信体系，研究泛在融合的可管可控可信平台架构；保证业务质量和体验质量；支持泛在异构融合多种商业模式，并提供签约协商等管理功能；保护用户数据隐私。

物联网服务平台技术起承上启下作用，向上层应用提供开放的接口，向下屏蔽各种不同接入的差异。提供通用的标识、路由、寻址、管理、业务提供、业务控制与触发、QoS控制、安全性、计费等功能，这些功能通过中间件(Middleware)技术、对象名称解析服务(Object Name Service，ONS)技术、物理标记语言(PhysicalMarkup Language，PML)等关键技术来实现。

对于物联网应用，由于需要处理的业务数据可能跨各个行业，而且又考虑到各个行业应用的个性需求有所不同，因此在应用层引入“中间件(MiddlewWare，简写为MW)”即“通用平台+子应用”的概念。通过通用平台或中间件实现公共信息的交换以及公共管理功能，各个行业的个性化应用将通过子应用的方式来呈现。

中间件是一种独立的系统软件或者服务程序，分布式应用软件借助于中间件在不同的技术之间共享资源。它位于服务器的操作系统和数据库之上之上，应用软件之下。它的作用是管理计算机资源和网络通讯，连接两个独立应用程序或独立系统的软件。可见中间件在此起到“桥梁”的作用，可以使相连接的系统，即使它们具有不同的接口仍然能够交换信息。因此中间件是一个信息传递的载体，可以使应用程序工作于多平台或者多操作系统。中间件在分布式的客户和服务之间扮演着承上启下的角色，如事务管理、负载均衡以及基于Web的计算等。也只有在分布式系统中才叫中间件，同时也把它与系统软件和应用软件区别开来。由此可见，云计算也是一种中间件。

6.物联网体系结构中引入云计算技术

在开放式的物联网环境中，使用云计算是非常必要的。在存储上，引入云计算，也和弹性计算能力的需求类似。在云计算中，不仅是计算能力的集中，也包括数据和软件的极大集中，云计算中的计算无处不在，其能力无限强大。

在物联网的传输网以及应用网中都引入了云计算技术来解决海量信息的计算问题。

a.云计算应用在传输网

传输网中异构网络的融合，综合考虑异构网络的新业务、工作模式的特征和交融、终端设备特征、可扩展性和健壮性的异构融合需求，并在能量、频谱资源、存储资源、计算能量受限的约束条件下，设计泛在无线网络的开放框架，支持泛在网络的智能融合以及重构，实现各类标签、传感器等的物与物的无缝互联，支持各种应用服务。以建设一个开放融合、高效节能、支持泛在移动服务的网络为目标，通过各种接入技术、业务驱动组网与寻址技术、认知网络以及泛在移动性管理等关键技术实现异构网络的融合与协同。在异构网络的融合过程中，需要采用云计算技术来处理复杂的数据处理和计算，最终实现网络融合。

b.云计算应用在应用网

应用网将传输网的上层应用的信息进行翻译和传输，进行数据收集和集成，将所有的数据存储、智能分析等等，根据人们的需要将结果呈现给用户，为人所使用。其中，在智能分析这一层，云计算是控制的核心要素。云计算技术的运用，使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。随着物联网应用的发展、终端数量的增长，可借助云计算处理海量信息，进行辅助决策，提升物联网信息处理能力。因此，云计算作为一种虚拟化、硬件/软件运营化的解决方案，可以为物联网提供高效的计算、存储能力，为泛在链接的物联网提供网络引擎。业务支撑体系需要结合P2P、云计算等分布式计算框架技术，对经过感知层和网络层送到的数据进行智能的分析和处理。

Claims (5)

1.一种物联网体系结构，其特征在于该体系结构包括三层：即传感网、传输网和应用网，在此体系结构的基础上有由网络融合、数据融合和服务融合组成的物联网技术架构，该技术架构中的三种融合分别在三层物联网体系结构中得到体现：

a.传感网：传感网为物联网的周边延伸网，是指有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织方式构成的无线网络；

b.传输网：传输网是物联网的神经系统，主要进行信息的传递，该传输网包括接入网和核心网，接入网为终端提供基本的网络接入功能、移动性管理、对现有接入技术的优化，接入网包括各种有线接入、无线接入、卫星接入，核心网是基于IP的统一、高性能、可扩展的分组网络，支持异构接入以及移动性；

c.应用网：应用网是物联网的信息处理和应用，应用网涉及海量信息的智能处理、分布式计算、中间件、信息发现多种技术；

其中，传感网与传输网之间通过用户网络接口相连，传输网与应用网之间通过应用网络接口相连。

物联网的技术架构：物联网将终端按照物理实体的类型、服务器和公共数据平台分别进行归类；然后，通过异构网络间的融合，使网络间数据能够共享与交换，即实现了数据融合；数据融合的实现给同一类型的终端以统一的身份认证或者信息门户，从而实现服务的融合，从而实现物与人、物与物以及人与人之间的互联。

2.根据权利要求1所述的物联网体系结构，其特征在于所述的传感网，它包括传感器、RFID、GPS、二维条码识读器、自组织网络、传感器网络、短距离无线通信、低功耗路由和以无线传感器网络和RFID技术为代表的感知终端，传感网通过网关与传输网相连。

3.根据权利要求1所述的物联网体系结构，其特征在于所述的传输网，它包括接入网和核心网，接入网为终端提供基本的网络接入功能、移动性管理、对现有接入技术的优化；接入网包括各种有线接入、无线接入、卫星技术；核心网主要包括基础的NGN核心网和3G、WiFi、蓝牙等接入技术；传输网下层由接入网通过网关与传输网相连，上层通过中间件与应用网相连。

4.根据权利要求1所述的物联网体系结构，其特征在于所述的应用网，由中间件、信息开放平台和服务支撑平台构成的应用支撑子层以及物联网应用领域示范系统。

5.根据权利要求1所述的物联网体系结构，其特征在于所述的传输网和应用网，在这两层中引入了云计算技术；

云计算技术的实质是一种中间件，即“通用平台+子应用”，云计算技术是一种独立的系统软件或者服务程序，分布式应用软件借助于中间件在不同的技术之间共享资源，起到“桥梁”的作用；

在此物联网体系结构中，云计算技术中的“云”包括以下三个方面的内容：传输网的各种网络的频谱资源；存储于个人电脑、移动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源之间的数据；基于各终端的各种应用服务；

利用云计算技术，分别在网络中用户的数据之间、各个网络的频谱资源之间和不同的应用服务之间的实现资源共享，提升了物联网信息处理能力。

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