2.2 物联网技术架构概述

物联网作为一种形式多样的聚合性复杂系统，涉及信息技术自上而下的每一个层面，其技术架构一般可分为感知层、网络层、应用层3个层面，如图2-2所示。其中，公共技术不属于物联网技术的某个特定层面，而是与物联网技术架构的3个层面都有关系，它包括标识解析、安全技术、网络管理和服务质量（QoS）管理。

1.感知层

感知层由数据采集子层及短距离通信技术和协同信息处理子层组成。

（1）数据采集子层通过各种类型的传感器获取物理世界中发生的物理事件和数据信息，如各种物理量、标识、音视频多媒体数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维条码和实时定位等技术。

（2）短距离通信技术和协同信息处理子层将采集到的数据在局部范围内进行协同处理，以提高信息的精度，降低信息冗余度，并通过具有自组织能力的短距离传感器网络接入广域承载网络。

感知层中间件技术旨在解决感知层数据与多种应用平台间的兼容性问题，包括代码管理、服务管理、状态管理、设备管理、时间同步、定位等。在有些应用中还需要通过执行器或其他智能终端对感知结果作出反应，实现智能控制。该部分除RFID、短距离通信、工业总线等技术较为成熟外，尚需研制大量物联网特有的技术标准。

2.网络层

网络层将来自感知层的各类信息通过基础承载网络传输到应用层，包括移动通信网、互联网、卫星网、广电网、行业专网及形成的融合网络等。根据应用需求，可作为透明传输的网络层，也可升级以满足未来不同内容传输的要求。经过十余年的快速发展，移动通信、互联网等技术已比较成熟，在物联网的早期阶段基本能够满足物联网中数据传输的需要。网络层主要关注于来自感知层的、经过初步处理的数据经由各类网络的传输问题。这涉及智能路由器、不同网络传输协议的互通、自组织通信等多种网络技术。其中，全局范围内的标识解析将在该层完成。该部分除全局标识解析外，其他技术较为成熟，以采用现有标准为主。

3.应用层

物联网的核心功能是对信息资源进行采集、开发和利用，因此这部分内容十分重要。

（1）服务支撑子层的主要功能是根据底层采集的数据，形成与业务需求相适应、实时更新的动态数据资源库。该部分将采用元数据注册、发现元数据、信息资源目录、互操作元模型、分类编码、并行计算、数据挖掘、数据收割、智能搜索等各项技术，重点研制物联网数据模型、元数据、本体、服务等标准，开展物联网数据体系结构、信息资源规划、信息资源库设计和维护等技术；各个业务场景可以在此基础上，根据业务需求特点，开展相应的数据资源管理。

（2）各业务应用领域可以针对业务类型进行细分，包括绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通、智能电力和环境监测等各类不同的业务服务。根据业务需求的不同，对业务、服务、数据资源、共性支撑、网络和感知层的各项技术进行裁剪，形成不同的解决方案。该部分可以承担一部分呈现和人机交互功能。

应用层将为各类业务提供统一的信息资源支撑，通过建立实时更新、可重复使用的信息资源库和应用服务资源库，使得各类业务服务根据用户的需求随需组合，使得物联网的应用系统对业务的适应能力明显提高。该层能够提升对应用系统资源的重用度，为快速构建新的物联网应用奠定基础，满足在物联网环境中复杂多变的网络资源应用需求和服务。该部分内容涉及数据资源、体系结构、业务流程类领域，是物联网能否发挥作用的关键，可采用的通用信息技术标准不多，因此尚需研制大量的标准。

除此之外，物联网还需要信息安全、物联网管理、服务质量管理等公共技术支撑，以采用现有标准为主。在各层之间，信息不是单向传递的，是有交互、控制的，所传递的信息多种多样，其中最为关键的是围绕底层物理信息，完成海量数据采集、标识解析、传输、智能处理等各个环节，与各业务领域应用融合，完成各业务功能。

因此，物联网的技术架构和标准体系是一个紧密关联的整体，引领了物联网研究的方向。 M2nNFFBP4Vjhjbn8aGzcnf0rzAnKG3lqSyBV5gnwtuhi99H5LFD8ItSXHTh/eWiP