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1.3 物联网接入层基本概念

1.3.1 接入设备的分类

在与互联网应用系统比较之后,ITU Y.2060在“物联网概述”中指出:大量的物理对象是没有通信、计算能力的,如果不通过中间设备则无法接入物联网。这些中间设备可以分成数据捕获设备、传感/执行设备与通用设备三类,它们使物理对象与物联网应用系统实现紧耦合(如图1-5所示)。

图1-5 接入物联网的设备类型

1.数据捕获设备

数据捕获设备的作用方式可以分为两类。第一类是数据捕获设备与数据携带设备进行数据交互,典型的数据携带设备如RFID芯片,数据捕获设备如RFID读写器。RFID读写器可通过无线信道读取RFID芯片内置的EPC编码,再通过接入网将EPC编码传送给物联网应用系统,系统根据EPC编码进一步查询携带RFID芯片的对象的更详细信息。

第二类又可以进一步分为两种情况。一种情况是数据捕获设备直接通过近场网络与数据携带设备进行数据交互。数据携带设备一般是基于嵌入式技术设计的智能终端设备(如可穿戴计算的智能手表、智能头盔等),它将传感器或执行器嵌入智能终端设备中。例如,用户戴上智能手表之后,用户的生理参数、位置信息、运动状态等数据通过无线信道传送到数据捕获设备。数据捕获设备通过接入网将数据转发给物联网应用系统。

另一种情况是多个数据携带设备作为无线自组网(Ad hoc)的节点,以对等、多跳的形式互连,然后无线自组网再通过汇聚节点,通过接入网接入物联网应用系统(如无线传感网、无线传感器与执行器网、机器人网、无人机网、车联网等)。

2.传感/执行设备

传感/执行设备与物理环境中的物体对象实现信息交互,并能够执行高层反馈的控制指令。典型的传感/执行设备如无线传感网中的传感/执行节点(如智能交通中的视频探头,智能环保中的环境监测传感器,工业生产过程控制中的传感器、执行器、检测仪器等),以及一个节点中同时具备传感与执行功能的节点(如工业机器人、智能医疗设备、无人车、无人机、嵌入式智能终端设备等)。例如,一个仿人机器人NAO身上的传感器就有摄像头2个、惯性导航仪1个、麦克风4个、声呐测距仪1套,以及多个触觉传感器与压力传感器;执行器包括25个控制各个关节的电机。

3.通用设备

通用设备是指能通过有线或无线网络连接到接入网的智能手机、笔记本计算机、PAD、服务器、用户移动终端设备等。 wD03xA+mHX1Rz66mIiiWc9S42JZpjQupKo29N2OJcJpUPhhQ65QVkHPp1baYLVpk

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