關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念及框架結(jié)構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)寬泛的大概念，從以前的工控網(wǎng)升級(jí)到如今的物聯(lián)網(wǎng)概念，不僅僅局限于工業(yè)自動(dòng)化，包含了人類社會(huì)的方方面面，生活、學(xué)習(xí)、工作、休閑等方面，都加入了自動(dòng)化的概念，大到工廠自動(dòng)化、城市智能智慧化，小到自動(dòng)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(shí)別（RFID）（RFID+互聯(lián)網(wǎng)）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)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(chǔ)框架主要包含三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。

一、感知層

感知層是實(shí)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(shè)備。傳感器是最底層的應(yīng)用，屬于數(shù)據(jù)感知的器械。它利用各種機(jī)制把被測(cè)量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后由相應(yīng)信號(hào)處理裝置進(jìn)行處理，并產(chǎn)生響應(yīng)動(dòng)作。常見的傳感器包括水質(zhì)、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(shí)間和數(shù)據(jù)信息。短距離通信技術(shù)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(nèi)進(jìn)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(luò)。它旨在解決感知層數(shù)據(jù)與多種應(yīng)用平臺(tái)間的兼容性問題。

二、網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層主要將來自感知層的各類信息通過基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綉?yīng)用層。解決的是感知層在一定范圍內(nèi)所獲得的數(shù)據(jù)，通常是長(zhǎng)距離的傳輸問題。這些數(shù)據(jù)可以通過移動(dòng)通信網(wǎng)、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、各類專網(wǎng)、小型局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)傳輸。網(wǎng)絡(luò)層所需要的關(guān)鍵技術(shù)包括長(zhǎng)距離有線和無線通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。目前的長(zhǎng)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(lán)牙。不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)應(yīng)不同的傳輸方式，選擇適用的的方式，是網(wǎng)絡(luò)層最終實(shí)現(xiàn)客戶需求的關(guān)鍵因素。

網(wǎng)絡(luò)層中除了適用的通訊方式之外，采集設(shè)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髦校罁?jù)特定的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。舜通智能的采集設(shè)備可以兼容2000+協(xié)議接入。同時(shí)，數(shù)據(jù)的接入量與采集設(shè)備的存儲(chǔ)量有關(guān)，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(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及處理。以備在特殊時(shí)期的數(shù)據(jù)能夠得到保存。

三、應(yīng)用層

應(yīng)用層位于物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)中的最頂層，其功能為“處理”，即通過云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行信息處理。應(yīng)用層主要將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛的物物互聯(lián)的應(yīng)用解決方案，主要包括業(yè)務(wù)中間件和行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)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(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的核心功能圍繞兩個(gè)方面：一是“數(shù)據(jù)”，應(yīng)用層需要完成數(shù)據(jù)的管理和數(shù)據(jù)的處理；二是“應(yīng)用”，僅僅管理和處理數(shù)據(jù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，必須將這些數(shù)據(jù)與各行業(yè)應(yīng)用相結(jié)合。例如在智能電網(wǎng)中的遠(yuǎn)程電力抄表應(yīng)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(luò)發(fā)送并匯總到發(fā)電廠的處理器上。該處理器及其對(duì)應(yīng)工作就屬于應(yīng)用層，它將完成對(duì)用戶用電信息的分析，并自動(dòng)采取相關(guān)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(yīng)用系統(tǒng)范圍內(nèi)能唯一標(biāo)識(shí)物品的識(shí)別碼和物品的靜態(tài)與動(dòng)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(hù)、公共管理、智能家庭、醫(yī)療保健等經(jīng)濟(jì)和社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)千差萬別，但是每個(gè)應(yīng)用的基本架構(gòu)都包括感知、傳輸和應(yīng)用三個(gè)層次，各種行業(yè)和各種領(lǐng)域的專業(yè)應(yīng)用子網(wǎng)都是基于三層基本架構(gòu)構(gòu)建的。

物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用中一般是充當(dāng)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(cè)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(shù)有如下幾點(diǎn)：

一、傳感器技術(shù)： 是一種檢測(cè)裝置，通俗點(diǎn)講就是能感知到被測(cè)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(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、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(biāo)簽： 也是一種傳感器技術(shù)，RFID技術(shù)是融合了無線射頻技術(shù)和嵌入式技術(shù)為一體的綜合技術(shù)，RFID在自動(dòng)識(shí)別、物品物流管理有著廣闊的應(yīng)用前景。

三、二維碼：現(xiàn)在生活中隨處可見，支付寶付費(fèi)、微信賬號(hào)識(shí)別等都應(yīng)用了二維技術(shù)，實(shí)際就像身份證號(hào)碼一樣是數(shù)字標(biāo)識(shí)，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(shù)：光看名字很難理解，形象點(diǎn)講就是應(yīng)用在小型設(shè)備上的操作控制系統(tǒng)， 綜合了計(jì)算機(jī)軟硬件、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)為一體的復(fù)雜技術(shù)。我們用的手環(huán)、電子血壓儀、北斗導(dǎo)航儀里邊都是有嵌入式系統(tǒng)在控制工作的。