1.3.1物联网系统架构 (1).pptx

《农业装备物联网技术》机电工程学院第一章物联网概述务本崇实修德精业1.3.1物联网系统架构

2第1章物联网概述1.3.1物联网系统架构

1.3.1物联网系统架构3物联网的架构主要分为三层：感知层、网络层和应用层，如图1.4所示。

1.3.1物联网系统架构4感知层以RFID、传感器、二维码、GPS、传感器、终端、传感器网络等为主，实现“物”的识别；网络层主要通过现有的三网（互联网、广电网、通信网）或下一代网络，实现对感知层获取的信息进行传输和计算，应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合实现行业智能化。

1.3.1物联网系统架构5物联网的特征是全面感知，可靠传输，智能处理。一是全面感知，即利用RFID、传感器、二维条码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。

1.3.1物联网系统架构6在各层之间，信息不是单向传递的，也有交互、控制等，所传递的信息多种多样，这其中关键是物品的信息，包括在特定应用系统范围内能唯一标识物品的识别码和物品的静态与动态信息。下面对这三层的功能和关键技术进行分别介绍。

1.3.1物联网系统架构7公共技术不属于物联网技术的某个特定层面，而是与物联网系统架构的三个层面都有关系，包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理。

1.感知层8感知层是实现物联网全面感知的基础，要解决的重点问题是感知和识别物体，采集和捕获信息，要突破的方向是具备更敏感、更全面的感知能力，解决低功耗、小型化和低成本的问题。

1.感知层9感知层处于物联网体系架构的最底层，负责各类应用相关数据的采集，感知层的接入能力对物联网的实现起着基础性作用。感知层可细分为数据采集子层、传感器网络组网和协同信息处理子层。数据采集子层主要通过传感器、RFID、二维条码、M2M终端、多媒体采集设备等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，例如各种物理量、标识、音频和视频多媒体数据。

1.感知层10农业物联网是提升农业决策指挥水平的重要手段。应用物联网技术改造传统农业，可实现对农业用药、用水、用肥，以及畜禽和水产养殖的精准控制，减少浪费，降低污染，加强疾病防疫与疫情防控，促进农业增产，提高效益，实现农业高效、可持续发展。农业物联网的感知层，通过各种类型的农业传感器获取农情信息。

1.感知层11传感器网络组网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，并通过自组织的短距离传输网接入物联网通信承载网络。短距离传输指像蓝牙、红外、ZigBee、工业现场总线这类传输距离小于100m、速率低于1Mb/s的中低速无线/有线短距离传输。

2.网络层12网络层对来自感知层的信息进行接入和传输，是物联网成为普遍服务的基础设施。网络层是在现有移动通信网和互联网的基础上建立起来，综合使用2G/3G、有线宽带、PSTN、WiFi（wirelessfidelity）、WiMAX（worldwideinteroperabilityformicrowaveaccess）通信技术，实现有线与无线的结合、宽带与窄带的结合、感知网与通信网的结合，被普遍认为是物联网架构层次最成熟的部分。

2.网络层13除网络传输之外，还包括网络的管理中心和信息中心，以提升对信息的传输和运营能力，有待突破的方向是向下与感知层的结合，向上与应用层的结合。

2.网络层14在传输层，主要采用了与各种异构通信网络接入的设备，比如接入互联网的网关、接入移动通信网的网关等。因为这些设备具有较强的硬件支撑能力，所以可以采用相对复杂的软件协议设计。其功能包括网络接入、管理和安全等。

2.网络层15目前的接入设备多为传感网与公用通信网（如有线互联网、无线互联网、GSM网、TD-SCDMA网）、卫星通信网等的联通。从数据处理能力和数据量方面考虑，网络接入的数据量为TByte量级，处理能力在103MIPS级别。

3.应用层16物联网通过应用层最终实现信息技术与行业的深度融合，对国民经济和社会发展具有广泛影响。物联网技术与行业专业技术相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集，提供物物互联的丰富应用。关键问题在于信息的社会化共享和开发利用以及信息安全的保障。

3.应用层17应用层的主要功能是把感知和传输来的信息进行分析和处理，做出正确的控制和决策，实现智能化的管理、应用和服务。完成跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能，包括电力、医疗、银行、交通、环保、物流、工业、农业、城市管理、家居生活等，可用于政府、企业、社会组织、家庭、个人等。应用层可细分为服务支