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物联网系统技术方案-2017年

物联网系统技术方案2017年

一、引言

二、系统架构

物联网系统通常由感知层、网络层和应用层组成。

感知层是物联网系统的基础，负责采集物理世界的各种信息。这一

层包括各种传感器，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光线

传感器等，以及执行器，如电机、阀门等。这些传感器和执行器通过

接口与微控制器或微处理器相连，将采集到的数据进行初步处理和转

换。

网络层负责将感知层采集到的数据传输到应用层。在2017年，常

见的网络通信技术包括WiFi、蓝牙、Zigbee、NBIoT等。WiFi适用于

高速、大数据量的传输，但功耗较高；蓝牙适用于短距离、低功耗的

设备连接；Zigbee适用于低功耗、自组网的传感器网络；NBIoT则适

用于广覆盖、低功耗的大规模物联网设备。

应用层是物联网系统的核心，负责对数据进行分析、处理和展示，

并根据处理结果进行决策和控制。应用层通常由服务器、数据库和应

用程序组成。服务器负责接收和处理来自网络层的数据，数据库用于

存储数据，应用程序则提供用户界面，方便用户对物联网系统进行监

控和管理。

三、硬件设备

在2017年，物联网硬件设备的发展呈现出多样化和智能化的趋势。

传感器方面，出现了更加小型化、高精度和低功耗的传感器。例如，

MEMS（微机电系统）传感器在体积、功耗和性能方面都有了显著的

提升，广泛应用于智能手机、可穿戴设备和智能家居等领域。

微控制器和微处理器的性能也在不断提高，同时功耗不断降低。

ARM架构的微控制器在物联网领域得到了广泛的应用，其丰富的外设

和低功耗特性满足了各种物联网设备的需求。

此外，物联网网关作为连接感知层和网络层的关键设备，也在不断

发展。物联网网关不仅能够实现不同协议之间的转换，还具备数据过

滤、处理和加密等功能，提高了物联网系统的安全性和可靠性。

四、通信技术

通信技术是物联网系统的关键，它决定了数据传输的效率和可靠性。

WiFi技术在2017年已经非常成熟，广泛应用于家庭和企业的无线

网络。80211ac标准的出现，使得WiFi的传输速度达到了Gbps级别，

满足了高清视频传输等大数据量应用的需求。

蓝牙技术也在不断演进，蓝牙40及以上版本的低功耗特性使其在

可穿戴设备和智能家居领域得到了广泛的应用。蓝牙50的推出，进一

步提高了传输速度和距离，为物联网应用带来了更多的可能性。

Zigbee技术作为一种低功耗、短距离的无线通信技术，在工业自动

化、智能农业等领域有着广泛的应用。它支持自组网和多跳通信，能

够构建大规模的传感器网络。

NBIoT是一种新兴的窄带物联网技术，具有广覆盖、低功耗、大容

量等特点。它适用于智能水表、智能电表、智能燃气表等对功耗和覆

盖要求较高的物联网设备。

五、数据处理

物联网系统产生的数据量巨大，如何有效地处理和分析这些数据是

一个重要的问题。

在2017年，云计算和大数据技术在物联网数据处理中发挥了重要

作用。云计算提供了强大的计算和存储能力，能够处理海量的物联网

数据。大数据技术则能够对数据进行挖掘和分析，提取有价值的信息。

同时，边缘计算也逐渐受到关注。边缘计算将数据处理和分析的功

能下沉到物联网设备的边缘，减少了数据传输的延迟和带宽需求，提

高了系统的实时性和可靠性。

六、安全措施

物联网系统的安全问题至关重要，因为它涉及到个人隐私和设备的

安全。

在2017年，物联网系统采取了多种安全措施来保障系统的安全。

包括身份认证、数据加密、访问控制、安全更新等。

身份认证技术用于验证设备和用户的身份，防止非法访问。数据加

密技术则对传输和存储的数据进行加密，保护数据的机密性和完整性。

访问控制技术用于限制用户对系统资源的访问权限，防止越权操作。

此外，及时的安全更新也是保障物联网系统安全的重要手段。厂商

会定期发布安全补丁，修复系统中的漏洞，提高系统的安全性。

七、应用案例

以下是一些2017年物联网系统的应用案例：

1、智能家居

通过物联网技术，将家庭中的灯光、电器、门窗等设备连接起来，

实现远程控制和智能化管理。用户可以通过手机APP随时随地控制家

中的设备，还可以设置场景模式，如“回家模式”、“睡眠模式”等，提高

生活的便利