物联网层次结构以及与互联网的关系.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,5,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,5,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,5,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,5,*,第,I,章 物联网基础,物联网层次结构,以及与互联网关系,物联网层次结构以及与互联网的关系,第1页,学习任务,物联网层次结构,物联网与互联网关系,1,2,2,物联网层次结构以及与互联网的关系,第2页,物联网层次结构,在研究物联网层次结构之前，我们先来了解一下我们对客观物理世界感知和处理过程：,依据感知器官来感知信息；,由神经系统传递给大脑；,大脑综合感知信息和存放知识来做出判断，以选择最正确方案。,3,物联网层次结构以及与互联网的关系,第3页,物联网层次结构,假如将人对问题智慧处理能力形式与物联网工作过程做一个比较，不难看出二者也有惊人相同之处。,人感官用来获取信息，人神经用来传输信息，人大脑用来处理信息，使人含有智慧处理各种问题能力。,物联网处理问题一样也要经过三个过程：全方面感知、可靠传输、智能应用（处理）,4,物联网层次结构以及与互联网的关系,第4页,物联网层次结构,物联网工作过程与人智能,处理问题过程,比较,5,物联网层次结构以及与互联网的关系,第5页,物联网层次结构,设计一个复杂、庞大系统必定要采取“化整为零，分而治之”“分层结构”思想。,物联网是一个形式多样、包括社会生活各个领域复杂系统。从实现技术角度看，物联网特点是：网络异构性，规模差异性，接入多样性。,6,物联网层次结构以及与互联网的关系,第6页,物联网层次结构,物联网应用系统规划、设计和实现包括各种技术，属于交叉学科范围。,尽管物联网系统结构复杂，不一样物联网应用系统功效、规模差异很大，不过它们之间必定存在着很多内在共性特征。,依据物联网技术架构，结合互联网分层模型，也能够对物联网进行分层。,7,物联网层次结构以及与互联网的关系,第7页,物联网层次结构模型,物联网可分为感知层、网络层、应用层,8,5,物联网层次结构以及与互联网的关系,第8页,物联网感知层,感知层位于物联网层次结构中最底层，主要用于采集物理世界中发生物理事件和数据，包含各类物理量、标识、音频、视频数据,等,。,感知层作用相当于人眼、耳、鼻、喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息起源，其主要功效是识别物体、采集信息。,数据采集技术有各种，主要包含传感器、,RFID,、多媒体信息采集、实时定位等。,9,物联网层次结构以及与互联网的关系,第9页,物联网感知层,感知层实现对物理世界智能感知识别、信息采集处理和自动控制，并经过通信模块将物理实体连接到网络层和应用层，是实现互联网全方面感知基础。,感知层中关键技术包含传感器技术、,RFID,技术和传感器网络等。,10,物联网层次结构以及与互联网的关系,第10页,感知层,-,传感器,在物联网中传感器主要负责接收物品“讲话”内容。,传感器技术是从自然信源获取信息并对获取信息进行处理、变换、识别一门多学科交叉当代科学与工程技术，它包括传感器、信息处理和识别规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进活动等内容。,11,物联网层次结构以及与互联网的关系,第11页,感知层,-,传感器,传感器,(Transducer/Sensor),是一个,检测装置,，能感受到被测量信息或自动控制执行工作，并按一定规律转换为电信号或其它所需形式信息输出，是物联网采集信息终端工具。,传感器能够看成物联网“眼睛”、“鼻子”、“耳朵”和“指尖”，经过传感器可实现自动检测和自动控制。,12,物联网层次结构以及与互联网的关系,第12页,感知层,-RFID,技术,是物联网中“让物品开口说话”关键技术，物联网中,RFID,标签上存着规范而含有互通性信息，经过无线数据通信网络把他们自动采集到中央信息系统中实现物品识别。,13,物联网层次结构以及与互联网的关系,第13页,感知层,-RFID,技术,RFID,是一个非接触式自动识别技术，它利用射频方式进行非接触双向通信，以到达自动识别目标对象并获取相关数据。,优点：,精度高、适应环境能力强、抗干扰能力强、操作快捷等。,从本质上看，,RFID,是一个特殊传感器技术。,14,物联网层次结构以及与互联网的关系,第14页,感知层,-,传感器网络,传感器网络是由众多传感器节点组成、经过无线通信方式形成多跳自组织网络。传感器网络将大量独立传感器连接起来，实现采集信息传输。,15,物联网层次结构以及与互联网的关系,第15页,感知层,-,发展方向,感知层主要由遍布各种建筑、楼宇、街道、公路桥梁、车辆、地表和管网中各类传感器、二维条形码、,RFID,标签和,RFID,识读器、摄像头、,GPS,、,M2M,（,Machine to Machine,）设备以及各种嵌入式终端等组成传感器网络。是物联网基础。,感知层发展方向是具备更敏感、更全方面感知能力，处理传感器设备低功耗、小型化和低成本问题。,16,物联网层次结构以及与互联网的关系,第16页,物联网网络层,网络层处于物联网网络结构模型中第二层，使用感知层并向上为应用层服务。,网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取信息。,17,物联网层次结构以及与互联网的关系,第17页,物联网网络层,感知层信息经由网关转化为网络能够识别信息后就传到了网络层，网络层再进行信息传递与处理。,网络层包含,2G,通信网络、,3G,通信网络、,Wi-Fi,、互联网等，信息能够经由任何一个网络或几个网络组合形式进行传输。,18,物联网层次结构以及与互联网的关系,第18页,物联网网络层,网络层还包含物联网管理中心及物联网信息中心。以提升对信息传输和运行能力。,物联网管理中心负责物品统一标识编码管理、认证、鉴权、计费等,；,物联网信息中心则负责物品信息存放和统一分析计算处理。,19,物联网层次结构以及与互联网的关系,第19页,网络层,-,关键技术,网络层关键技术包含高,/,低速近,/,远距离无线通信技术、低功耗路由、自组织通信、无线接入,M2M,通信增强、,IP,承载技术、网络传送技术、异构网络融合接入技术以及认知无线电技术。,20,物联网层次结构以及与互联网的关系,第20页,网络层,-,发展方向,网络层发展方向为多网络融合以及它与感知层和应用层更加好结合。,理想中物联网中，网络层能够把感知层感知到信息无障碍、高可靠性、高安全性地传输。,21,物联网层次结构以及与互联网的关系,第21页,物联网应用层,应用层位于物联网最上层，其使用网络层为用户提供智能应用。,应用层是物联网关键和灵魂，是物联网和用户,(,包含人、组织和其它系统,),接口，它包含物联网应用基础设施、中间件、运行环境和集成框架、通用基础构件库和行业化应用套件等，它与行业需求相结合，实现物联网智能应用。,22,物联网层次结构以及与互联网的关系,第22页,物联网应用层,应用层,在物联网感知层和网络层支撑下，,将物联网技术与各类行业应用相结合，实现无所不在智能化应用。,经典应用有：智能交通、绿色农业、工业监控、动物标识、远程医疗、智能家居、环境检测、公共安全、食品溯源、城市管理、智能物流等。,这些应用包括内容能够是跨行业，也能够是某行业内部；用户可能是普通公众，也可能是政府机构、企业组织等。,23,物联网层次结构以及与互联网的关系,第23页,应用层,-,关键技术,应用层关键技术包含云计算、数据挖掘和,SOA,等。,云计算和数据挖掘是海量信息智能处理基础；,SOA,技术,有利于实现快速可重用系统开发和布署，可提升物联网架构扩展性，提升应用开发效率，充分整合和复用信息资源。,24,物联网层次结构以及与互联网的关系,第24页,应用层,-,关键技术,云计算,是采取基于虚拟化、弹性规模扩展、分布式存放、分布式计算和多租户等技术，基于互联网实现一个虚拟化计算服务。,云计算提供了一个巨大资源池，而不一样应用含有不一样需求，云计算能够依据需求对应用资源进行动态伸缩，从而显著提升资源利用率。,25,物联网层次结构以及与互联网的关系,第25页,应用层,-,关键技术,数据挖掘,普通是指从大量数据中经过算法搜索隐藏于其中信息过程。,数据挖掘通常与计算机科学相关，并经过统计、在线分析处理、情报检索、机器学习、教授系统（依靠过去经验法则）和模式识别等很多方法来实现上述目标。,26,物联网层次结构以及与互联网的关系,第26页,应用层,-,关键技术,SOA,（,Service-Oriented Architecture,）面向服务体系结构是一个组件模型，它将应用程序不一样功效单元（也叫服务）经过这些服务之间定义好接口和契约联络起来。,可从企业外部访问,随时可用,可重用服务,标准化服务接口,支持各种消息模式,准确定义服务契约,27,物联网层次结构以及与互联网的关系,第27页,物联网与互联网关系,传统互联网结构,-,国际标准化组织制订开放系统互连参考模型,(OSI),。,自下而上分别为,物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层,28,物联网层次结构以及与互联网的关系,第28页,物联网与互联网关系,物联网与互联网有着显著区分，同时也存在着亲密联络。和传统互联网相比，物联网有其鲜明特征。,物联网是各种感知技术广泛应用。,物联网是一个建立在互联网上泛在网络。,物联网不但仅提供了传感器连接，其本身也含有智能处理能力，能够对物体实施智能控制,29,物联网层次结构以及与互联网的关系,第29页,物联网上布署了海量各种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不一样类别传感器所捕捉信息内容和信息格式不一样。传感器取得数据含有实时性，按一定频率周期性地采集环境信息，不停更新数据。,物联网与互联网关系,30,物联网层次结构以及与互联网的关系,第30页,物联网技术主要基础和关键依旧是互联网，经过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体信息实时准确地传递出去。物联网上传感器定时采集信息需要经过网络传输，因为其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。,物联网与互联网关系,31,物联网层次结构以及与互联网的关系,第31页,物联网不但仅提供了传感器连接，其本身也含有智能处理能力，能够对物体实施智能控制。,物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域，从传感器取得海量信息中分析、加工和处理出有意义数据，以适应不一样用户不一样需求，发觉新应用领域和应用模式。,物联网与互联网关系,32,物联网层次结构以及与互联网的关系,第32页,物联网是基于互联网之上一个高级网络形态，它们之间最显著不一样点是：物联网连接主体从人向“物”延伸，网络社会形态从虚拟向现实拓展，信息采集与处理从人工为主向智能化为主转化。,物联网与互联网关系,33,物联网层次结构以及与互联网的关系,第33页,物联网与互联网通信模型,物联网通信模型借鉴了“,Flat IP”,技术，将传统网络结构进行了扁平化处理，从而形成了三层网络结构。,34,物联网层次结构以及与互联网的关系,第34页,物联网与互联网通信模型,35,物联网层次结构以及与互联网的关系,第35页,物联网与互联网通信模型,物联网通信模型借鉴了“,Flat IP”,技术，,这么不但能够降低层与层之间通信消耗，而且有利于提升处理速度。,36,物联网层次结构以及与互联网的关系,第36页,小结,物联网层次结构,物联网与互联网关系,37,物联网层次结构以及与互联网的关系,第37页,作业,OSI,模型分为哪几层，,TCP/IP,模型分为哪几层？,比较物联网层次模型和,OSI,模型。,基于本章学习，谈谈你对物联网了解。,结合本身了解，列举两个物联网应用。,38,物联网层次结构以及与互联网的关系,第38页,Thank You!,物联网层次结构以及与互联网的关系,第39页,