第2章
物联网技术架构与标准体系

2.1　物联网技术架构

为方便描述，本书将物联网技术架构分为四层，如图2-1所示，具体包括感知层、网络层、数据处理层和应用层。

图2-1　物联网技术架构

1. 感知层

感知层由各种信息传感设备及采集设备（系统）构成，用于采集物理世界中的各种数据，如各种类别的物理量、音频、视频数据等。物联网的数据采集涉及智能卡、条码、RFID（射频识别）、传感器和音视频采集系统等。感知层是物联网识别物体、采集信息的基础，主要通过各种类型的传感器对物体的物质属性、环境状态等信息进行大规模、分布式的信息获取与辨识。感知层的主要功能是识别物体、采集信息，所以感知层涉及的技术很多，如RFID、传感器技术和嵌入式系统等。

2. 网络层

网络层在物联网技术架构中的功能为“传送”，将在感知层获取并经过处理的信息传送给数据处理层，其功能的实现通过“接入网”与“传输网”两种网络，包括架构设计和异构网络整合。接入网技术包括光纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等；传输网络包含的技术为移动通信网、互联网、专用网、短距离无线网络、虚拟网络与软件定义网络等，要使物联网运行高效且能发挥最大的作用，一个完备的网络层的设计是必要的保证，只有“道路”畅通且稳定，信息才能更快、更准确地被顶层利用。

3. 数据处理层

物联网采集的数据各式各样，为满足系统的不同需求，这些数据需要经过计算机的处理，数据处理一般包括感知数据与知识表达、资源描述、信息交换与共享等。数据处理层的核心技术就是大数据技术和云计算。大数据技术通过采用分布式架构来实现，并且需要分布式云计算的帮助，其特色在于对大量数据进行分布式的深度挖掘处理，物联网的精准就是靠大数据来实现的。云计算可以分为两大类：一类是基于广域化资源池形成的云计算技术及应用；另一类是基于局域化资源池形成的云计算技术及应用。云计算可以理解为虚拟化技术。

4. 应用层

应用层的主要功能是，把感知和传送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。应用层解决的是信息处理和人机界面的问题，其将网络层传送来的数据通过各类信息系统进行处理，并通过各种设备与人进行交互。应用层也可以按形态直观地划分为两个子层：一个是应用支撑技术子层，另一个是应用技术子层。应用支撑技术子层进行数据处理，实现跨行业、跨应用、跨系统的信息协同、共享、互通功能，应用支撑技术包括物联网操作系统、物联网平台和数据共享服务平台等。应用技术子层包括智能家居、智能交通、智慧城市、工业物联网、农业物联网等行业应用。