第1章物聯(lián)網(wǎng)概論(完整版)
【正文】 等各種物體中，并通過超級計算機和云計算組成物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)人與物的融合?！贝罅Πl(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為一項我國具有戰(zhàn)略意義的重要決策。 12 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)背景 從人類對技術(shù)需求 的角度認識物聯(lián)網(wǎng) 發(fā)展的必然性 13 從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演變的角度認識物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的 必然性 14 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 點 數(shù)主 機 I P 地 址 數(shù)I n t e r n e t 主 機 I P 地 址 數(shù) （ L o t t o r , R F C 1 2 9 6 ）A R P A N E T 主 機 數(shù) （ M a r k L o t t o r , m k l n w . c o m ）早 期 的 A R P A N E T 主 機 數(shù) （ P e t e r S a l u s , p h s n e t c o m . c o m ）3. 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展對物聯(lián)網(wǎng)形成的影響 ? TCP/IP協(xié)議的研究與設(shè)計的成功，促進了互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展。 ? 通過智慧地球技術(shù)的實施，人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)與生活，提高資源利用率和生產(chǎn)能力，改善人與自然的關(guān)系。發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，搶占經(jīng)濟科技制高點，決定國家的未來，必須抓住機遇，明確重點，有所作為。 35 ? 不同結(jié)構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng) 36 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層 、匯聚層與核心交換層 （ 1）網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型與體系結(jié)構(gòu)研究的基本方法 討論計算機網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型有兩種基本的方法 : ? 開放系統(tǒng)互聯(lián)（ OSI）參考模型，將計算機網(wǎng)絡(luò)分成從物理層到應(yīng)用層的七層結(jié)構(gòu) ? 將為計算機通信提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的部分都叫做“傳輸網(wǎng)”或“承載網(wǎng)” ,適用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)的研究 ? 物聯(lián)網(wǎng)研究的側(cè)重點應(yīng)該放在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上，因此第二種抽象方法更適合于物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)模型與體系結(jié)構(gòu)的研究 37 ? 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)多種多樣 ? 不同類型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)使用的傳感器與 RFID類型、傳感器與 RFID標簽的接入方式、數(shù)據(jù)量與數(shù)據(jù)傳輸方式都會有很大的差別 ? 研究物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)，有必要借鑒互聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)研究中成熟的模型 38 （ 2）應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的基本概念 ? 應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是將一個大型的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)分為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與傳輸網(wǎng)兩大部分 ? 廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)與個人區(qū)域網(wǎng)，以及電信的移動通信網(wǎng)、電話交換網(wǎng)都屬于傳輸網(wǎng)的范疇 ? 任何一個大型互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計者都可以將復雜的問題“分而治之”，使得設(shè)計、實施與運行管理能夠做到層次分明、功能清晰，使得整個系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)可以有條不紊地完成 39 （ 3）物聯(lián)網(wǎng)接入層、匯聚層與核心交換層的基本概念 ? 在分析互聯(lián)網(wǎng)傳輸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)時，人們引入了接入層、匯聚層與核心交換層的概念 ? 接入層通過各種接入技術(shù)，連接最終用戶設(shè)備 ? 匯聚層聚合接入層的用戶流量，實現(xiàn)數(shù)據(jù)路由、轉(zhuǎn)發(fā)與交換 ? 核心交換層為物聯(lián)網(wǎng)提供一個高速、安全與保證服務(wù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境 ? 匯聚層與核心交換層的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備與通信線路就構(gòu)成了傳輸網(wǎng) 40 2. 接入層 （ 1）接入層與 RFID基本單元 41 （ 2）接入層與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基本單元 42 （ 3）接入層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)類型 ? 接入層技術(shù)分為： 無線接入與有線接入 ? 無線接入主要有： △ △ 6LowPAN協(xié)議 △ 藍牙協(xié)議 △ ZigBee協(xié)議 △ 無線移動通信網(wǎng)的 M2M協(xié)議 ? 有線接入主要有： △ 現(xiàn)場總線網(wǎng)接入 △ 電力線接入 △ 電視電纜與電話線接入 43 3. 匯聚層 （ 1）設(shè)置匯聚層的必要性 匯聚層與核心交換層結(jié)構(gòu) 44 （ 2）匯聚層的主要功能 ? 匯接接入層的用戶流量，進行數(shù)據(jù)分組傳輸?shù)膮R聚、轉(zhuǎn)發(fā)與交換 ? 根據(jù)接入層的用戶流量，進行本地路由、過濾、流量均衡、優(yōu)先級管理，以及安全控制、地址轉(zhuǎn)換、流量整形等處理 ? 根據(jù)處理結(jié)果把用戶流量轉(zhuǎn)發(fā)到核心交換層或在本地進行路由處理 45 （ 3）匯聚層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)類型 ? 匯聚層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以分為： 無線與有線等兩類 △ 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有： ?無線個人區(qū)域網(wǎng) ?無線局域網(wǎng) ?無線城域網(wǎng) ?移動通信網(wǎng) ?專用無線通信網(wǎng) ? 有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有： ?局域網(wǎng) ?工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng) ?電話
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