【導(dǎo)讀】系別軟件與服務(wù)外包學(xué)院.詳細(xì)講解物聯(lián)網(wǎng)的概念，物。聯(lián)網(wǎng)的基本構(gòu)成及工作原理。分析了中國(guó)電信作為全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商發(fā)展家庭物聯(lián)網(wǎng)。國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)，發(fā)展和研究提供了參考。舉了支撐物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用僅僅是孤立系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)相互之間的互通和應(yīng)用融合。本文最后給出了電信網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的融合舉措建議。

　　

【正文】 機(jī)制的同時(shí)，推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化工作，挖掘合適的商業(yè)模式，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。最終達(dá)到產(chǎn)業(yè)共贏、服務(wù)社會(huì)的目標(biāo)。 無錫科技職業(yè)學(xué)院軟件測(cè)試專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 4 章 物聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)的融合需求及架構(gòu) 傳感網(wǎng)由部署在觀察區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，主要通過無線通信方式形成 多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，目的是協(xié)作感知、采集網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息．并傳送給觀察者。典型的傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 41 所示．由傳感器節(jié)點(diǎn)、關(guān)口節(jié)點(diǎn) (sink node)組成。傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)之間通過無線的方式進(jìn)行通信，并通過多跳方式將感知到的數(shù)據(jù)傳到關(guān)口節(jié)點(diǎn)．關(guān)口節(jié)點(diǎn)借助長(zhǎng)距離通信將區(qū)域的數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程的應(yīng)用中心。由于傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多，采集的數(shù)據(jù)量大．因此數(shù)據(jù)通常需進(jìn)行節(jié)點(diǎn) 間的協(xié)同處理和融合匯聚。目前，大多數(shù)的傳感網(wǎng)應(yīng)用僅僅是孤立應(yīng)用系統(tǒng)，相互之間沒有關(guān)聯(lián)和交互。要想真正達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)確 定的最終目標(biāo)，就必須實(shí)現(xiàn)和電信網(wǎng)的融合，打破這種孤立的形態(tài)，形成新一代物聯(lián)網(wǎng)。如 IETF 6LowPAN 工作組所做的工作，傳感器和 IP互聯(lián)網(wǎng)的融合已是不可避免的趨勢(shì)．即傳感器將逐步 IP 化．互聯(lián)網(wǎng)的功能范圍將從個(gè)人電腦等傳統(tǒng)終端逐漸擴(kuò)展到傳感器節(jié)點(diǎn)中．傳感器節(jié)點(diǎn)將真正成為電信網(wǎng)中的一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)。傳感網(wǎng)絡(luò)有別于其他網(wǎng)絡(luò)的特征有： 節(jié)點(diǎn)處理能力低、內(nèi)存小，能力有限； 節(jié)點(diǎn)電源小，蓄電少； 通信失敗率高，帶寬低，鏈接失敗率高； 環(huán)境條件相對(duì)苛刻，節(jié)點(diǎn)故障或互聯(lián)出問題的幾率較大： 傳感節(jié)點(diǎn)、傳感網(wǎng)絡(luò)、傳感業(yè) 務(wù)單元都應(yīng)支持移動(dòng)性 (但事實(shí)上受限于硬件能力，傳感網(wǎng)絡(luò)可能不完全支持可移動(dòng)性 )； 動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌畟鞲泄?jié)點(diǎn)會(huì)比較頻繁地進(jìn)入或脫離拓?fù)?，使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化； 異質(zhì)節(jié)點(diǎn)共存，單個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用可能涉及多個(gè)傳感網(wǎng)絡(luò)．這些傳感網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可能使用不同的物理地址，甚至不同協(xié)議 (IP 或非 IP)； 無錫科技職業(yè)學(xué)院軟件測(cè)試專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 41 傳感網(wǎng)通信方式示意圖 地理部署范圍廣。 物聯(lián)網(wǎng)能夠?yàn)楦鞣N用戶群提供廣泛的應(yīng)用．包括普通消費(fèi)者、公共機(jī)構(gòu)、政府、企業(yè)等。為了支持更廣泛的應(yīng)用．電信 NGN 中需要再增加或擴(kuò)展針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)需求的功能 (簡(jiǎn)稱 NGN 擴(kuò)展功能 )，目前這一塊工作也是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的熱點(diǎn)工作之一。韓國(guó)的電子和通信研究所 (ETRI)在 ItIIUT SGl3 組提交的USN(ubiquitous$en$orwork，無所不在的傳感絡(luò) )總體架構(gòu)，其中包括物理傳感網(wǎng)絡(luò)、 NGN、 USN 中間件以及 USN 上層應(yīng)用。各種傳感器網(wǎng)絡(luò)在最靠近用戶的地方組成無所不在的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境．用戶在此環(huán)境中使用各種服務(wù)。電信的 NGN 網(wǎng)絡(luò)在其中則作為核心處理平臺(tái)為 USN 提供支持。 rIrU_T 的 USN 可以理解為物聯(lián)網(wǎng)，USN 和電信 NGN 的網(wǎng)絡(luò)逐步實(shí)現(xiàn)融合。隨著電信網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合，物聯(lián) 網(wǎng)應(yīng)用也對(duì) NGN 網(wǎng)絡(luò)能力提出了新的要求。電信網(wǎng)應(yīng)能為物聯(lián)網(wǎng)提供如下的管理能力：網(wǎng)絡(luò)管理、業(yè)務(wù)管理、移動(dòng)性管理、服務(wù)質(zhì)量管理、安全性管理、位置服務(wù)、認(rèn)證鑒權(quán)能力、計(jì)費(fèi)能力等，具體要求如下。 按照對(duì)于 lP 支持程度的不同．傳感網(wǎng)可分為基于 IP 的傳感網(wǎng)絡(luò)和非 IP 的傳感網(wǎng)絡(luò)。在通信方式上有無線連接和有線連接。這些不同的傳感網(wǎng)在特定的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中共存．因此需要 NGN 能夠管理不同類型的傳感網(wǎng)絡(luò)?；诜?IP 網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)通常通過網(wǎng)關(guān)對(duì)其進(jìn)行管理．而基于 IP 網(wǎng)絡(luò)的傳感網(wǎng)絡(luò)則被作為一個(gè)子網(wǎng)直接進(jìn)行管理。其次，傳感網(wǎng) 中經(jīng)常會(huì)發(fā)生單個(gè)節(jié)點(diǎn)硬件故障或者鏈路失?。珎鞲芯W(wǎng)本身不能由于單個(gè)故障而中斷工作，因此， NGN 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持傳感器網(wǎng)絡(luò)的配置。以實(shí)現(xiàn)連接保障和對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)生命周期的管理。 無錫科技職業(yè)學(xué)院軟件測(cè)試專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） (pmfile)管理 在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中．多個(gè)應(yīng)用會(huì)同時(shí)使用單個(gè)傳感網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)，由于不同應(yīng)用的用戶要求不同。所以要求物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)ν慌鷤鞲袛?shù)據(jù)根據(jù)需求的不同進(jìn)行不同的處理。物聯(lián)網(wǎng)信息管理就是一種支持不同特性和需求的傳感數(shù)據(jù)的管理方式。業(yè)務(wù)信息庫(kù)由物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的信息單元組成，其中存儲(chǔ)了業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)、數(shù)據(jù)類型、業(yè)務(wù)提供者、位置信息等。 NGN 擴(kuò)展功能需要支持采用一套標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)信息庫(kù)來注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。 設(shè)備信息管理包括傳感網(wǎng)絡(luò)和傳感節(jié)點(diǎn)的設(shè)備信息．在特定情況下。設(shè)備信息可以和業(yè)務(wù)信息關(guān)聯(lián)。設(shè)備信息包括傳感網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)、設(shè)備標(biāo)識(shí)、設(shè)備類型、設(shè)備能力、設(shè)備位置等。由于未來物聯(lián)網(wǎng)中傳感器、傳感節(jié)點(diǎn)和傳感網(wǎng)絡(luò)均存在多樣性．因此設(shè)備信息管理需要支持管理大量的異類節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)。 為了發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和業(yè)務(wù)．物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需要提前注冊(cè)到業(yè)務(wù)目錄中。由于業(yè)務(wù)種類多樣，需要采用一套標(biāo)準(zhǔn)的業(yè)務(wù)描述信息和描述語言．從而提高業(yè) 務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)的效率。物聯(lián)網(wǎng)使用者和應(yīng)用可以通過提交一個(gè)或者多個(gè)業(yè)務(wù)屬性來發(fā)現(xiàn)已注冊(cè)的業(yè)務(wù)。在部分應(yīng)用中．傳感網(wǎng)中的設(shè)備需要和業(yè)務(wù)一樣提前注冊(cè)，物聯(lián)網(wǎng)使用者或應(yīng)用通過提交一個(gè)或者多個(gè)設(shè)備屬性來發(fā)現(xiàn)注冊(cè)的業(yè)務(wù)。如果設(shè)備擁有者不希望被別人發(fā)現(xiàn)和訪問，該設(shè)備可以不進(jìn)行注冊(cè)。 (QoS)保障 QoS 保障機(jī)制在某些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景中是非常重要的，比如傳感網(wǎng)采集的火警報(bào)警信息傳送。由于未來物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)建在現(xiàn)有基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之上的，所以物聯(lián)網(wǎng)自身應(yīng)能夠根據(jù)業(yè)務(wù)要求為應(yīng)用和數(shù)據(jù)打上 QoS 標(biāo)識(shí)，而且這些標(biāo)識(shí)應(yīng)該是基礎(chǔ)網(wǎng) 絡(luò)能夠識(shí)別的。除了標(biāo)識(shí)機(jī)制外，提高傳輸效率和資源管理效率也是保障無錫科技職業(yè)學(xué)院軟件測(cè)試專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） QoS 的重要手段。 在基于口的傳感網(wǎng)絡(luò)中．物聯(lián)網(wǎng)用戶和傳感網(wǎng)之間也通過 IP 實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)。在這種情況下，傳感節(jié)點(diǎn)直接連接到基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中 (通常情況下傳感節(jié)點(diǎn)是通過網(wǎng)關(guān)直接接入的 )。在基于非 IP 網(wǎng)絡(luò)的傳感網(wǎng)絡(luò)中，由于傳感節(jié)點(diǎn)都沒有 IP 地址，所以用戶和傳感網(wǎng)之間是通過傳感網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)互聯(lián)的。不同類型的傳感網(wǎng)必須能連接到基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中，即 NGN 擴(kuò)展功能支持傳感網(wǎng)和基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之間的連接，不管這些網(wǎng)絡(luò)是 IP 還是非 IP、無線還是有線的。 傳感網(wǎng)對(duì)移動(dòng)的支持包括兩個(gè)方面：一是傳統(tǒng)的傳感網(wǎng)自身對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性的支持；二是能夠?qū)F(xiàn)有的移動(dòng) IP 技術(shù)和傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合．形成一個(gè)低功耗、低速率要求的新型物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。前者可以通過傳感器自身的移動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)．這種移動(dòng)不會(huì)影響到基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?。第二種情況描述的是整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)在不同的網(wǎng)絡(luò)間移動(dòng) (如在 NGN 網(wǎng)絡(luò)和非 NGN 網(wǎng)絡(luò)間 )，稱為網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性，此時(shí)要求 NGN能夠支持傳感器在網(wǎng)絡(luò)間移動(dòng)。并支持對(duì)于傳感器節(jié)點(diǎn)移動(dòng)時(shí)的位置信息管理。 由于傳輸數(shù)據(jù)的敏感度，傳感網(wǎng)的應(yīng)用和服務(wù)應(yīng)該有較高的安全性要求。但傳感 節(jié)點(diǎn)本身受制于很多條件，無法配合進(jìn)行安全性處理，比如數(shù)據(jù)加密，因此要求傳感網(wǎng)應(yīng)用支持密鑰管理：另外，傳感網(wǎng)的安全機(jī)制應(yīng)能夠與電信網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制協(xié)同工作。其次， NGN 擴(kuò)展功能必須能夠完成傳感網(wǎng)上用戶的認(rèn)證鑒定和授權(quán)功能．能夠有效地防止非授權(quán)用戶接入非授權(quán)的服務(wù)、資源和數(shù)據(jù)。根據(jù)傳感網(wǎng)使用場(chǎng)景的要求，傳感網(wǎng)需要根據(jù)不同的數(shù)據(jù)傳播方式提供不同營(yíng)賬和計(jì)費(fèi)服務(wù)。 無錫科技職業(yè)學(xué)院軟件測(cè)試專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 5 章 物聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)的融合舉措 隨著傳感器器件芯片和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展．傳感器技術(shù)將進(jìn)一步成熟。在這種情況下，以傳感器技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)將和電信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深 度融合。隨著形勢(shì)的變化，國(guó)家開始高度重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我國(guó)運(yùn)營(yíng)商需要密切關(guān)注國(guó)家在相關(guān)領(lǐng)域的政策動(dòng)向和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展．并積極參與標(biāo)準(zhǔn)的制定。引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。傳感器是電信網(wǎng)的神經(jīng)末梢延伸．物聯(lián)網(wǎng)是電信運(yùn)營(yíng)商成為綜合信息服務(wù)提供商的必要組成部分。近期的重點(diǎn)是拓展物聯(lián)網(wǎng)和電信寬帶網(wǎng)絡(luò)的融合，特別是與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的融合。通過物聯(lián)網(wǎng)采集更豐富、更全面的價(jià)值信息，開發(fā)更多新型業(yè)務(wù)，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，電信運(yùn)營(yíng)商建立并重點(diǎn)提供感知網(wǎng)絡(luò)解決方案和平臺(tái)服務(wù)，使客戶傳感網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合．讓客戶更好地收 集和使用實(shí)體信息，作為電信網(wǎng)絡(luò)的延伸。隨著國(guó)內(nèi)電信重組的完成，我國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商均成為具有有線寬帶網(wǎng)絡(luò)和覆蓋全國(guó)的移動(dòng)網(wǎng)的全業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商．發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用具有良好的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)．電信網(wǎng)絡(luò)的邊緣設(shè)備和終端可以作為中層的匯聚節(jié)點(diǎn)及大容量傳感節(jié)點(diǎn)。因此需要逐步升級(jí)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備的規(guī)范，規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)與電信網(wǎng)絡(luò)的融合方案和接口，引導(dǎo)業(yè)界采用標(biāo)準(zhǔn)接口開發(fā)傳感器產(chǎn)品。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)上，建立物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的業(yè)務(wù)管理平臺(tái)和感知數(shù)據(jù)庫(kù)。做好統(tǒng)一標(biāo)識(shí)規(guī)劃．并實(shí)現(xiàn)和其他管理系統(tǒng)的協(xié)同。制定終端內(nèi)感知功能實(shí)現(xiàn)規(guī)范．推動(dòng)手機(jī)等通信終端成為具備 通信、感知和處理的綜合信息終端。增強(qiáng)用戶粘度，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)走向公眾應(yīng)用。 無錫科技職業(yè)學(xué)院軟件測(cè)試專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 謝辭 時(shí)間走的總是如此快 ，來不及感嘆，大學(xué)生活已近尾聲， 三 年多的努力與付出，隨著本次論文的完成，將要?jiǎng)澫峦昝赖木涮?hào)。本論文設(shè)計(jì)在 黃克飛 老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，論文初稿與定稿無不凝聚著 黃克飛 老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間， 黃克飛 老師為我提供了種種專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議， 黃 老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度使我深受感動(dòng)，沒有這樣的幫助和關(guān)懷和熏陶，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在此向 黃克飛 老師表示深深的感謝和崇高的敬意！ 在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會(huì)向在這四年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們四年來的辛勤栽培。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。 同時(shí)，在論文寫作過程中，我還參考了有關(guān)的書籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。 我還要感謝同組的各位同學(xué)以及我的各位室友，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對(duì)于你們幫助和支 持，在此我表示深深地感謝！ 無錫科技職業(yè)學(xué)院軟件測(cè)試專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) [1]期刊論文張明杰 .韓建亭 .胡冰松 .劉文超 .Zhang Wenchao 用家庭網(wǎng)關(guān)打造物聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用系統(tǒng) 電信科學(xué) 2021,26。 [2]期刊論文劉文超 .萬象 .馬智勇 .趙偉峰 .Liu Weifeng 大寬帶背景下的家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)研究及發(fā)展探討 電信科學(xué) 2021. [3]學(xué)位論文陳曉偉 基于無線射頻識(shí)別 (RFID)與 IPv6 技術(shù)的“物聯(lián)網(wǎng)”構(gòu)建方案初探 2021. [4]期刊論文蘇慶玲 IPv6 為物聯(lián)網(wǎng)搖上騰飛的翅膀 中國(guó)電信業(yè)2021. [5]學(xué)位論文余松森 物聯(lián)網(wǎng) RFID 反碰撞問題研究 2021