【導讀】系別軟件與服務外包學院.詳細講解物聯(lián)網(wǎng)的概念，物。聯(lián)網(wǎng)的基本構成及工作原理。分析了中國電信作為全業(yè)務運營商發(fā)展家庭物聯(lián)網(wǎng)。國物聯(lián)網(wǎng)的架構，發(fā)展和研究提供了參考。舉了支撐物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關鍵技術。傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)應用僅僅是孤立系統(tǒng)。實現(xiàn)相互之間的互通和應用融合。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】 機制的同時，推動標準化工作，挖掘合適的商業(yè)模式，促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。最終達到產(chǎn)業(yè)共贏、服務社會的目標。 無錫科技職業(yè)學院軟件測試專業(yè) 畢業(yè)設計（論文） 第 4 章 物聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)的融合需求及架構 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)點組成，主要通過無線通信方式形成 多跳的自組織網(wǎng)絡系統(tǒng)，目的是協(xié)作感知、采集網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中感知對象的信息．并傳送給觀察者。典型的傳感網(wǎng)網(wǎng)絡結構如圖 41 所示．由傳感器節(jié)點、關口節(jié)點 (sink node)組成。傳感器節(jié)點通過自組織方式構成網(wǎng)絡，節(jié)點之間通過無線的方式進行通信，并通過多跳方式將感知到的數(shù)據(jù)傳到關口節(jié)點．關口節(jié)點借助長距離通信將區(qū)域的數(shù)據(jù)傳送到遠程的應用中心。由于傳感網(wǎng)節(jié)點數(shù)量眾多，采集的數(shù)據(jù)量大．因此數(shù)據(jù)通常需進行節(jié)點 間的協(xié)同處理和融合匯聚。目前，大多數(shù)的傳感網(wǎng)應用僅僅是孤立應用系統(tǒng)，相互之間沒有關聯(lián)和交互。要想真正達到物聯(lián)網(wǎng)確 定的最終目標，就必須實現(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．即傳感器將逐步 IP 化．互聯(lián)網(wǎng)的功能范圍將從個人電腦等傳統(tǒng)終端逐漸擴展到傳感器節(jié)點中．傳感器節(jié)點將真正成為電信網(wǎng)中的一個終端節(jié)點。傳感網(wǎng)絡有別于其他網(wǎng)絡的特征有： 節(jié)點處理能力低、內(nèi)存小，能力有限； 節(jié)點電源小，蓄電少； 通信失敗率高，帶寬低，鏈接失敗率高； 環(huán)境條件相對苛刻，節(jié)點故障或互聯(lián)出問題的幾率較大： 傳感節(jié)點、傳感網(wǎng)絡、傳感業(yè) 務單元都應支持移動性 (但事實上受限于硬件能力，傳感網(wǎng)絡可能不完全支持可移動性 )； 動態(tài)網(wǎng)絡拓撲．傳感節(jié)點會比較頻繁地進入或脫離拓撲，使得網(wǎng)絡拓撲發(fā)生變化； 異質節(jié)點共存，單個物聯(lián)網(wǎng)應用可能涉及多個傳感網(wǎng)絡．這些傳感網(wǎng)絡中的節(jié)點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)學院軟件測試專業(yè) 畢業(yè)設計（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)能夠為各種用戶群提供廣泛的應用．包括普通消費者、公共機構、政府、企業(yè)等。為了支持更廣泛的應用．電信 NGN 中需要再增加或擴展針對物聯(lián)網(wǎng)需求的功能 (簡稱 NGN 擴展功能 )，目前這一塊工作也是國際標準化組織的熱點工作之一。韓國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 )總體架構，其中包括物理傳感網(wǎng)絡、 NGN、 USN 中間件以及 USN 上層應用。各種傳感器網(wǎng)絡在最靠近用戶的地方組成無所不在的網(wǎng)絡環(huán)境．用戶在此環(huán)境中使用各種服務。電信的 NGN 網(wǎng)絡在其中則作為核心處理平臺為 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)絡逐步實現(xiàn)融合。隨著電信網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合，物聯(lián) 網(wǎng)應用也對 NGN 網(wǎng)絡能力提出了新的要求。電信網(wǎng)應能為物聯(lián)網(wǎng)提供如下的管理能力：網(wǎng)絡管理、業(yè)務管理、移動性管理、服務質量管理、安全性管理、位置服務、認證鑒權能力、計費能力等，具體要求如下。 按照對于 lP 支持程度的不同．傳感網(wǎng)可分為基于 IP 的傳感網(wǎng)絡和非 IP 的傳感網(wǎng)絡。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)應用中共存．因此需要 NGN 能夠管理不同類型的傳感網(wǎng)絡。基于非 IP 網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)通常通過網(wǎng)關對其進行管理．而基于 IP 網(wǎng)絡的傳感網(wǎng)絡則被作為一個子網(wǎng)直接進行管理。其次，傳感網(wǎng) 中經(jīng)常會發(fā)生單個節(jié)點硬件故障或者鏈路失?。珎鞲芯W(wǎng)本身不能由于單個故障而中斷工作，因此， NGN 網(wǎng)絡應支持傳感器網(wǎng)絡的配置。以實現(xiàn)連接保障和對于傳感器節(jié)點生命周期的管理。 無錫科技職業(yè)學院軟件測試專業(yè) 畢業(yè)設計（論文） (pmfile)管理 在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中．多個應用會同時使用單個傳感網(wǎng)絡采集的數(shù)據(jù)，由于不同應用的用戶要求不同。所以要求物聯(lián)網(wǎng)能夠對同一批傳感數(shù)據(jù)根據(jù)需求的不同進行不同的處理。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)務信息庫由物聯(lián)網(wǎng)應用的信息單元組成，其中存儲了業(yè)務標識、數(shù)據(jù)類型、業(yè)務提供者、位置信息等。 NGN 擴展功能需要支持采用一套標準的業(yè)務信息庫來注冊和發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務。 設備信息管理包括傳感網(wǎng)絡和傳感節(jié)點的設備信息．在特定情況下。設備信息可以和業(yè)務信息關聯(lián)。設備信息包括傳感網(wǎng)絡標識、設備標識、設備類型、設備能力、設備位置等。由于未來物聯(lián)網(wǎng)中傳感器、傳感節(jié)點和傳感網(wǎng)絡均存在多樣性．因此設備信息管理需要支持管理大量的異類節(jié)點和網(wǎng)絡。 為了發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應用和業(yè)務．物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務需要提前注冊到業(yè)務目錄中。由于業(yè)務種類多樣，需要采用一套標準的業(yè)務描述信息和描述語言．從而提高業(yè) 務注冊和發(fā)現(xiàn)的效率。物聯(lián)網(wǎng)使用者和應用可以通過提交一個或者多個業(yè)務屬性來發(fā)現(xiàn)已注冊的業(yè)務。在部分應用中．傳感網(wǎng)中的設備需要和業(yè)務一樣提前注冊，物聯(lián)網(wǎng)使用者或應用通過提交一個或者多個設備屬性來發(fā)現(xiàn)注冊的業(yè)務。如果設備擁有者不希望被別人發(fā)現(xiàn)和訪問，該設備可以不進行注冊。 (QoS)保障 QoS 保障機制在某些物聯(lián)網(wǎng)應用場景中是非常重要的，比如傳感網(wǎng)采集的火警報警信息傳送。由于未來物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡是構建在現(xiàn)有基礎網(wǎng)絡之上的，所以物聯(lián)網(wǎng)自身應能夠根據(jù)業(yè)務要求為應用和數(shù)據(jù)打上 QoS 標識，而且這些標識應該是基礎網(wǎng) 絡能夠識別的。除了標識機制外，提高傳輸效率和資源管理效率也是保障無錫科技職業(yè)學院軟件測試專業(yè) 畢業(yè)設計（論文） QoS 的重要手段。 在基于口的傳感網(wǎng)絡中．物聯(lián)網(wǎng)用戶和傳感網(wǎng)之間也通過 IP 實現(xiàn)組網(wǎng)。在這種情況下，傳感節(jié)點直接連接到基礎網(wǎng)絡中 (通常情況下傳感節(jié)點是通過網(wǎng)關直接接入的 )。在基于非 IP 網(wǎng)絡的傳感網(wǎng)絡中，由于傳感節(jié)點都沒有 IP 地址，所以用戶和傳感網(wǎng)之間是通過傳感網(wǎng)關實現(xiàn)組網(wǎng)互聯(lián)的。不同類型的傳感網(wǎng)必須能連接到基礎網(wǎng)絡中，即 NGN 擴展功能支持傳感網(wǎng)和基礎網(wǎng)絡之間的連接，不管這些網(wǎng)絡是 IP 還是非 IP、無線還是有線的。 傳感網(wǎng)對移動的支持包括兩個方面：一是傳統(tǒng)的傳感網(wǎng)自身對傳感器節(jié)點移動性的支持；二是能夠將現(xiàn)有的移動 IP 技術和傳感器網(wǎng)絡結合．形成一個低功耗、低速率要求的新型物聯(lián)網(wǎng)絡。前者可以通過傳感器自身的移動技術實現(xiàn)．這種移動不會影響到基礎網(wǎng)絡的拓撲。第二種情況描述的是整個傳感器網(wǎng)絡在不同的網(wǎng)絡間移動 (如在 NGN 網(wǎng)絡和非 NGN 網(wǎng)絡間 )，稱為網(wǎng)絡移動性，此時要求 NGN能夠支持傳感器在網(wǎng)絡間移動。并支持對于傳感器節(jié)點移動時的位置信息管理。 由于傳輸數(shù)據(jù)的敏感度，傳感網(wǎng)的應用和服務應該有較高的安全性要求。但傳感 節(jié)點本身受制于很多條件，無法配合進行安全性處理，比如數(shù)據(jù)加密，因此要求傳感網(wǎng)應用支持密鑰管理：另外，傳感網(wǎng)的安全機制應能夠與電信網(wǎng)絡安全機制協(xié)同工作。其次， NGN 擴展功能必須能夠完成傳感網(wǎng)上用戶的認證鑒定和授權功能．能夠有效地防止非授權用戶接入非授權的服務、資源和數(shù)據(jù)。根據(jù)傳感網(wǎng)使用場景的要求，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賬和計費服務。 無錫科技職業(yè)學院軟件測試專業(yè) 畢業(yè)設計（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)絡技術的飛速發(fā)展．傳感器技術將進一步成熟。在這種情況下，以傳感器技術為核心的物聯(lián)網(wǎng)將和電信網(wǎng)絡進行深 度融合。隨著形勢的變化，國家開始高度重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我國運營商需要密切關注國家在相關領域的政策動向和標準化進展．并積極參與標準的制定。引導產(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)是電信運營商成為綜合信息服務提供商的必要組成部分。近期的重點是拓展物聯(lián)網(wǎng)和電信寬帶網(wǎng)絡的融合，特別是與移動網(wǎng)絡和下一代互聯(lián)網(wǎng)絡的融合。通過物聯(lián)網(wǎng)采集更豐富、更全面的價值信息，開發(fā)更多新型業(yè)務，提升市場競爭力。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，電信運營商建立并重點提供感知網(wǎng)絡解決方案和平臺服務，使客戶傳感網(wǎng)絡和電信網(wǎng)絡進行融合．讓客戶更好地收 集和使用實體信息，作為電信網(wǎng)絡的延伸。隨著國內(nèi)電信重組的完成，我國三大運營商均成為具有有線寬帶網(wǎng)絡和覆蓋全國的移動網(wǎng)的全業(yè)務運營商．發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)應用具有良好的基礎網(wǎng)絡優(yōu)勢．電信網(wǎng)絡的邊緣設備和終端可以作為中層的匯聚節(jié)點及大容量傳感節(jié)點。因此需要逐步升級相關網(wǎng)絡邊緣設備的規(guī)范，規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)與電信網(wǎng)絡的融合方案和接口，引導業(yè)界采用標準接口開發(fā)傳感器產(chǎn)品。在現(xiàn)有網(wǎng)絡架構基礎上，建立物聯(lián)網(wǎng)應用的業(yè)務管理平臺和感知數(shù)據(jù)庫。做好統(tǒng)一標識規(guī)劃．并實現(xiàn)和其他管理系統(tǒng)的協(xié)同。制定終端內(nèi)感知功能實現(xiàn)規(guī)范．推動手機等通信終端成為具備 通信、感知和處理的綜合信息終端。增強用戶粘度，推進物聯(lián)網(wǎng)走向公眾應用。 無錫科技職業(yè)學院軟件測試專業(yè) 畢業(yè)設計（論文） 謝辭 時間走的總是如此快 ，來不及感嘆，大學生活已近尾聲， 三 年多的努力與付出，隨著本次論文的完成，將要劃下完美的句號。本論文設計在 黃克飛 老師的悉心指導和嚴格要求下業(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)設計期間， 黃克飛 老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導和一些富于創(chuàng)造性的建議， 黃 老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度使我深受感動，沒有這樣的幫助和關懷和熏陶，我不會這么順利的完成畢業(yè)設計。 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，我還要借此機會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，各位任課老師認真負責，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設計中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。 同時，在論文寫作過程中，我還參考了有關的書籍和論文，在這里一并向有關的作者表示謝意。 我還要感謝同組的各位同學以及我的各位室友，在畢業(yè)設計的這段時間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對于你們幫助和支 持，在此我表示深深地感謝！ 無錫科技職業(yè)學院軟件測試專業(yè) 畢業(yè)設計（論文） 參考文獻 [1]期刊論文張明杰 .韓建亭 .胡冰松 .劉文超 .Zhang Wenchao 用家庭網(wǎng)關打造物聯(lián)網(wǎng)家庭應用系統(tǒng) 電信科學 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)絡應用技術研究及發(fā)展探討 電信科學 2021. [3]學位論文陳曉偉 基于無線射頻識別 (RFID)與 IPv6 技術的“物聯(lián)網(wǎng)”構建方案初探 2021. [4]期刊論文蘇慶玲 IPv6 為物聯(lián)網(wǎng)搖上騰飛的翅膀 中國電信業(yè)2021. [5]學位論文余松森 物聯(lián)網(wǎng) RFID 反碰撞問題研究 2021