【正文】 協(xié)議處理器確保中間件能夠通過各種網(wǎng)絡(luò)通信方案連接到RFID 讀寫器。（2）事件管理器。（3）應(yīng)用程序接口。（4）目標(biāo)信息服務(wù)。（5）對(duì)象名解析服務(wù)。. 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物理世界中的任何物品的互聯(lián)，在任何地方、任何時(shí)間可識(shí)別任何物品，使物品成為附有動(dòng)態(tài)信息的智能產(chǎn)品，并使物品信息流和物流完全同步，從而為物品信息共享提供一個(gè)高效、快捷的網(wǎng)絡(luò)通信及云計(jì)算平臺(tái)。目前，物聯(lián)網(wǎng)大多數(shù)是基于SNMP建設(shè)的管理系統(tǒng)，這與一般的網(wǎng)絡(luò)管理類似，提供對(duì)象名解析服務(wù)（ONS）是重要的。它能把每一種物品的編碼進(jìn)行解析，再通過URL服務(wù)獲得相關(guān)物品的進(jìn)一步信息。國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)信息管理中心負(fù)責(zé)制定和發(fā)布國(guó)家總體標(biāo)準(zhǔn)，負(fù)責(zé)與國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)，并且對(duì)現(xiàn)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)管理中心進(jìn)行管理。我們將物聯(lián)網(wǎng)的主要技術(shù)體系按照四個(gè)層次建立了模型。感知層：感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官，主要進(jìn)行識(shí)別物體，采集信息。RFID技術(shù)正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術(shù)。而傳感器網(wǎng)絡(luò)感知主要通過各種類型的傳感器對(duì)物質(zhì)屬性、環(huán)境狀態(tài)、行為態(tài)勢(shì)等靜、動(dòng)態(tài)的信息進(jìn)行大規(guī)模、分布式的信息獲取與狀態(tài)識(shí)別，針對(duì)具體感知任務(wù)，常采用協(xié)同處理的方式對(duì)多種類、多角度、多尺度的信息進(jìn)行在線計(jì)算、并與網(wǎng)絡(luò)中的其他單元共享資源進(jìn)行交互與信息傳輸。 傳輸層：其主要功能是直接通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)通信網(wǎng)（如全球移動(dòng)通訊系統(tǒng) GSM、時(shí)分同步的碼分多址技術(shù) TDSCDMA）、無線接入網(wǎng)（微波存取全球互通 WiMAX）、無線局域網(wǎng)（無線保真 WiFi）、互聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，對(duì)來自感知層的信息進(jìn)行接入和傳輸。該層的主要技術(shù)包括智能處理、分布式并行計(jì)算、云計(jì)算技術(shù)、海量存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)挖掘、管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫(kù)以及綜合設(shè)計(jì)驗(yàn)證等等。應(yīng)用層：根據(jù)用戶的需求可以構(gòu)建面向各類行業(yè)實(shí)際應(yīng)用的管理平臺(tái)和運(yùn)行平臺(tái)，并根據(jù)各種應(yīng)用的特點(diǎn)集成相關(guān)的內(nèi)容服務(wù)。例如，當(dāng)對(duì)自然災(zāi)害、環(huán)境污染等進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)警時(shí)，就需要相關(guān)生態(tài)、環(huán)保等等多學(xué)科領(lǐng)域的專門知識(shí)和行業(yè)專家的經(jīng)驗(yàn)。為了實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)的優(yōu)化功能服務(wù)于某一具體應(yīng)用，各層間資源需要協(xié)同分配與共享。即使在同一個(gè)層次上，可以選擇的技術(shù)都需要采用。但是，優(yōu)化的協(xié)同控制與資源共享首先需要一個(gè)合理、優(yōu)化的頂層系統(tǒng)設(shè)計(jì)來為應(yīng)用系統(tǒng)提供必要的整體性能保障。NBIoT支持與LTE共同部署和獨(dú)立組網(wǎng)部署方式。NBIoT基站之間可以通過X2接口連接。基站通過空中接口（即Uu接口）與UE通信。物理層1）概述NBIoT的物理層設(shè)計(jì)在EUTRAN物理層的基礎(chǔ)上做了如下改動(dòng)：— 每個(gè)NBIoT載波只使用一個(gè)PRB?！?上行引入單子載波傳輸（singletone transmission），此時(shí)在15kHz子載波間隔的基礎(chǔ)上。— 上行引入多子載波傳輸（multitone transmission），支持15kHz的子載波間隔?！?NPRACH使用單子載波跳頻傳輸方式。UE只支持半雙工方式。NBIoT的物理層信道包括：a) 窄帶物理廣播信道（NPBCH）：— NPBCH的傳輸周期是640ms，包含8個(gè)80ms長(zhǎng)的獨(dú)立編碼塊；— NPBCH在每個(gè)無線幀的子幀0上發(fā)送；— 640ms的定時(shí)通過UE盲檢獲得，而非顯式的信令指示。c) 窄帶物理下行控制信道（NPDCCH）：— 承載PCH和DLSCH的調(diào)度信息；— 承載ULSCH及上行控制信息的調(diào)度信息。e) 窄帶物理隨機(jī)接入信道（NPRACH）：承載隨機(jī)接入前導(dǎo)?；究梢耘渲枚鄠€(gè)NBIoT載波。 NPDCCH信道NPDCCH物理層處理采用EUTRAN的PDCCH物理層處理方案，區(qū)別如下：— 對(duì)于inband工作模式，在SIB1NB里指示一個(gè)子幀里NPDCCH不可占用的OFDM符號(hào)數(shù)；— NPDCCH和NPDSCH用TDM方式共享下行可用的NBIoT子幀。NPDCCH支持聚合級(jí)別1和2，而且支持基于聚合級(jí)別2的重復(fù)發(fā)送。1） 下行窄帶參考信號(hào)（NRS）和窄帶同步信號(hào)（NPSS和NSSS）NBIoT下行窄帶參考信號(hào)是由插入到下行NBIoT天線端口0和1的每個(gè)時(shí)隙（除了非NBIoT子幀，以及傳輸NPSS和NSSS的子幀外）的最后兩個(gè)OFDM符號(hào)位置上的已知參考符號(hào)組成，見圖2。下行NBIoT天線端口數(shù)目可以是1或者2。在inband工作模式下，需要指示該小區(qū)標(biāo)識(shí)是否和EUTRAN小區(qū)標(biāo)識(shí)一致。在和EUTRAN小區(qū)標(biāo)識(shí)不一致的情況下，在MIBNB中指示EUTRAN CRS天線端口數(shù)。當(dāng)使用2個(gè)天線端口時(shí)，下行使用空頻塊碼（Space Frequency Block Code，SFBC）。此外，NBIoT還可以通過在物理層重復(fù)發(fā)送一個(gè)碼字的方式實(shí)現(xiàn)鏈路自適應(yīng)。窄帶主同步信號(hào)在NBIoT載波的每個(gè)無線幀第6個(gè)子幀的第1個(gè)到第11個(gè)子載波上傳輸，窄帶輔同步信號(hào)在NBIoT載波的每隔一個(gè)無線幀的第10個(gè)子幀上的全部12個(gè)子載波上傳輸。為了進(jìn)行EUTRAN內(nèi)部的測(cè)量，應(yīng)支持至少兩個(gè)基本的UE測(cè)量：— 窄帶參考信號(hào)接收功率（NRSRP），用于同頻RRC_IDLE、異頻RRC_IDLE和同頻RRC_CONNECTED；— 窄帶參考信號(hào)接收質(zhì)量（NRSRQ），用于同頻RRC_IDLE。單子載波傳輸除了沒有定義資源塊外，采用EUTRAN上行SCFDMA傳輸方案，支持兩種子載波間隔： kHz和15 kHz。 kHz子載波間隔，定義了48個(gè)連續(xù)的子載波。窄帶時(shí)隙的邊界和EUTRAN FS type 1的子幀邊界對(duì)齊。多子載波傳輸除了沒有定義資源塊外，采用EUTRAN上行SCFDMA傳輸方案。這些子載波可以組合成3個(gè)、6個(gè)或者12個(gè)連續(xù)的子載波。時(shí)域上，對(duì)單子載波傳輸，15kHz子載波間隔時(shí)資源單元為8ms。NPUSCH支持兩種格式：格式1和格式2。格式2用于傳輸上行控制信息（UCI），只采用單子載波傳輸方式。2）物理層處理NPUSCH的物理層處理采用EUTRAN的PUSCH物理層處理過程，區(qū)別在于調(diào)制方式：— 單子載波傳輸使用π/2BPSK和π/4QPSK；— 多子載波傳輸使用QPSK。對(duì)NPDSCH的ACK/NAK使用單子載波傳輸方式，其所占用的時(shí)頻資源由下行控制資源調(diào)度。用于多子載波NPUSCH（格式1）解調(diào)的上行窄帶解調(diào)參考信號(hào)，在每個(gè)slot的第4個(gè)符號(hào)上傳輸。對(duì)每個(gè)資源單位（RU），單子載波傳輸?shù)纳闲姓瓗Ы庹{(diào)參考信號(hào)的長(zhǎng)度是16個(gè)符號(hào)，多子載波傳輸?shù)纳闲姓瓗Ы庹{(diào)參考信號(hào)的長(zhǎng)度是所分配的子載波數(shù)目。對(duì)多子載波NPUSCH傳輸，多個(gè)上行窄帶解調(diào)參考信號(hào)可通過如下的方法獲得：— 不同的基本序列；— 同一個(gè)序列的不同移位。每個(gè)符號(hào)組包含1個(gè)循環(huán)前綴和5個(gè)等長(zhǎng)符號(hào)。為支持不同小區(qū)半徑，定義了兩個(gè)循環(huán)前綴長(zhǎng)度。此外，NBIoT還可以通過在物理層重復(fù)發(fā)送一個(gè)碼字的方式實(shí)現(xiàn)鏈路自適應(yīng)。 傳輸信道1）概述NBIoT支持EUTRAN定義如下傳輸信道：BCH、PCH、DLSCH、ULSCH、RACH。不支持EUTRAN的CA。如果沒有給UE配置非錨點(diǎn)載波，所有的傳輸都只會(huì)發(fā)生在錨點(diǎn)載波上。CP方案對(duì)UE和網(wǎng)絡(luò)均為必選，UP方案為可選。CP方案數(shù)據(jù)通過NAS消息攜帶數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，空口承載使用SRB，不需要DRB。UE進(jìn)入空閑態(tài)（RRC_IDLE）后，UE和基站不保留AS上下文。UP方案采用EUTRAN數(shù)據(jù)傳輸方案，使用DRB作為承載，并且在空口使用AS安全，區(qū)別如下：— UP方案默認(rèn)支持1個(gè)DRB，至多2個(gè)；— 當(dāng)UE傳輸完數(shù)據(jù)后，與EUTRAN不同，UE可以通過釋放連接命令中掛起指示進(jìn)入空閑態(tài)，此時(shí)基站和UE保存AS的上下文信息，當(dāng)UE再次進(jìn)入連接態(tài)時(shí)，UE可向網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)送RRC恢復(fù)連接請(qǐng)求來恢復(fù)RRC連接。 邏輯控制信道NBIoT支持的控制信道：— 廣播控制信道（BCCH）；— 尋呼控制信道（PCCH）；— 公共控制信道（CCCH）；— 專用控制信道（DCCH）。 調(diào)度和速率控制1）基本調(diào)度器下行調(diào)度NBIoT應(yīng)支持：— 下行調(diào)度信息在下行物理控制信道NPDCCH上傳輸。NPDCCH和NPDSCH的傳輸時(shí)長(zhǎng)是可變的，該時(shí)長(zhǎng)以子幀數(shù)量為單位；— 傳輸時(shí)長(zhǎng)對(duì)于NPDCCH來說是半靜態(tài)的；對(duì)于NPDSCH來說，是作為NPDCCH上調(diào)度信息的一部分來指示的；— 相對(duì)于NPDCCH的NPDSCH開始時(shí)間被作為調(diào)度信息的一部分。調(diào)度的上行鏈路數(shù)據(jù)在共享數(shù)據(jù)信道NPUSCH上傳輸；— NPUSCH的傳輸時(shí)長(zhǎng)是可變的，該時(shí)長(zhǎng)以子幀數(shù)量為單位；— 傳輸時(shí)長(zhǎng)對(duì)于NPDCCH來說是半靜態(tài)的；對(duì)于NPUSCH來說，是作為NPDCCH上調(diào)度信息的一部分來指示的；— 相對(duì)于NPDCCH的NPUSCH開始時(shí)間被作為調(diào)度信息的一部分。具體支持功能如下：a) 下行：— N過程StopAndWait，N=1；— 響應(yīng)下行（重）傳輸?shù)纳闲蠥CK/NAK在NPUSCH上發(fā)送。 DRXNBIoT采用EUTRAN系統(tǒng)RRC_CONNECTED態(tài)的DRX配置，區(qū)別是出于節(jié)電考慮及UE處于連接態(tài)較短。— 尋呼的eDRX最小周期是2個(gè)超幀（），最長(zhǎng)周期是1024個(gè)超幀（，一個(gè)超幀等于1024幀）。 PDCP子層NBIoT在EUTRAN PDCP子層基礎(chǔ)上做了如下改動(dòng)：— CP方案使用NAS消息進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，安全在NAS層實(shí)現(xiàn)，沒有AS安全，數(shù)據(jù)傳輸在PDCP層是透?jìng)鞯??！?對(duì)于既支持CP方案又支持UP方案的UE，在AS安全被激活前，使用CP方案配置，即不使用PDCP；當(dāng)AS安全被激活后，則與僅支持UP方案的UE一樣，使用PDCP子層用戶面的業(yè)務(wù)和功能。a) RRC協(xié)議和狀態(tài)遷移當(dāng)UE處于RRC_IDLE狀態(tài)時(shí)，如果該UE支持UP方案，則該UE在收到網(wǎng)絡(luò)側(cè)指標(biāo)的掛起指示后釋放連接，并保存AS上下文，用于恢復(fù)RRC連接。在AS安全被激活前，不使用PDCP。ii. CP方案（控制面CIoT EPS優(yōu)化）僅支持CP方案（見3GPP TS ）的RRC連接建立的特征如下：— 上行NAS信令消息或承載數(shù)據(jù)的上行NAS消息可在上行RRC容器消息（UL RRC container message）中被傳輸。對(duì)同時(shí)支持CP和UP的方案。在RRC恢復(fù)連接過程中，不支持更新密鑰。eNB也提供NCC給UE，并且UE會(huì)重啟COUNT計(jì)數(shù)器；— 不支持從RRC_IDLE到RRC CONNECTED狀態(tài)遷移時(shí)的CCCH和DTCH復(fù)用；— 非錨點(diǎn)載波可以在RRC連接重建立、恢復(fù)或重配置，以及RRC連接建立時(shí)進(jìn)行配置。NBIoT的MIBNB和SIB1NB使用分別為640ms和2560ms的固定調(diào)度周期。對(duì)NBIoT，MIB包含了所有獲取SIB1的必須信息，SIB1包含了所有用于獲取其它SI消息的必須信息。若網(wǎng)絡(luò)希望NBIoT UE獲取改變的SIB，可通過釋放NBIoT UE到RRC_IDLE態(tài)來讀取系統(tǒng)消息。v. 接入控制NBIoT采用Access Barring接入控制機(jī)制。移動(dòng)性管理a) 概述NBIoT移動(dòng)性管理：— 不支持切換、測(cè)量報(bào)告、interRAT移動(dòng)性；— 支持ECM_IDLE狀態(tài)下的移動(dòng)性管理；— 支持尋呼和控制面建立；— 支持隨機(jī)接入；— 支持無線鏈路失?。弧?支持無線接入網(wǎng)絡(luò)共享。與EUTRAN相比，主要區(qū)別是NBIoT對(duì)于異頻小區(qū)重選不使用基于優(yōu)先級(jí)的小區(qū)重選。c) ECMCONNECTED狀態(tài)當(dāng)UE上下文恢復(fù)時(shí)的路徑轉(zhuǎn)換當(dāng)恢復(fù)UE上下文的eNB與掛起UE上下文的eNB不相同時(shí)，路徑轉(zhuǎn)換流程將用于要求MME恢復(fù)UE上下文和在核心網(wǎng)相應(yīng)的承載上下文，并更新下行路徑?！?UE在RRC_IDLE狀態(tài)時(shí)，在錨點(diǎn)載波上接收尋呼。對(duì)NBIoT UE，基于競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入流程：— 在錨點(diǎn)載波，執(zhí)行隨機(jī)接入流程；— 在恢復(fù)RRC連接的流程中，攜帶恢復(fù)ID用于恢復(fù)RRC連接；— 在建立RRC連接流程中，包含關(guān)于后續(xù)在SRB或DRB上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大小的指示信息。對(duì)支持UP方案的UE，不支持RATTypes和切換過程。若該過程未包括UE無線能力，可觸發(fā)eNB 從UE獲取UE無線能力，并在UE CAPABILITY INFO INDICATION消息中給MME提供該能力。 S1和X2接口a) 概述NBIoT S1用戶面接口(S1U)定義為eNB和SGW之間的接口。NBIoT S1接口應(yīng)滿足如下規(guī)范要求：— 3GPP TS ；— 3GPP TS ；— 3GPP TS ；— 3GPP TS ；— 3GPP TS 。NBIoT X2接口應(yīng)滿足如下規(guī)范要求：— 3GPP TS ；— 3GPP TS ；— 3GPP TS ；— 3GPP TS ；— 3GPP TS ；— 3GPP TS 。不支持原有ECMCONNECTED態(tài)UE移動(dòng)性功能、公共預(yù)警消息傳送功能、S1 cdma2000隧道功能。eNB釋放所有相關(guān)信令和數(shù)據(jù)傳輸資源。eNB通過S1 UE Context Release Complete消息確認(rèn)UE上下文釋放。圖 5 S1 UE上下文釋放流程（EPC觸發(fā)）iii. 下行NAS傳輸流程N(yùn)AS信令消息通過S1接口雙向傳輸。具體流程見圖6。當(dāng)使用控制面EPS優(yōu)化方案時(shí)，若MME沒有下行NAS層PDU需要發(fā)送，連接建立指示流程使得MME能在接收到INITIAL UE MESSAGE消息之后，向eNB提供完成UE相關(guān)邏輯S1連接建立所需的信息。若此流程未包含UE無線能力，可能會(huì)觸發(fā)eNB向UE發(fā)起UE無線能力請(qǐng)求，eNB通過UE CAPABILITY INFO INDICATION信息將此信息提供給MME。eNB將UE狀態(tài)設(shè)為RRC空閑態(tài)后，請(qǐng)求MME在EPC掛起UE上下文以及相應(yīng)承載上下文。成功完成UE上下文掛起流程后，UE相關(guān)