關于物聯網的體系結構和相關技術分析

摘 要：21世紀是一個以信息技術為主的時代，將網絡信息技術運用到生活和工作的各個方面是時代發展的主流。本文就物聯網開發背景入手，分析了物聯網體系的結構，從感知層、傳輸層、支撐層等方面探討了物聯網的技術問題，以期為構建一套完整的物聯網技術體系提供一些建議。

關鍵詞：物聯網體；體系結構；技術分析；系統架構

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.137

物聯網是指將人們生活和工作所涉及的網絡信息通過系統有效地收集、處理、整合的一套物理系統過程，是一種網絡信息技術背景下的發展趨勢。物聯網以其結構和技術的系統化優勢成為當今網絡時代的發展方向，是學術界、媒體界關注的焦點。目前，我國的物聯網還不夠成熟，相關技術和體系還不夠完善，處于一個初級發展階段。因此，構建一個完整、有效、安全的物聯網體系結構是當今社會發展的需求和目標。

1 物聯網開發背景

隨著科技的飛躍發展和信息網絡技術教育的普及，政府對物聯網的技術研究越來越受到重視，人們關注的焦點逐漸轉移到物聯網上。據有關調查報告顯示，2013年在谷歌查詢出將近1000多萬條有關于物聯網的關鍵搜索，百度將近1200多萬條，由此可見物聯網對社會的影響是非常大的。物聯網的體系結構和相關技術分析是國內國外的學術界當前研究的首要任務，要在國家帶動下對物聯網進行方向指引，在科學的依據下對物聯網進行開發技術研究，將物聯網的體系結構完善健全，促使物聯網技術更加成熟。

2 物聯網體系結構分析

由于物聯網技術在現階段還不夠成熟，處于發展的萌芽階段，關于物聯網的體系結構和技術分析的理論較多。從物聯網的概念中可以明確物聯網的總體特征，物聯網是一個實現物品與物品之間互聯的萬維網。這個萬維網是一個集用戶、系統化管理、信息處理、服務面向面等全方位為一體的管理體統中心。物聯網還有一個特征就是物聯網的自主體系可以在無線網絡下運行，自主件是自主體系中的核心技術，其運行流程具體表現在通過自主體系終端將自主件自行輸入到中間節點，在中間節點，自主件在系統中完成物聯網自主通信和自主服務，最后在自主件終端下的一端層次完成網絡控制面任務。通信系統的一個最明顯特征就是實現物聯網的可進化性。其中，物聯網自主體系結構包含多層面，如圖1所示。自主體系中的管理面、知識面、控制面和數據面之間是一個相輔相成的關系。管理面在自主體系中起到一個掌控、協調、指導作用。知識面為整個自主體系提供基礎性的知識，是自主體系的基礎保障。控制面起到一個傳輸功能，將知識、數據篩選、優化，為自主自主體系提供可靠有用的信息。數據面主要負責將知識、數據進行分組，并將知識、數據傳遞到管理面。以上就是自主體系結構的完整系統，為物聯網體系結構的完善提供了重要的理論分析信息。

3 物聯網相關技術分析

通過物聯網體系結構的分析可以得出，物聯網是一個多樣性、復雜性、層次性、系統化的技術結構，因此對物聯網的技術分析主要從以下三個層面進行研究和分析。

3.1 感知層

感知層是一個將物理屬性、地理感知、外界狀態、空間范疇等方面進行針對性識別及定位的感知系統，其特征是信息量大，需要感知層感知和識別。傳統的網絡感知系統是無線多媒體傳感網絡系統，無線多媒體傳感網絡系統最大的弊端就是無法及時采集和識別數據，因此不能滿足現代物聯網體系對知識、數據的準確性和及時性。目前，國外和國內對有關于感知層的技術設備研發還比較落后，無法滿足現代社會對物聯網體系結構的空間功能所需，因此需要科學家們研發新興的無線多媒體傳感網絡系統，并將這種系統運到物聯網的感知層中，為完善科學、安全、全面性的物聯網信息傳遞感知層提供技術保障。

3.2 傳輸層

傳輸層是在感知層對信息處理和傳遞的基礎上對信息進行深入分析和儲存功能。但是傳輸層不能單獨使用，必須依靠基礎網絡設施將信息傳遞出去。比如，如果感知層將數據進行初步處理后需要儲存在傳輸層的話，傳輸層就會在內部建立一個信息儲存卡，一旦有信息從其他層面傳入，信息卡就會自動將信息存儲。傳輸層會在信息卡里對信息進行進一步篩選，為物聯網體系結構提供精確、有效的信息。傳輸層的主要功能就是對數據信息的傳輸、文字圖片信息的存儲等，這種功能不能單獨作為一種技術存在。目前，科學家們在傳輸層采用的網絡技術設備是接入物聯網網關、接入移動通信網網關的硬件設備，這些設備的主要優勢是具有較強的硬件掌控能力，能夠滿足傳輸層對硬件設備設計復雜性的要求。

3.3 支撐層

對大量信息進行有效整合是支撐層的主要任務，是一個為高端網絡管理一體化、規模化服務的高效平臺。為構建一個高效、可靠的網絡計算結構提供技術支撐。支撐層的信息整合功能在實際生活好工作中運用比較廣，比如云計算機設備和海量網絡存儲設備。云計算機設備不僅可以滿足支撐層對大量的復雜數據信息進行飛速處理計算，并在計算過程中對數據信息進行全方位的挖掘、智能化的管理、針對性的存儲。還可以將物品與物品、物品與人、人與人之間的信息在智能化管理中實現信息數據結構分析、信息歸納和整合的有效管理。總之，支撐層需要高端技術設備的研發和運用，才能夠滿足信息海量化的要求。現階段國內國外有關于支撐層的技術設備有除了云計算機設備和海量網絡存儲設備之外，還有大型計算機群，這些設備都為物聯網實現信息歸納和整合提供了可靠的技術保證。

4 結束語

國家經濟的發展和社會的進步需要物聯網體系結構的建立和完善，是時代發展的潮流。物聯網體系的構建和完善需要國家和學術界的共同努力，加大對物聯網的資金投入和科技投入力度，對物聯網的體系結構和技術進行有效地分析，將實現物聯網的信息歸納和整合作為發展目標，從而促進物聯網技術的快速發展。

參考文獻：

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