人和人的互聯,是人的信息通過網絡傳遞給另一人,同理可得物和物的互聯,是物的信息通過網絡傳遞給另一個物或者人。是的,物沒有生命,物沒有思考,它會有什么信息?它又如何收發信息?這些信息又是如何得以應用?
這便是物聯網的四層架構:感知層,傳輸層,平臺層,應用層。
(一)感知層
一個停車位是如何得知自己的坐標定位,如何得知自己是否已停?秘密就在于“傳感器”。就像人的鼻子可以嗅到氣味,舌頭可以嘗到味道,皮膚可以感知溫度,人的各個器官承擔了傳遞感覺的責任。物的傳感器猶如人的器官,用于獲知與物體相關的各種信息。
感知層是物聯網的底層,是物聯網應用和發展的基礎。物聯網的感知層包括基礎芯片、傳感器以及RFID、二維碼等感知裝置,感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規律變換成電信號或者其他所需的信息形式輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。簡單點理解,就是物通過傳感器獲取到了信息,為后續的傳輸和應用等過程提供了基礎。
(二)傳輸層
物聯網的網絡與互聯網的并無太大差異,都是通過網絡實現互聯來進行信息的傳輸。但是物聯網的網絡對比我們平常使用的互聯網在實際的應用場景中有著不一樣的需求。如在物聯網中,傳送的數據量巨大,且對數據傳輸的實時性有一定的要求,甚至不一樣的物聯網應用場景也會有著較大差異的需求。為了適應各式各樣的物聯網應用場景,需要對物聯網的網絡在現有網絡的基礎上進行擴展和優化,利用新技術來實現更加廣泛高效的互聯功能。
物聯網的傳輸層主要負責傳遞和處理感知層獲取的信息。無線傳輸技術可以分為2類:一類是以Zigbee、Wi-Fi、藍牙等為代表的短距離傳輸技術,即局域網通信技術;另一類則是LPWAN,即廣域網通信技術。LPWAN又可以分為兩類,一類是工作于未授權頻段的LoRa、Sigfox等技術;另一類是工作于授權頻段的NB-IoT、eMTC等。
常用通信技術
(三)平臺層
物聯網平臺層是連接物聯網網絡架構和產業鏈條的關鍵環節,向下連接感知層,向上面向應用服務提供商提供應用開發能力和統一接口,提供各種服務能力,如數據路由、數據處理與挖掘、應用開發、設備維護服務等。
從平臺的功能框架來看,將物聯網的平臺層自頂向上分為四個部分:
連接管理平臺CMP(Connectivity Management Platform):通過連接物聯網卡實現對物聯網連接管理、故障管理、網絡資源用量管理、資費管理等;
設備管理平臺DMP(Devive Management Platform):對物聯網終端遠程監控、配置升級、通過提供開放API接口幫助客戶實現系統集成和增值開發等;
應用支持平臺AEP(Application Enablement Platform):能快速部署物聯網應用的云平臺,同時為客戶提供完整、具有動態擴展、按需服務以及高可用性的物聯網應用;
業務分析平臺BAP(Business Analytics Platform):包括基礎大數據服務和機器學習,將數據采集分析處理并實現可視化,將數進行訓練,形成具有預測性功能的業務分析邏輯。
(四)應用層
物聯網的根本目標時要與行業需求結合,實現物聯網智能應用。我們在感知層使用了各種技術收集到了多種數據,不斷研究適用的網絡技術讓這些數據得以傳輸,那到底如何利用這些數據解決行業問題就是應用層在思考的事情。
在大數據的時代,目標是從海量數據中挖掘出有用的信息,這些信息可以反映出某些問題或解決某些問題,如城市交通情況的分析與預測;環境狀態的監控、分析與預警;健康狀況監測與醫療方案建議等等。如何進行合理的數據挖掘并進行決策分析十分重要。
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