Всем привет, мы снова встретились, я ваш друг Цюаньчжаньцзюнь.

—— Справка из: Проект Национального издательского фонда 《Интернет вещейи умное производство》 Чжан Цзин Пресса химической промышленности

0Обзор

Author：HYH Date：2020/7/20

1Интернет вещей

Интернет вещей отличается от Интернета. Основная цель Интернета — построение глобальной информационно-коммуникационной сети, в то время как Интернет вещей фокусируется на информационных услугах, то есть использовании Интернета, беспроводной связи и т. д. для передачи бизнеса. Информация. Объекты службы изменяются с людей на «Все включенные элементы». Являясь продолжением Интернета, Интернет вещей предоставляет пользователям персонализированные и частные услуги путем интеграции интеллектуальных объектов в цифровой мир.

Следовательно, архитектура Интернета вещей должна включать в себя следующие коннотации: сетевую архитектуру, систему технологий и стандартов, систему ресурсов и идентификации, систему промышленности и приложений, систему обслуживания и безопасности.

2 Архитектура сети Интернета вещей

Примечание. Существует множество сетевых архитектур Интернета вещей (включая аппаратную архитектуру и программную систему), популярных во всем мире. Здесь для объяснения мы выбираем только наиболее распространенные архитектуры в Китае. ——————

——Архитектура системы Интернета вещей создана с функциональной точки зрения

2.1 Общая архитектура системы: USN

USN извлекает компоненты системы и взаимосвязи между ними с функциональной точки зрения (разлагая модули, составляющие систему, на несколько уровней в соответствии с функциями), а затем устанавливает архитектуру системы IoT.

Архитектура УСНЕго спонсирует Корейский научно-исследовательский институт электроники и коммуникационных технологий.2007состоялось в Женеве, ШвейцарияITUГлобальная конференция по стандартизации сети следующего поколения（NUN-USI）предложено на。Эта архитектура будет Интернет Вещи делятся на пять слоев снизу вверх, за которыми следует перцептивная сеть、сеть доступ, сетевая инфраструктура, промежуточное программное обеспечениеи Платформа приложений。

USN относится к серверной централизованной архитектуре, что означает, что большинство задач по обработке информации и запросов пользователей в Интернете вещей выполняются внутренним информационным сервером или платформой поддержки услуг. Такая архитектура более удобна для глобальной оптимизации и планирования ресурсов Интернета вещей, но гибкость и своевременность обработки информации немного меньше.

потому что Архитектура УСН относительно четко определяет Интернет в зависимости от уровня функций. Состав вещей в настоящее время широко принят в промышленности и научных кругах моей страны и основан на Архитектуре. УСН разработал множество планов улучшений. Научно-исследовательский институт телекоммуникаций Министерства промышленности и информационных технологий опубликовал «Белая книга вещей (2011)» объясняет упрощенный многоуровневый Интернет на основе USN. Вещи Сетевая архитектура,включать Перцептивный слой、сетевой уровеньи Прикладной уровень (снизу вверх).

USN относится к аппаратной архитектуре.

————

——Эталонная модель архитектуры программного обеспечения Интернета вещей на основе веб-сервисов.

2.2 Архитектура программного обеспечения: M2M

M2M включает в себя как аппаратную архитектуру, так и программную систему, но в USN отсутствует последняя. Интересно, почему USN популярен в аппаратной структуре, но M2M популярен в программной системе. С этой точки зрения, возможно, это ссылка на модели аппаратной архитектуры и эталонные модели. архитектуры программного обеспечения можно в определенной степени комбинировать по желанию.

архитектура программного обеспечения：Абстрагируйте компоненты программных систем с разных точек зрения.,В то же время возможности, предоставляемые системными ресурсами, абстрагируются на программные компоненты.,Графическая или формальная модель для точной спецификации。 Судя по типу используемых программных компонентов, архитектура программного обеспечения Разделен на три типа,其中一种为基于WEBсервировка Интернет вещейархитектура программного обеспечения Эталонная модель。 С развитием Интернет-технологий сенсорные и исполнительные устройства могут быть встроены в WEB-сервисы, чтобы предоставлять пользователям услуги передачи данных в реальном времени через такие протоколы, как HTTP, и объединяться с другими существующими WEB-сервисами в среде Интернета для формирования сети на основе WEB. услуги. вещейсистема——Web of Things（WoT）。в настоящее время реализованоWEBСуществует два архитектурных стиля для услуг.,Эта эталонная модель также включает два подкласса,Это WEB-сервисы, основанные на стиле SOAP и стиле REST соответственно.

Ввиду ограниченности ресурсов интерфейсных сенсорных устройств в последние годы исследователи все чаще применяют стиль REST для проектирования и реализации сервисов физических объектов для Интернета вещей. Веб-сервисы на основе REST соединяют ресурсы, расположенные в облаке, и другие объекты, становясь в настоящее время наиболее широко распространенным методом.

M2M — это программная архитектура Интернета вещей в стиле REST для веб-служб.

M2M (от машины к машине) — это стандартная архитектура связи «вещь-вещь», разработанная Европейской организацией по телекоммуникационным стандартам (ETSI) для обеспечения возможности неинтеллектуальным терминальным устройствам взаимодействовать с другими интеллектуальными терминальными устройствами или системами через сети мобильной связи.

Ссылка: Стандарты публичного Интернета вещей (бизнес M2M).

3 технологическая система Интернета вещей

Текущий мейнстрим Интернета Вещи многоуровневой архитектуры, все содержащие Перцептивный слой、сетевой уровень、Прикладной уровень Три уровня. Интернет Вещи включают в себя множество ключевых технологий для систематического анализа Интернета. Техническая система вещей, которую можно разделить на Ключевые технологии восприятия и идентификации、Ключевые технологии сетевой коммуникации、Ключевые технологии бизнеса и приложений、общая технологияи Поддержка технологий。

Ключевые технологии восприятия и идентификации

Технология восприятияОсуществить сбор объектной и экологической информации、Сжатие и предварительнаяиметь дело с,Преобразование аналоговых величин в цифровые величины. Технология восприятия КлючКонструкция датчика（иметь информациюиметь дело сспособныйумный датчик,Напримермикроэлектромеханическая система（Microelectro Mechanical Системы (MEMS) сенсор), который имеет микропроцессор и способен собирать, обрабатывать и обмениваться информацией. Это продукт сочетания сенсорной технологии и микропроцессора. Умные датчики хранят и обрабатывают данные, а датчики могут взаимодействовать друг с другом. Технология идентификацииПонимать Интернет Получение информации об идентификации объекта и местоположении в вещах для достижения точного контакта и позиционирования целевых объектов.

Микроэлектромеханические системы могут достигать высокой степени интеграции компонентов и находятся в центре внимания текущих разработок в области датчиков.

Несколько датчиков соединены между собой по определенной топологии, образуя единую систему.сенсорная сеть,Включает как проводные, так и беспроводные типы.

Ключевые технологии сетевой коммуникации

Интернет вещи Коммуникационные технологии можно разделить на две категории в зависимости от расстояния передачи.,Одна категория – этотехнология связи ближнего действия,另Одна категория – этоТехнология глобальной сети。потому что Интернет Вещи Возможности диверсифицированного обслуживания требуют объединения нескольких информационных терминалов в сеть по требованию. Поэтому сетевая технология информационных терминалов на коротких расстояниях, ориентированная на потребности в обслуживании, также является ключевым вопросом. Одна из ключевых коммуникационных технологий вещей. Существует более десяти технологий связи на коротких расстояниях (радиоволны, в пределах десятков метров), обычно используемых в Интернете вещей, включая Bluetooth, ZigBee, Wi-Fi, NFC и т. д. В отличие от традиционных алгоритмов маршрутизации, ориентированных на Интернет, при разработке протоколов маршрутизации IoT необходимо учитывать низкое энергопотребление.

Технология беспроводной самоорганизующейся связи да Интернет вещейи присущие требованиям подобных предприятий。传统的无线蜂窝通信网络需要固定的Сетевая архитектураисистема设备的支持来进行数据的转发и用户服务控制。беспроводная самоорганизующаяся сетьНе требуется поддержка стационарного оборудования,Каждый узел, то есть пользовательский терминал, организует свою собственную сеть.,Во время связи данные пересылаются другими пользовательскими узлами.,Для реализации объектно-объектного информационного взаимодействия используются технологии динамической маршрутизации и управления мобильностью.

IP-носитель и технология сетевой передачи Это неизбежный выбор для реализации эффективной передачи, агрегации, хранения и обработки огромных данных в Интернете вещей.

Технология конвергентного доступа к гетерогенным сетям да Интернет Вещи Ключевая технология предоставления диверсифицированных услуг для гетерогенных терминалов и гетерогенных сетей. В настоящее время различные стандарты беспроводной связи доступасосуществование сетей,Эти сети существенно различаются по различным аспектам.,Ни одной сети сложно удовлетворить потребности мобильных пользователей в повсеместном доступе.,Необходимость совместной работы гетерогенных беспроводных сетей,Предоставьте пользователям бесперебойные информационные услуги。Конвергенция гетерогенных сетейда指проходить一定的技术与设备达到不同类型网络的互访,проходитьресурс Совместное использование обеспечивает экономию средств、Повышение эффективности использования ресурсов、Цель оптимизации качества обслуживания.

Ключевые технологии бизнеса и приложений

В зависимости от различных сетевых технологий услуги Интернета вещей можно разделить на четыре категории: Бизнес, связанный с идентичностью：использоватьRFID、Различные услуги, предоставляемые с помощью идентификационных знаков, таких как QR-коды. Бизнес по агрегированию информации：Интернет вещей терминал собирает и обрабатывает информацию, а также передает данные через сети связи, через Интернет. Обработка платформы вещей, отправка конкретных приложений и услуг, а также реализация автоматического управления удаленными терминалами. Служба совместного восприятия：проходить Интернет вещей терминалмежду、Интернет вещей терминал общается с людьми для достижения цели совместной обработки между терминалами повсеместные услуги：вездесущий、Все включено、всемогущий

Поддержка технологий

Встраиваемые системы, МЭМС, программное обеспечение и алгоритмы, источники питания и накопления энергии, новые технологии материалов.

общая технология

Технология интернет-вещейобщая задействует разные уровни сети.,включать架构技术、Идентификация и анализ、Безопасность и конфиденциальность、технология управления сетью

4 Ресурсная система Интернета вещей

Интернет вещей включает в себя различные ресурсы, такие как терминалы, сети, спектр, данные и платформы.

Ресурсы терминала Интернет вещейвремен Ресурсы Типы терминала претерпели количественные и качественные изменения.

Интернет вещей терминалда连接传感сетевой уровеньи传输сетевой уровень, для сбора данных и отправки их в сеть уровень Устройство, передающее данные. Интернет вещей терминал обычно состоит из периферийных интерфейсов、центральныйиметь дело с模块и外部通信接口三部分组成,Подключение к сенсорным устройствам через периферийные сенсорные интерфейсы,Считайте данные с этих сенсорных устройств,После обработки через центральный процессорный модуль,согласно сетевому протоколу,проходить外部通信接口发送到以太网的指定中心иметь дело сплатформа。

Ресурсы спектра Огромные масштабы Интернета вещей и характеристики неограниченного взаимодействия и передачи информации делают радиоспектр основным вспомогательным ресурсом. Интернет Вещи Частями с требованиями к спектру являются в основном уровень расширения восприятия и сеть. уровень. Уровень расширения зондирования в основном включает в себя конфигурацию спектра беспроводных сенсорных сетей, сетей уровень в основном относится к беспроводной сети Конфигурация спектра доступа.

5 Система идентификации Интернета вещей

对事物进行标识и识别да实现物联的基础。IoT-идентификацияИспользуется для уникальной идентификации в определенном диапазоне.Интернет Физические и логические объекты, ресурсы и услуги в вещах позволяют сетям и приложениям контролировать и управлять целевыми объектами на основе идентификации, а также получать, обрабатывать, передавать и обмениваться соответствующей информацией и, в конечном итоге, достигать Интернета. положение вещей. Идентификацию IoT можно разделить на три категории: идентификация объекта, идентификация связи и идентификация приложения. Полный набор процессов приложений IoT должен быть завершен путем взаимодействия трех типов идентификации.

Идентификатор объекта В основном используется для идентификации физических или логических объектов, обнаруживаемых в Интернете вещей. Идентификация объекта включает одномерный код, двумерный код или биометрическую идентификацию.

идентификация связи Идентификация связи в основном используется для идентификации сетевых узлов с коммуникационными возможностями в Интернете вещей, таких как мобильные телефоны, считыватели, датчики и другие терминальные узлы IoT, а также узлов сетевого оборудования, таких как бизнес-платформы и базы данных. Используемые в настоящее время стандарты кодирования включают IPV4, IPV6, MAC и т. д.

Объекты с коммуникационными возможностями могут иметь как идентификаторы объектов, так и идентификаторы связи, но сценарии и цели их применения различны.

Идентификатор приложения Используется для идентификации бизнес-приложений (медицинских, финансовых услуг и т. д.) в Интернете вещей. В форме идентификации это может быть доменное имя, URL и т. д.

В Интернете вещей необходимо использовать идентификацию не только для идентификации таких объектов, как люди и вещи, сетевых узлов, таких как терминалы и оборудование, а также различных бизнес-приложений, но также для перевода, сопоставления и преобразования с помощью технологий анализа идентификации и адресации. для получения соответствующей информации по адресу или связанной с ней информации, в конечном итоге осуществляя связь между людьми и вещами, вещами и вещами и различными приложениями.

6. Сервисная система Интернета вещей

Интернет вещейда指在环境感知、информацияиметь дело На основе с,Благодаря сотрудничеству разнородных ресурсов, разнородных сетевых ресурсов и множества бизнес-ресурсов.,Процесс предоставления конкретных данных, информации или средств управления предполагаемым пользователям.

С точки зрения структуры облачной системы Интернета вещей услуги Интернета вещей можно разделить на два типа: облачные сервисы и физические сервисы. 1 облачные сервисыда指由云端ресурспредоставлять услуги,да Интернет Вещи Инфраструктура обработки физической информации; 2 Сущностные услугида由实体ресурспредоставил Сущностные услуги,да Интернет Вещи Базовый компонент системы, предоставляющий физическую информацию и взаимодействующий с физической средой.

Сервисная платформа Интернета вещей

Сервисная платформа Интернета вещей — необходимое решение для решения проблем межсетевого взаимодействия и предоставления услуг крупномасштабных разнородных устройств.

Сервисная платформа Интернета Вещи обычно создаются научно-исследовательскими институтами, промышленными альянсами или ключевыми предприятиями и обеспечивают управление этикетками и оборудованием, общие для отрасли. технологии НИОКР и другие государственные услуги. Сервисная платформа находится в Интернет вещейсистема结构的промежуточное звено,Получите вниз от умного данные датчика или сенсорной сети, вплоть до Интернета Разработка приложений обеспечивает поддержку платформы, визуально представляет услуги (данные) пользователям и реализует автоматическое управление услугами посредством операций с данными. Сервисная платформа обеспечивает доступ к различным типам объектов, а база данных на платформе хранит такую ​​информацию, как исходное состояние и вызываемые параметры объектов, подключенных к платформе.

Платформенный Интернет Вещи Системная АрхитектураКак показано на картинке,включать服务终端、Сервисная сеть、сервисная платформа и различные приложения.

В настоящее время создаю Сервисную на основе SOA и технологии веб-сервисов. платформа Интернета Вещи — это основная технология.

7 Система безопасности Интернета вещей

Интернет вещей, по сути, представляет собой конвергентную сеть разнородных мультисетей.

С точки зрения многоуровневого подхода, Интернет Вещи Вопросы безопасности можно разделить на Перцептивные. слой Безопасность、сетевой уровень Безопасность、Прикладной уровень Три аспекта безопасности.

Перцептивный слой Вопросы безопасности В основном это угрозы безопасности RFID, угрозы безопасности беспроводных сенсорных сетей и угрозы безопасности мобильных интеллектуальных терминалов.

сетевой уровень Проблемы безопасности В основном включает сеть Проблемы передачи данных и базовой сети, а также вопросы информационной безопасности.

Прикладной уровень Проблемы безопасности В основном это включает безопасность обработки данных и безопасность приложений данных.

Заявление об авторских правах: Содержание этой статьи добровольно предоставлено пользователями Интернета, а мнения, выраженные в этой статье, представляют собой только точку зрения автора. Данный сайт лишь предоставляет услуги по хранению информации, не имеет никаких прав собственности и не несет соответствующей юридической ответственности. Если вы обнаружите на этом сайте какое-либо подозрительное нарушение авторских прав/незаконный контент, отправьте электронное письмо, чтобы сообщить. После проверки этот сайт будет немедленно удален.

Издатель: Full stack программист и руководитель стека, укажите источник для перепечатки: https://javaforall.cn/193563.html Исходная ссылка: https://javaforall.cn