这篇文章给大家聊聊关于物联网软件架构,以及物联网的技术架构由什么组成对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站哦。

一、物联网体系架构
1、物联网的体系结构可以分为感知层,网络层和应用层三个层次。
2、感知层。是物联网发展和应用的基础,包括传感器或读卡器等数据采集设备、数据接入到网关之前的传感器网络。感知层以RFID、传感与控制、短距离无线通信等为主要技术,其任务是识别物体和采集系统中的相关信息,从而实现对“物”的认识与感知。
3、网络层。是建立在现有通信网络和互联网基础之上的融合网络,网络层通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连,其主要任务是通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现信息的传输、初步处理、分类、聚合等,用于沟通感知层和应用层。目前国内通信设备和运营商实力较强,是我国互联网技术领域最成熟的部分。
4、应用层。是将物联网技术与专业技术相互融合,利用分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。应用层是物联网发展的目的。物联网的应用可分为控制型、查询型、管理型和扫描型等,可通过现有的手机、电脑等终端实现广泛的智能化应用解决方案。
二、简述物联网网络层的拓扑结构及特点
1、物联网网络层的拓扑结构一般有星型、树型、总线型和环型等。
2、各种拓扑结构的特点:(1)星型结构星型结构的特点是结构简单。这种拓扑结构的互联可靠性差,中央站的故障可能导致系统瘫痪,通信线路不能共用,线路的利用率较低。
3、(2)树型拓扑结构的优点是,简单、维护方便。缺点是共享能力差。
4、(3)总线型拓扑结构的主要优点是:它属于分布式控制;节点的增删和位置的变动比较容易,变动时不用停止网络的正常运行,就像闭路电视增加新用户一样方便;节点的接口采用无源线路,可靠性高。其主要缺点是:每一节点必须能接收任何节点发来的信息;信号在网络上有碰撞问题;信息延迟不确定;电气信号通路多,干扰较大;对信号的质量要求较高。
5、(4)环型结构环型拓扑结构形成一个简单的闭合环路,环型网络的特点是分布式控制,即每个节点在环路中的作用是相同的,控制传送过程可以从一个节点转移到另一个节点,而不是集中于一个节点。如果环路中断,整个系统不能工作,因而可靠性较差。
三、物联网三层架构及功能
1、将物联网系统划分为三个层次:感知层、网络层、应用层,并依此概括地描绘物联网的系统架构。
2、感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题,由各种传感器以及传感器网关构成。该层被认为是物联网的核心层,主要是物品标识和信息的智能采集,它由基本的感应器件(例如RFID标签和读写器、各类传感器、摄像头、GPS、二维码标签和识读器等基本标识和传感器件组成)以及感应器组成的网络(例如RFID网络、传感器网络等)两大部分组成。该层的核心技术包括射频技术、新兴传感技术、无线网络组网技术、现场总线控制技术(FCS)等,涉及的核心产品包括传感器、电子标签、传感器节点、无线路由器、无线网关等。
3、传输层也被称为网络层,解决的是感知层所获得的数据在一定范围内,通常是长距离的传输问题,主要完成接入和传输功能,是进行信息交换、传递的数据通路,包括接入网与传输网两种。传输网由公网与专网组成,典型传输网络包括电信网(固网、移动网)、广电网、互联网、电力通信网、专用网(数字集群)。接入网包括光纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类接入方式,实现底层的传感器网络、RFID网络的最后一公里的接入。
4、应用层也可称为处理层,解决的是信息处理和人机界面的问题。网络层传输而来的数据在这一层里进入各类信息系统进行处理,并通过各种设备与人进行交互。处理层由业务支撑平台(中间件平台)、网络管理平台(例如M2M管理平台)、信息处理平台、信息安全平台、服务支撑平台等组成,完成协同、管理、计算、存储、分析、挖掘、以及提供面向行业和大众用户的服务等功能,典型技术包括中间件技术、虚拟技术、高可信技术,云计算服务模式、SOA系统架构方法等先进技术和服务模式可被广泛采用。
5、在各层之间,信息不是单向传递的,可有交互、控制等,所传递的信息多种多样,包括在特定应用系统范围内能唯一标识物品的识别码和物品的静态与动态信息。尽管物联网在智能工业、智能交通、环境保护、公共管理、智能家庭、医疗保健等经济和社会各个领域的应用特点千差万别,但是每个应用的基本架构都包括感知、传输和应用三个层次,各种行业和各种领域的专业应用子网都是基于三层基本架构构建的。
四、简述移动物联网的含义及架构
1、移动物联网是指利用移动通信技术进行数据传输,实现物与物、物与人之间的互联网络。其架构包括感知层、网络层和应用层三个部分。
2、感知层:感知层是移动物联网的底层,主要负责收集各种物理信息,包括声音、图像、温度、湿度等等。感知层中使用的技术包括传感器、RFID标签、二维码等。
3、网络层:网络层是移动物联网的核心层,负责将收集到的信息进行传输。网络层中使用的技术包括移动通信网络、互联网、云计算平台等。
4、应用层:应用层是移动物联网的最高层,主要负责将传输过来的信息进行处理和应用。应用层中使用的技术包括各种应用系统、智能家居、智能交通等。
五、简述基于物联网的建筑能源管理系统中的功能架构
1、在能源形势紧张的大趋势下,高能耗的大型公共建筑能源管理系统的建设逐渐受到重视,以物联网技术及基础的建筑能源管理平台可以提供即时、准确、高效的能源管理策略。
2、通过结合物联网技术的建筑能源管理构建方法,对物联网体系结构与建筑能源管理系统的相关性进行分析,并从能耗数据收集、能源审计、能源管理这三个层级探讨这两者的应用结合方法,为公共建筑能源管理系统的升级与优化提供了一定的思路。
3、公共建筑能源管理系统包含了设置在建筑中不同位置的物联网终端、物联网能源管理平台以及通信设施,而物联网独特的体系结构刚好可以对应满足建筑能源管理系统的多层需求。
4、其中,传感层主要是通过各终端设备实时采集建筑能源消耗数据,它也是物联网能源管理的前提和基础,通过传感器完成能耗数据信息的采集。
5、对于建筑能源管理系统来说,传感层数据实现高效收集和精细化管理的前提是能耗分项计量,因此,需要在能源管理系统建立之初就完成能耗分项计量的相关设备。计量对象包括:耗电量、耗水量、耗热量,耗冷量,耗煤气量等,其中,电能消耗是公共建筑主要能耗,需进一步根据耗能设备等进行细分,也可以根据实际运行情况进行分时段计量等。
6、目前建筑智能化系统设计中一般没有分项计量功能,难以实现能耗精细化管理,因而实现能耗分项计量是搭建物联网智能建筑能源管理平台很重要的需求。
7、分项计量需要利用物联网等相关技术首先安装分项计量装置,按电、水、油、气等能源形态分类后,再根据不同的能源用途和用能区域进行分项计量,也可以根据实际需要对能耗情况进行分时段的计量。
8、分项数据传输到能源管理平台后,可以实现对能耗设备运行状况实时监测;根据分项数据不同办公区域或者不同时段的能耗比较,可以准确详细地掌握一个单位或系统的能源消费结构,对建筑存在的节能潜力做出诊断;在此基础上,提出节能改造方案。
9、能耗分项计量为开展能源审计工作提供了前提,能源管理系统可以实时监测各个耗能设备的状况。同时,通过物联网传输网络层将建筑能耗数据传输至物联网平台,这一数据传输途径主要是通过汇聚网的短距离通信技术获取传感层信息,通过接入网完成数据接入,然后由承载网将能耗数据传输至应用网络层。
10、在物联网应用网络层,对接收到的分项能耗数据进行处理和分析,获取建筑用能特点、重点耗能单位,以及建筑能源消耗结构等,并对建筑能源利用效率进行评价,对建筑的节能潜力做出评估。此外,还可以在完成能耗数据的综合计量与分析的基础上,利用应用层完成物联网平台能源管理系统应用的开发,包括建筑耗能设备远程管理、能耗数据管理等。
六、物联网技术架构按三层分:感知层、传输层级应用层。各层设计的关键技术有哪些尤其是应用层
这是个很清晰、有针对性的问题。根据我的物联网项目经验来谈谈我的认识。这三层呢我分三部分说下,应用层呢既然你比较关系我就多说几句。
1、感知层,即物联感知的一些硬件,比如监测温度、湿度、瓦斯浓度、大海潮位、风速、风向等等的一些设备。举个最简单的例子,我们量体温的电子体温枪,这是种非接触式的感知,只不过他不需要传输体温到某个软件。
2、传输层,感知设备中一般会内置一个4G手机卡,其实我们用的普通手机卡没有太大差别(这个卡不能打电话,主要用流量,有专门的物联网卡套餐),主要靠这个手机卡将监测的结果通过网络传输给上位机的接收软件,这些软件对监测的数据进行接收及显示。
3、应用层,利用第二层上传上来的数据进行业务应用。举个例子,比如风速传感器监测的风速、风向数据传输给天气预报中心,天气预报中心的软件对这些数据进行接收及存储,经过气象业务的分析及历史气象数据的推演可预报未来几天的天气(风速、风向等);再比如,感知层监测的气温、雨量数据结合历史数据推演未来是否有高温、大雨等恶劣天气,进而将数据通过天气预报软件呈现给大家,这些都属于上层应用。
总之,三层应用的案例很多,具体也会用到很多技术,下面以一个技术架构图来说明。欢迎关注我、欢迎吐槽哦。
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