物联网中的异构网络融合包括哪些

异构网络的融合和自治是物联网的最显著特征之一。由于应用需求和网络技术的多样性，在物联网的架构下将是多种网络同时共存的局面，包括用于感知信息在内的个域网、有线和无线形式的局域网、城域网和广域网等。这些性能特征各异的网络是相互补充、相互促进的，如何实现它们之间的无缝融合和自治管理，更加有效灵活地满足用户需求是物联网面临的重要技术挑战之一。
异构网络的融合和自治从技术上讲主要包括海量地址和数据的管理，接入机制的选择和异构资源的自治管理等方面。首先，在物联网中，由于物体数目巨大带来的海量地址空间的分配和管理、物体地址和标示之间的映射、海量数据的传输和存储等成为异构网络首先需要解决的问题。其次，由于各种网络性能特征各异，采用传统的单目标决策理论很难找到真正最优的接入选择方案。因此需要引入多目标决策理论，在有限资源和各用户要求的多个目标之间找到平衡点，达到多目标最优化目的。最后，由于物联网资源的异构性、网络的动态性等特点，资源的自治管理是研究的重点内容。在以自组织为主要形式的信息传感层中,关键是自感知与自配置的核心协议，包括时间同步协议、分布式定位协议、拓扑控制协议、自组织路由协议和能量管理协议等。在接入/网络层中，为支持用户和节点的移动性，除了需要在同一网络内不同小区间的水平切换技术之外，还需要从一种网络到另一种网络的垂直切换技术。由于异构网络在数据速率、频谱、QoS等方面的差异性，垂直切换所需要的精确位置测定和快速切换机制将更加复杂。同时，在异构环境中，基于上下文感知技术，进行分布式频谱(带宽)的自感知动态分配也是资源管理的趋势之一。多无线电协作(MRC)是实现上述资源管理的一项关键技术，它是指在单一节点配备多个独立的无线电系统，各无线电系统可以使用不同的接入技术及不同信道。由于一个节点可以同时与不同的接入系统建立连接，也可以同一时刻与一个接入系统保持多个连接，因而有助于实现快速垂直切换和动态资源分配。
(1)数据融合和信息处理
物联网中的节点具有数目多、体积小、能量有限、数据海量等特点，因此从提高信息准确度和降低能耗角度出发，需要有效的数据融合和信息处理技术。这些技术渗透在物联网的各个层次中。在信息感知层，可以通过移动中继、节点分组轮流工作、选取代表性上报节点、压缩感知等机制达到节能目的，同时又保证了信息的完整性和准确性；在接入/网络层，主要是通过汇聚处理和各种路由控制协议来进行数据重组和融合，减少数据传输量；在应用服务层，则主要是利用分布式数据库技术，对收到的数据进行进一步的筛选，达到数据融合的目的；同时，根据用户和环境数据信息随时空变化的动态特性，对其进行基于多层次融合的上下文感知处理。
(2)服务搜索和发现
和传统的电信网、互联网服务模式相比，物联网服务的不同之处在于强调服务的主动性提供，因此需要更高级、更复杂的服务搜索和发现技术。目前的Web服务搜索和发现技术主要有直接搜索、集中架构式搜索和分布架构式搜索三大类。直接搜索是指使用者向服务提供者直接索要服务描述的副本；集中式架构搜索是指服务提供者在一个中心目录中注册服务、发布服务公告及引用，供使用者检索；分布架构式搜索是指在Web站点上存有对服务提供者提供点处的服务描述的引用，使用者通过指定检查Web站点来获得可用的Web服务。物联网服务的搜索和发现需要在以上技术基础上增加主动性环节，即根据用户需求，自动搜索、发现和组装合适的服务，并在动态变化的异构网络环境中实现服务的可靠传送和主动提供。
(3)安全可靠性保障
物联网中的安全可靠性保障主要体现在网络安全和信息安全两方面。网络安全包括硬件平台、 *** 作系统、应用软件在内的系统安全和系统连续可靠正常运行、网络服务不中断的运行安全。信息安全则是指对信息的精确性、真实性、机密性、完整性、可用性和可控性的保护。和传统的互联网相比，由于节点的微型化和能量能力的受限化，在物联网中需要着重考虑的是算法计算强度和安全强度之间的权衡问题，即如何通过更简单的算法和更低能耗实现尽量强大的安全性。

物联网就是通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
通俗地讲，物联网就是“物物相连的互联网”，它包含两层含义：
第一，物联网是互联网的延伸和扩展，其核心和基础仍然是互联网；
第二，物联网的用户端不仅包括人，还包括物品，物联网实现了人与物品及物品之间信息的交换和通信。
物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用，具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点，是继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业发展的又一推动者。

物联网相对于不同行业有不同的特点，智能物流、如智能交通、智能家居、智能医疗、智能城市综合治理等；这里简单介绍几种物联网行业应用，用以说明不同物联网应用行业之间的区别。

智能家居：智能家居就是对家居和室内环境进行远程监管。智能家居系统主要使用传感器和监控视频系统，这些终端信息将汇聚到家庭综合网关，然后通过移动网络（3G或LTE）或互联网传到数据处理中心，或直接传到用户的移动终端。注意智能家居系统不仅仅服务于居民家庭内部，更多地可能服务于商场超市等综合建筑，结合家庭基站设备，更具有应用前景。
智能家居系统无论用于商业建筑还是用于居民家庭，对信息安全的需求都不可或缺。对居民家庭来说，更注重隐私性的保护，因此家庭内部的监控视频需要可靠的保护，决不能被非法用户获取。对商业建筑内的监控系统，对控制信息的保护非常重要。如果控制信息被非法假冒，造成后果可能是非常严重的。

智能医疗：智能医疗就是通过现代电子技术手段使一些特殊情况的医疗服务从医院重负荷中解脱出来，包括智能家庭护理和监管系统，远程医疗系统的。智能家庭护理和监管系统需要医疗用传感器采集病人健康状况的一些参数（如血压、血糖、心率等），需要振动传感器采集病人可能摔倒或受撞击情况，通过预置的视频监控，将这些信息及时传到护理中心，使需要的病人得到救助；远程医疗系统则是将医疗设备采集的数据（如心电图、CD扫描图、验血报告）远程传输给有经验的医生（或专家组），远程医生根据数据对病情进行初步诊断后，由当地医生给予治疗措施。因此只能理疗系统除需要医疗所需器械或设备外，还需要医疗专用传感器。数据传输过程和数据库管理也是智能医疗系统中的关键。
智能医疗系统对信息安全的需求非常大。首先传感器采集的数据需要可靠的传输，不仅仅需要网络部分具有高可靠性，更不允许任何可能的伪造和非法篡改。另外，智能理疗系统通常与电子病历管理系统相连，而电子病历作为病人的隐私信息需要严格保护，因此信息安全是影响到智能医疗系统快速发展和应用的瓶颈。

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