物联网的技术标准和结构

物联网的技术标准和结构,第1张

1 物联网的标准体系

2 急需的物联网总体标准
3 传感器标准
4 传感器标准
5 传感器标准进展情况
6 传感器标准体系框架

认知感知层

1.感知层的概念

物联网层次结构分为三层,分别为感知层、网络层、应用层。感知层位于最 底层,它是物联网的核心,其功能为“感知”,即通过传感网络获取环境信息。 感知层是物联网的核心,是信息采集的关键部分。

2.感知层的应用

感知层包括二维码标签及识读器、RFID 标签及读写器、摄像头、GPS 导航、 各种功能传感器、M2M 终端、传感器网关等,主要功能是识别物体、采集信息, 与人体结构中皮肤和五官的作用类似。

3.感知层的关键技术

(1) 传感器:传感器是物联网中获得信息的主要设备,它利用各种机制把被 测量转换为电信号,然后由相应信号处理装置进行处理,并产生响应动作。 (2)RFID:它的全称为 Radio Frequency Identification,即射频识别, 又称为电子标签。RFID 是一种非接触式的自动识别技术,可以通过无线电讯号 识别特定目标并读写相关数据。它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份 标示。

(3)无线传感网络:它的英文名称为 Wireless Sensor Network,简称 WSN。 传感器网络是一种由传感器节点组成网络,其中每个传感器节点都具有传感器、 微处理器和通信单元。节点间通过通信网络组成传感器网络,共同协作来感知和 采集环境或物体的准确信息。它是目前发展迅速,应用最广的传感器网络。

认知网络层

1 网络层的概念

网络层位于物联网三层结构中的第二层,它功能是通过通信网络进行信息传 输。网络层作为纽带连接着感知层和应用层,它由各种私有网络、互联网、有线 和无线通信网等组成,相当于人的神经中枢系统,负责将感知层获取的信息,安 全可靠地传输到应用层,然后根据不同的应用需求进行信息处理。

2 网络层的组成

物联网网络层包含接入网和传输网,分别实现接入功能和传输功能。传输网 由公网与专网组成,典型传输网络包括电信网、广电网、互联网。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 网络最后一公里的接入。

3 网络层的主要技术

物联网用到的通信技术主要包括 3G/4G 通信、IPv6、WI-FI 和 WIMAX、蓝牙、 ZigBee 自组网技术等。正在向更快的传输速率,更宽的传输宽带、更高的频谱 利用率、更智能化的接入和网络管理发展。
认知应用层

1 应用层的概念

应用层位于物联网三层结构中的最顶层,它的功能是通过云计算等计算平台 进行信息处理。应用层与最低端的感知层一起,是物联网的显著特征和核心所在, 应用层可以对感知层采集数据进行计算、处理和知识挖掘,从而实现对物理世界 的实时控制、精确管理和科学决策。

2 应用层的技术

(1)物联网应用:它是用户直接使用的各种应用,通常用应用软件的形式 表现。如智能 *** 控、安防、电力抄表、远程医疗、智能农业等。

(2)物联网中间件:物联网中间件是一种独立的系统软件或服务程序,将 各种可以公用的能力进行统一封装,提供给物联网应用使用。

(3)云计算:它对物联网海量数据的存储和分析。根据服务类型不同将云 计算分为:基础架构即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、服务和软件即服务(SaaS)。

3 应用层与其他两层的关系 感知层将采集到的数据通过网络层传递给应用层,应用层将接收到的数据进 行分析管理,再将这些数据根据各行各业的应用做出反应处理。例如,在智能电 网中的远程电力抄表应用:安置于用户家中的读表器上显示感知层中的传感器采 集到的数据,通过网络层将数据发送并汇总到发电厂的处理器上,该处理器及其 对应工作就属于应用层,它将完成对用户用电信息的分析,并自动采取相关措施。

如果对楼主有帮助,给个采纳好不,谢谢啦

“物联网(IoT)是一个相互关联的计算设备,机械和数字机器,物体,动物或人类的系统,它们具有唯一的标识符,并且能够通过网络传输数据,而不需要人与人或人 电脑互动“。

- 物联网议程上的“物联网”。

仍然不知道物联网系统如何运作?

我不怪你虽然快速的Google搜索将会提供大量的文章和帖子,解释物联网是什么以及其许多潜在的好处,但是并没有明确物联网系统如何实际运作。

作为Leverege的业务发展总监,我经常发现自己澄清那些非技术性的人。所以,作为一个非技术性的人,我自己(在布朗,我是哲学专业),这里是一个以简单的非技术术语解释的物联网。

物联网解释

完整的IoT系统集成了四个不同的组件:传感器/设备,连接,数据处理和用户界面。下面我将简要介绍一下每个组件及其功能。

1)传感器/设备

首先,传感器或设备从他们的环境中收集数据。这可能像温度读数一样简单,或者像完整的视频馈送一样复杂。

我使用“传感器/设备”,因为可以将多个传感器捆绑在一起,或者传感器可以作为不仅仅是检测事物的设备的一部分。例如,您的手机是具有多个传感器(相机,加速度计,GPS等)的设备,但您的手机不仅仅是传感器。

然而,无论是独立的传感器还是完整的设备,在第一步中,数据是从环境中收集的。

2)连接

接下来,这些数据被发送到云端(什么是云端),但它需要一种方式才能到达!

传感器/设备可以通过多种方式连接到云端,包括:蜂窝,卫星,WiFi,蓝牙,低功耗广域网(LPWAN),或通过以太网直接连接到互联网。

每个选项在功耗,范围和带宽之间进行权衡(这里是一个简单的解释)。选择哪个连接选项最好归结于特定的IoT应用程序,但它们都完成了相同的任务:将数据传输到云端。

3)数据处理

一旦数据进入云端,软件就可以进行某种处理。

这可能非常简单,例如检查温度读数是否在可接受范围内。或者也可能非常复杂,例如使用视频上的计算机视觉来识别物体(如您家中的入侵者)。

但是,当温度过高或者家中是否有入侵者会发生什么?这就是用户进来的地方。

4)用户界面

接下来,这些信息以某种方式对终端用户有用。这可能是通过对用户的警报(电子邮件,文本,通知等)。例如,当公司的冷库中的温度过高时,文字提醒。

此外,用户可能有一个允许他们主动登录系统的界面。例如,用户可能想要通过电话应用程序或网络浏览器检查他们家中的视频馈送。

但是,并不总是单向街道。根据IoT应用,用户也可以执行动作并影响系统。例如,用户可以通过手机上的应用程序远程调节冷库中的温度。

并且自动执行一些 *** 作。而不是等待您调整温度,系统可以通过预定义的规则自动进行。而不是只是打电话给你提醒你一个入侵者,物联网系统也可以自动通知有关当局。

概述 - 物联网系统如何运作

IoT系统由通过某种连接与云“通话”的传感器/设备组成。一旦数据进入云端,软件就会处理它,然后可能决定执行一个动作,例如发送警报或自动调整传感器/设备,而不需要用户。

但是如果需要用户输入,或者用户只需要在系统上登录,用户界面就可以这样做。然后,用户进行的任何调整或 *** 作都将以相反的方向通过系统发送:从用户界面到云端,并返回到传感器/设备进行某种更改。

35G的SA组网方式默认使用的共享APN是。s5giot5GSCUIOT5gtmpsnjiotCUIOT。
1借助目前成熟的4G网络扩大5G覆盖范围,通过与4G联合组网的方式(NSA)可以实现5G单站覆盖范围的扩大。2NSA相较SA标准敲定的时间更早,因此相应的产品和测试工作基本已经完成,理论上产品更成熟。3在NSA组网下,5G基站将利用现有4G核心网,省去5G核心网络的建设。据业内人士介绍,非独立组网(NSA)指的是使用现有的4G基础设施,进行5G网络的部署,基于NSA架构的5G载波仅承载用户数据,其控制信令仍通过4G网络传输。而独立组网(SA)指的是新建5G网络,包括新基站、回程链路以及核心网。

物联网的技术原理

事实上,物联网的原理是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信技术,构建覆盖全球数万座建筑的物联网。在这个网络中,建筑物(物品)之间可以在不需要人工干预的情况下进行通信。其实质是利用射频自动识别技术,通过计算机互联网实现物品之间的自动识别和信息的互联与共享。

物联网的核心技术还在云计算中,云计算是物联网实现的核心。物联网的三个关键技术和领域包括:传感器技术、RFID标签技术、嵌入式系统技术。领域:公共事务管理(节能环保、交通管理等)、公共社会服务(医疗健康、家居建筑、金融保险等)、经济发展(能源电力、物流零售等)。

传感器技术是计算机应用中的一项关键技术,将传输线上的模拟信号转化为可由计算机处理的数字信号。

RFID,即射频识别,是一种集射频技术和嵌入式技术于一体的集成技术,在不久的将来将广泛应用于自动识别和货物物流管理。

嵌入式系统技术是集计算机软件、计算机硬件、传感器技术、集成电路技术和电子应用技术为一体的复杂技术。

物联网使用场景,主要体现在几个步骤:采集、传输、计算、展示

物联网终端采集数据,将数据传送给服务器,服务器存储和处理数据,并将数据显示给用户。

例如,自行车是共享的,前向过程是自行车获取GPS位置数据,通过2G网络向服务器报告,服务器记录自行车位置信息,用户在APP终端查看自行车位置。反向处理是用户向服务器发出解锁请求,服务器通过2G网络向自行车发送解锁指令,自行车执行解锁指令。

物联网的大大小小的应用都是基于正向数据采集和反向指令控制实现的。

传输模式的选择:取决于距离和功耗

物联网的联网方式:

近距离低功耗,带BLE或ZigBee。

远距离低功耗,NB-IoT或2G

近距离大数据,带WiFi

大数据远程,使用4G网络

关于网络布局:

远距离传输比短距离传输更昂贵,功耗更高。合理使用远距离和远距离配置可以有效降低物联网终端的成本。

例如,原始共享自行车被2G网络解锁,需要数据的长连接或下行短消息解锁,功耗高,下载的共享自行车丢弃了远程解锁,直接使用手机的蓝牙解锁自行车,节省数据流,降低功耗,本发明还可以提高解锁速度,剩余能量电动自行车智能充电站也是物联网的高科技产品,采用最新的窄带通信技术引领电动自行车充电设备的技术高度。

云服务设计

物联网的云服务器和应用程序设计与I互联网基本一致,Java、PHP和ASP可用于物联网的后台处理。

移动互联网是“人-服务器-人”的框架,物联网是"物-服务器-人"的框架,两者是相同的,物联网终端设备也采用TCP、>

总结简图

既然您这么问,我就只能比较直观的回答了,概念你可以搜到,别的主要有以下几个特点:
1、将所需要获得的信息终端连接入网,智能得采集信息;
2、将采集到得信息进行智能地处理,进而智能地提供给主人(提醒、告警);
3、主人通过 *** 作,进行远程指挥物件的活动,具体一点就是什么时候开空调、开几度,什么时候煮饭等等;
4、联通程度高,基本上涵盖了现有所有的通信方式;
5、物联网的设计理念是面向应用、面向服务的,所以其中间的资源集中程度高,利用率和共享程度比过去和现在的网络明显高;
6、为了安全和实际需要,物联网同样分为专有的和公有的。
希望这些能让你建立一个大致的概念和模型。

2011年,苹果向美国专利商标局申请了虚拟SIM卡专利。苹果公司声称,这项专利允许用户在不使用SIM卡的情况下直接访问运营商提供的无线网络服务。
2014年9月,苹果发布iPad Air 2时,首次将eSIM卡(又称“Apple SIM”)的概念带到了实际产品中。
eSIM卡实际上将传统的SIM卡直接嵌入到设备芯片中,而不是将其作为独立的可拆卸组件添加到设备中。此外,与物理SIM卡相比,eSIM卡可以减少高达90%的空间,因为它在制造过程中已经嵌入到设备中,用户可以远程激活连接。这种做法将允许用户更灵活地选择运营商套餐,或者在不解锁设备或购买新设备的情况下随时更换运营商。
然而,eSIM卡也给运营商带来了诸多挑战:首先,运营商原有的SIM卡采购体系和供应模式将发生变化。其次,SIM卡全号资源的管理也会有一些相应的变化。第三,附加在SIM卡上的基本增值服务将会丢失。第四,运营商之间的竞争更加激烈,可能要部署很多远程配置管理系统,导致其运维服务成本有一定的增加。
很明显,eSIM卡会给终端厂商带来更好的用户体验和更多的可能性,但是会削弱运营商对用户的控制力,所以eSIM一直没有普及。
三年过去了,苹果的Apple SIM卡已经遭遇了很多挫折。只有少数运营商支持,大部分中国消费者都没听说过。中国用户接触最多的是类似魅族的SoftSIM服务,在国外只能买流量。
然而,随着物联网时代的到来和可穿戴设备的普及,在智能手机终端屡遭挫折的eSIM卡迎来了春天。
eSIM卡在车联网中的应用
其实eSIM服务和车联网有关。杰德(中国)信息技术有限公司客户解决方案销售总监王英洲向(微信官方账号:)介绍,eSIM业务最早是在车联网领域开发并大规模商用的,其技术也在车联网领域进行了测试,但为什么是车联网?
首先,车联网的通信需求其实就是安全性的需求,嵌入式卡在安全性上更有保障。车祸发生时,车主无法 *** 作的情况下,汽车主要是主动与后台沟通,所以eSIM起着非常重要的作用。很明显,传统的插卡无法保证碰撞后这项服务的正常使用,所以一个嵌入式的卡(这种与车机集成的卡)就很重要了。
其次,车辆跨境进出口需要码号管理的服务。从车厂的角度来说,一辆车的成本很高,就像一个补丁的eSIM,它的成本微不足道。但是汽车要出口到世界各地的时候,如果假设是死号的SIM卡,那么他需要提前和各个国家的运营商协商,生产死号卡,然后运到生产基地,生产出来之后再出口到各个地方,所以这一块是非常繁琐的,所以从车厂的角度来说,他有必要降低物料管理和工艺的复杂度。而且如果这个卡上写了死号,出口后一定时间内卖不出去,另一个市场就需要同样的车型,就要开那些车,把里面的卡卸下来,再按本地卡。整个过程的成本很高,可能几百欧元。
这些因素导致许多汽车经销商率先使用eSIM的M2M的这项服务,也就是说,使用芯片卡并进行码号管理服务。
eSIM卡在可穿戴设备中的应用
随着可穿戴设备的普及,通信和联网正在成为这些智能硬件的标准功能。显然,相比汽车和智能手机,可穿戴设备的内部空间要珍贵得多,尤其是在电池技术没有取得突破的前提下,所以eSIM显然是更好的选择。
据了解,去年3月,GSMA协会公布了期待已久的嵌入式SIM卡远程配置(eSIM)规范。这是一个重要的里程碑,因为它代表了可重复编程eSIM标准的第一个GSMA标准化版本,可用于智能手表、健身设备和平板电脑等消费电子设备。
目前三星的Gear S2和S3,华为的HUAWEI Watch 2,都有eSIM卡版本,但是目前国内运营商都不支持,这也是国内用户一直在做的事情。
eSIM卡在物联网领域的前景
虽然手机用户体验eSIM还很遥远,但国内运营商都在积极利用eSIM卡部署自己的物联网平台。因为对于运营商来说,物联网是成本敏感的,对安全性和稳定性要求更高,传统的SIM很难满足物联网设备的要求,而eSIM卡就方便多了。
在生产过程中,物联网设备中直接嵌入一张白色卡片,卡片上包含不同 *** 作人员的身份。通过单一管理平台,以安全长距离空中传输(OTA)方式完成运营商安全认证。用户可以直接选择设备所在的运营商网络,使用本地资费,减少跨境漫游费用,无需插SIM卡。
据中国移动相关人士介绍,中国移动以1000万用户为样本计算,每个eSIM可以节省4元左右的成本,这无疑将加速物联网的发展。
但对于eSIM物联网来说,除了eSIM卡,SM平台(订阅管理器)才是运营的重点,成为管理eSIM和更换运营商的关键。据悉,中国移动和中国电信已完成物联网eSIM卡平台建设。
对于物联网专网,由于eSIM卡可以远程编程管理,运营商可以为自己的物联网专网搭建专网写卡平台,实现物联网所有eSIM卡的空中写卡,甚至跨运营商写卡,并提供面向企业的设备管理解决方案。
面向物联网市场,eSIM卡未来市场前景广阔,包括车联网、可穿戴设备、智能家居、智能家居、远程智能抄表、无线移动POS机、定位跟踪等等。据预测,到2020年,全球将有125亿个eSIM连接,总价值约1740亿美元。
目前国内外很多公司都布局了eSIM卡。在刚刚过去的“第二届eSIM技术与创新峰会”上,我有幸采访了国内的创业公司郭彤和国外的G&D。
据王英洲介绍,世界上第一张SIM卡是G&D制造的,G&D也提供了世界上第一个商用的eSIM平台。未来,我们会一直看好eSIM卡在物联网领域的应用。
当然,除了大公司,创业公司也已经进入市场,位于上海的郭彤科技看到了eSIM卡未来的机会。在刚刚结束的MWC2017上,中国电信联合郭彤、龙尚科技展出了一款窄带物联网模块,采用了郭彤科技的SIM2free技术。此外,郭彤宣布将与中国联通和恩智浦合作,打造eSIM解决方案。
目前,郭彤的主要产品包括ezM2M设备管理平台、SIM2free虚拟SIM技术和ezUICC连接管理平台,主要连接终端制造商和运营商,并提供交钥匙解决方案。
在科技CEO史看来,虽然目前eSIM卡的市场还不够大,运营商对eSIM卡在手机中的应用还比较抵触,但是他们在等待机会。
据国外媒体报道,ARM最近以1170万英镑收购了物联网安全公司Simulity Labs。Simulity Labs致力于SIM/eSIM技术的研究,并提供相应的嵌入式系统和服务,让物联网设备安全接入网络。
软银创始人孙正义在收购ARM后表示,物联网设备的数量将在20年内超过1万亿台。这些设备需要通信互联,但目前基于运营商蜂窝网络的物联网连接只占5%到8%。
未来,各种优势的eSIM卡显然大有可为。


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