说明物联网的技术体系架构及各层次的关键技术。 答:物联网的技术体系框架包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术。 感知层是物联网发展和应用的基础,包括传感器等数据采集设备,是数据接入到网关前 的传感器网络 RFID 技术、传感控制技术、短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术。 物联网的网络层一般建立在现有的移动通讯网或互联网的基础之上。 实现更加广泛的互 联功能。关键技术:包含了现有的通信技术,如移动通信技术、有线宽带技术、公共交换电 话网(PSTN)技术、Wi-Fi 通信技术等,也包含了终端技术,如实现传感网与通信网结合的 网桥设备、为各种行业终端提供通信能力的通信模块等。 应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。 其中应用支撑平台子层用于支撑跨 行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。主要是基于软件的各种数据处 理技术,此外云计算技术作为海量数据的存储、分析平台,也将是物联网应用层的重要组成 部分。
(l)物联网机器/感知节点的本地安全问题。由于物联网的应用可以取代人来完成一些复杂、危险和机械的工作。所以物联网机器/感知节点多数部署在无人监控的场景中。那么攻击者就可以轻易地接触到这些设备,从而对他们造成破坏,甚至通过本地操作更换机器的软硬件。
(2)感知网络的传输与信息安全问题。感知节点通常情况下功能简单(如自动温度计)、携带能量少(使用电池),使得它们无法拥有复杂的安全保护能力,而感知网络多种多样,从温度测量到水文监控,从道路导航到自动控制,它们的数据传输和消息也没有特定的标准,所以没法提供统一的安全保护体系。
(3)核心网络的传输与信息安全问题。核心网络具有相对完整的安全保护能力,但是由于物联网中节点数量庞大,且以集群方式存在,因此会导致在数据传播时,由于大量机器的数据发送使网络拥塞,产生拒绝服务攻击。此外,现有通信网络的安全架构都是从人通信的角度设计的,并不适用于机器的通信。
1从各种物联网军事应用中总结出的元件、组件、模块和功能的共性及区别;
2构建出的分层结构、接口、数据类型、连接关系等;
3在物联网军事应用领域中己经存在的以及需要重新统一的标准;
4物联网军事应用的共性要求和管理理念;
5不同军事应用的共同点;
6现在通用物联网军事应用架构和未来通用物联网军事应用架构;
7根据开发者的兴趣提供设计、分析和剪裁物联网设计的扩展。
通过分析物联网军事应用的特点,参考民用物联网系统相关技术理论,我们提出了由感知层、接入层、网络层、服务层、应用层组成的五层物联网军事应用的系统参考架构。 感知层
感知层主要组成包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、各种传感器(如温度传感器、声音传感器、振动传感器、压力传感器、磁敏传感器、阻力传感器、压电传感器等)。物联网感知层的主要功能是信息感知和原始数据采集,必要时辅助完成下行的末端物体控制。
感知层是物联网军事应用的基础,是物理世界和信息世界的衔接层,主要通过各类信息采集、执行和识别设备,采用射频识别技术、条形码技术、传感器技术、定位技术等,实现物理空间和信息空间的感知互动。根据用户具体需求,确定需要感知有限元培训公司的对象和采用的信息处理技术,同时实 接入层主要由基站节点或会聚节点和物联网接入网关等组成,完成末端各节点的组网控制和数据融合、会聚,或完成末梢节点下发信息的转发等功能。当末梢节点之间完成组网后,如果末梢节点需要上传数据,则将数据发送给基站节点,基站节点收到数据后,通过接入网关完成与承载网络的连接;当应用层和服务层需要下传数据时,接入网路由收到承载网络的数据后,由基站节点将数据发送给末梢节点,从而完成末梢节点与承接网络之间的信息转发与交互。
接入层接入层目前的接入手段主要有短距离无线接入、长距离卫星接入、有线接入等手段,其中无线入的功能主要由传感网(指由大量各类感器节点组成的自治网络)来承担。美军在通信骨干网的基础上,尤其强调对“最后一英里”接入网的建设,由此可见接入层的重要地位和作用。
网络层网络层是核心承载网络,承担物联网接入层与应用层之间的数据通信任务。网络层主要用于实现信息的传输和交换,提供广域范围内的应用和服务所需的基础承载传输网络,包括卫星通信网、移动通信网、骨干光纤通信网络及局部独立应用网络等。
不同网系、通信手段之间的随遇接入和无缝融合,形成端到端、对用户透明的传输与交换能力是网络层需要重点解决的问题。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是"信息化"时代的重要发展阶段。其英文名称是:"Internet of things(IoT)"。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新20是物联网发展的灵魂。
活点定义:利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有的资源,兼容互联网所有的应用,但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。
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传感控制层、网络层、管理控制层、行业应用层。
传感控制层这一层有大量的传感器。网络层主要是实现融合和互联,并在边缘进行计算和协议的转换。管理控制层主要是对数据进行统一处理,并对网络进行管理。行业应用层主要是基于行业各种各样的应用。
网络分层就是将网络节点所要完成的数据的发送或转发、打包或拆包,控制信息的加载或拆出等工作,分别由不同的硬件和软件模块去完成。
物理层:以太网 · 调制解调器 · 电力线通信(PLC) · SONET/SDH · G709 · 光导纤维 · 同轴电缆 · 双绞线等
物理层(或称物理层,Physical Layer)是计算机网络OSI模型中最低的一层。物理层规定:为传输数据所需要的物理链路创建、维持、拆除,而提供具有机械的,电子的,功能的和规范的特性。简单的说,物理层确保原始的数据可在各种物理媒体上传输。局域网与广域网皆属第1、2层。
物理层是OSI的第一层,它虽然处于最底层,却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备,为数据传输提供可靠的环境。如果您想要用尽量少的词来记住这个第一层,那就是“信号和介质”。
OSI采纳了各种现成的协议,其中有RS-232、RS-449、X21、V35、ISDN、以及FDDI、IEEE8023、IEEE8024、和IEEE8025的物理层协议。
数据链路层:Wi-Fi(IEEE 80211) · WiMAX(IEEE 80216) ·ATM · DTM · 令牌环 · 以太网 ·FDDI · 帧中继 · GPRS · EVDO ·HSPA · HDLC · PPP · L2TP ·PPTP · ISDN·STP 等
数据链路层是OSI参考模型中的第二层,介乎于物理层和网络层之间。数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务,其最基本的服务是将源自网络层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。为达到这一目的,数据链路必须具备一系列相应的功能,主要有:如何将数据组合成数据块,在数据链路层中称这种数据块为帧(frame),帧是数据链路层的传送单位;如何控制帧在物理信道上的传输,包括如何处理传输差错,如何调节发送速率以使与接收方相匹配;以及在两个网络实体之间提供数据链路通路的建立、维持和释放的管理。
移动通信系统中Uu口协议的第二层,也叫层二或L2。
网络层协议:IP (IPv4 · IPv6) · ICMP· ICMPv6·IGMP ·IS-IS · IPsec · ARP · RARP等
网络层是OSI参考模型中的第三层,介于传输层和数据链路层之间,它在数据链路层提供的两个相邻端点之间的数据帧的传送功能上,进一步管理网络中的数据通信,将数据设法从源端经过若干个中间节点传送到目的端,从而向运输层提供最基本的端到端的数据传送服务。主要内容有:虚电路分组交换和数据报分组交换、路由选择算法、阻塞控制方法、X25协议、综合业务数据网(ISDN)、异步传输模式(ATM)及网际互连原理与实现。
传输层协议:TCP · UDP · TLS · DCCP · SCTP · RSVP · OSPF 等
传输层(Transport Layer)是ISO OSI协议的第四层协议,实现端到端的数据传输。该层是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次,具有缓冲作用。当网络层服务质量不能满足要求时,它将服务加以提高,以满足高层的要求;当网络层服务质量较好时,它只用很少的工作。传输层还可进行复用,即在一个网络连接上创建多个逻辑连接。
传输层在终端用户之间提供透明的数据传输,向上层提供可靠的数据传输服务。传输层在给定的链路上通过流量控、分段/重组和差错控制。一些协议是面向链接的。这就意味着传输层能保持对分段的跟踪,并且重传那些失败的分段。
应用层协议:DHCP ·DNS · FTP · Gopher · >
应用层位于物联网三层结构中的最顶层,其功能为“处理”,即通过云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。
物联网应用层的核心功能围绕两个方面:
一是“数据”,应用层需要完成数据的管理和数据的处理;
二是“应用”,仅仅管理和处理数据还远远不够,必须将这些数据与各行业应用相结合。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就是感知层中的传感器,这些传感器在收集到用户用电的信息后,通过网络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。
扩展资料
TCP/IP协议毫无疑问是这三大协议中最重要的一个,作为互联网的基础协议,没有它就根本不可能上网,任何和互联网有关的操作都离不开TCP/IP协议。不过TCP/IP协议也是这三大协议中配置起来最麻烦的一个,单机上网还好,而通过局域网访问互联网的话,就要详细设置IP地址,网关,子网掩码,DNS服务器等参数。
TCP/IP尽管是目前最流行的网络协议,但TCP/IP协议在局域网中的通信效率并不高,使用它在浏览“网上邻居”中的计算机时,经常会出现不能正常浏览的现象。此时安装NetBEUI协议就会解决这个问题。
NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ,或NetBios增强用户接口。它是NetBIOS协议的增强版本,曾被许多操作系统采用,例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。NETBEUI协议在许多情形下很有用,是WINDOWS98之前的操作系统的缺省协议。NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议,安装后不需要进行设置,特别适合于在“网络邻居”传送数据。所以建议除了TCP/IP协议之外,小型局域网的计算机也可以安上NetBEUI协议。另外还有一点要注意,如果一台只装了TCP/IP协议的WINDOWS98机器要想加入到WINNT域,也必须安装NetBEUI协议。
IPX/SPX协议本来就是Novell开发的专用于NetWare网络中的协议,但是也非常常用--大部分可以联机的游戏都支持IPX/SPX协议,比如星际争霸,反恐精英等等。虽然这些游戏通过TCP/IP协议也能联机,但显然还是通过IPX/SPX协议更省事,因为根本不需要任何设置。除此之外,IPX/SPX协议在非局域网络中的用途似乎并不是很大如果确定不在局域网中联机玩游戏,那么这个协议可有可无。
参考资料:
RFID属于物联网的感知层,也就是在前端感知数据,比如车联网,一般就用UR5206远距离读卡器感知车辆上的标签,为后端的应用提供原始数据。
物联网基本应用流程主要有三步:
全面感知。
可靠传送。
智能处理。
因而其层次结构也可相应的分为:感知层、传输层,应用层。
上述三层体系架构是目前我认为较为妥当的物联网分层,而一些厂家会对这些分层进行复杂化以突显其技术精细程度和实力。
在应用系统开发中,采用严格的、单一的、真正的的分层架构是可以的,但实际上我们已经采用了多种架构模式设计系统。当多种不同范式的架构混合在一起,你会不会出现“指鹿为马”的现象呢?
在研究分层架构时,常通过概念性的定义或 OSI 七层应用(架构)来说明或解释分层架构:
取自《 POSA , VolI , p22 》
作为一个在项目中引入分层架构的应用者,我们应该从更具体的规范来实现分层架构:
《 POSA , VolI 》 为我们提供了更多的实现规范,然而我要解决的是有关层的 单向依赖 问题。因为有一些人在使用分层架构时,尤其是将分层架构引入到项目的目录结构时,对于某些对象的划分(从属)存在一些混乱问题。
如果你有兴趣了解更多分层架构的实现规范,可参考:《 POSA , VolI 》第二十六页到第二十九页相关知识。
在领域驱动设计(DDD)中采用的是 松散分层架构 ,层间关系不那么严格。每层都可能使用它下面所有层的服务,而不仅仅是下一层的服务。每层都可能是半透明的,这意味着有些服务只对上一层可见,而有些服务对上面的所有层都可见。
注意:松散分层架构依然是单向依赖,表明上层只能调用下层的服务,下层不能调用上层的服务。
同时在领域驱动设计(DDD)中也采用了 继承分层架构 ,高层继承并实现低层接口。我们需要调整一下各层的顺序,并且将 基础设施层 移动到最高层。
注意:继承分层架构依然是单向依赖,这也意味着领域层、应用层、表现层将不能依赖基础设施层,相反基础设施层可以依赖它们。
领域层 UserRepository 接口:
基础设施层 JpaUserRepository 实现类:
我们确实使用包来划分层级,但是包名并不能真正表示分层。
我们通常将资源库的实现放置在基础设施层,这是因为我们采用了 继承分层架构 。如果你现在采用的是 松散分层架构 ,你需要将资源库的实现放置在领域层。这是层的单向依赖原则所致,你不应该破坏这个原则。没有任何理由需要破坏分层架构的单向依赖原则,除非你不采用分层架构。
我们应该从混乱到有序的这个历史过程去研究(分析)分层架构,尤其是我们现在处在前后端分离的环境下,应用系统使用分层架构又面临着什么样的划分变化。
应用系统使用分层架构在第三阶段基本已经成熟。因为我们要探讨的是有关领域驱动设计(DDD)的分层架构,所以我们依然需要做进一步补充。具体包括两方面的补充:
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