物联网体系架构的研究(外文文献翻译).doc

物联网体系架构的研究

摘要：物联网是一个代表未来计算机与通信的技术革命。它不是简单的互联网或者是电信网络的延伸。它同时具有因特网和互联网的特点，也有自己的特征。通过分析当前已经被接受了的物联网的三层结构，我们觉得三层结构不能完全说明物联网的特征和内涵。在重新分析了因特网的技术框架和电信管理网络的逻辑分层结构之后，我们建立了新的物联网五层构架。我们相信这个构架对于理解物联网的本质更有帮助，我们希望这会对物联网的开展有帮助。

关键词：物联网结构五层互联网电信

1.介绍

对于物联网〔或者是IoT〕没有大家普遍接受的定义。，凯文艾什顿在1998年的一次介绍中，描述了一个基于网络信息效劳的新兴地球，首次提出了物联网的概念。【1】十多年前，已故的马克威瑟开发出一种开创性的未来视觉技术，在这种技术中处理能力可用性的提升将会伴随着可视能力的下降。【2】他指出，最有意义的技术是那些已经消失的。它们迂回深入到生活的方方面面直到已经无法从生活中区分开来。【3】

物联网是代表未来计算和通信的一项技术革命，它的开展依赖于从无线传感器到纳米技术的很多重要领域的动态技术创新。技术上，该构架基于数据通信工具，主要是RFIO标签工程〔射频识别〕。物联网的目的除了其他方面，还包括促进信息交流，全球货物供给链网络，也就是IT根底设施应该以一种平安可靠的方式提供“事物”的信息。

物联网最初的应用范围已经扩展，物联网也可以作为普适计算的主要部件，使智能环境能够检测识别物体，从网上检索信息来提高它们的自适应功能。【1】

物联网目前架构

虽然物联网的定义不清晰，物联网的结构是大家普遍接受的。非常著名的三层架构包括感知层网络层和应用层。

感知层

感知层像是物联网的面部皮肤和五官，主要是识别物体和搜集信息。感知层包括二维条形码标签和读出器，RFID电子标签和读写器，相机，GPRS，传感器，终端和传感网络。其主要任务识别对象，收集信息。

网络层

网络层就像物联网的大脑和神经网络，它的主要任务是传递和处理信息。网络层包括一个通信融合网和互联网，网络管理中心，信息中心和智能处理中心等等。网络层将会传输和处理从感知层得到的信息。

应用层

为了实现广泛的智能化，应用层综合了物联网的社会分工和产业需求。像人类社会劳动力的分工之后，形成人类社会一样，应用层结合需要实现智能化的行业，是物联网和应用技术最深的融合。

该模型层从技术层面上描述了物联网的架构。在初始开展阶段这种划分是合理的。我们可以看到，在这种构架中提到的多种技术根本上都有不同程度的开展和应用。但是物联网在我们的工作和生活中仍然没有大规模的应用，甚至一些学者仍然认为物联网是不切实际的空想。究其原因，主要是因为缺乏良好的管理方式和商业模式。正如因特网的蓬勃开展，不仅依赖技术进步，更重要的是各种新应用和成功的商业模式。因此我们不仅要不断突破技术问题，同时还应多注意其管理模式和商业模式。不过，与互联网不能被管理和控制不同的是，物联网需要管理和经营。从这一点上，它更类似与通信网络，因为它们都需要控制盒操作。处于这个原因，为了正确地了解物联网体系结构，我们应该分析这两种网络结构，互联网和通信网络，并结合物联网的特征，最终得到一种更好的更合理的物联网架构。

互联网和电信管理网络架构

TCP/IP模型层

TCP/IP〔传输控制协议/因特网协议〕协议模型采用四层模型，逻辑上跨越OSI〔开放系统互联参考模型〕顶部六层等效参考模型。TCP/IP模型不能直接寻址硬件设备。下面的三层—网络接口，因特网和〔主机对主机〕传输—对应OSI模型的二三四层。TCP/IP应用层在概念上模糊了OSI顶部三层的概念。【3】图2表示出了TCP/IP和OSI/RM的关系。

互联网层

这一层对应于OSI参考模型中的网络层〔因为这个原因，有时甚至在TCP/IP模型的讨论中也称为网络层〕。它负责典型的三层工作，例如逻辑装置寻址，数据封装，操纵和交付，最后但是并不是不重要的，路由。在这一层我们发现互联网协议〔IP〕，可以说是TCP/IP的心脏，以及支持协议如因特网控制消息协议(ICMP〕和路由协议(RIP,OSFP,BOP,等等)。IP的新的版本，称为IP版本6，将用于未来的的因特网，当然也是在这一层。

传输层

这一层的主要工作是促进互联网络的端到端通信。它允许设备之间进行逻辑连接从而允许数据不可靠〔没有到达的保证〕或者是可靠〔协议跟踪数据的发送和接收从而保证数据到达，并且如果有必要的话可以重新发送〕特定源和目标应用程序的进程也是在这里完成的。

TCP/IP在这一层关键的协议是传输控制协议〔TCP〕和用户数据协议〔UDP〕。TCP/IP传输层和OSI模型中的这一层〔第四层〕具有相同的名字，但是却包含一些可以说是OSI互联会话层中的