物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)課件

1、第二章 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)魏旻重慶郵電大學(xué)Contents01.物聯(lián)網(wǎng)的參考體系架構(gòu)02.物聯(lián)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)03.物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系04.物聯(lián)網(wǎng)的知識(shí)體系05.物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)體系06.物聯(lián)網(wǎng)的資源體系07.物聯(lián)網(wǎng)的參考體系架構(gòu)發(fā)展趨勢(shì)本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)什么是物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)？關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的最新研究有哪些？物聯(lián)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)共有幾種？物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)識(shí)體系如何構(gòu)成？物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)體系和資源體系怎樣構(gòu)建？物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)在未來會(huì)有怎樣的發(fā)展？物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)01物聯(lián)網(wǎng)的參考體系架構(gòu) 物聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)，關(guān)系到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)品之間兼容性、可擴(kuò)展性和互操作性。物聯(lián)網(wǎng)參考體系結(jié)構(gòu)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。因此，了

2、解和掌握物聯(lián)網(wǎng)參考體系架構(gòu)，有利于理解物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需求和技術(shù)需求。物聯(lián)網(wǎng)的參考體系架構(gòu)需求物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)參考體系架構(gòu)需求標(biāo)準(zhǔn)化接口可用性定義良好的組件及時(shí)性位置感知物聯(lián)網(wǎng)參考體系架構(gòu)需求02物聯(lián)網(wǎng)參考體系架構(gòu)需求內(nèi)容感知情感感知可靠性安全保密性物聯(lián)網(wǎng)參考體系架構(gòu)需求03物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)研究現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)研究現(xiàn)狀I(lǐng)TU-T Y.2060ITU-T Y.2069ITU-T Y.20802. ITU-T3. ETSI4. GS15. IEEEISO/IEC 29182-3ISO/IEC 29182-41. ISO/IEC JTC1 目前針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)，IEEE、 ISO

3、/IEC JTC1、ITU-T、ETSI、GSI等組織均在進(jìn)行研究。下面是這幾個(gè)組織對(duì)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)研究的輸出成果。物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)研究現(xiàn)狀I(lǐng)SO/IEC 29182-3提供了傳感器網(wǎng)絡(luò)的參考體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)研究現(xiàn)狀I(lǐng)SO/IEC 29182-4根據(jù)傳感網(wǎng)參考體系構(gòu)架構(gòu)建了傳感網(wǎng)實(shí)體模型物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)研究現(xiàn)狀I(lǐng)SO/IEC JTC1 WG7/SWG5/WG10相關(guān)工作IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)） IEEE下P2413工作組正進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的研究，該工作組希望定義一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)框架，包含了各種物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的描述，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的抽象的定義，識(shí)別出了不同的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域之間的共性，提供

4、一個(gè)參考模型，這個(gè)參考模型定義了各物聯(lián)網(wǎng)類別之間的關(guān)系(例如、交通、醫(yī)療等)，還有常見的體系結(jié)構(gòu)元素。物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)研究現(xiàn)狀I(lǐng)TU-T Y.2080 Y. 2080提供了一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)功能架構(gòu)（Distributed Service network，DSN），該構(gòu)架是一個(gè)覆蓋網(wǎng)絡(luò)，為了在 NGN（下一代網(wǎng)絡(luò)）環(huán)境中支持各種多媒體服務(wù)和應(yīng)用，它提供了分布式功能和管理功能。物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)研究現(xiàn)狀I(lǐng)TU-T Y.2063/F.771/Y.774/H.621/Y.IoT ITU-T F.771介紹了由基于標(biāo)簽識(shí)別的物理實(shí)體，ID標(biāo)簽（RFID或條碼），ID的終端，網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)的功能域觸發(fā)的多媒體信息

5、訪問功能模型。ITU-T F.771ITU-T F.744描述了傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中間件的服務(wù)和要求并闡述了USN中間件的功能模型。ITU-T F.744ITU-T H.621介紹了由基于標(biāo)簽的識(shí)別觸發(fā)的多媒體信息訪問功能架構(gòu)。ITU-T H.621ITU-T Y.2063概述了Web架構(gòu)，闡釋了服務(wù)層、適應(yīng)層和物理層三層架構(gòu)以及每一層的功能。ITU-T Y.2063ITU-T Y.IoT定義了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用網(wǎng)關(guān)的功能結(jié)構(gòu)，并介紹物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的功能實(shí)體。本文檔正在制定中。ITU-T Y.IoT物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)研究現(xiàn)狀ETSI（European Telecommunications Standards Ins

6、titute，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）ETSI的在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的主要成果是ETSI TS 102 690標(biāo)準(zhǔn)，它描述了端到端的M2M功能架構(gòu)，M2M功能架構(gòu)主要關(guān)注服務(wù)層方面，并采取底層的端至端服務(wù)。應(yīng)用實(shí)體（AE）：應(yīng)用實(shí)體為端至端的M2M解決方案提供應(yīng)用邏輯。應(yīng)用程序?qū)嶓w可以快速的跟蹤應(yīng)用程序，如遠(yuǎn)程血糖監(jiān)視應(yīng)用程序，遠(yuǎn)程電力計(jì)量和控制應(yīng)用程序。通用服務(wù)實(shí)體（CSE）：包括一系列的M2M環(huán)境下常見的服務(wù)功能。如管理功能、安全機(jī)制等?；A(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)實(shí)體（NSE）：為通用服務(wù)實(shí)體提供服務(wù)如設(shè)備管理，位置定位等服務(wù)。基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)實(shí)體也在M2M系統(tǒng)中提供實(shí)體間數(shù)據(jù)傳輸功能。GS1（Globe Standar

7、d 1，國際物品編碼協(xié)會(huì)） 在全球產(chǎn)品電子編碼（Electronic Product Codeglobal，EPCglobal）里，國際物品編碼協(xié)會(huì)（Globe Standard 1，GS1）EPCglobal架構(gòu)框架為其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)集合體，包括軟件、硬件、資料標(biāo)準(zhǔn)以及核心服務(wù)等，由 EPCglobal 及其代表共同經(jīng)營運(yùn)作，目標(biāo)是推進(jìn) EPC 編碼的使用，促進(jìn)商業(yè)圈和電腦應(yīng)用的結(jié)合，達(dá)成有效供應(yīng)鏈管。以下為基于RFID 的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)可看出該應(yīng)用系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)組成，EPC 射頻識(shí)別系統(tǒng)、中間件系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)研究現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)研究現(xiàn)狀GS1（Globe Standard 1，國際物品編碼協(xié)會(huì)）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系構(gòu)架EPC編碼體系EPC中間件射頻識(shí)別系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)服務(wù)EPC信息服務(wù)EPC編碼體系定義相關(guān)編碼體系，要求不同物品使用統(tǒng)一，唯一的電子標(biāo)簽射頻識(shí)別系統(tǒng)射頻識(shí)別系統(tǒng)包括EPC標(biāo)簽和讀寫器發(fā)現(xiàn)服務(wù)EPC信息發(fā)現(xiàn)服務(wù)包括對(duì)象名稱解析服務(wù)(Object Naming Service，ONS)以及配套服務(wù)，基于電子產(chǎn)品代碼，獲取EPC數(shù)據(jù)處理信息EPC中間件EPC中間件一般采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和接口，是連接RFID讀寫器和信息系統(tǒng)的紐帶。EPC信息服務(wù)用以實(shí)現(xiàn)最終用戶在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下訪問EPC信息。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)物