使能技术

随着物联网的出现，互联网扩展到我们周围的一切事物。物联网不仅仅是机器对机器的通信、无线传感器网络、传感器网络、2G/3G/4G/5G、以太网、WI-FI、蓝牙、ZigBee、GSM、GPRS、RFID、WI-FI、GPS、微控制器、微处理器等，这些都被认为是使“物联网”应用成为可能的使能技术。

物联网的使能技术可以分为三类：

  1. 使“物”能够获得信息的技术
  2. 使“物”能够处理信息的技术
  3. 提高安全性和私密性的技术

前两类可以理解为将“物”变得智能所需要的技术，这确实是物联网与互联网不同的地方。

第三类不是功能上的要求，而是事实上的要求，如果没有这个要求，物联网的普及率将会严重下降。

总而言之，物联网不是单一的技术，而是不同硬件和软件技术的结合体。

物联网架构

物联网架构由支持物联网的不同技术层组成，它用于说明各种技术的作用是什么，是如何相互关联的。

物联网架构

智能设备/传感器层（smart device / sensor layer）

由各种传感器组成，将物理世界和数字世界的连接起来，允许收集和处理实时信息。

传感器可以测量物理属性，并将其转换为智能设备能理解的电信号。传感器有测量温度、空气质量、速度、湿度、压力、流量、运动和电力等。在某些情况下，它们还可能有一定程度的记忆，使它们能够记录一定数量的测量数据。

不同类型的传感器用于不同的目的，传感器按其独特用途进行分组，如环境传感器、身体传感器、家用电器传感器和车辆远程信息处理传感器等。

网关和网络（Gateways and Networks ）

大量的传感器将产生大量的数据，需要一个强大的、高性能的有线或无线网络基础设施作为传输媒介。同样需要支持低延迟、带宽或安全性的通信要求。

当前的网络通常与非常不同的协议捆绑在一起，用作支持机器到机器(M2M)网络及其应用。随着服务于更广泛的物联网服务和应用(如高速事务服务、情景感知应用等)的需求，需要采用各种技术和接入协议的多个网络在异构配置中相互协作。

诸如通过以太网和Wi-Fi连接的局域网(LAN)，或ZigBee、蓝牙和超宽带(UWB)的个人局域网(PAN)的形式，使大多数传感器连接到网关；对于不需要连接到网关的传感器，可以使用GSM、GPRS和LTE等广域网(WAN)提供到后端服务器/应用程序的连接。

管理服务层（Management Service Layer）

管理服务层通过分析数据、安全控制、流程建模和设备管理，来达到物联网的控制。

业务和流程规则引擎

物联网将对象和系统的连接和交互结合在一起，以事件或上下文数据(如货物温度、当前位置和交通数据)的形式提供信息。这是管理服务层的重要功能之一。

  • 其中一些事件需要过滤或路由到后处理系统，例如捕获定期感官数据，

  • 而另一些事件则需要对紧急情况做出响应，例如对患者健康状况的紧急情况做出反应。

规则引擎支持决策逻辑的制定，并触发交互式和自动化流程，以实现响应更快的物联网系统。

数据分析

在分析领域，各种分析工具被用来从海量的原始数据中提取相关信息，并以更快的速度进行处理。

  • 内存分析：大量数据缓存在随机存取存储器(RAM)中，而不是存储在物理磁盘中。内存分析减少了数据查询时间，提高了决策速度。

  • 流分析：动态数据分析需要实时执行，在几秒钟内做出决定。

数据管理

数据管理是管理数据信息流的能力。通过管理服务层的数据管理，可以对信息进行访问、集成和控制。

  • 数据提取：高层应用程序可以避免处理不必要的数据，并降低数据源隐私泄露的风险。
  • 数据过滤：如数据匿名化、数据集成和数据同步，用于隐藏信息的细节，同时只提供可用于相关应用的基本信息。
  • 数据抽象：可以提取信息以提供数据的公共业务视图，从而获得更大的敏捷性和跨域的重用。

安全性

必须在物联网体系结构的整个维度上实施安全性，从智能设备/传感器层一直到应用层。系统的安全性可以防止未经授权的人员对系统进行黑客攻击和入侵，从而降低发生风险的可能性。

应用层（Application Layer）

物联网应用层涵盖交通、建筑、城市、生活方式、零售、农业、工厂、供应链、应急、医疗保健、用户互动、文化和旅游、环境和能源等领域。

下一节将具体讲解这一部分内容。