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物联网工程国内外发展现状及体系结构之我见

发布时间:2018-12-30 01:06:07 文章来源:未来智讯    
    物联网工程国内外发展现状及体系结构之我见作者: 曾庆文   摘 要   近几年来,互联网技能与移动通讯技能的不时深入发展促使了新一代信息通讯技能物联网的变成与发展。物联网技能的研讨与应用也逐渐渗透到基础教育阶段,尤其是高中生的课堂教学与日常生活,利用物联网能够解决传统意义上互联网没有考虑的与物件互接的问题。就此,这将有力地推动信息化向下一个阶段的发展,本文基于高中生的视角,认为其为高中数字化资源与信息化系统的高效整合提供有利的条件,也更好地为我们广大高中学生的学习和日常生活服务。
  【关键词】高中生 物联网 浅析 体系结构
  物联网从产生到如今已经取得了非常的成就,对其的定义众多,不同学者从不同角度对物联网做出了不同的定义。虽然世界各国对物联网还没有一个世界统一的标准定义,但对物联网相关的基本理论、技能与应用相关问题都有了一个大体一致的认识。物联网,便是通过各种信息传感设备,以既定和互通的通讯协议为基础,把各种物品与Internet连接起来,从而使世界上的任何人与物、人与现实环境、物与物之间都可以进行信息交换与通讯,实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之,物联网是多种信息技能的融合与集成应用,它可以使人与物、人与现实环境之间、物与物之间进行智慧对话,创造一个智慧的世界。
  1 物联网工程在国外发展现状
  早在2009年IBM就提出了以物联网为基础的“智慧的地球”的观念,即“互联网+物联网=智慧地球”,建议美国新政府可以在未来加大投资新一代的智慧型基础设施建设,以振兴美国未来经济。同年2月24日,该公司又在2009 IBM论坛上公布了“智慧地球”的最新策略。此策略的提出立刻得到了包括美国在内的世界各国各界的高度关注,甚至有分析认为该策略将上升至美国的国家战略层面。
  作为物联网的另一积极推崇者――欧盟则致力于“未来物联网”这一构想。欧盟信息社会和媒体司于2009年5月20日公布的《未来互联网2020:一个业界专家组的愿景》指出,�W洲目前正面临的各种问题和挑战(例如:经济衰退、气候变化、全球竞争、人口老龄化等)能够通过发展建设物联网这一关键举措来得到较好的解决。
  2 物联网工程在国内发展的现状
  我国物联网技能与世界其它国家相比具有同发优势,我国中科院早在1999年就起初了物联网――传感网的研讨。在世界传感网研讨领域,我国与美德韩一并成为国际标准制定的主导国。无论在政府决策方面,还是在技能研发和人才培养等方面,我国都采取了一系列的对策措施来促进物联网家当的发展。
  在政府决策方面,2009年8月7日,温家宝总理在视察无锡时提出“感知中国”理念。2010年3月5日,温家宝总理在全国两会上发表的《政府事务汇报》明确将“加快物联网的研发应用”纳入我国新兴战略性家当。物联网被确定为《国家中长期科学与技能发展规划(2006-2020年)》和“新一代宽带移动无线通讯网”重大专项中的重点研讨领域。国务院、发改委、工信部、科技部四部门确定采取四大举措来支持电信运营企业开展物联网技能创新与应用。
  在技能研发方面,我国北京、西安、苏州、无锡、南京等地已成立了多家物联网技能研发机构,例如,中科院上海微系统所与无锡市合作成立无锡微纳传感网工程技能研发中心,在苏州科技城建立全国首家高铁物联网技能应用中心。
  在人才培养方面,无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技能研讨和家当发展签署合作协议;南京邮电大学成立全国高校首家物联网研讨院;江南大学成立全国第一个专门从事物联网研讨和人才培养的基地――物联网工程学院。另外,哈尔滨工业大学、清华大学、上海交大等多个国内重点院校都已设置物联网专业、开设系列化的物联网专业课程。
  目前,我国物联网技能的发展主要专注于传感器、RFID、云计算及普适计算等领域,在微型传感器、传感器终端机、无线智能传感器网络通讯技能、移动基站等方面已经取得了重大的进展。然而从总体而言,我国物联网的发展尚处于“观念”阶段,在一定程度上缺乏总体规划的物联网发展战略和路线图,科技与家当主攻方向有些不明确。基于各自的利益,相关利益方的争夺可能使我国政府对物联网技能和家当的支持方向和力度产生偏差。
  3 物联网工程的体系结构浅析
  随着物联网应用领域的不时延伸和应用需求的不时增加,我们不经发现,物联网应用系统的规划和设计极易因为设计者的视角不同而不同,并且随着物联网技能的不时发展,未来各种新技能都将有可能逐渐融入物联网体系中。因此,我们急需建立一个开放和具有总体框架教导作用的体系架构,用于教导具体的物联网应用系统的设计。
  到目前为止,国内外的学者们根据物联网应用和研讨角度的不同,提出了以下几种不同的物联网体系结构理论:
  3.1 WOT体系结构
  该体系结构为一种以用户为中心建立的面向运用的物联网,它是通过将WEB服务移植到系统上,选取大略WEB服务的形式来使用物联网。
  3.2 自主体系结构
  该体系结构主要适用于异构的物联网无线通信环境,它主要分为知识面、抑制面、数据面和管理面。知识面将整个网络信息的完整视图提炼成网络系统的知识,从而用于教导抑制面的适应性抑制;抑制面用于向数据面发送配置报文,从而优化数据面的吞吐量和可靠性;数据面用于传递数据分组;管理面则用于通过协调和管理以上三者的交互来提供物联网的自主能力。
  3.3 ITU体系结构
  该体系结构由国际电信联盟提出,它自上而下划分为以下五个层次:
  3.3.1 应用层
  该层主要负责各种实际应用的实现;
  3.3.2 服务管理层
  该层主要由计算机群和相关的应用软件构成,例如有Savant中间件。
  3.3.3 互联网层
  该层为整个物联网体系的一个基础骨干网络,主要负责为应用平台提供基础网络支撑。
  3.3.4 接入层
  该层主要负责把感知层获取的信息传送至互联网层。
  3.3.5 感知层
  该层主要负责通过利用各种传感器识别或获取物品的数据(包括固有属性数据和状态数据),并对其进行分类和共享,让物品可以自己说话,成为“智能物件”。该体系结构最大的特点是依托下一代网络,由各种子传感网络组成总通讯网络为用户提供各种应用服务。
  3.4 M2M(Machine To Machine)体系结构
  该体系结构是由欧洲电信标准化协会机器对机器技能委员会从端到端的全景角度研讨机器对机器通讯而提出的一个简化版的ITU体系架构。其特点是专注于M2M网络中机器到机器之间通讯。
  参考文献
  [1]陈柳钦.物联网:国内外发展动态及亟待解决的关键问题[J].决策咨询通信,2010(05).
  [2]崔伟峰.物联网在高校校园的应用[J].数字技能与应用,2011(10).
  作者单位
  武汉第二中学国际部 湖北省武汉市 430010
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