物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層主要完成數(shù)據(jù)的管理和數(shù)據(jù)的處理29

1、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層主要完成數(shù)據(jù)的管理和數(shù)據(jù)的處理，并將這些數(shù)據(jù)與各行業(yè)應(yīng)用相結(jié)合。應(yīng)用層包括以下三個(gè)部分：1.物聯(lián)網(wǎng)中中間件物聯(lián)網(wǎng)中間件是是一種獨(dú)立的的系統(tǒng)軟件或或服務(wù)程序，中中間件將許多多可以公用的的能力進(jìn)行統(tǒng)統(tǒng)一封裝，提提供給物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)應(yīng)用使用。2.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用就是是用戶直接使使用的各種應(yīng)應(yīng)用，如智能能操控、安防防、電力抄表表、遠(yuǎn)程醫(yī)療療、智能農(nóng)業(yè)業(yè)等等。3.云計(jì)算云計(jì)算將助力物物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和和分析。依據(jù)據(jù)云計(jì)算的服服務(wù)類型可以以將云分為33層：基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)務(wù)(IaaSS)、平臺(tái)即即服務(wù)（PaaaS)、服服務(wù)和軟件即即服務(wù)（SaaaS).2010中國(guó)國(guó)國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)大大會(huì)會(huì)刊(

2、2010-112-09 10:300:28) 1 物聯(lián)網(wǎng)概述述1.11物聯(lián)網(wǎng)的定定義物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)（Intternett Of TThingss）概念的提出已已經(jīng)有十余年年的歷史，并并在世界范圍內(nèi)引引起越來越高高的關(guān)注。在在國(guó)內(nèi)，隨著著政府對(duì)物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)關(guān)注注和支持力度度的顯著提高高，物聯(lián)網(wǎng)已已經(jīng)逐漸從產(chǎn)產(chǎn)業(yè)愿景走向向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。但由于于物聯(lián)網(wǎng)的概概念一直以來來缺乏清晰可可辨識(shí)的定義義，以及一些些利益相關(guān)方方爭(zhēng)相對(duì)這一一概念進(jìn)行基基于自身利益益的解讀，使使得市場(chǎng)各方方對(duì)其內(nèi)涵和和外延認(rèn)識(shí)不不清，這既造造成了產(chǎn)業(yè)應(yīng)應(yīng)用界、技術(shù)術(shù)投資界和證證券市場(chǎng)在投投資方向上的的混亂，也可可能使政府的的支持方向產(chǎn)產(chǎn)生偏

3、差。為改變這這一現(xiàn)象，驅(qū)驅(qū)散物聯(lián)網(wǎng)概概念上的迷霧霧，幫助產(chǎn)業(yè)業(yè)獲得更好的的發(fā)展，易觀經(jīng)經(jīng)過對(duì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)所屬行業(yè)和競(jìng)爭(zhēng)性性行業(yè)的廣泛泛調(diào)研以及對(duì)對(duì)多家權(quán)威機(jī)機(jī)構(gòu)的深度訪訪談，推出了了國(guó)內(nèi)第一份份從廣度和深深度剖析物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的報(bào)報(bào)告。在本報(bào)報(bào)告中，易觀觀對(duì)物聯(lián)網(wǎng)第第一次給出了了明確清晰的的定義：物聯(lián)網(wǎng)，是是指通過各種種手段，將現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的物物理信息進(jìn)行行自動(dòng)化、實(shí)實(shí)時(shí)性、大范范圍、全天候候的標(biāo)記、采采集、匯總和和分析，并在在必要時(shí)進(jìn)行行反饋控制的的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)具有典型的的層級(jí)特性，一一個(gè)完整的物物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一一般包含以下下五個(gè)層面的的功能：一信息感感知層該層的的主要任務(wù)是是將大范圍內(nèi)內(nèi)的現(xiàn)實(shí)世

4、界界的各種物理理量通過各種種手段，實(shí)時(shí)時(shí)并自動(dòng)化的的轉(zhuǎn)化為虛擬擬世界可處理理的數(shù)字化信信息或者數(shù)據(jù)據(jù)。物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)所采集的的信息主要有有如下種類：傳感信息：如如溫度、濕度度、壓力、氣氣體濃度、生生命體征等；物品屬性信信息：如物品品名稱、型號(hào)號(hào)、特性、價(jià)價(jià)格等；工作作狀態(tài)信息：如儀器、設(shè)設(shè)備的工作參參數(shù)等；地理理位置信息：如物品所處處的地理位置置等；信信息采集層的的主要任務(wù)是是對(duì)各種信息息進(jìn)行標(biāo)記，并并通過傳感等等手段，將這這些標(biāo)記的信信息和現(xiàn)實(shí)世世界的物理信信息進(jìn)行采集集，將其轉(zhuǎn)化化為可供處理理的數(shù)字化信信息。信信息采集層涉涉及的典型技技術(shù)如：RFFID（射頻識(shí)別）、各各種傳感器等。二信息匯聚層層

5、該層的的主要任務(wù)是是將信息采集集層采集到的的信息，通過過各種網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)進(jìn)行匯總總，將大范圍圍內(nèi)的信息整整合到一起，以以供處理。信息匯總總層涉及的典典型技術(shù)如：Ad-hooc（多跳移移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)），傳傳感器網(wǎng)絡(luò)，WWi-Fi等等。三信息處理層層該層的的主要任務(wù)是是將信息匯總總層匯總而來來的信息，進(jìn)進(jìn)行分析和處處理，從而對(duì)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的的實(shí)時(shí)情況形形成數(shù)字化的的認(rèn)知。信息處理層層典型的技術(shù)術(shù)如：GISS（地理信息息系統(tǒng)）kk1 、EERP（企業(yè)業(yè)資源管理計(jì)劃）物物聯(lián)網(wǎng)主要有有以下幾個(gè)特特點(diǎn)：實(shí)時(shí)性性由于信信息采集層的的工作可以實(shí)實(shí)時(shí)進(jìn)行，所所以，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)能夠保障所所獲得的信息息是實(shí)時(shí)的真真實(shí)信息，從

6、從而在最大限限度上保證了了決策處理的的實(shí)時(shí)性和有有效性。大范范圍由于于信息采集層層設(shè)備相對(duì)廉廉價(jià)，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)?duì)現(xiàn)實(shí)世界中中大范圍內(nèi)的的信息進(jìn)行采采集分析和處處理，從而提提供足夠的數(shù)數(shù)據(jù)和信息以以保障決策處處理的有效性性，隨著Add-hoc技技術(shù)的引入，獲獲得了無線自自動(dòng)組網(wǎng)能力力的物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)進(jìn)一步擴(kuò)大了了其傳感范圍圍。自動(dòng)化物聯(lián)網(wǎng)的的設(shè)計(jì)愿景是是用自動(dòng)化的的設(shè)備代替人人工，三個(gè)層層次的全部設(shè)設(shè)備都可以實(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控控制，因此，物物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)一一經(jīng)部署，一一般不再需要要人工干預(yù)，既既提高了運(yùn)作作效率、減少少出錯(cuò)幾率，又又能夠在很大大程度上降低低維護(hù)成本。全天候由于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)部署之后自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)

7、，無需人工干預(yù)，因此，其布設(shè)可以基本不受環(huán)境條件和氣象變化的限制，實(shí)現(xiàn)全天候的運(yùn)轉(zhuǎn)和工作。從而使整套系統(tǒng)更為穩(wěn)定而有效。1.2物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)（不同層面需要不同的技術(shù)）易觀認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)并不是一項(xiàng)單一的技術(shù)，而是多種技術(shù)的綜合應(yīng)用，在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用到的技術(shù)主要包括：感知層：傳感器技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、二維碼技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)傳感器技術(shù)射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，簡(jiǎn)稱RFID）是通過無線電信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)的無線通訊技術(shù)。在國(guó)內(nèi)，RFID已經(jīng)在身份證件、電子收費(fèi)系統(tǒng)和物流管理等領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用。RFID技術(shù)市場(chǎng)應(yīng)用成熟

8、，標(biāo)簽成本低廉，但RFID一般不具備數(shù)據(jù)采集功能，多用來進(jìn)行物品的身份甄別和屬性的存儲(chǔ)，且在金屬和液體環(huán)境下應(yīng)用受限，RFID技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息采集層技術(shù)。微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）微機(jī)電系統(tǒng)（Micro Electro Mechanical Systems，簡(jiǎn)稱MEMS） 是指利用大規(guī)模集成電路制造工藝，經(jīng)過微米級(jí)加工，得到的集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。MEMS技術(shù)近幾年的飛速發(fā)展，為傳感器節(jié)點(diǎn)的智能化、小型化、功率的不斷降低制造了成熟的條件，目前已經(jīng)在全球形成百億美元規(guī)模的龐大市場(chǎng)。近年更是出現(xiàn)了集成度更高的納米機(jī)電系統(tǒng)（Nano-E

9、lectromechanical System，簡(jiǎn)稱NEMS）。具有微型化、智能化、多功能、高集成度和適合大批量生產(chǎn)等特點(diǎn)。MEMS技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息采集層技術(shù)。信息匯聚層：傳感網(wǎng)自組網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)及廣域網(wǎng)技術(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）技術(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Wireless Sensor Network，簡(jiǎn)稱WSN）的基本功能是將一系列空間上分散的傳感器單元通過自組織的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，從而將各自采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸匯總，以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間分散范圍內(nèi)的物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控，并根據(jù)這些信息進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理。WSN技術(shù)貫穿物聯(lián)網(wǎng)的三個(gè)層面，是結(jié)合了計(jì)算、通信、傳感器三項(xiàng)技術(shù)相的一

10、門新興技術(shù)，具有較大范圍、低成本、高密度、靈活布設(shè)、實(shí)時(shí)采集、全天候工作的優(yōu)勢(shì)，且對(duì)物聯(lián)網(wǎng)其他產(chǎn)業(yè)具有顯著帶動(dòng)作用。Wi-FiWi-Fi （Wireless Fidelity， 無線保真技術(shù)）是一種基于接入點(diǎn)（Access Point）的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，目前已有一定規(guī)模的布設(shè)，在部分應(yīng)用中與傳感器相結(jié)合。Wi-Fi技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息匯總層技術(shù)。GPRSGPRS （General Packet Radio Service，通用分組無線服務(wù)）是一種基于GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)。GPRS技術(shù)可以充分利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)，目前在很多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中也有部分應(yīng)用。GPRS技術(shù)屬于物聯(lián)

11、網(wǎng)的信息匯總層技術(shù)。傳輸層：通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、3G網(wǎng)絡(luò)、GPRS網(wǎng)絡(luò)、廣電網(wǎng)絡(luò)、NGB等廣域網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)層：專家系統(tǒng)、云計(jì)算、API接口、客戶管理、GIS、ERP企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）企業(yè)資源計(jì)劃（Enterprise Resource Planning，簡(jiǎn)稱ERP） 是指建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)化的管理思想，為企業(yè)決策層及員工提供決策運(yùn)行手段的管理平臺(tái)。ERP技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息處理層技術(shù)。專家系統(tǒng)（Expert System）專家系統(tǒng)（Expert System） 是一個(gè)含有大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蚶萌祟悓＜业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)來處理該領(lǐng)域問題的智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。屬于信息處理層技術(shù)

12、。應(yīng)用層：垂直行業(yè)應(yīng)用、系統(tǒng)集成、資源打包圖1-1物聯(lián)網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)和各層相關(guān)技術(shù)易觀分析認(rèn)為，從物聯(lián)網(wǎng)的定義及各類技術(shù)所起的作用來看，物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)應(yīng)該是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）技術(shù) ，主要原因是：WSN技術(shù)貫穿物聯(lián)網(wǎng)的全部三個(gè)層次，是其它層面技術(shù)的整合應(yīng)用，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有提綱挈領(lǐng)的作用。WSN技術(shù)的發(fā)展，能為其它層面的技術(shù)提供更明確的發(fā)展方向。WSN技術(shù)的應(yīng)用將極大的帶動(dòng)其它各層技術(shù)的發(fā)展。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，WSN往往成為系統(tǒng)的核心，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中其它層面的技術(shù)，如MEMS、RFID等，都在WSN技術(shù)中有所應(yīng)用，WSN技術(shù)和市場(chǎng)的不斷發(fā)展將給這些技術(shù)帶來不斷擴(kuò)大的市場(chǎng)。經(jīng)過普遍調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)，在W

13、SN的組網(wǎng)方面每進(jìn)行一元錢的投資，將拉動(dòng)RFID、傳感器、集成電路、軟件、系統(tǒng)集成等相關(guān)產(chǎn)業(yè)1015元的投資。WSN是物聯(lián)網(wǎng)中最新鮮，最具增長(zhǎng)性的技術(shù)，與RFID、MEMS等發(fā)展周期較長(zhǎng)的技術(shù)不同，WSN能產(chǎn)生更新的應(yīng)用，使產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生更大的增量。因此，易觀認(rèn)為，推動(dòng)WSN的發(fā)展對(duì)促進(jìn)整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有顯著作用。1.3物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類社會(huì)存儲(chǔ)、分析、處理信息的能力大幅度的提高。從而在人類生活中出現(xiàn)了真實(shí)的物質(zhì)世界和虛擬的信息世界這樣“兩個(gè)世界”，這是對(duì)如此龐大的信息處理能力的浪費(fèi)。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，正是將在這兩個(gè)世界之間建立起一座橋梁。易觀預(yù)測(cè)，物聯(lián)網(wǎng)將構(gòu)成一

14、個(gè)日益整合的，由無數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成的全球性系統(tǒng)包含60億人、上億個(gè)應(yīng)用、1萬億個(gè)設(shè)備及其之間每天的100萬億次交互。這樣一個(gè)龐大的系統(tǒng)給人們的生活帶來的變化是不言而喻的，我們將不僅與信息相連，更將通過信息與遠(yuǎn)處的實(shí)物相連。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，將極大的改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)和生活方式。它不僅將使我們的生活更舒適，更便捷，更環(huán)保，更安全，還將把現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界更和諧，更有效的聯(lián)系起來，利用現(xiàn)有的并仍在不斷發(fā)展的信息處理工具，物聯(lián)網(wǎng)將影響和改變現(xiàn)實(shí)世界，將認(rèn)識(shí)自然的工具應(yīng)用到改變自然的實(shí)踐之中。1.3.1 物聯(lián)網(wǎng)催生產(chǎn)業(yè)革命自從1965年首個(gè)集成電路計(jì)算機(jī)誕生以來，大約每隔15年，信息技術(shù)領(lǐng)域就會(huì)給世界帶來一次信

15、息產(chǎn)業(yè)革命。1980年個(gè)人計(jì)算機(jī)的問世，1995年以“信息高速公路”為代表的互聯(lián)網(wǎng)革命。而如今，以“智慧的地球”為代表的新一代物聯(lián)網(wǎng)革命已經(jīng)擺到了我們的面前。易觀判斷：從信息處理到信息傳播再到信息傳感，信息發(fā)展越來越進(jìn)入物質(zhì)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到生產(chǎn)環(huán)節(jié)，將能夠?qū)崿F(xiàn)更加智能化、針對(duì)性的生產(chǎn)管理，使得整個(gè)人類社會(huì)的生產(chǎn)活動(dòng)更加環(huán)保、智能、安全。物聯(lián)網(wǎng)的影響正在逐漸滲透到人類社會(huì)的各個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)中。為人類的生產(chǎn)活動(dòng)帶來巨大的變革：生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)環(huán)保和智能化通過物聯(lián)網(wǎng)，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行全程監(jiān)控，并進(jìn)行及時(shí)的反饋，將極大的提高成品率，并更加有針對(duì)性的利用能源。2008年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)為全球的各類企業(yè)節(jié)約

16、能源開支數(shù)十億美元，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展并更多的深入到生產(chǎn)活動(dòng)，這一數(shù)字將不斷擴(kuò)大，一種依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型節(jié)能、環(huán)保、智能化的生產(chǎn)方式將逐漸形成。這種新型的生產(chǎn)方式將降低人類的生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)能源的依賴，為解決全球范圍內(nèi)的環(huán)境污染問題和能源危機(jī)開辟一條新路。生產(chǎn)活動(dòng)提升安全性通過物聯(lián)網(wǎng)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將能夠提前預(yù)知和及時(shí)解決生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn)，極大程度的保障工作人員的人身安全，真正做到“以人為本”。如目前國(guó)內(nèi)部分礦業(yè)企業(yè)已經(jīng)開始使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行井下環(huán)境監(jiān)測(cè)，有效的避免了礦難事故的發(fā)生，大幅提高了井下作業(yè)的安全系數(shù)，有效規(guī)避了企業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)。生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)針對(duì)性和計(jì)劃性在物聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展完善

17、并最終與互聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合之后，每時(shí)每刻全球各類商品的生產(chǎn)和消費(fèi)狀況將都能夠從互聯(lián)網(wǎng)上得到，各個(gè)企業(yè)將能夠更方便，更準(zhǔn)確的了解到產(chǎn)品的供需和市場(chǎng)狀況，據(jù)此調(diào)整自己的生產(chǎn)計(jì)劃，從而避免過量生產(chǎn)造成產(chǎn)能浪費(fèi)和各種經(jīng)濟(jì)問題。1.3.2 物聯(lián)網(wǎng)改變?nèi)藗兊纳罘绞轿锫?lián)網(wǎng)的出現(xiàn)并不僅僅會(huì)對(duì)人類社會(huì)的生產(chǎn)活動(dòng)帶來根本性的變化，同時(shí)也會(huì)從根本上改變我們的生活：人類生活將更加綠色、環(huán)保通過物聯(lián)網(wǎng)和隨之而來的各種智能家居系統(tǒng)，人們將能夠更好的了解身邊的自然環(huán)境，并更大限度的利用自然環(huán)境來為自己營(yíng)造舒適安全的生活環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處。比如應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧電網(wǎng)，把靜態(tài)的、低效的電力輸送網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)可調(diào)整的智能網(wǎng)絡(luò)，對(duì)能源系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)不同時(shí)段的用電需求，將電力按最優(yōu)方案予以分配。目前，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的節(jié)能空調(diào)、照明系統(tǒng)等已經(jīng)開始展示出了物聯(lián)網(wǎng)在這方面的魅力，隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，這一趨勢(shì)將變的越來越明顯。人類生活將更加信息化隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷應(yīng)用到各行各業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)中，人們獲取信息的手段將更加的豐富和可靠，人們將能夠更方便、更準(zhǔn)確的了解自己周圍的生活環(huán)境。比如：人們將很方便的知道自己所購(gòu)買的商品的生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸?shù)纫幌盗羞^程，從而更方便的對(duì)商品質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定；應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的城市交通基礎(chǔ)設(shè)施可以將整個(gè)城市內(nèi)的車輛