Vol.29No.1
Jan.2013
赤峰学院学报（自然科学版）
JournalofChifengUniversity（NaturalScienceEdition）
第29卷第1期（下）
2013年1月
物联网的产生和发展，掀起了又一次信息产业浪潮，一
个全新的技术领域为IT和通信行业开创了一片广阔的新
市场.进入21世纪后，物联网逐步从起步期向发展期过渡，
物联网技术研究明显增速.其无限发展潜力和广泛研究空间
都对物联网技术发展提出了更多要求，然而在其发展进程
中，也将面临着发展中不可避免的诸多问题.这些问题中，对
物联网体系G80G81的G82G83和明G84进一步G85一和G86G87的要G88G89
G8AG89G8BG8C对物联网系G85G8DG8E的G8FG90技术和G91G92技术进一步
提G93G94G95物联网G96G97G98和产业G98，都G99物联网研究G9A向中
要G9BG9C的问题.
1物联网体系结构研究现状
物联网的G8DG8E和G9D体系G85的G86G9EG9FGA0GA1G8CGA2GA3GA4要体
系G80G81的GA5GA6GA7GA8G8CGA9GAA在这一GAB提GACG8C面对GADGAE广泛的物
联网G8CGAFGB0避免GB1GB2G93GB3GB4的GB5GB6而产生GB5GB6GB7GA1G80GB8的
GB9GBAGBBGBC.GB1GBDG8C物联网GBEGBFGBCGC0一个开GC1的GC2GC3GC4的GC2GA5GA6
GC5的体系G80G81.GA9GAA在G85一的体系G80G81中G8CGAFGB0GAAGC6对GC7GC8
将GC9GCA新技术GCBGCCGCD物联网系G85中G8CGAFGB0G9D体GB7GA1出物联
网技术的GCEGCFGC2GADGAEGD0GC5GC2GD1GC0GD0GD2和GD3G8A发展GD4GD5.
GD6而对物联网而GD7G8C从GC4体G8AGD8G8C其体系GD9GABGDAGD3GC3全
GBCGC0G8CGDBGB6物联网的GDCGDDGDEG8CGD9GABGDAGDFGAA一个G96G97的GC2G85一
的GC2G86G87的体系GE0G81.GE1着物联网GADGAEG87GE2的GB5GE3GE4展G8C更多
GE5G85行业的物联网GADGAE在向更GE6GE7次GE8GE9后G8CGEAGEB步GBCGC0
了物联网体系G80G81GECGBC.这一GECGBC的研究GC0GD2GEDGEE了ITU的
GEFG8F研究G9AGF0G8C从物联网GADGAEGE7面GF1提G93GC2G82G83GF2GBCGC0G87
GF3G8CGF4GF5GF6的GADGAE场GF7GF8GF9GFAGFBG8C逐GE7向GACG8CGE8GE9GCD更GFCGE7
的技术GA6G81G8C从而GBCGC0了GD9GABGFDGFEGF1GFF行的几GCA物联网体
系G80G81G8C这些体系G80G81都G9DGAA典GD2的GE7GFB特GC7.
从GFA义G8AGD8G8C体系G80G81包括一GD1部件G94G95部件之间的
联系.在GF8GE7次体系G80G81中G8C一GDE将系G85功GB0和GD1件GF8GC0GB5
GB6的功GB0GE7次G8CGA9GAA处于最GF1GE7的GD1件和功GB0GAF可G94被系
G85GAE户访问G8CGA9GAAGEF邻GE7次之间GAFGB0调GAE函数GC2互GEF对话.例
GDB一个基本的商务处理系G85的GE7次G80G81可GF8为GAE户逻辑
GE7GC2事物逻辑GE7和G91G92GE7.这一GD0GD2G99系G85GB7GA1中体系G80G81
常GAE的G8C也G99G85一的GC2G86G87的一GCAG80G81.
物联网体系G80G81G8EGAC仍G99G94GEBGFB阶段的基础研究为
主G8CGDFGAAG85一G86G87G98的体系G80G81GD0GD2G8C但GD9GAB被广泛认GB6的
主要GAA两GCA体系G80G81：一个G99基于泛在GE5感网的五GE7体系
G80G81G8C另一个G99基于M2M体系的三GE7体系G80G81.
2物联网宏观应用场景分类
物联网体系G80G81的GB7GA1必须建立在物联网GADGAE对其技
术的GA4G88基础GF1G8CIBM提出G8C物联网的G8DG8EG99基于3I时代的
基础GF1G8DG8E5AG98的物联网世界.依据物联网“全面感知GC2可
靠GE5输GC2智GB0处理”这三大特GC7G8C可将物联网GA7持的GF5GF6GAD
GAE场GF7GF8为认知GB0力GC2泛在G98GC2综合信息服务三GF9G8CG9D体GAD
GAE场GF7GF8GF9GDBGAC.
（1）G9D备物理世界认知GB0力的GADGAE.根据物理世界的GEF
G8F信息G8CGDBGAE户偏好GC2生理状态GC2周边环境等G8C改善GAE户的业
务体验.
（2）在网络融合基础GF1的泛在G98GADGAE.GB5G94业务GF9GD2G9E
GF8G8C而G99从网络的业务提供G9AGF3G9EGF8G8C强调泛在网络区别于
G8EGAA网络的业务提供G9AGF3.GDB异G81网络环境的无缝接GCCG8C协
GB6异G81网络的宽带业务提供G8C面向GADGAE的终G80GB0力协GB6等.
（3）基于GADGAEGD9G96的综合信息服务GADGAE.G81括基于GADGAEGD9G96
的信息G82G83GC2GF8发GC2GF8G84GC2网络和GAE户行为G9CG85和G86行.GDBG94
G87G88G89全为GD9G96的GFAG8AGC2G8B别GC2G8CG8DGC2G8EG8FGC2G90G91G8CG92互GF3的
GPSG93G94等.
3基于技术细节差别的物联网应用架构
在物联网GF5GF6GADGAE场GF7GF8为三GF9的基础GF1G8C物联网GAD
GAEGA6G81G95在着技术GCEGCF的G96别.GC6对GB5GB6的技术面向G8C可将
物联网GADGAEGA6G81GF8为“基于RFID的物联网GADGAEGC2基于GE5感
网络的物联网GADGAE和基于M2M的物联网GADGAE”三GF9GADGAEGA6
G81.
基于RFID的物联网GADGAE主要G99G97G98G96G99G8CEPC
GlobalG96G97将Auto-ID系G85GF8为五大GD1GC0技术G8CGF8别G99EPC
G96G99GC2RFIDG96G99G9AG9BG9CGC2ALE中间件GC2EPCIS信息服务系G85
G94G95G81G9D了ONS和PML的信息发G8E服务.这一GF8GF9G96G97G9E
GCD了业界广泛认GB6.
GE5感网主要G81括无G9FGE5感网WSNGC2GA0GA1GE5感网VSNGC2
物联网体系G80G81G9FGD1GC0GD0GD2研究
唐琳
（赤峰学院计算机与信息工程学院，内蒙古赤峰024000）
摘要：物联网涵盖范围广泛，涉及领域众多，针对物联网的研究逐渐深入，物联网体系结构仍处于研究发展阶段，初具
形状却缺乏统一标准，首先介绍了国际电信联盟（ITU）提出的泛在传感器网络（USN）五G80体系结构，G81G82介绍了M2M体系
G83G84下的G85G80体系结构，提出了物联网体系G84构的研究G86G87，G88出了物联网体系G89G8A.
关键词：物联网G8B体系结构G8BUSNG8BM2M
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1673-260X（2013）01-0026-03
26--
人体传感网BSN等，这些传感网为物联网应用提供了不同
的技术领域.
基于M2M（机器到机器通信）的物联网应用主要是以机
器终端智能交互为核心的网络化应用服务.基于M2M的技
术体系架构覆盖范围被业界认为是目前架构中分布最广泛
的一种，其中包含了EPCGlobal标准和无线传感网的部分
内容，也涵盖了有线和无线两种通信方式.典型的M2M系统
G80M2M应用G81M2M中G82G83G81网络G84G81M2M网G85G81G86G87G88G89G8A
G8B部分G8CG8D，这些G8CG8D覆盖G8EG8FG90了传统的SCADA系统，
包G91了IEEE802.11a/b/gG81WLANG81ZigbeeG81Wi-FiG81G92G93通信网
络等G94种通信技术.
4基于泛在传感网的五层体系结构组成模型
基于泛G95传感网的G8AG84体系G96构G80ITU-TG95Y.2002
G97G98中G99G9A提G9B，G9CG9DG9E型G9FGA0为USNG8AG84体系G96构，USN
GA1泛G95传感网络.USNG8AG84体系G96构G9C物联网GA2GA3GA4GA5分为
G8AG84，分GA6是GA7G84传感器网络G81泛G95传感器网络GA8GA9网络G81
泛G95传感器网络基GAAGABGAC网络G81泛G95传感器网络中G82G83G81泛
G95传感器网络应用GADGAE.GAFGB01USNG8AG84体系G96构.
GB1GB2GB3GB4人GB5G95GB6基GAAGA5G9C物联网体系G96构GB7分为G8A
G8BG84GB8GB9感GBAG84G81GA8GA9G84G81网络G84G81GBBGBCG84G81应用G84，其G96构G9E
型GBDGB02GBEGBF.
4.1感GBAG84
GC0GC1信GC2感GBAG84GC3感GBAGC4GC5G84，GC6GC7分为物GC8GC9GCAG81信
GC2GCBGCC和信GC2GCDGCE，主要GCFG8D信GC2的GD0GCC和GD1GD2GD3GC8，感GBA
G84主要GD4务是G9CGD5GD6GD7物的物GC8信GC2通GD8物GC8GC9GCAGD9GDAGDB
GD6GDCGA2GDDGDE化为GDFGE0化信GC2GC3GDFGE1，其GE2GE3是GE4G9AGE5GE6种
信GC2GE7GE8标GE9，GEAGA4通GD8传感器GD9技术，G9C有标GE9的信GC2GC3
物GC8信GC2GE7GE8GCBGCC，GEBGD8物GC8GC9GCAGECG9C其GDE化为GC6提供GD1
GEDGD3GC8的GDFGE0化信GC2.G8CG8DG9DG84的典型技术有RFIDG81传感器
GEE其网络GD9.
4.2GA8GA9GEF
GC0GC1网络GA8GA9GEFGC3信GC2GCDGF0GEF，主要通GD8网络技术GCF
G8DGE6GF1G88G89的网络GA8GA9和G8C网，GF2GF3GF4GF5GE6GF1网络的GA8GA9
方式，主要GD4务是G9C感GBAGEFGF6GCC到的信GC2GE7GE8GF7GF8G81GCDGF0，
以供GF9GFAG84GD3GC8，G8EGCFG8DGFB构网络的GFCGF8.G9DG84GBEGFDGEEGFE的
典型技术和网络GA8GA9方式主要有Ad-hocG813G/4GG81Mesh网
络G81传感器网络G81Wi-FiG81有线GC3GFF星GD9.
4.3网络GEF
GC0GC1信GC2传输GEF，基本G80原有的互联网G81电信网GC3电视
网G8CG8D，主要GCFG8D信GC2的G86距离传输GD9功能，GF2GF3GF4GF5信GC2
的GFAGC6靠性G81GFA有效性和GFA安全性传送.随着IPv6技术的发
G90和三网GFCGF8的推GE7，网络GEFG9C朝向GA3一代网络和全IP网
络发G90.
4.4GBBGBCGEF
GC0GC1中G82G83GEFG81业务GEFGC3运营GEF，主要GCFG8D信GC2的表达
与GD3GC8，最终达GFE语义互操作和信GC2共享的目的，其主要GD4
务是物联网基GAA的运营G81服务和管GC8，是网络基GAAG88施与架
构的主体，是GD6GD5物联网业务能力和运营GBBGBC能力G81贯通GA5
GA3GEF级G85系的核心G8CG8D.G9DGEFGE5GA3GEFGE7GE8网络资源认GBA，GD6
GD5GA2适应性传输；GE5GA5GEF提供统一标准的GA8口GEE包含了计
算虚拟化和存储虚拟化的虚拟化逻辑G9E型GBBGBC.GBEGFDGEEGFE的
典型技术是云计算.GB1GB2物联网体系G96构中GBBGBCGEF的主体架
构主要G80中GB2电信G81中GB2G92GDDG81广电网络GD9基GAA运营商G8CG8D.
4.5应用GEF
主要利用GEBGD8GD3GC8的感GBA信GC2GDFGE1，为用户提供丰富
的特定服务，GCFG8D服务发GD5和服务呈GD5的工作，是物联网G95
GE6G8BGE8业的GF2要应用GEF面，其中典型的应用代表GE8业就是
物流业.
5基于M2M体系的三层体系结构组成模型
M2M体系是G80欧洲电信标准化协会机器GE5机器技术委
GB5会（ETSIM2MTC）提G9B的，G9D协会从端GFE端的全景角度
GE5M2M通信GB3GB4G9B发，给G9B了一种GD1GED的M2M体系G96构，
被认为是USNG8AGEF体系G96构的GD1化版本.
M2M体系G96构因其GB3GB4较早，被作为物联网GD5阶GDB应
用的主要形式，参照M2M体系，物联网三GEF体系G96构分为GB9
感GBAGEFG81网络GEFG81应用GEF三G8BGEF级.其G96构G9E型GBDGB04GBEGBF.
基于M2M体系的物联网三GEF体系G96构G9E型中，三GEF的
G85系GC6以形容为GB9感GBAGEF相当于人体的皮肤和G8A官；网络GEF
GB01USNG8AGEF体系G96构
GB02物联网G8AGEF体系G96构G8CG8DG9E型
GB03M2M体系G96构
27--
相当于人体的神经中枢和大脑；应用层相当于人的社会分
工.
在物联网三层体系结构中，最底层为感知层，是物联网
的皮肤和五官，主要完成物体识别和信息采集.感知层包括
二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS
等，主要作用是识别物体、采集信息以及编码标识.该层关键
技术主要包括检测技术、中低速无线或有线短距离传输G80
术等.G81体G82G83，感知层G84G85G86传感器G87术、G88G89G8AG8BG8CG87
术、G8DG8EG8F网G87术、无线G90信G87术、G91G92G8A信息G93G94G87术等，
G8EG95G90G96G97G98集成G99的G9AG9B传感器的G9C作G9DG9EG9F测、感知
和采集G97GA0GA1GA2GA3G9F测GA4GA5的信息.G90G96G88G89G8A系GA6GA4信息
GA7GA8G93G94，GA9G90G96GAAGABGACG8FGAD无线G90信网GAE以GAFGB0中GB1GB2
G8AGB3GB4感知信息传GB5GB6GB7G89层的GB8GB9GBAGBB和GBCG89网GBD，最
GBEGB6GBF用GC0GBEGC1，GC2GC3GC4GC5G9DGC6GC7无G93GC8在GC9的物联网的G94
GCA.
GCB二层是网GAE层，GCCGCD为传输层，是物联网的神GCE中枢
和大GCF，主要完成信息传GD0和G93G94.网GAE层GD1括G90信GD2GD3联
网的GD4GD5网GAE、网GAEGD6G94中GD7和信息G93G94中GD7等.网GAE层GB3
感知层GD8GD9的信息GDAGDBGDCGDD、GDAGDEGDFGDDGE0GDA有GE1GDDGE2GE3GA8传
GB5和G93G94，G9DGC6GE4GE5GE6GE7的GD3联GE8G8E，主要GE9GEAGEBG90信网GAE
和GD3联网G8F成.为G9DGC6GEC物物相GEDGC9的GEEGEF，网GAE层GB3G84GD5GF0
用GF1距离有线/无线G90信技术、网GAE技术、IPv6、2G/3G、
Wi-Fi等G90信技术，G9DGC6有线GD2无线的GF2GD5、GF3GF4GD2GF5GF4的
GF2GD5、感知网GD2G90信网的GF2GD5.GF6G9E，网GAE层中的感知GF7GF8GD6
G94GD2G93G94G80术是G9DGC6以GF7GF8为中GD7的物联网的GF9GD7技术.感
知GF7GF8GD6G94GD2G93G94技术GD1括物联网GF7GF8的GFAGFB、GFCGFD、G91
GFE、GFF掘、G94解以及基于感知GF7GF8决策和GA8为的技术.
最上层是应用层，是物联网的GEC社会G91工GC9，G90G96GD2GA8业
专业技术的深度GD4GD5，GD2GA8业GEEGEFGF2GD5，G9DGC6GE6GE7G8DG8E化，
G98似于人的社会G91工，最GBE构成人G98社会.该层主要包含物
联网应用支撑子层和物联网应用子层，G8EG95为用户提供丰
富GAF彩的业务体验，然GC3，如何GD5G94GDAGE1GE2G93G94GC2网GAE层传
G82的海量GF7GF8，GA9GC2中提GD9有GE1信息，是物联网应用层要解
决的一个GBD键问题.
在G97层之间，信息GA9非单向传GD0，也有交GD3、控制等，GB4
传GD0的信息GAFGA0GAF样，这其中GBD键是物品的信息，包括在特
定应用系GA6范围内G8E唯一标识物品的识别码和物品的静态
GD2GEB态信息.此外，软件、GC6场总线和集成电路技术也都是G97
层GB4GEE的GBD键技术.
6总论
GC2物联网的体系GF2构研究中GDB以发GC6，虽然没有GA6一
的架构，但G97个国家的体系GF2构都已形成，国际以及我国主
流的物联网体系架构都是以三层体系GF2构为模G9B，在此基
础上GE3一步演绎和深G89最GBE形成GA6一的标准.如GF6计G8C机网
GAE体系GF2构一样，物联网G97层之间都有着GAC己GB4GEE的独特
的GBD键技术和GF9GD7技术，物联网也GC8仅仅局G80在传GA6网GAE
的G90信范G81，G82物联网在人GD2人之间的G90信基础上G83G84GB6
人GD2物、物GD2物之间的G90信.虽然物联网的G85GCAG86G87G88GC8G89
G8A，物联网G8BG93于G8C步发G84G8DG8E，但是GECGB3物联G89网中GC9是G8F
G82信息G90业发G84的G91要G92G93，物联网GB3GF4G82G94一G95信息G90
业发G84G96G97，G98GB3GA4我国G99业GF2构G9AG9B、GCEG9C发G84GB2G8AG9D
G9E、G9FGE3GCEG9C发G84和社会GA0GA1G99GA0深GF1GA2GA3.
物联网的研究和GA4发GA5是机GA6，GA7是GA8GA9.G90G96GA4物联
网体系GF2构及其研究GC6GAA的GABGAC总GF2，GDB以GADGAE，G86G87我国
GA4物联网的研究虽然GE6GE7但GA9G8F深G89，研究成GAFGD2其GB0发
GBF国家相GB1GB2为GB3GB4，物联网体系GF2构虽有GB5架但G8FGA6一，
GB6是GB7G81GB8形，GAA着物联网的发G84，其体系GF2构G98GB3GE3一步
完GB9GA9GD2国际GBCGBA.GBBGA4我国物联网应用的G9D际GBCGBD，我国
物联网体系GF2构G98GB3GFA在独特之G93，体系GF2构的形成也GB3
GD2国际物联网体系GF2构的构GBEGBFGC0一GC1.此外，GC2技术层GC2
G82GC3，物联网体系GF2构中的GC4一层模G9B都有GC8GF6的技术GEE
GEF，物联网技术在其体系GF2构模G9B的基础上GAC成一体.在物
联网G81体G9DGC6G96GC5中，如何完成物联网体系GF2构中G97层GC6
及G97层之间GBD键GC7GBA是物联网技术研究的G91GBB.GC8GC9G82丰GCA
的GE7在传感器网GAE的研究成GAF为物联网的发G84提GCB基础支
撑，GBBGA4物联网G99业GD2应用发G84的GBD键技术和GF9GD7技术研
究GC2国家GA9GCC层GC2G82G83GA4G93于G8C步G8DG8E的我国物联网G99业
G81有GCDG91G91要和深GF1的GCEGCF.
GD0GD0GD0GD0GD0GD0GD0GD0GD0GD0GD0GD0
参考文献：
〔1〕王毅.物联网技术及应用[M].北京：国防工业出版社，
2011.
〔2〕彭扬，蒋长兵.物联网技术与应用基础[M].北京：中国物
资出版社，2011.
〔3〕孙其博，刘杰，黎羴，等.物联网：概念、架构与关键技术研
究综述[J].北京邮电大学学报，2010，33（3）：1-9.
〔4〕唐琳.战略新兴产业—物联网的产生及发展[J].赤峰学院
学报，2011，27（3）：30-32.
〔5〕唐琳.战略性新兴产业—物联网概念探究[J].才智，2012
（5）：30-31.
GD14物联网三层体系GF2构G8F成模G9B
28--
物联网体系结构与组成模型研究
作者：唐琳
作者单位：赤峰学院计算机与信息工程学院,内蒙古赤峰024000
刊名：赤峰学院学报（自然科学版）
英文刊名：JournalofChifengUniversity
年，卷(期)：2013(2)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_cfxyxb201302014.aspx
|
|
