《物联网体系构架》课件

物联网体系架构物联网概述万物互联智能化数据驱动物联网将各种物理设备、传感器和软通过数据分析和人工智能，物联网设物联网生成大量数据，为企业和用户件连接起来，实现数据共享和交互备能够进行自动控制、预测性维护和提供更深入的洞察力和决策支持优化决策物联网的发展历程物联网时代年至今20101智能家居、智慧城市等应用兴起互联网时代年代19902互联网连接个人电脑和网络设备无线通信时代年代19803移动通信技术发展，连接移动设备物联网的特点互联互通海量数据物联网将各种设备连接在一起，物联网设备会产生大量数据，需实现信息共享和协同工作要高效的存储和分析能力智能化通过数据分析和人工智能，物联网可以实现智能决策和自动化控制物联网技术架构物联网技术架构通常分为四层感知层、网络层、平台层和应用层感知层负责收集和感知物理世界的信息，包括传感器、执行器等网络层负责连接感知层和平台层，包括各种通信协议和网络技术平台层负责对数据进行处理和分析，包括数据存储、数据挖掘、云计算等应用层负责提供各种物联网应用，包括智慧城市、智慧农业、智慧医疗等感知层传感器执行器感知层是物联网的核心，负责收集和感知物理世界的信息执行器是感知层中的另一个重要组件，它们根据接收到的传感器是感知层的关键组件，用于检测和测量各种物理指令控制物理设备的行为，例如打开或关闭灯、调节温度参数，如温度、湿度、光线、压力、运动等、控制电机等传输层数据传输协议选择传输层负责将数据从源设备传输层根据应用层的需求选传输到目标设备，确保数据择合适的协议，如或TCP完整性和可靠性，以提供可靠或高效的UDP数据传输服务端口管理流量控制传输层使用端口号来标识不传输层负责控制数据传输的同的应用程序，以便将数据速度，避免网络拥塞发送到正确的目的地网络层网络连接地址转换12负责将来自传输层的数据将设备的逻辑地址转换为包进行路由转发物理地址数据传输3负责管理网络流量，保证数据包的可靠传输应用层应用层是物联网体系架构的顶层常见的应用层服务包括智慧家居，负责提供各种物联网应用服务、智慧城市、智慧医疗、智慧农业等应用层将数据转化为有价值的信息，并提供用户界面和交互方式云平台数据存储应用开发安全保障云平台提供安全可靠的数据存储和管云平台提供各种应用程序开发工具和云平台提供安全防护措施，保护物联理服务，方便物联网设备收集的海量接口，支持物联网应用的快速开发和网设备和数据安全，防止攻击和数据数据存储和分析部署泄露物联网标准传感设备标准通信协议标准安全标准传感设备标准确保了不同制造商生产通信协议标准定义了不同设备之间的安全标准确保了物联网设备和数据安的传感器能够相互兼容，并提供一致通信规则和格式，例如和全，例如和是常见的MQTT TLS/SSL OAuth的数据格式和通信协议例如，是常见的物联网通信协议物联网安全协议CoAP和蓝牙是常见的传感设备标ZigBee准传感设备标准IEEE

802.

15.4ZigBee低功耗无线个人区域网络基于的无线IEEE

802.

15.4标准，用于短距离通信协议，特点是低功耗、WPAN无线通信，广泛应用于传感低成本、高可靠性，适用于器网络传感器网络和自动化控制Bluetooth Low6LoWPANEnergy BLEIPv6over Low-Power蓝牙低功耗技术，提供低功Wireless PersonalArea耗、低成本、短距离无线通，将网络协议Networks IPv6信，适用于可穿戴设备、智应用于低功耗无线网络，为能家居等传感器网络提供更灵活的连接方式通信协议标准MQTT CoAP12轻量级消息协议，适用于适用于资源受限设备的约低带宽和高延迟网络束应用程序协议HTTP3通用协议，用于物联网设备与云平台之间的通信安全标准身份验证数据加密确保设备和用户身份的真实保护敏感数据的机密性，防性，防止未经授权的访问止数据泄露和篡改访问控制安全审计限制对系统资源和数据的访跟踪和记录系统活动，以便问权限，确保数据安全识别安全事件和进行故障排除物联网典型应用场景物联网技术正在改变着我们生活的方方面面，它正在创造着许多新的应用场景例如，智慧城市、智慧家居、智慧制造、智慧农业等智慧城市交通管理优化能源管理效率提升公共安全防控升级智慧家居智能控制安全保障通过手机或语音控制灯光、智能监控系统提供防盗、火温度、窗帘等家居设备灾报警等安全功能节能环保便捷生活智能家居系统可以根据用户智能家居系统可以为用户提需求优化能源消耗，减少能供更加便捷舒适的生活体验源浪费智慧制造自动化数据分析个性化定制机器人和自动化系统提高生产效率和收集和分析实时数据以优化生产流程满足客户的个性化需求，提供定制化产品质量，预测维护需求产品和服务智慧农业精准灌溉病虫害防治产量预测通过传感器监测土壤水分，智能控制利用图像识别技术，及时识别病虫害基于历史数据和实时监测数据，预测灌溉系统，实现精准灌溉，节约水资，并进行精准喷药，提高防治效率农作物产量，为生产决策提供参考源物联网的挑战隐私和安全标准化海量数据处理物联网设备收集大量个人数据，需要缺乏统一标准导致设备之间互操作性物联网产生大量数据，需要高效的处严格的安全措施来保护用户隐私差，阻碍了物联网的普及理和分析技术来挖掘价值隐私和安全数据隐私网络安全物联网设备收集大量个人数据，例如位置、习惯和健康信物联网设备通常连接到互联网，使其容易受到网络攻击息保护这些数据的隐私至关重要，防止未经授权的访问安全漏洞可能导致数据泄露、设备故障甚至物理损害和滥用标准化互操作性安全标准有助于确保不同设备和标准为物联网系统建立安全系统之间能够互操作，实现框架，保障数据的完整性和数据共享和协同工作机密性，防止攻击和数据泄露效率标准化有助于提高开发效率，减少重复工作，加快物联网应用的部署和推广互操作性设备兼容性协议一致性不同厂商的设备之间能够无采用统一的协议标准，例如缝连接和通信，确保数据流、等，避免因MQTT CoAP转畅通协议差异导致互通问题数据格式标准化确保不同设备间数据格式统一，方便数据共享和集成海量数据处理物联网设备会产生大量数据，需云计算平台提供了强大的数据存要高效的存储和处理能力储和处理能力，能够满足物联网数据处理的需求大数据分析技术可以从海量数据中提取有价值的信息，帮助企业做出更明智的决策物联网发展趋势时代的物联网5G5G网络的超高速率和低延迟将为物联网提供更强大的连接能力，推动物联网应用的快速发展人工智能与物联网人工智能技术将赋予物联网设备更强大的智能分析和决策能力，实现更智能化的物联网应用区块链与物联网区块链技术将为物联网提供更高的安全性、透明性和可信度，保障物联网数据安全和可靠性物联网与大数据物联网产生的海量数据将为大数据分析提供更丰富的素材，推动大数据分析应用的深化时代的物联网5G超低延迟海量连接网络的超低延迟可以实现实时网络可以支持数十亿设备同时5G5G数据传输，推动物联网应用的快连接，满足物联网应用的海量设速响应和交互备接入需求高带宽网络的高带宽可以支持大数据5G传输，为物联网应用提供更强大的数据处理能力人工智能与物联网智能化决策数据分析自动化赋能物联网设备做出更智能的决策可以分析海量物联网数据，识别模可以自动化物联网系统中的任务，AI AIAI，例如自动优化能源使用或预测维护式和趋势，为城市规划和管理提供更例如自动控制生产流程或管理交通流需求有效的信息量区块链与物联网安全可追溯性区块链技术可以为物联网设区块链可以记录物联网设备备提供安全可靠的通信和数的整个生命周期，提供完整据存储的可追溯性协作区块链可以促进物联网设备之间的协作和数据共享，提高效率物联网与大数据数据采集数据分析数据应用物联网设备可以生成大量数据，包括大数据分析技术可以帮助我们从海量大数据分析结果可以用于各种应用，传感器数据、位置信息、用户行为等数据中提取有价值的信息，从而提高例如预测性维护、个性化推荐、智慧效率、优化决策城市管理等。