1.2 物联网的体系架构

按照功能划分，物联网有3个功能层，从下到上依次是感知层、传送层和应用层，这也是业界比较公认的划分方法，其中的下面两层与通信技术相关。图1-1给出了物联网的整体架构[3]，还可以进一步细分成感知设备、传感器网络、网关、接入单元、接入网络、中间件和应用等。如果以人来比喻的话，感知层就像皮肤和五官，用来识别物体、采集信息；传送层则是神经系统，将信息传递到大脑进行处理，并且根据需要从事各种复杂的工作，这就是各种不同的应用。

图1-1 物联网的整体架构

1.2.1 物联网的感知层

物联网的感知层主要由各类传感器等数据采集设备，以及数据接入到网关之前的传感器网络组成。例如，RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、视频采集的摄像头、各种传感器及由近距离传输技术组成的无线传感器网络和接入单元等。

感知层中的接入单元包括将传感器数据直接传送到通信网络的数据通信单元，以及连接无线传感器网络和通信网络的物联网网关设备，其中物联网网关根据使用环境的不同，有行业物联网网关和家庭物联网网关两种，将来还会有用于公共节点的共享式网关。严格来说，物联网网关应该是一种跨感知层和传送层的设备。

感知层是物联网发展和应用的基础，RFID技术、传感和控制技术、近距离无线通信和自组织网络等是感知层涉及的主要技术，其中又包括芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节点供电等细分领域。

1.2.2 物联网的传送层

物联网的传送层是在现有通信网和互联网的基础上建立起来的，由核心网和接入网组成，其后续的发展应结合下一代网络（NGN）来建设，将来的物联网的传送层又分为两个子层，即信息传输承载子层和服务支撑子层。

（1）信息传输承载子层：实现传感与服务数据信息的传输、寻址与交换等功能。当前的传输承载子层综合利用互联网（Internet）、公用交换电话网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）、移动通信网（2G/3G/4G）、广播电视网等，以及有线宽带、无线局域网（WLAN）等通信技术，实现有线与无线的结合、宽带与窄带的结合、感知网与通信网的结合。

（2）服务支撑子层：实现感知数据的存储、处理与分析，以及服务控制与管理等功能。感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网核心技术。感知数据管理与处理技术包括传感器网络数据的存储、查询、分析、挖掘、理解及基于感知数据决策和行为的理论和技术。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，将是物联网传送层的重要组成部分，也是物联网应用层众多应用的基础。

1.2.3 物联网的应用层

物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务，包括行业应用、家庭应用、政府应用、军事应用等。物联网的应用大致可分为监控型（物流监控、污染监控、侦察监视）、查询型（智能检索、远程抄表）、控制型（智能交通、智能家居、路灯控制）、扫描型（物流管理、手机钱包、高速公路不停车收费）等。

应用层的中间件是为物联网应用提供基础的公共服务能力的平台系统，主要的中间件包括：目录服务、内容管理、异构网络管理、开放接口、数据与服务管理等。