物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及其設(shè)計(jì)方法研究

王永懷

【摘要】 在當(dāng)今時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及其應(yīng)用正在變得越來(lái)越廣泛。在這樣的大背景下，進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及其設(shè)計(jì)方法研究的意義重大而深遠(yuǎn)。本文首先簡(jiǎn)要地介紹了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀；然后，簡(jiǎn)單地分析了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)；在此基礎(chǔ)上，深入地研究了物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)方法研究，并且利用雙層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提出了一種新的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，命名為New-lnternet，對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述；最后，對(duì)于全文進(jìn)行了總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng) 發(fā)展 設(shè)計(jì)

一、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

自從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生以來(lái)，在各個(gè)領(lǐng)域也得到了高度的重視，也產(chǎn)生了各種各樣的物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用，尤其是在環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通控制、災(zāi)害應(yīng)急等方面的應(yīng)用效果甚為顯著。然而，也值得引起注意的是，現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展存在著和互聯(lián)網(wǎng)之前的電子網(wǎng)絡(luò)相似的特征，尤其是在“垂直集成”和“專用協(xié)議”方面。在當(dāng)前形勢(shì)下，大部分物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是為了滿足特定的領(lǐng)域或區(qū)域的特定需求而設(shè)立的，彼此之間是相互獨(dú)立的。

二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)

在現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍然處在“物-機(jī)”相連的“物網(wǎng)”的發(fā)展環(huán)節(jié)。這些網(wǎng)絡(luò)對(duì)于不同的物理對(duì)象進(jìn)行連接，能夠相互之間實(shí)現(xiàn)通信、數(shù)據(jù)交換，同時(shí)也具備監(jiān)測(cè)控制的功能。這些網(wǎng)絡(luò)一般都是針對(duì)于具體需求的，也采用專用協(xié)議，能夠處理不同的網(wǎng)絡(luò)所有者所關(guān)注的問(wèn)題。然而，也值得引起注意的是，這些“物-機(jī)”相連的“物網(wǎng)”也具備資源共享和互通互聯(lián)的需求。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)就是由“物-機(jī)”相連的“物網(wǎng)”發(fā)展成為相連眾多“物網(wǎng)”的“開(kāi)放大網(wǎng)”。

三、物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)方法研究

（1）設(shè)計(jì)方法1：依托互聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)。也就是說(shuō)，直接依托互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前的技術(shù)和協(xié)議體系，借助于當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，將物理對(duì)象接入到互聯(lián)網(wǎng)之中，從而達(dá)到物——網(wǎng)相連的目的。（2）設(shè)計(jì)方法2：通過(guò)建設(shè)新網(wǎng)的方法來(lái)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)。也就是說(shuō)，將當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)以及協(xié)議技術(shù)體系完全避開(kāi)，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的具體要求來(lái)建設(shè)全新的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境和協(xié)議體系。（3）設(shè)計(jì)方法3：通過(guò)搭建雙層網(wǎng)絡(luò)的方法來(lái)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)。也就是說(shuō)，將互聯(lián)網(wǎng)作為下層通信載體網(wǎng)絡(luò)，在互聯(lián)網(wǎng)上設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)層，提供物聯(lián)網(wǎng)所需的各類通用功能和協(xié)議，為物聯(lián)網(wǎng)的相互聯(lián)通提供科學(xué)有效的支持。

上述的幾種設(shè)計(jì)方法都具備各自的優(yōu)勢(shì)以及劣勢(shì)。設(shè)計(jì)方法1借助于互聯(lián)網(wǎng)來(lái)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)，其實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常簡(jiǎn)單，然而，不容易滿足物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)性和就近計(jì)算等方面的要求。設(shè)計(jì)方法2借助于建設(shè)全新網(wǎng)絡(luò)的方式，能夠建設(shè)出理想的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和協(xié)議體系，能夠非常有效地迎合物聯(lián)網(wǎng)的各類需求，然而，需要耗費(fèi)非常巨大的成本，其實(shí)現(xiàn)也是非常不容易的。設(shè)計(jì)方法3采用雙層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，借助于上層物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)層來(lái)滿足物聯(lián)網(wǎng)通用需求，將當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境作為通信載體，可以非?？茖W(xué)有效地平衡物聯(lián)網(wǎng)的具體需求和建設(shè)的易實(shí)施性。由此總結(jié)而知，設(shè)計(jì)方法3采用雙層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具備更好的可實(shí)施性，可以在物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)中采取這種結(jié)構(gòu)。

四、一種新的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的研究

在對(duì)于上述的幾種設(shè)計(jì)方法進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合雙層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，本文提出了一種新的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，命名為New-lnternet。New-lnternet的具體設(shè)計(jì)如下所述：（1）水平互聯(lián)。New-lnternet的設(shè)計(jì)主要是采取水平互聯(lián)的方式，設(shè)計(jì)分層結(jié)構(gòu)，抽取出當(dāng)前的各個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的通用共性功能，將新的物聯(lián)服務(wù)層分離提取出來(lái)，在此基礎(chǔ)上，New-lnternet將各類感知控制設(shè)備接入到這一物聯(lián)服務(wù)層，并且實(shí)現(xiàn)上層應(yīng)用軟件和物聯(lián)服務(wù)層的有效對(duì)接，通過(guò)這種方式，就可以將當(dāng)前的應(yīng)用軟件同感知控制設(shè)備的緊藕合、接口對(duì)接關(guān)系，轉(zhuǎn)變成和中間物聯(lián)服務(wù)層的、松散網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系，從而能夠達(dá)到資源共享以及體系架構(gòu)的開(kāi)放的目的。（2）通用協(xié)議。New-lnternet利用了通用協(xié)議，將不同的子網(wǎng)的邊界節(jié)點(diǎn)根據(jù)統(tǒng)一的協(xié)議規(guī)范接入到New-lnternet，能夠防止出現(xiàn)復(fù)雜的協(xié)議對(duì)接的問(wèn)題。（3）雙層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。New-lnternet利用了雙層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過(guò)搭建雙層網(wǎng)絡(luò)的方法來(lái)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)，New-lnternet的底層的通信載體網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)，能夠提供支撐通信服務(wù)。New-lnternet的上層設(shè)立了物聯(lián)服務(wù)層，這一層次對(duì)于各種各樣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供通用的通信、計(jì)算和安全保障服務(wù)。

綜上所述，本文從不同的角度深入地研究了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及其設(shè)計(jì)。筆者深信，伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及其應(yīng)用將會(huì)變得越來(lái)越廣泛，也會(huì)為人類社會(huì)帶來(lái)更多的快捷和方便。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 劉幺和，楚曉蕊，王莉. 基于三段式的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)方法[J]. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用. 2011（07）

[2] 郎為民. 初識(shí)物聯(lián)網(wǎng)[J]. 電信快報(bào). 2011（01）

[3] 王飛. 從互聯(lián)網(wǎng)角度分析物聯(lián)網(wǎng)[J]. 微型電腦應(yīng)用. 2011（05）