物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)方法的比較探討

徐鳳林

摘 ?要：在目前的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程中面臨著很多的問(wèn)題，而解決這些問(wèn)題的主要方法就是構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，而這并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題。在實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的前提下，有關(guān)部門(mén)必須加強(qiáng)下很深的功夫，從多個(gè)角度入手，可以將目前的互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)分成前端分布式和后端集中式兩種，其有著比較好的交互性、感知性、擴(kuò)展性等優(yōu)勢(shì)，要想實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展，還需要很多實(shí)現(xiàn)方法的支持。該文就對(duì)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法的比較進(jìn)行分析，僅供參考。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) ?實(shí)現(xiàn)方法 ?比較

中圖分類(lèi)號(hào)：TN929.5;TP391.44 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）06（b）-0008-02

隨著如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，再加之全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，世界各國(guó)開(kāi)始將目標(biāo)轉(zhuǎn)向物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的建設(shè)。早在2005年的時(shí)候，國(guó)際電信聯(lián)盟就發(fā)布了有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的報(bào)告，從此之后，就引起了世界上各個(gè)國(guó)家的關(guān)注，在人們心中，物聯(lián)網(wǎng)是計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后再次迎來(lái)的新的技術(shù)浪潮，因此，各個(gè)部門(mén)都加強(qiáng)了物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)。在如今物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)上，也制定出了一系列的制度。但是，在諸多制度中，并沒(méi)有明確地說(shuō)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法，也可以任何一個(gè)國(guó)家對(duì)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一的比較，更別提將結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行比較。

1 ?物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的概念和評(píng)價(jià)指標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)就是指的統(tǒng)一一致的形式，這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其就是指系統(tǒng)諸多構(gòu)件和系統(tǒng)之間的關(guān)系，物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上保證開(kāi)發(fā)者在開(kāi)發(fā)的時(shí)候所選擇的每一個(gè)技術(shù)都是和系統(tǒng)本身相匹配的，所以，在設(shè)計(jì)和建立物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的時(shí)候，既是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的前提也是關(guān)鍵。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)是新時(shí)期所提出來(lái)的一種理念，在計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之后才演變出來(lái)的，有的人是這樣認(rèn)為的，它們表示物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)是超越一切傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的新技術(shù);而也有的人認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)將計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了結(jié)合，而物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)就是兩者的結(jié)晶。所以，在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)之前，有一個(gè)十分重要的前提就是實(shí)現(xiàn)方法，從而來(lái)保證最后建設(shè)起來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，其性能和需求是匹配的，而建立物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的過(guò)程當(dāng)中，需要從各種各樣的應(yīng)用需求之中提取一部分的部件以及組織關(guān)系。但是，需要注意的是，一般情況下，有關(guān)部門(mén)可以從各個(gè)不一樣的角度來(lái)抽取系統(tǒng)組成部分及其關(guān)系，就比如系統(tǒng)的功能、模型以及處理等，從這些角度來(lái)對(duì)部分及關(guān)系進(jìn)行提取。在當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，比較常用到的角度提取主要有兩種：第一種是從功能的角度來(lái)提取，有關(guān)部門(mén)把系統(tǒng)的部分根據(jù)功能分解成為了很多個(gè)層次，通常，都是從下往上提供服務(wù)的，而從上往下對(duì)部件實(shí)施控制。第二種就是從模型的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)提取，根據(jù)一致的模型建立方法，把物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)劃分成為某一區(qū)域的模型部件，在部件和部件之間的關(guān)系就需要進(jìn)行模型編排。

2 ?互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法的比較

2.1 從功能角度所建立而來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

從功能的角度來(lái)看，首先是Networked Auto-ID體系結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)體系早在20世紀(jì)末的時(shí)候，就被麻省理工大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室提出來(lái)了，其存在的目的就是為了將一切物體采用射頻識(shí)別技術(shù)和條碼等技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)，因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化管理，還具有一定的真假識(shí)別作用。該技術(shù)主要是通過(guò)標(biāo)識(shí)標(biāo)簽和閱讀終端以及網(wǎng)絡(luò)傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)的，標(biāo)識(shí)標(biāo)簽就是代表著條形碼和二維碼等，而閱讀終端就是指磁條讀卡器、紅外掃描器以及光學(xué)識(shí)別器等，而信息傳輸網(wǎng)絡(luò)就是指因特網(wǎng)。閱讀終端服務(wù)就是指的通過(guò)接觸式和非接觸式的方法來(lái)對(duì)標(biāo)識(shí)進(jìn)行提取，在對(duì)標(biāo)識(shí)進(jìn)行解析之后，就能夠得到很多從表面上無(wú)法看到的內(nèi)容，閱讀終端能夠按照地址自動(dòng)訪問(wèn)信息服務(wù)器，從而得到所需的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)該技術(shù)能夠全面地對(duì)物體進(jìn)行智能識(shí)別和定位，甚至還可以完成跟蹤與管理等一系列任務(wù)。Networked Auto-ID體系結(jié)構(gòu)在開(kāi)發(fā)出來(lái)之后，最開(kāi)始只是在物流系統(tǒng)當(dāng)中得到了應(yīng)用，再后來(lái)經(jīng)過(guò)多次變革才有了更為廣泛的應(yīng)用。其次，是uID IoT體系結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是日本提出來(lái)的，所提出的目的在于利用射頻識(shí)別技術(shù)和二維碼來(lái)對(duì)物體進(jìn)行辨別，該結(jié)構(gòu)能夠?qū)χ車(chē)男畔⑦M(jìn)行收集和整理，并且，還可以根據(jù)所收集到的信息來(lái)對(duì)信息服務(wù)進(jìn)行調(diào)整，和Networked Auto-ID結(jié)構(gòu)體系相比較，有一個(gè)最大的區(qū)別就在于該體系結(jié)構(gòu)在對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別的同時(shí)，還可以對(duì)環(huán)境信息進(jìn)行識(shí)別。這種體系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將用戶終端和互聯(lián)網(wǎng)、Context以及Ucode解析服務(wù)器等多種技術(shù)組合在一起。但值得說(shuō)明的是，Ucode解析服務(wù)器和NetworkedAuto-ID體系結(jié)構(gòu)的解析器有著很大的差異，前者能夠同時(shí)對(duì)物品的服務(wù)地址進(jìn)行分析，還可以得到很多個(gè)不一樣的服務(wù)器網(wǎng)址。例如，工作人員在操作“adjacent”的時(shí)候，因?yàn)樵摬僮骺梢栽诤线m范圍內(nèi)得到物體的具體位置和大量的相關(guān)信息，以此來(lái)得到周?chē)矬w的Ucode，因此，在也可以進(jìn)一步地得到和物體本身有關(guān)以及周?chē)矬w變得所有網(wǎng)址，從這方面來(lái)看，就已經(jīng)超越了Networked Auto-ID。

2.2 從模型角度所建立而來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

當(dāng)前，世界各地都將大部分的精力和心思投入到了物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，從模型的角度出發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)體系的實(shí)現(xiàn)還不是特別多，并且，很多都是將人體信息處理模型當(dāng)成是物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的建成參考模型。例如，MNN&SOF結(jié)構(gòu)體系就被分為了兩個(gè)層次，一個(gè)是從人體腦神經(jīng)模型出發(fā)的，其把物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)成部分分成了分布式控制與數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和管理與數(shù)據(jù)中心。而另一個(gè)層次就是從社會(huì)結(jié)構(gòu)模型出發(fā)的，該層次將當(dāng)?shù)貐^(qū)域的物聯(lián)網(wǎng)分成了更加高層次的物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，將行業(yè)管理和數(shù)據(jù)中心當(dāng)成是中心代表，并將國(guó)家部門(mén)的數(shù)據(jù)管理當(dāng)成是代表，有關(guān)領(lǐng)域可以將更多的精力投入到模型角度體系的實(shí)現(xiàn)中來(lái)。

2.3 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的比較

在目前大部分的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究過(guò)程當(dāng)中，大多都是從功能的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的建設(shè)的，為了方便研究，其將物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)劃分成了兩個(gè)形式，即前端分布式和后端集中式。后端集中式結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，使得在物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中的很多信息處理事務(wù)和服務(wù)需求都可以通過(guò)該平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)。而和后端集中式完全不一樣的是，前端分布式節(jié)結(jié)構(gòu)恰好是將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中的很多處理事務(wù)和服務(wù)需求進(jìn)行了區(qū)分，在全端分布式結(jié)構(gòu)中大部分事務(wù)都是由感知設(shè)備和網(wǎng)關(guān)設(shè)備來(lái)完成的，其并沒(méi)有集中在一個(gè)區(qū)域。在不一樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，處理信息的方式也完全不一樣，而信息處理方式在一點(diǎn)程度上決定了系統(tǒng)的性能。

3 ?結(jié)語(yǔ)

在物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中，必須要有實(shí)現(xiàn)方法的支持，否則一切研究都是徒勞無(wú)功的，在模型的建立過(guò)程當(dāng)中，可以從功能角度、模型角度等多個(gè)角度來(lái)實(shí)現(xiàn)建立。目前，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了多個(gè)結(jié)構(gòu)體系，如Networked Auto-ID結(jié)構(gòu)體系、uID IoT體系結(jié)構(gòu)以及MNN&SOF結(jié)構(gòu)體系等，在未來(lái)的發(fā)展中，世界各地將投入大量的資金和精力以及人力等資源，加強(qiáng)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的建設(shè)和實(shí)現(xiàn)，從而來(lái)推動(dòng)世界的進(jìn)步。

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