对物联网组网架构的探究

摘　要：物联网技术实现世界范围内的连接沟通，涉及广泛的网络应用，本文主要对物联网架构层次及其相关技术进行了相关介绍。

关键词：物联网；组网；IPV6；架构；传感技术
一、 前言
　　根据工信部相关负责人表示，我国物联网标准体系结构现已形成了初步框架，多项向国际标准化组织提交的标准提案被采纳。我国已对物联网进行了大量实质性探索，“新一代宽带无线移动通信网”重大专项和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中均将物联网列入重点研究领域。中央领导的广泛关注、大型企业的推动、政府部门的积极表态无疑为物联网提供了良好的发展环境。诸多方面的因素使得我国物联网未来将涉及上万亿元产业，其前景相当可观。因此，要更好利用物联网，体现它的价值，对其技术我们应更加全面的了解，本文将介绍物联网组网架构以及涉及到的相关技术。
二、 物联网的相关介绍
    所谓“物联网”，即是指利用条码、射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，完成任何物品间在任何时间、任何地点的连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简单的讲，就好像物体自己“说话”，通过物体内部植入的各种微型感应芯片，借助无线通信网，与现在传统的互联网相互连接，让其“开口”，如此，不仅人可以和物体“对话”，物体与物体间也可“交流”。所以，不同于连接虚拟世界网络的互联网，物联网是连接物理的、真实的世界网络。
三、 物联网是在互联网基础上的扩展
　　物联网在互联网的基础上进行扩展，它沿用了目前互联网广泛采用的TCP/IP体系，并在此之上进行了两个方面的扩展，一是通过传感器感知外界获取数据，二是智能处理数据，真正实现了人与物、物与物的沟通互联，从而使它的架构达到了以下4层：感知层、传送层、运营层与应用层。
四、 物联网架构
　　物联网大致被公认有4个层次，从下至上依次为感知层、传送层、运营层和应用层。如果拿人来比喻的话，感知层就像皮肤和五官，主要用来识别物体，采集相关信息；传送层又似人的神经系统，将信息传递到大脑进行处理，人对这些信息做出反应从而做出各种复杂的事情，这就是各种不同的应用，体现了应用层的作用。
( 1 ) 感知层：包括传感器等数据采集设备以及相应的传感器网络。该层的主要任务是将现实世界的各种物理量通过诸多手段，实时并自动化的转化为虚拟世界可处理的数字化信息。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、短距离无线通信技术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。
( 2 ) 传送层：该层的主要任务是将感知层采集到的信息，通过传感器网、通信网、互联网等各种网络进行汇总、传输，从而将大范围内的信息加以整合，以备处理。该层涉及的典型技术如Ad-Hoc（无线自组网）、Wi-Fi、GSM、TCP/IP技术等。
( 3 ) 运营层：该层的主要任务是将经过传输层整合汇总的信息进行分析和处理，并在必要时，将各种信息按照其应用途径进行分类管理，形成新的信息基础架构，为各种应用提供信息平台支撑。该层涉及的典型技术如：GIS（地理信息系统）、ERP（企业资源管理计划），此外，还涉及到API接口，专家系统等应用模块。
( 4 ) 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。物联网的应用可分为监控型（物流监控、污染监控）、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（手机钱包、高速公路不停车收费）等。应用层是物联网发展的目的，软件开发、智能控制技术将会为用户提供丰富多彩的物联网应用。各种行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及，也将给整个物联网产业链带来利润。
五、 物联网组网相关技术
　　要实现上述的网络构架，需要如下的关键技术作为支撑。
1. 传感技术
　　传感技术作为信息技术的三大支柱，它是现代科学技术发展的基础条件，遵循信息论和系统论原理，主要研究关于从自然信源获取信息，对之进行处理和失败的技术，涉及领域较宽，包括传感器设计、信息处理、信息识别、遥感遥测等。
　　网络节点作为无线传感网主要组成，首先是一个传感器，主要负责实现物联网中物物、物人间信息交换的必要部分。目前无线传感网络更加关注各种信息的采集和处理，利用压缩、识别、融合、和重建等方法处理采集的信息，以满足网络多样化应用的需求。
　　2．IPV6技术
　　由于网络规模的不断扩大，目前的IPV4未分配的IP地址急剧减少，已不能满足需求，为了扩大地址空间，由IETF(The Internet Engineering Task Force)提出设计了IPV6来扩展地址空间，它的引入使得大量多样化的终端更容易接入IP网，并在安全性和终端移动性方面都有了很大的增强，使世界上每个物体都拥有了自己的唯一ID成为了可能，从而为物联网的发展提供了物质基础。
六、 结论
　　总之，物联网的高速发展为当今世界网络的变革做出了巨大贡献，实现了世界范围内更全面的大融合，促进科技的快速发展，为人类的生活带来诸多便利，尽管物联网现在安全、技术、标准化和资金方面存在一些制约因素，但随着技术的不断发展，这些困难将会迎刃而解，人类将拥有一个真正意义上的智慧地球。