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物联网技术架构

2011-02-14 15:23
逆光飞舞
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  物联网的研究与开发存在一些有争议的话题,其中一个就是:物联网是否具有自身的技术架构?针对这个话题,存在多种不同的观点。一种“物联网无技术论”观点认为,物联网仅仅是现有技术的集成,没有自身的技术架构;另一种“物联网泛技术论”观点认为,物联网技术遍布应用信息技术的各行各业,涉及到信息技术研究和开发的各个领域。本文认为,物联网虽然具有计算机、通信、网络、控制和电子等方面技术特征,但现有这些技术的简单集成无法构成一个灵活、高效、实用的物联网。物联网是在融合现有计算机、网络、通信、电子和控制等技术的基础上,通过进一步的研究、开发和应用,形成自身的技术架构。

  物联网还是一种新技术,虽然国际电信联盟(ITU)在2005年就提出了物联网技术[1],描绘了物联网应用的美好场景,并且预测这项技术可以推动全球的发展,特别是推动发展中国家的发展。但迄今为止并没有研究和开发成功完整的物联网技术,ITU定义的物联网目前并没有实现。局部范围内某些具有物联网特征的系统并不是真正意义上的物联网,具有某种感知物品信息的系统也不是物联网系统。物联网技术尚处于研究和开发阶段,这个阶段讨论物联网的技术架构必定存在某些主观的推测。这些推测是否正确,学术界和工业界都可能存在一定的疑虑,可能产生某些学术观点方面争论。但争论的结果应该能够较为准确地把握物联网技术发展的客观规律,减少战略性的失误,加速中国物联网研究和开发的进程。

  1 物联网技术分类方法

  物联网是一项正在研究和开发的系统,目前并不存在ITU定义的物联网系统,即客观上目前并不存在物联网技术架构。本文介绍的物联网技术架构也仅仅是基于目前对物联网认识的一种推测,为了保证这种推测的客观性和合理性,本节将介绍这种推测的过程以及对物联网技术分类的方法。

  根据我们研究的结论[2],物联网主要解决物品到物品(T2T)、人到物品(H2T)、人到人(H2H)之间的互连。T2T、H2T、H2T这3个层面的互连是物联网不可缺少的,单纯物品与物品之间的互连并不构成一个物联网,单纯在局部范围之内连接某些物品也不构成物联网,物联网一定是由物品可以自然连接的因特网。这里有两个概念是在讨论物联网中不可忽略的:其一,物联网一定属于未来因特网,物联网一定是未来网络社会的基础设施,即物联网一定可以自然扩展到全球的系统;其二,物联网中物品的连接一定是“自然连接”,也就是保留了物品在物理世界中时间和空间特性的连接。如果我们把某些物品连接上网,既无法确定这个物品当前的位置,也无法确定该物品的状态信息属于什么时刻的,则这样连接物品的网络不属于物联网。

  由于人类目前还没有研究成功真正的物联网系统,所以,对于物联网的构成也有不同的说法。我们把物联网的组成架构称为物联网的概念模型,不同物联网的概念模型可以产生不同的物联网技术架构。根据我们对物联网概念模型的研究[3],物联网概念模型已经无法采用传统的分层模型进行描述。我们采用了物品、网络、应用三维模型建立了物联网的概念模型,构成由信息物品、自主网络、智能应用为构件的物联网概念模型,如图1所示。这种物联网三维概念模型在每个维度内还是可以采用分层模型描述,例如,自主网络本身可以由分层模型描述。

  

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