在本地ONS服务器获取包含该产品信息的EPC信息服务器的网络地址。当本地ONS 不能查阅到EPC编码所对应的EPC信息服务器地址时,可向远程ONS发送解析请求, 获取物品的对象名称,继而通过EPC信息服务的各种接口获得物品信息的各种相关服 务。整个EPC网络系统借助计算机互联网系统,利用在互联网基础上发展产生的通信 协议和描述浯言而运行。因此,也可以说物联网是架构在互联网基础上的关于各种物理 产品信息服务的总和。 综上所述,EPC物联网系统是在互联网基础上,通过中间件系统、ONS和 EPCIS 来实现物物互联的。 628物联网的体系结构 从感应、传输、服务角度,按照功能纵向划分,物联网可以分为应用层、网络层和 感知层,这三个层次可以进一步细化为图67所示的结构。 应用层物流管理、智能电网、智能交通、智能大厦、军事应用等 公共服务[名字解析、跟踪与追溯、位置服务、检索服务、信息服务等 安 支撑平台层m业平台(目录、解析)、智能反馈平台(定位、追溯、可控)、管理 台(安全认证、门户管理)、信息交互平台、信息共享平台 间件层[数据存储管理、电源管理、服务管理、目录管理、设备管理和中间件等」 数据层[数据采集、交换、共享、检测、智能反馈、专家知识库等 网络层 互联网、4G、5G、GPS、GIS、IEEE802.11、IEEE80215 接入层[汇聚节点、接入网关、MM终端、末梢网络、数据融合与处理等 感知层[传感器、RFD标釜、阅读器、移动终端、智能手机、摄像等 图67物联网层次结构 1、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。物联网 的应用可分为监控型(物流监控、污染监控、灾害应急),查询型(智能检索、远程抄 表、远程医疗、物流管理),控制型(智能交通、智能家居、路灯控制、智能电网、智 能大厦、工业自动化、军事应用),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
117 在本地 ONS 服务器获取包含该产品信息的 EPC 信息服务器的网络地址。当本地 ONS 不能查阅到 EPC 编码所对应的 EPC 信息服务器地址时，可向远程 ONS 发送解析请求， 获取物品的对象名称，继而通过 EPC 信息服务的各种接口获得物品信息的各种相关服 务。整个 EPC 网络系统借助计算机互联网系统，利用在互联网基础上发展产生的通信 协议和描述浯言而运行。因此，也可以说物联网是架构在互联网基础上的关于各种物理 产品信息服务的总和。 综上所述，EPC 物联网系统是在互联网基础上，通过中间件系统、ONS 和 EPCIS 来实现物物互联的。 6.2.8 物联网的体系结构 从感应、传输、服务角度，按照功能纵向划分，物联网可以分为应用层、网络层和 感知层，这三个层次可以进一步细化为图 6.7 所示的结构。 物流管理、智能电网、智能交通、智能大厦、军事应用等 行业平台（目录、解析）、智能反馈平台（定位、追溯、可控）、管理 平台（安全认证、门户管理）、信息交互平台、信息共享平台 应用层 支撑平台层 公共服务 数据存储管理、电源管理、服务管理、目录管理、设备管理和中间件等 名字解析、跟踪与追溯、位置服务、检索服务、信息服务等 中间件层 数据采集、交换、共享、检测、智能反馈、专家知识库等 互联网、4G、5G、GPS、GIS、IEEE 802.11、IEEE 802.15等 汇聚节点、接入网关、M2M终端、末梢网络、数据融合与处理等 传感器、RFID标签、阅读器、移动终端、智能手机、摄像等 安 全 与 隐 私 保 护 数据层 网络层 接入层 感知层 图 6.7 物联网层次结构 1、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。物联网 的应用可分为监控型（物流监控、污染监控、灾害应急），查询型（智能检索、远程抄 表、远程医疗、物流管理），控制型（智能交通、智能家居、路灯控制、智能电网、智 能大厦、工业自动化、军事应用），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,也给整个物联网产业 链应用层由各种应用服务器组成(包括数据库服务器)。这些应用服务器根据用户的呈 现设备完成信息呈现的适配,并根据用户的设置触发相关的通告信息。同时,当需要完 成对末梢节点的控制时,应用层还能完成控制指令生成和指令下发控制。应用层还要为 用户提供物联网应用UI,包括用户设备(如PC、手机)、客户端浏览器等。 2、公共服务层 为物联网应用提供公共服务,包括安全与隐私保护、位置服务、名字解析、跟踪与 追溯、检索服务、信息服务等。 3、支撑平台层 主要包括行业平台(目录、解析)、智能反馈平台(定位、追溯、可控)、管理平台 (安全认证、门户管理)、信息交互平台、信息共享平台等。 4、中间件层 负责数据存储管理、设备管理、服务管理、目录管理、电源管理、QoS管理、虚拟 主体数据等 5、数据层 主要包括数据采集、数据交换、数据共享、数据检测、数据智能反馈、专家知识库 等 6、网络层 物联网的网络层将建立在现有的移动通信网和互联网基础上,负责物体与物体之间 的网络互连,为物联网提供路由、数据传输支持。主要支撑包括WAN及LAN个域网 (PAN, Personal Area Network)技术。WAN如互联网、4G和5G移动通信等,LAN/PAN 如IEEE8023网络、IEEE80211网络、IEEE802.15网络、WiFi、无线自组织网络等。 7、接入层 接入层由基站节点或汇聚节点和接入网关等组成,完成末梢各节点的组网控制和数 据融合、汇聚,或完成向末梢节点下发信息的转发等功能。也就是在末梢节点之间完成 组网后,如果末梢节点需要上传数据,则将数据发送给基站节点,基站节点收到数据后, 通过接入网关完成和承载网络的连接;当应用层需要下传数据时,接入网关收到承载网 络的数据后,由基站节点将数据发送给末梢节点,从而完成末梢节点与承载网络之间的 信息转发和交互。接入层的功能主要由传感网(指由大量各类传感器节点组成的自治网
118 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，也给整个物联网产业 链应用层由各种应用服务器组成（包括数据库服务器）。这些应用服务器根据用户的呈 现设备完成信息呈现的适配，并根据用户的设置触发相关的通告信息。同时，当需要完 成对末梢节点的控制时，应用层还能完成控制指令生成和指令下发控制。应用层还要为 用户提供物联网应用 UI，包括用户设备（如 PC、手机）、客户端浏览器等。 2、公共服务层 为物联网应用提供公共服务，包括安全与隐私保护、位置服务、名字解析、跟踪与 追溯、检索服务、信息服务等。 3、支撑平台层 主要包括行业平台（目录、解析）、智能反馈平台（定位、追溯、可控）、管理平台 （安全认证、门户管理）、信息交互平台、信息共享平台等。 4、中间件层 负责数据存储管理、设备管理、服务管理、目录管理、电源管理、QoS 管理、虚拟 主体数据等。 5、数据层 主要包括数据采集、数据交换、数据共享、数据检测、数据智能反馈、专家知识库 等 6、网络层 物联网的网络层将建立在现有的移动通信网和互联网基础上，负责物体与物体之间 的网络互连，为物联网提供路由、数据传输支持。主要支撑包括 WAN 及 LAN/个域网 （PAN，Personal Area Network）技术。WAN 如互联网、4G 和 5G 移动通信等，LAN/PAN 如 IEEE 802.3 网络、IEEE 802.11 网络、IEEE 802.15 网络、WiFi、无线自组织网络等。 7、接入层 接入层由基站节点或汇聚节点和接入网关等组成，完成末梢各节点的组网控制和数 据融合、汇聚，或完成向末梢节点下发信息的转发等功能。也就是在末梢节点之间完成 组网后，如果末梢节点需要上传数据，则将数据发送给基站节点，基站节点收到数据后， 通过接入网关完成和承载网络的连接；当应用层需要下传数据时，接入网关收到承载网 络的数据后，由基站节点将数据发送给末梢节点，从而完成末梢节点与承载网络之间的 信息转发和交互。接入层的功能主要由传感网（指由大量各类传感器节点组成的自治网
络)来承担。 8、感知层 感知层的主要功能是信息感知与采集,主要包括二维码标签和识读器、RFID标签 和读写器、摄像头、各种传感器(如温度感应器、声音感应器、振动感应器、压力感应 器等)、响应器、移动终端、智能手机、视频摄像头等,完成物联网应用的数据感知 预处理、事件响应及用作用户终端或控制。 9、物联网的安全机制 物联网通过鉴杈、授权、访问控制、机密性、完整性等安全机制,在业务安全、网 络安全和用户隐私安全三个方面提供安全保障措施。业务安全包括只有拥有权限的用户 才能接入网络,只有拥有权限才能使用该业务。网络安全包括网络应该能够保证业务的 正常运营,能够针对灾难、故障和紧急事件提供相应的处理手段。用户隐私安全包括对 用户个人资料等信息进行有效保障,不能泄露用户隐私信息。业务需要采取加密机制, 保证涉及用户隐私的业务数据不外泄。 物联网的管理架构包括国家层面、行业/区域层面、企业层面三个方面,如图68所 示 国际物联网 国家局 国家物联网管理中心 区行业物联网管理中心 <区域物联网管理中心 行业物联网公共服务平 区域物联网公共服务乎台 企业RFD应用管理系统>系统<企业传感器应用管理系统 企业层 、传憾器 REDD 公部式留三公 图68全国性的物联网管理架构 ①国家层:国家物联网管理中心是一级管理中心,负责与国际物联网互联,负责全 局相关数据的存储与发布,并对二级物联网管理中心进行管理。 ②行业/区域层:包括行业/区域物联网管理中心和公共服务平台。行业区域物联网 管理中心是国内二级管理中心,存储各行业、各领域、各区域内部的相关数据,并将部
119 络）来承担。 8、感知层 感知层的主要功能是信息感知与采集，主要包括二维码标签和识读器、RFID 标签 和读写器、摄像头、各种传感器（如温度感应器、声音感应器、振动感应器、压力感应 器等）、响应器、移动终端、智能手机、视频摄像头等，完成物联网应用的数据感知、 预处理、事件响应及用作用户终端或控制。 9、物联网的安全机制 物联网通过鉴权、授权、访问控制、机密性、完整性等安全机制，在业务安全、网 络安全和用户隐私安全三个方面提供安全保障措施。业务安全包括只有拥有权限的用户 才能接入网络，只有拥有权限才能使用该业务。网络安全包括网络应该能够保证业务的 正常运营，能够针对灾难、故障和紧急事件提供相应的处理手段。用户隐私安全包括对 用户个人资料等信息进行有效保障，不能泄露用户隐私信息。业务需要采取加密机制， 保证涉及用户隐私的业务数据不外泄。 物联网的管理架构包括国家层面、行业/区域层面、企业层面三个方面，如图 6.8 所 示。 图 6.8 全国性的物联网管理架构 ①国家层：国家物联网管理中心是一级管理中心，负责与国际物联网互联，负责全 局相关数据的存储与发布，并对二级物联网管理中心进行管理。 ②行业/区域层：包括行业/区域物联网管理中心和公共服务平台。行业/区域物联网 管理中心是国内二级管理中心，存储各行业、各领域、各区域内部的相关数据，并将部
分数据上传给国家管理中心。行业/区域公共服务平台为本行业或者区域的企业和政府提 供公共的物联网服务。 ③企业层:包括企业及单位内部的RFID、传感器、全球定位系统(GPS)等信息 采集系统以及局域物联网应用系统。 629物联网与物理信息融合体系结构 物联网与物理信息融合系统密切相关,这两个概念目前越来越趋向一致。图6.9是 物联网与物理信息融合体系结构。该图揭示了物理世界、信息空间和人的感知的互动关 系,给出了感知事件流、控制信息流的流程。 控制单元 物理世界[嫁子控制语叉 倍息空 信总 可消息 生成事件消总 信息网络 信息流 「死人 执行单元 物理世界 世界事件感知 影响 物理世界 的状态 改变」控命全的改变 传感器 物理世界执行器 图69融合体系结构原型 融合体系结构原型的几个组件描述如下: ①物理世界:包括物理实体(诸如医疗器械、车辆、飞机、发电站)和实体所处的 物理环境 ②传感器:作为测量物理环境的手段,传感器直接和物理环境或现象相关。传感器 将相关的信息传输到信息世界。 ③执行器:根据来自信息世界的命令,改变物理实体设备状态。 ④控制单元:基于事件驱动的控制单元接收来自传感单元的事件和信息世畀的信息, 根据控制规则进行处理。 ⑤通信机制:事件/信息是通信机制的抽象元素。事件既可以是传感器表示的“原始 数据”,也可以是执行器表示的“操作”。通过控制单元对事件的处理,信息可以抽象地
120 分数据上传给国家管理中心。行业/区域公共服务平台为本行业或者区域的企业和政府提 供公共的物联网服务。 ③企业层：包括企业及单位内部的 RFID、传感器、全球定位系统（GPS）等信息 采集系统以及局域物联网应用系统。 6.2.9 物联网与物理信息融合体系结构 物联网与物理信息融合系统密切相关，这两个概念目前越来越趋向一致。图 6.9 是 物联网与物理信息融合体系结构。该图揭示了物理世界、信息空间和人的感知的互动关 系，给出了感知事件流、控制信息流的流程。 图 6.9 融合体系结构原型 融合体系结构原型的几个组件描述如下： ①物理世界：包括物理实体（诸如医疗器械、车辆、飞机、发电站）和实体所处的 物理环境。 ②传感器：作为测量物理环境的手段，传感器直接和物理环境或现象相关。传感器 将相关的信息传输到信息世界。 ③执行器：根据来自信息世界的命令，改变物理实体设备状态。 ④控制单元：基于事件驱动的控制单元接收来自传感单元的事件和信息世畀的信息， 根据控制规则进行处理。 ⑤通信机制：事件/信息是通信机制的抽象元素。事件既可以是传感器表示的“原始 数据”，也可以是执行器表示的“操作”。通过控制单元对事件的处理，信息可以抽象地