物联网体系结构研究

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1、刘化君(南京工程学院南京211167)物联网(Interne!ofThings，IoT)作为新兴的信息GuyP-jolle提出了一种采用自主通信技术的物联网网络技术，将会对lT产业发展起到巨大推动作用。自主体系结构，如图1所示。所谓自主通信是指以然而，由于物联网尚处在起步时期，还没有一个广泛自主件(SelfWare)为核心的通信，自主件在端到端层认同的体系结构。在公开发表物联网应用系统的同次以及中间节点，执行网络控制面已知的或者新出时，很多研究人员也发表了若干个物联网的体系结现的任务，自主件可以确保通信系统的可进化特性。构，例如物

2、品万维网的(WebofThings，WoT)体系结由图l可以看出，物联网的这种自主体系结构构，它定义了一种面向应用的物联网，把万维网服务由数据面、控制面、知识面和管理面4个面组成。数嵌入到系统中，可以采用简单的万维网服务形式使据面主要用于数据分组的传送。控制面通过向数据用物联网。这是一个以用户为中心的物联网体系结构，试图把互联网中成功的、面向信息获取的万维网应用结构移植到物联网上，用于简化物联网的信息发布和获取。当前，较具代表性的物联网架构有欧美支持的EPCGlobal物联网体系架构和日本的Ubiq—uitousID(UID)物联

3、网系统等。我国也积极参与了物联网体系结构的研究，正在积极制订符合社会发展实际情况的物联网标准和架构。发展物联网的关键是体系结构关系链。本文拟就在分析现有物联网技术文献和体系结构实例的基础上，探讨物联网的一种层次性体系结构。1物联网的自主体系结构为了适应于异构的物联网无线通信环境需要，．_囊圈i酗脚卿j邕辆鳍一一。-基金项目：先进数控技术江苏省高校重点建设实验室开放基金资助项目(项目号：KXJ07117)。J7中国新通信2010．5CHINANEWTELECOMMUNlCATIoNS面发送配置信息，优化数据面的吞吐量以及可靠性。中的

4、GTIN编码体系与EPC概念的完善结合。知识面是最重要的一个面，它提供整个信息网络的EPCGlobal关于物联网的描述是，一个物联网完整视图，并且提炼成为网络系统的知识，用于指导主要由EPC编码体系、射频识别系统及信息网络系控制面的适应性控制。管理面协调和管理数据面、控统3个部分组成。制面和知识面的交互，提供物联网的自主能力。2．1EPC编码体系在如图1所示的自主体系结构中，其自主特征物联网实现的是全球物品的信息实时共享。显主要是由STP／SP协议栈和智能层取代了传统的然，首先要做的是实现全球物品的统一编码，即对在TCPhP协议栈

5、，如图2所示。其中STP(SmartTrans—地球上任何地方生产出来的任何一件产品，都要给portProtoco1)为智能传输协议，SP(SmartProtoco1)为它打上电子标签。在这种电子标签里携带有一个电智能协议。物联网节点的智能层主要用于协商交互子产品编码，并且全球唯一。电子标签代表了该物品节点之间STP／SP的选择，用于优化无线链路之上的的基本识别信息，譬如，表示“A公司于B时间在C通信和数据传输，满足异构物联网设备之间的联网地点生产的D类产品的第E件”。目前，欧美支持的需求。EPC编码和日本支持的UID(Ubiqu

6、itousIDentifica—tion)编码是两种常见的电子产品编码体系。应用层应用层2．2射频识别系统射频识别系统包括EPC标签和读写器。EPC标／SP层智智s1fsP层签是编号(每一个商品唯一的号码，即牌照)的载体，能能当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中时，该物品数据链路层层层数据链路层与EPC标签中的产品电子代码就建立起了一对一的映射关系。EPC标签从本质上来说是一个电子标物理层．．-一一物理层签，通过RFID读写器可以实现对EPC标签内存信无线链路息的读取。这个内存信息通常就是产品电子码，产品电子代码经读写器上报给物联

7、网中间件，经处理后存储在分布式数据库中。用户查询物品信息时只要这种面向物联网的自主体系结构涉及的协议栈在网络浏览器的地址栏中，输入物品名称、生产商、比较复杂，适用于计算资源较为富裕的物联网节点。供货商等数据，就可以实时获悉物品在供应链中的2物联网的EPC体系结构状况。目前，涉及这部分的标准也已制订，包括电子随着全球经济一体化和信息网络化进程的加标签的封装标准，电子标签和读写器间数据交互标快，为满足对单个物品的标识和高效识别，美国麻省准等。理工学院的自动识别(Auto—ID)实验室在美国统一2．3EPC信息网络系统代码协会(UCC)

8、的支持下，提出要在计算机互联网EPC信息网络系统包括EPC中间件、发现服务的基础上，利用RFID、无线通信技术，构造一个覆盖和EPC信息服务3个部分。世界万物的系统，同时还提出了电子产品代码(1)EPC中间件。要实现每个小的应用环境或系(Elect