物联网架构概述

——
物联网(The Internet of Things,简称IOT)其核心组成就是物联设备、网关和云端

物联网网络架构

从下到上依次为感知层、网络层和应用层。

  1. 感知层:识别物体,采集信息;
  2. 网络层:主要实现信息的传递;
  3. 应用层:提供丰富的基于物联网的应用;

物联网架构概述

举例: 在智能电网中的远程电力抄表应用:安置于用户家中的读表器就是感知层中的传感器,这些传感器在收集到用户用电的信息后,通过网络发送并汇总到发电厂的处理器上。该处理器及其对应工作就属于应用层,它将完成对用户用电信息的分析,并自动采取相关措施。

设备入网方式

根据物联网终端设备本身是否具备入网能力,分为直接接入和网关接入两种方式。

  1. 直接接入:物联网终端设备本身带有通信模块,具备联网能力直接接入网络;
    物联网架构概述

  2. 网关接入:物联网终端设备本身不具备入网能力,需要在本地组网后,需要统一通过网关再接入到网络。
    物联网架构概述

图转自https://blog.csdn.net/mwlwlm/article/details/77932633 物联网平台架构设计

物联网网关用于实现内外网互联,是很重要的物联网设备。

物联网网关和路由器的区别

工业物联网网关的主要作用是将两种不同协议的设备进行相应的转换,转换成相应能进行通信的协议进行数据的双向传输。主要针对的是两种不能直接进行通信的设备进行联网。因为物联网传感器的协议没有一直统一的标准,各个厂商有各自的定义,所以网关在这个时候充当的是一个翻译的功能,让不同的传感器可以进行连接、通信。路由器属于网络层面的设备,可以用来分割广播域,它算是作用狭小化的网关,在日常用的以太网里,可以说网关和路由器是一个东西。主要功能都是用于连接网络,保证使用设备的正常联网。

在进行万物互联的时代,物联网设备的增多,导致了许多数据需要传输到云端进行分析,这也就对云端以及传输的带宽带了许多的压力,而且在传输的过程中,还会产生数据泄露的危险。而工业物联网网关与工业路由器另外一点最大的区别就是,计讯物联网网关支持边缘计算功能,可以将数据在边缘端进行计算,减少云端处理数据的压力,同时避免了数据泄露的危险。既满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能的需求也可以同时满足安全与隐私保护等方面的关键需求。

https://blog.51cto.com/14579554/2448538?source=dra 工业物联网网关和工业路由器有什么区别

网络通信方式

  1. 移动网络:2/3/4G
  2. 宽带

物联网云平台

一般情况下,用服务终端无法和不在同一个局域网下的其他设备终端设备直接点对点通信,这时需要一个位于互联网上的服务器做中转,这个服务器就是现在流行的所谓物联网云端。
物联网云平台为设备提供安全可靠的连接通信能力,向下连接海量设备,支撑设备数据采集上云;向上提供云端API,服务端通过调用云端API将指令下发至设备端,实现远程控制。

物联网云平台系统架构主要包含四大组件:

  1. 设备接入:可以在智能设备与云端之间建立安全的双向连接;
  2. 设备管理:服务有生命周期、设备分组、设备影子、物模型、数据解析、数据存储、在线调试、固件升级、远程配置、实时监控等;
  3. 规则引擎:规则引擎通过创建、配置规则,以实现数据流转和场景联动。主要作用是把物联网平台数据通过过滤转发到其他云计算产品上;
  4. 安全认证及权限管理

物联网架构概述

图转自https://help.aliyun.com/document_detail/30523.html?spm=a2c4g.11186623.6.546.53743f69AgAXwa 阿里云 产品架构

物联网协议

物联网协议分为两大类,一类是接入协议,一类是通信协议。接入协议一般负责子网内设备间的组网及通信通信协议则主要是运行在传统互联网TCP/IP协议之上的设备通讯协议,负责设备通过互联网进行数据交换及通信

常见的接入协议有zigbee、蓝牙以及wifi协议等。
常见的通讯协议有HTTP、websocket、XMPP、COAP、MQTT等。
物联网架构概述

MQTT

MQTT (MessageQueuing Telemetry Transport ),消息队列遥测传输,由IBM开发的即时通讯协议,相比来说比较适合物联网场景的通讯协议。MQTT协议采用发布/订阅模式,所有的物联网终端都通过TCP连接到云端,云端通过主题的方式管理各个设备关注的通讯内容,负责将设备与设备之间消息的转发。

适用范围:在低带宽、不可靠的网络下提供基于云平台的远程设备的数据传输和监控。

https://www.jianshu.com/p/f5a6977e9fef Iot的七大通信协议,你了解几个
https://www.cnblogs.com/jikexianfeng/articles/5697069.html 物联网通信协议介绍(本博文为转载博文,源连接已失效)

参考文献

https://www.cnblogs.com/forbeat/p/9143641.html 物联网系统框架介绍