参照物联网技术的自然组成结构,以及信息产业格局和物联网商业视角的分层架构,物联网的技术矩阵可分成六个层次。

参照物联网技能的天然组成结构,以及信息工业格式和物联网商业视角的分层架构,物联网的技能矩阵可分红六个层次。

技能矩阵的六个层次从下至上为:元素层、器材层、终端和节点层、(信息)资源会聚层、渠道服务层、运用层。

技能矩阵分红两个“域”:“边际域”、“云端域”,两“域”的鸿沟首要表现在终端和节点层、资源会聚层、运用层。

物联网技能全矩阵图景 这张物联网技能全矩阵图你看懂了吗?(矩阵式物联)  物联网 技术 信息 第1张

物联网技能全矩阵图景

一、物联网的六层技能

1. 元素层

信息科学中的天然现象和效应,是各种根底信息科学的调集,是构建器材层的根底(物联网最根本的技能元素)。包含电学、电磁感应、微波原理、电路理论等等。

2. 器材层

信息工业中的根本元器材,首要是各类电子元器材、电路模组和功用板件,包含芯片、电路板卡、电源、存储器、信号输出输入设备,传感器和执行器。在这一层,“软件”除了包含电路规划外,还包含嵌入式开发的程序,在电子器材出厂前,其内部的“软件”就根本固定了。

3. 终端和节点层

首要包含两类物理实体:

  • 物联网的终端,包含非智能终端(也称“哑终端”,一般没有数据处理的才干,只能经过网络上报传感数据,或承受控制数据)、智能终端设备(例如工业机器人)、用户智能终端(手机、笔记本)。
  • 专用的信息处理节点:网络设备、核算设备、存储设备。尽管这些节点都具有网络接口、核算和存储器材,可是它们一般都供给某一种专用的信息才干。就比方:运营商IP承载网中的路由器(网络)、云核算中的刀片服务器(核算)。

除了哑终端以外,其他设备都具有通用或专用的核算才干。

该层的“软件”,首要为各种终端程序,包含嵌入式程序、操作体系、中间件、通用或定制的运用软件等。

4. 资源会聚层

各类信息资源在此层中会聚。首要包含三种中心的信息处理的资源和才干:网络(无线网络掩盖、IP主干网络、互联网及运营商网络的互联)、核算(云核算、大数据、机器学习)和存储(云存储、数据库)。

该层的“软件”,除了终端中运转的各种程序以外,还包含各类信息互通的协议规范、流程规范、服务接口等等。在这一层,信息化才干现已具有了语义化的特征,具有了必定的敞开性,并继续朝着愈加敞开、灵敏、模块化的方向开展。

举例:在电信运营商体系外部,虚拟运营商能够和多个国家区域的运营商签署商业合同,在各国运营商网络之上建立自有网络,会聚各国的运营商资源后构成一张掩盖全球的网络,成为“国际电信运营商”。当然,那些没有资金构建全球掩盖网络的专业网络服务公司,能够租借虚拟运营商的资源,为一些专用运用构建全球互通的SDN网络。

这种能够在“网络”上不断叠加“网络”的方法,正表现了信息技能的语义化特性。

5. 渠道服务层

在该层,不只信息技能被语义化地界说,其它职业技能和实体也完成了语义化(例如工业范畴中的“数字化映射”---“数字化双胞胎”)。

为了承载各职业范畴的数字化转型,物联网所包含的各类信息技能本身就必须做到语义化。在物联网技能范畴之外,各职业的资源和才干,也在此处被模块化封装,经过规范化的信息接口向外界供给服务,运用的开发和运营者能够随取随用。

一起,该层也供给软件开发、运营的东西,便于各类职业体系对技能和设备的运用、组合、评测、保护。在渠道服务层,构成了物联网运用的词典(词聚集),各类物联网的资源(设备)是“名词”、各种信息处理功用是“动词”,开发人员将能够将首要精力放置在构建“句子”和“阶段”(运用的逻辑功用)上,并终究书写出完好华章(运用体系、商业体系)。

在这一层中,“软件”包含了物联网服务渠道的架构、中间件、接口规范、信息服务规范等等,也交融了各职业中的一些根底性的技能服务(比方渠道能够供给气候猜测的服务)。

尽管,物联网的渠道服务层使得“对物联网技能和各专业技能的规划和组合”更为快捷,但底层技能对运用的开发者并不是彻底“通明”的,开发者在构建运用逻辑、运用数据资源和东西的时分,需求厘清底层要害物联网技能的适用范围、本钱、特性等等。

只需深化了解物联网“词汇”运用的“语境”,才干编织出一篇“谨慎而美丽”的“好文章”(物联网运用)。

在这一层,各职业的一些现已模块化的技能,能够经过信息工业的(程序化)封装,向外界供给敞开式的服务,以构成各职业在物联网中的公共性言语(词汇)。

不过,这种言语并不是服务于“人”的言语,而是“物”与“物”,即设备、体系之间用以信息沟通的言语东西。只需把握了某种物联网运用的“言语”,那么任何设备都能够了解该运用数据的寓意,运用此运用的物联网服务,操作远端设备并取得反应。

6. 运用层

对物联网职业运用的规划、建立、运营。开发者和运营者在运用层,选取所需的资源和功用(包含信息技能和职业技能),经过对基层服务的调用,构建自己的职业运用。在物联网技能层级的体系中,运用层之下的五层,都能够了解为运用层的“硬件”;“软件”则是运用开发者自己编写的运用逻辑。

假如运用软件承载于SAAS(软件即服务)之上,体系底层设备由云核算服务商供给,那么在运用中或许就看不到任何物理实体的“硬件”,取而代之的,是基层模块化、规范化的信息服务和职业功用。

运用层和渠道服务层,也能够了解为物联网的“立异层”,一个由运用开发者自由发挥、“八仙过海”的层次,在这儿,各职业的技能交融复用,完成“组合进化”并引发工业的晋级。

二、物联网的两个域

信息流“接入”和“会聚”的两种需求,将物联网的技能天然地分红了“边际”和“云端”两个“域”:有很多设备需求联网,挨近物理实表现场的“边际域”;远离实际物件,但信息会集会聚的“云端域”。在运用层面,不同的功用需求进一步促进了两域的分隔。

“边际域”的运用和功用是更倾向于需求实时性的反应操作,而“云端域”的运用则是更倾向于抽象化的猜测剖析、海量数据检索等等。

在终端和节点层、资源会聚层中,两个域所包含的硬件和软件是有不同的。例如,边际网络中有各类终端装备传感器——用以感知物理国际;但云端网络中的设备则只需规范的信号输出输入接口。

边际网络会布置各种类型的网络协议,包含了有线网络和无线网络、“对等网络协议”和“非对等网络”(补白:“TCP/IP”是一种对等网络协议,而RFID技能在无线侧则不是对等网络协议);而“云端域”只需对等网络协议,例如IPv4、IPv6。

【本文是51CTO专栏作者王峰的原创文章,转载请联络作者自己获取授权】

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