- 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)及應(yīng)用參考詳解

當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)簡易的模式，以RFID和其它無線電波為基礎(chǔ)的前沿技術(shù)被提出來時，更進一步的“融合模式”必須考慮到它與實體世界接口的潛能；同時在連通性方面必然發(fā)生無數(shù)的變化，它有可能出現(xiàn)一些變得很實際而容易實行的系統(tǒng)。當(dāng)融合模式在它目前的現(xiàn)狀以及現(xiàn)實環(huán)境中有更高的需求時，那就表示經(jīng)過設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)支撐的方法已達到某階段的愿景?？蚣芸紤]能分別進到相關(guān)不同層級，以區(qū)別實體世界對象與整合于演化中的因特網(wǎng)之間的不同。

這些層級包含物理層、詢問器/網(wǎng)關(guān)器層、信息管理應(yīng)用與企業(yè)層以及更廣的通訊與因特網(wǎng)層。

一、物理層

在其中，經(jīng)由連結(jié)數(shù)據(jù)載體技術(shù)（含RFID）的對象的使用，物理對象或事物（Thing）被識別與轉(zhuǎn)換成為物聯(lián)網(wǎng)的功能構(gòu)件。被識別的對象，可被分群或連網(wǎng)執(zhí)行特定應(yīng)用需求。附加功能的裝置，由傳感器、空間位置、全球定位以及地區(qū)通訊設(shè)施所形成，也許被用來達成網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)，或單一裝置系統(tǒng)作業(yè)。在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的裝置構(gòu)成節(jié)點，“處理能力”被視為區(qū)別特色的重點。在發(fā)展處理電能、降低成本以及體積微小化方面，開發(fā)植入式或附著式處理節(jié)點于應(yīng)用對象的期待正在增溫中。這些裝置的距離、彈性以及網(wǎng)絡(luò)，無疑的對應(yīng)用范圍有重大影響。

歐洲委員會2006年報告，“從RFID到物聯(lián)網(wǎng)”－普遍的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)確認支撐通訊網(wǎng)路的裝置如下：

純被動式裝置（RFID），當(dāng)它被質(zhì)詢時會產(chǎn)生固定的數(shù)據(jù)輸出；

具有適度處理電力的裝置，可格式化載體信息，具有時間與地點相關(guān)不同內(nèi)容的能力；

感應(yīng)式裝置，當(dāng)被質(zhì)詢時，能產(chǎn)出與傳遞環(huán)境或品項狀況的信息；

增強處理能力的裝置，裝置間在沒有人力介入之下可自行決定通訊－引出某種程度的智能能力進入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

這些技術(shù)分類很清楚呈現(xiàn)涉及有關(guān)物理區(qū)塊的接口與連網(wǎng)系統(tǒng)的條件。當(dāng)然也與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理鏈，以及與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化需求有關(guān)部份產(chǎn)生縱橫交錯的關(guān)系。ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展組織在這方面已產(chǎn)出一些標(biāo)準(zhǔn)，也還持續(xù)在開發(fā)符合需要的國際標(biāo)準(zhǔn)。

假如不全都是RFID裝置，當(dāng)不明確指出其涵義時，上述技術(shù)1~4項本質(zhì)上就是以RF為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)。層級區(qū)分是根據(jù)不同AIDC技術(shù)提供不同功能性層級。他們必然包括RFID做為一層，但其它層級能延伸到整個AIDC技術(shù)范疇，包含線性條形碼、二維條形碼、光學(xué)數(shù)據(jù)、記錄裝置、觸碰式記憶裝置以及自然特征范圍識別技術(shù)，如識別人體的生物辨識系統(tǒng)。物理世界的接口顯然也是以無線電波為基礎(chǔ)的通訊技術(shù)，有一些連結(jié)對象是包含WiFi（注2）、藍芽、Zigbee（注3）、近場通訊（NFC）以及其它提供較廣域通訊的設(shè)施（GPRS“注4”、3G）。寬帶與移動網(wǎng)絡(luò)、以及在實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的前沿層（Edge Layer）中關(guān)聯(lián)的服務(wù)發(fā)展，增加更多面向與機會。

這些技術(shù)范疇與功能的豐富性，在應(yīng)用、創(chuàng)新與企業(yè)關(guān)連對象實現(xiàn)中，呈現(xiàn)實質(zhì)的決定因素；對應(yīng)用框架而言，它們是有貢獻的。在這個基本層級上，可讓不同數(shù)據(jù)擷取裝置進行辨識。在物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)內(nèi)融入它們，理想上要求發(fā)展符合全球通用數(shù)據(jù)擷取的協(xié)議，以便能隨插即用（Plug-and-Play）。當(dāng)然，要以這種方式定義這些層級，得等到所有前沿技術(shù)所涵蓋的便利設(shè)施移入經(jīng)過一段時日之后才能達成。

二、詢問器/網(wǎng)關(guān)層

在對象關(guān)聯(lián)裝置之間，以及詢問器與信息管理系統(tǒng)之間有效地提供接口。固定的、寬帶以及移動性通訊技術(shù)，會產(chǎn)生物聯(lián)網(wǎng)要求的連通功能。詢問器與網(wǎng)關(guān)裝置的連網(wǎng)技術(shù)，也可視為這一層重要的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特色；它也分擔(dān)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)重要的角色。在實體世界應(yīng)用里面，有關(guān)驅(qū)動以及控制裝置的接口是這一層中最重要的特色。

三、信息管理、應(yīng)用與企業(yè)層

與詢問器及網(wǎng)關(guān)裝置層的接口信息管理層，提供支撐應(yīng)用與服務(wù)的功能性平臺。聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與提供智慧能力的設(shè)施，在落實物聯(lián)網(wǎng)過程中構(gòu)成更重要的特色。

四、更廣的通訊與因特網(wǎng)層

提供其它結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)（含因特網(wǎng)）接口。雖然每一層間的接口是必須的，但接口也許會繞過某一層以增加彈性，并對連通應(yīng)用與服務(wù)對象的選擇更為自由。以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)以及要求網(wǎng)關(guān)器支撐的部份也更加彈性。此外，無所不在的運算與聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展，以整合的通訊能力提供物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵的技術(shù)，并與現(xiàn)存的與演化中的因特網(wǎng)整合。