參照物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的自然組成結(jié)構(gòu),以及信息產(chǎn)業(yè)格局和物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)視角的分層架構(gòu),物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)矩陣可分成六個層次。
技術(shù)矩陣的六個層次從下至上為:元素層、器件層、終端和節(jié)點層、(信息)資源匯聚層、平臺服務(wù)層、應(yīng)用層。
技術(shù)矩陣分成兩個“域”:“邊緣域”、“云端域”,兩“域”的邊界主要體現(xiàn)在終端和節(jié)點層、資源匯聚層、應(yīng)用層。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全矩陣圖景
一、物聯(lián)網(wǎng)的六層技術(shù)
1. 元素層
信息科學(xué)中的自然現(xiàn)象和效應(yīng),是各種基礎(chǔ)信息科學(xué)的集合,是構(gòu)建器件層的基礎(chǔ)(物聯(lián)網(wǎng)最基本的技術(shù)元素)。包括電學(xué)、電磁感應(yīng)、微波原理、電路理論等等。
2. 器件層
信息產(chǎn)業(yè)中的基本元器件,主要是各類電子元器件、電路模組和功能板件,包括芯片、電路板卡、電源、存儲器、信號輸出輸入設(shè)備,傳感器和執(zhí)行器。在這一層,“軟件”除了包括電路設(shè)計外,還包括嵌入式開發(fā)的程序,在電子器件出廠前,其內(nèi)部的“軟件”就基本固定了。
3. 終端和節(jié)點層
主要包括兩類物理實體:
物聯(lián)網(wǎng)的終端,包括非智能終端(也稱“啞終端”,一般沒有數(shù)據(jù)處理的能力,只能通過網(wǎng)絡(luò)上報傳感數(shù)據(jù),或接受操控數(shù)據(jù))、智能終端設(shè)備(例如工業(yè)機器人)、用戶智能終端(手機、筆記本)。
專用的信息處理節(jié)點:網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計算設(shè)備、存儲設(shè)備。雖然這些節(jié)點都具備網(wǎng)絡(luò)接口、計算和存儲器件,但是它們通常都提供某一種專用的信息能力。就比如:運營商IP承載網(wǎng)中的路由器(網(wǎng)絡(luò))、云計算中的刀片服務(wù)器(計算)。
除了啞終端以外,其他設(shè)備都具有通用或?qū)S玫挠嬎隳芰Α?/p>
該層的“軟件”,主要為各種終端程序,包括嵌入式程序、操作系統(tǒng)、中間件、通用或定制的應(yīng)用軟件等。
4. 資源匯聚層
各類信息資源在此層中匯聚。主要包括三種核心的信息處理的資源和能力:網(wǎng)絡(luò)(無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋、IP骨干網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)及運營商網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián))、計算(云計算、大數(shù)據(jù)、機器學(xué)習(xí))和存儲(云存儲、數(shù)據(jù)庫)。
該層的“軟件”,除了終端中運行的各種程序以外,還包括各類信息互通的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、流程規(guī)范、服務(wù)接口等等。在這一層,信息化能力已經(jīng)具有了語義化的特征,具備了一定的開放性,并持續(xù)朝著更加開放、靈活、模塊化的方向發(fā)展。
舉例:在電信運營商系統(tǒng)外部,虛擬運營商可以和多個國家地區(qū)的運營商簽署商業(yè)合同,在各國運營商網(wǎng)絡(luò)之上搭建自有網(wǎng)絡(luò),匯聚各國的運營商資源后形成一張覆蓋全球的網(wǎng)絡(luò),成為“國際電信運營商”。當(dāng)然,那些沒有資金構(gòu)建全球覆蓋網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司,可以租用虛擬運營商的資源,為一些專用應(yīng)用構(gòu)建全球互通的SDN網(wǎng)絡(luò)。
這種可以在“網(wǎng)絡(luò)”上不斷疊加“網(wǎng)絡(luò)”的方式,正體現(xiàn)了信息技術(shù)的語義化特性。
5. 平臺服務(wù)層
在該層,不僅信息技術(shù)被語義化地定義,其它行業(yè)技術(shù)和實體也實現(xiàn)了語義化(例如工業(yè)領(lǐng)域中的“數(shù)字化映射”---“數(shù)字化雙胞胎”)。
為了承載各行業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,物聯(lián)網(wǎng)所包含的各類信息技術(shù)自身就必須做到語義化。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域之外,各行業(yè)的資源和能力,也在此處被模塊化封裝,通過標(biāo)準(zhǔn)化的信息接口向外界提供服務(wù),應(yīng)用的開發(fā)和運營者可以隨取隨用。
同時,該層也提供軟件開發(fā)、運營的工具,便于各類行業(yè)系統(tǒng)對技術(shù)和設(shè)施的使用、組合、評測、維護。在平臺服務(wù)層,形成了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的詞典(詞匯集),各類物聯(lián)網(wǎng)的資源(設(shè)施)是“名詞”、各種信息處理功能是“動詞”,開發(fā)人員將可以將主要精力放置在構(gòu)建“語句”和“段落”(應(yīng)用的邏輯功能)上,并最終書寫出完整篇章(應(yīng)用系統(tǒng)、商業(yè)體系)。
在這一層中,“軟件”包括了物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺的架構(gòu)、中間件、接口標(biāo)準(zhǔn)、信息服務(wù)規(guī)范等等,也融合了各行業(yè)中的一些基礎(chǔ)性的技術(shù)服務(wù)(比如平臺可以提供氣象預(yù)測的服務(wù))。