
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)矩陣的“六層、兩域”結(jié)構(gòu)
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(gè)層次。從下至上為:元素層、器件層、終端和節(jié)點(diǎn)層、(信息)資源匯聚層、平臺(tái)服務(wù)層、應(yīng)用層。
技術(shù)矩陣分成兩個(gè)“域”:“邊緣域”、“云端域”,兩“域”的邊界主要體現(xiàn)在終端和節(jié)點(diǎn)層、資源匯聚層、應(yīng)用層。

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(chǔ)器、信號(hào)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(jì)外,還包括嵌入式開(kāi)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(diǎn)層
主要包括兩類物理實(shí)體:
A、物聯(lián)網(wǎng)的終端,包括非智能終端(也稱“啞終端”,一般沒(méi)有數(shù)據(jù)處理的能力,只能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上報(bào)傳感數(shù)據(jù),或接受操控?cái)?shù)據(jù))、智能終端設(shè)備(例如工業(yè)機(jī)器人)、用戶智能終端(手機(jī)、筆記本)。
B、專用的信息處理節(jié)點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計(jì)算設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備。雖然這些節(jié)點(diǎn)都具備網(wǎng)絡(luò)接口、計(jì)算和存儲(chǔ)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(yùn)營(yíng)商IP承載網(wǎng)中的路由器(網(wǎng)絡(luò))、云計(jì)算中的刀片服務(wù)器(計(jì)算)。
除了啞終端以外,其他設(shè)備都具有通用或?qū)S玫挠?jì)算能力。
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(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋、IP骨干網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)及運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián))、計(jì)算(云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí))和存儲(chǔ)(云存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù))。
該層的“軟件”,除了終端中運(yùn)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(yǔ)義化的特征,具備了一定的開(kāi)放性,并持續(xù)朝著更加開(kāi)放、靈活、模塊化的方向發(fā)展。
舉例:在電信運(yùn)營(yíng)商系統(tǒng)外部,虛擬運(yùn)營(yíng)商可以和多個(gè)國(guó)家地區(qū)的運(yùn)營(yíng)商簽署商業(yè)合同,在各國(guó)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)之上搭建自有網(wǎng)絡(luò),匯聚各國(guó)的運(yùn)營(yíng)商資源后形成一張覆蓋全球的網(wǎng)絡(luò),成為“國(guó)際電信運(yùn)營(yíng)商”。當(dāng)然,那些沒(méi)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(yùn)營(yíng)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(yǔ)義化特性。
5、平臺(tái)服務(wù)層
在該層,不僅信息技術(shù)被語(yǔ)義化地定義,其它行業(yè)技術(shù)和實(shí)體也實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)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(yǔ)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(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的信息接口向外界提供服務(wù),應(yīng)用的開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)者可以隨取隨用。
同時(shí),該層也提供軟件開(kāi)發(fā)、運(yùn)營(yíng)的工具,便于各類行業(yè)系統(tǒng)對(duì)技術(shù)和設(shè)施的使用、組合、評(píng)測(cè)、維護(hù)。在平臺(tái)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(dòng)詞”,開(kāi)發(fā)人員將可以將主要精力放置在構(gòu)建“語(yǔ)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)。