绪论
传输网络层是物联网的重要基础设施,从通信的角度来讲,传输网作为通信网的一个业务网(“通信子网”),在通信网络中,它承载着“物联”的作用。物联网的数据传输,由早期采用的有线方式,到后期更多无线方式的使用,在两个或多个设备之间近距离的解决了物物相连。随着时代科技进步发展,物联网的发展已经不再局限于小型设备、小网络阶段,智能化的物联网在大数据、云计算等方面步入成熟。
一、短距离通信技术
(一)短距离有线通信技术(串口通信)
RS-232C接口
一种非常广泛使用的接口标准,应用于数据通信、自动化、仪器仪表等领域,也是物联网中常用的一种接口及通信方式。
特点:传输距离与速率不高,且常用串口线较短,抗干扰能力较差。RS-422A、RS-423A及RS-485
(1)RS-422标准
以平衡方式传输的标准,双端发送双端接收,传输信号采用两条线路。
特点:共模干扰能力提高,传输距离与速率提升,实现了点对多点的通信方式。
(2)RS-423标准
以非平衡方式传输的标准,即以单线来传输信号,规定信号的参电平为地。
特点:传输距离与速率进一步提升,可实现单点对多点通信。
(3)RS-485标准
一种平衡传输方式的串行通信接口标准,与RS-422A兼容,扩展了RS-422A的功能。
特点:
①采用平衡发送和差分接收,抗干扰能力良好,传输距离与速率提升明显;
②可实现真正的多点通讯;
③抗干扰能力较强,具有长传输距离和多站能力的优点。
3.串行工业总线
(1)USB串行总线
特点:使用方便,传输速率高,功耗低,性能稳定,操作系统灵活。
(2)CAN串行总线
特点:数据通信实时能力强,可靠性,灵活性,传输能力强。
(二)近距离无线通信技术
蓝牙技术
以无线技术标准,可连接多个设备实现短距离数据交换。
特点:功耗低、通讯速率高,工作频段不受限制,可靠性高等。红外通信技术
利用红外线传输信号的通信方式。
特点:容量大、保密性强,抗电磁干扰信号性能好是,设备结构简易等,但易受大气环境影响。超宽带无线通信技术
一种采用极窄的脉冲信号实现无线通信技术。
特点:抗干扰性能强,传输速率高,带宽极宽,消耗电能小等。
二、移动通信技术
移动通信技术作为通信技术发展的一个重要成果,解决了人们“在何时何地与何人”进行通信的问题,并随着信息技术的发展,不断满足人们日益增长的信息需求。
(一)移动通信的组网技术
移动通信网主要完成移动用户之间、移动用户与固定用户之间的信息交换,根据业务种类的不同,分为移动的电话网、数据网、计算机通讯网、专用调度网、无线寻呼网、电报和传真网等。其覆盖方式又分为小容量的大区制和大容量的小区制,即蜂窝系统。
(二)主要特点
移动通信不受时间和空间的限制,可以灵活、快速、可靠地实现信息互通,是目前实现理想通信的重要手段之一,也是信息交换的重要物质基础。
三、云计算
(一)含义
云计算是互联网相关服务的提升、使用和交付模式。其通过互联网来提供动态、易扩展、虚拟化的计算资源,是计算机软硬件技术和互联网技术发展到一定程度的产物,是现今分布式计算的一种典型技术的代表,为物联网的应用服务提供了一种虚拟化、可扩展的计算资源,是物联网的关键技术之一。
(二)架构层
显示层:主要是用于以友好的方式展现用户所需的内容和服务体验,并会利用到下面中间件层提供的多种服务,主要有HTML、JavaScript、CSS、Flash[2]和Silverlight五种技术。
中间层:承上启下,它在下面的基础设施层所提供资源的基础上提供了多种服务,而且这些服务即可用于支撑显示层,也可以直接让用户调用,并主要有REST、多租户、并行处理、应用服务器和分布式缓存五种技术。
基础设施层:这层作用是为给上面的中间件层或者用户准备其所需的计算和存储等资源,主要有虚拟化、分布式存储、关系型数据库和NoSQL四种技术。
管理层:这层是为横向的三层服务的,并给这三层提供多种管理和维护等方面的技术,主要有帐号管理、SLA监控、计费管理、安全管理、负载均衡和运维管理这六个方面。
(三)应用领域
主要包括基础设施即服务、平台即服务和软件即服务三种。
(四)主要特点
云计算具有超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、按需服务和及其廉价等特点。
(五)使用范围
包括云物联、云安全、云游戏、云储存等应用。
(六)发展趋势
云计算在中国市场具有巨大的发展潜力,而近几年国内云计算业务的发展也印证了这一点。云计算的发展符合一般科技发展的规律,需要有一个从思想的产生到关键技术的突破,最后到示范应用,最后再到大规模推广的过程。中国是世界上最大的人口大国,云计算的核心思想就是大规模的数据存储、处理能力的公用事业化,走进千家万户。这些年我国经济高速发展,为支撑云计算基础设施建设提供了强大的经济基础。我国政府很注重科学技术的发展和用科学技术来促进经济和社会的发展,支持云计算的发展。