——
物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things，簡稱IOT）其核心組成就是物聯(lián)設(shè)備、網(wǎng)關(guān)和云端。

1物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

從下到上依次為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。

感知層：識別物體，采集信息；

網(wǎng)絡(luò)層：主要實(shí)現(xiàn)信息的傳遞；

應(yīng)用層：提供豐富的基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用；

舉例： 在智能電網(wǎng)中的遠(yuǎn)程電力抄表應(yīng)用：安置于用戶家中的讀表器就是感知層中的傳感器，這些傳感器在收集到用戶用電的信息后，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送并匯總到發(fā)電廠的處理器上。該處理器及其對應(yīng)工作就屬于應(yīng)用層，它將完成對用戶用電信息的分析，并自動采取相關(guān)措施。

2設(shè)備入網(wǎng)方式

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備本身是否具備入網(wǎng)能力，分為直接接入和網(wǎng)關(guān)接入兩種方式。

直接接入：物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備本身帶有通信模塊，具備聯(lián)網(wǎng)能力直接接入網(wǎng)絡(luò)；

網(wǎng)關(guān)接入：物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備本身不具備入網(wǎng)能力，需要在本地組網(wǎng)后，需要統(tǒng)一通過網(wǎng)關(guān)再接入到網(wǎng)絡(luò)。

圖轉(zhuǎn)自https://blog.csdn.net/mwlwlm/article/details/77932633 物聯(lián)網(wǎng)平臺架構(gòu)設(shè)計

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)互聯(lián)，是很重要的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)是連接無線傳感網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的紐帶，集數(shù)據(jù)監(jiān)控和傳輸于一身，用于完成不同類型網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換以及實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)收集與遠(yuǎn)程控制。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)主要功能如下：

管理功能。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以獲取各節(jié)點(diǎn)的屬性和實(shí)時狀態(tài)信息，并實(shí)現(xiàn)對節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)控制、喚醒與睡眠、在線診斷等功能，同時支持通過二次編程實(shí)現(xiàn)對節(jié)點(diǎn)的自動化管理。

源尋址功能。尋址技術(shù)可確保各個節(jié)點(diǎn)的信息被精準(zhǔn)實(shí)時地定位和查詢，以滿足跨域通信的需求。由于節(jié)點(diǎn)地址結(jié)構(gòu)與DNS的域名結(jié)構(gòu)不同，因此需要開發(fā)新的源尋址技術(shù)。

協(xié)議轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化功能。為了實(shí)現(xiàn)無線傳感網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交互，需要由網(wǎng)關(guān)充當(dāng)協(xié)議轉(zhuǎn)換的角色，將上傳的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一封裝，將下發(fā)的數(shù)據(jù)解包成標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)，使得指令可被識別。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通常基于ARM和嵌入式Linux平臺方案進(jìn)行設(shè)計，以滿足對性能和應(yīng)用的需求，并對整個系統(tǒng)的資源進(jìn)行管理。在工業(yè)應(yīng)用中受實(shí)時性、穩(wěn)定性、環(huán)境與成本限制，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)常以無線廣域網(wǎng)（WWAN）和本地現(xiàn)場總線的結(jié)合為主，以適應(yīng)各種復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境。現(xiàn)階段較為成熟的無線廣域網(wǎng)通信技術(shù)有GPRS技術(shù)、4G技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù)，而應(yīng)用廣泛的現(xiàn)場總線技術(shù)有CAN、PROFIBUS、LONWORKS、HART、MODBUS等。

數(shù)據(jù)傳輸可以在主動或被動的工作機(jī)制下運(yùn)行。處于主動工作模式時，只有在被控數(shù)據(jù)產(chǎn)生變化，或設(shè)置定時任務(wù)時才會產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸，其優(yōu)點(diǎn)是簡化了終端采集功能，并降低了運(yùn)行功耗；處于被動工作模式時，只有在收到主動發(fā)出的查詢指令時才會產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸，給予了監(jiān)控中心權(quán)限，但功耗升高，傳輸效率降低。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)采用混合式數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，使用應(yīng)答機(jī)制偵聽雙向數(shù)據(jù)，使用主動機(jī)制多閾值定時采集傳輸數(shù)據(jù)，從而兼顧了主動式和應(yīng)答式的優(yōu)點(diǎn)，在功耗與傳輸效率間取得了平衡。

引自某篇碩士論文，后續(xù)補(bǔ)充相關(guān)信息。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和路由器的區(qū)別

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的主要作用是將兩種不同協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)能進(jìn)行通信的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向傳輸。主要針對的是兩種不能直接進(jìn)行通信的設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)傳感器的協(xié)議沒有一直統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各個廠商有各自的定義，所以網(wǎng)關(guān)在這個時候充當(dāng)?shù)氖且粋€翻譯的功能，讓不同的傳感器可以進(jìn)行連接、通信。路由器屬于網(wǎng)絡(luò)層面的設(shè)備，可以用來分割廣播域，它算是作用狹小化的網(wǎng)關(guān)，在日常用的以太網(wǎng)里，可以說網(wǎng)關(guān)和路由器是一個東西。主要功能都是用于連接網(wǎng)絡(luò)，保證使用設(shè)備的正常聯(lián)網(wǎng)。

在進(jìn)行萬物互聯(lián)的時代，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的增多，導(dǎo)致了許多數(shù)據(jù)需要傳輸?shù)皆贫诉M(jìn)行分析，這也就對云端以及傳輸?shù)膸拵Я嗽S多的壓力，而且在傳輸?shù)倪^程中，還會產(chǎn)生數(shù)據(jù)泄露的危險。而工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與工業(yè)路由器另外一點(diǎn)最大的區(qū)別就是，計訊物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)支持邊緣計算功能，可以將數(shù)據(jù)在邊緣端進(jìn)行計算，減少云端處理數(shù)據(jù)的壓力，同時避免了數(shù)據(jù)泄露的危險。既滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷連接、實(shí)時業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能的需求也可以同時滿足安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。

https://blog.51cto.com/14579554/2448538?source=dra 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和工業(yè)路由器有什么區(qū)別

3網(wǎng)絡(luò)通信方式

移動網(wǎng)絡(luò)：2/3/4G

寬帶

4物聯(lián)網(wǎng)云平臺

一般情況下,用服務(wù)終端無法和不在同一個局域網(wǎng)下的其他設(shè)備終端設(shè)備直接點(diǎn)對點(diǎn)通信，這時需要一個位于互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器做中轉(zhuǎn)，這個服務(wù)器就是現(xiàn)在流行的所謂物聯(lián)網(wǎng)云端。
物聯(lián)網(wǎng)云平臺為設(shè)備提供安全可靠的連接通信能力，向下連接海量設(shè)備，支撐設(shè)備數(shù)據(jù)采集上云；向上提供云端API，服務(wù)端通過調(diào)用云端API將指令下發(fā)至設(shè)備端，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

物聯(lián)網(wǎng)云平臺系統(tǒng)架構(gòu)主要包含四大組件：

設(shè)備接入：可以在智能設(shè)備與云端之間建立安全的雙向連接；

設(shè)備管理：服務(wù)有生命周期、設(shè)備分組、設(shè)備影子、物模型、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)存儲、在線調(diào)試、固件升級、遠(yuǎn)程配置、實(shí)時監(jiān)控等；

規(guī)則引擎：規(guī)則引擎通過創(chuàng)建、配置規(guī)則，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和場景聯(lián)動。主要作用是把物聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)通過過濾轉(zhuǎn)發(fā)到其他云計算產(chǎn)品上；

安全認(rèn)證及權(quán)限管理

圖轉(zhuǎn)自https://help.aliyun.com/document_detail/30523.html?spm=a2c4g.11186623.6.546.53743f69AgAXwa 阿里云 產(chǎn)品架構(gòu)

5物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議

物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分為兩大類，一類是接入?yún)f(xié)議，一類是通信協(xié)議。
接入?yún)f(xié)議：一般負(fù)責(zé)子網(wǎng)內(nèi)設(shè)備間的組網(wǎng)及通信，常見的接入?yún)f(xié)議有zigbee、藍(lán)牙以及wifi協(xié)議等；
通信協(xié)議：主要是運(yùn)行在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP協(xié)議之上的設(shè)備通訊協(xié)議，負(fù)責(zé)設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換及通信，常見的通訊協(xié)議有HTTP、websocket、XMPP、COAP、MQTT等。

下面簡單介紹一下常用的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議MQTT。

MQTT

MQTT (MessageQueuing Telemetry Transport，消息隊列遙測傳輸 )，該協(xié)議構(gòu)建于TCP/IP協(xié)議上，相比來說比較適合物聯(lián)網(wǎng)場景的通訊協(xié)議，這是因?yàn)樗梢砸詷O少的代碼和有限的帶寬，為連接遠(yuǎn)程設(shè)備提供實(shí)時可靠的消息服務(wù)。

MQTT協(xié)議采用基于客戶端-服務(wù)器的發(fā)布/訂閱（publish/subscribe）模式，所有的物聯(lián)網(wǎng)終端都通過TCP連接到云端，云端通過主題的方式管理各個設(shè)備關(guān)注的通訊內(nèi)容，負(fù)責(zé)將設(shè)備與設(shè)備之間消息的轉(zhuǎn)發(fā)。

主流的MQTT是基于TCP連接進(jìn)行數(shù)據(jù)推送的，基于UDP的MQTT版本稱作MQTT-SN。

MQTT客戶端與服務(wù)器
在通訊過程中，MQTT協(xié)議中有三種身份（見圖）：發(fā)布者（Publish）、代理（Broker）（服務(wù)器）、訂閱者（Subscribe）。其中，消息的發(fā)布者和訂閱者都是客戶端，消息代理是服務(wù)器，消息發(fā)布者可以同時是訂閱者。
MQTT客戶端可以發(fā)布信息、訂閱信息、退訂或刪除信息、斷開與服務(wù)器的連接；
MQTT服務(wù)器可以接收客戶端的網(wǎng)絡(luò)連接、客戶端發(fā)布的信息、客戶端的訂閱和退訂請求、轉(zhuǎn)發(fā)客戶端訂閱的消息。

消息傳輸
每個客戶端與服務(wù)器建立的連接即是會話（Session），訂閱（Subscription）會與一個會話關(guān)聯(lián)，一個會話可以包含多個訂閱。MQTT傳輸?shù)南⒎譃橹黝}和負(fù)載兩部分：主題（Topic）即消息的類型，訂閱者訂閱后，所接收的該主題的具體內(nèi)容為負(fù)載（Payload）。

適用范圍：在低帶寬、不可靠的網(wǎng)絡(luò)下提供基于云平臺的遠(yuǎn)程設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控。

https://www.jianshu.com/p/f5a6977e9fef Iot的七大通信協(xié)議，你了解幾個
https://www.cnblogs.com/jikexianfeng/articles/5697069.html 物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議介紹（本博文為轉(zhuǎn)載博文，源連接已失效）
https://www.runoob.com/w3cnote/mqtt-intro.html MQTT入門介紹

6其它概念

邊緣計算

用于獲取和分析信息的設(shè)備不能總是依賴于網(wǎng)絡(luò)或應(yīng)用程序，如果其中一個出現(xiàn)問題，整個系統(tǒng)就會失靈。為此人們?yōu)榇祟愒O(shè)備提供了一種不同的能力，即邊緣計算功能，即在解決方案的邊緣（也就是設(shè)備自身）分析處理的能力，邊緣計算允許設(shè)備在脫機(jī)狀態(tài)下執(zhí)行一些操作和計算，而無需與網(wǎng)絡(luò)連接。

參考文獻(xiàn)

https://www.cnblogs.com/forbeat/p/9143641.html 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)框架介紹

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的物联网架构概述的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。