目录
物联网四层架构
- 综合应用层：信息应用
- 利用获取的信息和知识，支持各类应用系统的运转
- 管理服务层：信息处理
- 对数据进行处理，从中获取知识
- 网络构建层：信息传输（短距离无线通信、移动网络通信）
- 实现设备连接，采集数据
- 感知识别层：信息生成（传感器、智能设备）
- 从物理世界提取信息
感知识别层
边缘计算
- 边缘计算指的是在云之外，靠近网络边缘的设备上完成数据存储和信息处理。面向物联网应用，边缘计算有助于提供更短的响应时延，节省网络带宽和云端资源，满足应用在实时性，安全性等方面的要求。
- 基于资源和能力相对受限的边缘设备，进行数据挖掘和智能处理等相关问题，成为近年来颇受关注的一个发展方向
- 信息安全和隐私保护也是管理服务层的重要功能
综合应用
工业物联网：
工业物联网是工业系统与信息系统深度融合的产物，其本质是以人机物、网络、工业云的融合为基础，通过云与端的协作对工业数据进行全面深造感知、高效实时联网传输、快速计算处理和高级建模分析、从而实现智慧决策优化和精准执行控制。
RFID技术：射频识别技术
- 标签
定位技术：
- 室外定位系统：
- 卫星定位：GPS、北斗系统、
- 无线自组网定位
- 室外定位系统：
- 传播模型定位：wifi定位、RFID定位、蓝牙定位
- 信号强度定位
**毫米波：**毫米波通常指的是频率在30-300GHz(波长为1-10mm)的电磁波，其频率介于微波和远红外波之间，兼具有两种波谱的特点。
毫米波雷达使用FMCW信号对物体到雷达的距离进行测量。FMCW信号由频率随时间线性变化的chirp信号组成
网络构建层
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短距离无线通信
- 多径传播
- 同频信号干扰：wi-fi、蓝牙、zigbee通常都工作在2.4GHz频段
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移动网络通信
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反向散射通信（Backscatter）
- 能力收集：无需装配电池，通过吸收周围存在的电磁波信号获取能量
- 反向散射通信：反射端设备无需自主产生载波信号
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低功耗广域网（LPWAN）：农业监测、大规模监测的等
- 远距离通信(LoRa)
- 窄带物联网(NB-IoT)
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可见光通信
短距离无线通信
wi-fi
蓝牙
ZigBee：工业互联网广泛使用
适用于无线传感网
移动网络通信
- 1G～5G
- 5G应用场景
- 云VR/AR：实时计算机图像渲染与建模
- 车联网：远控驾驶、编队行驶、自动驾驶
- 智能制造（） ：无线机器人云端控制
- 对通信网络有多样化的性能需求
- 云平台和工厂生产设施的通信----极低的延时
- 大量传感和人工智能平台的信息交互-------海量连接
- 人机节目的高效交互------高带宽高速率
- 5G使工业AR应用
- AR：监控车间生产过程、远程维护
- AR设备和云端通过无线网络连接，获取信息，比如生产环境数据、生产设备数据，以及故障处理指导信息
- 要求：高带宽、高数据率、低延时
- 对通信网络有多样化的性能需求
- 智慧能源：馈线自动化
- 智慧医疗：精准反馈的远程诊断
- 智慧城市：
- 个人AI辅助：
- 联网无人机：
管理服务层------边缘存储
云计算
云计算是一种模型，用户可通过网络按需访问一个可配置计算资源（如网络、服务器、存储、应用和服务）的共享池，这些资源可被迅速提供并发布，同时实现管理成本或服务供应商干预的最小化。
边缘计算
在云之外，靠近网络边缘的设备上完成数据存储和信息处理的一种分布式计算模式。
边缘设备通常是集网络，计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台（jace）
特点：低延时、高效率、更安全、节省网络资源（可以对原始数据进行预清洗加工）、降低成本
云计算vs边缘计算
云计算作为物联网的"大脑中枢"，将大量边缘计算无法处理的数据进行存储，处理和分析，与此同时，边缘计算被认为是物联网的"神经末端"，实现对小数据在边缘设备上的就地处理，同时也能够很好的缓解云数据中心的压力。
云边缘体系结构
硬件------> 边缘设备 ------> 云平台
- 终端层
- 边缘层
- 云层
边缘计算关键技术：
计算卸载
- 计算卸载是指，将边缘设备的部分或全部的计算任务，卸载到资源较丰富的云服务器，以弥补边缘设备在计算性能、存储资源、以及能耗等方面的不足
- 计算卸载需要考虑不同因素的影响，如用户时延容忍度、上下行的链路质量、边缘设备性能以及云服务的可用性等
- 计算卸载掉方案，有以下典型的三种：
- 本地执行：整个计算任务都在边缘设备上执行
- 完全卸载：整个计算任务由云服务器完成
- 部分卸载：计算任务部分本地执行，部分在云服务器执行
移动性管理
边缘计算依靠边缘设备在地理上广泛分布
- 资源发现：边缘计算的资源发现需要
- 资源切换：边缘计算资源的异构性与网络的多样性
边缘存储
- 应用需求方面：边缘计算具有较强的实时性要求
- 边缘缓存：是解决边缘计算中存储问题的重要研究方案。边缘缓存本质是充分利用了边缘设备的存储能力
安全和隐患
综合应用层------信息应用
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环境监测
- 无线传感网
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工业互联网
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数字孪生：数字孪生是将现实世界物理对象的状态数据参数，映射到虚拟世界的孪生对象上，并完成对物理对象状态的监测、仿真与预测，从而获得对物理对象进行控制和改善能力。
- 西门子数字孪生系统：智慧工厂数字孪生系统提供对工厂数据的收集整合、三位可视化以及智能分析，达到提高资产性能并降低运营成本的目标
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智慧医疗：智慧医疗的核心理念是将传统的医疗系统与新兴的信息技术相结合，从而实现医疗服务的最优化
- 感知识别
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智能家居：
- 网络构建：
- 多模网关：处理不同网络间的交互
- 网络构建：
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智慧物流：