软考《信息系统运行管理员》- 7.1 物联网运维

物联网的概念及特征

物联网是在计算机互联网的基础上,通过射频识别 (RFID) 、 无线传感器、红外感应器、 全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把物与物之间通过网络连接起来, 进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、感知、监控和管理的一种网络概念。

物联网的3大特征:①全面感知;②充分互联;③智能处理

(1)全面感知:利用条码、射频识别(RFID)、传感器等随时随地对物体进行信息采集和 获取。

(2)充分互联:通过互联网和各种无线网络的融合,将物体的信息实时准确地传递出去。

(3)智能处理:利用模式识别、海量数据检索、数据挖掘等各种技术,对海量的数据和信 息进行分析和优化处理,并能从中提取出适合用户的有用数据,实现智能化的决策和控制。

物联网的体系结构

物联网从低到高可分为四层:感知层、传输层、处理层和应用层,感知层相当于人体的皮 肤和五官,进行信息获取;传输层相当于人体的血管和神经中枢,进行数据传递;处理层相当 于人的大脑,进行智能处理;应用层相当于人的社会分工,参与不同的社会角色。

感知层是位于物联网四层模型的最下面一层,是上面各层的基础。它的作用是用来采集各 种物体设备的数据,采集设备主要有RFID 阅读器,无线传感器、GPS 定位系统和各种智能设 备如智能手机、个人掌上电脑 (PDA) 、 上网本、笔记本电脑等等。

传输层是物联网的交通命脉。它在物联网四层模型中处于感知层和处理层之间,起到承上 启下的作用,负责稳定、高效、实时、安全地传输上下层的数据。

互联网是物联网的核心网络,新的 IPv6 技术扫清了可接入网络的终端设备在数量上的限 制。无线通信网络包括:无线局域网(WiFi), 无线城域网(WiMAX), 无线个域网(Bluetooth 和 zigBee), 无线广域网(3G) 。

处理层位于传输层和应用层之间,是物联网智能的源泉。物联网的各种应用之所以称为智 能应用,其中的智能就来自于这一层。

应用层是物联网的终极目标,物联网的各种关键技术最终落脚在智能应用。

物联网RFID 关键技术

RFID系统对于物品进行信息检索的部件是:Savant中间件;EPCIS(EPC Information System); ONS(Object Name Service)服务器。其中 Savant 是连接RFID 读写器和Internet的处理软件。 EPCIS是提供与ID 相关联信息的服务器。ONS 服务器用来解析EPC ID与对应的EPCIS 服务 器,起到类似互联网中DNS(Doman Name Server) 的作用。其处理流程如下: 一旦 Savant 检 测到特定的ID 以后,便向ONS 服务器查询相应于ID的 EPCIS服务器的地址。然后,根据得 到的地址去查询 EPCIS 服务器,便可得到ID 所对应的物品的准确信息。

物联网WSN 关键技术

无线传感器(WSN) 是物联网的核心技术,用来进行感知作用,感知各种环境变量数据等。

IPv6 概述

IPv6是互联网协议第四版(IPv4) 的更新版,支持2128个地址,这等价于在地球上每平方 英寸有4.3×10²0个地址。物联网的前提是必须为物体赋以独一无二的地址,RFID 标签已经通 过EPC 编码方案解决。

WSN 信息感知方法

传感器(Sensor) 是一种把物理量转换成电信号的器件,其代表了物理世界与电气设备世 界的数据接口。传感器应根据实际需测量物理量和传感器本身的性能特征来选取。

物联网运维系统体系结构

物联网的飞速发展推动了物联网的应用,物联网运维系统是物联网应用的支撑软件,是用 来对物联网中的系统、主机、传感器、嵌入式系统等软硬件性能、品质进行监测和控制的过程, 通过高度的监测、控制与流程管理,达到物联网可靠、安全和高效的运行目的。

物联网运维系统体系结构
物联网运维系统功能模块

物联网运维系统的功能模块为:服务台、用户管理、终端管理、拓扑图、知识库管理、资 产管理、流程处理、设备巡检、智能告警管理、报表管理、日志管理、实时监控展示等。

实时监控展示

实时监控展示模块可以直观地展示传感器采集的数据,包括实时的显示现场数据和存储在 数据库中的历史数据的查询。

智能告警管理

智能告警管理是对数据处理层处理后的数据进行检索,若超过了阈值,则产生告警事件。 具体包括以下功能。

(1)阈值设置功能。可以设置某一指标的阈值,即上限和下限,系统依据此阈值来判断数 据的合法性。

(2)自动报警功能。根据对应指标设置的阈值自动判断各类数据是否在正常范围,如果超 出正常范围,则报警提示,并进行相应存储。

(3)报警处理功能。对产生的报警信息,系统能自动处理的将自动处理,不能处理的将以 短信等形式通知指定用户来进行处理,并将处理结果进行记录存储。

物联网运维系统特点

(1)基于B/S 模式的物联网运维管理平台。物联网运维管理平台以B/S模式来给用户使用, 便于用户通过网络浏览器直接进行访问。

(2)对传感节点信息进行实时展示,通过手动设置阈值对周围感知环境产生各种告警事件, 再通过事件流程进行处理。

(3)对物品跟踪时,能够实时更新物品和标签的对应关系,能够实时对物品运行路径进行设置,能够实时维护读写器信息。

(4)运维系统支持分布式的数据采集和处理。

( 5 ) 基 于ITIL 框架的业务流程的设计。

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