但是，有关IoT的内涵及相关问题，迄今为止仍然是仁者见仁，智者见智。例如，对IoT这一术语中Things应当如何解释，是仅限于物理/实物对象，还是泛指人、事、物(Everything)，还是在不同场合使用了该词的不同意义？又
但是，有关IoT的内涵及相关问题，迄今为止仍然是仁者见仁，智者见智。例如，对IoT这一术语中“Things”应当如何解释，是仅限于“物理/实物对象”，还是泛指人、事、物(Everything)，还是在不同场合使用了该词的不同意义？又如，IoT是一种专用网络，还是网络+应用系统？进而，IoT是Internet一种专用于“联物”的“物联网”，还是涵盖“人机物”互联的Internet及其在应用领域的总称？相应地，IoT的体系结构的研究重点是应用系统，还是研究网络体系结构？有关网络体系结构研究是针对专有的网络进行，还是应当纳入下一代Internet的体系结构研究之中？上述问题直接涉及对IoT的理解，也直接关系到相关技术研发战略和策略。
本文拟从Internet发展历史及应用环境变化的角度讨论IoT提出的背景、内涵、组成结构和体系结构等关键问题。
1.1计算机网络是“计算机系统互联的系统和技术”
计算机网络是以资源共享为目的、以分组交换(Packet Switching)/存储转发(Storeandforward)技术为基础的实现多台独立自主的计算机间互联和信息交换的系统，也是不断增加的网络应用服务的支撑平台。国际标准化机构(ISO)制订的开放式系统互联参考模型(OSI/RM) ［2］将端系统(Endsystem)，即服务器和客户机归纳为7层功能结构，将实现端系统间信息间接投递的通信子网(Subnetworks)，规定为由最多3层的中间/中继系统(Intermediate/Relay system)组成，并进一步定义了端系统和中继系统内各层的功能、层内对等实体间交互关系(协议)以及层间关系(服务)。尽管由于种种原因，OSI/RM及其协议产品未能在实际中获得较广泛的应用，但迄今为止一直是讨论网络问题时的参考模型。
OSI/RM的端系统中在会话层和表示层之上引入应用层，其意在于将部分公用应用协议(文件访问与传输、邮件传输与访问等)纳入其中以实现典型的公用网络应用的标准化，而大量的网络应用系统(提供实际Web服务系统、管理信息系统(Management Information System，MIS)、控制管理系统等)则属于OSI/RM之外的实际应用系统。换言之，端系统的应用层是OSI/RM与外部的各种计算机网络应用系统的边界与接口。但是，尽管在OSI/RM相关文本中提到了应用层对外部实际应用提供服务，却并未定义相关服务和接口。这也给后续出现的新网络应用是应当归入应用层还是视为应用层之外的实际应用系统带来了不确定性。
Internet是以TCP/IP为核心协议的网络，其发展早于OSI/RM。在OSI/RM提出之后，Internet协议层次结构也采用了类似于OSI/RM的层次结构的描述方式，但在其端系统中未显式地定义会话层和表示层，而是将相关功能隐式地融入其应用层之中。
1.2网络应用环境变化不断地挑战Internet体系结构
20世纪中期，万维网(WWW)和使用方便、直观的图形化浏览器Mosaic［3］的出现，使计算机网络成为普通百姓可以使用的日常工具，也使Internet用户数量呈指数级增长，网络应用日益广泛，Internet逐渐成为人类社会的信息化的基础平台和人类政治、经济、文化、娱乐和日常生活的基本工具和信息空间，开创了Internet技术广泛应用和各类网络应用系统大发展的新时期。
但是，Internet是在速率低、误码率高的通信条件和以文本数据传输为主的应用背景下发展起来的技术。随着Internet的广泛应用和用户数呈指数规律上升，多媒体数据逐渐成为网络应用数据流的主体。这一趋势，一方面，使网络承载的数据总量有了多个数量级的剧增，通信子网面临高速交换需求的挑战；另一方面，不同媒体数据对服务质量保障需求不同，使Internet三层结构的通信子网提供的无连接服务难以提供保障相应的服务质量，因而需要探讨更简化、高效的用户数据交换平台和新的交换机制和交换结构 ［4］。尽管通信技术(特别是光纤通信技术)的发展，使单波长传输速率高于100Gbps，误码率优于10-12，为高速网络节点提供了优越的干线通信条件；然而，由于在广域内上缺少可用的光处理器和光存储器，网络交换设备还只能通过光电转换，在电域内实现数据交换；而受电路开关速度限制，难以直接处理100Gbps这样的高速光传输速率。事实上，2010年发布的100G以太网标准中就不得不采用10个10Gbps速率的波长并行提供100Gbps的速率，以便在电域内通过分别处理10路10Gbps数据流，最终合成100Gbps的速率［5］。换言之，在将来光处理器和光存储器能够适应高速网络交换需要之前，高速交换问题将始终是计算机网络交换技术必须面对的严峻挑战。
另一方面，随着网络应用服务种类的增加以及应用模式的变化(B/S和P2P并存的局面)，新型的网络应用如何在OSI/RM的框架下适应应用环境的变化也成为亟待解决的问题。由于Internet的应用层既是多种网络应用与服务的支撑层，也是典型网络服务所在层，其后果是：一方面，不断出现的新的网络应用只好置于应用层内，采用重叠网(Overlay Networks) 的方式实现，造成应用层的不断扩展和复杂化(P2P网络就是典型的事例)；另一方面，由于对新型网络应用支撑功能不足，针对新的网络应用还需要在应用层内增强支撑功能。事实上，在制定网格(Grid)标准之初，开放式网格论坛(Open Grid Forum,OGF)就因缺少相应的应用支撑功能而不得不在现有应用层之上定义开放式网格服务结构(Open Grid Service Infrastructure,OGSI)［6］，直到网际网联盟(World Wide Web Consortium,W3C)定义了完整的Web Service支撑协议栈之后，OGSI才被相应的支撑服务所取代。随着网络应用的分布式、虚拟化和面向服务的发展趋势，计算机网络作为网络应用服务的公用支撑平台，与各类网络应用服务的关系也越来越受到人们的重视，进而挑战着OSI/RM对应用层内涵的界定。文献［7］ 建议将OSI/RM扩展为开放式网络与应用系统服务模型(ONASM)，将应用层改为应用支撑层，在应用支撑层与网络应用间定义公开的服务接口，解决上述矛盾。 近年来无线通信技术的迅猛发展，无线接入应用越来越广泛，Internet的移动性问题也是未来网络必须面对的重要问题之一。伴随Internet的广泛应用和在人类社会应用日益广泛，扮演的角色越来越重要的趋势，网络运行环境也日趋恶化，网络安全问题逐渐演变为可能危及国家和企事业单位安全的“达摩斯之剑”。上述网络应用环境的变化，一方面是推动网络技术发展的动力，另一方面也是网络技术研究必须面临的挑战。 (责任编辑：南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网）
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