4.2SPOCPN组成结构 从本文2、3章的讨论可以看出:IoT只是对Internet应用对象域的扩展和实践普适计算的理念的Internet和应用系统的抽象,而SPO的引入,对Internet的影响主要在SPOCPN,特别是其内的应用系统和SPO
4.2SPOCPN组成结构
从本文2、3章的讨论可以看出:IoT只是对Internet应用对象域的扩展和实践“普适计算”的理念的Internet和应用系统的抽象,而SPO的引入,对Internet的影响主要在SPOCPN,特别是其内的应用系统和SPO的接入网络(SPOAN),对骨干通信子网影响较小。因此,本节将重点研究SPOCPN的组成结构。
分析表明:SPOCPN可以进一步划分为核心部分(SPOCPN Core)与SPO接入网(SPOAN)两部分。前者与传统CPN类似,由CPN通信子网和端系统(客户机、服务器)组成;服务器完成网络应用支撑功能和面向业务的网络应用服务功能,是CPN中信息处理和提供服务的核心。后者为SPO接入网(SPOAN),是实现SPO数据采集与汇聚、SPO控制命令的传输与执行部件,也是SPOAN连接到核心部分的入口。SPOAN可能为“非移动自组织SPO接入网(Non Mobile Ad Hoc SPO Access Network, NonMA SPOAN) ”和“移动自组织SPO接入网(Mobile Ad Hoc SPO Access Network, MA SPOAN)”两类。图4和图5分别给出了对应的两类SPOCPN结构。
如图4所示,SPO核心部分由用户域的通信子网、客户机与服务器组成,它通过访问路由器(Access Router,AR)接入Internet骨干网;后者由若干超级SPO(SSPO)通过数据集中器(Data Concentrator,DC)接入SPOCPN核心部分;而SSPO则由DC通过无线/有线通信手段将多个SPO汇聚而成;DC将多个SPO的数据汇聚后,再转发给核心部分的客户机或服务器,或将来自核心部分的控制命令传递给相应的SPO。这类SPOCPN既广泛地适用于非移动SPO的信息采集与监控,如大楼内部和大量固定的基础设施(建筑、工厂、轨道、桥梁、隧道、车站、机场、码头等)的物理状态检测与控制或身份识别,也适用于DC位置固定,而SPO移动的场合(如收费站车辆识别(车牌、图像)、安检传送带、物流中站点识别跟踪等)。应当指出:图中的访问路由器(AR)和数据集中器(DC)在CPN核心部分侧的功能部件至少应具备OSI中继的能力,而Client和Server则具有OSI端系统的功能;但SSPO中,DC接入侧部件和SPO则可以尽量简化(根据需要和应用环境,通常会涉及OSI/RM的物理层与数据链路层,但不一定需要网络层的中继功能)。DC与SPO间通信可能采用无线通信技术(广播式、定向),也可能采用有线通信技术;在拓扑结构上既可能如图4所示,采用新型拓扑,也可能采用总线或环形拓扑。由于在这类应用中,SPO间不需要进行直接的通信,DC与SPO间的逻辑拓扑结构固定,故这类SPOAN被称为“非移动自组织SPO接入网”。
在现实中还存在另一类SPOAN,在相对位置不断变化的SPO之间有通信需求,最终将相关数据通过网关(Gateway)汇聚到SPOCPN核心部分。由于移动SPO间只能采用无线通信技术(最常见为广播方式),当SPO与网关间距离超出该无线通信技术覆盖的范围时,必须借助其他邻近的SPO进行中继,才能到达网关。换言之,在这类SPOAN中,SPO必须既作为数据“源”和“的”,又必须能够对临近SPO的数据进行存储转发(即OSI/RM的中继系统的功能),因此,这类通信子网的拓扑结构,必须能够根据SPO之间位置的变化重新构建新的通信子网拓扑结构,因此被称为移动自组织网(Mobile Ad Hoc Network,MANET),相应的SPOAN就称为“移动自组织SPO接入网(Mobile Adhoc SPO Access Network,SPOAN)”,对应的SPOCPN结构如图5所示。
图5所示的接入模式在国民经济的各个领域都有广泛的应用,如城市交通监测调度、轨道交通列车监测、调度控制,野生动物监测与跟踪网络、人类健康状态监测网络等;在军事上,作战机械设备(微小型无人机群、车、舰)和地面作战部队的局部网络中也有广泛应用。应当特别指出:上述两种CPN的接入部分大多数情况可以采用已有的网络与通信技术,在此不作进一步的讨论。
5结语
本文以ITU对IoT内涵的诠释为基础,将IoT概括为在Internet应用对象域中加入了“智能化物理对象”之后形成的“人、机、物”全面(直接或间接)互联的Internet及其应用系统的总称,是全面实现“普适计算”理念应用环境的抽象。如果把网络与应用系统合称为“网”,IoT应当是“人、机、物”全面互联的“全联网”或“万联网”。
笔者认为欧盟及其他机构把IoT作为“联物”专用网或“物联网”,然后再与多种“网络”集成为统一的IT平台的策略不可取,而宜从开始就站在研究下一代Internet及其应用的角度,从分析各类应用与服务需求出发,从如何对未来各类应用提供足够支持的角度,研究NGI体系结构;把不同应用服务作为网络平台支持下的应用系统来研究。将网络支撑平台与应用系统分离,有利于适应未来出现的新的应用服务与服务模式。
本文从网络与应用系统由通信子网与CPN的研究观点,既适用于狭义IoT的研究,也适用于其他应用系统的研究,CPN的资源网部分主体上是应用系统的问题。智能化物的接入必须借助于传感技术和智能化处理技术,相关处理和服务的应用系统,是SPOCPN中的另一个研究重点。欧盟有关领域模型和信息模型的研究,对SPOCPN中资源网的研究有重要的参考意义。SPOCPN骨干通信子网可直接借用现有的网络技术,不必另起炉灶;而其中的SPO接入部分可以作为Internet之外的不可见部分单独处理,没有必要研究新的体系结构。
鉴于IoT在国民经济各个领域和军事领域都有广泛的应用前景,因此,研究IoT于推进网络应用和提高我国信息化水平具有重要的意义。文中诸多观点与目前国内有关IoT流行的观点有所不同,愿以此文抛砖引玉,以引起国内学术界对与IoT相关问题的讨论。
参考文献:
[1]
ITU Internet Report. The Internet of Things [EB/OL]. [2011-10-01]. http://www.itu.int/osg/spu/publications/internetofthings/.
[2]
ISO/IEC 74981—International Standards. Information technologyopen system interconnection/basic reference model (OSI/RM), The basic model [S]. ISO/IEC, 1996. (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)
顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
版权声明:因本文均来自于网络,如果有版权方面侵犯,请及时联系本站删除.