物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等的信息承載體，它讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象形成互聯(lián)互通的網(wǎng)絡。而在工業(yè)中，又存在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。為增進大家對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的認識，本文將對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)感知層、現(xiàn)場管理層、網(wǎng)絡層予以介紹。如果你對物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

1. 感知層

感知層的主要功能是識別物體，采集信息和自動控制，是物聯(lián)網(wǎng)識別物體、采集信息的來源;它由數(shù)據(jù)采集子層、短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理子層組成。數(shù)據(jù)采集子層通過各種類型的傳感器獲取物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)信息，例如各種物理量、標識、音視頻多媒體數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術(shù)。

短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理子層將采集到的數(shù)據(jù)在局部范圍內(nèi)進行協(xié)同處理，以提高信息的精度，降低信息冗余度，并通過具有自組織能力的短距離傳感網(wǎng)接入廣域承載網(wǎng)絡。感知層中間件技術(shù)旨在解決感知層數(shù)據(jù)與多種應用平臺間的兼容性問題，包括代碼管理、服務管理、狀態(tài)管理、設備管理、時間同步、定位等。在有些應用中還需要通過執(zhí)行器或其他智能終端對感知結(jié)果做出反應，實現(xiàn)智能控制。該部分除RFID、短距離通信、工業(yè)總線等技術(shù)較為成熟外，尚需研制大量的物聯(lián)網(wǎng)特有的技術(shù)標準。

感知層由現(xiàn)場設備和控制設備組成，主要進行工業(yè)機器信息的感知以及控制指令的下發(fā)?，F(xiàn)場設備主要包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、RFID、電動閥門、變送器等，這些設備直接與工業(yè)機器相連，擔當著感知控制過程的末稍機構(gòu)?？刂圃O備主要指PLC等控制器，在工業(yè)系統(tǒng)中，PLC等控制器用于實現(xiàn)較底層的高速實時的控制功能，對于工業(yè)控制尤為重要。

控制設備與現(xiàn)場設備組成了現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡，如常用的CAN總線網(wǎng)絡、Profibus 總線網(wǎng)絡等。值得一提的是，工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡WISN作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分，通過網(wǎng)關(guān)可與現(xiàn)有的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡并存。WISN以其高可靠、低成本、易擴展等優(yōu)勢被廣泛應用于感知層的實現(xiàn)中，在環(huán)境數(shù)據(jù)感知、工業(yè)過程控制等領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。

2. 現(xiàn)場管理層

現(xiàn)場管理層主要指工廠的本地調(diào)度管理中心，即如上文所述的SCADA系統(tǒng)。調(diào)度管理中心充當著工業(yè)系統(tǒng)的本地管理者以及工業(yè)數(shù)據(jù)對外接口提供者的角色，一般包括工業(yè)數(shù)據(jù)庫服務器、監(jiān)控服務器、文件服務器以及Web網(wǎng)絡服務器等設備?，F(xiàn)場管理層作為區(qū)別于傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)的一個層次，在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中起著重要作用。

現(xiàn)場管理層融合了現(xiàn)有的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，它的存在使得來自感知層的部分關(guān)鍵工業(yè)數(shù)據(jù)能得到及時的記錄與處理，對于一些對實時性有要求的較底層的過程控制指令，它能快速響應，及時做出控制決策。另一方面，現(xiàn)場管理層起到了對外提供數(shù)據(jù)接口的作用，通過數(shù)據(jù)庫服務器以及Web網(wǎng)絡服務器，調(diào)度管理中心可以把來自于工廠內(nèi)部的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡層發(fā)布到應用層，應用層可以透明訪問到不同工業(yè)機器上的感知信息，對進一步的數(shù)據(jù)分析工作起到了重要作用。

3. 網(wǎng)絡層

網(wǎng)絡層由互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)等組成，負責信息傳遞、路由和控制。網(wǎng)絡層將來自感知層的各類信息通過基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡傳輸?shù)綉脤樱ㄒ苿油ㄐ啪W(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)、廣電網(wǎng)、行業(yè)專網(wǎng)，及形成的融合網(wǎng)絡等。根據(jù)應用需求，可作為透傳的網(wǎng)絡層，也可升級以滿足未來不同內(nèi)容傳輸?shù)囊蟆＝?jīng)過十余年的快速發(fā)展，移動通信、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)已比較成熟，在物聯(lián)網(wǎng)的早期階段基本能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?

網(wǎng)絡層主要關(guān)注來自于感知層的、經(jīng)過初步處理的數(shù)據(jù)經(jīng)由各類網(wǎng)絡的傳輸問題。這涉及到智能路由器，不同網(wǎng)絡傳輸協(xié)議的互通、自組織通信等多種網(wǎng)絡技術(shù)。其中，全局范圍內(nèi)的標識解析將在該層完成。該部分除全局標識解析外，其他技術(shù)較為成熟，以采用現(xiàn)有標準為主。

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