物聯網的技術構架
物聯網分為 3 層：感知層、網絡層和應用層，如圖 1.1 所示。

感知層是物聯網的皮膚和五官，負責采集信息。感知層處於物聯網體系架構的最底層，
負責各類應用相關數據的采集，主要包括有線 / 無線傳感網絡、各類傳感器設備、二維碼
標簽和識讀器、RFID 標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網絡等，主
要是識別物體、采集信息，與人體結構中皮膚和五官的作用相似。感知層技術主要包括傳
感器和控制器技術，以及短距離傳輸技術（如無線傳感網、RFID、ZigBee 等）。

網絡層是物聯網的神經中樞和大腦，負責信息傳遞與處理。網絡層是基於現有的通信

應用層是物聯網與行業專業技術的深度融合，與行業需求結合，實現行業智能化，這
類似於人的社會分工，最終構成人類社會。

無線傳感網絡。

傳感器、感知對象和觀察者是傳感網絡的 3 個基本要素。有線或無線網絡是傳感器之間、傳感器與觀察者之間的通信方式，用於在傳感器與觀察者之間建立通信路徑，無線傳感網絡的無線通信技術可以采用 ZigBee 技術、藍牙、WiFi 和紅外等技術。

無線傳感網絡的體系結構

（1）無線傳感節點結構
一般而言，傳感器節點由 4 部分組成，分別是傳感器模塊、處理器模塊、無線通信模
塊和電源模塊，如圖 1.2 所示。它們各自負責的工作是：傳感器模塊負責采集監測區域內的信息並進行數據格式的轉換，將原始的模擬信號轉換成數字信號，將交流信號轉換成直流信號，傳感器根據不同的目標特定采用不同的傳感形態，如聲納、超聲波、紅外線、溫度、煙霧等；處理器模塊一般由單片機或微處理器、嵌入式操作系統、應用軟件等組成，負責將采集到的目標信息進行處理，它將節點的位置信息、采集到的目標信息以及目標信息的空間時間變量綜合分析，然後將處理結果送到數據傳輸單元或存儲在本地。處理器模塊包括兩部分，分別是處理器和存儲器，它們分別負責處理節點的控制和數據存儲的工作；

（2）無線傳感網絡結構
無線傳感網絡結構通常包括傳感器節點、匯聚節點和管理節點，如圖 1.3 所示。

大量傳感器節點隨機部署在監測區域，通過自組織的方式構成網絡。傳感器節點采集的數據通過其他傳感器節點逐跳地在網絡中傳輸，傳輸過程中數據可能被多個節點處理，經過多跳後路由到匯聚節點，最後通過互聯網或者衛星到達數據處理中心。也可以沿著相反的方向，通過管理節點對傳感器網絡進行管理，發布監測任務以及收集監測數據。

物聯網的技術構架