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1、物联网系统设计 第一章 物联网系统设计概论 第一章 物联网系统设计概论v1.1 物联网概论 v1.2 物联网系统集成 v1.3 网络系统设计标准与规范v1.4 物联网系统设计的用户需求分析 1.1 物联网概论v1.1.1 物联网定义 v1.1.2 物联网分类 1.1.1 物联网定义v物联网概念随着信息领域及相关学科的发展仍将不断改变与充实v目前仍难以提出一个权威、完整和精确的物联网定义v不同领域的研究者给出了一些有代表性的物联网定义 定义一 v物联网是未来网络的整合部分，它是以标准、互通的通信协议为基础，具有自我配置能力的全球性动态网络设施。在这个网络中，所有实质和虚拟的物品都有特定的编码和物
2、理特性，通过智能界面无缝链接，实现信息共享 定义二v由具有标识、虚拟个性的物体/对象所组成的网络，这些标识和个性运行在智能空间，使用智慧的接口与用户、社会和环境的上下文进行连接和通信 定义三v物联网指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络 定义四v狭义上的物联网指连接物品到物品的网络，实现物品的智能化识别和管理；广义上的物联网则可以看做信息空间与物理空间的融合，将一切事物数字化、网络化，在物品之间、物品与人之间、人与现实环境之间实现高效信息交互方式，并通过新的服务模
3、式使各种信息技术融入社会行为，是信息化在人类社会综合应用达到的更高境界 定义五v物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别，通过网络传输互连，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的 定义六v物联网是指具有感知和智能处理能力的可标识的物体，基于标准的可互操作的通信协议，在宽带移动通信、下一代网络和云计算平台等技术的支撑下，获取和处理物体自身或周围环境的状态信息，对事件及其发展及时做出判断，提供对物体进行管理和控制的决策依据，从而形成信息获取、物体管理和控制的全球性信息系统 定
4、义七v物联网指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的，如传感器、移动终端、工业系统、楼宇控制系统、家庭智能设施、视频监控系统等、以及“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通信网络实现互连互通、应用大集成，以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网、专网或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Das
5、hboard）等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化 1.1.2 物联网分类 v从物联网的运营角度，可以分成两大类：面向公众提供的物联网服务面向行业提供的物联网专用服务 v从物联网的管理架构角度，物联网管理可以分成三个层次国家行业/区域企业 v从物联网所有权角度，物联网可以分成三类互联网（Internet）内联网（Intranet）专用网（Extranet/VPN）。v物联网按其部署方式通常分成如下四类私有物联网（Private IoT）公有物联网（Public IoT）社区物联网（Community IoT）混合物联网（Hybrid IoT）。1.
6、2 物联网系统集成v1.2.1 系统集成的定义与特点 v1.2.2 系统集成的要求 v1.2.3 系统集成的步骤 1.2.1 系统集成的定义与特点v系统集成是在系统工程科学方法的指导下，根据用户需求，优选各种技术和产品，将各个分离的子系统连接成为一个完整可靠、经济和有效的整体，并使之能彼此协调工作，发挥整体效益，达到整体性能最优 v系统集成有以下几个显著特点系统集成要以满足用户的需求为根本出发点系统集成不是选择最好的产品的简单行为，而是要选择最适合用户的需求和投资规模的产品和技术系统集成不是简单的设备供货，它体现更多的是设计、调试与开发的技术和能力系统集成包含技术、管理和商务等方面，是一项综合
7、性的系统工程，技术是系统集成工作的核心，管理和商务活动是系统集成项目成功实施的可靠保障性能性价比的高低是评价一个系统集成项目设计是否合理和实施是否成功的重要参考因素 1.2.2 系统集成的要求v物联网系统集成通过结构化的拓扑设计和各种网络技术，将各个分离的设备、功能和信息等集成到相互关联、统一协调的系统之中，使资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理。v系统集成实现的关键在于解决系统之间的互连和互操作性问题，它是一个多厂商、多协议和面向各种应用的体系结构 v系统集成本质就是最优化的综合统筹设计，即所有部件和成分合在一起后不但能工作，而且全系统是低成本的、高效率的、性能匀称的、可扩充性和可维
8、护的系统 1.2.3 系统集成的步骤 v网络系统的需求分析v逻辑网络的设计v物理网络设计v选择系统集成商或设备供货商v系统安装和调试v系统验收与测试v用户培训和系统维护 1.3 网络系统设计标准与规范 v1.3.1 设计标准 v1.3.2 文档与规范 v1.3.3 网络系统设计文档编制 1.3.1 设计标准v国际上主要的标准化活动 ETSI在M2M相关标准工作上的进展 3GPP在M2M相关标准工作上的进展 3GPP2在M2M相关标准工作上的进展 v国内主要的标准化活动 中国通信标准化协会（China Communications Standards Association，CCSA）在M2M相
9、关标准工作上的进展为：M2M相关的标准化工作在中国通信标准化协会中主要在移动通信工作委员会（TC5）和泛在网技术工作委员会（TC10）进行 1.3.2 文档与规范v制定文档模板 v编写文档 详细阅读客户需求 与研发人员沟通 与客户沟通 文档排版 文档修改后一定要填写修改日志 1.3.3 网络系统设计文档编制 v一份设计文档包含的主要题目有执行摘要工程目标工程范围设计需要当前网络状态逻辑设计物理设计网络系统设计测试结果实施计划工程预算投资收益设计文档附录 1.4 物联网系统设计的用户需求分析 v1.4.1 需求分析概述 v1.4.2 用户需求获取 v1.4.3 物联网业务需求分析 v1.4.4
10、物联网系统性能需求分析 1.4.1 需求分析概述v需求分析的定义与特点 用户与开发人员很难进行交流 用户的需求是动态变化的 系统变更的代价呈非线性增长 v需求分析的任务 功能需求、性能需求、可靠性和可用性需求、出错处理需求、约束和逆向需求、将来可能提出的要求 1.4.2 用户需求获取v获取用户需求的步骤 调查组织机构情况 调查各部门的业务活动情况 协助用户明确对新系统的各种要求 确定新系统的边界 v获取用户需求的方法 跟班作业开调查会请专人介绍询问 设计调查表请用户填写查阅记录 1.4.3 物联网业务需求分析 v物联网涉及面广，包含多种业务需求、运营模式、技术体制、信息需求、产品形态均不同的应用系统，因此统一、系统的业务体系结构，才能够满足物联网全面实时感知、多目标业务、异构技术体制融合等需求 1.4.4 物联网系统性能需求分析 v 业 务移动性时 延流 量在线时间监控型视频监控否敏感大永远环境监测否敏感大永远查询型远程抄表否不敏感小短物流查询是不敏感小短控制型智能交通是敏感小永远路灯控制否不敏感小短扫描型手机钱包是敏感小短 谢 谢