物联网体系架构、各类物联网综合应用与运行平台的布局

1 物联网的基本技术架构

物联网是集传感、通信、存储、计算、控制为一体的数物复合系统，相对于传统的信息系统，物联网更强调信息物理系统的融合，以及从信息感知到反馈控制的一体化，以实现信息为中心的精细化管理。

物联网的基本技术架构

物联网通过感知、通信和智能信息处理，可实现对物理世界的智能化认知、管理与控制。物联网的基础架构可以概括为三层：感知层、网络层和应用层。

感知层的功能就是让“物”成为“智能物件”，以便对其进行识别或数据采集。

网络层的功能就是通过传感器网络以及现有的五花八门的有线和无线通信网络将信息进行可靠的传输。

应用层的功能就是对采集到的数据进行智能处理和展示。如果再进行细化，物联网的结构框架又可分为六层：

物联网的结构框架

应当注意的是，物联网采用的不是单一技术，而是将各种技术整合而成的新一代IT’技术。

此外，智能层的主要功能是进行信息资源的有效管理和开发利用，在这里要进行海量数据的存储、查询、挖掘以及通过建立数据模型、知识库以完成海量数据的融合和信息的分析与优化。

2 基于关键技术的物联网体系架构

未来20年，必须利用关键技术来构建物联网的架构，它的框架主要包含以下七大要素：

（1）传感器执行层。

传感和识别技术是物联网感知“物”获取信息和实现物体控制的首要环节。

传感器能将物理世界中物理量、化学量、生物量转化成可供处理的数字信号。

识别技术则可实现对物体标识和位置信息的获取。

未来在传感器执行层常用的技术有：超高频RFID，多路无线射频识别硬件技术，片上集成射频技术，超低功耗芯片组，光伏印刷电池，生物、化学与电磁能量捕获技术，微机电控制技术，纳米技术等。

（2）传感网层。

主要实现物联网数据信息和控制信息的双向传递、路由和控制。未来常用的技术有：低速近距离无线通信技术，短距离无线自组网，高速无线自组网，低功耗路由，无线接入M2M通信增强，高级传感器接口标准化和传感器与底层采集器的接入标准等。

（3）传感网关层。

重点采用边缘计算技术以及底层采集器与公网的接入标准等。

（4）广域网络及应用网关层。

重点包括IP承载技术、网络传递技术、异构网络融合接入技术等。

（5）服务平台层。

重点采用的是分布式云计算以及集中式超级计算技术等。

（6）应用层。

主要任务是进行海量信息智能处理，重点采用的是云计算技术、数据存储技术、数据挖掘技术、信息呈现技术、数据服务技术、物联网搜索引擎等。

（7）分析与优化层。

主要采用的是海量数据处理技术、人工智能技术以及知识管理技术等。

3 物联网综合应用与运行平台的布局

物联网各种关键技术的可开发和利用最终将落实为综合应用与运行平台的实现。

综合应用与运行平台的功能包括：能支撑横向和垂直业务系统的统一应用服务，支持多种物联网信息源的接入，各种传感器信息均可以通过适配的方式接入到平台中，各种应用可以基于平台提供的服务快速构建并运行，平台统一提供数据源、通信、安全等方面的支持，具有方便简明的物联网信息门户和快捷的搜索引擎等。

物联网的综合应用与运行平台有国家级、区域级、城市级、行业级、企业级等。

国家级平台包括：中央政府直接治理的平台，省部委与电子政务系统相融合的平台，市政和电子政务、智慧城市系统相融合的平台，区、县级与电子政务、电子社区、电子商务相融合的平台等。

物联网的各级平台需要由各级政府相关主管部门统一规划、合理布局，防止重复建设、信息孤岛的出现。

值得特别指出的是，我国前期的电子政务建设中已经出现了“纵强横弱”“信息孤岛”等问题，其产生的根本原因，就是缺乏电子政务的顶层设计。

在新的物联网发展浪潮到来之际，我们可以抓住这个契机，系统全面研究“物联网与电子政务”这个课题，把物联网技术与政府治理关联起来，设计一个连贯的管理计划，管理好政府业务和物联网技术之间的关系，为指导IT投资、改善政府管理绩效、提供知识管理，提供一个可供参考的决策支持工具。

这种分块架构设计方法主要内容是架构的组合，它将为一个连贯的管理计划提出一个共同语言，并定义一个架构中各关联元素的关系，同时为选择供应商的服务提供一个评价标准。

顶层设计的成果主要包括以下方面：