网络层是物联网架构的中间层,主要负责信息的传输和交换。它通过互联网、移动通信网等通信网络,将感知层收集到的数据传输到应用层进行处理。网络层需要保证数据传输的可靠性和安全性,同时还要支持各种通信协议和接口,以便与不同类型的设备进行通信。网络层的主要技术包括:移动通信网络:如4G、5G,提供广域覆盖和高速数据传输。无线局域网(WLAN):如Wi-Fi,适用于局部区域的高速数据传输。低功耗广域网(LPWAN):如LoRa、NB-IoT等,适用于低功耗、远距离的数据传输。卫星通信:在偏远地区或特定场景下提供通信服务。实时性:许多物联网应用场景对数据处理的实时性要求很高。南通求知IOT

安全开发实践:在开发 IoT 应用时,遵循安全开发规范和最佳实践,进行代码审查、漏洞扫描等安全测试,避免出现 SQL 注入、跨站脚本攻击(XSS)等常见的安全漏洞。用户认证与授权:为应用的用户提供强身份认证机制,如多因素认证,确保用户身份的真实性和合法性。同时,根据用户的角色和权限,对应用的功能和数据进行授权访问,防止用户越权操作。安全审计与监控:建立安全审计机制,对应用的操作和数据访问进行日志记录,以便及时发现异常行为和安全事件。通过实时监控应用的运行状态,及时发现并处理潜在的安全问题。上海设备数采IOT平台架构IOT在设备端和云端存储数据时,也需要采取相应的加密措施,保护用户的隐私信息。

感知层是物联网架构的底层,主要负责信息的收集和转换。它通过各类传感器和智能设备,将现实世界中的物理量、化学量等转换成计算机可以识别的数字信号。这些传感器可以部署在各种环境中,如家庭、工厂、农田等,实时监测和收集各种数据。感知层的主要组件包括:传感器:如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等,用于感知环境中的各种物理量。执行器:可以根据指令对物理世界进行操作,如电机、阀门等。射频识别(RFID):通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据。条形码和二维码:用于快速识别物品信息。
传感器技术:传感器是 IOT 系统感知物理世界的关键。现代传感器技术不断发展,具备更高的精度、更低的功耗和更小的尺寸。例如,微机电系统(MEMS)传感器可以在微小的芯片上集成多种传感功能,广泛应用于智能手机、汽车电子等领域。同时,新型传感器不断涌现,如生物传感器可以检测生物分子,用于医疗诊断和环境监测;气体传感器能够检测空气中的有害气体浓度,保障室内空气质量和工业安全。通信技术:为了确保物联网设备之间以及设备与平台之间的高效通信,多种通信技术并存并不断发展。除了上述提到的 Wi - Fi、蓝牙等传统通信技术外,5G 技术的出现为物联网带来了新的机遇。5G 的高速率、低延迟和高连接密度特性,使得大规模、高实时性要求的物联网应用成为可能,如智能工厂中的机器协同作业、自动驾驶中的车辆通信等。此外,低功耗广域网(LPWAN)技术的发展也解决了物联网中长距离、低功耗通信的难题,例如 LoRa 和 NB - IoT 技术在智能水表、智能路灯等领域得到了广泛应用。利用车载物联网设备实现车辆远程诊断、导航和自动驾驶辅助功能。

预处理后的数据通过网络层(如5G、LoRaWAN)传输至平台,需解决两个问题:协议适配:不同设备可能采用不同通信协议(如MQTT、CoAP、HTTP),需通过网关或协议转换工具(如KafkaConnect)统一接入平台。可靠性保障:通过重传机制(如MQTT的QoS等级)解决网络不稳定导致的数据丢失,确保“数据不重传、不丢失”。原始数据往往存在噪声、缺失或格式不一致,需通过ETL(抽取、转换、加载)流程标准化:去噪:用滑动平均(如取5秒内均值)平滑传感器高频波动,或用算法(如卡尔曼滤波)修正异常值。补全:对缺失数据采用插值法(如线性插值)或基于历史规律预测(如用天同期数据填补某天的缺失值)。格式统一:将异构数据转换为平台可识别的格式(如将摄像头的图像数据编码为JPEG,将设备日志解析为JSON)。IOT可以通过使用数字证书、密钥管理系统等技术来实现,防止未经授权的设备接入网络,避免数据泄露和攻击。无锡设备网关IOT开发
技术组合:LoRa(田间通信)+ 树莓派(数据汇总)+ 腾讯云 IoT(大屏可视化)。南通求知IOT
典型场景中的 IOT 数据处理案例工业预测性维护数据特点:设备振动、温度、压力等高频时序数据,需实时监测 + 历史分析。处理流程:边缘层:传感器数据每 100ms 采集一次,边缘网关过滤噪声后,*将 “波动超过 5%” 的数据上传;云端:用 Flink 实时分析数据流,结合 LSTM 模型预测设备剩余寿命;输出:当预测寿命低于阈值时,通过可视化平台提醒工程师,并自动生成维护计划。智慧能源管理数据特点:智能电表、水表的周期性数据(每 15 分钟一次),需批量分析历史趋势。处理流程:数据存储:用 TimescaleDB 存储 millions 级用户的能耗时序数据;离线分析:用 Spark 分析过去 1 年的能耗数据,识别 “峰谷用电模式”;应用输出:向用户推送 “错峰用电建议”,帮助电网优化负荷分配。南通求知IOT