2 物联网的演进 2.2 第二代物联网：物体互联构成网络

2.物联网的演进物联网概论主讲教师：12物联网的演进如何标记物理对象如何将物理对象通过网络技术互相连通物理对象之间的社交、云计算、以数据为中心2.物联网的演进2.22.1第一代物联网32.3第二代物联网第三代物联网第二代物联网：实体标签化转向实体互联网化Web技术的盛行IETF基于IP部署物联网社交网络概念引入IETF提出轻量级解决方案，支持IP协议在小型电池驱动嵌入式设备上运行。问题提出：将RFID设备集成到基于IP的物联网愿景中。将互联网上的应用程序设计为Web应用程序的新方法（即程序能够在Web浏览器中运行）迅速出现。Web标准被重新启用，包含嵌入式设备或计算机的日常生活对象可以连接和集成到网络中。社交网络的概念：延迟耐受、对等网络、内容搜索、内容推荐等。如何在物联网领域中利用社交概念？——社交物联网解决方案设计的初步尝试。46LoWPAN的提出：将受限设备集成到IP网络为实现物物互联，互联网技术和协议需要被扩展和完善。原则有二。“物”对象与网络互联的方式：无线通信。“物”对象与网络互联的协议：IP协议。2005年，国际互联网工程工作组（IETF）围绕低功耗无线个人网络上的IPv6（6LoWPAN）开展一系列研究工作。工作组的主要目标：物联网如何适应IPv6，并要将IEEE802.15.4纳入IPv6。IEEE802.15.4是低速率无线个人网络（LR-WPAN，网络覆盖半径在几米的短距离网络）的参考标准。这意味着半径几米的短程网络也进入了IP体系架构。56LoWPAN轻量级6LoWPAN指定了一个轻量级的IPv6版本，该版本可以由资源受限的设备运行。1234需要部署网关6LoWPAN需要部署网关，该网关可以将6LoWPAN的数据包转换为标准的IPv4（或IPv6）数据包。多操作系统支持自轻量级IPv6的概念推出，已经有多个6LoWPAN协议栈被提出。有多种物联网操作系统可以支持。物联网节点互联网化通过部署6LoWPAN，可以将无线传感器的节点视为Internet的节点。6物体联网技术：设备被视作Web服务利用Web服务需要HTTP服务支持将设备视作Web服务仅仅让低功率传感设备在IP网络中通信是不够的。需要基于HTTP的服务的支持，传感器节点才可以成为万维网中的设备。从软件开发的角度，可以利用Web服务管理和处理所有连接到Internet的设备。为此，嵌入式技术兴起，这些技术能在最微小的通信设备中嵌入Web服务器功能。第二代物联网解决方案中，物联网设备被视作万维网的资源。设备被视作Web服务，由通用资源标识符（URI）唯一标识，如Internet中的网页。7需求实现效果设备被视作Web服务的例子SunSPOT：Java可编程嵌入式系统使用RESTful方法执行资源交互SunSPOT平台配备了几个传感器（光、温度和加速度计）和执行器，以及内部组件（如无线电收发器和电池）。这个系统中的每一个组件都可以被视作网络资源，并被分配一个唯一的URI。可使用RESTful方法执行与此类资源的交互，该RESTful方法利用了经典的HTTP方法。GET方法：获取给定传感器测量的值或某些组件的设置SET方法：配置传感器等组件的参数8IETFCoRE工作组的物体联网方案9如何将不能提供Web服务功能的设备联网？10集成了Web服务器功能的设备直接接入网络未提供Web服务器功能的设备可以通过使用适当的代理（亦可称作智能网关）连接到物联网。智能网关与设备之间的通信可以基于ZigBee、蓝牙或任何标准的技术。设备集合交互模块：提供与若干设备的集合（或说设备组，而不是单个设备）交互的API。智能对象的数据共享：利用现有的人类社交网络服务（SNS）平台，帮助智能对象的拥有者与他们认识或信任的人共享智能对象所生成的数据。通过人类的主要社交平台，人们可以获得由事物感知到的数据。由实物对象生成的数据可以用于社交网络中的各种应用场景，具有巨大的想象空间和创新空间。12社交网络概念的引入11动机价值社交组网@IoT举例（1）允许实物对象在所有者的社交板上发布消息，使所有者能够轻松访问自己的对象数据，但数据的可见性有限制。通过这种方式，用户可以持续联系和更新所拥有的对象的状态，同时也可以与朋友联系。12如：相关传感器能在Facebook上发布数据，从而农民可以得知并检查动物、农作物和温室的状况。又如：智能电表直接将电表所有者的用电信息在所有者的社交平台上发布，社交用户可以在社交平台上将自己的用电情况与朋友进行比较，也可以和感兴趣社区内用户的平均行为（即用电的基准水平）进行比较。社交组网@IoT举例（2）将对象信息提供给当前朋友或潜在朋友的社区。（注：潜在朋友，即可能是陌生人，但通过社交网络的判断，这些人与拥有者有高度相似性。用户可以共享自己拥有的智能对象所感测到的数据，将数据发布到脸书，并允许选定的人查看这些数据。）13例如，现在的移动电话都支持传感器，将通过移动电话所获得的个人信息与社交网络平台中的用户档案结合，就能够获得关于对应用户的更完整的特征刻画。社交组网@IoT举例（3）利用人类社会网络平台来管理智能对象。人类可以通过访问自己的社交网络帐户，将传感设备连接到执行设备或Web服务上。社交网络服务：人、网络服务和设备的汇聚点，最终将物联网服务带给用户。14丰田朋友网络（ToyotaFriend）：在这个平台中，由物体（即汽车）所生成的数据，可以在人类的社交网络中用于营销和市场推广。用户通过手机等移动终端，随时随地的了解汽车的状况，例如，若纯电动车或者混合动力车上电池电源过低，ToyotaFriend将以发”推”到用户手机或者电脑的形式告知用户。提供各种产品和服务的信息，以及基本的维护技巧，创造良好汽车使用体验。物与人交互实物对象通过人类的社交网络服务（SNS）与人类交互。物与物社交构建更纯粹的社交物联网：实物对象本身具备自主社交能力。数据分析技术的应用物联网数