物联网的体系架构

物联网 (Internet of Things, IoT)诞生之初专指依托射频识别（RFID）技术的传感器网络。1999年美国麻省理工学院（MIT)首次提出了物联网的概念和万物皆可通过网络互联的观点，阐明了物联网的基本含义。在2005年的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了 《ITU 互联网报告 2005:物联网》，将物联网的内涵和外延进行了拓展。‍‍‍

物联网的体系架构如图 2-119 所示。

物联网涉及数据采集、数据处理和数据传输，与其相关的技术有四项。第一项是射频识别（RFID）技术。物体要互联或者要被接入互联网，首先需要一个可被识别的身份地址。RFID 是身份识别方面主流的和发展较好的技术。第二项是传感器技术。物体被识别和联网后，需要传感器把所感知的模拟信息转变为数字信号，并提供给本地或远程的计算中心处理。第三项是嵌入式技术。有些应用中传感器需要在本地处理信息，然后再把有价值的数据上传。由于物联网终端需要长时间工作，本地嵌入式处理器需要满足严苛的功耗、成本、性能等要求。第四项是无线通信技术。物联网的无线通信技术主要分为两类：一类是ZigBee、wi-Fi、蓝牙、Z-Wave 等短距离通信技术；另一类是 LPWAN (Low-Power wide-Area Network，低功耗广域网)，即广域网通信技术。LPWAN 又可分为两类：一类是工作于未授权频谱的 LoRa、SigFox 等技术；另一类是工作于授权频谱的 2G/3G/4G 蜂窝通信技术，如 EC-CSM、LTE Cat-M 和NB-IoT 等。‍

物联网应用的芯片主要包括RFID 标签芯片、 MEMS 传感器、无线连接芯片、MCU 等。RFID 系统由发射端和接收端两部分组成，常采用无线通信技术来识别目标并读/写相关数据。RFID 标签一般作为发射端，每个标签拥有唯一的电子编码，用来标识目标对象。按载波频率划分，RFID 标签可分为：低频(LF） 射频卡，工作频率为 125kHz 和134.2kHz；高频（HF）射频卡，工作频率为13. 56MHz：超高频（UHF）射频卡，工作频率为 433MHz、915MHz、 2.45GHz与5.8GHz等。按RFID芯片的可操作性划分，RFID 标签分为只读卡、读/写卡、CPU 卡三种。RFID 芯片主要由射频/模拟前端、MCU 核、存储器三部分组成。

　审核编辑：汤梓红