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物联网网络架构分层

1. 7层分类结构

2014年，IoTWF架构委员会（由Cisco、IBM、Rockwell和其他机构领导）发布了一个7层物联网架构参考模型。尽管物联网已经有很多参考模型了，但是这个由物联网世界论坛推出的参考模型为人们使用物联网提供了一个更加清晰简洁的视角，这个模型包含了边缘计算、数据存储和访问。它从技术的角度为物联网的虚拟化提供了一个简洁的方式。这7层中的每一层都分为很多具体的功能，安全性贯穿了整个模型的各层。

通过模型的分层我们可以很容易的对物联网问题进行分解。

• 将物联面临的问题通过不同的分层划分成不同的部分。
• 判断出各层实现需要的技术，以及他们之间的关系。
• 定义一个系统，让不同厂商可以提供系统中的不同组件。
• 获得一个定义接口的流程，实现异构网络的互操作。
• 定义一个分层的安全模型，应用于参考模型各层之间的过渡点上。

物联网参考模型的7层详细说明：
1.第1层：物理设备与控制器层
物理设备与控制器层。这一层就是物联网中的“物”所在的哪一层，这些“物”包括各类端点设备和那些接收与发送信息的传感器。这些“物”的体积从微型传感器到工厂中的巨型设备不等。它们的主要功能就是收集数据，并且通过网络进行查询和/或控制。
2.第2层：连接层
这一层最重要的功能是对数据进行可靠和及时的传输。说得再准确一点，这一层包括在第1层设备与网络之间传输数据，以及在网络和发生在第3层（边缘计算层）的信息处理进程之间传输。连接层中包含了所有物联网中的网络连接元素，它并没有真正地区分“最后一公里”网络（即传感器/端点与物联网网关之间的网络）、网关和回程网。

3.第3层：边缘计算层
边缘计算是第3层的功能。边缘计算往往被称为“雾”层。这一层强调的是减少数据量，并且将数据转换为有利于存储和有利于上层进行处理的格式。这个参考模型的一大基本原则在于，针对信息的处理应该尽可能早，尽可能接近网络的边缘。还有另一项重要的功能，那就是对数据进行分析，判断是不是要对其进行过滤，或者在发送给上层之前进行汇总。通过在这一层对数据的格式重新进行设置，同时对数据进行解码，其他系统在处理数据时就会变得更加轻松。因此，第3层的一大核心功能就是对数据进行评估，判断数据是否超出了预定义的门限值，是否需要针对这些数据采取某些行动或者发出某种告警。

4.上层：第4～7层
上层负责处理那些由底层生成的物联网数据。

5. 业务逻辑分层：OT 与 IT

在底层，也就是OT的分层中，设备会以各自的速率创建实时数据。有时，它们每天都会生成海量的数据。这不仅会导致物联网需要传输大量数据，而且，如此之多的数据也意味着上层应用必须能够按照要求的速率来处理规模如此庞大的数据。为了满足这种需求，物联网协议栈中必须有某些位置可以缓冲或者存储这些数据。按照协议栈的方式将管理数据的功能分配到协议栈的各层中，就可以让上4层的应用按照它们自己的速率来处理数据了。
因此，靠近边缘的那些实时“动态数据”必须进行汇总和存储，让它们成为“静止数据”，以便IT层中的应用来处理它们。IT和OT组织需要共同完成整个的数据管理工作。