网络传输层技术

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1、物联网技术导论第4章网络传输层技术•网络传输层是物联网的神经中枢和大脑—承担数据可靠传递的功能。通过网络将感知的各种信息进行实时可靠传送。4.1互联网4.2移动通信网4.3短距离无线通信4.4无线传感器网络及相关技术4.5综合通信传输技术4.1互联网•网络传输层包括各种通信网络与互联网的融合网络、网络管理中心和信息处理中心等。•涉及的关键技术包括互联网、移动通信、异构网融合、短距离无线通信，下一代承载网、远程控制等。即通过现有的互联网、广电网、通信网或者下一代互联网（IPv6）,实现数据的传输和计算;它要解决的是感知层所获得的数据在一定范围内，尤其

2、是远距离地传输问题。•按传输方式分类：有线网络和无线网络；按传输距离分类有：长距离通信和短距离通信。•有线通信传输层分：三网融合和现场总线。按距离又分为中、长距离（WAN）的广域网络（包括PSTN、ADSL和HFC数字电视Cable等）和短距离的现场总线（FieldBus，也包括PLC电力线载波等技术）•无线通信传输层分：短距无线离通信和长距离无线通信。•短距离无线通信传输涉及ZigBee、WiFi(Wlan)、Bluetooth(蓝牙)，长距离无线通信传输涉及GPRS、WCDMA、TD-CDMA、GSM。物联网传输层的主要技术见表4-1。•各种通

3、信网络与互联网形成的融合网络是最成熟的部分，但需要解决大规模M2M（MachinetoMachine）应用普及后，新的业务模型对系统容量、Qos(QualityofService，服务质量)的特别要求。还包括物联网管理中心、信息中心、云计算平台、专家系统等对海量信息进行智能处理的部分。也就是说网络层不但要具备网络运营的能力，还要提升信息运营的能力。网络层是物联网成为普遍服务的基础设施，有待突破的方向是向下与感知层的结合，向上与应用层的结合。•网络传输层可以理解为搭建物联网的网络平台，建立在现有的移动通信网、互联网和其他专网的基础上，通过各种接入设备

4、与上述网络相连，如图4-2所示。如手机付费系统中由刷卡设备将内置手机的RFID信息采集上传到互联网，网络传输层完成后台鉴权认证并从银行网络划帐。4.1互联网•互联网连接的是虚拟世界网络，物联网联接的是物理的、真实的世界网络。物以网聚是形成开放产业生态体系，且物联网需要对接的大量资源都已经存在于互联网之上，而规模化的引入物联网设备还需要IPv6地址体系的支持。因此，互联网是物联网灵感的来源，是物联网产业化规模发展的网络基础。4.1.1互联网的发展历程及关键技术•1、雷纳德·克兰洛克（1934-）•是为阿帕网第一结点远程通信试验亲自“接生”的加州大学洛

5、杉矶分校（UCLA）教授。1964年首次提出“分组交换”概念，为互联网奠定了最重要的技术基础。•1969年UCLA成为阿帕网的第一个结点，并于当年10月29日实现了网上第一个报文的传输。•2008被授予美国国家科学家奖章，被人们称为数据网之父。2、劳伦斯·罗伯茨（1937-）•是互联网前身“阿帕网”(ARPANET)项目技术负责人，无可争议的“阿帕网之父”。发表了阿帕网的构想《多计算机网络与计算机间通信》的设计论文，提出“资源子网”与“通信子网”分开的概念，并正确地为阿帕网选择了“分组交换”通信方式。•1968年，他提交了一份题为《资源共享的计算机

6、网络》报告，提出首先在美国西海岸选择4个结点进行试验。1969年10月29日，最终导致了“天下第一网”阿帕网诞生，标志着人类社会正式进入网络时代。3、罗伯特.卡恩（1938年-）是阿帕网总体结构设计者。担任最重要的系统设计任务。承揽了阿帕网接口消息处理机（IMP)项目，就是今天网络最关键的设备——路由器的前身。1972年10月，主持了美国各地40台计算机通过网络互联。设计出了第一个“网络控制协议”（NCP)，并参与了美国国家信息基础设施（俗称的“信息高速公路”）的设计。4、温顿.瑟夫（1943年-）克兰罗克教授的学生，有幸参加第一台结点交换机安装、

7、调试、运行的全过程。1973年负责建立一种能保证计算机之间进行通信的标准规范（即“通信协议”）。1974年，与罗伯特.卡恩共同发表名为《分组网络互联协议》的论文，被媒体称为“因特网之父”。提出了真正的TCP/IP（传输控制协议/因特网协议）协议，这标志着因特网正式诞生。4.1.2IPv6与NGI•IP解决的最根本问题是如何把网络连接在一起，即如何把计算机连接在一起，除了计算机的网络地址之外，这些连接起来的计算机无需了解任何的网络细节。这就有以下三个要求：•首先，每个连接在互联网上的计算机必须具有唯一的标识；其次，所有计算机都能够与所有其他计算机以每

8、个计算机都能识别的格式进行数据的收发；最后，一台计算机必须能够在了解另一计算机的网络地址后把数据可靠地传至对方。•IPv4