通信網(wǎng)banner.jpg)
相關(guān)專(zhuān)題：
摘要 介紹了泛在網(wǎng)絡(luò)的基本概念、內(nèi)涵以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，概括了泛在網(wǎng)感知延伸層的關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)分析了感知延伸層IP技術(shù)路線(xiàn)，IPv6技術(shù)感知延伸層的應(yīng)用以及相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀。
1 泛在網(wǎng)絡(luò)基本概念
Ubiquitous（無(wú)所不在）源自拉丁語(yǔ)，意為存在于任何地方。1991年Xerox實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)科學(xué)家Mark Weiser首次提出“泛在計(jì)算”（Ubiquitous Computing）的概念，描述了任何人無(wú)論何時(shí)、何地都可以通過(guò)合適的終端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，獲取個(gè)性化信息服務(wù)。隨著IT技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)將不僅僅要滿(mǎn)足人與人之間的通信需求，而且要進(jìn)一步發(fā)展到人與機(jī)器（或物體）以及機(jī)器到機(jī)器之間的通信，并朝著無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)方向演進(jìn)。在未來(lái)異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、車(chē)域網(wǎng)、家域網(wǎng)、個(gè)域網(wǎng)等不同層次、多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)會(huì)彼此互補(bǔ)、融合發(fā)展，并在微電子技術(shù)、嵌入式技術(shù)、短距離通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、智能標(biāo)簽技術(shù)的支撐下，最終促成“泛在信息社會(huì)的實(shí)現(xiàn)”。
泛在網(wǎng)是指基于個(gè)人和社會(huì)的需求，利用現(xiàn)有的和新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間按需進(jìn)行的信息獲取、傳遞、存儲(chǔ)、認(rèn)知、決策、使用等服務(wù)，泛在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)具備超強(qiáng)的環(huán)境感知、內(nèi)容感知及智能性，為個(gè)人和社會(huì)提供泛在的、無(wú)所不含的信息服務(wù)和應(yīng)用。
“5C+5Any”是泛在網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵特征，5C分別是：融合（Convergence），內(nèi)容（Contents），計(jì)算（Computing），通信（Communication），連接（Connectivity）。5Any分別是：任何時(shí)間（Any time），任何地點(diǎn)（Anywhere），任何服務(wù)（Any Service），任何網(wǎng)絡(luò)（Any Network），任何對(duì)象（Any Object）。總體意思是，通過(guò)底層全連通的、可靠的、智能的網(wǎng)絡(luò)，以及融合的IT技術(shù)和通信技術(shù)，將通信服務(wù)擴(kuò)展到教育、金融、智能建筑、交通/物流、健康醫(yī)療、災(zāi)害管理、安全服務(wù)等行業(yè)，為人們提供更好的服務(wù)。
2 泛在網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
泛在網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以劃分為感知/延伸層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成的三層體系結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1）。
圖1 泛在網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
（1）泛在網(wǎng)的感知延伸層通過(guò)傳感器、二維條碼、RFID標(biāo)簽、多媒體信息等信息采集終端實(shí)現(xiàn)物理世界各類(lèi)目標(biāo)的屬性、標(biāo)識(shí)、狀態(tài)、類(lèi)型、數(shù)量、強(qiáng)度等的各類(lèi)信息獲取，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、信息處理和中間件等技術(shù)將感知信息進(jìn)行局部或全局地交互處理聚合等操作從而形成為網(wǎng)絡(luò)層提供物理世界的感知信息。感知延伸層必須解決低功耗、低成本和小型化的問(wèn)題，并且面向更敏感、更全面的感知能力方向發(fā)展。
（2）泛在網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層包括接入網(wǎng)子層和核心網(wǎng)子層。接入網(wǎng)子層包括衛(wèi)星至地面無(wú)線(xiàn)接入、有線(xiàn)寬帶接入、無(wú)線(xiàn)寬帶接入、2G/3G/超3G移動(dòng)接入等各種接入技術(shù)。核心網(wǎng)子層包括現(xiàn)有的電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、未來(lái)的下一代網(wǎng)絡(luò)（如NGN/NGI）以及各個(gè)行業(yè)自建的行業(yè)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。泛在網(wǎng)絡(luò)既然作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，就需要一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和協(xié)議基礎(chǔ)，目前在核心層面可以考慮與NGN/IMS融合，核心協(xié)議包括SIP和TCP/IP等，在接入層面需要考慮多種有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)技術(shù)的協(xié)同，如Wi-Fi，WAPI，2G，3G，LTE，UWB，ZigBee等。
（3）泛在網(wǎng)的應(yīng)用層主要實(shí)現(xiàn)信息的處理、協(xié)同、共享、決策，包括應(yīng)用支撐子層和應(yīng)用服務(wù)子層。應(yīng)用支撐子層向行業(yè)服務(wù)提供統(tǒng)一、固定的一些網(wǎng)絡(luò)支撐服務(wù)，特別是為一些行業(yè)融合服務(wù)提供支撐，以便支持不同行業(yè)之間的互通。應(yīng)用服務(wù)子層包括泛在網(wǎng)公眾服務(wù)、行業(yè)專(zhuān)用服務(wù)等。業(yè)務(wù)和應(yīng)用涉及海量信息的智能處理、分布式計(jì)算、中間件、信息發(fā)現(xiàn)等多種技術(shù)。
3 泛在網(wǎng)感知延伸層的關(guān)鍵技術(shù)
泛在網(wǎng)感知延伸層的關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)據(jù)采集技術(shù)、無(wú)線(xiàn)/有線(xiàn)傳輸技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、信息處理技術(shù)以及中間件技術(shù)，同時(shí)還涉及感知延伸層與網(wǎng)絡(luò)層的互通技術(shù)。
（1）數(shù)據(jù)采集技術(shù)。主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，包括各類(lèi)物理量、標(biāo)識(shí)、音頻、視頻數(shù)據(jù)，可以利用傳感器、RFID、一維碼/二維碼隨時(shí)隨地獲取物體信息，通過(guò)多媒體技術(shù)采集音、視頻信息，通過(guò)定位技術(shù)獲取物體定位信息。
（2）無(wú)線(xiàn)/有線(xiàn)傳輸技術(shù)。主要用于補(bǔ)充和延伸接入網(wǎng)絡(luò)，使得網(wǎng)絡(luò)能夠把各種“物”接入到網(wǎng)絡(luò)，目前，主要采用各種短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，包括IEEE802.15.4，UWB，NFC，藍(lán)牙技術(shù)等。
（3）組網(wǎng)技術(shù)。通過(guò)無(wú)線(xiàn)自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將分散的節(jié)點(diǎn)在一定范圍之內(nèi)自動(dòng)組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)采集信息的統(tǒng)一處理，統(tǒng)一傳送，或者經(jīng)過(guò)節(jié)點(diǎn)之間的相互“聯(lián)系”，協(xié)商傳送各自的部分信息，最終實(shí)現(xiàn)信息可靠、高效傳送。
（4）信息處理技術(shù)。實(shí)現(xiàn)海量信息的協(xié)同處理，提供智能、精確的多元化信息服務(wù)。
（5）中間件技術(shù)。屏蔽底層軟（操作系統(tǒng)）、硬件差異，構(gòu)建統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，封裝通用的功能組件，為上層應(yīng)用提供服務(wù)。
（6）與網(wǎng)絡(luò)層互通技術(shù)。感知延伸層可以采用兩種不同的技術(shù)路線(xiàn)，一種是非IP技術(shù)，如ZigBee協(xié)議，另一種是IP技術(shù)。目前，網(wǎng)絡(luò)層主要采用IP技術(shù)組網(wǎng)，因此要實(shí)現(xiàn)采用非IP技術(shù)的感知延伸層與網(wǎng)絡(luò)層的互聯(lián)，必須通過(guò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)協(xié)議互通。
作者：馬軍鋒 妥�？� 來(lái)源：電信網(wǎng)技術(shù)
