具體來說,物聯網的體系自下而上可以分成五個層級,分別是感知層、接入層、網絡層、服務管理層以及應用層。
(1)感知層
感知層是物聯網的初始層級,也是數據的基礎來源。這一層級的基礎元件是傳感器,人才將各種各樣的傳感器裝在不同的物品合設備上,使之感知這些物質的屬性,判斷它們的材質是屬于金屬、塑料、皮革還是礦石等。同時,這些異常敏感的傳感器還能對物品所處的內在環境狀態合外在環境狀態進行數據采集,比如采集環境的空氣濕度、溫度、污染度等信息。另外,這些傳感器還能對物質的行為狀態跟蹤監控,觀察它們是靜態的,還是動態的,并將這些信息全部以電信號的形式存儲起來。實現物物信息相連的龐大物聯網,就需要這些傳感器的分布密集度更高、覆蓋范圍更廣以及更加靈敏合高效。這樣,傳感器對物質信息獲取的規模才能更大,對物質狀態的辨識度才能更加精密,當網絡形成后,其數據流才更具參考價值。
一般來說,對于不同的感知任務,傳感器會根據具體情況協同作戰。比如要獲取一臺機器設備的內部工作動態視頻,就需要感光傳感器、聲音傳感器、壓力傳感器等協同工作,形成一幅有聲音、有畫面、有動感的機械內部工作動態視頻。感知層的傳感器能全方位、多角度地獲取數據信息,為物聯網提供充足的數據資源,從而實現各種物質信息的在線計算合統一控制。另外,傳感器不僅可以通過無線傳輸,還可以利用線傳輸接入設備,人們利用傳感器傳輸刀設備中的信息可以與網絡資源進行交互合共享。
(2)接入層
接入層的作用是連接傳感器和互聯網,而這種連接的過程需要借助較多的網絡基礎設施才能實現。例如,人們可以利用移動通信網中的GSM網和TD-SCDMA網來實現感知層向互聯網的信息傳輸,也可以利用無線接入網(WiMAX)和無線局域網(WiFi)來實現感知層向互聯網的信息傳輸。另外,通過衛星網進行信息傳輸也是一種可行方案。
(3)網絡層
網絡層指的其實就是互聯網,建立互聯網需要利用兩種IP,分別是IPv6/IPv4和后IP(Post-IP)。網絡層將網絡信息進行整合,形成一個龐大的信息智能網絡,這樣就構成了一個高效、互動的基礎設施平臺。
(4)服務管理層
服務管理層的主體是中心計算機群,該計算機群擁有超級計算能力,可以對互聯網中的信息進行統一管理和控制。同時,這一層級還能夠為上一層級提供用戶接口,保證應用層級的有效運行。
(5)應用層
應用層是物聯網體系的最終層級,用于承接服務管理層級以及構建應用體系,如果將服務管理層比作一個商品開發中心,那么應用層就是商品的應用中心。應用層級將面向社會中的各行各業,為它們構建物聯網產品的實際應用。物聯網產品可以應用于多個領域,如交通運輸、遠程醫療、安全防護、文物保護、自然災害監控等。
由于傳感器網絡技術相對復雜,目前,國內外的有關機構和大型科技企業在該技術領域的研發還不成熟,物聯網的發展尚處于初級階段。現階段,世界各個國家的主要研究方向是傳感網的核心技術。與此同時,關于物聯網的其他技術也在進一步推進和展開,其中包括射頻識別技術、傳感器融合技術、智能芯片設計技術等。此外,講后IP網絡和感知層網絡更合理地整合、完善,一直是各大科研機構努力的方向。物聯網在服務管理層的數據如何拓展、如何探尋物聯網新的商業模式,如何以點帶面,開發典型物聯網應用,并讓其成為推動整個物聯網行業的典型案例,帶動整個物聯網行業穩定有序地向更高層次邁進,這些都是現階段科學家以及各大科技巨頭正在努力探索的問題。而在這之前,在各個領域、各個層面、各個系統開展物聯網相關標準的制定是重中之重。