隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的USN體系結(jié)構(gòu)漸漸得到了權(quán)威部門和機(jī)構(gòu)的規(guī)范，這將為物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展提供行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2008年2月，ITU-T發(fā)布了第四期技術(shù)簡(jiǎn)報(bào)《Ubiquitous Sensor Networks》，在該權(quán)威報(bào)刊上，專 家學(xué)者們對(duì)泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了規(guī)范。該規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，從低級(jí)到高級(jí)的泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是：傳感器網(wǎng)絡(luò)、接入網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)骨干網(wǎng)絡(luò)、中間件、應(yīng)用平臺(tái)。

　　泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)體系其實(shí)就是傳統(tǒng)的USN物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)，泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念與如今的物聯(lián)網(wǎng)概念相近，與傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念有較大區(qū)別。

　　2009年9月，我國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)為傳感器網(wǎng)絡(luò)做了定義，即“以物理世界的數(shù)據(jù)采集和信息處理為主要任務(wù)，以網(wǎng)絡(luò)為信息傳遞載體，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人之間的信息交互，提供信息服務(wù)的智能信息系統(tǒng)?！痹摱x其實(shí)是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念的相關(guān)闡述。

　　工業(yè)和信息化部門與江蘇省政府的《關(guān)于支持無(wú)錫建設(shè)國(guó)家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)（國(guó)家傳感信息中心）情況的報(bào)告》，也對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)做了相關(guān)定義，該定義為：“以感知為目的，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。其突出特性是通過傳感器等方式獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等進(jìn)行信息的傳送與交互，采用智能計(jì)算技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行分析處理，從而提升對(duì)物質(zhì)世界的感知能力，實(shí)現(xiàn)智能化的決策與控制?！蓖瑯樱摱x也與物聯(lián)網(wǎng)的概念幾乎相同。由此可見，從某種意義上來(lái)說，傳感器網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊網(wǎng)以某種方式結(jié)合后，便可實(shí)現(xiàn)我們夢(mèng)寐以求的人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。

　　目前，我國(guó)的權(quán)威科研機(jī)構(gòu)以傳統(tǒng)的五層物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過不斷的實(shí)踐總結(jié)和產(chǎn)品創(chuàng)新，將物理網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)濃縮成四層體系結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的五層物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)相比，四層物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)更加精簡(jiǎn)，它的不同在于：第一，增加了底層傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)成員，如一維碼、二維碼、射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）以及GPS系統(tǒng)等，通過增加這些感知和識(shí)別技術(shù)，擴(kuò)大了底層傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念；第二，合并了五層物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的第二層和第三層，也就是將接入網(wǎng)絡(luò)和基礎(chǔ)骨干網(wǎng)相結(jié)合，共稱為數(shù)據(jù)傳輸層；第三，將物聯(lián)網(wǎng)中間件對(duì)應(yīng)稱為服務(wù)管理層，將應(yīng)用平臺(tái)對(duì)應(yīng)稱為應(yīng)用層。于是，最新的物聯(lián)網(wǎng)USN體系結(jié)構(gòu)是：感知層、傳輸層、服務(wù)管理層、應(yīng)用層。

　　這四層物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)都擁有強(qiáng)大的功能，簡(jiǎn)單介紹為：

　　（1）感知層

　　感知層的主要功能是感知世界上的任何物品，并向更高層反饋物品的相關(guān)信息。感知層具有兩個(gè)重要節(jié)點(diǎn)，分別是基站節(jié)點(diǎn)（Base-station）和匯聚節(jié)點(diǎn)（Sink）。該層最核心的設(shè)備是信息感知設(shè)備以及信息采集設(shè)備，包括一維碼、二維碼、射頻識(shí)別標(biāo)簽等標(biāo)識(shí)設(shè)備，也包括讀寫器、攝像頭、執(zhí)行器等識(shí)別設(shè)備，還包括視覺傳感器、聽覺傳感器、位移傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、氣敏傳感器等多種功能各異的傳感器。

　　在感知層網(wǎng)絡(luò)和核心承載網(wǎng)之間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，需要接入網(wǎng)關(guān)（Aces Gateway）對(duì)其傳輸過程進(jìn)行有效控制，接入網(wǎng)關(guān)由基站節(jié)點(diǎn)（如傳感器網(wǎng)關(guān)）和匯聚節(jié)點(diǎn)（如RFID閱讀器）共同組成，利用這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的接入網(wǎng)關(guān)還可以融合數(shù)據(jù)、向下端傳達(dá)信息以及用于各末梢感知節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)控制等。

　　具體來(lái)說，如果某一個(gè)末梢節(jié)點(diǎn)要向上傳輸數(shù)據(jù)，就需要先將數(shù)據(jù)發(fā)給匯聚節(jié)點(diǎn)，當(dāng)匯聚節(jié)點(diǎn)接受并整理好數(shù)據(jù)后，還要與核心承載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，而在連接的過程中，接入網(wǎng)關(guān)將起到紐帶的作用。如果應(yīng)用層要向下傳輸某些數(shù)據(jù)，就需要先由核心承載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，再由接入網(wǎng)關(guān)接收數(shù)據(jù)，然后相關(guān)數(shù)據(jù)到達(dá)匯聚節(jié)點(diǎn)，最后末梢感知節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)相連，由末梢感知節(jié)點(diǎn)獲取匯聚節(jié)點(diǎn)的有關(guān)數(shù)據(jù)。通過末梢感知節(jié)點(diǎn)與核心承載網(wǎng)絡(luò)之間自上而下、自下而上的有機(jī)配合，便可實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)的接收、傳輸以及互交。

　?。?）傳輸層

　　傳輸層的主體是物聯(lián)網(wǎng)的核心承載網(wǎng)，主要由兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)組成，第一個(gè)是接入網(wǎng)，第二個(gè)是后ID網(wǎng)絡(luò)。

　　要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，就需要傳輸層的核心承載網(wǎng)發(fā)揮主要作用，而這種作用又分別體現(xiàn)在核心承載網(wǎng)的兩個(gè)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上，即接入網(wǎng)和后IP網(wǎng)絡(luò)。傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，感知層必須和后IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)縫連接，這就需要利用接入網(wǎng)進(jìn)行相關(guān)操作。接入網(wǎng)包括以下幾種：衛(wèi)星通信網(wǎng)、寬帶無(wú)線接入網(wǎng)（WiMAX）、寬帶無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)（LTE）、無(wú)線局域網(wǎng)（WiFi）、無(wú)線城域網(wǎng)（WMAN）、蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)（GSM、CDMA、GRPS）、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)（WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA）等等。

　　后IP網(wǎng)絡(luò)具有兩個(gè)特性，一種是可配置性，另一種是可控制性。從某種程度上說，后IP網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)換代的產(chǎn)物，它繼承了互聯(lián)網(wǎng)的多種服務(wù)功能與特性優(yōu)點(diǎn)，又在多種系統(tǒng)和設(shè)備上得到了升級(jí)，具有了新一代的可靠功能。利用可配置性和可控性這兩種獨(dú)特的性質(zhì)，后IP網(wǎng)絡(luò)在為物聯(lián)網(wǎng)提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的過程中將更加可靠、高效。

　　（3）服務(wù)管理層

　　作為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的“中間件”層，服務(wù)管理層主要起到承上啟下的作用。具體來(lái)說，它主要包含以下幾種核心技術(shù)：一是海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)，即能夠存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)；二是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，也就是在已有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用相關(guān)技術(shù)手段將隱含的、不易被發(fā)覺的、容易遺失的信息數(shù)據(jù)挖掘出來(lái)，用于更深層次的數(shù)據(jù)開發(fā)；三是信息處理技術(shù)，該技術(shù)主要依賴于互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的云計(jì)算機(jī)，利用云計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大計(jì)算功能，可以高效處理所獲取的物聯(lián)網(wǎng)信息；四是數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)技術(shù)，這種技術(shù)關(guān)系到人們的切身利益，是一種必備的重要技術(shù)。利用這些技術(shù)手段，物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)管理層既可以接收、匯聚以及轉(zhuǎn)換感知層數(shù)據(jù)的信息，又可以在分析和處理相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上控制用戶所發(fā)出的指令。同時(shí)，服務(wù)管理層除了能夠提供物聯(lián)網(wǎng)管理組件和共性的支撐軟件，還能提供公共的硬件計(jì)算平臺(tái)等。

　　（4）應(yīng)用層

　　應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的最終目的層級(jí)，人們開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)就是為了應(yīng)用于人們的生活，使人們的生產(chǎn)、生活向更加美好的方向發(fā)展。應(yīng)用層是服務(wù)管理層的上一層級(jí)，也是最貼近人類日常生活的一個(gè)層級(jí)，其主要結(jié)構(gòu)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。物理網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)所包含的內(nèi)容十分廣闊，包括醫(yī)療檢測(cè)、養(yǎng)老護(hù)理、物流管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、市場(chǎng)評(píng)估、農(nóng)業(yè)管理、災(zāi)害預(yù)防、地質(zhì)勘探等。除了具有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的這些應(yīng)用功能，應(yīng)用層還要負(fù)責(zé)用戶界面的內(nèi)容，設(shè)計(jì)出更加符合人們要求的良好用戶界面，使人們獲得更多驚喜體驗(yàn)。這些界面包括多種用戶設(shè)備和軟件設(shè)備，用戶設(shè)備包含個(gè)人計(jì)算機(jī)、臺(tái)式電腦、智能手機(jī)、平板電腦等，軟件設(shè)備包括客戶端瀏覽器、應(yīng)用下載軟件等。

　　利用這些設(shè)備用戶設(shè)備和軟件設(shè)備，人們可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何空間，快速、便捷地獲取世界萬(wàn)物的信息，并可以對(duì)它們進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控、管理和決策利用。同時(shí)，人們還能利用相關(guān)的控制信息，對(duì)萬(wàn)事萬(wàn)物進(jìn)行有效的控制，讓整個(gè)物理世界都掌控在人類的手中。