物联网中各个层次之间以何种方式通信

物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成版,包括权二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。 网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。

❷ 简述物联网每层中分别采用了哪些通信技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,IT行业又叫:泛互联,意指物物相连,万物专万联。由此,“物联属网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络

❸ 各层协议之间直接通信

层(physical layer)的主要功能是完成相邻结点之间原始比特流传输。物理层协议关心的典型问题是使用什么样的物理信号来表示数据0和1。1位持续的时间多长。数据传输是否可同时在两个方向上进行。最初的廉洁如何建立以及完成通信后连接如何终止。物理接口(插头和插座)有多少针以及各针的作用。物理层的设计主要涉及物理层接口的机械、电气、功能和过电特性,以及物理层接口连接的传输介质等问题。物理层的实际还涉及到通信工程领域内的一些问题。

数据链路层:

数据链路层(data link layer)的主要功能是如何在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传输。数据链路层完成的是网络中相邻结点之间可靠的数据通信。为了保证书觉得可靠传输,发送出的数据针,并按顺序传送个针。由于物理线路不可靠,因此发送方发出的数据针有可能在线路上出错或丢失,从而导致接受方无法正确接收数据。为了保证能让接收方对接收到的数据进行正确的判断,发送方位每个数据块计算出CRC(循环冗余检验)并加入到针中,这样接收方就可以通过重新计算CRC来判断接收到的数据是否正确。一旦接收方发现接收到的数据有错误,则发送方必须重新传送这一数据。然而,相同的数据多次传送也可能是接收方收到重复的数据。
数据链路层要解决的另一个问题是防止高速发送方的数据把低速接收方“淹没”。因此需要某种信息流量控制机制使发送方得知接收方当前还有多少缓存空间。为了控制的方便,流量控制常常和差错处理一同实现。
在广域网中,数据链路层负责主机IMP、IMP-IMP之间数据的可靠传送。在局域网中,数据链路层负责制及之间数据的可靠传输。

网络层:

网络层(network layer)的主要功能是完成网络中主机间的报文传输,其关键问题之一是使用数据链路层的服务将每个报文从源端传输到目的端。在广域网中,这包括产生从源端到目的端的路由,并要求这条路径经过尽可能少的IMP。如果在子网中同时出现过多的报文,子网就可能形成拥塞,因为必须加以避免这种情况的出现。
当报文不得不跨越两个或多个网络时,又会带来很多新问题。比
在单个局域网中,网络层是冗余的,因为报文是直接从一台计算机传送到另一台计算机的,因此网络层所要做的工作很少。

传输层:

传输层(transport layer)的主要功能是实现网络中不同主机上的用户进程之间可靠的数据通信。
传输层要决定会话层用户(最终对网络用户)提供什么样的服务。最好的传输连接是一条无差错的、按顺序传送数据的管道,即传输层连接时真正的点到点。
由于绝大多数的主机都支持多用户操作,因而机器上有多道程序就意味着将有多条连接进出于这些主机,因此需要以某种方式区别报文属于哪条连接。识别这些连接的信息可以放入传输层的报文头中除了将几个报文流多路复用到一条通道上,传输层还必须管理跨网连接的建立和取消。这就需要某种命名机制,使机器内的进程能够讲明它希望交谈的对象。另外,还需要有一种机制来调节信息流,使高速主机不会过快的向低速主机传送数据。尽管主机之间的流量控制与IMP之间的流量控制不尽相同。

会话层:

会话层(SESSION LAYER)允许不同机器上的用户之间建立会话关系。会话层循序进行类似的传输层的普通数据的传送,在某某些场合还提供了一些有用的增强型服务。允许用户利用一次会话在远端的分时系统上登陆,或者在两台机器间传递文件。
会话层提供的服务之一是管理对话控制。会话层允许信息同时双向传输,或任一时刻只能单向传输。如果属于后者,类似于物理信道上的半双工模式,会话层将记录此时该轮到哪一方。一种与对话控制有关的服务是令牌管理(token management)。有些协议会保证双方不能同时进行同样的操作,这一点很重要。为了管理这些活动,会话层提供了令牌,令牌可以在会话双方之间移动,只有持有令牌的一方可以执行某种关键性操作。另一种会话层服务是同步。如果在平均每小时出现一次大故障的网络上,两台机器简要进行一次两小时的文件传输,试想会出现什么样的情况呢?每一次传输中途失败后,都不得不重新传送这个文件。当网络再次出现大故障时,可能又会半途而废。为解决这个问题,会话层提供了一种方法,即在数据中插入同步点。每次网络出现故障后,仅仅重传最后一个同步点以后的数据(这个其实就是断点下载的原理)。

表示层:

表示层(presentation layer)用于完成某些特定功能,对这些功能人们常常希望找到普遍的解决办法,而不必由每个用户自己来实现。表示层以下各层只关心从源端机到目标机到目标机可靠的传送比特流,而表示层关心的是所传送的信息的语法和语义。表示层服务的一个典型例子就是大家一致选定的标准方法对数据进行编码。大多数用户程序之间并非交换随机比特,而是交换诸如人名、日期、货币数量和发票之类的信息。这些对象使用字符串、整型数、浮点数的形式,以及由几种简单类型组成的数据结构来表示的。
在网络上计算机可能采用不同的数据表示,所以需要在数据传输时进行数据格式转换。为了让采用不同数据表示法的计算机之间能够相互通信而且交换数据,就要在通信过程中使用抽象的数据结构来表示所传送的数据。而在机器内部仍然采用各自的标准编码。管理这些抽象数据结构,并在发送方将机器的内部编码转换为适合网上传输的传送语法以及在接收方做相反的转换等噢年工作都是由表示层来完成的。
另外,表示层还涉及数据压缩和解压、数据加密和解米等工作(winrar的那一套)。

应用层:

连网的目的在于支持运行于不同计算机的进程彼此之间的通信,而这些进程则是为用户完成不同人物而设计的。可能的应用是多方面的,不受网络结构的限制。应用层(app;ocation layer)包括大量人们普遍需要的协议。虽然,对于需要通信的不同应用来说,应用层的协议都是必须的。例如:http、ftp、TCP/IP。
由于每个应用有不同的要求,应用层的协议集在OSI模型中并没有定义。但是,有些确定的应用层协议,包括虚拟终端、文件传输、电子邮件等都可以作为标准化的候选。

❹ 不同计算机上同等层之间如何通信

通信协议就是通信双方都必须要遵守的通信规则。如果没有网络通信协议,计算机的数据将无法发送到网络上,更无法到达对方计算机,即使能够到达,对方也未必能读懂。有了通信协议,网络通信才能够发生。

协议的实现是很复杂的。因为协议要把人读得懂的数据,如网页、电子邮件等加工转化成可以在网络上传输的信号,需要进行的处理工作非常多。两个系统中实体间的通信是一个十分复杂的过程。为了减少协议设计和调试过程的复杂性,网络协议通常都按结构化的层次方式来进行组织,每一层完成一定功能,每一层又都建立在它的下层之上。不同的网络协议,其层的数量、各层的名字、内容和功能不尽相同。然而在所有的网络协议中,每一层都是通过层间接口向上一层提供一定的服务,而把“这种服务是如何实现的”细节对上层加以屏蔽。

假设网络协议分为若干层,那么A、B两节点通信,实际是节点A的第n层与节点B的第n层进行通信,故协议总是指某一层的协议。准确地说,它是在同等层之间的实体通信时,有关通信规则和约定的集合就是该层协议,例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。每一相邻层协议间有一接口,下层通过该接口向上一层提供服务。

从用户来看,通信是在用户A和用户B之间进行的。双方遵守应用层协议,通信为水平方向。但实际上,信息并不是从A站的应用层直接传送至B站的应用层,而是每一层都把数据和控制信息传给它的下一层,直至最低层,第一层之下是物理传输介质,在物理介质上传送的是实际电信号。信息的实际流动过程假设系统A用户向系统B用户传送数据。系统A用户的数据先进入最高层——第7层,该层给它附加控制信息H7以后,送入其下一层——第6层,该层对数据进行必要的变换并附加控制信息H6再送入其下一层——第5层,再依次向下传送,并将长报文分段、附加控制信息后,送往下一层。在第2层,不仅给数据段加头部控制信息,还加上尾部控制信息,组成帧后再送至第1层,并经物理介质传送至对方系统B。目标系统B接收后,按上述相反过程,如同剥洋葱皮一样,层层去掉控制信息,最后将数据传送给目标用户系统B的进程。从以上讨论可以看出,两系统通信时,除最低层外,其余各对应层间均不存在直接的通信关系,而是一种逻辑的通信关系,或者说是虚拟通信,如图1.19中的虚线表示。图中只有物理层下的通信介质连线为实线,它进行的是实际电信号传送。

从图1.19得知,对收、发双方的同等层,从概念上说,它们的通信是水平方向的,每一方都好像有一个“发送到对方去”和“从另一方接收”的过程。而实际上,这个数据传送过程是垂直方向的,而不是直接在水平方向上与另一方通信。

传输协议中各层都为上一层提供业务功能。为了提供这种业务功能,下一层将上一层中的数据并入到本层的数据域中,然后通过加入报头或报尾来实现该层业务功能,该过程叫做数据封装。用户的数据要经过一次次包装,最后转化成可以在网络上传输的信号,发送到网络上。当到达目标计算机后,再执行相反的拆包过程。这类似于日常生活中写信,把自己要表达的意思写到纸上,有兴趣的话还要把纸折叠成特殊的形状,然后放到信封里并封好口,写好收信人的地址、邮政编码和姓名,再贴上邮票,邮局的工作人员再盖上邮戳送到收信人所在邮局,邮递员按信上的地址把信交给收信人,收信人再拆信,阅读其内容。

下层能够向上层提供的服务有两种形式:面向连接的服务和无连接的服务。

面向连接的服务以电话系统最为典型。要和某人通话,应先拿起电话,拨号码,谈话,最后挂断。网络中面向连接的服务类似于打电话的过程。某一方欲传送数据时,首先给出对方全称地址,并请求建立连接,当对方同意后,双方之间的通信链路就建立起来了。第二步是传送数据,通常以帧为单位,按序传送,不再标称地址,只标称所建立的链路号,并由收方对收到的帧予以确认,为可靠传送方式。也有不需要确认的场合,为不可靠方式。第三步是当数据传送结束后,拆除链路。面向连接的服务又称虚电路服务,是一种可靠的服务。

无连接服务没有建立和拆除链路的过程,一般也不采用可靠传送方式。像普通的电报,其用户没有必要为一封电报而去经历与对方建立和拆除连接的麻烦(事实上,如果能这样做也就不用发电报了)。不可靠(无确认)的无连接服务又称数据报服务,它要求每一帧信息带有全称地址、独立选择路径,其到达目的地的顺序也是不定的。到达目的地后,还要重新对帧进行排序。这种无连接的服务是不可靠的,无法确认对方是否收到。可能有疑问,既然它是不可靠的,那么怎么用它呢?一般情况下,把这种无连接的服务用在一些对数据传输的实时性和准确性要求不是很严格的场合下,并且可以利用高层协议,使这种不可靠的服务能够发挥作用。