CN102801773B - 物联网***和物品信息获取及监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物联网***和物品信息获取及监控方法，所述***包括感知引导层设备、子网网关、服务层设备和视图层设备；所述感知引导层设备用于根据指令对物联网监控物品控制并获取数据信息后上传到子网网关；所述子网网关用于处理指令并通过网络和所述服务层设备交互所述数据信息；所述服务层设备用于根据物联网应用的业务类型按预定配置处理指令和数据信息，将处理后的数据信息传送给所述视图层设备；所述视图层设备用于向所述服务层设备请求数据以及接收服务层数据进行显示。利用该***和方法可以扩展出网络物联网和其他各行业物联网应用。

Description

物联网***和物品信息获取及监控方法

技术领域

本发明涉及物联网技术，尤其涉及物联网***和物品信息获取及监控方法。

背景技术

1999年，MIT Auto-ID中心最早提出一个结合物品编码、RFID和互联网技术的应用***解决方案。该方案在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Ihternet of things”(简称物联网)，2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。2005年，国际电信联盟发布《ITU互联网报告2005：物联网》，结合传感网和RFID重新阐述了“物联网”的概念。物联网的定义和范围因此发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网，还将包括传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术等。

2009年1月IBM首次提出“智慧地球”这一概念。IBM认为，IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水***、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。在IBM的促成下，物联网被列为振兴美国经济的两大重点产业之一。

2009年8月***总理在视察中科院无锡物联网产业研究所时，提出“感知中国”，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。物联网“十二五”规划成为“十二五”规划的重要组成部。将锁定物联网十大重点应用领域：智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事。预计到“十二五”期末，我国物联网相关产业规模将达到五千多亿。

物联网是“物物相连的互联网”，将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业***、楼控***、家庭智能设施、视频监控***等和“外在使能”的贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线/有线的长距离/短距离通信网络实现互联互通(M2M)、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

物联网技术体系主要包括感知延伸层技术、网络层技术、应用层技术和共性支撑技术体系框架。要构建一个无处不在的物联网应用必须考虑到这几个部分。目前，各个独立的经济体为了保护自己的经济利益，都纷纷试图利用本国的技术标准构建物联网***。目前比较有影响力的有美国的EPC标准、日本的UID标准、ISO标准等。每个标准都有自己的偏重，EPC主要偏重于整个物联网***的构建，UID偏重于对各种泛在对象的包容及简单的单***实现，ISO偏重于空中接口、硬件及芯片层面。

在各项物联网标准中，就***级而言，EPC无疑是最完善的。EPC的目标是构建了一个实时、准确、可交互的物联网***，是很多后来者的榜样。EPC是美国为代表的物联网标准，其针对物流行业的应用特征决定了其***架构的庞大和科学。EPC***包括电子标签、编码、ONS、EPCIS等。电子标签可以附着在物体上非接触式识别、编码就是在标签内存储的EPC编码是物品的唯一身份、ONS可以定位某个具体EPC标签所对应的物的信息服务器——EPCIS的IP。继而通过企业应用程序找到某个物的所有EPCIS并从中提取需要的信息。

从上述表达中可以看出，EPC可以准确查找信息，但是如何保证这些信息是最新的，如何保证除查询以外的进一步交互，提取更有价值的信息。答案就在中间件，以及围绕中间件所做的一些列的标准化工作。

EPC中间件是物联网的神经***，是一种企业通用的管理EPC数据的架构。它可以安装在商店、本地配送中心，区域甚至全国数据中心，以实现对数据的捕获、监控和传送。这种分布式结构可以简化物联网的管理，提高运行效率。EPC通过中间件控制分布于全世界各地的硬件资源，从而可以根据需要读写任何时间、任何地点的每一个物品的信息。真正做到实时交互。当然，EPC要想达到理想的效果还有很多工作要做，比如安全问题，配套的软件及硬件产品的标准化。如何构建本发明的物联网***平台过程，EPC的体系是非常值得参考的。其他标准与其相比，其最大的缺陷就是缺少中间层，一般只描述了构建单一的简单***，很难构建真正的物联网。

EPC的框架一开始是为了物流***而构建的，继而在物流***地基础上可以扩展到各个领域。这恰恰说明只有***架构还不够，还需要一个最为典型的一应用，然后以此应用为基础，构建其它应用。同样，最为“智慧地球”的提出者——IBM也有其自身的***平台，并在此***平台上扩展了很多应用，这些应用包括其提出的智慧地球的各个领域，如：医疗、电力、城市等等，形成其主导的智慧地球的主体。

由此，亟需灵活性高且易于组建的物联网***和物品信息获取及监控方法为多样的物联网应用提供支持。

发明内容

本发明的目的在于提供能够灵活组网、易于组建的物联网***。使得***具有较高的安全性、稳定性、可靠性及扩展性。

本发明公开了一种物联网***，其特征在于包括感知引导层设备、子网网关、服务层设备和视图层设备；

所述感知引导层设备用于根据指令控制物联网监控物品并获取数据信息后上传到子网网关；

所述子网网关用于处理指令并通过网络和所述服务层设备交互所述指令和数据信息；

所述服务层设备用于根据物联网应用的业务类型按预定配置处理指令和数据信息，将处理后的数据信息传送给所述视图层设备；

所述视图层设备与用户交互用于向所述服务层设备请求数据以及接收服务层数据进行显示。

优选地，所述物联网***还包括无源RFID标签，所述感知引导层设备为无源RFID读写器，所述无源RFID读写器用于根据子网网关实时下发的指令或服务层设备经由子网网关下发的指令读取所述无源RFID标签信息以获取物联网监控物品的数据信息。

优选地，所述物联网***还包括接入层设备，所述接入层设备通过通信接口连接在所述感知引导层设备和所述子网网关之间，用于在子网网关和感知引导层设备之间转发所述物联网监控物品的指令和数据信息。

优选地，所述接入层设备为控制器，所述物联网***还包括无源RFID标签，所述感知引导层设备为无源RFID读写器或智能设备，所述无源RFID读写器用于通过读取所述无源RFID标签信息获取物联网监控物品的数据信息，所述智能设备通过通信接口将自身运行信息作为物联网监控物品的数据信息上传，所述控制器用于实时控制读写器或智能设备收集所述数据信息，并将所述数据信息处理后上传给子网网关，所述子网网关也可以直接控制读写器或智能设备实时收集所述数据信息。

优选地，所述子网网关将所述数据信息上传给服务层设备，所述服务层设备将处理后的数据信息直接推送给所述视图层设备或将处理后的数据信息返回给所述子网网关再由所述子网网关推送给通过网络与子网网关直接通信的视图层设备。

优选地，用户通过与所述视图层设备交互进行操作指示，所述视图层设备直接或通过所述服务层设备向所述子网网关下发指令数据；

所述子网网关根据所述指令数据控制所述控制器收集所述无源RFID读写器读写器/智能设备的数据信息，并将所采集的所述数据信息直接或经由所述服务层设备推送给视图层设备显示。

优选地，所述无源RFID读写器包括读写模块、阵列天线、传感器、指示灯和声音设备。

优选地，所述感知引导层设备为有源RFID标签或支持无线功能的智能设备，所述接入层设备为无线网关，所述有源RFID标签或支持无线功能的智能设备根据子网网关实时下发的指令或服务层设备经由子网网关下发的指令以无线方式向所述无线网关上报所述物联网监控物品的数据信息。

优选地，所述无线网关用于实时控制所述有源RFID标签或支持无线功能的智能设备收集所述数据信息，并将所述数据信息处理后上传给子网网关。

优选地，所述子网网关将所述数据信息上传给服务层设备，所述服务层设备将处理后的数据信息直接推送给所述视图层设备或将处理后的数据信息返回给所述子网网关再由所述子网网关推送给通过网络与子网网关直接通信的视图层设备。

优选地，用户通过所述视图层设备交互进行操作指示，所述视图层设备直接或通过所述服务层设备向所述子网网关下发指令数据；

所述子网网关根据所述指令数据控制所述无线网关收集所述有源RFID标签或支持无线功能的智能设备的数据信息，并将所采集的所述数据信息直接或经由所述服务层设备推送给视图层设备显示。

优选地，所述服务层设备包括接口模块、数据平台和内核；

所述接口模块用于提供对于各种视图层设备、子网网关的通信接口；

所述数据平台用于对所述物联网监控物品的数据信息进行专项数据处理和存储；

所述内核用于根据物联网应用的业务类型按预定配置对所述物联网监控物品的数据信息进行业务逻辑处理。

优选地，所述数据平台包括关系型数据处理模块、空间数据处理模块、矢量数据处理模块和文件处理模块；

所述关系数据处理模块用于根据业务逻辑利用关系数据库提供关系数据服务；

所述空间数据处理模块用于根据业务逻辑要求对空间对象进行分析和处理；

所述矢量数据处理模块用于存储和处理矢量数据；

所述文件处理模块用于存储和处理文件。

优选地，所述内核包括业务功能模块、总线服务模块、组网服务模块、安全服务模块、消息服务模块和***服务模块；

其中，所述业务功能模块针对不同的物联网应用建立业务数据、处理业务逻辑、加载业务界面、解析业务指令、设置硬件参数；

所述组网服务模块用于对连接到所述服务层设备的子网网关或移动终端进行组网；

所述安全服务模块用于进行内部信息、数据存储、数据通信的安全进行监控并用于进行硬件设备的身份识别和认证；

所述消息服务模块用于对转送到其它层设备的数据信息或指令数据进行封装或解析；

所述***服务模块用于保存***的配置信息；

所述总线服务模块用于在所述服务层设备内部各部件之间的进行数据交互。

优选地，所述子网网关为移动子网网关或固定子网网关，所述移动子网网关通过移动网络进行信息收发，所述固定子网网关通过互联网或局域网进行信息收发。

优选地，所述固定子网网关包括接入层单元、核心层单元和网络层单元；

所述接入层单元用于提供对服务层设备以及视图层设备中的移动终端的通信接口；

所述核心层单元用于对来自服务层设备的指令数据进行处理并转发来自接入层设备或直接来自感知引导层的数据信息；

所述网络层单元用于提供对接入层设备或感知引导层设备的网络通信接口以及数据过滤服务。

所述移动子网网关包括服务请求模块、***功能模块和网络通信模块；

所述服务请求模块直接从服务层设备请求服务，并接受从服务层推送过来的信息；

所述***功能模块对指令数据进行封装、解析、分发和执行、并处理各类数据信息；

所述网络通讯模块用于与接入到子网网关的底层硬件进行通信。

优选地，所述视图层设备包括：直接与子网网关通信连接的第一移动终端、与服务层设备通信连接的第二移动终端、带标准网络浏览器的计算机或具备显示和交互功能的第三方设备。

优选地，所述***通过对网络服务提供商线路、设备、机柜、机房以及机房环境设备安装有源RFID或无源RFID或将设备配置为智能设备从而构建得到网络物联网，在此基础上对需进行物联网管理的不同行业业务所涉及的硬件设备配置有源RFID或无源RFID或将设备配置为智能设备使得所述不同行业业务所涉及的硬件设备接入所述网络服务提供商的网络后将作为一个网络终端节点成为所述网络物联网管理对象，同时所述服务层设备可扩展安装针对不同业务的业务逻辑处理模块以处理行业业务所涉及硬件设备的业务数据，从而实现业务的扩展。

优选地，所述业务逻辑处理模块包括：智能电网模块、智能交通模块、智能物流模块、智能家居模块、环境与安全检测模块、工业与自动化控制模块、医疗健康模块、精细农牧业模块、金融与服务业模块、国防军事模块。

本发明还公开了一种基于物联网***的物品信息获取及监控方法，包括：

感知引导层设备根据指令对物联网监控物品控制并获取物联网监控物品的数据信息后上传到子网网关；

子网网关通过网络向所述服务层设备转发所述数据信息；

服务层设备处理指令并根据物联网应用的业务类型按预定配置处理数据信息，将处理后的数据信息传送给视图层设备；

视图层设备接收服务层数据进行显示。

优选地，所述感知引导层设备根据指令对物联网监控物品控制并获取物联网监控物品的数据信息后上传到子网网关：

感知引导层设备根据子网网关实时下发的指令或服务层设备经由子网网关下发的指令对物联网监控物品控制并获取物联网监控物品的数据信息，：

所述感知引导层设备通过连接在所述感知引导层设备和所述子网关之间的接入层设备向子网网关转发所述物联网监控物品的数据信息。

优选地，所述接入层设备为控制器，所述物联网***还包括无源RFID标签，所述感知引导层设备为无源RFID读写器或智能设备；

所述感知引导层设备获取物联网监控物品的数据信息并上传到子网网关包括：所述无源RFID读写器根据子网网关实时下发的指令或服务层设备经由子网网关下发的指令通过读取所述无源RFID标签信息获取物联网监控物品的数据信息，所述智能设备通过通信接口将自身运行信息作为物联网监控物品的数据信息上传，所述控制器实时控制读写器或智能设备收集所述数据信息，并将所述数据信息处理后上传给子网网关，所述子网网关也可以直接控制读写器或智能设备实时收集所述数据信息。

优选地，所述服务层设备将处理后的数据信息传送给视图层设备包括：

所述服务层设备将处理后的数据信息直接推送给所述视图层设备或将处理后的数据信息返回给所述子网网关再由所述子网网关推送给通过网络与子网网关直接通信的视图层设备。

优选地，所述方法步骤第一步以前还包括：用户通过所述视图层设备交互进行操作指示，所述视图层设备直接或通过所述服务层设备向所述子网网关下发指令数据；

所述子网网关根据所述指令数据控制所述控制器收集所述无源RFID读写器读写器/智能设备的数据信息。

优选地，所述感知引导层设备为有源RFID标签或支持无线功能的智能设备，所述接入层设备为无线网关，所述有源RFID标签或支持无线功能的智能设备根据子网网关实时下发的指令或服务层设备经由子网网关下发的指令以无线方式向所述无线网关上报所述物联网监控物品的数据信息，所述无线网关用于实时控制所述有源RFID标签或支持无线功能的智能设备收集所述数据信息，并将所述数据信息处理后上传给子网网关。

优选地，所述子网网关将所述数据信息上传给服务层设备，所述服务层设备将处理后的数据信息直接推送给所述视图层设备或将处理后的数据信息返回给所述子网网关再由所述子网网关推送给通过网络与子网网关直接通信的视图层设备。

优选地，用户通过所述视图层设备交互进行操作指示，所述视图层设备直接或通过所述服务层设备向所述子网网关下发指令数据；

所述子网网关根据所述指令数据控制所述无线网关收集所述有源RFID标签或支持无线功能的智能设备标签的数据信息，并将所采集的所述数据信息直接或经由所述服务层设备推送给视图层设备显示。

优选地，所述***通过对网络服务提供商线路、设备、机柜、机房以及机房环境设备安装有源RFID或无源RFID或将设备配置为智能设备从而构建得到网络物联网，在此基础上对需进行物联网管理的不同行业业务所涉及的硬件设备配置有源RFID或无源RFID或将设备配置为智能设备使得所述不同行业业务所涉及的硬件设备接入所述网络服务提供商的网络后将作为一个网络终端节点成为所述网络物联网管理对象，同时所述服务层设备可扩展安装针对不同业务的业务逻辑处理模块以处理行业业务所涉及硬件设备的业务数据，从而实现业务的扩展。。

优选地，所述业务逻辑处理模块包括：智能电网模块、智能交通模块、智能物流模块、智能家居模块、环境与安全检测模块、工业与自动化控制模块、医疗健康模块、精细农牧业模块、金融与服务业模块、国防军事模块。

本发明通过分层设置设备，使得物联网***易于组建具有较好的灵活性，同时兼顾安全性，可广泛应用于包括智能电网、智能物流、智能交通、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业以及国防事业等诸多领域。

附图说明

图1为本发明的物联网应用***的整体结构示意图；

图2为本发明的物联网***的结构示意图；

图3为本发明实施例的物联网***平台的视图层模块结构示意图；

图4为本发明实施例的物联网***平台的服务层模块结构示意图；

图5为本发明实施例的物联网***平台的子网网关层模块的移动网关的结构图；

图6为本发明实施例的物联网***平台的子网网关之固定网关结构示意图；

图7为本发明实施例的物联网***平台的接入层结构图；

图8为本发明实施例的物联网***平台的感知引导层中的无源RFID读写器及其多种阵列天线示意图；

图9为本发明一具体实施例的物联网***平台；

图10为本发明另一具体实施例的物联网***平台；

图11为本发明另一具体实施例的物联网***平台；

图12为本发明实施例的物联网***平台的安全策略；

图13为本发明实施例的无源RFID在网络传输线缆上的应用示意图；

图14为本发明实施例的无源RFID在机柜内的应用示意图；

图15为本发明实施例的无源RFID在机房内的应用示意图；

图16为本发明实施例的无源RFID在设备上的应用示意图；

图17为本发明实施例的有源RFID组网示意图；

图18为本发明实施例的有源RFID在设备及环境上的应用示意图；

图19为本发明实施例的网络物联网上扩展其它应用的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1为本发明的物联网应用***的整体结构示意图。本发明的物联网应用***包括三个部分，物联网***平台01、网络物理层的物联网02，即“网络物联网”、物联网应用03。

其中物联网***平台分为六层，分别是视图层10、服务层20、子网网关层30、接入层40、感知引导层50及无源RFID电子标签60。一个完整的物联网***基本是由这六个部分中的几个或全部组成。

网络物理层的物联网是在这个平台基础上构建的一个典型的物联网***。该***对IT及通信网络中所有终端设备、物理链路进行统一实时监控和管理。该物联网***从功能划分为三个层次，分别是智慧网络02A，对电信级网络、专网、企业网、军网、楼宇网络等各级网络的物理链路进行实时监控、定位和智能管理；智能机房02B，对数据中心(IDC)、设备机房、通信机房、基站、室外交接箱、室外机柜等的内部的环境、设备及其本身作实时监控、定位和智能管理；智能设备02C，在任何地点的IT设备、通信设备及其他各行业的各种物联网设备进行实时监控、定位和智能管理。

通信网络和IT是一切物联网的基础，所以网络物联网基础上再扩展其它物联网应用就非常容易。大部分行业物联网中的传感器、RFID读写设备、有源RFID标签及行业智能设备都将作为网络的一个终端直接被网络物联网管理，配合服务层的业务功能模块的扩展，可以实现包括：智能电网03A、智能交通03B、智能物流03C、智能家居03D、环境与安全检测03E、工业与自动化控制03F、医疗健康03G、精细农牧业03H、金融与服务业03I、国防军事03J及其它应用03K。

图2为本发明的物联网***平台结构示意图。如图2所示，服务层20是整个平台的核心，其包括用于提供数据存储的数据平台21、用于进行核心业务逻辑处理的内核27、为***设备提供访问服务的模块(其中包括为视图层的第二移动终端12提供访问服务的移动服务模块22、为视图层的浏览器13提供访问服务的浏览服务模块23、为视图层的第三方***提供接口服务的第三方服务模块24、对移动子网网关31提供服务的移动服务模块25、对固定子网网关32提供服务的网关服务模块26)。

服务层20对视图层10中各个对象的服务方式是通过局域网或广域网的接口C50_1、C50_2、C50_3提供，服务层20一般不对请求对象做管理。服务层20和固定子网网关32之间通信接口C42、和移动子网网关31之间的通信接口C40一般通过广域网进行，并且对通信对象做必要的管理。

子网网关层30是整个平台的中枢神经，它一般包括固定子网网关和移动子网网关，固定子网网关32存在于每一个局域网内，每个子网段都需要一个固定子网网关32。子网网关层30通过广域网/局域网接口C42/C40对服务层20提供服务。也可以作为服务层20的代理，直接对视图层10的第一移动终端11提供来自服务层的数据和安全服务，二者之间的通信接口C41一般是局域网。子网网关层30最为主要的功能是对其下位设备——控制器41及无线网关42进行数据通信并保证安全，处理其指令数据，他们之间的通信接口C31_1、C31_2一般是局域网。子网网关层30也可以直接和感知引导层的下位设备——支持局域网的通信接口C22和指令控制的无源RFID读写设备51或智能设备53_1进行通信，处理其指令数据，并通过指令控制这些设备。该层也通过广域网/局域网C42/C40接收来自服务层20的指令数据，根据指令控制下位设备。

接入层40是一个独立子网内的神经，是整个***的支路神经。接入层40包括与无源RFID读写器及智能设备通过接口C21进行连接，并实时控制这些设备的控制器41；以及与有源RFID及无线智能设备通过无线通信接口C23进行连接，并进行相互数据转换的无线网关42。

接入层40的控制器41可以通过串口、USB或其它有线接口C21控制无源RFID读写器51、智能设备531。无线网关42通过例如ZigBee/Wi-Fi以及其它支持自组网的无线通信接口C23和支持无线通信的有源RFID标签52或智能设备532进行通信。

感知引导层50主要是无源RFID读写器51、有源RFID标签52及智能设备53_1、53_2。其中无源RFID读写器51是由读写模块51A、天线及天线阵51B、传感器51C、指示灯51D、声音设备(蜂鸣器或喇叭)51E组成。天线或阵列天线通过射频接口C10对无源RFID标签61进行读写和定位。有源RFID标签芯片52A可以通过Zigbee/Wi-Fi/其它支持自组网的无线网络传递数据，并最终将数据传递到无线网关，其本身有源，所以可以集成传感器52B、指示灯52C、声音设备(蜂鸣器或喇叭)52D。智能设备53_1、53_2，主要指工业***、楼控***、家庭智能设施、视频监控***等各种***中，带有USB接口、串行口或以太网接口、无线接口等各种接口，并可通过这些接口远程发送控制指令、获取当前实时状态和数据的设备，如：数据中心的智能空调、智能UPS，智能家居中的智能洗衣机、智能电饭煲等。

上述的各层之间通信接口的类型如下所述：

接口C10、C23是无线接口，如Wi-Fi/ZigBee/LF RFID/HF RFID/UHF RFID等。

接口C21为有线连接的底层硬件间接口。

接口C22、C31_1、C31_2为局域网接口。

接口C42为因特网或局域网接口。

接口C40、C41、C50_1、C50_2、C50_3为网络连接接口，可以是有线或无线的局域网或广域网，形式不定，有网络连接即可。

上述的各层之间通信接口传递的数据如下所述：

接口C10传递底层硬件数据。

接口C21、C23传递指令数据或底层硬件数据

接口C22、C31_2、C41、C42、C31_1、C40传递指令数据。

接口C50_1、C50_2、C50_3传递业务数据。

以下结合附图对本发明的物联网***的各层作进一步说明。

图3为本发明实施例的物联网***平台的视图层结构示意图。

物联网***的特点之一是：物、时间和地点。以场景为基础，架构场景和物的关系，在此基础上表达出物与时间的关系。场景可以根据实际需求切换，物及各种传感器信息可以根据场景、时间及其它条件加载。所以直观的图形化界面基础上根据不同的应用增加不同的物就可以适用许多应用场景。

如图3所述，第一、第二移动终端11、12都是由5个部分组成，其中第一移动终端11跳过服务层直接和子网网关层30通信，其具有请求网关服务的网关服务请求模块11E和接收来自网关的各种推送服务的推送响应模块11D。第二移动终端12和服务层进行通信，具有请求安全服务功能服务层服务请求模块12E和接收来自服务层的各种推送服务的推送响应模块12D。第一、第二移动终端11、12内部分别包括一个嵌入式数据库11B、12B，所述嵌入式数据库11B、12B可以存储中间数据或临时数据；***功能模块11C、12C包含了各自的基础配置信息、业务逻辑处理及其它模块的调度，第一移动终端11的***功能模块主要处理的是指令数据，第二移动终端12的***功能模块主要处理的是业务数据；图形化界面11A、12A为多个平台可定制，例如，苹果的IOS平台、android平台、Windows平台及Linux平台等，这些平台图形化开发简单、快速，展现效果逼真。可以加载直观的空间数据显示场景，及各种图形显示物及传感器，结合时间及用具体应用业务逻辑，可以适应各种物联网应用。

展示层中的浏览器13也是采用最直观的图形化操作界面13A(所包含的图形化技术很多，一般有Flex、SilverLight、GIS、CAD等图形化技术中的一种或多种，以最大程度的图形效果展现物联网应用，能够适用于很多行业)；浏览器13和服务层20通信，包括请求安全服务的服务层服务请求模块13C和接收来自服务层的各种推送服务的推送响应模块13B。

第三方***14为其它用于具备显示和交互功能视图层设备，其与服务层的接口总的来说分为三类。

一种是为了适应物联网开环应用而预留的接口。所谓开环，就像EPC和UID那样，整个***是开放的，从编码、架构、信息交互、读写规则等都有统一的开放规范，任意遵循规范的***之间可以实时交互。闭环则是自己可以定义一切规则，只要本***内部及兄弟***之间可以实时交互就可以。为了和开环标准适应，本发明设立专门的开环接口14A。开环接口中可以设定一个本地的EPCIS或者UID信息服务对EPC和UID标准开放。

二是对第三方***的兼容。一般称为***的北向接口，便于第三方***调用本***的服务。本发明的北向接口14C，包括：WEB服务、CORBA及SOAP。

三是一些标准的消息接口14B，如：SMS、E-mail等。可以在***中设定这些标准消息的接收者，***就能在需要的时候向接收者发送消息。

图4为本发明实施例的物联网***平台的服务层结构示意图。

借鉴SOA的思想，可以构建基于服务的可不断扩展的软件架构。将业务分类成不同的粒度的服务组件，配合面向对象和切面的编程思想，整个***可以无限地扩展各种功能(只要硬件许可，理论上是可以的)，根据用户需要的加载不同的功能展现给用户。软件服务化已经成为趋势，服务层正是针对整个物联网***的复杂的业务、数据及安全处理的需求，寻求最小力度的服务化而产生的结果。

服务层20可以针对不同的外部请求提供不同的服务，并在必要的时候推送信息给请求者。服务层20包括与第二移动终端12的外部服务请求对应的第二移动服务模块22；与标准浏览器13的外部服务请求对应的浏览服务模块23；与第三方***14的外部服务请求对应的第三方服务模块24；与移动子网网关31对应的第三移动服务模块25；与固定子网网关32对应的网关服务模块26。

数据平台21是服务层的最重要功能模块之一。数据平台21包括关系型数据处理模块21A、空间数据处理模块21B、矢量数据处理模块21C、文件数据处理模块21D。关系数据处理模块21A能够将多个关系型数据库，关系数据库1、关系数据库2或者更多抽象成持久层对象，根据业务逻辑需求组织持久层对象对外提供数据服务。空间数据处理模块21B是由空间数据库存储基础数据，空间引擎负责对不同的空间对象进行分析和处理，并表达之间的相互关系。空间服务建立在空间引擎的基础上，根据业务逻辑要求建立不同的空间数据分析对象和方法。在物联网应用中还有大量的矢量数据，所以本***设计了矢量数据处理模块21C，矢量数据库负责存储矢量数据，矢量数据引擎根据数据结构构建出矢量对象，并表达出相互关系。矢量服务在矢量对象的基础上，根据业务逻辑要求建立不同的矢量数据分析对象和方法。除此以外，任何***中都有大量的文件信息需要处理，所以本***设计了文件数据处理模块21D，并针对文件管理规则建立了专门的文件服务，供***的其他部分调用。

内核27包括负责业务逻辑处理的业务功能模块27D、安全服务模块27C、组网服务模块27E、***服务模块27B、总线服务模块27A、消息服务模块27F。***服务模块27B包含整个***的基础配置信息，如：单位信息、硬件配置、人员信息、权限设定、模块配置、多语言等等。安全服务模块27C主要包括对内部信息的安全、数据存储的安全、对外服务和接口中数据通信的安全、硬件设备的身份和认证的安全等。其中最为复杂的就是网络通信中数据的安全。将在图12中详细说明。组网服务模块27E是对下位的子网网关或联入到后台服务的移动终端进行组网，并对子网网关30进行实时管理。这些设备可能是临时接入，也可能是永久接入，即可能是直接介入也可能通过穿透网关或防火墙间接接入。***在这些设备接入时要能及时发现，离开时也能及时知道，并对应必要的网络身份进行管理。业务功能模块27D主要是针对不同的物联网应用建立不同的功能模块组，如：智能电网、智能交通、智能物流、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业、国防军事等等，可以不断扩展。不同模组内部又可根据具体功能又细分成更多粒度的子功能模块。模块27D1示出了每增加一个物联网应用时需要增加的具体功能模块块，包括：业务数据、业务逻辑、图形界面、底层硬件信息及控制方式(这是硬件指令产生和解析的依据)。总线服务模块27A的主要功能是对以上各个服务组件之间的配置、调用和协调。当功能模块需要或对外服务需要执行某项功能时，必然涉及到其他服务组件，这时候就由总线服务去协调这些服务，完成工作。消息服务模块27F用于进行不同应用的业务数据和指令数据在***平台各层之间传递前的处理和封装，及传递后的解析和处理。

图5为本发明实施例的物联网***平台的移动子网网关结构示意图。图6为本发明实施例的物联网***平台的固定子网网关结构示意图。图7为本发明实施例的物联网***平台的接入层架构图。

子网网关层和接入层均属于中间件。中间件是物联网的神经***，是一种通用的管理数据的架构。这种分布式结构可以简化物联网的管理，提高运行效率。中间件是用来加工和处理来自读写器、传感器、智能设备等底层硬件的所有信息和事件流的软件，是连接底层硬件和后台管理***的纽带。它要对标签数据、传感器数据进行过滤、分组和计数，并最终形成指令数据发往服务层，以减少网络***中的数据量，并防止错误识读、漏读和多读信息。“边缘中间件”是直接连接到底层硬件，采集实时数据的中间件，“内部中间件”主要负责将“边缘中间件”采集的数据经过多级网络传递到后台管理***。

中间件在形式上既可以是独立的软件包或嵌入的软件包，也可以是独立的硬件加各种嵌入的软件包。大部分是纯软件的中间件，不过本发明中的采用嵌入式设备的硬件作为ES层中间件。硬件中间层有其自身的优点，除了具有软件中间件的组网和计算功能外，还具有丰富的硬件接口，可以连接各种各样的读写器、传感器、智能设备、甚至其它和物联网无关的设备，并从硬件上或物理通信上控制这些设备。硬件中间层的发布和组网也比软件中间件方便。缺点是制作成本高。

图5所示移动子网网关31其功能上类似所描述的内部中间件。

移动子网网关31包括接口模块31A，直接从服务层请求服务，并接受从服务层推送过来的信息。核心模块31B，包括嵌入式数据处理、指令处理、***功能实现、图形界面。***功能模块是核心，包含业务逻辑处理、必要的***配置、协调其他各部分工作。指令处理模块主要对指令数据进行封装、解析、分发和执行。嵌入式数据处理主要是对***数据、中间数据、临时数据的存储、查询和管理。图形界面根据***功能需要图形化显示结果，并和用户交互，将结果传递给***功能。为了有比较好的图形化效果，一般选择图形化效果比较好的操作***，如：IOS、Android、Windows、Linux等。网络通讯模块31C和那些通过局域网接入到移动子网网关不同的底层硬件进行通讯，在本平台主要是控制器、无线网关、无源读写器及智能设备。

如图6所示，固定子网网关32最主要功能类似内部中间件，负责和边缘中间件通信，将边缘中间件/硬件中间件划分成不同的网段。不同网段之间只需要很少的通信，甚至不通信，大大降低***的复杂性、提高了效率。整个固定子网网关32分为三层，分别是接口层321、核心层322、网络层323。接口层主要是通过第一移动服务模块321A对第一移动终端11提供服务接口，通过服务层服务模块26对服务层20提供服务接口321B。由于所有的子网网关和服务层的组网都由服务层的组网服务27E所管理，所以服务层网关服务模块26可以直接调用子网网关的服务层服务模块321B，服务层服务模块321B也能直接调用网关服务模块26。第一移动终端11可以直接请求子网网关的第一移动服务模块321A提供服务，第一移动服务模块321A也可以直接推送信息到移动终端。核心层322包括数据服务模块322C、安全服务模块322D、网络服务模块322B、指令服务模块322E及***服务模块322A。其中，数据服务模块322C包括一个嵌入式数据库组件，能够像处理关系数据一样处理所有的***数据、中间数据和临时数据，并为其他服务组件提供服务。安全服务模块322D是为子网网关和服务层通信提供相互安全认证、加密及解密，并为对外接口提供安全服务。***服务模块322A对整个***的基础功能的实现、***的配置和模块间的调度，是子网网关的核心，负责所有的业务逻辑处理，并根据业务逻辑去调用其它不同的服务组件。指令服务322E是对指令数据的解析、封装、分发，由于业务数据都在服务层处理，所以子网网关内的业务数据都是作为指令数据参数在服务层和子网网关之间交互。网络通信模块322B是对那些通过局域网接入到子网网关并接受子网网关管理和安全认证的设备的组网管理，并针对不同的底层硬件具体的组网方式略有区别，这些区别都预先在服务层的业务功能模块中的硬件信息及控制方式中有相应的设定，在本平台主要是控制器、无线网关、无源读写器及智能设备，子网网关启动之初这些信息就被加载进来。网络层323根据核心层322的网络服务模块322B的配置，建立和管理不同的底层TCP/IP网络连接，并对传递过来的数据进行过滤和解析。这些解析和过滤的方式也在服务层的业务功能模块中的硬件信息和控制方式中有预先定义，子网网关启动之初这些信息就被加载进来。对于本发明包括，控制器通信模块323A、无源RFID读写器通信模块323B、无线网关通信模块323C、智能设备通信模块323D。其中无源RFID读写器通信模块323B及智能设备通信模块323D并不属于中间件，是终端设备，只要支持以太网协议和指令控制就可以直接接入到子网网关。

图7所示接入层包括控制器41及无线网关42等设备。

控制器41包括网络通信模块41A、***功能模块41B、底层硬件通信模块41C。其中网络通信模块41A通过固定子网网关的安全服务模块322D和固定子网网关建立安全连接，并由固定子网网关去管理控制器，所以控制器和固定子网网关之间可以进行实时的持续通信。与移动子网网关31的网络通讯模块31C之间是普通网络连接。***功能41B包括指令功能模块、嵌入式数据处理及输入输出处理。控制器是一个硬件设备，为了便于在现场配置及操作，配备了一些最基本的输入输出设备，如键盘和显示屏。嵌入式数据库主要是存储复杂的中间数据、临时数据和***数据。指令模块主要对指令数据进行封装、解析、分发和执行。底层硬件通信41C，主要针对不同的硬件接口设定不同的通信方式(如：CAN、I2C、RS485、RS412、RS232、USB等串行通信)或硬件控制方式(如：开关、电平、脉冲、电压、电流等)，并根据相应指令，利用相应的控制方式控制底层设备。

无线网关包括网络通信模块42A(其功能和控制器的网络通信41A一样)、指令数据转换模块42B及底层无线通信模块42C。底层无线通信主要有ZigBee、Wi-Fi及433M等其它支持自组网的无线通信协议。指令数据转换模块42B主要实现底层无线通信模块42C接收的数据和上位***能处理的指令数据之间相互转换。当下位***本身就支持指令方式时，往往不需要转换指令转换，仅仅数据传播方式上转换就可以。

图8为本发明实施例的物联网***平台的感知引导层中的无源RFID读写器及其多种阵列天线示意图。

一个无源RFID读写器包括读写模块51A、阵列天线51B、传感器51C、指示灯51D及声音设备51E，并由读写模块控制所有的其它部分。其中阵列天线最为复杂，针对不同应用设计不同的阵列天下，传感器、指示灯及声音设备都根据阵列天线的布局做不同的设计。

阵列天线一般有以下几种

单天线51B_1，频率不限，形状大小无限制。如：环型天线、棒状天线等。读写模块51A可以控制其工作。

线阵列51B_2、51B_3，最常用的线阵是多个单元天线依次等距排列在一直线上的直线阵51B_2。线阵的各单元也有不等距排列的，各单元天线也可以不排列在直线上，例如排列在圆周上或任意曲线上51B_3。读写模块51A可以控制阵列中的任意一个单天线单独工作，也可以控制多个天线同时工作，更可以按照既定策略控制多个单天线协同工作。

面阵列51B_4，多个不同类型的线阵列天线或/和单天线在平面上或任意曲面上按一定方式排列或交叉就构成平面阵。读写模块51A可以单独控制面阵列中的一个线阵或多个线阵，也可以按照既定策略控制面阵列中任意一个或多个单个天线。

空间三维阵列天线51B_5，多个不同面阵列天线或/和线阵列天线或/和单天线在空间上按照一定方式排列或交叉就构成空间三维阵列天线。控制模块可以单独控制空间阵中任意一个面阵(线阵)或多个面阵(线阵)，也可以按照既定策略控制空间阵中任意一个或多个单个天线。

混合阵列天线51B_6，有多个不同的空间阵天线或/和面阵列天线或/和线阵列天线或/和单天线混合组成的阵列称为混合阵。读写模块51A可以单独控制混合阵中任意一个面阵(空间阵、线阵)或多个面阵(空间阵、线阵)，也可以按照既定策略控制空间阵中任意一个或多个单个天线。

声光设备可以根据需要任意布局、设定多个，一般根据阵列天线布局来设定。

图9为本发明一具体实施例的物联网***。

在该实施例中，控制器41通过有线连接接口C21控制一个或多个无源RFID读写器51(包括与读写器相连的阵列天线、声光设备及各种传感器)和/或智能设备53_1，并通过以太网C31_1连接到子网网关30。第一移动终端11和服务层服务模块25、26通过网络C41、C40、C42和子网网关连接，进行数据交互和业务逻辑处理。

该实施例的物联网***可以执行如下功能：

控制器实时控制读写器/智能设备收集数据，处理后上传给子网网关，子网网关将数据处理后传递给服务层，服务层将数据推送到视图层的移动终端、浏览器或第三方***。

控制器实时控制读写器/智能设备收集数据，处理后上传给子网网关，子网网关将数据处理后传递给服务层，服务层将处理结果返回给子网网关，子网网关将结果推送给视图层的移动终端。

用户利用视图层移动终端、浏览器或第三方***与服务层交互后，通过服务层给子网网关发送指令数据。子网网关根据指令控制控制器收集读写器/智能设备数据或控制读写器/智能设备工作，处理结果返回到子网网关、服务层和视图层。

用户通过视图层移动终端直接与子网网关交互，发送指令数据。子网网关根据指令控制控制器收集读写器/智能设备数据或控制读写器/智能设备工作，处理结果返回到子网网关和移动终端。

用户通过视图层移动终端直接与子网网关交互，发送指令数据请求服务层业务数据。移动终端根据业务层数据及用户交互结果，发送指令给子网网关，子网网关根据指令控制控制器收集读写器/智能设备数据或控制读写器/智能设备工作，处理结果返回到子网网关、服务层和移动终端。

本实施例的物联网***一个典型的物联网应用结构。服务层一般发布在数据中心的服务器上或者云平台上。被管理和控制的各个局域网内的硬件通过子网网关和后台管理软件相连，这些网关可以穿透子网段内的防火墙通过因特网、专网或其他广域网和后台管理软件相连。这样就形成一个后台管理***可以和分散在全世界各地的子网相连，并保持持续通信。子网网关和控制器通过局域网相连，一个子网只有一个子网网关，但一个网关管理多个控制器。一个控制器又通过有线连接的方式控制多个无源RFID读写器或智能设备。一个无源RFID读写器通过读写模块控制多个单天线和阵列天线及传感器、声光设备。如此，从一个后台管理***控制多个子网网关、一个子网网关控制多个控制器、一个控制器控制多个读写器/智能设备、一个读写器控制多个天线和传感器，逐级形成可以无限扩展但可以有限管理的物联网***。

图10为本发明另一具体实施例的物联网***。

在本实施例中，一个或多个无源RFID读写器51(包括与读写器相连的阵列天线、声光设备及各种传感器)和/或智能设备531通过局域网C22直接连接到子网网关层30，移动终端11和服务层服务25、26通过网络C41、C40、C42和子网网关层30连接，进行数据交互和业务逻辑处理。

该实施例的物联网***可以执行如下功能：

子网网关实时控制读写器/智能设备收集数据，处理后将数据上传给服务层，服务层将数据推送到视图层的移动终端、浏览器或第三方***。

子网网关实时控制读写器/智能设备收集数据，处理后上传给服务层，服务层将处理结果返回给子网网关，子网网关将结果推送给视图层的移动终端。

用户利用视图层移动终端、浏览器或第三方***与服务层交互后，通过服务层给子网网关发送指令数据。子网网关根据指令收集读写器/智能设备数据或控制读写器/智能设备工作，处理结果返回到服务层和视图层。

用户通过视图层移动终端直接与子网网关交互，发送指令数据。子网网关根据指令收集读写器/智能设备数据或控制读写器/智能设备工作，处理结果返回到移动终端。

用户通过视图层移动终端直接与子网网关交互，发送指令数据请求服务层业务数据。移动终端根据业务层数据及用户交互结果，发送指令给子网网关，子网网关根据指令收集读写器/智能设备数据或控制读写器/智能设备工作，处理结果返回到服务层和移动终端。

在实际的物联网***中有许多读写器/智能设备是支持以太网通信，并且支持标准的指令控制模式，这些无源RFID读写器和智能设备不用通过控制器或其它边缘中间件间接入子网网关，而是直接和子网网关相连。由子网网关通过指令控制它们。如此就形成了一个后台管理***控制多个子网网关、一个子网网关控制多个读写器/智能设备、一个读写器控制多个天线和传感器，逐级形成可以无限扩展但可以有限管理的物联网。

图11为本发明另一具体实施例的物联网***。

在本实施例中，有源RFID标签52(包括与标签相连的声光设备及各种传感器)和/或智能设备53_2通过无线通信方式C23(Wi-Fi/ZigBee/其他自组网无线网络)和无线网关42进行通信，无线网关通过局域网C31_2连接到子网网关层30。移动终端11和服务层服务25、26通过无线C41、C40、C42和子网网关连接，进行数据交流和业务逻辑处理。

该实施例的物联网***可以执行如下功能：

子网网关实时控制无线网关收集无线智能设备/有源RFID数据，处理后将数据上传给服务层，服务层将数据推送到视图层的移动终端、浏览器或第三方***。

子网网关实时控制无线网关收集无线智能设备/有源RFID数据，处理后上传给服务层，服务层将处理结果返回给子网网关，子网网关将结果推送给视图层的移动终端。

用户利用视图层移动终端、浏览器或第三方***与服务层交互后，通过服务层给子网网关发送指令数据。子网网关根据指令控制无线网关收集无线智能设备/有源RFID数据或控制无线智能设备/有源RFID工作，处理结果返回到服务层和视图层。

用户通过视图层移动终端直接与子网网关交互，发送指令数据。子网网关根据指令控制无线网关收集无线智能设备/有源RFID数据或控制无线智能设备/有源RFID工作，处理结果返回到移动终端。

用户通过视图层移动终端直接与子网网关交互，发送指令数据请求服务层业务数据。移动终端根据业务层数据及用户交互结果，发送指令给子网网关，子网网关根据指令控制无线网关收集无线智能设备/有源RFID数据或控制无线智能设备/有源RFID工作，处理结果返回到服务层和移动终端。

本实施例应用于有源RFID标签的管理，或带有有源RFID的设备的管理，或具有无线通信功能的无线智能设备的管理。有源RFID标签和传感器及声光信号结合能用到很多场合，如环境监测、集装箱管理等。智能设备带有Wi-Fi功能或者ZigBee或者其他无线自组网功能的越来越多。这些智能设备可以用于智能家居、工业等各种场合，是时代发展的潮流，比如：洗衣机、冰箱、电饭煲等。可以在办公室通过移动终端11连接到子网网关30或者移动终端12连接到服务层20再连接到子网网关30，利用子网网关30和无线网关42之间进行通信，从而可以收集需要的环境参数，控制电饭煲开始煮饭，控制洗衣机开始洗衣服。

此模式下一个后台管理***控制多个子网网关、一个子网网关控制多个无线网关，一个无线网关控制多个有源RFID标签或者智能设备，一级级形成可以无限扩展但可以有限管理的物联网。

图9到图11所描述的三种具体的物联网***组织方式，在一个物联网***中可能会存在一个或多个，甚至全部存在。

图12为本发明实施例的物联网***平台的安全策略。

物联网的安全涉及到二个方面，一个是物本身的安全，这和对象本身、安装现场条件、公共安全有关系，另外一个是物联网信息安全及通信安全，也是本发明所要解决的问题。

理论上说，没有绝对的安全，关键要看攻击者突破这些安全障碍的代价是多大。大部分攻击方法恰恰是对原理非常透彻的理解，所以无论什么***，都有被攻击的可能。物联网的普遍发展对攻击者会是个更大的诱惑，因为一旦攻击成功，攻击者将获得更多的资源和信息。所以决定了其安全性方面的投入和研发应该远远大于互联网时代的安全机制和方法，使攻击者为之付出的代价更大。和安全相关的另外一个问题就是隐私问题。通过电子标签可能自动地完成一个本来不希望的操作；如：通过EPC***将会使个人身份和电子标签发生关联，也可能泄露个人偏好，交易信息，及所在位置等个人隐私。隐私信息的获取同样要有相应的代价，避免低代价的隐私获取。UID的标准中专门建立了eTRON的安全认证体系，该体系能发挥多大安全作用还需要实践去检测。EPC的安全体系主要还是基于互联网的。

本发明的安全体系也是基于网络的。服务层的安全服务模块27C及固定子网网关的安全服务模块322D是整个安全体系的核心。每个子网网关在刚启动的时候都会以一个新成员的身份向服务层提出加入申请，验证身份后，服务层安全中心和子网网关安全中心相互确认安全策略(对称加密或非对称加密或数字证书等)。以后双方传递的数据都以既定的安全策略去解析和验证。并且商定，按照既定的算法每间隔一段时间就做一次安全策略的变更。

二个安全服务中心除了相互保证安全外，还为每一个和其***的***设定安全策略。当移动终端12和移动网关31、标准浏览器13及第三方***14向服务层请求具有高权限的服务时，必须先由服务层的安全中心27C对其进行安全认证，获得安全证书后，方能获得有更高级别权限的服务；一般权限的服务利用安全套接字SSL就可以，普通信息不需要认证。同样，当控制器和固定子网网关层32建立网络通信41A时，无线网关和固定子网网关建立网络通信42A时，移动终端11和子网网关建立网络通信时，子网网关的安全中心322D就会先验证身份，然后发放必要的数据签名或证书，保证双发的通信安全。由于子网网关、控制器及无线网关都在同一个局域网内，所以其安全级别要求不是太严格。

图13本发明实施例的无源RFID在网络传输线缆上的应用示意图。

图中所示为无源RFID读写器运用到铜配线架130_1及光配线架130_2上的示意图，以及这些配线架安装在机柜内连接到***控制器41再连接到固定子网网关32，或直接连接到移动子网网关31的示意图。

普通配线架包括铜缆配线架或光纤配线架。铜缆的又包括3类、5类、超5类、6类、超6类、7类等各种网络配线架，也支持未来可能出现新布线***的配线架。光的又包括单模、双模、LC、SC、FC、ST等各种配线架，也支持未来可能出现新布线***的配线架。普通配线架的网络端口数可以是4口、8口、12口、24口、48口等。这些配线架加上无源RFID读写器后都变成电子配线架，读写器可以嵌入到普通网络配线架内也可以外挂到普通网络配线上，一个读写器可以和一个配线架配合使用，也可以和多个配线架配合使用。也可以在普通网络设备(交换机或者路由器)上去外挂一个RFID读写器以形成具有电子配线架功能的网络设备。

图中A为铜缆RFID电子配线架结构示意图。整个配线架包括三个部分，一部分是普通网络配线架131_1，另一部分是无源RFID读写器51_1，其中包括阵列天线51B_1、LED指示灯51D_1。A图示意的是读写器51_1外挂在普通配线架131_1上以形成电子配线架。配线架有***普通跳线的端口131A_1和阵列天线对应，从而实现对***端口的电子跳线的实时检测。每根铜缆跳线132上需要安装一个无源RFID电子标签61_1，便于天线阵列检测其***到那个端口。

图中B为光缆RFID电子配线架结构示意图。整个配线架包括三个部分，一部分是普通网络配线架131_2，另一部分是无源RFID读写器51_2，其中包括阵列天线51B_2、LED指示灯51D_2。B图示意的是读写器51_2内嵌在普通配线架131_2上以形成电子配线架。配线架有***普通跳线的端口131A_2和阵列天线对应，从而实现对***端口的电子跳线的实时检测。每根光缆跳线133上需要安装一个无源RFID电子标签61_2，便于天线阵列检测其***到那个端口。

图中C为RFID电子配线架安装在机柜内的示意图。电子配线架130_3顺序安装在机柜134的不同U层，并通过有线方式C21连接到控制器41然后连接到固定子网网关32，也可以通过有线或无线转有线的方式C22直接连接到移动子网网关31。从而最终和服务层进行通信，完成各种业务逻辑。

通过RFID电子配线架对每一根跳线的管理，就能够使网络中的每一根物理链路的走向都能够实时被发现和识别，也能够对网络中每个终端和接入点的位置进行定位和判别。实现对物理链路和终端的真正实时智能管理。

图14为本发明实施例的无源RFID在机柜(机架)内的应用示意图。其中，141为横向安装在机柜内的设备，如：配线加、交换机、路由器、服务器等；61_1为附着在横向安装在机柜内的设备上的无源RFID电子标签；142为竖向安装在机柜内的设备，一般为刀片式的设备，如：刀片服务器、刀片交换机等；61_2为附着在竖向安装在机柜内的设备上的无源RFID电子标签；143为机柜；51B_2、51C_2、51D_2为水平安装在机柜内的线性天线阵、指示灯及传感器；51B_1、51C_1、51D_1为垂直安装在机柜内的线性天线阵、指示灯及传感器；51A和51E为RFID读写器的读写模块及发声设备(蜂鸣器或喇叭)；144为安装在机柜内的带有无源RFID电子标签的横向安装设备，其具体由横向机柜设备141和无源RFID电子标签61_1组成；145为安装在机柜内带有无源RFID电子标签的竖向安装设备，其由纵向机柜设备142和无源RFID电子标签61_2组成；61_3为附着在机柜底部的无源RFID电子标签。

每个柜内设备上都有一个无源的RFID电子标签61_1、61_2。标签内可以存储整个设备生命周期内各个阶段的信息；由于机柜是全金属的封闭环境，柜内设备也基本上是金属外壳。考虑到射频的干扰和串扰，经过多次计算和试验，可以优选HF频段RFID在该场合应用。当然，其它频率的射频标签也能够在机柜中使用，仅是效果没有优选频段优秀。

每个机柜内部设有一个读写模块51A及发声设备51E以及多个阵列天线、指示灯及传感器51B_1、51B_2、51C_1、51C_2、51D_1、51D_2。所述RFID读写模块51A可以标示机柜的唯一身份，被上位***识别。读写模块51A控制多个阵列天线51B_1、51B_2，通过阵列天线51B_1、51B_2对每一个无源RFID电子标签61_1、61_2进行识别和定位，定位精度为1U(44mm)。

机柜内的阵列天线由横向线性天线子阵列51B_2(水平线阵)和竖向线性天线子阵列51B_1(垂直线阵)组成。竖向线阵51B_1可以通过读取横向安装的柜内设备141的RFID标签61_1的信息定位该横向安装的柜内设备141，水平线阵可以通过读取竖向安装的柜内设备142的RFID标签61_2的信息定位该横向安装的柜内设备142。竖向天线和横向天线的个数不限、位置不限。可以根据实际需要安装，安装后连接到读写模块51A。但一般情况下，竖向天线只安装二个，即在机柜的二侧各安装一个。

最终，通过机柜内的阵列天线，无源RFID读写器可以识别并定位机柜内任何位置的带有无源RFID电子标签的柜内设备。

同时，依据阵列天线的布局，在相应位置设置多个温度、湿度传感器，传感器实时监测周边环境的温度和湿度并将参数传递给控制器。阵列天线上还设置有多个LED指示灯。当操作员在机柜内相应位置安装柜内设备时，对应的LED灯也会闪烁引导安装。当控制器发现柜内设备在非授权状态离开其正确位置时，指示对应位置的LED灯闪烁告警。当控制器发现相应位置的温湿度传感器监测数值超过预先设定数值时，也指示LED灯会闪烁告警。

声音设备51E的作用是，当控制器指示阵列天线上LED闪烁告警时，同时控制蜂鸣器鸣叫报警。

优选地，RFID读写模块51A上还设有流体传感器，监测机柜内空气流动速度是否达到既定标准，防止空气不流通造成机柜内整体温度上升；

在另一个优选实施例中，还可以根据实际情况在机柜的顶部和底部设置流体传感器以监测水流，防止柜内设备进水损坏。

而且，所述RFID读写模块51A还可设置电量监测传感器可以监测整个机柜的用电量。

机柜的底部设置有RFID无源电子标签61_3，其用于标示机柜的唯一身份，和机柜内的RFID读写模块51A的MCU所标示的机柜身份是一致的。该标签可以被放置在机房地板上的阵列天线识别和定位，也可以被手持设备识别。该标签内还可以存储机柜整个生命周期中各个阶段的各种属性信息。

所述RFID读写模块51A通过有线方式C21连接到控制器41然后连接到移动子网网关31，也可以通过C22连接到固定子网网关32。从而最终和服务层进行通信，完成各种业务逻辑。

图15为本发明实施例的无源RFID在机房内的应用示意图。

图中，151为消防设备、152为UPS、153为机柜、154为摆放在机房内的其它设备、155为配电柜、156为数据中心地板。除地板外每个设备的底部都安装有一个无源RFID电子标签61，其用于标示设备的唯一身份，该标签可以被放置在机房地板上的阵列天线识别和定位，也可以被手持设备识别。

按照国内外数据中心建设的标准，机房内部的机柜及摆放在地板上的设备的位置要依据这些设备在地板的横向坐标(X坐标)上的位置及纵向座标(Y坐标)上的位置进行编号的。如：图中标号153所表示的机柜的中心点在X坐标的位置为AD，在Y坐标位置为02，则该机柜的编号为AD02。标号为155的配电柜中心点在X坐标的位置为AF，在Y坐标位置为03，则该配电柜的编号为AF03。

所以，本发明在地板上布置着可以识别无源RFID电子标签的阵列天线51B。该阵列天线是一个平面阵，由许多单个的天线按照地板的铺设方式排列，即每块地板下设置一个独立的天线子阵。当带有无源RFID电子的设备放置在地板上时，每个机柜底部的无源RFID电子标签，可以被布置在地板下的阵列天线所识别和定位。

地板上的阵列天线中每个单个子天线带有一些必要传感器、指示灯51C、51D，以对机房地下环境作严密的监控。地下环境非常重要，因为许多线缆和接地点等都在地板内，所以这些阵列天线上追加了流体传感器(防水)、温湿度传感器等常见传感器。除传感器外，每个单个子天线还带有一个指示灯，可以提供必要的照明和路径引导，帮助操作员在巨大的数据中心空间内快速找到对应的机柜，也防止操作员随便进入一些敏感区域，造成一些意外。

放置在地板上的阵列天线连接到一个无源RFID读写模块51A。该读写模块可以控制阵列天线51B去定位和识别机柜，控制阵列天线上的传感器51C收集环境信息，控制指示灯51D引导操作员工作。RFID读写模块51A上还集成了一个蜂鸣器51E，当传感器收集的数据超过预设值，或地板上设备非法离开正确位置，或操作人员未按指定线路进入数据中心时，蜂鸣器告警，指示指示灯闪烁，同时读写模块51A将告警信息传递到后台管理***。

所述RFID读写模块51A通过有线方式C21连接到控制器41，然后连接到固定子网网关31，也可以通过有线或无线转有线的方式C20连接到移动子网网关31。从而最终和服务层进行通信，完成各种业务逻辑。

另外，UPS 53_1A及配电柜53_1B都是智能设备，可以通过有线方式C21直接接入到控制器41，然后连接到子网网关层设备，通过指令直接控制这些智能设备。

上述管理场景，在数据中心、移动基站、通信机房及其他各种机房内都存在。所以本发明适用于这些场合。

图16为本发明实施例的无源RFID在设备上的应用示意图。

对于既不安装在机柜，也不放置在数据中心地板上的设备，并且不需要做精细定位和管理的资产，现在比较常见的做法是通过UHF无源RFID来管理。图中，161为摄像设备、162为空调、163为消防设备、164为UPS、165为机柜、166为其它设备、167为配电柜。每个设备上有一个UHF频段的无源RFID电子标签，表示资产整个生命周期中的唯一身份，并存储必要的属性信息。所有的这些设备能够被无源RFID读写器51_1及51_2实时识别。读写器51_1及51_2又通过有线方式C22连接到固定子网网关32，并最终完成数据处理及业务逻辑实现。

另外，另外，UPS 53_1A及配电柜53_1B都是智能设备，可以通过有线方式C21直接接入到控制器42，然后连接到子网网关31，通过指令直接控制这些智能设备。

图17为本发明实施例的有源RFID组网示意图。

其中171为局域网；42为无线网关；52为集成了温度或/和湿度或/和流体或/和烟雾或/和气压或/和电量等各种传感器及声光设备的有源RFID电子标签。

有源RFID除了身份识别、集成传感器的优势外，还有一个很大的优势，那就是除了使用Wi-Fi方式传输相关参数数据外，还可以自组网方式组网传递信息。对于Wi-Fi的组网方式，ZigBee的组网方式已经标准化，这里不再说明。这里要描述的是本发明一个优选实施里选用的一种简单直接的组网技术，采用通信频率为433M的无线自组网通信模块实现有源RFID的自组网和数据传输。

该模块的组网方式如图所示。多个无线网关42(将433M的无线信号转换成以太网信号)和以太网直接通过网线连接相联。散落的无线模块节点监测自己和周边的其他模块及无线网关之间的信号强度，根据强度判定大概距离。离无线网关最近的直接和无线网关相连，否则寻找离自己最近，同时连接到网关的跳转次数最少的节点。

图中No表示无线模块节点编号，JP表示节点连接到无线网关共跳转了几次。从图中可以看出：001和002二个节点距离无线网关最近，直接和无线网关相连；004距离005和002二个节点距离差不多，但是002的JP为0，所以004和002直接相连，并最终连接到无线网关。同样，007距离004和006的距离差不多，但是004的JP为1，006的JP为2。所以，007选择通过004的连接来和无线网关向相连。以此类推，形成整个无线网络的自组网。

图18为本发明实施例的有源RFID在设备及环境上的应用示意图。

其中，42为无线网关；51_1为集成了温度或/和湿度或/和流体或/和烟雾或/和气压或/和电量等各种传感器及声光设备的有源RFID电子标签；181为带有有源RFID电子标签的摄像头；182为带有有源RFID电子标签的空调；52_2、52_3为监测不同环境点的有源RFID电子标签；183为带有有源RFID电子标签的消防设施；184为带有有源RFID电子标签的UPS；185为带有有源RFID电子标签的机柜；186为带有有源RFID电子标签的其它设备；187为带有有源RFID电子标签的配电柜。

每个柜外设备(空调、UPS、监控摄像头、消防设施、配电柜等)上都有一个有源RFID电子标签，可以存储整个设备生命周期内各个阶段的信息。每个有源RFID都带有温度或/和湿度或/和流体或/和烟雾或/和气压或/和电量传感器，可以实时监测周边的环境及用电状况。所以，集成有传感器的有源RFID设备还可以用于环境监测和能耗监测。可以根据需要在数据中心需要环境监测和能耗监测的点也配置一个有源RFID电子标签。

另外，UPS 53_2A及配电柜53_2B都是智能设备，可以通过无线方式C23直接接入到无线网关42，然后通过C31_2连接到移动子网网关31，通过指令直接控制这些智能设备。

图19为本发明实施例的网络物理层物联网上扩展其他应用示意图。

图中20是服务层，一般发布在云端；子网网关层设备用标记30指代，根据新构建物联网的网络物理空间，安装在每一个子网内部。当有新的物联网需要构建时，在服务层业务功能模块27D中增加不同的业务逻辑处理模块，如：智能电网模块、智能交通模块、智能物流模块、智能家居模块、环境与安全检测模块、工业与自动化控制模块、医疗健康模块、精细农牧业模块、金融与服务业模块、国防军事模块等等，就能够完成一个个新的物联网***的业务处理。

业务处理是以数据收集为前提的，数据收集就要针对不同的物联网应用场景设计不同的传感器、RFID读写器、智能终端等各种终端硬件设备。这些设备都能以有线的形式接入到各自所在的子网191中的有线接入点191A，或者无线的方式连接到各自所在的子网中的无线网关42、或经由其他有源RFID标签52_1、52_2自组网后连到无线网关42，逐渐形成各自的单一物联网或者一个混合的物联网。

图中192A为示意精细农牧业的终端硬件设备、192B为示意智能家居的终端硬件设备、192C为示意工业与自动化控制的终端硬件设备、192D为示意国防事业的终端硬件设备、192E为示意智能交通的终端硬件设备、192F为示意智能物流的终端硬件设备、192G为示意环境与安全检测的终端硬件设备、192H为示意智能电网的终端硬件设备、192I为示意金融与服务业的终端硬件设备、192J为示意医疗健康的终端硬件设备。

无论什么物联网应用，都是建立在有线或无线通信网络的基础上。所以，在本发明的物联网***及“网络物联网”基础上，将十二五规划所制定的十大应用领域的任何终端硬件(RFID标签、读写器、传感器、行业智能设备)以网络终端结点的方式接入到网络物联网，被统一管理，使所有应用成为一个统一体，形成真正的物联网，而不是一个个独立的行业物联网孤岛。配合业务功能模块27D的扩展最终形成一个从物理层到逻辑层的不断扩展物联网平台。

本发明通过分层设置设备，使得物联网***易于组建具有较好的灵活性，同时兼顾安全性，可广泛应用于包括智能电网、智能物流、智能交通、智能家居、环境与安全检测、工业与自动化控制、医疗健康、精细农牧业、金融与服务业以及国防事业等诸多领域。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (24)

1.一种物联网***，其特征在于包括感知引导层设备、子网网关、服务层设备和视图层设备；

所述感知引导层设备用于根据指令对物联网监控物品控制并获取物联网监控物品的数据信息后上传到子网网关；

所述子网网关用于处理指令并通过网络向所述服务层设备转发所述指令和数据信息；

所述服务层设备用于根据物联网应用的业务类型按预定配置处理指令和数据信息，将处理后的数据信息传送给所述视图层设备；

所述视图层设备与用户交互用于向所述服务层设备请求数据以及接收服务层数据进行显示；

所述物联网***还包括接入层设备，所述接入层设备通过通信接口连接在所述感知引导层设备和所述子网网关之间，用于在子网网关和感知引导层设备之间转发所述物联网监控物品的指令和数据信息；

所述物联网***还包括无源RFID标签，所述感知引导层设备为无源RFID读写器，所述无源RFID读写器用于根据子网网关实时下发的指令或服务层设备经由子网网关下发的指令读取所述无源RFID标签信息以获取物联网监控物品的数据信息；

所述子网网关为移动子网网关或固定子网网关，所述移动子网网关通过移动网络进行信息收发，所述固定子网网关通过互联网或局域网进行信息收发；

所述视图层设备包括：直接与子网网关通信连接的第一移动终端，以及与服务层设备通信连接的第二移动终端、带标准网络浏览器的计算机或具备显示和交互功能的第三方设备。

2.如权利要求1所述的物联网***，其特征在于，所述接入层设备为控制 器，所述物联网***还包括无源RFID标签，所述感知引导层设备为无源RFID读写器或智能设备，所述无源RFID读写器用于通过读取所述无源RFID标签信息获取物联网监控物品的数据信息，所述智能设备通过通信接口将自身运行信息作为物联网监控物品的数据信息上传，所述控制器用于实时控制读写器或智能设备收集所述数据信息，并将所述数据信息处理后上传给子网网关，所述子网网关也能够直接控制读写器或智能设备实时收集所述数据信息。

3.如权利要求2所述的物联网***，其特征在于，所述子网网关将所述数据信息上传给服务层设备，所述服务层设备将处理后的数据信息直接推送给所述视图层设备或将处理后的数据信息返回给所述子网网关再由所述子网网关推送给通过网络与子网网关直接通信的视图层设备。

4.如权利要求2所述的物联网***，其特征在于,用户通过与所述视图层设备交互进行操作指示，所述视图层设备直接或通过所述服务层设备向所述子网网关下发指令数据；

所述子网网关根据所述指令数据控制所述控制器收集所述无源RFID读写器/智能设备的数据信息，并将所采集的所述数据信息直接或经由所述服务层设备推送给视图层设备显示。

5.如权利要求1或2所述的物联网***，其特征在于，所述无源RFID读写器包括读写模块、阵列天线、传感器、指示灯和声音设备。

6.如权利要求1所述的物联网***，其特征在于，所述感知引导层设备为有源RFID标签或支持无线功能的智能设备，所述接入层设备为无线网关，所述有源RFID标签或支持无线功能的智能设备根据子网网关实时下发的指令或服务层设备经由子网网关下发的指令以无线方式向所述无线网关上报所述物联网监控物品的数据信息。

7.如权利要求6所述的物联网***，其特征在于，所述无线网关用于实时控制所述有源RFID标签或支持无线功能的智能设备收集所述数据信息，并将所述数据信息处理后上传给子网网关。

8.如权利要求7所述的物联网***，其特征在于，所述子网网关将所述数据信息上传给服务层设备，所述服务层设备将处理后的数据信息直接推送给所述视图层设备或将处理后的数据信息返回给所述子网网关再由所述子网网关推送给通过网络与子网网关直接通信的视图层设备。

9.如权利要求6所述的物联网***，其特征在于,用户通过所述视图层设备交互进行操作指示，所述视图层设备直接或通过所述服务层设备向所述子网网关下发指令数据；

所述子网网关根据所述指令数据控制所述无线网关收集所述有源RFID标签或支持无线功能的智能设备的数据信息，并将所采集的所述数据信息直接或经由所述服务层设备推送给视图层设备显示。

10.如权利要求1所述的物联网***，其特征在于,所述服务层设备包括接口模块、数据平台和内核；

所述接口模块用于提供对于各种视图层设备和子网网关的通信接口；

所述数据平台用于对所述物联网监控物品的数据信息进行专项数据处理和存储；

所述内核用于根据物联网应用的业务类型按预定配置对所述物联网监控物品的数据信息进行业务逻辑处理。

11.如权利要求10所述的物联网***，其特征在于,所述数据平台包括关系数据处理模块、空间数据处理模块、矢量数据处理模块和文件处理模块；

所述关系数据处理模块用于根据业务逻辑利用关系数据库提供关系数据服 务；

所述空间数据处理模块用于根据业务逻辑要求对空间对象进行分析和处理；

所述矢量数据处理模块用于存储和处理矢量数据；

所述文件处理模块用于存储和处理文件。

12.如权利要求10所述的物联网***，其特征在于,所述内核包括业务功能模块、总线服务模块、组网服务模块、安全服务模块、消息服务模块和***服务模块；

其中，所述业务功能模块针对不同的物联网应用建立业务数据、处理业务逻辑、加载业务界面、解析业务指令和设置硬件参数；

所述组网服务模块用于对连接到所述服务层设备的子网网关或移动终端进行组网；

所述安全服务模块用于进行内部信息、数据存储、数据通信的安全进行监控并用于进行硬件设备的身份识别和认证；

所述消息服务模块用于对转送到其它层设备的数据信息或指令数据进行封装或解析；

所述***服务模块用于保存***的配置信息；

所述总线服务模块用于在所述服务层设备内部各部件之间的进行数据交互。

13.如权利要求1所述的物联网***，其特征在于,所述固定子网网关包括接入层单元、核心层单元和网络层单元；

所述接入层单元用于提供对服务层设备以及视图层设备中的移动终端的通信接口；

所述核心层单元用于对来自服务层设备的指令数据进行处理并转发来自接入层设备或直接来自感知引导层的数据信息；

所述网络层单元用于提供对接入层设备或感知引导层设备的网络通信接口以及数据过滤服务；

所述移动子网网关包括服务请求模块、***功能模块和网络通信模块；

所述服务请求模块直接从服务层设备请求服务，并接受从服务层推送过来的信息；

所述***功能模块对指令数据进行封装、解析、分发和执行、并处理各类数据信息；

所述网络通信模块用于与接入到子网网关的底层硬件进行通信。

14.如权利要求1所述的物联网***，其特征在于，所述***通过对网络服务提供商线路、设备、机柜、机房以及机房环境设备安装有源RFID或无源RFID或将设备配置为智能设备从而构建得到网络物联网，在此基础上对需进行物联网管理的不同行业业务所涉及的硬件设备配置有源RFID或无源RFID或将设备配置为智能设备使得所述不同行业业务所涉及的硬件设备接入所述网络服务提供商的网络后将作为一个网络终端节点成为所述网络物联网管理对象，同时所述服务层设备可扩展安装针对不同业务的业务逻辑处理模块以处理行业业务所涉及硬件设备的业务数据，从而实现业务的扩展。

15.如权利要求14所述的物联网***，其特征在于，所述业务逻辑处理模块包括：智能电网模块、智能交通模块、智能物流模块、智能家居模块、环境与安全检测模块、工业与自动化控制模块、医疗健康模块、精细农牧业模块、金融与服务业模块和国防军事模块中的至少一种。

16.一种基于物联网***的物品信息获取及监控方法，包括：

感知引导层设备根据指令对物联网监控物品控制并获取物联网监控物品的数据信息后上传到子网网关；子网网关用于处理指令并通过网络向服务层设备转发所述指令和数据信息；

服务层设备处理指令并根据物联网应用的业务类型按预定配置处理所述数据信息，将处理后的数据信息传送给视图层设备；

视图层设备与用户交互接收服务层数据进行显示；

所述感知引导层设备根据指令对物联网监控物品控制并获取物联网监控物品的数据信息后上传到子网网关：

感知引导层设备根据子网网关实时下发的指令或服务层设备经由子网网关下发的指令对物联网监控物品控制并获取物联网监控物品的数据信息，所述感知引导层设备通过连接在所述感知引导层设备和所述子网网关之间的接入层设备或直接连接到子网网关向子网网关转发所述物联网监控物品的数据信息；

所述物联网***还包括无源RFID标签，所述感知引导层设备为无源RFID读写器，所述无源RFID读写器用于根据子网网关实时下发的指令或服务层设备经由子网网关下发的指令读取所述无源RFID标签信息以获取物联网监控物品的数据信息；

所述子网网关为移动子网网关或固定子网网关，所述移动子网网关通过移动网络进行信息收发，所述固定子网网关通过互联网或局域网进行信息收发；

所述视图层设备包括：直接与子网网关通信连接的第一移动终端，以及与服务层设备通信连接的第二移动终端、带标准网络浏览器的计算机或具备显示和交互功能的第三方设备。

17.如权利要求16所述的基于物联网***的物品信息获取及监控方法，其特征在于，所述接入层设备为控制器，所述感知引导层设备为无源RFID读写器 或智能设备；

所述感知引导层设备获取物联网监控物品的数据信息并上传到子网网关包括：

所述无源RFID读写器根据子网网关实时下发的指令或服务层设备经由子网网关下发的指令通过读取所述无源RFID标签信息获取物联网监控物品的数据信息，所述智能设备通过通信接口将自身运行信息作为物联网监控物品的数据信息上传，所述控制器实时控制读写器或智能设备收集所述数据信息，并将所述数据信息处理后上传给子网网关，所述子网网关也能够直接控制读写器或智能设备实时收集所述数据信息。

18.如权利要求16所述的基于物联网***的物品信息获取及监控方法，其特征在于，所述服务层设备将处理后的数据信息传送给视图层设备包括：

所述服务层设备将处理后的数据信息直接推送给所述视图层设备或将处理后的数据信息返回给所述子网网关再由所述子网网关推送给通过网络与子网网关直接通信的视图层设备。

19.如权利要求17所述的基于物联网***的物品信息获取及监控方法，其特征在于，所述方法步骤第一步以前还包括：用户通过所述视图层设备交互进行操作指示，所述视图层设备直接或通过所述服务层设备向所述子网网关下发指令数据；

所述子网网关根据所述指令数据控制所述控制器收集所述无源RFID读写器/智能设备的数据信息。

20.如权利要求16所述的基于物联网***的物品信息获取及监控方法，其特征在于，所述感知引导层设备为有源RFID标签或支持无线功能的智能设备，所述接入层设备为无线网关，所述有源RFID标签或支持无线功能的智能设备根 据子网网关实时下发的指令或服务层设备经由子网网关下发的指令以无线方式向所述无线网关上报所述物联网监控物品的数据信息，所述无线网关用于实时控制所述有源RFID标签或支持无线功能的智能设备收集所述数据信息，并将所述数据信息处理后上传给子网网关。

21.如权利要求20所述的基于物联网***的物品信息获取及监控方法，其特征在于，所述子网网关将所述数据信息上传给服务层设备，所述服务层设备将处理后的数据信息直接推送给所述视图层设备或将处理后的数据信息返回给所述子网网关再由所述子网网关推送给通过网络与子网网关直接通信的视图层设备。

22.如权利要求20所述的基于物联网***的物品信息获取及监控方法，其特征在于，用户通过所述视图层设备交互进行操作指示，所述视图层设备直接或通过所述服务层设备向所述子网网关下发指令数据；

所述子网网关根据所述指令数据控制所述无线网关收集所述有源RFID标签或支持无线功能的智能设备标签的数据信息，并将所采集的所述数据信息直接或经由所述服务层设备推送给视图层设备显示。

23.如权利要求16所述的基于物联网***的物品信息获取及监控方法，其特征在于，通过对网络服务提供商线路、设备、机柜、机房以及机房环境设备安装有源RFID或无源RFID或将设备配置为智能设备从而构建得到网络物联网，在此基础上对需进行物联网管理的不同行业业务所涉及的硬件设备配置有源RFID或无源RFID或将设备配置为智能设备使得所述不同行业业务所涉及的硬件设备接入所述网络服务提供商的网络后将作为一个网络终端节点成为所述网络物联网管理对象，同时所述服务层设备可扩展安装针对不同业务的业务逻辑处理模块以处理行业业务所涉及硬件设备的业务数据，从而实现业务的扩展。

24.如权利要求23所述的基于物联网***的物品信息获取及监控方法，其特征在于，所述业务逻辑处理模块包括：智能电网模块、智能交通模块、智能物流模块、智能家居模块、环境与安全检测模块、工业与自动化控制模块、医疗健康模块、精细农牧业模块、金融与服务业模块和国防军事模块中的至少一种。