物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點不僅僅是指傳感器，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點包含物聯(lián)網(wǎng)傳感器。物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點也可以是一個RFID的讀寫器。物聯(lián)網(wǎng)端節(jié)點可能就是一個只能夠感知周邊環(huán)境溫度、具有近距離通信能力的溫度傳感器節(jié)點。這樣的節(jié)點不可能像一臺功能很強的計算機那樣，可以安裝覆蓋物理層到應(yīng)用層的硬件與軟件。從我們在研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時，就已意識到它與計算網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)在功能、結(jié)構(gòu)與設(shè)汁思憩上的差異。

　　1 本地存儲，通過在設(shè)備內(nèi)部附加閃存等方式把數(shù)據(jù)存儲在本地，或者本地網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲于隨時調(diào)用。

　　2 私有云存儲，企業(yè)或者組織通過假設(shè)私有云的方式，把物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點中的所有數(shù)據(jù)匯總到私有云上，用于隨時查詢與調(diào)用。

　　3 公有云，把匯聚節(jié)點的所有數(shù)據(jù)上傳至公有云上，一方面便于管理，隨時存取，另外一方面配合城市云平臺，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的分析與預(yù)測。

　　為了構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)，首先需要劃分物聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的類型。物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點可以分成無源CPS節(jié)點、有源CPS節(jié)點、互聯(lián)網(wǎng)CPS節(jié)點等，其特征可從電源、移動性、感知性、存儲能力、計算能力、聯(lián)網(wǎng)能力以及連接能力等幾個方面進行描述，具體描述如表1.2所示。

　　表1.2 物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點類型與特征

　　無源CPS節(jié)點就是具有電子標簽的物品，這是物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)量最多的節(jié)點。例如，攜帶電子標簽的人可以成為一個無源CPS節(jié)點。無源CPS節(jié)點通常不帶電源，可以具有移動性，具有被感知能力和少量的數(shù)據(jù)存儲能力，不具備計算和聯(lián)網(wǎng)能力，提供被動的T2T連接。

　　有源CPS節(jié)點具備感知、聯(lián)網(wǎng)和控制能力的嵌入式系統(tǒng)，這是物聯(lián)網(wǎng)的核心節(jié)點。例如，裝備了可以傳感人體信息的穿戴式電腦的人可以成為一個有源CPS節(jié)點。有源CPS帶有電源，可以具有移動性、感知、存儲、計算和聯(lián)網(wǎng)能力，提供T2T、H2T、H2H連接。

　　互聯(lián)網(wǎng)CPS節(jié)點具備聯(lián)網(wǎng)和控制能力的計算系統(tǒng)，這是物聯(lián)網(wǎng)的信息中心和控制中心，例如具有物聯(lián)網(wǎng)安全性、可靠性要求的，能夠提供時間和空間約束服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點就是一個互聯(lián)網(wǎng)CPS節(jié)點?；ヂ?lián)網(wǎng)CPS節(jié)點不是一般的互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點，它是屬于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的節(jié)點，采用了互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互連接，但具有物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中特有的時間和空間的控制能力，配備了物聯(lián)網(wǎng)專用的安全性和可靠性的控制體系?；ヂ?lián)網(wǎng)CPS節(jié)點具有不間斷電源，不具備移動性，可以具有感知能力，具有較強的存儲、計算和聯(lián)網(wǎng)能力，可提供H2T、H2H連接。

　　根據(jù)以上物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的分類，節(jié)點之間可能存在的連接類型包括無源CPS節(jié)點與有源CPS節(jié)點，有源CPS與有源CPS節(jié)點，以及有源CPS節(jié)點與互聯(lián)網(wǎng)CPS節(jié)點之間的連接。無源CPS節(jié)點與有源CPS節(jié)點互連結(jié)構(gòu)如圖1.4所示，兩者通過物理層協(xié)議連接（如通過RFID協(xié)議），有源CPS可以獲取無源CPS節(jié)點上電子標簽的信息。

　　有源CPS節(jié)點與有源CPS節(jié)點互連結(jié)構(gòu)如圖1.5所示，有源CPS節(jié)點之間通過物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層的協(xié)議交互，實現(xiàn)有源CPS節(jié)點之間的信息采集、傳遞和查詢。考慮到大部分有源CPS節(jié)點資源限制十分嚴格，有源CPS節(jié)點不適合配置已有的IP協(xié)議；配置的數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議也應(yīng)該是面向物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，可以保證可靠、高效、節(jié)能地采集、傳遞和查詢信息，滿足物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點交互的應(yīng)用需求。有源CPS節(jié)點之間的信息轉(zhuǎn)發(fā)和匯聚可以通過應(yīng)用協(xié)議實現(xiàn)。也就是說，這樣可以按照應(yīng)用需要，設(shè)計靈活的信息采集和轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議，不需要采用通用的、低效的互聯(lián)網(wǎng)中的IP協(xié)議。

　　有源CPS節(jié)點與互聯(lián)網(wǎng)CPS節(jié)點互連結(jié)構(gòu)如圖1.6所示，有源CPS節(jié)點需要通過CPS網(wǎng)關(guān)，才能連接互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點。CPS網(wǎng)關(guān)實際上是一個有源CPS節(jié)點與互聯(lián)網(wǎng)CPS節(jié)點的組合，其中實現(xiàn)了完整的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧。通過CPS網(wǎng)關(guān)，可以在應(yīng)用層與互聯(lián)網(wǎng)連接，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間的信息傳遞，以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之間的互通、互聯(lián)和互操作。這種互連結(jié)構(gòu)允許不同類型的物聯(lián)網(wǎng)采用滿足自身需要的聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，簡化不必要的聯(lián)網(wǎng)功能，降低網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的復(fù)雜性。不同的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，如汽車電子聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，可以采用適用于各自應(yīng)用領(lǐng)域的有源CPS節(jié)點之間連接的協(xié)議結(jié)構(gòu)，只需通過CPS網(wǎng)關(guān)就可與互聯(lián)網(wǎng)連接。

　　在上述三種互連中，物理層協(xié)議提供在物理信道上采集和傳遞信息的功能，具有一定的安全性和可靠性控制能力；數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，提供對物理信道訪問控制、復(fù)用，在鏈路層安全、可靠、高效傳遞數(shù)據(jù)的功能，具有較為完整的可靠性、安全性控制能力，可以提供服務(wù)質(zhì)量的保證；應(yīng)用層協(xié)議，提供信息采集、傳遞、查詢功能，具有較為完整的用戶管理、聯(lián)網(wǎng)配置、安全管理、可靠性控制能力。