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文档之家› 物联网工程设计与实施-第一章
物联网工程设计与实施-第一章
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监理人员进行质量监控的主要工作:
(1)审查建设方案是否合理,所选设备质量是否合 格。
(2)审查基础建设是否完成,通信线路布设是否合 理。
(3)审查信息系统硬件平台是否合理,是否具有可 扩展性,软件平台是否统一、合理。
(4)审查应用软件的功能、使用方式是否满足需求。 (5)审查培训计划是否完整,培训效果是否达到预
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安装和维护
安装
• 实施环境准备、设备安装调试
• 生成可运行的网络及文档:
• 逻辑网络图和物理网络图,以便于管理人员快速掌握网
络
• 满足规范的设备连接图、布线图等细节图,同时包括线
缆、连接器和设备的规范标识,这些标识应与各细节图 保持一致。
• 安装测试记录和文档,包括测试结果和新的数据流量记
录。
维护
• 故障监测和恢复、升级、性能优化
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1.5物联网工程的主要设计步
确定设计目 标、性能参
数
设计物理网 络
设计逻辑网 络
分析现有网 络
设计施工方 案
设计测试方 案
设计运维方 案
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1.5物联网工程的主要设计步骤与文档
主要文档
(1)可行性研究报告(视项目大小和甲方的意见而定是否 需要)
题
• ==>五阶段迭代周期
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设计过程
需求分析
确定需求,包 括:
1商业 2用户 3应用 4计算机平台 5网络
通信分析
估计和测量通 信量及设备利 用率
逻辑网络设计
选择符合需求 的设计
物理网络设计
将逻辑设计应 用到物理空间
安装和维护
实现物理网络 设计
需求规范
通信规范
逻辑网络 设计
物理网络 设计
物联网工程设计与 实施概述
物联网工程
什么是物联网?
The Internet of things
物联网
物 按产业分 工业物联网 农业物联网
联 网
按行业分
服务物联网 建筑 车库 变压器 环保 ……
按开放度 公有
私有
1.1 物联网工程的主要内容
物联网工程的概念 • 物联网工程是研究物联网系统的规划、设计、实
• 应熟悉物联网工程设计与实施的步骤、流程、相
关标准与规范,熟悉物联网设备及其发展趋势, 具有设备选型与集成的经验和能力。
• 应掌握信息系统开发的主流技术,具有基于无线
通信、Web服务、海量数据处理、信息发布与信息 搜索等要素进行综合开发的经验和能力。
• 应熟悉物联网工程的实施过程,具有协调评审、
监理、验收等各环节的经验和能力。
的关键阶段
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确定网络物理结构
• 物理网络设计是对逻辑网络设计的物理实现 • 通过对设备的具体物理分布、运行环境等的确定,确
保网络的物理连接符合逻辑连接的要求
• 需要确定具体的软硬件、连接设备、布线和服务 • 网络物理结构设计文档必须尽可能详细、清晰地描述:
• 网络物理结构图和布线方案。 • 设备和部件的详细列表清单。 • 软硬件和安装费用的估算。 • 安装日程表,详细说明服务的时间以及期限。 • 安装后的测试计划。 • 用户的培训计划。
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(9)物联 网管理系
统
(1)数据 感知系统
(2)数据 接入与传 输系统
(8)机房/ 数据中心
(7)安全 系统
物联网 (3)数据 存储系统
工程 (4)数据 处理系统
(6)控制 系统
(5)应用 系统
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组织方式
政府工程
• 招标、直接指定或审批承担单 位和负责人,组织工程管理机 构,自上而下组织实施。
普通商业 工程
• 项目经理制,通过投标等方式 获取工程承建权,组织施工队 伍,按照商业合同组织项目实 施。
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组织机构
领导小组
总体组 技术开发组
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工程监理
物联网工程监理是指在物联网建设过程 中,为用户提供建设方案论证、系统承 建商确定、物联网工程质量控制等服务, 其核心职责是工程质量控制,包括工程 材料的质量、设备的质量、施工的质量 等。 监理单位为具有资质的第三方,通常由 甲方通过招标确定;不隶属于甲、乙方。
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四阶段周期
构思与规划阶段
分析与设计阶段
实施与构建阶段
运行与维护阶段
时间轴
• 成本较低、灵活性高
• 适用于网络规模较小、需求较为明确、网
络结构简单的物联网工程
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五阶段周期
需求分析
通信分析
逻辑网络设计
物理网络设计
实施
• 优点:所有的计划在较早的阶段完成,该系统的所有负责
人对系统的具体情况以及工作进度都非常清楚,更容易协 调工作。
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1.4物联网工程的设计方法
网络的生命周期
构思 计划
分析 设计
实时 运行
系统 维护
淘汰
对于大多数网络系统来说,需要不断重复设 计、实施、维护的过程。
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网络生命周期的迭代模型
核心思想是网络应用驱动理论和成本评价机制
生命周 期开始
迭代周期 开始
迭代周期 维持
迭代周期 结束
是 网络系统是 否满足应用
• 缺点:比较死板,不灵活。因为在项目完成之前,用户的
需求经常会发生变化,使得已完成的部分需要经常修改
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六阶段周期
需求分析
监测及性能 优化
逻辑设计
实施及测试
物理设计
设计优化
• 偏重于网络的测试和优化,侧重于网络需求的不
断变更
• 适合于大型网络的建设工作
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设计过程
• 中等规模的网络较多,应用范围较广 • 大型问题可分解为多个小型可解的简单问
不同系统的目标差异 • 在设计之初,就应该制定明确、具体的设计目
标,用以指导、约束和评估设计的全过程及最 终结果。
• 目标应具体,尽可能量化,用具体的参数表示
出来,比如带宽、数据丢失率、差错率、数据 传输延迟、感知数据量及响应时间、存储空间 大小、可扩展的范围(节点数、距离、数据量) 等。
• 在总体目标之下,在每个阶段有具体的目标。
期目标。 (6)协助用户进行测试和验收。
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1.2物联网工程设计的目标与约束条件
物联网工程设计的目标
• 在系统工程科学方法指导下,根据用户需求,
设计完善的方案,优选各种技术和产品,科学 组织工程实施,保证建设成一个可靠性高、性 价比高、易于使用、满足用户需求的系统。
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1.2物联网工程设计的目标与约束条件
施、管理与维护的工程科学
• 要求物联网工程技术人员根据既定的目标,依照
国家、行业或企业规范,制定物联网建设的方案, 协助工程招投标,开展设计、实施、管理与维护 等工程活动。
• 委托方(称为甲方)与承建方(称为乙方)工作
任务有区别
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特殊性 • 应全面了解物联网的原理、技术、系统、安全等
知识,了解物联网技术的现状、发展趋势、产品。
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物联网工程设计的约束条件
预算 时间 政策 约束 技术
条件
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1.3物联网工程设计应遵循的原则
(1)应围绕设计目标开展设计工作 (2)应充分考虑应用性要求 (3)应在需求、成本、时间、技术等多种因素之
间寻求最好的平衡和折中 (4)应优先选用最简单、最可行的解决方案 (5)应避免简单照抄其它设计方案的做法 (6)应具有可预见性和可扩展性 (7)应使用有设计经验的人员主导设计工作
• 能够更好地评价现有的网络体系 • 能够更客观地做出决策 • 提供完美的交互功能 • 提供网络的移植功能 • 合理使用用户资源
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现有网络体系的分析
• 现有网络的逻辑拓扑图。 • 反映网络容量、网段及网络所需的通信容量和模
式。
• 现有感知设备、控制设备的类型与功能。 • 详细的统计数据、基本的测量值和所有其他直接
实施文档
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需求分析的特性
艰苦 性
重要 性
需求
策略
分析
性
模糊 性
多样 性
矛盾 性
全面 性
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需求内容
业务需求
网络需求
用户需求
计算机平 台需求
应用需求
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收集需求的效果
• 可以明确需求变化的范围 • 有助于设计者更好地理解网络应该具有什么功能
和性能
• 为网络设计提供了依据:
否
否
再利用成本是否 大于新建成本
是
生命周 期结束
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网络生命周期的迭代模型
迭代周期的构成 • 每一个迭代周期,都是一个网络重构的过程 • 不同的网络设计方法,迭代周期的划分方式不同 • 各种方式的侧重点不同,拥有不同的网络文档模板 • 没有一个可以完美描述所有项目的开发 主要有三种 : • 四阶段周期 • 五阶段周期 • 六阶段周期
反映现有网络性能的测量值。
• Internet接口和广域网提供的服务质量(QoS)报告。 • 限制因素列表清单,例如,使用线缆和设备等。
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确定网络逻辑结构
• 网络的逻辑结构设计,描述用户、设备、功
能的分类、分布、互联方式,但不对具体的 物理位置和运行环境进行确定。
• 网络逻辑结构设计是体现网络设计核心思想
(2)需求分析文档 (3)招标文件(协助甲方完成,用于招标。有时甲方单独
撰写,不需要乙方协助) (4)投标文件(乙方完成,用于投标) (5)合同 (6)逻辑网络设计文档(总体设计) (7)物理网络设计文档(详细设计) (8)实施文档 (9)测试文档 (10)验收报告