边缘设备
传感器、执行器、标签和控制器
- 01说明边缘设备、网络、网关、平台和应用的分工
- 02解释实体物与虚拟物如何双向映射
- 03读懂 ITU-T 四层两面参考模型
- 04读懂 IWF 七层信息流转模型
- 05用九个功能域组织物联网技术体系
- 06用层、面和功能域分析一条物联网故障链
CCIOT · 9.1
物联网参考模型与技术体系
把复杂系统拆成可分析的层、面与功能
VER. 2608
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CCIOT | CH09 | 9.1
学习目标
物联网系统可以用组成、映射、模型、功能域和证据逐项分析
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LEARNING OBJECTIVES
CCIOT | CH09 | 9.1 | 系统组成与双世界
不同应用仍可用同一组角色拆解
角色链说明信息如何进入、流转和反馈，但不是固定部署清单
进入：实体物 → 边缘设备 → 网络／网关 → 平台 → 应用 反馈：应用决策 → 执行设备 → 实体物
网络与网关
连接设备、传输数据并适配协议
平台
提供计算、存储、数据管理和共享
应用服务器
围绕行业目标分析、决策和服务用户
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SYSTEM COMPOSITION
CCIOT | CH09 | 9.1 | 系统组成与双世界
实体物与虚拟物共同组成物联网视图
信息系统借助虚拟物表示实体物状态，并把控制决策传给现场设备
Case
TEXT
01
02
03
04
05
06实体物状态
→ 传感、标识或定位
→ 虚拟物与数据
→ 分析和决策
→ 控制命令
→ 实体物变化- 01一个实体物可以对应一个或多个虚拟物
- 02虚拟围栏等信息对象不一定有直接实体对应
- 03数据不仅要有数值，还要有对象、时间和语义
- 04反馈结果要能在现场被执行和再次观察
Takeaway
实体物、虚拟物和反馈关系比一张设备列表更能说明系统如何工作
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DUAL WORLD
CCIOT | CH09 | 9.1 | 系统组成与双世界
练习：对象、动作如何关联双世界？
Exercise
| 对象或动作 | 判断世界或方向 | 请写作用关系 |
|---|---|---|
| 田地中的阀门 | 物质世界／信息世界／跨越两侧 | 填写作用关系 |
| 阀门的在线状态 | 物质世界／信息世界／跨越两侧 | 填写作用关系 |
| 虚拟灌溉分区 | 物质世界／信息世界／跨越两侧 | 填写作用关系 |
| 控制命令下发 | 物质世界／信息世界／跨越两侧 | 填写作用关系 |
Takeaway
系统分析要同时标出实体、信息表示和映射方向
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SYSTEM JUDGMENT
CCIOT | CH09 | 9.1 | 设备与连接
设备、网络、网关与平台如何协同
链路和接口决定能否通信；数据语义决定能否正确协同
| 角色 | 主要任务 | 需要关注 |
|---|---|---|
| 边缘设备 | 采集、识别、定位或执行 | 物理耦合、功耗、接口和本地状态 |
| 网络（含核心网络） | 组网、寻址、汇聚和传输 | 覆盖、时延、带宽和可靠性 |
| 网关 | 连接异构设备并适配协议 | 转换、缓存、身份和安全 |
| 云与数据平台 | 计算、存储和数据服务 | 规模、数据治理和应用接口 |
Takeaway
“设备在线”只说明某一段连接成立，不等于数据语义和业务链完整
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DEVICES AND NETWORKS
CCIOT | CH09 | 9.1 | 设备与连接
三种连接关系帮助定位接口问题
直达、经网络和经网关表示不同连接条件，不分高低
直达链路
两端有直接链路，数据格式兼容
可以直接通信
经网络连接
两端接口可互通，但没有直达链路
需要网络寻址和转发
经网关适配
两端接口或协议不兼容
需要协议转换或接口适配
Takeaway
先判断接口和语义，再选择链路与网关，而不是只看设备是否亮灯
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CONNECTION FORMS
CCIOT | CH09 | 9.1 | 设备与连接
练习：系统在哪一段失效？
Exercise
| 现象 | 请写优先检查对象 | 请写需要的证据 |
|---|---|---|
| 传感器无本地读数 | 填写对象 | 填写证据 |
| 设备有读数但平台无数据 | 填写对象 | 填写证据 |
| 平台有数据但对象错了 | 填写对象 | 填写证据 |
| 命令下发但阀门不动 | 填写对象 | 填写证据 |
Takeaway
沿着设备、连接、标识、语义和执行逐段取证
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CONNECTIVITY JUDGMENT
CCIOT | CH09 | 9.1 | ITU-T 参考模型
ITU-T 参考模型：四层两面
设备、网络、平台、应用按职责分工；管理与安全跨层贯穿
四层：设备／网络／平台／应用 两面：管理／安全，跨层贯穿
Case
这是职责抽象，不是固定部署顺序或清单；管理面和安全面跨层贯穿
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ITU-T MODEL
CCIOT | CH09 | 9.1 | ITU-T 参考模型
ITU-T 四层分别负责什么
每层代表一组主要职责，不要求一一对应具体设备
设备层
边缘设备与通用设备，负责采集、执行、计算和连接
网络层
组网、传输、路由和协议适配
平台层
提供服务与应用支持，包括数据库、云计算、数据管理和专用支撑
应用层
行业业务、用户接口和智能服务
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LAYER RESPONSIBILITIES
CCIOT | CH09 | 9.1 | ITU-T 参考模型
管理面与安全面跨层承担系统责任
系统各层都要配置、监测和保护
管理面（管理能力）
资源发现、系统配置、故障处理、性能监测、计费和生命周期管理
回答系统如何持续运行
安全面（安全能力）
身份、授权、机密性、完整性、隐私和审计
回答谁能做什么以及证据如何留存
Takeaway
层说明分工，管理与安全贯穿运行
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CROSS LAYER
CCIOT | CH09 | 9.1 | ITU-T 参考模型
练习：它属于哪一层或哪一个面？
Exercise
| 功能 | 请先判断层或面 | 请写判断依据 |
|---|---|---|
| 读取传感器状态 | 填写层或面 | 填写依据 |
| 转换两种协议 | 填写层或面 | 填写依据 |
| 保存历史数据 | 填写层或面 | 填写依据 |
| 认证设备身份 | 填写层或面 | 填写依据 |
Takeaway
先找功能，再判断它位于哪一层以及是否跨层
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ITU-T JUDGMENT
CCIOT | CH09 | 9.1 | IWF 参考模型
IWF 参考模型：七层信息流
七层按信息流组织；四组只是阅读分组，不表示部署顺序
第1层：物理设备与控制器
与实体物交互，产生数据或执行控制
第2–3层：连通／边缘计算
连通层连接设备；边缘层靠近现场过滤、压缩并快速决策
第4–5层：数据累积／数据抽象
累积层沉淀动态数据；抽象层统一结构、来源和语义
第6–7层：应用／协作与流程
应用层提供业务服务；协作层跨应用、组织和人员协调任务
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IWF MODEL
CCIOT | CH09 | 9.1 | IWF 参考模型
动态数据经边缘处理和累积进入应用
周期或事件数据可先在现场处理，位置取决于时延、带宽、隐私和责任
Case
TEXT
01
02
03
04传感器产生动态数据
→ 边缘过滤、压缩或检测
→ 数据累积并统一结构与语义
→ 应用分析与协作- 01温度按周期上报，适合形成趋势记录
- 02烟雾事件触发时，系统可能告警或执行动作
- 03边缘处理减少无效数据和响应延迟
- 04数据抽象让不同来源能够共享语义
Case
示例信息流可省略、回流或改变处理位置
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DATA IN MOTION
CCIOT | CH09 | 9.1 | IWF 参考模型
练习：这一步对应哪一层？
Exercise
| 动作 | 请先判断主要层 | 请写判断依据 |
|---|---|---|
| 在摄像头旁检测危险状态 | 填写层 | 填写现场和时延证据 |
| 保存一周的温度记录 | 填写层 | 填写数据状态证据 |
| 把不同厂商字段统一 | 填写层 | 填写结构和语义证据 |
| 让交通、停车和支付系统协同 | 填写层 | 填写跨应用任务证据 |
Takeaway
用数据状态和处理目的判断所在层，设备名称只作线索
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IWF JUDGMENT
CCIOT | CH09 | 9.1 | 功能域技术体系
九个功能域按系统功能组织技术
功能域可以跨越多个层和接口
感知
获取物理状态并形成可用信息
标识
区分并解析对象身份
定位与授时
确定物在哪里、事件何时发生
执行
把决策作用于现场
网络
连接设备并传输信息
计算
分级处理海量信息
数据与智能
挖掘规律并支持决策
安全与隐私
保护系统、数据与用户隐私
管理
负责配置、监测、诊断和生命周期管理
Case
两列不表示层级；九个功能域可以协同并跨越多个层和接口
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FUNCTION DOMAINS
CCIOT | CH09 | 9.1 | 功能域技术体系
一条灌溉任务链调用多个功能域
表中按任务合并显示九个功能域，证据仍要分别核对
| 相关功能域 | 任务中的问题 | 典型证据 |
|---|---|---|
| 感知／标识 | 测到什么，属于哪块田 | 数据、设备身份和时间 |
| 定位与授时 | 位置和先后是否可靠 | 坐标、时钟和事件顺序 |
| 网络／计算 | 信息怎样到达并被处理 | 链路、延迟和处理结果 |
| 数据与智能／执行 | 何时灌溉，怎样作用 | 规则、模型、阀门反馈 |
| 安全与隐私／管理 | 谁能操作，如何发现异常 | 权限、日志、配置和告警 |
Takeaway
面向任务的服务闭环需要多个功能域协同
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DOMAIN CHAIN
CCIOT | CH09 | 9.1 | 功能域技术体系
练习：故障涉及哪些功能域？
Exercise
| 现象 | 请先判断主要功能域，可多选 | 请写需要的证据 |
|---|---|---|
| 设备数据无法区分来源 | 填写功能域 | 填写证据 |
| 数据到达但时间顺序错乱 | 填写功能域 | 填写证据 |
| 平台分析正常但阀门无动作 | 填写功能域 | 填写证据 |
| 未授权设备可以读取数据 | 填写功能域 | 填写证据 |
Takeaway
按功能域拆分故障，逐项核对证据
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DOMAIN JUDGMENT
CCIOT | CH09 | 9.1 | 跨层设计与责任
同一智能灌溉系统可从三个视角分析
同一案例可以用三个互补视角分析
ITU-T
看职责分工：各层与跨层面承担什么职责
IWF
看信息流转：数据怎样从现场变成业务与协作
九个功能域
看横向能力：哪些功能跨层并连接技术专题
Case
同一系统可用多个视角；三种视角不是三套并列部署架构
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MODEL AS TOOL
CCIOT | CH09 | 9.1 | 跨层设计与责任
选择分析视角要看问题和证据
同一系统可以用多个视角分析，关键是保持接口和责任一致
| 视角 | 更适合追问 | 典型模型 |
|---|---|---|
| 职责分工 | 各层与跨层面承担什么职责 | ITU-T 四层两面 |
| 信息流转 | 数据怎样从现场变成业务与协作 | IWF 七层 |
| 功能专题 | 哪些功能跨层、如何组织技术体系 | 九个功能域 |
Case
模型是分析工具，不是唯一部署清单
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MODEL CHOICE
CCIOT | CH09 | 9.1 | 跨层设计与责任
用层、面和功能域定位一条故障链
按现象取证；箭头不表示部署层级
Case
TEXT
01
02
03
04
05现场无变化
→ 检查执行与设备
→ 检查网络与网关
→ 检查平台数据与应用规则
→ 检查权限、配置、监控与审计01
映射
确认实体物和虚拟物是否对应
02
接口
确认数据是否沿正确接口流动
03
权限
确认决策和命令是否拥有权限
04
反馈
确认结果是否改变并回报现场
Takeaway
复杂故障可以拆成分工、接口、功能域和责任四类问题
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DIAGNOSTIC CHAIN
CCIOT | CH09 | 9.1 | 跨层设计与责任
练习：还缺哪些证据？
Exercise
| 现象 | 请标出已有证据 | 请写还需补充的证据 |
|---|---|---|
| 设备在线 | 填写已有证据 | 填写缺口 |
| 平台有历史数据 | 填写已有证据 | 填写缺口 |
| 控制命令已发送 | 填写已有证据 | 填写缺口 |
| 模型图画完 | 填写已有证据 | 填写缺口 |
Takeaway
模型图只是起点，工程完成还需要可观察的接口和责任证据
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MODEL REVIEW
CCIOT | CH09 | 9.1
本节回顾
按组成、映射、模型、功能域和责任逐项取证
- 01组成：按任务组合边缘设备、网络、网关、平台和应用
- 02双世界：实体物与虚拟物通过感知、数据、决策和执行映射
- 03ITU-T：四层组织职责，管理面与安全面跨层贯穿
- 04IWF：七层展开物理设备、连通、边缘、数据累积、数据抽象、应用和协作流程
- 05功能域：九个跨层能力组织技术
- 06工程判断：用层、面、功能域和接口证据定位缺口
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SECTION REVIEW
CCIOT | CH09 | 9.1
本节思维导图
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MIND MAP
CCIOT | CH09 | 9.1
本节问题
- 01物联网系统中的边缘设备、网络、网关、平台和应用如何分工？
- 02实体物与虚拟物如何通过数据和反馈互相映射？
- 03ITU-T 四层两面分别解决什么问题？
- 04IWF 七层模型为什么要把边缘、数据累积和数据抽象展开？
- 05九个功能域如何组织物联网技术？
- 06如何用层、面、功能域和接口证据定位一条故障链？
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QUESTIONS