物联网网络层是物联网体系的中间层级，通过它可以实现物理网感知层和物联网应用层的连接。与其他层级相比，网络层的技术更加成熟，这是主要因为它建立在已有网络的基础之上，结合了移动通信网、国际互联网、公共网络和专用网络等多种现有网络技术，不仅标准化程度更高，而且产业化能力更强。物联网网络层集合了已有网络的优点，提升了传输数据的可靠性和安全性，实现了对感知层数据的实时且动态的传输。特别是在无线传输方面，网络层的表现尤为突出，它既可以打破短距离传输的瓶颈，又可以在提高传输数据量的基础上，保证高效数据传输的服务质量和要求。
互联网、移动通信网以及无线传感网是物联网的三大组成网络，学习这三大网络技术可以了解物联网网络层的基础架构，让人们清楚物联网网络层的主要组成，更加透彻地理解网络层的概念。物联网的组成网络与传统网络既有区别又有联系，通过对网络层WiMax与传统名WiFi的比较，我们可以了解网络层的基本传输原理和过程及其相对于传统网络的优势。网络层中蓝牙技术的应用，实现了短距离无限数据的高效传输，大大方便了物与物、物与人、人与人之间的信息互动和交流。路由的选择和软件平台的搭建是网络层必须要考虑的问题，在充分解决了这些问题后，物联网网络层处理数据的效率将变得更加高效，相关的功能也将变得更加强大。
1.网络层的关键技术是什么
如果说感知层是物联网的“感觉器官”，那么网络层就是物联网的“大脑”。物联网网络层中存在着各种“神经中枢”，用于信息的传输、处理以及利用等。通讯网络、信息中心、融合网络、网络管理中心等共同构成了物联网的网络层。
要实现网络层的数据传输，可以利用多种形式的网络类型，比如人们既可以利用小型局域网、家庭网络、企业内部专网等各类专网进行数据传输，也可以利用互联网、移动通讯网等大型公共网络进行信息传输。事实上，如果能将电视网络和互联网相互融合，那么这两种网络融合后的有线电视网也可以成为物联网网络层的一部分，这种网络能与其他网络配合，共同承担起物联网网络层的多种功能。随着多种应用网络的融合，物联网的进程将会不断加快。
物联网网络层具有多种关键性技术，比如互联网、移动通信网以及无线传感器网络。
（1）互联网
互联网几乎包含了人类的所有信息，是人类信息资源的汇总，人们常说的因特网就是互联网的狭义称谓。在相关网络协议的约束下，通过互联网相连的网络将海量的信息汇总、整理和存储，实现信息资源的有效利用和共享，这其实就是互联网最主要的功能。互联网是由众多的子网连接而成，它是一个逻辑性网络，而每一个子网中都有一些主机，这些主机主要是由计算机构成，它们相互连接，共同控制着自己区域的子网。互联网中存在两类最高层域名，分别是地理性域名和机构性域名，其中，机构性域名的数量有14个。
“客户机+服务器”模式是互联网的基础工作模式，在TCP/IP的约束下，如果一台计算机可以和互联网连接并相互通信，那么这台计算机就成了互联网的一部分。这种不受自身类型和操作系统限制的联网形式，使互联网的覆盖范围十分广大。从某种意义上来说，在互联网的基础上加以延伸便可形成物联网。
拥有丰富信息资源的互联网，一方面可以方便人们获取各种有用信息，让人们的生产、生活变得更加高效；另一方面可以让人们享受互联网所提供的优质服务，从而提高人们的生活水平。
具体来说，互联网可以为人们提供以下几种服务：
第一，高级浏览服务。利用网页搜索，我们可以搜寻、检索并利用各种网络信息，同时，我们也可以将自己的信息以及外界环境信息等，通过网页编辑，发布到互联网上与他人共享。利用互联网的高级浏览服务，我们不仅能进行非实时信息交流，还能进行实时信息交流。
第二，电子邮件服务。电子邮件服务是最流行的网络通讯工具，可以帮助人们在任何时间、任何地点实现与朋友、亲人之间的互动交流。
第三，远程登录服务。利用这种服务，人们可以远距离操作其他计算机系统。通过远程登录服务，将本地计算机与远程计算机连接起来，实现通过操作本地计算机控制远程计算机系统的目的。
第四，文件传输服务。最早的互联网文件传输程序是FTP，人们利用远程登录服务先登录到互联网的一台远程计算机上，然后再利用FTP文件传输程序将信息文件传输到远程计算机系统中。同样，我们也可以从远程计算机系统中下载文件。
互联网是物联网最主要的信息传输网络之一，要实现物联网，就需要互联网适应更大的数据量，提供更多的终端。而要满足一些要求，就必须从技术上进行突破。目前，IPv6技术是攻克这种难题的关键技术，这是因为，IPv6拥有接近无限的地址空间，可以存储和传输海量的数据。利用互联网的IPv6技术，不仅可以为人提供服务，还能为所有硬件设备提供服务。
（2）移动通信网
移动物体之间、移动物体与静态物体之间的通信需要利用移动通信网得以实现。移动通信有两种方式，分别是有线通信和无线通信，在这两种方式的作用下，人们可以享受到语音通话、图片传输等服务。
核心网、骨干网以及无线接入网共同构成了移动通信网，其中，无线接入网的主要作用是连接移动通信网和移动终端，而利用核心网和骨干网可以实现信息的互交和传递。由此可见，移动通信网的基础技术包括两类：一类是信息互交技术，另一类是信息传递技术。
移动通信网可以实现任何形式的传播，因此它具有开放性；移动通信网可以在多种复杂环境下进行工作，因此它又具有复杂性。另外，移动通信网还具有随机移动性。
①移动性。要实现移动通信，需利用无线方式进行传输，或者利用有线与无线相结合的方式。
②电磁波传输条件复杂。移动物体所处环境的复杂性决定了电磁波传输条件的复杂性，在传播的过程中，电池波会因为反射、折射、绕射等物理特性，产生信息延迟、多径干扰等问题。
③系统与网络结构复杂。移动通信网的用户有很多，要实现他们之间的相互通信，需要一个既能相互协调，又不会互相干扰的网络系统。这个网络系统需要与数据网、卫星通信网以及局域网互联，因此具有网络结构复杂性。
④具备高利用率的频带和高性能的设备。WiMAX、WiFi以及3G等接入技术是移动通信网的主要技术，其中，WiMAX的英文全称是Worldwide Interoperability for Microwave Access，即全球微波互联接入，是一种无线信息传播术。WiMAX可接收的波段包括微波、毫米波，信号传输范围为半径50千米内，常用于偏远地区的无线连接。WiFi的英文全称是Wireless Fidelity，即无线保真技术。其组成部分包括无线网卡和AP接入点等，可实现多种无线设备的网络连接。3G是一种集合了多种信息系统的蜂窝式移动通讯技术。
和互联网相同，物联网不仅需要有线的信息连接方式，也需要无线的信息连接方式。多种形式的连接方式可以帮助物联网高效且方便地传输和交互数据信息，实现信息的采集和共享。
（3）无线传感器网络
无线传感器网络的英文简称是WSN，即在众多传感器之间建立一种无线自组织网络，并利用这种无线自组织网络实现这些传感器之间的信息传输。在这个传输过程中，无线传输网络会对传感器所采集的数据进行汇总。该技术可以使区域内物品的物理信息和周围环境信息全部以数据的形式存储在无线传感器中，有利于人们对目标物品和任务环境进行实时的监控，也有利于分析和处理有关信息，对物品进行有效的管理。
无线传感器网络包含了多种技术，其中包括现代网络技术、无线通信技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术以及传感器技术等。网关节点（汇聚节点）、传输网络、传感器节点和远程监控共同构成了无线传感器网络，它兼顾了无线通讯、信息监控、事务控制等功能，具有以下几个特点：
①网络规模较大，遍布各种地理环境，通过无数的传感器覆盖全球；
②网络呈现动态变化，其结构为网络拓扑结构；
③网络的核心是数据，一切工作行为都以数据为中心；
④网络具有自动组织性能；
⑤网络具有应用相关性；
⑥网络较公开，安全性较低；
⑦传感器节点性能有限，有待进一步开发。
物联网网络层在互联网、移动通信网以及无线传感器网络的相互配合下，完成了主要的层级功能，为构建物联网系统提供了技术参考和行业标准，加快了物联网的全球化进程。
2.网络层WiMax与传统WiFi的比较
物联网网络层中的WiMAX是一种无线接入技术，它具有多种名称。WiMAX的国际英文全称是Worldwide Interoperability for Microwave Access，中文译称为“全球微波互联接入”。另外，802.16或者802.16无线城域网是WiMAX的别称。
WiMAX技术可实现物联网网络层中的宽带无线高速连接，确保了物联网数据的高速传输。WiMAX具有多种优点，比如它可以作为QoS的保障，不仅适应性广，而且传输效率高。并且，由于WiMAX的最远数据传输距离为50km，所以，它是物联网数据无线远距离传输的最佳选择。WiMAX技术融合了多种先进的通信技术，比如多输入多输出技术（MIMO）、AAS以及OFDM/OFDMA等。作为众多先进技术的融合体，WiMAX技术代表了未来通信技术发展的方向，随着WiMAX技术的不断发展，其相关标准也不断被制定出来。由于传输距离较远，适应于远距离无线数据传输，相比于3G、4G, WiMAX更有利于宽带业务实现移动化。而3G、4G网络传输加快了互联网移动业务的宽带化进程，未来，如果人们能将WiMAX技术与3G、4G网络传输技术相融合，那么在构建物联网网络数据传输系统时就会更加容易。
WiMAX技术多用于城域网，802.16无线城域网的别称便由此而来。作为一种高速无线数据网络标准，WiMAX可以替代传统的接入传输方式，如电缆、DSL，实现偏远地区“最后一公里”的网络数据传输。除了能作为“最后一公里”的无线宽带接入，WiMAX还可以提供多种其他应用服务，如热点服务、企业间高速连线服务、移动通信回城线路等。虽然WiMAX与WiFi的概念相似，但WiMAX的综合性能要远远高于日常生活中人们喜爱使用的WiFi，并且其优越性能能够使无线宽带数据传输的距离进一步扩大，从而使数据网络的覆盖面积更加广阔。
现阶段，公认最好的access蜂窝网络是以WiMAX技术为核心的WiMAX1。WiMAX1具有优越的数据传输速度和超远距离传输范围，可以方便快捷地连接到任何宽带覆盖的领域，为广大用户提供高速数据连接服务，其无与伦比的高速传输数据性能可以为用户带来极速上网体验。WiMAX技术与其他无线技术融合后，将构成一个新的无线传输标准，WiMAX技术的发展将加快网络经济的发展。
如果说WiFi技术是无线互联网发展的风向标，那么WiMAX技术就是无线物联网发展的指示牌，虽同为无线信息传输技术，但它们之前却有较大的区别。两者可在标准竞争、传输速度、传输范围以及网络安全性等方面进行综合分析比较。
（1）移动性分析
在移动业务上，WiMAX与WiFi既有区别又有联系。从两者的联系上来看，WiMAX与WiFi最大的联系就是都支持移动性通信。两者的区别在于，在WiMAX的标准中，有一种专门用于移动宽带数据业务的802.16 e，该标准的应用范围通常是802.16 e终端持有者以及笔记本终端等。虽然802.16 e提供VoIP业务，也能够与IP核心网进行连接，但是它的移动性有限。对于802.16 e，高带宽与宽覆盖以及高移动性无法共存，只有牺牲掉宽覆盖和高移动性，它才能获得较高的数据接入带宽，这也是为什么曾经很长一段时间802.16 e都致力于解决热点覆盖以及移动性问题。在有限的移动性特性下，802.16只适用于低速移动设备的网络数据接入。而虽然WiFi技术允许设备具有移动性，但不能在脱离一个WiFi基地台范围进入到另一个WiFi基地台范围的过程中切换终端，当设备在两个WiFi基地台之间移动时，要想一直保持联网状态是无法实现的，需要有一个重新接入网络的过程。
（2）传输范围分析
如果要设计一种新的WiMAX，可以在两种无线频段中运行，一种是公用无线频段，一种是需要执照的无线频段。假如一个物联网企业拥有无线频段的执照，那么在设计WiMAX时，WiMAX将在运作上拥有更多权限。在授权频段下，WiMAX可以在更多的时段进行信息传输，也可以拥有更多的频宽，还可以让自身功率增强。WiMAX授权频宽的条件是无线IS/7，而设计WiFi时，需要在公用频段中运行，并且要将其频率控制在2.4 GHz-5 GHz之间。WiFi的传输功率范围是1毫瓦至100毫瓦之间，该标准是由权威机构美国联邦通讯技术委员会（FCC）制定。而WiMAX的传输功率可达100千瓦，是WiFi传输功率的一百万倍。由此可以看出，WiMAX的传输距离远大于WiFi的传输距离并不是没有道理。
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