第一篇:對物聯(lián)網(wǎng)的認識
從以下幾方面試述對物聯(lián)網(wǎng)的認識
1、概念
通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
2、體系結(jié)構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)大致被公認為有三個層次,底層是用來感知數(shù)據(jù)的感知層,第二層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層,最上面則是內(nèi)容應用層。(1)感知層
感知層包括傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備,包括數(shù)據(jù)接入到網(wǎng)關(guān)之前傳感器網(wǎng)絡(luò)。對于目前關(guān)注和應用較多的RFID網(wǎng)絡(luò)來說,張貼安裝在設(shè)備上的RFID標簽和用來識別RFID信息的掃描儀、感應器屬于物聯(lián)網(wǎng)的感知層。在這一類物聯(lián)網(wǎng)中被檢測的信息是RFID標簽內(nèi)容,高速公路不停車收費系統(tǒng)、超市倉儲管理系統(tǒng)等都是基于這一類結(jié)構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)。
感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應用的基礎(chǔ),RFID技術(shù)、傳感和控制技術(shù)、短距離無線通訊技術(shù)是感知層涉及的主要技術(shù)。其中又包括芯片研發(fā),通訊協(xié)議研究,RFID材料,智能節(jié)點供電等細分技術(shù)。(2)網(wǎng)絡(luò)層
物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層將建立在現(xiàn)有的移動通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上。物聯(lián)網(wǎng)通過各種接入設(shè)備與移動通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相連,如手機付費系統(tǒng)中由刷卡設(shè)備將內(nèi)置手機的RFID信息采集上傳到互聯(lián)網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)層完成后臺鑒權(quán)認證并從銀行網(wǎng)絡(luò)劃帳。
網(wǎng)絡(luò)層也包括信息存儲查詢,網(wǎng)絡(luò)管理等功能。
網(wǎng)絡(luò)層中的感知數(shù)據(jù)管理與處理技術(shù)是實現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。感知數(shù)據(jù)管理與處理技術(shù)包括傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲、查詢、分析、挖掘、理解以及基于感知數(shù)據(jù)決策和行為的理論和技術(shù)。云計算平臺作為海量感知數(shù)據(jù)的存儲、分析平臺,將是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的重要組成部分,也是應用層眾多應用的基礎(chǔ)。
(3)應用層
物聯(lián)網(wǎng)應用層利用經(jīng)過分析處理的感知數(shù)據(jù),為用戶提供豐富的特定服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的應用可分為監(jiān)控型(物流監(jiān)控、污染監(jiān)控),查詢型(智能檢索、遠程抄表),控制型(智能交通、智能家居、路燈控制),掃描型(手機錢包、高速公路不停車收費)等。
應用層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的,軟件開發(fā)、智能控制技術(shù)將會為用戶提供豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)應用。各種行業(yè)和家庭應用的開發(fā)將會推動物聯(lián)網(wǎng)的普及,也給整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈帶來利潤。
3、關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈可細分為標識、感知、信息傳送和數(shù)據(jù)處理這4個環(huán)節(jié),其中的核心技術(shù)主要包括射頻識別技術(shù),傳感技術(shù),網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)和數(shù)據(jù)的挖掘與融合技術(shù)等。
(1)射頻識別技術(shù)
RFID技術(shù)是一種無接觸的自動識別技術(shù),利用射頻信號及其空 間耦合傳輸特性,實現(xiàn)對靜態(tài)或移動待識別物體的自動識別,用于對采集點的信息進行“標準化”標識。鑒于RFID技術(shù)可實現(xiàn)無接觸的自動識別,全天候、識別穿透能力強、無接觸磨損,可同時實現(xiàn)對多個物品的自動識別等諸多特點,將這一技術(shù)應用到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,使其與互聯(lián)網(wǎng)、通信技術(shù)相結(jié)合,可實現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品的跟蹤與信息的共享,在物聯(lián)網(wǎng)“識別”信息和近程通訊的層面中,起著至關(guān)重要的作用。另一方面,產(chǎn)品電子代碼(EPC)采用RFID電子標簽技術(shù)作為載體,大大推動了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應用。(2)傳感器技術(shù)
信息采集是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),而目前的信息采集主要是通過傳感器、傳感節(jié)點和電子標簽等方式完成的。傳感器作為一種檢測裝置,作為攝取信息的關(guān)鍵器件,由于其所在的環(huán)境通常比較惡劣,因此物聯(lián)網(wǎng)對傳感器技術(shù)提出了較高的要求。一是其感受信息的能力,二是傳感器自身的智能化和網(wǎng)絡(luò)化,傳感器技術(shù)在這兩方面應當實現(xiàn)發(fā)展與突破。(3)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)
作為為物聯(lián)網(wǎng)提供信息傳遞和服務(wù)支撐的基礎(chǔ)通道,通過增強現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的專業(yè)性與互聯(lián)功能,以適應物聯(lián)網(wǎng)低移動性、低數(shù)據(jù)率的業(yè)務(wù)需求,實現(xiàn)信息安全且可靠的傳送,是當前物聯(lián)網(wǎng)研究的一個重點。傳感器網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)主要包括廣域網(wǎng)絡(luò)通信和近距離通信等兩個方面,廣域方面主要包括IP互聯(lián)網(wǎng)、2G/3G/4G移動通信、衛(wèi)星通信等技術(shù),而以iPv6為核心的新聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,更為物聯(lián)網(wǎng)的提供用戶高效的傳送通道;在近距離方面,當前的主流則是以IEEE802.15.4為代表的近距離通信技術(shù)。(4)數(shù)據(jù)的挖掘與融合
從物聯(lián)網(wǎng)的感知層到應用層,各種信息的種類和數(shù)量都成倍增加,需要分析的數(shù)據(jù)量也成級數(shù)增加,同時還涉及到各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)或多個系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的融合問題,如何從海量的數(shù)據(jù)中及時挖掘出隱藏信息和有效數(shù)據(jù)的問題,給數(shù)據(jù)處理帶來了巨大的挑戰(zhàn),因此怎樣合理、有效的整合、挖掘和智能處理海量的數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng)的難題。結(jié)合P2P、云計算等分布式計算技術(shù),成為解決以上難題的一個途徑。云計算為物聯(lián)網(wǎng)提供了一種新的高效率計算模式,可通過網(wǎng)絡(luò)按需提供動態(tài)伸縮的廉價計算,其具有相對可靠并且安全的數(shù)據(jù)中心,同時兼有互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的便利、廉價和大型機的能力,可以輕松實現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應用共享,用戶無需擔心信息泄露,黑客入侵等棘手問題。云計算是信息化發(fā)展進程中的一個里程碑,它強調(diào)信息資源的聚集、優(yōu)化和動態(tài)分配,節(jié)約信息化成本并大大提高了數(shù)據(jù)中心的效率。
4、領(lǐng)域應用
物聯(lián)網(wǎng)的應用領(lǐng)域主要有如下:(1)城市管理
1)智能交通(公路、橋梁、公交、停車場等)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以自動檢測并報告公路、橋梁的“健康狀況”,還可以避免過載的車輛經(jīng)過橋梁,也能夠根據(jù)光線強度對路燈進行自動開關(guān)控制。
在交通控制方面,可以通過檢測設(shè)備,在道路擁堵或特殊情況時,系統(tǒng)自動調(diào)配紅綠燈,并可以向車主預告擁堵路段、推薦行駛最佳路線。
在公交方面,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的智能公交系統(tǒng)通過綜合運用網(wǎng)絡(luò)通信、GIS地理信息、GPs定位及電子控制等手段,集智能運營調(diào)度、電子站牌發(fā)布、IC卡收費、ERP(快速公交系統(tǒng))管理等于一體。通過該系統(tǒng)可以詳細掌握每輛公交車每天的運行狀況。另外,在公交候車站臺上通過定位系統(tǒng)可以準確顯示下一趟公交車需要等候的時間;還可以通過公交查詢系統(tǒng),查詢最佳的公交換乘方案。
停車難的問題在現(xiàn)代城市中已經(jīng)引發(fā)社會各界的熱烈關(guān)注。通過應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以幫助人們更好地找到車位。智能化的停車場通過采用超聲波傳感器、攝像感應、地感性傳感器、太陽能供電等技術(shù),第一 時間感應到車輛停入,然后立即反饋到公共停車智能管理平臺,顯示當前的停車位數(shù)量。同時將周邊地段的停車場信息整合在一起,作為市民的停車向?qū)?,這樣能夠大大縮短找車位的時間。
2)智能建筑(綠色照明、安全檢測等)
通過感應技術(shù),建筑物內(nèi)照明燈能自動調(diào)節(jié)光亮度,實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,建筑物的運作狀況也能通過物聯(lián)網(wǎng)及時發(fā)送給管理者。同時,建筑物與GPS系統(tǒng)實時相連接,在電子地圖上準確、及時反映出建筑物空間地理位置、安全狀況、人流量等信息。
3)文物保護和數(shù)字博物館
數(shù)字博物館采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過對文物保存環(huán)境的溫度、濕度、光照、降塵和有害氣體等進行長期監(jiān)測和控制,建立長期的藏品環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)庫,研究文物藏品與環(huán)境影響因素之間的關(guān)系,創(chuàng)造最佳的文物保存環(huán)境,實現(xiàn)對文物蛻變損壞的有效控制。
4)古跡、古樹實時監(jiān)測
通過物聯(lián)網(wǎng)采集古跡、古樹的年齡、氣候、損毀等狀態(tài)信息及時做出數(shù)據(jù)分析和保護措施。
在古跡保護上實時監(jiān)測能有選擇地將有代表性的景點圖像傳遞到互聯(lián)網(wǎng)上,讓景區(qū)對全世界做現(xiàn)場直播,達到擴大知名度和廣泛吸引游客的目的。另外,還可以實時建立景區(qū)內(nèi)部的電子導游系統(tǒng)。
5)數(shù)字圖書館和數(shù)字檔案館
使用RFID設(shè)備的圖書館/檔案館,從文獻的采訪、分編、加工到流通、典藏和讀者證卡,RFD標簽和閱讀 器已經(jīng)完全取代了原有的條碼、磁條等傳統(tǒng)設(shè)備。將RFID技術(shù)與圖書館數(shù)字化系統(tǒng)相結(jié)合,實現(xiàn)架位標識、文獻定位導航、智能分揀等。
應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的自助圖書館,借書和還書都是自助的。借書時只要把身份證或借書卡插進讀卡器里,再把要借的書在掃描器上放一下就可以了。還書過程更簡單,只要把書投進還書口,傳送設(shè)備就自 動把書送到書庫。同樣通過掃描裝置,工作人員也能迅速知道書的類別和位置以進行分揀。(2)數(shù)字家庭
如果簡單地將家庭里的消費電子產(chǎn)品連接起來,那么只是—個多功能遙控器控制所有終端,僅僅實現(xiàn)了電視與電腦、手機的連接,這不是發(fā)展數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)的初衷。只有在連接家庭設(shè)備的同時,通過物聯(lián)網(wǎng) 與外部的服務(wù)連接起來,才能真正實現(xiàn)服務(wù)與設(shè)備互動。有了物聯(lián)網(wǎng),就可以在辦公室指揮家庭電器的操作運行,在下班回家的途中,家里的飯菜已經(jīng)煮熟,洗澡的熱水已經(jīng)燒好,個性化電視節(jié)目將會準點播放;家庭設(shè)施能夠自動報修;冰箱里的食物能夠自動補貨。(3)定位導航
物聯(lián)網(wǎng)與衛(wèi)星定位技術(shù)、GSM/GPRS/CDMA移動通訊技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)相結(jié)合,能夠在互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)使用GPs技術(shù),使用和維護成本大大降低,并能實現(xiàn)端到端的多向互動。(4)現(xiàn)代物流管理
通過在物流商品中植入傳感芯片(節(jié)點),供應鏈上的購買、生產(chǎn)制造、包裝/裝卸、堆棧、運輸、配送/分銷、出售、服務(wù)每—個環(huán)節(jié)都能無誤地被感知和掌握。這些感知信息與后臺的GIS/GPS數(shù)據(jù)庫無縫結(jié)合,成為強大的物流信息網(wǎng)絡(luò)。
(5)食品安全控制
食品安全是國計民生的重中之重。通過標簽識別和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以隨時隨地對食品生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控,對食品質(zhì)量進行聯(lián)動跟蹤,對食品安全事故進行有效預防,極大地提高食品安全的管理水平。(6)零售
RFID取代零售業(yè)的傳統(tǒng)條碼系統(tǒng)(Barcode),使物品識別的穿透性(主要指穿透金屬和液體)、遠距離以及商品的防盜和跟蹤有了極大改進。(7)數(shù)字醫(yī)療
以RFID為代表的自動識別技術(shù)可以幫助醫(yī)院實現(xiàn)對病人不間斷地監(jiān)控、會診和共享醫(yī)療記錄,以及對醫(yī)療器械的追蹤等。而物聯(lián)網(wǎng)將這種服務(wù)擴展至全世界范圍。RFID技術(shù)與醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)及藥品物流系統(tǒng)的融合,是醫(yī)療信息化的必然趨勢。(8)防入侵系統(tǒng)
通過成千上萬個覆蓋地面、柵欄和低空探測的傳感節(jié)點,防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。上海機場和上海世界博覽會已成功采用了該技術(shù)。
第二篇:對物聯(lián)網(wǎng)的認識
我對物聯(lián)網(wǎng)的認識
現(xiàn)代科技迅速發(fā)展,作為現(xiàn)代科技發(fā)展水平一項標志的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到迅猛發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得人們的生活變得便捷。曾經(jīng)那些例如電腦自動種田澆水、自動噴灑農(nóng)藥與化肥等等夢想現(xiàn)在都一步步成為現(xiàn)實。這些變化都有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在其中發(fā)揮的重大作用。
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞剑蟠筇岣呷藗兊纳钯|(zhì)量和效率。物流關(guān)系著現(xiàn)代人生活的衣食住行,其發(fā)展關(guān)系著社會經(jīng)濟的方方面面。廣泛推廣和應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),不僅可以完善和優(yōu)化物流供應鏈管理體系,實現(xiàn)物流管理的合理化,而且在提高物流效率、降低物流成本、優(yōu)化資源配置等方面具有積極的推動作用。
物聯(lián)網(wǎng)的概念起源于由RFID對所有物品進行標識并利用網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)交換,進而實現(xiàn)智能識別和管理。經(jīng)過不斷擴充、延展、完善,現(xiàn)在人們普遍接受的物聯(lián)網(wǎng)概念是指通過信息傳感設(shè)備,運用射頻識別、紅外感應、全球定位系統(tǒng)、激光掃描等技術(shù),按照約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)可分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應用層。感知層由各種傳感器構(gòu)成,包括溫濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層是物聯(lián)網(wǎng)識別物體、采集信息的來源。網(wǎng)絡(luò)層由各種網(wǎng)絡(luò),包括互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成,是整個物聯(lián)網(wǎng)的中樞,負責傳遞和處理感知層獲取的信息。
應用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口,它與行業(yè)需求結(jié)合,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應用。
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步和物聯(lián)網(wǎng)典型應用的逐步展開,國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)最有可能的發(fā)展演進路線是標準化工作取得快速進步,典型應用領(lǐng)域不斷拓展最可能從防人侵系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)、智能電網(wǎng)、移動物聯(lián)網(wǎng)綜合應用系統(tǒng)、物流監(jiān)控平臺、汽車等大宗商品的供應鏈應用等開始并不斷向其他領(lǐng)域擴展,關(guān)鍵技術(shù)逐漸成熟,管理機制得到規(guī)范,隱私保護與信息安全同步推進,商業(yè)模式借助應用成本降低等而合理化,信息無障礙取得階段性成果,最后到理想的物聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)網(wǎng)內(nèi)不同對象間的信息交換具有便捷、高效、安全、低成本、自主式或智能化的特點,人與所處的環(huán)境和諧共生,形成一個有機的整體出現(xiàn)。國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)將從“感知中國”開始,但“感知”只是第一步,其目的還在于感知后信息的應用,因此,“智慧中國”應是國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)下一階段更適宜的發(fā)展目標。應用需求總是推動技術(shù)進步的不竭動力,建立人與物理環(huán)境間便捷聯(lián)系的需求就是未來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展不竭動力的源泉,環(huán)境的“智能化’體現(xiàn)了科技為人類服務(wù)的本質(zhì),也是物聯(lián)網(wǎng)的基本內(nèi)涵。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)在依舊迅猛發(fā)展,在不久的將來人們將更加明顯的感知到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在日常生活中的作用。汽車自動辨別車主是否喝酒、不用醫(yī)生親臨即可診斷并對癥下藥、當你開車到家時倉庫門自動打開,離開家后房屋自動關(guān)閉窗門切斷電源,諸如此類的事例將會越來越多的走入我們的生活,在廣大科研工作者的不斷努力下,我們將進入一個全新的物聯(lián)網(wǎng)時代。
第三篇:對物聯(lián)網(wǎng)工程的大概認識
對物聯(lián)網(wǎng)工程的大概認識
什么是物聯(lián)網(wǎng)?物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此,顧名思義,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這應該是有兩層意思的:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間的信息交換和通信。信息與通信技術(shù)的目標已經(jīng)從任何時間、任何地點連接任何人,發(fā)展到連接任何物品的階段,萬物的連接就形成了物聯(lián)網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合應用,被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應用拓展,與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò),不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應用。物聯(lián)網(wǎng)最初在1999年被提出的,即通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。這是通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息交換和共享實現(xiàn)對物品的“透明”管理。采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息,與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便識別、管理和控制。
在網(wǎng)上查閱知識得知,物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品與物品(Thing to Thing,T2T),人與物品(Human to Thing,H2T),人與人(Human to Human,H2H)之間的互連。但是與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)不同的是,H2T是指人利用通用裝置與物品之間的連接,從而使得物品連接更加的簡化,而H2H是指人之間不依賴于PC而進行的互連。因為互聯(lián)網(wǎng)并沒有考慮到對于任何物品連接的問題,故我們使用物聯(lián)網(wǎng)來解決這個傳統(tǒng)意義上的問題。從本質(zhì)上而言,人與機器、機器與機器的交互,大部分都是為了實現(xiàn)人與人之間的信息交互。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項綜合性的技術(shù),是一項系統(tǒng),目前國內(nèi)還沒有哪家公司可以全面負責物聯(lián)網(wǎng)的整個系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè),許多專家認為關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計以及研發(fā)關(guān)鍵在于RFID、傳感器、嵌入式軟件以及傳輸數(shù)據(jù)計算等領(lǐng)域的研究。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)用途可以歸結(jié)為三種基本應用模式:其一,對象的智能標簽;其二,環(huán)境監(jiān)控和對象跟蹤;其三,對象的智能控制。物聯(lián)網(wǎng)的實踐最早可以追溯到1990年施樂公司的網(wǎng)絡(luò)可樂販售機,這是物聯(lián)網(wǎng)運用的初級模板。
很多人認為物聯(lián)網(wǎng)將是下一個推動世界高速發(fā)展的重要生產(chǎn)力,因為物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟效益,大大節(jié)約成本;另一方面可以為全球經(jīng)濟的復蘇提供技術(shù)動力。我對此持贊同態(tài)度。所以一定要學好相關(guān)知識,為以后的角逐而努力。
第四篇:物聯(lián)網(wǎng)工程 認識實習
西安郵電大學
通信與信息工程學院
認識實習報告
(2016/2017 學年 第一學期)
實驗名稱:
認識實習學生姓名:
XXX 專
業(yè):
物聯(lián)網(wǎng)工程 學
號:XXXXXX 指導教師:XXX
物聯(lián)網(wǎng)概述及主要技術(shù)
摘要:物聯(lián)網(wǎng)被預言為繼互聯(lián)網(wǎng)之后全球信息產(chǎn)業(yè)的又一次科技與經(jīng)濟浪潮,受到各國政府,企業(yè)和學術(shù)界的重視。本文對物聯(lián)網(wǎng)進行綜述分析。首先介紹了物聯(lián)網(wǎng)的起源,強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代社會的重要性。然后詳細的討論了物聯(lián)網(wǎng)的概念,特征,物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),物聯(lián)網(wǎng)的應用,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的四個層面以及主要技術(shù)。主要技術(shù)包括:射頻識別技術(shù),云計算技術(shù),嵌入式系統(tǒng)等等。最后提到了物聯(lián)網(wǎng)廣泛地發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng) 定義 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 技術(shù)
ABSTRACT: Internet of things(IOT)is predicted the world’s information industry , a wave of economic and technological.A number of countries pay more attention to IOT.This text analysis the IOT.Firstly, introduce the origin of the IOT.Emphasize the importance of the IOT in the modern society.Then discussed the IOT’s concept , characteristics, system structure, applications and main technologies in detail.The main technologies include Radio Frequency Identification ,Cloud Computing ,Embedded System and so on.Finally, mention the development of IOT in the feature.Keywords: Internet of things
definition system structure technology
1.引言
過去的幾個世紀中,人類經(jīng)歷了一系列技術(shù)革命,而每次革命都由某種主流技術(shù)所引導。18世紀發(fā)端于英國的工業(yè)革命開啟了偉大的機械時代;19世紀下半頁開始的第二次工業(yè)革命則迎來了非凡的電氣時代。20世紀開啟了影響更加深遠的信息時代,爾網(wǎng)絡(luò)與計算機技術(shù)成為這個時代的標志。進入21世紀以來,隨著傳感設(shè)備,嵌入式系統(tǒng)與 互聯(lián)網(wǎng)的普及,物聯(lián)網(wǎng)被認為是繼計算機,互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次信息革命浪潮。物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在全世界得到極大的重視,主要工業(yè)化國家紛紛提出了各自物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略。韓國的智能家庭,使民眾可以遠程控制家電設(shè)備,并享受高質(zhì)量的雙向互動多媒體服務(wù)。新加坡的下一代I-Hub,旨在通過一個安全,無處不在的網(wǎng)路實現(xiàn)下一代“U”型網(wǎng)絡(luò)。北京郵電大學的張平教授給出了MUSE(Mobile Ubiquitous Service Environment)的發(fā)展趨勢[1]。在我國,物聯(lián)網(wǎng)已被視為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),成為推動產(chǎn)業(yè)升級,經(jīng)濟增長的重要引擎。
2.物聯(lián)網(wǎng)的概念
2.1物聯(lián)網(wǎng)的定義
雖然物聯(lián)網(wǎng)這個詞匯已出現(xiàn)多年,但是一直沒有給出權(quán)威的定義。不同的國家和研究小組對物聯(lián)網(wǎng)的理解是不一樣的。物聯(lián)網(wǎng)沒有一個精確切且公認的定義的原因:第一,物聯(lián)網(wǎng)的理論體系尚處于發(fā)展時期,對其認識還有待深化,人們需要通過大量的理論研究和工程實踐來透過現(xiàn)象看本質(zhì);第二,由于物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng),移動通信網(wǎng),傳感網(wǎng)等都有密切關(guān)系,不同領(lǐng)域的研究者對物聯(lián)網(wǎng)思考所基于的出發(fā)點不同,短期內(nèi)還沒有達成共識。例如,在美國,學術(shù)界提出的普適計算(Pervasive Computing)和企業(yè)提出的智慧地球(Smart Planet);在歐洲,學術(shù)界提出的泛在計算(Ubiquitous Computing)和企業(yè)界提出的傳感網(wǎng)(Sensor Networks),都屬于物聯(lián)網(wǎng)的范疇[2]。
目前,物聯(lián)網(wǎng)有一個被業(yè)界基本接受的定義:物聯(lián)網(wǎng)是通過各種信息傳感設(shè)備及系統(tǒng),如傳感器網(wǎng)絡(luò),射頻識別(Radio Frequency Identification ,RFID),紅外感應器,條碼與二維碼,全球定位系統(tǒng),激光掃描器等和其他基于物物通信模式的短距離無線傳感網(wǎng)絡(luò),按約定協(xié)議,把任
何物體通過接入網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來所形成的一個巨大的智能網(wǎng)絡(luò),通過這一網(wǎng)絡(luò)可以進行信息交換,傳遞和通信,以實現(xiàn)對物體的智能化識別,定位,跟蹤,監(jiān)控和管理。
2.2物聯(lián)網(wǎng)的特征
在了解了物聯(lián)網(wǎng)的定義后,與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比,物聯(lián)網(wǎng)到底有什么不同呢?
首先,它是各種感知技術(shù)的廣泛應用。想要實現(xiàn)物物相聯(lián),就要通過各種類型與類別的傳感器獲取信息。每一個傳感器都是一個信息源,采集不同內(nèi)容與形式的信息。傳感器獲得的數(shù)據(jù)都具有實時性,并不斷更新。
其次,它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要基礎(chǔ)和核心仍然是互聯(lián)網(wǎng),通過各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合,將物體的信息實時準確的傳遞出去。
3.物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
3.1 感知層
感知層為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的第一層,主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù),包括各類物理量,標示,音頻,視頻數(shù)據(jù)等。主要利用各類傳感器,RFID,二維碼等技術(shù)完成信息采集。感知層的設(shè)備一般計算能力有限,主要的功能和作用是完成信息采集和信號處理工作,這類設(shè)備中多采用嵌入式系統(tǒng)軟件與之適應。有以下幾種主要技術(shù):(1)射頻識別技術(shù)
它是物聯(lián)網(wǎng)中讓物品“開口說話”的關(guān)鍵技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)中,RFID標簽上儲存著規(guī)范而具有互用性的信息,通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)把它們自動采集到中央信息系統(tǒng),實現(xiàn)物品識別。RFID技術(shù)可以識別高速運動的物體并可以同時識別多個標簽,操作快捷方便。工業(yè)界經(jīng)常講RFID系統(tǒng)分為標簽(Tag),閱讀器(Reader)和天線(Antenna)3大組件。[3]閱讀器通過天線發(fā)送電子信號,標簽接收到信號以后發(fā)射內(nèi)部存儲的標識信息,閱讀器再通過天線接受并識別標簽發(fā)回的信息,最后閱讀器再將識別結(jié)果發(fā)送給主機。
(2)傳感器技術(shù)
在物聯(lián)網(wǎng)中,傳感技術(shù)主要負責接受物品“講話”的內(nèi)容。傳感技術(shù)是關(guān)于從自然信息源獲取信息并處理,變化和識別的一門多學科交叉的現(xiàn)代科學與工程技術(shù),它涉及傳感器,信息處理和識別的規(guī)劃設(shè)計,開發(fā),制造,測試,應用及評價改進等活動。
(3)GPS與物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)
GPS技術(shù)又稱全球定位系統(tǒng),是具有海,陸,空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。GPS作為移動感知技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)延伸到移動物體,采集移動物體信息的重要技術(shù),更是物流智能化,智能交通的重要技術(shù)。
(4)二維碼技術(shù)
二維碼是采用某種特定 的幾何圖形按一定規(guī)律在平面上分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息。使用若干個與二進制相對應的幾何圖形體來表示文字數(shù)值信息,通過圖像輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識別以實現(xiàn)信息自動處理;二維碼能夠在橫向和縱向兩個方位同時表達信息,并能在很小的面積內(nèi)表達大量的信息。
3.2傳輸層
傳輸層主要采用能夠接入各種異構(gòu)網(wǎng)的設(shè)備,如接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān),接入移動通信網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)等。其功能主要包括網(wǎng)絡(luò)接入,網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全等。目前接入的設(shè)備多為傳感網(wǎng)與公共通信網(wǎng)。傳輸層的主要技術(shù)有以下幾種:
(1)移動通信網(wǎng)(Mobile Communication Network)
移動通信是移動物體之間,或移動物體與固定物體之間的通信。移動通信系統(tǒng)由兩部分組成:空間系統(tǒng)和地面系統(tǒng)。
(2)互聯(lián)網(wǎng)(Internet)
即廣域網(wǎng),局域網(wǎng)及單機按照一定的通信協(xié)議組成的國際計算機網(wǎng)絡(luò)。
(3)無線網(wǎng)絡(luò)(Wireless Network)
無線網(wǎng)絡(luò)既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),也包括為近距離無線連接進行優(yōu)化的紅外線技術(shù)及頻射技術(shù)。
(4)衛(wèi)星通信(Satellite Communication)
衛(wèi)星通信就是地球上的無線電通信站利用衛(wèi)星作為中繼而進行的通信。衛(wèi)
星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星和地球站兩部分組成。
3.3 支撐層
支撐層主要是在高性能網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境下,將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)海量的信息資源通過計算整合成一個可互連互通的大型智能網(wǎng)絡(luò),為上層的服務(wù)管理和大規(guī)模行業(yè)應用建立一個高效,可靠和可信的網(wǎng)絡(luò)計算超級平臺。在這一層次上需要采用高性能計算技術(shù)及大規(guī)模的高速并行計算機群對獲取的海量信息進行實時的控制和管理,以便實現(xiàn)智能化信息處理信息融合,數(shù)據(jù)挖掘,海量數(shù)據(jù)存儲等,同時為上層應用提供一個良好的用戶接口。支撐技術(shù)有以下幾種:
(1)云計算(Cloud Computing)
云計算是分布式計算技術(shù)的一種,其最基本的概念,是透過網(wǎng)絡(luò)龐大的計算處理程序自動拆分成無數(shù)個較小的子程序,再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)搜索,計算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。
(2)嵌入式系統(tǒng)(Embedded System)
嵌入式系統(tǒng)把計算機直接嵌入到應用系統(tǒng)中它融合了計算機軟硬件技術(shù),通信技術(shù)和微電子技術(shù)是集成電路發(fā)展過程中的一個標志性成果,物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式關(guān)系密切,物聯(lián)網(wǎng)的各種智能終端大部分表現(xiàn)為嵌入式系統(tǒng),可以說沒有嵌入式技術(shù)就沒有物聯(lián)網(wǎng)應用的美好未來。
(3)數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)
數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的一個核心技術(shù)是一種計算機輔助管理數(shù)據(jù)的方法,他研究如何組織和儲存數(shù)據(jù)如何高效的獲取和處理數(shù)據(jù)是通過研究數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)儲存,設(shè)計管理及應用的基本理論和實現(xiàn)方法。
3.4 應用層
應用層包括各類用戶界面顯示設(shè)備。以及其他管理設(shè)備等,這也是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最高層。應用技術(shù)是指用于直接支持物聯(lián)網(wǎng)應用系統(tǒng)運行的技術(shù),應用層主要是根據(jù)行業(yè)特點借助互聯(lián)網(wǎng)手段開發(fā)各類行業(yè)應用的解決方案,將物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢與行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營信息化管理組織調(diào)度結(jié)合起來,形成各類物聯(lián)網(wǎng)解決方案,構(gòu)建智能化的行業(yè)應用。應用層技術(shù)包括:
系統(tǒng)集成(System Integrate)技術(shù)
系統(tǒng)集成是在系統(tǒng)工程科學方法的指導下,根據(jù)用戶需求,選擇各種技術(shù)
和產(chǎn)品將各個分離的子系統(tǒng)連接成為一個完整可靠,經(jīng)濟和有效的整體。并使之彼此協(xié)調(diào)工作發(fā)揮整體效益達到整體性能最優(yōu)。
4.物聯(lián)網(wǎng)的應用
4.1 智能家居
將各種家庭設(shè)備通過電信寬帶固話和無線網(wǎng)絡(luò)連接起來,實現(xiàn)對家庭設(shè)備的遠程操控,與普通家居相比智能家居不僅有傳統(tǒng)的居住功能,提供舒適安全,高品位且宜人的家庭生活空間還有原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?,?yōu)化人們的生活方式。
智能家居系統(tǒng)包含的主要子系統(tǒng)有家居布線系統(tǒng),家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),智能家居控制管理系統(tǒng),家居照明控制系統(tǒng)家庭安防系統(tǒng),背景音樂系統(tǒng),家庭影院與智能家居操作系統(tǒng),多媒體系統(tǒng)等[3]。
4.2 智能醫(yī)療
智能醫(yī)療系統(tǒng)借助實用的家庭,醫(yī)療傳感設(shè)備,對家中的病人和老人的生理指標進行監(jiān)測,并將生成的勝利指標數(shù)據(jù)通過電信網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)傳送到護理人或有關(guān)醫(yī)療單位。根據(jù)客戶需求,系統(tǒng)還提供相關(guān)增值服務(wù),如緊急呼叫救助服務(wù)專家咨詢服務(wù)終身健康檔案管理服務(wù)的,智能醫(yī)療系統(tǒng)有望解決現(xiàn)代社會健康保健瓶頸問題。
5.結(jié)論
綜上,物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)還有很大的發(fā)展空間,有研究機構(gòu)預計十年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就有可能大規(guī)模普及這一技術(shù)將會發(fā)展成為一個上萬億元規(guī)模的高科技市場,其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。物聯(lián)網(wǎng)被稱為,繼計算機,互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。業(yè)內(nèi)專家認為,物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟效益大大節(jié)約成本,另一方面可以為全球經(jīng)濟復蘇提供技術(shù)動力。目前美國,歐盟等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。我國也正在高度關(guān)注重視物聯(lián)網(wǎng)的研究,工業(yè)和信息化部會同有關(guān)部門,在新一代信息技術(shù)方面正在開展研究,以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。
參考文獻:
[1]周洪波,《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 應用 標準和商業(yè)模式》,北京:電子工業(yè)出版社,2011.7 [2]張學記,《智慧城市:物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及應用》,北京:電子工業(yè)出版社,2014.1 [3]黃東軍,《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導論》,北京:電子工業(yè)出版社,2012.9
認識實習報告
說起來其實很慚愧,我作為一名物聯(lián)網(wǎng)的學生,其實對物聯(lián)網(wǎng)并不是很了解。選專業(yè)的時候也是聽說這個專業(yè)前景很好,于是就選擇了它。昨天聽了老師的講解,才對物聯(lián)網(wǎng)有了一定的了解,并且覺得自己做了正確的選擇,物聯(lián)網(wǎng)是一項發(fā)展前景很好的新興技術(shù)。
物聯(lián)網(wǎng)到底是什么?物聯(lián)網(wǎng)的英文為Internet of things,顧名思義就是把物體都連接到網(wǎng)絡(luò)里,為的是給人們提供更多的便利。
既然想要把物體連接到網(wǎng)絡(luò)中,就需要一些技術(shù)將物體的特性或是我們想要的東西傳送到網(wǎng)絡(luò)中。這就是物聯(lián)網(wǎng)的第一個層面—感知層。在感知層中我們可以利用射頻識別技術(shù),傳感器技術(shù),二維碼技術(shù)等等采集信息與數(shù)據(jù)。傳感器網(wǎng)絡(luò)的感知主要通過各種類型的傳感器對物體的物質(zhì)屬性,環(huán)境狀態(tài),行為態(tài)勢等靜動態(tài)信息進行大規(guī)模,分布式的信息獲取與狀態(tài)辨識,針對具體感知任務(wù)通常采用協(xié)同處理的方式對多種類,多角度,多尺度的信息進行在線和實時計算,并與網(wǎng)絡(luò)中的其他單元共享資源進行交互與信息傳輸。
我們想要使用這些信息,就需要使用互聯(lián)網(wǎng)進行傳遞。這是物聯(lián)網(wǎng)的第二個層面—傳輸層。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要基礎(chǔ)和核心仍是互聯(lián)網(wǎng),通過各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合,將物體的信息是時準確的傳遞出去。但是物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時采集的信息數(shù)量極其龐大,形成了海量信息,在傳輸過程中為了保證數(shù)據(jù)的正確性和及時性必須采用更有效的技術(shù)手段以適應各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議環(huán)境。
我們通過感知層獲得,傳輸層傳遞的信息量十分大,此時我們需要一個高性能的網(wǎng)絡(luò)計算環(huán)境,這就是物聯(lián)網(wǎng)的第三個層面—支撐層。在這個層面中,將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)大量和海量信息資源通過計算整合成一個互連互通的大型智能網(wǎng)絡(luò),為上層的服務(wù)管理和大規(guī)模行業(yè)應用建立一個高效,可靠和可信的網(wǎng)絡(luò)計算超級平臺。例如,云計算技術(shù),嵌入式系統(tǒng)等等。
將這些技術(shù)整合到一起以后,我們就可以生活在一個物聯(lián)網(wǎng)世界中了。在物聯(lián)網(wǎng)世界中,當你在休息間隙想念自己的孩子時,打開手機可以隨時看到孩子在學校的狀態(tài)。當你忙碌了一天準備回家時可以用手機發(fā)出指令,讓空調(diào)開始工作,讓電飯煲開始煮飯。當你在網(wǎng)上買了一瓶紅酒時,可以使用RFID識別
技術(shù),從葡萄到酒的過程一覽無余。這些都是我們對物聯(lián)網(wǎng)世界美好的設(shè)想,想要達到還需要我們不斷的努力與學習。
再了解了物聯(lián)網(wǎng)的概念后,我們在老師的帶領(lǐng)下參觀了一些學校做出的成品。首先參觀的是一個智能水文監(jiān)測系統(tǒng),這個系統(tǒng)可以實時的監(jiān)測水源的水溫,酸堿度,是否被污染等各項指標。如果有不合格的水,會排到另外的地方再次進行檢測,根據(jù)它的各項指標把水排到可以利用的地方。接下來參觀了一個智能氣象站,通過各種不同類型的傳感器可以監(jiān)測到溫度,濕度,風速,風向通過處理后反映在顯示屏上。然后參觀了感知農(nóng)業(yè),通過傳感器接收到各項指標后根據(jù)用戶需求隨時進行處理為設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測,對環(huán)境進行自動控制和智能化管理提供科學依據(jù)。然后是最貼近我們生活的一部分,智能家居。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)我們可以利用手機控制窗簾,控制家里空調(diào)的溫度,控制燈泡的開關(guān)等等。只要有一部小小的手機在手,就可以控制家里的一切。在商場中我們可以利用射頻識別技術(shù)來防盜。在物流公司中利用射頻識別技術(shù)來進行計數(shù)和貨倉管理,省了許多人力物力。
當然物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還存在著許多的問題。比如物聯(lián)網(wǎng)的安全問題。在應用層,我們需要注重隱私信息保護,計算機數(shù)據(jù)銷毀,知識產(chǎn)權(quán)保護等。在業(yè)務(wù)支撐管理層需要有高強度數(shù)據(jù)機密性和完整性服務(wù),入侵檢測和病毒檢測。在核心網(wǎng)絡(luò)層要保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中不泄露內(nèi)容,不被非法篡改等。這些問題都等待著被我們解決。
我們設(shè)想到的物聯(lián)網(wǎng)生活是非常美好而便捷的,然而現(xiàn)在只是實現(xiàn)了一小部分。還有更多問題等待著我們?nèi)ソ鉀Q,還有更廣闊的天地等著我們?nèi)ヌ剿?。我們要努力的學習專業(yè)知識,去解決這些問題,讓這些美好的設(shè)想都變?yōu)楝F(xiàn)實。
第五篇:物聯(lián)網(wǎng)
組成:宇宙空間部分:由24顆人造衛(wèi)星構(gòu)成,其中21顆工作,3顆備用。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道面上,使地球表面任何地方在任一時刻都有至少6顆衛(wèi)星在視線之內(nèi),可達到準確定位和跟蹤。4
地面監(jiān)控系統(tǒng):由1個主控站、6個監(jiān)測站、4個地面天線組成。負責收集由衛(wèi)星傳回的信息,并計算衛(wèi)星星歷、相對距離,大氣校正等數(shù)據(jù)。
用戶設(shè)備部分:即用戶GPS信號接收機,主要功能是接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號,以獲得必要的導航和定位信息,經(jīng)數(shù)據(jù)處理,完成導航和定位工作
原理:GPS使用24顆人造衛(wèi)星所形成的網(wǎng)絡(luò)來三角定位接受器的位置,并提供經(jīng)緯度坐標,可以達到準確定位。但GPS定位的位置需要在可看見人造衛(wèi)星或軌道所經(jīng)過的地方,因此只用于室外定位。
組成:GPS手機+網(wǎng)絡(luò)基站+位置服務(wù)器+GPS
原理:1)AGPS手機將其的基站地址通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿恢梅?wù)器; 位置服務(wù)器將與該位置相關(guān)的GPS輔助信息(包含GPS的星歷和方位俯仰角等)傳輸?shù)绞謾C;2)手機的AGPS模塊根據(jù)輔助信息(以提升GPS信號的第一鎖定時間能力)接收GPS原始信號; 3)手機解調(diào)GPS原始信號并計算手機到衛(wèi)星的距離,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿恢梅?wù)器;4)位置服務(wù)器據(jù)此完成對GPS信息的處理,估算手機的位置,并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)蕉ㄎ痪W(wǎng)關(guān)或應用平臺,完成手機用戶的定位。
特點: 低功耗、成本低、時延短、網(wǎng)絡(luò)容量大、可靠、安全
網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)主要有三種,星型網(wǎng)、網(wǎng)狀(mesh)網(wǎng)和混合網(wǎng)。星型網(wǎng)是由一個PAN協(xié)調(diào)點和一個或多個終端節(jié)點組成的。
PAN協(xié)調(diào)點必須是FFD,它負責發(fā)起建立和管理整個網(wǎng)絡(luò),其它的節(jié)點(終端節(jié)點)一般為RFD,分布在PAN協(xié)調(diào)點的覆蓋范圍內(nèi),直接與PAN協(xié)調(diào)點進行通信。星型網(wǎng)通常用于節(jié)點數(shù)量較少的場合。
結(jié)構(gòu):Zigbee的體系結(jié)構(gòu)由稱為層的各模塊組成。每一層為其上一層提供特定的服務(wù):即由于數(shù)據(jù)服務(wù)實體提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù);管理實體提供所有的其他管理服務(wù)。每個服務(wù)實體通過相應的服務(wù)接入點(SAP)為其上層提供一個接口,每個服務(wù)接入點通過服務(wù)原語來完成所對應的功能。
4.物聯(lián)網(wǎng)概念及層次結(jié)構(gòu):
定義:把任何物品通過射頻識別(RFID),紅外感應器,全球定位系統(tǒng),激光掃描器 等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和共享,以實現(xiàn)智能化識別和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
層次結(jié)構(gòu):物聯(lián)網(wǎng)應用層(行業(yè)應用系統(tǒng)、行業(yè)應用平臺),物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層(業(yè)務(wù)支撐平臺、核心網(wǎng)絡(luò)、接入網(wǎng)絡(luò)),物聯(lián)網(wǎng)感知層(定位授時、攝像監(jiān)控、傳感器網(wǎng)、M2M終端、RFID讀寫)
RFID的結(jié)構(gòu):從結(jié)構(gòu)上講RFID是一種簡單的無線系統(tǒng),只有兩個基本器件,該系統(tǒng)用于控制、檢測和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個詢問器和很多應答器組成。
RFID的組成::由天線,耦合元件及芯片組成,一般來說都是用簽作為應答器,每個標簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象。閱讀器:由天線,耦合元件,芯片組成,讀?。ㄓ袝r還可以寫入)標簽信息的設(shè)備,可設(shè)計為手持式rfid讀寫器(如:C5000W)或固定式讀寫器。
應用軟件系統(tǒng) :是應用層軟件,主要是把收集的數(shù)據(jù)進一步處理,并為人們所使用。
原理:標簽進入磁場后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息,或者由標簽主動發(fā)送某一頻率的信號,解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。
6.三要素:傳感器、感知對象、觀察者
特征:傳感器網(wǎng)絡(luò)是集成了監(jiān)測、控制以及無線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),節(jié)點數(shù)目更為龐大(上千甚至上萬),節(jié)點分布更為密集;由于環(huán)境影響和能量耗盡,節(jié)點更容易出現(xiàn)故障;環(huán)境干擾和節(jié)點故障易造成網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的變化;通常情況下,大多數(shù)傳感器節(jié)點是固定不動的。另外,傳感器節(jié)點具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力等都十分有限。傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計目標是提供高服務(wù)質(zhì)量和高效帶寬利用,其次才考慮節(jié)約能源;而傳感器網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計目標是能源的高效利用,這也是傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最重要的區(qū)別之一。
關(guān)鍵技術(shù):節(jié)點自定位技術(shù)、時間同步技術(shù)、(3)數(shù)據(jù)融合技術(shù)、(4)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)
概念:M2M是machine-to-machine的簡稱,即“機器對機器”的縮寫,也有人理解為人對機器(man-to-machine)、機器對人(machine-to-man)等,旨在通過通信技術(shù)來實現(xiàn)人、機器和系統(tǒng)三者之問的智能化、交互式無縫連接
特點:(1)M2M通信與人和人之間的通信有本質(zhì)的區(qū)別,因為M2M通信是面向機器的通信,它將遍布在日常生活中的機器設(shè)備連接起來,組成網(wǎng)絡(luò),所以具有常規(guī)通信所沒有的特點。(2)M2M表達的是多種不同類型通信技術(shù)的有機結(jié)合,包括機器之間通信、機器控制通信、人機交互通信以及移動互聯(lián)通信。
3)M2M讓機器、設(shè)備在應用處理過程中與后臺信息處理系統(tǒng)建立無線連接、共享信息,并與操作者共享信息。(4)M2M技術(shù)綜合了數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)控、GPS等系統(tǒng),能夠使業(yè)務(wù)流程自動化,集成公司的IT設(shè)備和非IT設(shè)備,并創(chuàng)造相關(guān)增值服務(wù)。
8.定義:云計算是一種動態(tài)的、易擴展的、通過互聯(lián)網(wǎng)提供虛擬化的資源計算方式。狹義云計算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式;廣義云計算是指服務(wù)的交付和使用模式。“云” 是指由成千上萬臺計算機和服務(wù)器集群,通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的“電腦云”。
特點:以免費或付費使用的形式向用戶提供各種計算服務(wù)的,主要包括:基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS(Infrastructure as a Service)、平臺即服務(wù)PaaS(Platform as a Service)和軟件即服務(wù)SaaS(Software as a Service)
9.古跡、古樹實時監(jiān)測,數(shù)字圖書館和數(shù)字檔案館
數(shù)字家庭,定位導航,現(xiàn)代物流管理,食品安全控制零售,數(shù)字醫(yī)療,防入侵系統(tǒng)
10.2009年8月,“感知中國”的講話把我國物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究和應用開發(fā)推向了高潮,無錫市率先建立了“感知中國”研究中心,中國科學院、運營商、多所大學在無錫建立了物聯(lián)網(wǎng)研究院,無錫市江南大學還建立了全國首家實體物聯(lián)網(wǎng)工廠學院。自溫總理提出“感知中國”以來,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,寫入“政府工作報告”,物聯(lián)網(wǎng)在中國受到了全社會極大的關(guān)注,其受關(guān)注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。[1]
物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)是一個“中國制造”的概念,它的覆蓋范圍與時俱進,已經(jīng)超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報告所指的范圍,物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國式”標簽。截至2010年,發(fā)改委、工信部等部委正在會同有關(guān)部門,在新一代信息技術(shù)方面開展研究,以形成支持新一代信息技術(shù)的一些新政策措施,從而推動我國經(jīng)濟的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)作為一個新經(jīng)濟增長點的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),具有良好的市場效益,《2013-2017年中國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應用領(lǐng)域市場需求與投資預測分析報告》數(shù)據(jù)表明,2010年物聯(lián)網(wǎng)在安防、交通、電力和物流領(lǐng)域的市場規(guī)模分別為600億元、300億元、280億元和150億元。2011年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達到2600多億元。
物聯(lián)網(wǎng)本身的結(jié)構(gòu)復雜,主要包括三大部分:首先是感知層,承擔信息的采集,可以應用的技術(shù)包括智能卡、RFID電子標簽、識別碼、傳感器等;其次是網(wǎng)絡(luò)層,承擔信息的傳輸,借用現(xiàn)有的無線網(wǎng)、移動網(wǎng)、固聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)等即可實現(xiàn);第三是應用層,實現(xiàn)物與物之間,人與物之間的識別與感知,發(fā)揮智能作用。