第一篇:對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)
從以下幾方面試述對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)
1、概念
通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)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(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)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(rèn)為有三個(gè)層次,底層是用來(lái)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(yīng)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(duì)于目前關(guān)注和應(yīng)用較多的RFID網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō),張貼安裝在設(shè)備上的RFID標(biāo)簽和用來(lái)識(shí)別RFID信息的掃描儀、感應(yīng)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(cè)的信息是RFID標(biāo)簽內(nèi)容,高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)、超市倉(cāng)儲(chǔ)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(yīng)用的基礎(chǔ),RFID技術(shù)、傳感和控制技術(shù)、短距離無(wú)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(diǎn)供電等細(xì)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(dòng)通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)各種接入設(shè)備與移動(dòng)通訊網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相連,如手機(jī)付費(fèi)系統(tǒng)中由刷卡設(shè)備將內(nèi)置手機(jī)的RFID信息采集上傳到互聯(lián)網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)層完成后臺(tái)鑒權(quán)認(rèn)證并從銀行網(wǎng)絡(luò)劃帳。
網(wǎng)絡(luò)層也包括信息存儲(chǔ)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(shí)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(chǔ)、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(jì)算平臺(tái)作為海量感知數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析平臺(tái),將是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的重要組成部分,也是應(yīng)用層眾多應(yīng)用的基礎(chǔ)。
(3)應(yīng)用層
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層利用經(jīng)過(guò)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(yīng)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(yuǎn)程抄表),控制型(智能交通、智能家居、路燈控制),掃描型(手機(jī)錢包、高速公路不停車收費(fèi))等。
應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的,軟件開(kāi)發(fā)、智能控制技術(shù)將會(huì)為用戶提供豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。各種行業(yè)和家庭應(yīng)用的開(kāi)發(fā)將會(huì)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的普及,也給整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)利潤(rùn)。
3、關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈可細(xì)分為標(biāo)識(shí)、感知、信息傳送和數(shù)據(jù)處理這4個(gè)環(huán)節(jié),其中的核心技術(shù)主要包括射頻識(shí)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(shí)別技術(shù)
RFID技術(shù)是一種無(wú)接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),利用射頻信號(hào)及其空 間耦合傳輸特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)靜態(tài)或移動(dòng)待識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別,用于對(duì)采集點(diǎn)的信息進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)化”標(biāo)識(shí)。鑒于RFID技術(shù)可實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸的自動(dòng)識(shí)別,全天候、識(shí)別穿透能力強(qiáng)、無(wú)接觸磨損,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)物品的自動(dòng)識(shí)別等諸多特點(diǎn),將這一技術(shù)應(yīng)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(shí)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(shí)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(biāo)簽技術(shù)作為載體,大大推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)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(guò)傳感器、傳感節(jié)點(diǎn)和電子標(biāo)簽等方式完成的。傳感器作為一種檢測(cè)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(duì)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(yīng)當(dāng)實(shí)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(guò)增強(qiáng)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(yīng)物聯(lián)網(wǎng)低移動(dòng)性、低數(shù)據(jù)率的業(yè)務(wù)需求,實(shí)現(xiàn)信息安全且可靠的傳送,是當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)研究的一個(gè)重點(diǎn)。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(gè)方面,廣域方面主要包括IP互聯(lián)網(wǎng)、2G/3G/4G移動(dòng)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(dāng)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(yīng)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(jí)數(shù)增加,同時(shí)還涉及到各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)或多個(gè)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的融合問(wèn)題,如何從海量的數(shù)據(jù)中及時(shí)挖掘出隱藏信息和有效數(shù)據(jù)的問(wèn)題,給數(shù)據(jù)處理帶來(lái)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(jì)算等分布式計(jì)算技術(shù),成為解決以上難題的一個(gè)途徑。云計(jì)算為物聯(lián)網(wǎng)提供了一種新的高效率計(jì)算模式,可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)按需提供動(dòng)態(tài)伸縮的廉價(jià)計(jì)算,其具有相對(duì)可靠并且安全的數(shù)據(jù)中心,同時(shí)兼有互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的便利、廉價(jià)和大型機(jī)的能力,可以輕松實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享,用戶無(wú)需擔(dān)心信息泄露,黑客入侵等棘手問(wèn)題。云計(jì)算是信息化發(fā)展進(jìn)程中的一個(gè)里程碑,它強(qiáng)調(diào)信息資源的聚集、優(yōu)化和動(dòng)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(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)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(chǎng)等)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以自動(dòng)檢測(cè)并報(bào)告公路、橋梁的“健康狀況”,還可以避免過(guò)載的車輛經(jīng)過(guò)橋梁,也能夠根據(jù)光線強(qiáng)度對(duì)路燈進(jìn)行自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制。
在交通控制方面,可以通過(guò)檢測(cè)設(shè)備,在道路擁堵或特殊情況時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)配紅綠燈,并可以向車主預(yù)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(guò)綜合運(yùn)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(yùn)營(yíng)調(diào)度、電子站牌發(fā)布、IC卡收費(fèi)、ERP(快速公交系統(tǒng))管理等于一體。通過(guò)該系統(tǒng)可以詳細(xì)掌握每輛公交車每天的運(yùn)行狀況。另外,在公交候車站臺(tái)上通過(guò)定位系統(tǒng)可以準(zhǔn)確顯示下一趟公交車需要等候的時(shí)間;還可以通過(guò)公交查詢系統(tǒng),查詢最佳的公交換乘方案。
停車難的問(wèn)題在現(xiàn)代城市中已經(jīng)引發(fā)社會(huì)各界的熱烈關(guān)注。通過(guò)應(yīng)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(chǎng)通過(guò)采用超聲波傳感器、攝像感應(yīng)、地感性傳感器、太陽(yáng)能供電等技術(shù),第一 時(shí)間感應(yīng)到車輛停入,然后立即反饋到公共停車智能管理平臺(tái),顯示當(dāng)前的停車位數(shù)量。同時(shí)將周邊地段的停車場(chǎng)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(shí)間。
2)智能建筑(綠色照明、安全檢測(cè)等)
通過(guò)感應(yīng)技術(shù),建筑物內(nèi)照明燈能自動(dòng)調(diào)節(jié)光亮度,實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,建筑物的運(yùn)作狀況也能通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)及時(shí)發(fā)送給管理者。同時(shí),建筑物與GPS系統(tǒng)實(shí)時(shí)相連接,在電子地圖上準(zhǔn)確、及時(shí)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(hù)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(guò)對(duì)文物保存環(huán)境的溫度、濕度、光照、降塵和有害氣體等進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和控制,建立長(zhǎng)期的藏品環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),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(shí)現(xiàn)對(duì)文物蛻變損壞的有效控制。
4)古跡、古樹實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
通過(guò)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(shí)做出數(shù)據(jù)分析和保護(hù)措施。
在古跡保護(hù)上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能有選擇地將有代表性的景點(diǎn)圖像傳遞到互聯(lián)網(wǎng)上,讓景區(qū)對(duì)全世界做現(xiàn)場(chǎng)直播,達(dá)到擴(kuò)大知名度和廣泛吸引游客的目的。另外,還可以實(shí)時(shí)建立景區(qū)內(nèi)部的電子導(dǎo)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(xiàn)的采訪、分編、加工到流通、典藏和讀者證卡,RFD標(biāo)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(shí)現(xiàn)架位標(biāo)識(shí)、文獻(xiàn)定位導(dǎo)航、智能分揀等。
應(yīng)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(shí)只要把身份證或借書卡插進(jìn)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(guò)程更簡(jiǎn)單,只要把書投進(jìn)還書口,傳送設(shè)備就自 動(dòng)把書送到書庫(kù)。同樣通過(guò)掃描裝置,工作人員也能迅速知道書的類別和位置以進(jìn)行分揀。(2)數(shù)字家庭
如果簡(jiǎn)單地將家庭里的消費(fèi)電子產(chǎn)品連接起來(lái),那么只是—個(gè)多功能遙控器控制所有終端,僅僅實(shí)現(xiàn)了電視與電腦、手機(jī)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(shí),通過(guò)物聯(lián)網(wǎng) 與外部的服務(wù)連接起來(lái),才能真正實(shí)現(xiàn)服務(wù)與設(shè)備互動(dòng)。有了物聯(lián)網(wǎng),就可以在辦公室指揮家庭電器的操作運(yùn)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(gè)性化電視節(jié)目將會(huì)準(zhǔn)點(diǎn)播放;家庭設(shè)施能夠自動(dòng)報(bào)修;冰箱里的食物能夠自動(dòng)補(bǔ)貨。(3)定位導(dǎo)航
物聯(lián)網(wǎng)與衛(wèi)星定位技術(shù)、GSM/GPRS/CDMA移動(dòng)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)使用GPs技術(shù),使用和維護(hù)成本大大降低,并能實(shí)現(xiàn)端到端的多向互動(dòng)。(4)現(xiàn)代物流管理
通過(guò)在物流商品中植入傳感芯片(節(jié)點(diǎn)),供應(yīng)鏈上的購(gòu)買、生產(chǎn)制造、包裝/裝卸、堆棧、運(yùn)輸、配送/分銷、出售、服務(wù)每—個(gè)環(huán)節(jié)都能無(wú)誤地被感知和掌握。這些感知信息與后臺(tái)的GIS/GPS數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)縫結(jié)合,成為強(qiáng)大的物流信息網(wǎng)絡(luò)。
(5)食品安全控制
食品安全是國(guó)計(jì)民生的重中之重。通過(guò)標(biāo)簽識(shí)別和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以隨時(shí)隨地對(duì)食品生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)食品質(zhì)量進(jìn)行聯(lián)動(dòng)跟蹤,對(duì)食品安全事故進(jìn)行有效預(yù)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(shí)別的穿透性(主要指穿透金屬和液體)、遠(yuǎn)距離以及商品的防盜和跟蹤有了極大改進(jìn)。(7)數(shù)字醫(yī)療
以RFID為代表的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)可以幫助醫(yī)院實(shí)現(xiàn)對(duì)病人不間斷地監(jiān)控、會(huì)診和共享醫(yī)療記錄,以及對(duì)醫(yī)療器械的追蹤等。而物聯(lián)網(wǎng)將這種服務(wù)擴(kuò)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(shì)。(8)防入侵系統(tǒng)
通過(guò)成千上萬(wàn)個(gè)覆蓋地面、柵欄和低空探測(cè)的傳感節(jié)點(diǎn),防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。上海機(jī)場(chǎng)和上海世界博覽會(huì)已成功采用了該技術(shù)。
第二篇:對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)
我對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)
現(xiàn)代科技迅速發(fā)展,作為現(xiàn)代科技發(fā)展水平一項(xiàng)標(biāo)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(dòng)種田澆水、自動(dòng)噴灑農(nóng)藥與化肥等等夢(mèng)想現(xiàn)在都一步步成為現(xiàn)實(shí)。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?,大大提高人們的生活質(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(huì)經(jīng)濟(jì)的方方面面。廣泛推廣和應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),不僅可以完善和優(yōu)化物流供應(yīng)鏈管理體系,實(shí)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(dòng)作用。
物聯(lián)網(wǎng)的概念起源于由RFID對(duì)所有物品進(jìn)行標(biāo)識(shí)并利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別和管理。經(jīng)過(guò)不斷擴(kuò)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(guò)信息傳感設(shè)備,運(yùn)用射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)、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(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)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(yīng)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(biāo)簽、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層是物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物體、采集信息的來(lái)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(jì)算平臺(tái)等組成,是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的中樞,負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。
應(yīng)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(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步和物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用的逐步展開(kāi),國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)最有可能的發(fā)展演進(jìn)路線是標(biāo)準(zhǔn)化工作取得快速進(jìn)步,典型應(yīng)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(dòng)物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng)、物流監(jiān)控平臺(tái)、汽車等大宗商品的供應(yīng)鏈應(yīng)用等開(kāi)始并不斷向其他領(lǐng)域擴(kuò)展,關(guān)鍵技術(shù)逐漸成熟,管理機(jī)制得到規(guī)范,隱私保護(hù)與信息安全同步推進(jìn),商業(yè)模式借助應(yīng)用成本降低等而合理化,信息無(wú)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(duì)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(diǎn),人與所處的環(huán)境和諧共生,形成一個(gè)有機(jī)的整體出現(xiàn)。國(guó)內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)將從“感知中國(guó)”開(kāi)始,但“感知”只是第一步,其目的還在于感知后信息的應(yīng)用,因此,“智慧中國(guó)”應(yīng)是國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)下一階段更適宜的發(fā)展目標(biāo)。應(yīng)用需求總是推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的不竭動(dòng)力,建立人與物理環(huán)境間便捷聯(lián)系的需求就是未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展不竭動(dòng)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(lái)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(dòng)辨別車主是否喝酒、不用醫(yī)生親臨即可診斷并對(duì)癥下藥、當(dāng)你開(kāi)車到家時(shí)倉(cāng)庫(kù)門自動(dòng)打開(kāi),離開(kāi)家后房屋自動(dòng)關(guān)閉窗門切斷電源,諸如此類的事例將會(huì)越來(lái)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(jìn)入一個(gè)全新的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。
第三篇:對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程的大概認(rèn)識(shí)
對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程的大概認(rèn)識(shí)
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(yīng)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(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴(kuò)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(biāo)已經(jīng)從任何時(shí)間、任何地點(diǎn)連接任何人,發(fā)展到連接任何物品的階段,萬(wàn)物的連接就形成了物聯(lián)網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用,被稱為繼計(jì)算機(jī)、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(yīng)用拓展,與其說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò),不如說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)最初在1999年被提出的,即通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)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(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。這是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的“透明”管理。采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程等各種需要的信息,與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便識(shí)別、管理和控制。
在網(wǎng)上查閱知識(shí)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(jiǎn)化,而H2H是指人之間不依賴于PC而進(jìn)行的互連。因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)并沒(méi)有考慮到對(duì)于任何物品連接的問(wèn)題,故我們使用物聯(lián)網(wǎng)來(lái)解決這個(gè)傳統(tǒng)意義上的問(wèn)題。從本質(zhì)上而言,人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器的交互,大部分都是為了實(shí)現(xiàn)人與人之間的信息交互。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù),是一項(xiàng)系統(tǒng),目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有哪家公司可以全面負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)的整個(gè)系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè),許多專家認(rèn)為關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)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(jì)算等領(lǐng)域的研究。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)用途可以歸結(jié)為三種基本應(yīng)用模式:其一,對(duì)象的智能標(biāo)簽;其二,環(huán)境監(jiān)控和對(duì)象跟蹤;其三,對(duì)象的智能控制。物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐最早可以追溯到1990年施樂(lè)公司的網(wǎng)絡(luò)可樂(lè)販?zhǔn)蹤C(jī),這是物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用的初級(jí)模板。
很多人認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)將是下一個(gè)推動(dòng)世界高速發(fā)展的重要生產(chǎn)力,因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益,大大節(jié)約成本;另一方面可以為全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力。我對(duì)此持贊同態(tài)度。所以一定要學(xué)好相關(guān)知識(shí),為以后的角逐而努力。
第四篇:物聯(lián)網(wǎng)工程 認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)
西安郵電大學(xué)
通信與信息工程學(xué)院
認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告
(2016/2017 學(xué)年 第一學(xué)期)
實(shí)驗(yàn)名稱:
認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)學(xué)生姓名:
XXX 專
業(yè):
物聯(lián)網(wǎng)工程 學(xué)
號(hào):XXXXXX 指導(dǎo)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(yù)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(jì)浪潮,受到各國(guó)政府,企業(yè)和學(xué)術(shù)界的重視。本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行綜述分析。首先介紹了物聯(lián)網(wǎng)的起源,強(qiáng)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代社會(huì)的重要性。然后詳細(xì)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(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的四個(gè)層面以及主要技術(shù)。主要技術(shù)包括:射頻識(shí)別技術(shù),云計(jì)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(guò)去的幾個(gè)世紀(jì)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(dǎo)。18世紀(jì)發(fā)端于英國(guó)的工業(yè)革命開(kāi)啟了偉大的機(jī)械時(shí)代;19世紀(jì)下半頁(yè)開(kāi)始的第二次工業(yè)革命則迎來(lái)了非凡的電氣時(shí)代。20世紀(jì)開(kāi)啟了影響更加深遠(yuǎn)的信息時(shí)代,爾網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)技術(shù)成為這個(gè)時(shí)代的標(biāo)志。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),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(rèn)為是繼計(jì)算機(jī),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(guó)家紛紛提出了各自物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略。韓國(guó)的智能家庭,使民眾可以遠(yuǎn)程控制家電設(shè)備,并享受高質(zhì)量的雙向互動(dòng)多媒體服務(wù)。新加坡的下一代I-Hub,旨在通過(guò)一個(gè)安全,無(wú)處不在的網(wǎng)路實(shí)現(xiàn)下一代“U”型網(wǎng)絡(luò)。北京郵電大學(xué)的張平教授給出了MUSE(Mobile Ubiquitous Service Environment)的發(fā)展趨勢(shì)[1]。在我國(guó),物聯(lián)網(wǎng)已被視為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)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(gè)詞匯已出現(xiàn)多年,但是一直沒(méi)有給出權(quán)威的定義。不同的國(guó)家和研究小組對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的理解是不一樣的。物聯(lián)網(wǎng)沒(méi)有一個(gè)精確切且公認(rèn)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(shí)期,對(duì)其認(rèn)識(shí)還有待深化,人們需要通過(guò)大量的理論研究和工程實(shí)踐來(lái)透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì);第二,由于物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng),移動(dòng)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(duì)物聯(lián)網(wǎng)思考所基于的出發(fā)點(diǎn)不同,短期內(nèi)還沒(méi)有達(dá)成共識(shí)。例如,在美國(guó),學(xué)術(shù)界提出的普適計(jì)算(Pervasive Computing)和企業(yè)提出的智慧地球(Smart Planet);在歐洲,學(xué)術(shù)界提出的泛在計(jì)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(gè)被業(yè)界基本接受的定義:物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)各種信息傳感設(shè)備及系統(tǒng),如傳感器網(wǎng)絡(luò),射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification ,RFID),紅外感應(yīng)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(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò),按約定協(xié)議,把任
何物體通過(guò)接入網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)所形成的一個(gè)巨大的智能網(wǎng)絡(luò),通過(guò)這一網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行信息交換,傳遞和通信,以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)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(yīng)用。想要實(shí)現(xiàn)物物相聯(lián),就要通過(guò)各種類型與類別的傳感器獲取信息。每一個(gè)傳感器都是一個(gè)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(shí)時(shí)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(guò)各種有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合,將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)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(biāo)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(jì)算能力有限,主要的功能和作用是完成信息采集和信號(hào)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(yīng)。有以下幾種主要技術(shù):(1)射頻識(shí)別技術(shù)
它是物聯(lián)網(wǎng)中讓物品“開(kāi)口說(shuō)話”的關(guān)鍵技術(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)中,RFID標(biāo)簽上儲(chǔ)存著規(guī)范而具有互用性的信息,通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)物品識(shí)別。RFID技術(shù)可以識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體并可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,操作快捷方便。工業(yè)界經(jīng)常講RFID系統(tǒng)分為標(biāo)簽(Tag),閱讀器(Reader)和天線(Antenna)3大組件。[3]閱讀器通過(guò)天線發(fā)送電子信號(hào),標(biāo)簽接收到信號(hào)以后發(fā)射內(nèi)部存儲(chǔ)的標(biāo)識(shí)信息,閱讀器再通過(guò)天線接受并識(shí)別標(biāo)簽發(fā)回的信息,最后閱讀器再將識(shí)別結(jié)果發(fā)送給主機(jī)。
(2)傳感器技術(shù)
在物聯(lián)網(wǎng)中,傳感技術(shù)主要負(fù)責(zé)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(shí)別的一門多學(xué)科交叉的現(xiàn)代科學(xué)與工程技術(shù),它涉及傳感器,信息處理和識(shí)別的規(guī)劃設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā),制造,測(cè)試,應(yīng)用及評(píng)價(jià)改進(jìn)等活動(dòng)。
(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(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS作為移動(dòng)感知技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)延伸到移動(dòng)物體,采集移動(dòng)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(hào)信息。使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何圖形體來(lái)表示文字?jǐn)?shù)值信息,通過(guò)圖像輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)別以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理;二維碼能夠在橫向和縱向兩個(gè)方位同時(shí)表達(dá)信息,并能在很小的面積內(nèi)表達(dá)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(dòng)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(dòng)通信網(wǎng)(Mobile Communication Network)
移動(dòng)通信是移動(dòng)物體之間,或移動(dòng)物體與固定物體之間的通信。移動(dòng)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(jī)按照一定的通信協(xié)議組成的國(guó)際計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。
(3)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(Wireless Network)
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)既包括允許用戶建立遠(yuǎn)距離無(wú)線連接的全球語(yǔ)音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),也包括為近距離無(wú)線連接進(jìn)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(wú)線電通信站利用衛(wèi)星作為中繼而進(jìn)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(jì)算環(huán)境下,將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)海量的信息資源通過(guò)計(jì)算整合成一個(gè)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(yīng)用建立一個(gè)高效,可靠和可信的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算超級(jí)平臺(tái)。在這一層次上需要采用高性能計(jì)算技術(shù)及大規(guī)模的高速并行計(jì)算機(jī)群對(duì)獲取的海量信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制和管理,以便實(shí)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(chǔ)等,同時(shí)為上層應(yīng)用提供一個(gè)良好的用戶接口。支撐技術(shù)有以下幾種:
(1)云計(jì)算(Cloud Computing)
云計(jì)算是分布式計(jì)算技術(shù)的一種,其最基本的概念,是透過(guò)網(wǎng)絡(luò)龐大的計(jì)算處理程序自動(dòng)拆分成無(wú)數(shù)個(gè)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(jì)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(jì)算機(jī)直接嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中它融合了計(jì)算機(jī)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(guò)程中的一個(gè)標(biāo)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(shuō)沒(méi)有嵌入式技術(shù)就沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的美好未來(lái)。
(3)數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)
數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是信息系統(tǒng)的一個(gè)核心技術(shù)是一種計(jì)算機(jī)輔助管理數(shù)據(jù)的方法,他研究如何組織和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)如何高效的獲取和處理數(shù)據(jù)是通過(guò)研究數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存,設(shè)計(jì)管理及應(yīng)用的基本理論和實(shí)現(xiàn)方法。
3.4 應(yīng)用層
應(yīng)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(yīng)用技術(shù)是指用于直接支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行的技術(shù),應(yīng)用層主要是根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)借助互聯(lián)網(wǎng)手段開(kāi)發(fā)各類行業(yè)應(yīng)用的解決方案,將物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)與行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)信息化管理組織調(diào)度結(jié)合起來(lái),形成各類物聯(lián)網(wǎng)解決方案,構(gòu)建智能化的行業(yè)應(yīng)用。應(yīng)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(xué)方法的指導(dǎo)下,根據(jù)用戶需求,選擇各種技術(shù)
和產(chǎn)品將各個(gè)分離的子系統(tǒng)連接成為一個(gè)完整可靠,經(jīng)濟(jì)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(dá)到整體性能最優(yōu)。
4.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
4.1 智能家居
將各種家庭設(shè)備通過(guò)電信寬帶固話和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭設(shè)備的遠(yuǎn)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(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智慧的工具,優(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(lè)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(shí)用的家庭,醫(yī)療傳感設(shè)備,對(duì)家中的病人和老人的生理指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并將生成的勝利指標(biāo)數(shù)據(jù)通過(guò)電信網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到護(hù)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(huì)健康保健瓶頸問(wèn)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(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)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(huì)發(fā)展成為一個(gè)上萬(wàn)億元規(guī)模的高科技市場(chǎng),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(jì)算機(jī),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(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益大大節(jié)約成本,另一方面可以為全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力。目前美國(guó),歐盟等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。我國(guó)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(huì)同有關(guān)部門,在新一代信息技術(shù)方面正在開(kāi)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(xiàn):
[1]周洪波,《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 應(yīng)用 標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式》,北京:電子工業(yè)出版社,2011.7 [2]張學(xué)記,《智慧城市:物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及應(yīng)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(dǎo)論》,北京:電子工業(yè)出版社,2012.9
認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告
說(shuō)起來(lái)其實(shí)很慚愧,我作為一名物聯(lián)網(wǎng)的學(xué)生,其實(shí)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)并不是很了解。選專業(yè)的時(shí)候也是聽(tīng)說(shuō)這個(gè)專業(yè)前景很好,于是就選擇了它。昨天聽(tīng)了老師的講解,才對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有了一定的了解,并且覺(jué)得自己做了正確的選擇,物聯(lián)網(wǎng)是一項(xiàng)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(gè)層面—感知層。在感知層中我們可以利用射頻識(shí)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(guò)各種類型的傳感器對(duì)物體的物質(zhì)屬性,環(huán)境狀態(tài),行為態(tài)勢(shì)等靜動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行大規(guī)模,分布式的信息獲取與狀態(tài)辨識(shí),針對(duì)具體感知任務(wù)通常采用協(xié)同處理的方式對(duì)多種類,多角度,多尺度的信息進(jìn)行在線和實(shí)時(shí)計(jì)算,并與網(wǎng)絡(luò)中的其他單元共享資源進(jìn)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(jìn)行傳遞。這是物聯(lián)網(wǎng)的第二個(gè)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(guò)各種有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合,將物體的信息是時(shí)準(zhǔn)確的傳遞出去。但是物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時(shí)采集的信息數(shù)量極其龐大,形成了海量信息,在傳輸過(guò)程中為了保證數(shù)據(jù)的正確性和及時(shí)性必須采用更有效的技術(shù)手段以適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議環(huán)境。
我們通過(guò)感知層獲得,傳輸層傳遞的信息量十分大,此時(shí)我們需要一個(gè)高性能的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境,這就是物聯(lián)網(wǎng)的第三個(gè)層面—支撐層。在這個(gè)層面中,將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)大量和海量信息資源通過(guò)計(jì)算整合成一個(gè)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(yīng)用建立一個(gè)高效,可靠和可信的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算超級(jí)平臺(tái)。例如,云計(jì)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(gè)物聯(lián)網(wǎng)世界中了。在物聯(lián)網(wǎng)世界中,當(dāng)你在休息間隙想念自己的孩子時(shí),打開(kāi)手機(jī)可以隨時(shí)看到孩子在學(xué)校的狀態(tài)。當(dāng)你忙碌了一天準(zhǔn)備回家時(shí)可以用手機(jī)發(fā)出指令,讓空調(diào)開(kāi)始工作,讓電飯煲開(kāi)始煮飯。當(dāng)你在網(wǎng)上買了一瓶紅酒時(shí),可以使用RFID識(shí)別
技術(shù),從葡萄到酒的過(guò)程一覽無(wú)余。這些都是我們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)世界美好的設(shè)想,想要達(dá)到還需要我們不斷的努力與學(xué)習(xí)。
再了解了物聯(lián)網(wǎng)的概念后,我們?cè)诶蠋煹膸ьI(lǐng)下參觀了一些學(xué)校做出的成品。首先參觀的是一個(gè)智能水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)水源的水溫,酸堿度,是否被污染等各項(xiàng)指標(biāo)。如果有不合格的水,會(huì)排到另外的地方再次進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)它的各項(xiàng)指標(biāo)把水排到可以利用的地方。接下來(lái)參觀了一個(gè)智能氣象站,通過(guò)各種不同類型的傳感器可以監(jiān)測(cè)到溫度,濕度,風(fēng)速,風(fēng)向通過(guò)處理后反映在顯示屏上。然后參觀了感知農(nóng)業(yè),通過(guò)傳感器接收到各項(xiàng)指標(biāo)后根據(jù)用戶需求隨時(shí)進(jìn)行處理為設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動(dòng)監(jiān)測(cè),對(duì)環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。然后是最貼近我們生活的一部分,智能家居。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)我們可以利用手機(jī)控制窗簾,控制家里空調(diào)的溫度,控制燈泡的開(kāi)關(guān)等等。只要有一部小小的手機(jī)在手,就可以控制家里的一切。在商場(chǎng)中我們可以利用射頻識(shí)別技術(shù)來(lái)防盜。在物流公司中利用射頻識(shí)別技術(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)和貨倉(cāng)管理,省了許多人力物力。
當(dāng)然物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還存在著許多的問(wèn)題。比如物聯(lián)網(wǎng)的安全問(wèn)題。在應(yīng)用層,我們需要注重隱私信息保護(hù),計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)銷毀,知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等。在業(yè)務(wù)支撐管理層需要有高強(qiáng)度數(shù)據(jù)機(jī)密性和完整性服務(wù),入侵檢測(cè)和病毒檢測(cè)。在核心網(wǎng)絡(luò)層要保證數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中不泄露內(nèi)容,不被非法篡改等。這些問(wèn)題都等待著被我們解決。
我們?cè)O(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(shí)現(xiàn)了一小部分。還有更多問(wèn)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(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),去解決這些問(wèn)題,讓這些美好的設(shè)想都變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
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(gè)軌道面上,使地球表面任何地方在任一時(shí)刻都有至少6顆衛(wèi)星在視線之內(nèi),可達(dá)到準(zhǔn)確定位和跟蹤。4
地面監(jiān)控系統(tǒng):由1個(gè)主控站、6個(gè)監(jiān)測(cè)站、4個(gè)地面天線組成。負(fù)責(zé)收集由衛(wèi)星傳回的信息,并計(jì)算衛(wèi)星星歷、相對(duì)距離,大氣校正等數(shù)據(jù)。
用戶設(shè)備部分:即用戶GPS信號(hào)接收機(jī),主要功能是接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào),以獲得必要的導(dǎo)航和定位信息,經(jīng)數(shù)據(jù)處理,完成導(dǎo)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(lái)三角定位接受器的位置,并提供經(jīng)緯度坐標(biāo),可以達(dá)到準(zhǔn)確定位。但GPS定位的位置需要在可看見(jiàn)人造衛(wèi)星或軌道所經(jīng)過(guò)的地方,因此只用于室外定位。
組成:GPS手機(jī)+網(wǎng)絡(luò)基站+位置服務(wù)器+GPS
原理:1)AGPS手機(jī)將其的基站地址通過(guò)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(jī);2)手機(jī)的AGPS模塊根據(jù)輔助信息(以提升GPS信號(hào)的第一鎖定時(shí)間能力)接收GPS原始信號(hào); 3)手機(jī)解調(diào)GPS原始信號(hào)并計(jì)算手機(jī)到衛(wèi)星的距離,通過(guò)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(duì)GPS信息的處理,估算手機(jī)的位置,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)蕉ㄎ痪W(wǎng)關(guān)或應(yīng)用平臺(tái),完成手機(jī)用戶的定位。
特點(diǎn): 低功耗、成本低、時(shí)延短、網(wǎng)絡(luò)容量大、可靠、安全
網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(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(gè)PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)和一個(gè)或多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)組成的。
PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)必須是FFD,它負(fù)責(zé)發(fā)起建立和管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò),其它的節(jié)點(diǎn)(終端節(jié)點(diǎn))一般為RFD,分布在PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)的覆蓋范圍內(nèi),直接與PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)進(jìn)行通信。星型網(wǎng)通常用于節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少的場(chǎng)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(shí)體提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù);管理實(shí)體提供所有的其他管理服務(wù)。每個(gè)服務(wù)實(shí)體通過(guò)相應(yīng)的服務(wù)接入點(diǎn)(SAP)為其上層提供一個(gè)接口,每個(gè)服務(wù)接入點(diǎn)通過(guò)服務(wù)原語(yǔ)來(lái)完成所對(duì)應(yīng)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(guò)射頻識(shí)別(RFID),紅外感應(yīng)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(lái),進(jìn)行信息交換和共享,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
層次結(jié)構(gòu):物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層(行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)、行業(yè)應(yīng)用平臺(tái)),物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層(業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)、核心網(wǎng)絡(luò)、接入網(wǎng)絡(luò)),物聯(lián)網(wǎng)感知層(定位授時(shí)、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(jiǎn)單的無(wú)線系統(tǒng),只有兩個(gè)基本器件,該系統(tǒng)用于控制、檢測(cè)和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個(gè)詢問(wèn)器和很多應(yīng)答器組成。
RFID的組成::由天線,耦合元件及芯片組成,一般來(lái)說(shuō)都是用簽作為應(yīng)答器,每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。閱讀器:由天線,耦合元件,芯片組成,讀?。ㄓ袝r(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備,可設(shè)計(jì)為手持式rfid讀寫器(如:C5000W)或固定式讀寫器。
應(yīng)用軟件系統(tǒng) :是應(yīng)用層軟件,主要是把收集的數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理,并為人們所使用。
原理:標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào),憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息,或者由標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào),解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。
6.三要素:傳感器、感知對(duì)象、觀察者
特征:傳感器網(wǎng)絡(luò)是集成了監(jiān)測(cè)、控制以及無(wú)線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),節(jié)點(diǎn)數(shù)目更為龐大(上千甚至上萬(wàn)),節(jié)點(diǎn)分布更為密集;由于環(huán)境影響和能量耗盡,節(jié)點(diǎn)更容易出現(xiàn)故障;環(huán)境干擾和節(jié)點(diǎn)故障易造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化;通常情況下,大多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)是固定不動(dòng)的。另外,傳感器節(jié)點(diǎn)具有的能量、處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力等都十分有限。傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)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(jì)目標(biāo)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(diǎn)自定位技術(shù)、時(shí)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(jiǎn)稱,即“機(jī)器對(duì)機(jī)器”的縮寫,也有人理解為人對(duì)機(jī)器(man-to-machine)、機(jī)器對(duì)人(machine-to-man)等,旨在通過(guò)通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器和系統(tǒng)三者之問(wèn)的智能化、交互式無(wú)縫連接
特點(diǎn):(1)M2M通信與人和人之間的通信有本質(zhì)的區(qū)別,因?yàn)镸2M通信是面向機(jī)器的通信,它將遍布在日常生活中的機(jī)器設(shè)備連接起來(lái),組成網(wǎng)絡(luò),所以具有常規(guī)通信所沒(méi)有的特點(diǎn)。(2)M2M表達(dá)的是多種不同類型通信技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,包括機(jī)器之間通信、機(jī)器控制通信、人機(jī)交互通信以及移動(dòng)互聯(lián)通信。
3)M2M讓機(jī)器、設(shè)備在應(yīng)用處理過(guò)程中與后臺(tái)信息處理系統(tǒng)建立無(wú)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(yuǎn)程監(jiān)控、GPS等系統(tǒng),能夠使業(yè)務(wù)流程自動(dòng)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(jì)算是一種動(dòng)態(tài)的、易擴(kuò)展的、通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供虛擬化的資源計(jì)算方式。狹義云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式;廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式。“云” 是指由成千上萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)和服務(wù)器集群,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的“電腦云”。
特點(diǎn):以免費(fèi)或付費(fèi)使用的形式向用戶提供各種計(jì)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(tái)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),數(shù)字圖書館和數(shù)字檔案館
數(shù)字家庭,定位導(dǎo)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(guó)”的講話把我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)推向了高潮,無(wú)錫市率先建立了“感知中國(guó)”研究中心,中國(guó)科學(xué)院、運(yùn)營(yíng)商、多所大學(xué)在無(wú)錫建立了物聯(lián)網(wǎng)研究院,無(wú)錫市江南大學(xué)還建立了全國(guó)首家實(shí)體物聯(lián)網(wǎng)工廠學(xué)院。自溫總理提出“感知中國(guó)”以來(lái),物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,寫入“政府工作報(bào)告”,物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)受到了全社會(huì)極大的關(guān)注,其受關(guān)注程度是在美國(guó)、歐盟、以及其他各國(guó)不可比擬的。[1]
物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)是一個(gè)“中國(guó)制造”的概念,它的覆蓋范圍與時(shí)俱進(jìn),已經(jīng)超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報(bào)告所指的范圍,物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國(guó)式”標(biāo)簽。截至2010年,發(fā)改委、工信部等部委正在會(huì)同有關(guān)部門,在新一代信息技術(shù)方面開(kāi)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(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),具有良好的市場(chǎng)效益,《2013-2017年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)需求與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)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(chǎng)規(guī)模分別為600億元、300億元、280億元和150億元。2011年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到2600多億元。
物聯(lián)網(wǎng)本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,主要包括三大部分:首先是感知層,承擔(dān)信息的采集,可以應(yīng)用的技術(shù)包括智能卡、RFID電子標(biāo)簽、識(shí)別碼、傳感器等;其次是網(wǎng)絡(luò)層,承擔(dān)信息的傳輸,借用現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)、固聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)等即可實(shí)現(xiàn);第三是應(yīng)用層,實(shí)現(xiàn)物與物之間,人與物之間的識(shí)別與感知,發(fā)揮智能作用。