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物联网核心技术分析

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万方数据

万方数据

物联网关键技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“The Internet of things”。顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 物联网 .定义/特征 内涵 英文名:Internet of Things(IOT),也称为Web of Things。 物联网是指通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。 特征 和传统的互联网相比,物联网有其鲜明的特征。 首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。 其次,它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息,在传输过程中,为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议。 还有,物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。 “物”的涵义 这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围: 1、要有相应信息的接收器; 2、要有数据传输通路; 3、要有一定的存储功能; 4、要有CPU; 5、要有操作系统; 6、要有专门的应用程序; 7、要有数据发送器; 8、遵循物联网的通信协议; 9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。 “中国式”定义 物联网(Internet of Things)指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端设备(Devices)和设施(Facilities),包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的,如贴上RFID的各种资产(Assets)、

物联网技术基础--教学大纲

《物联网技术基础》课程大纲 一. 适用对象 适用于网络教育、成人教育相关专业学生。 二. 课程性质 《物联网技术基础》是物联网相关专业的专业基础课。本课程通过讲述物联网涉及的技术、知识、概念,展示一个应用前景广阔的物联网世界,启发学生的学习兴趣,培养学生的创新思维能力。 前序课程:计算机应用基础、计算机网络基础 三. 教学目的 学生通过本课程的学习,能够掌握物联网的基本概念和基本知识,理解物联网的关键技术如RFID技术、物联网传感器技术、无线传感网络技术、网络通信技术、自动识别技术,熟悉物联网相关的基本技术,如M2M技术、智能处理技术、物联网安全技术、云计算技术、数据挖掘技术、大数据技术等系统知识,了解物联网在智能电网、智能交通、智能医疗、智能环保、智能安防、智能农业、智能家居、智能物流、军事等领域的相关应用,为以后分析和解决工作中的相关问题打下良好的物联网专业知识基础。 四. 教材及学时安排 教材:吴功宜、吴英,物联网技术与应用,机械工业出版社,2013年9月 学时安排: 五. 教学要求(按章节详细阐述); 第一章物联网概论 教学要求: 了解:物联网发展的背景;物联网产业的发展。 掌握:相关定义、物联网的基本概念;物联网关键技术;。 理解:物联网相关研究的发展。

内容要点: 1.1 物联网发展的背景 1.1.1 比尔?盖茨与《未来之路》 1.1.2 Auto ID 实验室、RFID与物联网的概念 1.1.3 ITU与The Internet of Things研究报告 1.1.4 智慧地球与物联网 1.1.5 欧盟与各国政府发展物联网产业的规划 1.1.6 物联网在我国的发展与战略性新兴产业 1.2 物联网技术的特征 1.2.1 物联网的定义 1.2.2 物联网的主要技术特征 1.2.3 物联网与互联网的区别与联系 1.3 物联网关键技术与产业发展 1.3.1 物联网关键技术 1.3.2 物联网产业链结构 1.3.3 物联网产业的特点 1.3.4 物联网应用对我国经济与社会发展的影响 1.4 物联网与相关研究的发展 1.4.1 CPS的研究与发展 1.4.2 普适计算研究与发展 1.4.3 物联网、互联网、传感网与泛在网之间的关系 第二章物联网感知层技术 教学要求: 了解:自动识别技术的发展;智能传感器的研究与发展;智能信息感知设备的研究与发展。 理解与掌握:感知层的基本概念;RFID与自动识别技术;传感器与无线传感器网络;位置信息感知技术;智能信息感知设备与嵌入式技术。 应用:学会用物联网感知层技术知识分析和解决相关的问题。 内容要点: 2.1 感知层的基本概念 2.1.1 感知层在物联网中的重要性 2.1.2 感知节点的特点 2.2 RFID与自动识别技术的发展 2.2.1 自动识别技术的发展 2.2.2 条码、磁卡与IC卡 2.2.3 RFID标签 2.2.4 RFID应用系统结构与组成 2.2.5 RFID标签编码标准 2.3 传感器与无线传感器网络 2.3.1 传感器的基本概念

物联网技术及应用课后习题答案

物联网技术课后习题答案 第一章 1.“智慧地球”是由IBM公司提出的,并得到美国总统奥巴马的支持。 2.RFID属于物联网的感知层。 3.物联网有四个关键性的技术,其中传感技术能够接受物品“讲话”的内容。 4.物联网存在的问题有:技术标准问题,安全问题,协议问题,IP地址问题,终端问题共五大问题。制造技术不是。 5.物联网的理念是基于互联网、射频识别技术(RFID)、电子标签,在计算机互联网的基础上,利用射频识别技术,无线数据通信技术等,构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网。 6.中国的第一个提出建设物联网的城市是无锡。2009年8月温家宝总理来到无锡“物联网”技术研发中心考察,指出要尽快突破核心技术,把传感器技术和3G技术的发展结合起来。 7.物联网包含体系结构有三层,分别是感知层,网络层和应用层。基于应用服务设想,物联网可分为感知、传输、支撑、应用四大部分。其中感知和传输属于硬件系统中的感知层和网络层,支撑和应用属于软件系统中的应用层。 8.物联网的显着特点是技术高度集成,学科复杂交叉和综合应用广泛。 9.物联网,较直接的说,就是把实际金额所有的物体连接起来形成的网络,其关键技术有RFID、传感技术、无线网络技术和人工智能技术,其核心是智能技术,能让物品开口说话的是RFID。物联网的关键技术有:RFID,传感技术,无线网络技术,虚拟化技术与云计算 简答题 1.简述物联网的定义,分析物联网的“物”的条件。P8 答:物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。特别注意的是物联网中的“物”,不是普通意义的万事万物,这里的“物”要满足以下条件:1、要有相应信息的接收器;2、要有数据传输通路;3、要有一定的存储功能;4、要有处理运算单元(CPU);5、要有操作系统;6、要有专门的应用程序;7、要有数据发送器;8、遵循物联网的通信协议;9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。 2.简述15年周期定律和摩尔定律。 答:十五年周期定律:计算模式每隔15年发生一次变革。摩尔定律:集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。 3.名词解释:RFID,EPC,ZigBee。 答:RFID (Radio Frequency Identification)即射频识别,俗称电子标签,一种自动识别技术,可以快速读写、长期跟踪管理,通过无线射频方式进行非接触双向数据通信对目标加以识别。EPC(Electronic Product Code),即产品电子代码,为每一件单品建立全球的、开放的标识标准,实现全球范围内对单件产品的跟踪与追溯。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。 4.简述物联网的体系结构。 答:物联网可以简要分为核心层、接入层,软件核心层主要是应用层,硬件接入层包括网络层和感知层。感知层一般包括RFID感应器、传感器网关、接入网关、RFID标签、传感器节点、智能终端等,网络层包括无线传感网、移动通讯网络、互联网、信息中心、网管中心等;软件应用层是为了管理、维护物联网以及为完成用户的某种特定任务而编写的各种程序的总和。 5.分析物联网的关键技术和应用难点。 答:关键技术为RFID、无线网络技术、传感技术、人工智能技术。应用难点在于其技术标准问题、数据安全问题、IP地址问题、终端问题。6举例说明物联网的应用领域及前景。 答:物联网应用领域很广,几乎可以包含各行各业。目前在环境保护、社区服务、商务金融等方面,例如“移动支付”、“移动购物”、“手机钱包”、“手机银行”、“电子机票”等,前景广阔可观,应用潜力巨大,无论是服务经济市场,还是国家战略需要,物联网都能占据重要地位 第二章 一、选择题 1. EPC-256Ⅰ型的编码方案为_____C_____。 A) 版本号2 位,EPC 域名管理21 位,对象分类17 位,序列号24 位 B) 版本号2 位,EPC 域名管理26 位,对象分类13 位,序列号23 位 C) 版本号8 位,EPC 域名管理32 位,对象分类56 位,序列号160 位 D) 版本号8 位,EPC 域名管理32 位,对象分类56 位,序列号128 位2.EPC 条形码的编码方式有一维条码与二维条 码两种,其中二维条码_____C_____。 A) 密度高,容量小 B) 可以检查码进行错误侦测,但没有错误纠正 能力 C) 可不依赖资料库及通讯网路的存在而单独 应用 D) 主要用于对物品的标识 3. 模拟信号到转换成数字信号的三个阶段为 ____A______。 A) 抽样-量化-编码B) 抽样-编码-量化 C) 编码-抽样-量化D) 量化-编码-抽样 4.下列因素不会影响读写器识别电子标签有效 距离的是_____D______。 A) 读写器的发射功率B) 系统的工作频率 C) 电子标签的封装形式D) 阅读器和应答器耦 合的方式 5. 下列哪种情况会导致极化损失最大 ____B_____。 A) 用+ 45° 极化天线接收垂直极化或水平极化 波 B) 用水平极化的接收天线接收垂直极化的来 波 C) 用垂直极化天线接收+45° 极化或-45°极 化波 D) 用线极化天线接收任一圆极化波 二、填空题 1. 目前的EPC 系统中应用的编码类型主 要有三种:__64___位、__96___位和__256___位, EPC编码由___版本号_、___产品域名管理__、____ 产品分类部分_和_____序列号___四个字段组成。 2. EPC 系统由___产品电子编码体系(EPC) _、___射频识别系统__及__高层信息网络系统_ 三部分组成。 3. RFID 系统主要由____应答器_、___阅读 器_和____高层__组成。其中阅读器用于产生____ 射频载波_完成与_____应答器__之间的信息交互 的功能。 4. 应答器具体可以分为____无源(被动式) 应答器__、___半无源(半被动式)应答器___和 ____有源(主动式)应答器__。 5. RFID 的种类有__近场天线___,__远场天线 _,___偶极子天线_____,__微带贴片天线 ______,___RFID 电感耦合射频天线_______五种。 三、简答题 1、什么是EPC 中文称为产品电子代码,是国际条码组织推出 的新一代产品编码体系。 2、请简要叙述EPC系统的组成,以及各个部分 的英文简写 EPC系统有产品电子编码体系、RFID系统及高 层信息网络系统三部分组成,共六个方面。产 品电子编码体系:EPC编码标准RFID系统:EPC 标签,识读器,高层信息网络系统:Savant(神经 网络软件),对象名称解析服务,实体标记语言。 EPC载体、读写器、EPC产品管理中间件、网 络、ONS、PML服务器、数据库等。 其中ONS ( Object Naming Servicer,对象名称 解服务器),它用来把EPC转化成IP地址,用来 定位相应的计算机和完成相应的信息交互服 务。 PML ( Physical Markup Language,实体标识语 言)服务器中,存储用PML描述的实物信息,如 实物名称、种类、性质、生产日期、生产厂家 信息、实物存放位置、实物的使用说明等。 3、EPC编码有几项技术要求每项要求具体如何 EPC数字信息代表了该产品的生产地区、生产 商、生产日期、产品属性等数据信息。 目前的EPC系统中应用的编码类型主要有三 种:64位、96位和256位,EPC由版本号、产 品域名管理、产品分类部分和序列号四个字段 组成,版本号字段代表了产品所使用的EPC的 版本号,这一字段提供了可以编码的长度。 产品域名管理字段标识了该产品生产厂商的具 体信息,如厂商名字,负责人以及产地。 产品的分类字段部分可以使商品的销售商能够 方便地对产品进行分类。序列号用于对具体单 个产品进行编码。对于具体的编码标准现在已 经推出有:EPC-96Ⅰ型,EPC-64Ⅰ型、Ⅱ型、 Ⅲ型,EPC-256Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型等编码方案。 4、条形码分为几种请简要说明每种条形码的特 点 条形码可以有一维的,还有二维条形码,黑条 和空白的排列就代表了商品的产品属性等特征 信息,因而在许多领域有广泛的应用,因其各 自特点差异,其用途也各不相同,日常我们多 见到的是一维条码。 在EPC条形码的编码方式中在水平和垂直方向 的二维空间存储信息的条码,称为二维条码 (2-dimensional bar code),可直接显示英文、 中文、数字、符号、图形;存储数据量大,可 存放1k字符,可用扫描仪直接读取内容,无需 另接数据库;保密性高(可加密);安全级别最 高时,损污50%仍可读取完整信息。 5、RFID系统基本组成部分有哪些 标签,应答器,阅读器,天线和中间件。 关键组件主要有应答器、阅读器和处理软件二 维条形码。 6、电子标签分为哪几种简述每种标签的工作原 理(没查到) 7、RFID产品的基本衡量参数有哪些 阅读器性能参数:工作频率、作用距离、数据 传输速率、安全要求、存储容量与成本,RFID 系统的连通性,多电子标签同时识读性。 天线部分:天线效率,方向性系数,增益系数, 波瓣宽度,方向图 8、简述天线的工作原理。 天线是一种以电磁波形式把前端射频信号功率 接收或辐射出去的装置,是电路与空间的界面 器件,用来实现导行波与自由空间波能量的转 化,在电磁能量的转换过程中,完成信息的交 互。 无线电发射机输出的射频信号功率,通过馈线 (电线)输送到天线,由天线以电磁波形式辐 射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接下 来,并通过馈线送到无线电接收机。 9、对于抛物面天线,已知它的抛物面直径为 2m,中心工作波长为2cm,根据统计出来的经 验数据,请计算其增益近似为多少。 答:对于抛物面天线,可用下式近似计算其增 益:G(dBi)= 10 lg { 4.5 ×(D / λ0)2} 式中,D为抛物面直径;λ0为中心工作波长; 4.5是统计出来的经验数据。 现在D=2m,中心工作波长λ0=0.02m,代入公 式得G=95.42 dBi。 如果已知天线长度0.5 ,G(dBi)=10lg{2×0.5/2} 10、RFID天线主要分为哪几种各自的特点如何 近场天线:设计比较简单,一般采用工艺简单, 成本低廉的线圈型天线。 远场天线:工作距离较远,一般位于读写器天 线的远场。 偶极子天线:可靠性极高,高增益,高功率, 窄频带场合使用。 微带贴片天线:质量轻,体积小,剖面薄,成 本低,易于大量生产。 第三章 一、选择题 1. 在我们每个人的生活里处处都在使用着 各种各样的传感器,下列使用到光电传感器 的是____C_______。 A) 电视机B) 燃气热水器报警 C) 数码照相机D) 微波炉 2. 根据传感技术所蕴涵的基本效应, 可以将传感器分为三种类型,下列类型中 ___D_______不在其中。 A) 物理型B) 化学型 C) 生物型D) 自然型 3. 下列特性中,_____C______不是气敏传感 器的特性之一。 A) 稳定性B) 选择性 C) 互换性D) 电源电压特性 4. 具有很高的线性度和低的温度漂移的传 感器是____B_______。 A) 温度传感器B) 智能传感器 C) 超声波传感器D) 湿度传感器 5. 在微电子机械系统(MEMS)中,材料以 _____A______为主。 A) 硅B) 钨 C) 铁D) 钼 二、填空题 1. 传感器是一种能把特定的___被测信号 ________,按一定规律转换成某种可用___信号输 出_____的器件或装置,以满足信息的传输、处 理、记录、显示和控制等要求。___敏感元件_____ 与__转换元件___是传感器的两个基本元件, 2. 传感器的输出量对于随时间变化的输入量的 响应特性称为传感器的___动态特性________,衡 量静态特性的重要指标是___线性度________、___ 灵敏度________、___迟滞________和__重复性 _________等。 3. 湿度传感器按照结构分类法可分为____电阻 式_______和___电容式________两种基本形式,其 湿度传感器的敏感元件分别为___湿敏电阻 ________和__湿敏电容_________。 4. 超声波传感器的主要性能指标有___工作频 率________、___工作温度________和___灵敏度 ________。 5. 传感器信号处理的主要目的是,根据传感器 输出信号的特点采取不同的信号处理方 法来提高测量系统的__测量精度_________和___ 线性度________。 三、简答题 1.简述传感器的基本原理及组成 基本原理:把特定的被测信号,按一定规律转 换成某种可用信号输出。 组成:敏感元件及转换元件 2.简述传感器的静态特性和动态特性 静态特性:是指被测量的值处于稳定状态时的 输出与输入关系。 动态特性:是指其输出对随时间变化输入量的 响应特性。 3.简述超声波传感器的系统组成及工作原理。 系统组成:发送传感器,接收传感器,控制部 分与电源部分。 工作原理:超声波是一种在弹性介质中的机械 振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵向 振荡(纵波)。超声波可以在气体、液体及固体 中传播,其传播速度不同。另外,它也有折射

物联网发展现状及趋势分析

物联网发展现状及趋势分 析 Last revision on 21 December 2020

物联网发展现状及趋势分析物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用,对新一轮产业变革和经济社会绿色、智能、可持续发展具有重要意义。因其具有巨大增长潜能,已是当今经济发展和科技创新的战略制高点,成为各个国家构建社会新模式和重塑国家长期竞争力的先导。一、什么是物联网(一)物联网的定义物联网是新一代信息技术的重要组成部分,指的是将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其英文名称是“The Internet of things”,也称作“The Internet of everything”。顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。其含义有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。1991年美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ashton教授首次提出物联网的概念。1999年MIT建立了“自动识别中心(Auto-ID Center)”,提出“万物皆可通过网络互联”,阐明了物联网的基本含义。早期的物联网是依托射频识别(RFID)技术的物流网络。2005年11月,国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005:物联网》,引用了“物联网”的概念。物联网的定义和覆盖范围有了较大的拓展,不再只是指基于RFID技术的物联网。2009年欧盟执委会发表了欧洲物联网行动计

物联网的关键技术

物联网的关键技术 摘要: 物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络,是新一代信息技术的重要组成部分,近年来发展迅速,具有广阔的应用前景[1]。作为动态的全球网络基础设施,它的根本是物与物、人与物之间的信息传递与控制。物联网技术是一项综合性的技术,涵盖了从信息获取、传输、存储、处理直至应用的全过程,其关键在于传感器和传感网络技术的发展和提升,根据侧重点不同物联网技术的划分标准也不同,国际电信联盟的报告分为四大关键性技术:标签物品的RFID、感知事物的传感网络技术、思考事物的智能技术、微缩事物的纳米技术[2]。本文首先介绍这些技术的基本原理和发展,并就其中的几个核心技术进行详细的认识和探究,同时分析技术应用背后面临的问题和挑战,为物联网的发展提出更具前瞻性的建议。 关键词:物联网关键技术 RFID 面临问题 0引言 物联网是将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”的,如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”,通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。 从1999年Ashton教授在研究RFID时最美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网(Internet of Things)这个词,2005年在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟正式提出了物联网的概念,到现如今各国政府重视下一代的技术规划,纷纷将物联网作为信息技术发展的重点。IBM更是提出“智慧的地球”的最新策略,并且希望在基础建设的执行中,植入“智慧”的理念,从而带动经济的发展和社会的进步,希望以此掀起“互联网”浪潮之后的又一次科技产业革命[3]。 一般而言,可以将物联网从技术架构上来分为三层[4]:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感

物联网关键技术的理解和比较

物联网关键技术的理解和比较 朱凌亮 B13111028 目录 第一章:物联网关键技术的简介 第二章:物联网的发展过程 第三章:物联网关键技术之感知技术 第四章:物联网关键技术之网络通信技术 第五章:物联网关键技术之数据融合与智能技术第六章:物联网关键技术之纳米技术 第七章:物联网现存问题 第八章:物联网的发展前景

物联网关键技术的简介 物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络,是新一代信息技术的重要组成部分,近年来发展迅速,具有广 阔的应用前景。作为动态的全球网络基础设施,它的根本是物与物、人与物之间的信息传递 与控制。物联网技术是一项综合性的技术,涵盖了从信息获取、传输、存储、处理直至应用的 全过程,其关键在于传感器和传感网络技术的发展和提升,根据侧重点不同物联网技术的划 分标准也不同,国际电信联盟的报告分为四大关键性技术:感知技术、网络通信技术、数据 融合与智能技术、纳米技术。 物联网是将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、 工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”的,如贴上RFID的各 种资产、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”,通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成、以及基于云计算的SaaS 营运等模式,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、 预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等 管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。 从1999年Ashton教授在研究RFID时最美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网(Internet of Things)这个词,2005年在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟正式 提出了物联网的概念,到现如今各国政府重视下一代的技术规划,纷纷将物联网作为信息技 术发展的重点。IBM更是提出“智慧的地球”的最新策略,并且希望在基础建设的执行中,植入“智慧”的理念,从而带动经济的发展和社会的进步,希望以此掀起“互联网”浪潮之 后的又一次科技产业革命。 一般而言,可以将物联网从技术架构上来分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层 由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、 二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳 鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体, 采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平 台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联 网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。 技术的发展与进步促成了物联网的快速发展,而其中的关键技术对物联网更是具有不同凡响 的影响和意义。 物联网的发展过程 1990年物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine。 1991年美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念。 1995年比尔盖茨在《未来之路》一书中也曾提及物联网,但未引起广泛重视。 1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心(Auto-ID)”,提出“万物皆可通过网络互联”,阐明了物联网的基本含义。早期的物联网是依托射频识别(RFID)技术的物流网络,随着技术和应用的发展,物联网的内涵已经发生了较大变化。 2003年,美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生2004年 日本总务省(MIC)提出u-Japan计划,该战略力求实现人与人、物与物、人与物之间的连接,希望将日本建设成一个随时、随地、任何物体、任何人均可连接的

绿色物联网:需求、发展现状和关键技术

综述 从物联网的概念提出至今,政产学研用各界大力投入物联网的研究和建设工作中。当前,物联网主要集中在传统的技术设计和行业应用方面,作为信息技术产业的重要组成部分,其建设和发展必然受到能源和成本问题的制约,绿色节能也是目前关注较少的一个领域。为从根本上理清物联网目前存在的能耗问题,为建设高能效的绿色物联网提供理论依据,本文首先介绍了绿色物联网的基本概念,对绿色物联网的发展进行了分析,然后根据物联网的发展需求,结合我国物联网的发展现状,对当前绿色物联网各层的能耗构成进行了具体分析,总结了产业界和学术界在绿色物联网方面的推动工作;同时以物联网的层次关系为出发点,对绿色物联网各层的绿色节能和能效优先设计技术进行了深入分析和梳理,然后结合物联网层次关系给出了当前研究界对绿色物联网研究的各个环节的主要技术,最后对绿色物联网的未来发展进行了总结和展望。 关键词 物联网;绿色通信;能耗;能效 绿色物联网:需求、发展现状和关键技术* 张 兴,黄 宇,王文博 (北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室无线信号处理与网络实验室(WSPN )北京100876) 摘要 1前言 物联网近年得到政产学研用社会各界的极大关注,美 国权威咨询机构Forrester 预测[1],到2020年,全球物物互联的业务跟人与人通信的业务相比,将达到30∶1,因此物联网被称为下一个万亿级的通信业务。自1999年美国移动计算和网络国际会议提出物联网的概念以来,物联网的研究已经经过了十几个年头。2009年8月7日,国务院总理温家宝在视察中国科学研究院嘉兴无线传感网络工程中心无锡研发分中心时,提出“在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”,并且明确要求尽快建立我国的传感信息中心,称为“感知中国”。在关注物联网技术发展的同时注意到,整个物联网的能耗问题日益突出,绿色物联网的需求越来越迫切。为了避免以往“先发展,后治理”的错误行业误区,适应“绿色通信”的发展趋势,减小 通信行业发展对生态环境的压力,在大力发展物联网的同时,提前做好绿色物联网的相关研究工作,对我国物联网未来的健康发展具有重要的指导意义。 绿色物联网,一般指节能减排,减少环境污染、资源浪费以及对人体和环境有危害的新一代物联网设计理念,通过对网络设备进行改造、优化并引入新技术,以达到降低能耗的目的,最终实现人与自然的和谐相处,实现可持续发展。 2物联网的绿色发展需求 作为最大的发展中国家以及第二大能源消费国,并且 从目前情况来看,通信行业已经成为耗电大户,排在全国各行业的第12位[2]。巨额的用电成本不仅阻碍了行业的发展,也意味着碳排放量的大幅度升高。 物联网作为一种全新的网络形态,除包括无线传感器网络之外,还包括无线/有线接入网、IP 核心网以及大型计算处理管理平台,几乎包含ICT 产业的各个领域,庞大的 *国家“973”计划基金资助项目(No.2012CB316005),国家自然科学基金资助项目(No.61001117,No.U1035001)96

2018中国物联网10大核心技术概述

2018中国物联网10大核心技术概述 经历了近10年的技术发展变革,物联网是如何不知不觉间正在改变着人们的生活,看看以下最新的物联网10大深度技术汇总,一起随着云里物里来看下吧。 TOP1IoT军事技术 物联网军事技术是一项利用IoT感知技术在军事活动中获取人、装备、作战环境状态的信息特征,从而实现在军事活动中做出智能化决策和控制局势的军事方针;据悉,早于2012年10月军方联合了社会研究机构合力创建了“军事物联网联合实验室”,构建了装备感知系统、研制了军用自组网、专用芯片、空间加密技术、侦查、排雷、作战机器人作战体系、单兵无人机系统、机器人识别控制定位技术、智能避弹技术、智能侦查体系等诸多IoT军事技术,这项技术的持续创新和变革将给予我国国防建设带来更具国际竞争力的安全保障价值。 TOP2智能处理应用技术 工业自动化技术结合AI智能、M2M技术之后,推动了自动化技术从半自动化或基于固定程序的自动化阶段进入到基于AI智能处理的全自动化阶段,在这个过程中智能处理应用技术逐渐成熟和标准化,传统的PLC或单片机控制传动(气动(液压)、电动、机械传动)将会被AI智能处理器所替代,普通的机械装置将会被更加灵活的智能机器人取代,目前应用场景主要用于智慧工业和农业,如:嵌入式智能灌溉、自动化无人生产线、智能医疗健身器械等,工业4.0时代,该项技术将会取代大量劳动力成为各产业基层核心生产力。 TOP3无线智能应用技术 要说物联网技术当中哪项技术最亲民、最贴近人们的娱乐生活当属无线智能应用技术,该技术让设备与设备之间越过了操作系统、通信模式、硬件接口、程序语言等层层不同障碍,使得M2M跨平台数据交互畅通无阻,在M2M无线设备交互中无线智能应用技术进一步提升了M2M交互体验,更强的传输速率和更稳定的信号收发、让M2M商用智能硬件得到了大规模量产和市场推广,今年新推出发行的移动硬盘无线扩展器(一款可以让手机和硬盘间实现数据交互、在线阅览、上传下载等功能交互)、无线充电智能终端、可拓展多负载无线多功能触摸屏等诸多智能硬件,让无线智能应用技术再一次夺大众眼球。 TOP4IoT生物医疗技术 生物技术在细胞学、DNA遗传学的应用与发展的基础上,很多医学专家开始试图结合物联网技术为生物学提供新的研究方向,从生物感知到疾病状态识别和检测技术上不断地有新的学术成果诞生,这意味着从疾病预防到疾病控制到人体机能免疫环节上物联网生物医疗技术在逐步进入应用阶段,今年BAT等知名企业也纷纷投入智慧医疗产业当中,越来越多的团队投入到生物医疗技术的研发中,相信在不久的将来IoT生物技术将会得到大规模地应用与普及。 TOP5无人测检技术

物联网关键技术和应用

中科院孙利民:物联网关键技术和应用 2009年11月21日10:53 来源:人民网―无线频道 为全面探讨和分享全球物联网产业链成熟度和最新发展情况,特别是物联网作为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮在全球的部署和运营情况。由天地互连公司主办的“2009无线技术世界暨物联网国际高峰会议”于2009年11月19日-20日在北京国宾酒店顺利举办。 中科院软件所研究员孙利民在大会上发表了题为《物联网关键技术和应用》题演讲。 中科院软件所研究员孙利民 以下为演讲实录: 孙利民:大家好,我来自中科院软件所。我给大家报告的题目是《物联网的关键技术》,前面中科院的侯老师和几个运营商都谈论了物联网,特别是侯老师谈了物联网上层的概念和发展趋势,运营商从产业界去谈物联网,包括我们Intel谈到了云计算,这是支撑物联网很好的技术。 我以前是从无线传感器网络的,我从这个角度谈一下对于物联网的认识。 首先,谈一下我们对于物联网的理解和关键技术,以及一些典型的应用。现在物联网非常热闹,包括了我们的股市,前一段时间听起来与这个相关的都在发生波动。其实有两个事情是相关的,第一个是IBM的云计算提出了这个概念之后,受到了美国政府的重视,特别是奥巴马政府是作为将来的一个救市重要的发展方向。在中国,温总理在8月7日到无锡中科院的高新微纳传感网工程技术研发中心时,对该中心对感知中国传感网络的发展做了很好的规划。 其实这个概念在很早就提出来了,最早从我们的资料上看到,是98年MIT的Kevin,他提出了物联网这个概念。他当时的概念是希望把RFID和其他的传感器,与我们平常用到的物品放在一起,嵌入到这些设备里面,使日常的物品联在一起,形成一个比较简单的物联网。然后是由世界上的四个大学,他们成立了RFID的分布式的中心,这个中心研究的方向,就是以RFID为基础,构建一个全球性的RFID的架构,对我们的物品能够进行实时的跟踪。在05年的ITU研究报告,就是比较正式的RFID,比较全面正确的认识了物联网相关的内容和知识。美国对于物理上的物联网认识比较多一点,IBM加上了网络,是在物体上,包括了桥梁、火车、隧道等都加上传感器,通过传感器获取物体的自身状态、周围的环境状态,是把计算的能力、联网的能力都融入进来。它是物体或者是上网,它能够更有智能化。 这是09年欧洲报告上的东西,他们在这个定义里面叫做Internet of Things。他们认为是物理和虚拟的实体,这个实体是可标识的,在时间和空间上是可移动的。他认为是这样的概念,它具有一些属性,包括了可标识、可通信、可信息交换的,这是任何一个物体都具有的。到上层可以创建、可以管理、可以毁灭其他的物体。

物联网知识概述(基础知识)

物联网基础知识概述 物联网被称作第三次信息产业革命,受到各国政府重视,自从温家宝总理2009年在无锡提出“感知中国”以来中国物联网产业经过三年多的发展,已经具有一定规模,到底什么是物联网,都有哪些核心技术,现在的发展状况如何等等,带着这些疑问,笔者对物联网基础知识做的简单整理,希望能够帮助大家解决这些疑问。(本文仅供大家参考学习) 一、什么是物联网 物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 二、物联网认识误区 由于物联网属于新兴的朝阳产业,到目前还没有一股真正意义的概念,目前对其认识存一下误区。 误区之一 把传感网或RFID网等同于物联网。事实上传感技术也好、RFID技术也好,都仅仅是信息采集技术之一。除传感技术和RFID技术外,GPS、视频识别、红外、激光、扫描等所有能够实现自动识别与物物通信的技术都可以成为物联网的信息采集技术。传感网或者RFID网只是物联网的一种应用,但绝不是物联网的全部。 误区之二 把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸,把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台。实际上物联网绝不是简单的全球共享互联网的无限延伸。即使互联网也不仅仅指我们通常认为的国际共享的计算机网络,互联网也有广域网和局域网之分。 物联网既可以是我们平常意义上的互联网向物的延伸;也可以根据现实需要及产业应用组成局域网、专业网。现实中没必要也不可能使全部物品联网;也没必要使专业网、局域网都必须连接到全球互联网共享平台。今后的物联网与互联网会有很大不同,类似智慧物流、智能交通、智能电网等专业网;智能小区等局域网才是最大的应用空间。 误区之三 认为物联网就是物物互联的无所不在的网络,因此认为物联网是空中楼阁,是目前很难实现的技术。事实上物联网是实实在在的,很多初级的物联网应用早就在为我们服务着。物联网理念就是在很多现实应用基础上推出的聚合型集成的创新,是对早就存在的具有物物互联的网络化、智能化、自动化系统的概括与提升,它从更高的角度升级了我们的认识。 误区之四 把物联网当成个筐,什么都往里装;基于自身认识,把仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用。如,仅仅嵌入了一些传感器,就成为了所谓的物联网家电;把产品贴上了RFID 标签,就成了物联网应用等等。 三、实现物联网主要核心技术 以下是实现物联网的五大核心技术: 核心技术之感知层:传感器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统和GPS技术

物联网的关键技术汇总

物联网的关键技术 摘要 物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络,是新一代信息技术的重要组成部分,近年来发展迅速,具有广阔的应用前景[1]。作为动态的全球网络基础设施,它的根本是物与物、人与物之间的信息传递与控制。物联网技术是一项综合性的技术,涵盖了从信息获取、传输、存储、处理直至应用的全过程,其关键在于传感器和传感网络技术的发展和提升,根据侧重点不同物联网技术的划分标准也不同,国际电信联盟的报告分为四大关键性技术:标签物品的RFID、感知事物的传感网络技术、思考事物的智能技术、微缩事物的纳米技术[2]。本文首先介绍这些技术的基本原理和发展,并就其中的几个核心技术进行详细的认识和探究,同时分析技术应用背后面临的问题和挑战,为物联网的发展提出更具前瞻性的建议。 关键词:物联网关键技术RFID

Abstract The Internet of things is a based on the information such as the Internet, the traditional telemunication network bearer, so that all can be independently addressable ordinary physical objects to achieve interoperability of networks is an important part of the new generation of information technology, the rapid development in recent years, with a broad Prospects. As a dynamic global network infrastructure, it is simply the transmission of information and control things and things, between persons and things. Things technology is an integrated technology, covering the information obtained from the transmission, storage, processing until the whole process of the application, the key lies in the sensor and sensor network technology development and promotion, according to the different focus of networking technology different criteria for the classification, the International Telemunication Union report is divided into four key technologies: label items RFID, sensor network technology perceive things, think about things smart technology, miniature things nanotechnology. This paper describes the basic principles and development of these technologies and a detailed understanding and exploring on a few of the core technology, and analyzes the problems and challenges facing the technology behind the application, put forward more proactive proposals for the development of things. Key words:Web of Things,key technology,RFID

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