传感网、泛在网和物联网的比较分析

传感网、泛在网和物联网的比较分析
传感网、泛在网和物联网的比较分析

传感网、泛在网与物联网比较分析

摘要:随着网络技术的高速发展,原本实现人与人之间沟通的互联网已不能很好的满足现代生活的需要,继而提出了传感网、泛在网、物联网这些新兴网络概念。但直至今日,这些概念仍没有公认的精准定义,造成很多人对概念的混淆误解。本文全面综述传感网、泛在网、物联网的概念内涵、关键技术、发展现状和三者间联系与区别。

关键词:传感网;泛在网;物联网

The comparision between Sensor network、

Ubiquitous network and The Internet of things Abstract:With the development of network technologies,the communication between persons over the Internet cannot meet the demand of people.Therefore,some new concepts about network are raised,such as sensor network、ubiquitous network and the Internet of things.But to this day,there is no accurate definition for these concepts causing many people’s confusion about them. This paper gives an overall survey about the concepts of sensor network、ubiquitous network and the Internet of things, the key technology development, the present situation and the relationship and difference between them.

Keywords: sensor network;ubiquitous network ;The Internet of things

1 泛在网

泛在网概念的引入源于上世纪90年代,首先由美国加州Xerox(施乐)公司Palo Alto研究中心首席科学家Mark Weiser博士在1991年提出。它的目标是使计算机融入人的生活空间,帮助人类实现“任何时刻(anytime)、任何地点(anywhere)、任何人(anybody)、任何物(anything)”之间的顺畅通信,也就是所谓的“4A”化通信。在这样的环境中网络互联不再局限于桌面,用户可以通过手持设备、可穿戴设备或其他常规、非常规设备无障碍地享用计算能力和信息资源。

泛在网并不是一个新的网络,它包含现有的电信网、互联网、以及未来的融合各种业务的下一代网络以及一些专用网络,接入技术涵盖宽带无线移动通信技术、光纤接入等,以及包含传感器网络和包括射频标签技术等近距离通信技术。它是在原有网络基础上,根据人类生活和社会发展需求,增加和拓展的应用网络。

“无所不在的网络”在部分国家已经从战略远景变为了现实,一些先导应用已经开始服务于社会、经济、生活的许多领域。日韩一些试点城市已经实现政府管理、金融服务、后勤、环境保护、家庭网络、医疗保健、办公大楼等领域的自动化以及信息化。

泛在网发展面临的难题:要如何建立一个分级的网络体系,用不同的网络结构,不同的网络技术,来区分实现不同的应用,并让网络互相协同,最后连成一个无所不在的网络应用。面对各种各样的设备物品如何联入网络,如何识别,信息如何高速传输。总而言之需要高度普及的先进基础设施和一个标准化体系保障U网络的可用性和互通性。

2 物联网

1999年由MIT提出,早期的物联网是依托RFID技术的物流网络,但随着技术应用的发展

物联网的概念已被拓展。现今的物联网通俗的讲是把我们生活中的各类物品和它们的属性标识后连到一张巨大的互联网上,这使得原来只是人与人交互的互联网升级为连接世界万物的物联网了。通过物联网,人们可以得到各类事物的信息。对这些信息的提取、处理并合理运用将使人们的生产和生活都大受裨益。

物联网采用的关键技术是RFID电子标签技术。它以简单RFID系统为基础,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术,构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的大型网络。物联网可分为感知层、传输层、应用层三层体系架构,所以全面感知、可靠传送及智能处理是物联网的三大核心能力。和传统电信网或互联网不一样的是,物联网在每一个层面上,都将有很多种技术可供选择。

作为计算机、互联网、移动通信后的又一次信息化产业浪潮,物联网有望成为后金融危机时代经济增长的引擎。上世纪90年代克林顿政府的“信息高速公路”发展战略使美国经济走上了长达10年左右的繁荣;出于信息技术对经济的拉动作用,2009年奥巴马就职演讲后对IBM提出的“智慧地球”积极响应,旨在找出美国经济新的增长点。相应地,随着温家宝总理的“感知中国”战略构想的提出,我国政府已经充分意识到物联网是信息技术变革的重大机遇,通过探索物联网核心理论问题,发展具有自主产权的物联网技术,推动我国在该领域的跨越式发展,具有十分重要的意义。

物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。已有的实际案例包括:

1. 文献[2]开发了一套酒类信息系统。这套系统通过扫描酒类饮品的电子标签,利用手机或其它智能手持设备可以在网络上寻找并显示这一酒类的详细介绍和价格对比,方便用户采购。

2. 文献[3]提出了对象识别系统。该系统通过摄像头取景,可以辨识出所拍摄景物并给予相关详细信息。该系统可应用在旅行和迷路情况下。

尽管发展物联网的呼声很高,也有了实际案例,但其发展仍面临许多急待解决的问题:现有的网络技术并不是针对物联网开发的。当大量标识和传感信息要接入网络时,需要研究更多IP(Internet Protocol,网际协议)需求与分配、有针对性的传输协议以及更灵活的频谱分配等课题,来面对物联网应用带来的大规模的数据。如果地球上所有的物体都被标识,它们的所有属性信息都转变为数据在互联网中流通,那将给现有的网络在数据的管理与处理上带来许多新的挑战。比如必须建立大规模数据中心,数据在市场上的运行模式需要数据运营商来运作,针对物联网的搜索引擎将被开发。

3 传感网

传感网是利用各种传感器(光、电、温度、湿度、压力等)加上中低速的近距离无线通信技术构成一个独立的网络, 是由多个具有有线/无线通信与计算能力的低功耗、小体积的微小传感器节点构成的网络系统,它一般提供局域或小范围物与物之间的信息交换。是物联网末端采用的关键技术之一。

传感网可以简单看成是由传感模块和组网模块共同构成的一个网络。传感器仅仅感知信号,并不强调对物体的标识。例如可以让温度传感器感知到森林的温度,但并不一定需要标识哪根树木。

当前实际传感网可以达到的规模和运转寿命与当初传感网被提出时的目标相去甚远。主要的困难有以下3个方面:

第一,传感网传输和感知两大功能不匹配。易感不易传,易传不易感。这个根本矛盾直接导致传感网无法满足真实应用领域的感知需求。第二,网络管理困难。与传统企业网络和互联网的节点不同,传感器节点经常处在恶劣环境当中,风吹日晒,雪打雨淋。同时传感

器节点的通信和计算资源极端有限,传统网络上类似SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议)类型的Agent汇报机制无法有效支持。第三,大多数现有研究工作都基于理想化的模型假设。由此产生的研究成果一旦应用于大规模系统,就会立刻显现出与实际情况之间巨大的落差,因此这些模型无法直接应用于指导和仿真实用系统。种种原因让传感网的发展面临诸多的挑战。

4 三者联系与区别

如果要描述三者的关系,可以简单的说传感网是物联网的子集,物联网是泛在网的子集。

传感网与物联网相比,传感网更强调感知能力,而不注重对物体的标识和指示。物联网则强调人感知物,强调标识物的手段,除传感器外,还有射频识别装备、二维码、一维码等。两者出发点和侧重点虽不完全一致,但其目标都是突破人与人通信的模式建立物与物、物与人之间的通信。物联网的概念相对比传感网大一些。此外,在人为参与度方面也有不同,物联网是规模化的信息整合,一般还是需要人的参与和主动搜索。而传感网几乎无需人工参与。

物联网与泛在网相比,当前物联网主要是在美国和欧盟进行研究应用,泛在网主要在日本和韩国。物联网的核心在于实现物与物和物与人之间的通信,而“泛在网络”将帮助人类实现“4A”化通信。泛在网可以认为是信息社会发展的愿景和蓝图,具有比“物联网”更广泛的内涵

三者既相互区别,又相互联系,没有一个严格的界限。泛在传感网(USN,Ubiquitous Sensor Networks)就是一个很好的例子。该概念出现于2008年2月ITU—T的研究报告“UbiqUitous Sensor Networks”。该报告提出了USN的网络体系架构,该架构将SN自下而上分为5个层次,即底层传感器网、USN接入网、USN骨干网、USN中间件及USN应用平台。底层SN由传感器、执行器、甚至RFID等各种信息传感执行设备组成,负责对物理世界的感知与反馈;USN接入网实现底层传感网对上层基础骨干网的连接,由网关、Sink节点等组成:USN 基础骨干网仍由互联网等各类网络构建;USN中间件执行处理、存储传感数据,并以服务形式提供对各类传感数据的访问;而USN应用平台实现各类传感网应用的技术支撑。概念的提出既拓展了传感网的范围,也强化了泛在网的内涵。

参考文献:

[1]陈如明.泛在物联传感网与其它信息通信网络关系分析思考[J].移动通信,2010,8:47-51.

[2] M. Schmitz et al., The Digital Sommelier: Interacting with Intelligent Products, IOT, Springer,

2008

[3] T. Quack et al., Object Recognition for the Internet of Things, IOT, Springer, 2008

[4]刘云浩.绿野千传:突破自组织传感网大规模应用壁垒[J].中国计算机学会通讯,2010,4:35-37.

物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络

物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络 摘要 物联网,是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,是一个全新的技术领域,给IT和通信带来了广阔的新市场。积极发展物联网技术,尽快扩展其应用领域,尽快使其投入到生产、生活中去,将具有重要意义。 ZigBee无线通信技术是一种新兴的短距离无线通信技术,具有低功耗、低速率、低时延等特性,具有强大的组网能力与超大的网络容量,可以广泛应用在消费电子品、家居与楼宇自动化、工业控制、医疗设备等领域。由于其独有的特性,ZigBee无线技术也是无线传感器网络的首选技术,具有广阔的发展前景。ZigBee协议标准采用开放系统接口(051)分层结构,其中物理层和媒体接入层由IEEE802.15.4工作小组制定,而网络层,安全层和应用框架层由ZigBee联盟制定。 本文首先从概念、技术架构、关键技术和应用领域介绍了物联网的相关知识,然后着重介绍了基于ZigBee的无线传感器网络,其中包括无线传感网简介、ZigBee技术概述和基于ZigBee的无线组网技术。 关键词:物联网;ZigBee;无线传感器网络

物联网简介 物联网概念 “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。其定义是: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,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。 最简洁明了的定义:物联网(Internet of Things)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。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。 技术架构 从技术架构上来看,物联网一般可分为三层:感知层、网络层和应用层。 感知层是物联网的皮肤和五官-用于识别物体,采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等,主要功能是识别物体、采集信息,与人体结构中皮肤和五官的作用类似。 感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题。它首先通过传感器、数码相机等设备,采集外部物理世界的数据,然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等。 网络层是物联网的神经中枢和大脑-用于传递信息和处理信息。网络层包括通信网与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理,类似于人体结构中的神经中枢和大脑。 网络层解决的是传输和预处理感知层所获得数据的问题。这些数据可以通过移动通信网、互联网、企业内部网、各类专网、小型局域网等进行传输。特别是在三网融合后,有线电视网也能承担物联网网络层的功能,有利于物联网的加快推进。网络层所需要的关键技术包括长距离有线和无线通信技术、网络技术等。 应用层是物联网的"社会分工"-结合行业需求,实现广泛智能化。应用层是物

传感网、泛在网和物联网的比较分析

传感网、泛在网与物联网比较分析 摘要:随着网络技术的高速发展,原本实现人与人之间沟通的互联网已不能很好的满足现代生活的需要,继而提出了传感网、泛在网、物联网这些新兴网络概念。但直至今日,这些概念仍没有公认的精准定义,造成很多人对概念的混淆误解。本文全面综述传感网、泛在网、物联网的概念内涵、关键技术、发展现状和三者间联系与区别。 关键词:传感网;泛在网;物联网 The comparision between Sensor network、 Ubiquitous network and The Internet of things Abstract:With the development of network technologies,the communication between persons over the Internet cannot meet the demand of people.Therefore,some new concepts about network are raised,such as sensor network、ubiquitous network and the Internet of things.But to this day,there is no accurate definition for these concepts causing many people’s confusion about them. This paper gives an overall survey about the concepts of sensor network、ubiquitous network and the Internet of things, the key technology development, the present situation and the relationship and difference between them. Keywords: sensor network;ubiquitous network ;The Internet of things 1 泛在网 泛在网概念的引入源于上世纪90年代,首先由美国加州Xerox(施乐)公司Palo Alto研究中心首席科学家Mark Weiser博士在1991年提出。它的目标是使计算机融入人的生活空间,帮助人类实现“任何时刻(anytime)、任何地点(anywhere)、任何人(anybody)、任何物(anything)”之间的顺畅通信,也就是所谓的“4A”化通信。在这样的环境中网络互联不再局限于桌面,用户可以通过手持设备、可穿戴设备或其他常规、非常规设备无障碍地享用计算能力和信息资源。 泛在网并不是一个新的网络,它包含现有的电信网、互联网、以及未来的融合各种业务的下一代网络以及一些专用网络,接入技术涵盖宽带无线移动通信技术、光纤接入等,以及包含传感器网络和包括射频标签技术等近距离通信技术。它是在原有网络基础上,根据人类生活和社会发展需求,增加和拓展的应用网络。 “无所不在的网络”在部分国家已经从战略远景变为了现实,一些先导应用已经开始服务于社会、经济、生活的许多领域。日韩一些试点城市已经实现政府管理、金融服务、后勤、环境保护、家庭网络、医疗保健、办公大楼等领域的自动化以及信息化。 泛在网发展面临的难题:要如何建立一个分级的网络体系,用不同的网络结构,不同的网络技术,来区分实现不同的应用,并让网络互相协同,最后连成一个无所不在的网络应用。面对各种各样的设备物品如何联入网络,如何识别,信息如何高速传输。总而言之需要高度普及的先进基础设施和一个标准化体系保障U网络的可用性和互通性。 2 物联网 1999年由MIT提出,早期的物联网是依托RFID技术的物流网络,但随着技术应用的发展

无线传感网络在物联网技术中的意义与应用

无线传感网络在物联网技术中的意义与应用 2009年在无锡成立“感知中国”中心,并且,目前针对物联网的《国家物联网“十五”发展规划》也正在制定过程中,进一步确定了物联网技术在新兴科技领域中的重要位置。而无线传感器网络作为物联网中的核心产业,也需要更多的关注与研究,以促进物联网的发展,使得物联网成为新的全球经济增长点。 随着社会和现代技术发展,物联网的而超悄然而至,得到了很多国家和人民的关注。物联网是基于现在已有的互联网而发展起来的,它除了融合网络、RFID 技术、信息技术,还引入了无线传感器技术,使得2M M 型物联网有了更深的发展。而且无线传感技术结合了嵌入式系统技术,传感器技术,现代网络以及无线通信技术,所以它本身也是一个热点的研究领域。 无线传感器网络和物联网的简介 物联网技术目前正在全球范围内引发新一轮的产业革命,成为推动经济社会发展的重要力量。典型的物联网系统一般分为三层:应用层、网络层和感知层。其中由大量的传感设备组成了感知层网络,定义为无线自组传感器网络,无线传 感器网络, WSN wireless sensor networks ()是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息,并最终把这些信息发送给网络的所有者。 1.1 无线传感器网络 无线传感器网络, WSN wireless sensor networks ()是由部署在监测区域内的 大量廉价微型传感器节点组成,是采用无线通信的方式形成的一个多跳自组织网络系统,能够通过集成化的微型传感器,协同地实时监测、感知、采集和处理网络覆盖区域中各种感知对象的信息,并对信息资料进行处理,再通过无线通信方式发送,并以自组多跳网络方式传送给信息用户,以此实现数据收集、目标跟踪以及报警监控等各种功能。目前,传感器信息获取技术逐渐向集成化、微型化和网络化方向发展,其智能化的发展将会带来一场信息革命。无线传感器络技术综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技等先进技术,该技术具备的感知能力、计算能力、通信能力,给更多的WSN 应用空间和应用价值提供了可能性,是物联网当前研究开发的热点之一。 WSN 的发展历程 无线传感器网络是新兴的下一代传感器网络。最早的代表性论述出现。1999年,题为“传感器走向无线时代”。随后在美国的移动计算和网络国际会议上,提出了无线传感器网络是下一个世纪面临的发展机遇。2003年,美国《技术评论》杂志论述未来新兴十大技术时,无线传感器网络被列为第一项未来新兴技术。

互联网与物联网的区别

互联网与物联网的区别 电气信息学院医信42王薷健物联网的英文名称是InternetofThings,即“物物相连的网络”。“物联网”是在“互联网”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。其定义是: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,进行信息交换和计算、处理、知识挖掘,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的,实现人与人、人与物、物与物之间的信息交互和无缝链接。物联网应用系统是运行在互联网核心交换结构的基础上的。在例如智能交通、物流、公共安全、设备检测等领域应用比较广泛,可以使未来的世界变得更智能。物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。 互联网与物联网的区别表现在一下几个方面: 互联网着重信息的互联互通和共享,解决的是人与人的信息沟通问题;物联网则是通过人与人、人与物、物与物的相联,解决的是信息化的智能管理和决策控制问题。物联网比互联网技术更复杂、产业辐射面更宽、应用范围更广,对经济社会发展的带动力和影响力更强。

互联网与物联网在终端系统接入方式上是不相同的。互联网用户通过端系统的服务器、台式机、笔记本和移动终端访问互联网资源,发送或接收电子邮件;阅读新闻;写博客或读博客;通过网络电话通信;在网上买卖股票,定机票、酒店。而物联网中的传感器结点需要通过无线传感器网络的汇聚结点接入互联网;RFID芯片通过读写器与控制主机连接,再通过控制结点的主机接入互联网。因此,由于互联网与物联网的应用系统不同,所以接入方式也不同。物联网应用系统将根据需要选择无线传感器网络或RFID应用系统接入互联网。 从互联网所能够提供的服务功能来看,无论是基本的互联网服务功能(如Telnet、E mail、FTP、Web与基于Web的电子政务、电子商务、远程医疗、远程教育),还是基于对等结构的P2P网络新应用(如网络电话、网络电视、博客、播客、即时通信、搜索引擎、网络视频、网络游戏、网络广告、网络出版、网络存储与分布式计算服务等),主要是实行人与人之间的信息交互与共享,因此在互联网端结点之间传输的文本文件、语音文件、视频文件都是由人输入的,即使是通过扫描和文字识别OCR 技术输入的文字或图形、图像文件,也都是在人的控制之下完成的。而物联网的端系统采用的是传感器、RFID,因此物联网感知的数据是传感器主动感知或者是RFID读写器自动读出的。由此可见,在网络端系统数据采集方式上,互联网与物联网是有区别的。

国内外物联网产业发展现状趋势全面综述 2

国内外物联网产业发展现状趋势 关键词: 物联网RFID 【提要】2009年8月和12月,温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话,重点强调要大力发展传感网技术,努力突破物联网核心技术,建立“感知中国”中心。2010年《政府工作报告》中,温总理再次指出:将“加快物联网的研发应用”明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。 2009年8月和12月,温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话,重点强调要大力发展传感网技术,努力突破物联网核心技术,建立"感知中国"中心。2010年《政府工作报告》中,温总理再次指出:将"加快物联网的研发应用"明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。 物联网概述 1.物联网的定义与概念提出 所谓"物联网",是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统和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连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 通俗地解释,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,进行信息交换和通讯。 物联网的概念是美国Auto-ID实验室在1999年首次提出的,2005年国际电信联盟在信息社会世界峰会上发布《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出"物联网概念",激情豪迈地指出"物联网时代即将到来"。 2.物联网的本质和关键技术 物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳入物联网的"物"一定要具备自动识别与物物通信(MachinetoMachine,M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。 物联网产业链可以细分为感知、处理和信息传送三个环节,每个环节的关键技术分别为传感技术、智能信息处理技术和网络传输技术。传感技术通过多种传感器、RFID、二维码、GPS定位、地理信息识别系统和多媒体信息等多媒体采集技术,实现对外部世界的感知和

基于无线传感器网络的智能交通系统的设计

一、课题研究目的 针对目前中国的交叉路口多,车流量大,交通混乱的现象研究一种控制交通信号灯的基于无线传感器的智能交通系统。 二、课题背景 随着经济的快速发展,生活方式变得更加快捷,城市的道路也逐渐变得纵横交错,快捷方便的交通在人们生活中占有及其重要的位置,而交通安全问题则是重中之重。据世界卫生组织统计,全世界每年死于道路交通事故的人数约有120 万,另有数100 万人受伤。中国拥有全世界1. 9 %的汽车,引发的交通事故占了全球的15 % ,已经成为交通事故最多发的国家。2000 年后全国每年的交通事故死亡人数约在10 万人,受伤人数约50万,其中60 %以上是行人、乘客和骑自行车者。中国每年由于汽车安全方面所受到的损失约为5180 亿(人民币),死亡率为9 人/ 万·车,因此,有效地解决交通安全问题成为摆在人们面前一个棘手的问题。 在中国,城市的道路纵横交错,形成很多交叉口,相交道路的各种车辆和行人都要在交叉口处汇集通过。而目前的交通情况是人车混行现象严重,非机动车的数量较大,路口混乱。由于车辆和过街行人之间、车辆和车辆之间、特别是非机动车和机动车之间的干扰,不仅会阻滞交通,而且还容易发生交通事故。根据调查数据统计,我国发生在交叉口的交通事故约占道路交通事故的1/ 3,在所有交通事故类型中居首位,对交叉口交通安全影响最大的是冲突点问题,其在很大程度上是由于信号灯配时不合理(如黄灯时间太短,驾驶员来不及反应),以及驾驶员不遵循交通信号灯,抢绿灯末或红灯头所引发交通流运行的不够稳定。随着我国经济的快速发展,私家车也越来越多,交通控制还是延续原有的定时控制,在车辆增加的基础上,这种控制弊端也越来越多的体现出来,造成了十字交叉路口的交通拥堵和秩序混乱,严重的影响了人们的出行。智能交通中的信号灯控制显示出了越来越多的重要性。国外已经率先开展了智能交通方面的研究。 美国VII系统(vehicle infrastructure integration),利用车辆与车辆、车辆与路边装置的信息交流实现某些功能,从而提高交通的安全和效率。其功能主要有提供天气信息、路面状况、交叉口防碰撞、电子收费等。目前发展的重点主要集中在2个应用上: ①以车辆为基础; ②以路边装置为基础。欧洲主要是CVIS 系统(cooperative vehicle infrastructure system)。它有60 多个合作者,由布鲁塞尔的ERTICO 组织统筹,从2006 年2 月开始到2010年6月,工作期为4年。其目标是开发出集硬件和软件于一体的综合交流平台,这个平台能运用到车辆和路边装置提高交通管理效率,其中车辆不仅仅局限于私人小汽车,还包括公共交通和商业运输。日本主要的系统是UTMS 21 ( universal traffic management system for the 21st century , UTMS 21)。是以ITS 为基础的综合系统概念,由NPA (National Police Agency) 等5个相关部门和机构共同开发的,是继20 世纪90 年代初UTMS 系统以来的第2代交通管理系统,DSSS是UTMS21中保障安全的核心项目,用于提高车辆与过街行人的安全。因此,从国外的交通控制的发展趋势可以看出,现代的交通控制向着智能化的方向发展,大多采用计算机技术、自动化控制技术和无线传感器网络系统,使车辆行驶和道路导航实现智能化,从而缓解道路交通拥堵,减少交通事故,改善道路交通环境,节约交通能源,减轻驾驶疲劳等功能,最终实现安全、舒适、快速、经济的交通环境。

物联网文献综述

物联网安全文献综述 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。 根据国际电信联盟的定义,物联网主要解决物品到物品、人到人之间的互联,是在计算机互联网的基础上,通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 这样的一种新兴的技术,同时当然也伴随着一定的风险和危机,物联网的安全问题直接关系到物联网服务能否得到真正的实际推广应用,必需引起高度的关注。因此,我专门查阅了几篇关于物联网安全的相关文献,对物联网安全问题以及应对的方案有了一个初步的了解。 第一篇论文是李志清的《物联网安全问题研究》,这篇论文主要从信息安全的机密性、完整性和可用性三个基本属性出发,探讨物联网安全方面的需求及其面临的安全威胁,研究了物联网的安全模型并且提出了物联网的安全机制。其中,物联网的安全模型包括应用层、处理层、传输层、感知层,分别对应信息应用、信息处理、信息传输、信息采集与物理层面的安全。而物联网的安全机制包括认证与访问控制、数据加密和立法保护。第二篇论文是何德明的《浅谈物联网技术安全问题》,这篇论文主要讨论了物联网技术安全的特点以及物联网的传统技术和特殊技术的安全问题,并且对此进行了分析,探讨其解决之道。第三篇论文是范红的《物联网安全技术体系研究》,这篇论文通过对物联网进行安全性分析,提出了一种物联网安全技术体系,该体系从横向和纵向两个方面提升物联网防护水平,并且对物联网网络体系结构和特点进行了介绍。其中防御横向体系包括物理安全、安全计算环境、安全区域边界、安全通信网络、安全管理中心以及应急响应恢复与处置六个方面,而纵向体系包括边界防护、区域防护、节点防护和核心防护。第四篇论文是金朔平的《云计算与物联网安全问题研究》,这篇论文在研究物联网与云计算结合的基础上,着重对基于云计算的物联网安全进行研究。第五篇论文是刘亚坤的《物联网应用的安全问题》,这篇论文主要是拿物联网安全和互联网进行对比,突出讨论物联网机器和感知节点的本地安全问题、感知网络的传输与信息安全问题、核心网络的传输与信息安全问题、物联网业务的安全问题以及RFID系统安全问题。 这几篇论文都说明了物联网的安全问题和互联网存在很大的差异,在传统的网络中,网络层的安全和业务层的安全是相互独立的,而物联网在现有移动网络基础集成了感知网络和应用平台,相当于将网络层和业务层合而为一了,所以移动网络的大部分机制仍然适用于物联网并能提供一定的安全性,但还是需要根据物联网的特征对安全机制进行调整和补充。譬如说在认证机制方面我们可以根据业务的安全敏感程度和业务由谁来提供来进行设计,再譬如说在加密机制方面我们可以根据业务安全要求的不同来决定采用哪一种加密机制。这几篇论文都突出了物联网的一个很重要的特点,就是物联网的节点大部分都处于无人监控的状态,攻击者很容易就能接触到这些设备,并对其进行如替换或者修改的进一步行动,这要求我对其设备进行远程信息设置提出了更高的要求。物联网的安全并不会只会局限于物联网的单方面,而是包括了在物联中涉及了的方方面面,包括手机与计算机的安全漏洞、各种各样的病毒、各种各样的恶意捆绑软件,还有就是人为对机器的防盗,防修改以及云计算机云服务器的安全等等,这些出于我们生活的方方面面,如果在任何一个细节出现问题,整个物联网的系统将会受到严重的威胁,所以投身物联网的工作者一定要细致地检查好系统大大小小的每一个部分,每一个环节都不能出现安全的威胁。物联网信息安全的保护和防止,除了技术方面,管理方面也是相当的重要,随着计算机的发展,会出现更多的安全问题,单靠技术是不能解决问题的,我们要完善好信息安全的管理制度,做到责任制,也要加强各个单位对

互联网与物联网

浅谈互联网与物联网 互联网与物联网 摘要:本文首先介绍了互联网和物联网的概念和分层结构,接着分析了物联网和互联网的关系,最后展望了互联网和物联网的发展趋势。 关键词:互联网物联网层次结构两者关系发展趋势

目录 1引言 ··············································································错误!未定义书签。2互联网 ·································································错误!未定义书签。 2.1互联网的定义 (4) 2.2互联网的体系分层结构 (4) 3物联网···········································································错误!未定义书签。 3.1物联网的定义………………………………………………………….…5. 3.2物联网的体系分层结构 (5) 4互联网和物联网的联系与区别 ········································错误!未定义书签。 4.1互联网和物联网的联系 (6) 4.2互联网和物联网的区别………………………………………………..…….….6. 5互联网和物联网的发展趋势 ··································错误!未定义书签。 5.1互联网的发展趋势 (8) 5.2物联网的发展趋势 (8) 设计心得体会 (9) 参考文献 ·············································································错误!未定义书签。

RFID、物联网和智慧城市之间的关系

RFID、物联网和智慧城市之间的关系 2012深圳国际物联网产业学术发展论坛于8月16日在深圳会展中心6楼水仙厅隆重举行,来自工信部、中国电子学会、深圳市科持创新委、深圳市发改委、经贸信息化委、高校研究人员、企业高层等知名行业专家、学者、资深人士共500多人参加。 众专家聚首深圳,就中国物联网创新战略、商业模式与创新、标准制定与进程、地方物联网产业建设、物联网产业园公共平台合作等多角度深层次地探讨物联网产业发展等热点话题,为我国物联网行业发展出谋划策。 上海电子标签与物联网产学研联盟秘书长王东教授以“RFID与物联网应用工程”为题发言。他跟大家分析了RFID、物联网和智慧城市之间的关系,他认为,很多人说RFID等于物联网,这都是片面的。每一个技术视角看到的物联网都像盲人摸象,都只是看到一个部分。我们把观察物联网的视图叠加在一起,才可以看到物联网的全析图,这才能对物联网有全面的认识。以下是演讲实录: 王东:很高兴今天能到物联网论坛上跟大家进行交流。我今天交流的题目是“RFID与物联网应用工程”。 第一个内容,RFID物联网和智慧城市之间的关系。我概括了几个问题: 第一个问题,什么是物联网。欧盟列出了路线图,这个图里面列出了物联网的主要应用领域。今天上午祁院长是从政府规划的角度看物联网,但是从我们搞物联网技术的人士来看的话,也是有很多视图,搞传感器的有一幅视图,搞网络无线通信技术的也有一幅视图,从每一个角度看物联网,都是从物联网的一个侧面去看,不能代表物联网的全部。以前很多人说RFID等于物联网,这都是片面的。每一个技术视角看到的物联网都像盲人摸象,都只是看到一个部分。我们把观察物联网的视图叠加在一起,才可以看到物联网的全析图,这才能对物联网有全面的认识。 第二个问题,物联网最根本的特征是什么。物联网目前更强调集成和综合。RFID领域一直盼望着,如果物流领域RFID大面积推广应用的话,这个行业马上可以起来。到物联网这个阶段,我们的立场可能变成智慧的物流车了,车上任何的货物都可以通过RFID来标注,通过GPS看到货物目前的物质。有很多冷藏车箱子里都有传感器,可以随时随地监控这个货物全程的状况,司机的驾驶室都有摄像头,我可以随时随地监控是谁用什么方法操作这个货物,用这样的方法可以把物流供应链整个过程可视化,这是物流业梦寐以求的境界。而这个境界不是靠RFID单独可以实现的,也不是靠传感器可以单独实现的,是把RFID定位技术、传感器、视频图像等一系列的物联网技术进行集成和综合。 有没有创新呢?刚才马老师也介绍了,物联网一开始也有创新。在上海有一家公司叫格科,你进任何一个超市对准带条码的商品,拍一张照片,它马上告诉你这个商品在沃尔玛、家乐福、麦德隆卖多少钱。 不仅是商业模式的问题,物联网一开始就有原始创新。像我手里拿着的这个RFID标签,所有的物联网的传感器没有一个可以说这个标签市场售价是4毛,可能每年这个东西还会掉一半的价格,这个价格很低。很多客户说这个RFID标签还是挺贵的,但是有一些公司开始原始创新了,这个标签成本由几部分组成,中间的芯片和外面的天线,天线的分包有三部分,它用了铜和铝这些材料,我手里拿的东西就是石墨烯的,虽然不太稳定,但是代表一种方向,就是说这个天线不是铜和铝做的,而是石墨烯材料做的,所以说价格还会降低。我们提出要用低成本的标签,低成本的标签就促使我们的产业进行原始创新,这就是一个创新。 我本身搞RFID的,很多厂家说你不要总是说RFID,现在都是物联网和智慧城市了,你要与时俱进,我们确实是与时俱进。物联网以来,RFID是物联网的核心技术,从RFID 可以走向物联网,物联网在更高层次上给我们提供了一个舞台,让RFID技术和定位技术、视频监控技术、传感技术集成在一起,在更高的平台上发展RFID产业的应用。

最新硕士论文-基于无线传感器网络的智能交通系统的设计 (精品)

基于无线传感器网络的智能交通系统的设计 一、课题研究目的 针对目前中国的交叉路口多,车流量大,交通混乱的现象研究一种控制交通信号灯的基于无线传感器的智能交通系统。 二、课题背景 随着经济的快速发展,生活方式变得更加快捷,城市的道路也逐渐变得纵横交错,快捷方便的交通在人们生活中占有及其重要的位置,而交通安全问题则是重中之重。据世界卫生组织统计,全世界每年死于道路交通事故的人数约有120 万,另有数100 万人受伤。中国拥有全世界1. 9 %的汽车,引发的交通事故占了全球的15 % ,已经成为交通事故最多发的国家。2000 年后全国每年的交通事故死亡人数约在10 万人,受伤人数约50万,其中60 %以上是行人、乘客和骑自行车者。中国每年由于汽车安全方面所受到的损失约为5180 亿(人民币),死亡率为9 人/ 万·车,因此,有效地解决交通安全问题成为摆在人们面前一个棘手的问题。 在中国,城市的道路纵横交错,形成很多交叉口,相交道路的各种车辆和行人都要在交叉口处汇集通过。而目前的交通情况是人车混行现象严重,非机动车的数量较大,路口混乱。由于车辆和过街行人之间、车辆和车辆之间、特别是非机动车和机动车之间的干扰,不仅会阻滞交通,而且还容易发生交通事故。根据调查数据统计,我国发生在交叉口的交通事故约占道路交通事故的1/ 3,在所有交通事故类型中居首位,对交叉口交通安全影响最大的是冲突点问题,其在很大程度上是由于信号灯配时不合理(如黄灯时间太短,驾驶员来不及反应),以及驾驶员不遵循交通信号灯,抢绿灯末或红灯头所引发交通流运行的不够稳定。随着我国经济的快速发展,私家车也越来越多,交通控制还是延续原有的定时控制,在车辆增加的基础上,这种控制弊端也越来越多的体现出来,造成了十字交叉路口的交通拥堵和秩序混乱,严重的影响了人们的出行。智能交通中的信号灯控制显示出了越来越多的重要性。国外已经率先开展了智能交通方面的研究。 美国VII系统(vehicle infrastructure integration),利用车辆与车辆、车辆与路边装置的信息交流实现某些功能,从而提高交通的安全和效率。其功能主要有提供天气信息、路面状况、交叉口防碰撞、电子收费等。目前发展的重点主要集中在2个应用上: ①以车辆为基础; ②以路边装置为基础。欧洲主要是CVIS 系统(cooperative vehicle infrastructure system)。它有60 多个合作者,由布鲁塞尔的ERTICO 组织统筹,从2006 年2 月开始到2010年6月,工作期为4年。其目标是开发出集硬件和软件于一体的综合交流平台,这个平台能运用到车辆和路边装置提高交通管理效率,其中车辆不仅仅局限于私人小汽车,还包括公共交通和商业运输。日本主要的系统是UTMS 21 ( universal traffic management system for the 21st century , UTMS 21)。是以ITS 为基础的综合系统概念,由NPA (National Police Agency) 等5个相关部门和机构共同开发的,是继20 世纪90 年代初UTMS 系统以来的第2代交通管理系统,DSSS是UTMS21中保障安全的核心项目,用于提高车辆与过街行人的安全。因此,从国外的交通控制的发展趋势可以看出,现代的交通控制向着智能化的方向发展,大多采用计算机技术、自动化控制技术和无线传感器网络系统,使车辆行驶和道路导航实现智能化,从而缓解道路交通拥堵,减少交通事故,改善道路

传感网与物联网技术(DOC)

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 《传感网与物联网技术》 —读书笔记 学院:电气信息工程学院 班级:电气学1402班 姓名:杨心 学号: S1407069 日期: 2015.7

目录 摘要 (2) 第一章.课程综述 (3) 第二章. 学习笔记 (6) 2.1心得与体会 (6) 2.2发展与展望 (8) 2.3传感网与物联网应用实例 (10)

摘要 对传感网与物联网技术这门课程进行的研究综述分析。首先介绍了传感网与物联网的起源、国内外物联网的研究和应用现状,然后通过对课程的学习总结出自己的学习笔记和心得体会以及传感网与物联网在未来的应用及发展前景。最后给出了物联网成功应用在实际生活中的实例。

第一章. 课程综述 通过学习了传感网与物联网技术这门课程,了解到这课程的理论知识及相应的发展前景。传感网的定义为随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的无线网络,它的功能在于借助于节点中内置的传感器测量周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等物质现象。以互联网为代表的计算机网络技术是二十世纪计算机科学的一项伟大成果,它给我们的生活带来了深刻的变化,然而在,网络功能再强大,网络世界再丰富,也终究是虚拟的,它与我们所生活的现实世界还是相隔的,在网络世界中,很难感知现实世界,很多事情还是不可能的,时代呼唤着新的网络技术。传感网络正是在这样的背景下应运而生的全新网络技术,它综合了传感器、低功耗、通讯以及微机电等等技术,可以预见,在不久的将来,传感网络将给我们的生活方式带来革命性的变化。 而物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,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;其二,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,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为

无线传感器网络与物联网

无线传感器网络与物联网 近期,我们学习了有关无线传感器网络与物联网的相关内容。使我认识到了的科技的重要性,现在我将这段时间的学习成果汇报如下。 定义: 物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。 无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。一个无线传感器网络通常包括三要素,即传感器、感知对象和观察者。传感器由电源、感知部件、嵌人式处理器、存储器、通信部件和软件等几个部分组成,这些部分相互协调,共同完成对外界信息的感知功能;感知对象是无线传感器网络的监测目标;观察者是无线传感器网络的用户,是传感信息的接收者和应用者。其主要特点有(1)自组织:传感器网络系统的节点具有自动组网的功能,节点间能够相互通信协调工作。(2)多跳路由:节点受通信距离、功率控制或节能的限制,当节点无法与网关直接通信时,需要由其他节点转发完成数据的传输,因此网络数据传输路由是多跳的。(3)动态网络拓扑:在某些特殊的应用中,无线传感器网络是移动的,传感器节点可能会因能量消耗完或其他故障而终止工作,这些因素都会使网络拓扑发生变化。(4)节点资源有限:节点微型化要求和有限的能量导致了节点硬件资源的有限性。 无线传感器网络与物联网的区别: 无线传感器网络不同于物联网。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。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。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。 实际上真正意义上的物联网的出现还远远需要时间,而且,从网络架构和协议上看,物联网与WSN完全不同,这是根本的区别。从目标特征上看,物联网探测的一定是已知物品,而WSN探测和判断的更多是未知的人或物。 物联网的主要应用领域: 1、智能家居:智能家居产品融合自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体,将各种家庭设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电等)通过智能家庭网络联网实现自动化,通过中国电信的宽带、固话和3G无线网络,可以实现对家庭设备的远程操控。与普通家居相比,智能家居不仅提供舒适

基于无线传感器在智能交通系统中的应用

` 毕业设计 专业:电气自动化 班级学号:201103010108 学生:旭恒指 导教师:高立兵讲师 二〇一四年三月

有色冶金职业技术学院毕业设计 基于无线传感器在智能交通系统中的应用 Based on the wireless sensor in the application of intelligent transportation system 专业班级:电气自动化1101班 学生:旭恒指导教师:高立兵 讲师系别:机电工程系 2014 年 3 月

摘要 智能交通系统将信息技术、电子控制技术及网络技术等高新技术综合应用于运输管理体系。 ZigBee作为一种新兴的无线传感器网络,具有功耗低、成本低等特点。介绍了在小区域智能交通模拟平 台上使用无线传感器网络的实例,建立了信息发布/订阅和信号控制系统。重点介绍了系统的节点硬件、ZigBee协议的数据传输以及两个子系统的软件设计针对目前中国的交叉路口多,车流量大,交通混乱的现象研究一种控制交通信号灯的基于无线传感器的智能交通系统。 本文主要介绍了利用HMC1021Z巨磁阻传感器以及LPC2138微处理器、射频模块组成的无线传感网络在智能交通中的应用,本文的研究容如下:首先查阅了国外文献了解课题研究背景、磁阻传感器的工作原理以及铁磁物质对周围磁场产生影响的原理,并了解相关微处理器的结构及功能。对整个系统的方案进行设计,通过进一步学习完善已有的设计方案。将设计方案转化为电路图,画出电路版图,投片,完成硬件平台的搭建。进行软件的编程,及硬件的调试。将软件和硬件结合到一起,进行模拟路况实验。本课题参照国外智能交通系统的设计以及磁阻传感器研究成果,设计了利用巨磁阻传感器及射频模块,微处理器构成的基于无线传感网络的智能交通系统,在设计过程中得到的主要成果如下: 1、利用HMC1021Z巨磁阻传感器,传感器电路中使用滤波电路使输出信号更加稳定,该电路中还使用运算放大器,可使芯片的输出电压信号放大以便在有铁磁物体经过传感器附近时输出供处理器使用的高电平信号,实际测得巨磁阻传感器可正常运行,并可较为精确的计算通过交通信号灯的车流量大小。 2、收发单元利用射频模块,将处理器处理后的信息传送到交通信号灯控制中心,以便在不同车流量情况下更好的控制交通信号灯。经试验测量后,射频模块工作状况良好,可精确传送经处理器处理过的信息。

传感器与物联网相结合是未来发展方向

传感器与物联网相结合是未来发展方向 传感器厂商、控制器厂商、设备厂商、生产厂家在考虑自身设备的智能化和自动化设计的时候,往往面对的最多的是控制层种类繁多的总线协议选择和现场设备层接口的选择。如何有效地解决协议之间的兼容性和传感器接口的统一性,成为各大传感器和控制器厂商积极思考的问题? 目前市场上各个工控机、PLC、总线产品厂家林立,现有的总线协议种类繁多,工厂自动化领域主要有:Ethernet、CANopen、Device Net、PROFINET、PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS 等;过程自动化领域主要有:FoundationFieldbus (FF)、PROFIBUS-PA、P—NET(Process automation Net)等;并且各个协议之间相互独立,互不兼容,这就给客户的应用带来了很多不便,这对于客户至上的市场现状来说,无疑不利于工控行业的长期稳定发展。在这样的背景下,一场工业现场总线技术的革命势在必行,如何实现多网络、多协议的互联互通、无障碍运行无疑是工业现场总线技术发展的方向。 Ethernet网络无疑是众望所归,开放的Ethernet是20多年来发展最成功的网络技术,并导致了一场信息技术的革命。随着网络技术的发展,加上各大网络公司、自动化公司(如西门子公司)等的努力,可以预见,象当年PC进入工业自动化领域一样,Ethernet/IP将会十分迅速地进入工业控制系统的各级网络。 目前,工业现场总线正在逐步地转向Ethernet网络,PROFINET日益得到广泛应用正是其表现之一,作为一项战略性的技术创新,PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案,囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题,并且,作为跨供应商的技术,可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线(如PROFIBUS)技术,保护客户现有投资。但PROFINET只是技术革命的一小步,今后还有漫长的发展道路要走。 以上介绍的是现场总线协议的情况,转向传感器,各个自动化领域的知名传感器制造商均有技术实力生产、制造支持总线协议的传感器产品。但是如何最大程度地实现与现有的各种总线通讯技术相兼容则是各个厂商不得不面对的难题,也是今后传感器技术发展的方向。为了更好地设置参数和存储配置数据以便于控制和指示,许多传感器和执行器都已经配备了微处理器系统,并且通过诸如:HART、IO-Link等通讯技术实现了与控制层的点对点访问。 因此,我觉得对于各个传感器供应商来说,不但要制造直接支持通用工业现场总线协议的产品,如:支持CANopen、PROFIBUS-DP、Device Net协议的旋转编码器、线性位移传感器以及压力、温度、流量类测量传感器等;更要不断地研发制造出支持HART以及IO-Link等点对点协议的产品,这样的产品既有独立的通讯技术,又可以兼容于主流通用的网络架构之中,极大限度地满足了的传感器标准化和商品化的需要。

无线传感器网络在物联网领域中的应用

无线传感器网络在物联网领域中的应用 摘要:现阶段,在人们的日常生活当中,互联网已变为非常重要的一个构成部分,进一步发展得到的物联网也在一定程度上影响着人们的实际生活。在实际的 网络当中,无线传感器有着极其广泛的运用。在本文中,简单分析了物联网以及 无线传感器的基本内涵,描述了面向物联网的无线传感器当中的一些关键性的技 术应用,并提出目前在无线传感网技术方面的研究重点,并分析指出无线传感网 技术所面临的瓶颈。 关键词:物联网;无线传感器;应用 随着社会的快速发展,无线网络已变为生活中非常关键的部分,为人们的 日常生活以及工作有效提供了便利。时代的不断发展,快速推动了物联网的发展。而无线传感器网络属于物联网当中的一个运用技术,有着非常巨大的作用,无线 传感器网络技术的发展与应用会为我国经济创造非常大的效益。 一、理论概述 1.1无线传感器网络 无线传感器网络(WSN)主要包含在监测地区内的众多价格较低的微型传 感器节点,当前使用无线通信形式产生的多跳自组织网络体系,可以利用集成化 的微型传感器,配合完成全面监管、感知、筹集与处置网络覆盖地区内众多感知 主体的详细情况,且对信息内容进行处置,之后利用无线通信模式传送,且以自 组多跳网络形式传播给使用者,进而完成数据筹集、目标追踪和报警监控等众多 目标。当前,传感器信息获得科技开始向集成化、微型化以及网络化趋势进发, 其科技化水平的提高会促进信息革命的出现。无线传感器络技术主要包含传感器 技术、嵌入式计算技术、当代网络和无线通信技术等众多前沿发展术,此技术具 有的感知水平、计算水平、通信水平,可以提高WSN应用空间以及价值,也是 物联网目前深入分析的重点。 1.2物联网无线传感器网络多传感器数据融合 目前,比较常用的多传感器融合方法有:卡尔曼滤波,贝叶斯估计,D-S推理,聚类分析法,而近年来随着神经传感网络技术的发展,其最新研究也逐步运 用在多传感器信息融合上。多传感器融合技术的应用非常广泛,主要应用在军事 和民用两个领域,军事应用是多传感器信息融合技术诞生的源泉,具体应用包括 海洋监视系统,空对空或地对空防御系统,战场情报、防御、目标获取,战略预 警和防御系统。而民用领域主要是用于机器人、智能制造、智能交通、无损检测、环境监测、医疗诊断、遥感等。 图1 无线通信协议相关的TEDS 二、无线传感网实例——RFID技术 2.1 RFID技术概述 RFID技术又称射频识别或射频识别传感器,是“读取”各种标签内增加密码 的电存储信息,之后把其返回到传感器的重要无线传感网科技。数据利用电磁场 通过无线模式传送到传感器,不需要传感器和标签两者间的直接触碰。就可以在 大概几米的长度传送信息的近程标签,可利用磁场读取或通电,然而很多时候利 用射频辨别传感器发出的相关辐射完成通电,此外就是使用电池供电。后者需要

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