物联网通信

物联网通信
物联网通信

1 融合包含以下三个层次的内容:

业务融合,终端融合,网络融合

异构网络融合的实现分为两个阶段:连通阶段和融合阶段。连通阶段是指传感网、RFID 网、局域网、广域网等的互联互通,将感知信息和业务信息传送到网络另一端的应用服务器进行处理,以支持应用服务。

2物联网框架结构

3 感知控制层

(1)数据采集子层通过各种类型的感知设备获取现实世界中的物理信息,这些物理信息可以描述当前“物”属性和运动状态。感知设备的种类主要有各种传感器、RFID、多媒体信息采集装置、条码(一维、二维条码)识别装置和实时定位装置等。

(2)短距离通信传输子层将局部范围内采集的信息汇聚到网络传输层的信息传送系统,该系统主要包括短距离有线数据传输系统、无线传输系统、无线传感器网络等。

(3)协同信息处理子层将局部采集到的信息通过汇聚

装置及协同处理系统进行数据汇聚处理,以降低信息的冗余度、提高信息的综合应用度、降低与传送网络层的通信负荷为目的。协同信息处理子层主要包括信息汇聚系统、信息协同处理系统、中间件系统及传送网关系统等。

4 网络传输层

网络传输层将来自感知控制层的信息通过各种承载网络

传送到应用层。各种承载网络包括了现有的各种公用通信网络、专业通信网络,目前这些通信网主要有移动通信网、固定通信网、互联网、广播电视网、卫星网等。

5 应用层及其应用子层的作用

应用层是物联网框架结构的最高层次,是“物”的信息综合应用的最终体现。“物”的信息综合应用与行业有密切的关系,依据行业的不同而不同。

应用层主要分为两个子层次,即服务支撑层和行业应用层。服务支撑层主要用于各种行业应用的信息协同、信息处理、信息共享、信息存储等,是一个公用的信息服务平台;行业应用层主要面向诸如环境、电力、智能、工业、农业、家居等方面的应用。

6 按照物联网的框架结构,物联网的通信系统可大体分为两大类,即感知控制层通信和网络层传输通信

7 感知控制层通信系统功能及特点

感知控制层的通信目的是将各种传感设备所感知的信息在较短的通信距离内传送到信息汇聚系统,并由该系统传送(或互联)到网络传输层。

其通信的特点是传输距离近,传输方式灵活、多样。

8 网络传输层通信系统

网络传输层是由数据通信主机(或服务器)、网络交换机、路由器等构成的,在数据传送网络支撑下的计算机通信系统

9 多个无线接入环境的异构性体现在以下几个方面:

(1)无线接入技术的异构性(2)组网方式的异构性。(3)终端的异构性。(4)频谱资源的异构性(5)运营管理的异构性

第一章

1 什么是通信系统模型

通信的任务是完成消息的传递。消息具有不同的形式,如符号、文字、语音、数据、图像等,为了将消息传递到目的地,须经过若干个环节构成的“通信系统”来完成,将这些环节抽象为一般的模型,即形成了通信系统的模型。

2 经过调制后的信号称为已调信号,它应具有两个基本特征,一是携带消息,二是适合信道的传输。

3 通信系统分类

(1)按消息的物理特征分类,通信系统可以分为电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统、图像通信系统和多媒体通信系统等。

(2)按调制方式分类。可将通信系统分为基带传输通信系统和频带(调制)传输通信系统。

(3)按信号特征分类.把通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统

(4)按传输媒质分类。通信系统可分为有线和无线两大类

(5)按信号复用方式分类,传输多路信号可用三种复用方式;即频分复用、时分复用和码分复用。

4 常见的调制方式

(1)载波调制: 现象调制(AM用于广播,SSB用于载波通信短波无线电话通信,DSB立体声广播,VSB电视广播传真) 非线性调制(FM用于微博中继卫星通信,PM用于中间调制方式) 数字调制(ASK,FSK,PSK,均用于数据传输,QAM用于微波空间通信}

(2)脉冲调制: 脉冲模拟调制(PAM用于中间调制方式,遥测,PDM用于中间调制方式,PPM用于遥测,光纤通信) 脉冲数字调制(PCM用于市话中继,DM用于军用民用数字电话,DPCM用于电视电话,图像,多媒体.ADPCM用于中速数字电话}

5 通信系统模型

6 通信系统模型各模块的作用

(1)发送端(信息源)的作用是把各种可能的消息转换成原始电信号。为了使该信号适合在信道中传输,需由发送设备对其进行某种处理或变化,然后再传送到信道中进行传输。

(2)信道是指信号传输的通道

(3)在接收端:接收设备的作用与发送设备相反,即从接收信号中尽可能地恢复出原始电信号

(4)受信者(也称信宿)是将复原的原始信号转换成相应的消息

(5)受信者(也称信宿)是将复原的原始信号转换成相应的消息

7通信所用的波长与频率有如下关系λ为工作波长,f为工作频率,c为光速(m/s)

8 按照消息传递的方向与时间的关系,通信方式可分为单工、半双工和全双工三种

9 数字通信的9个模块:信息源,加密器,编码器,调制器,信道,解调器,译码器,解密器,收信者

10 按照码元排列方式的不同,通信方式可分为串行通信与并行通信两种。

11信噪比是用来衡量通信系统抗干扰能力的一个重要指标,信噪比是指信号与噪声的平均功率之比,用S/N表示,单位为dB。

12传输速率有两种度量方式,一种是码元传输速率(RB),另一种是信息传输速率(Rb)。 13什么是差错率

第二章

1 数据信号分析可从时间-时域、频率-频域以及从时频域这三方面进行分析。

2 信号以时间上的表现形式不同,可以分为连续信号和离散信号两种

3 不论是连续信号还是离散信号,如果相同的信号形式以周期性的方式重复,则称为周期信号。

4 数据率与频带的关系

数据信号的波形是由多个脉冲组成的,每个脉冲的频谱是无限宽的连续频域函数。一个脉冲信号可以用无限多个振幅不同、频率不同的正弦波叠加来近似,如可近似为

A是实数,f1是某个频率

随着k的增加,1/k逐渐趋近于0,这就是说式中的前几项对该信号的能量贡献较大,而后面的项则贡献较小,信号的带宽为B=2kMf1 -f1=f1(kM-1)式中,B为信号的带宽,kM 为所取的项数的值,如kM=1, 3, 5,7,9.......

由于每个比特持续时长为TB=T/2=1/(2f1),故该系统的传输速率即数据率为

任何数字信号的带宽是无限宽的,而信道的传输带宽是有限的,这将限制传输信号带宽,因此在传输数字信号前,应采用适当的技术来限制信号的带宽,使其适合信道的传输。

由该式可以看出,k的取值越多,所逼近的信号就越精确于脉冲波形,但同时也带来了信号带宽的增加,信号带宽的增加必然要求信道传输带宽的增加,这就意味着信道将不能传输较多路的信号,因此在设计数字通信系统时应综合考虑,既不能由于考虑增加额外的信道传输带宽而限制信号的带宽,也不能由于过度精确地逼近而增加信道超额的带宽,需在两者之间权衡。

5什么是交换技术

物联网中的通信网络是由许多交换节点连接构成的。物联网的信息传输要经过一系列的交换节点,从一条条传输信道(线路)到另一条条传输信道(线路)后,才能到达最终

的接收端(目的地)

6 交换节点的作用相当于交通运输中的“换乘车站”,交换节点的信息“换乘”方式称为信息的交换方式。

7交换方式(1)有电路交换(电路交换是最常用的一种交换方式。在通信时,通信网需对两个收发用户建立一条专用的临时电路,当通信结束时,释放该电路.电路交换有空分交换和时分交换两种方式)、(2)报文交换:报文交换是以“存储—转发”方式进行的,在数据通信时,先将报文传到一节点后将信息存储起来,节点根据报文提供的目的地址,在通信网中确定信息的通路,并将要发送的报文送到输出电路队列中排队等候,一旦该输出电路空闲,就立即将报文传送给下一个节点,依次完成从源节点向目标节点的传送。(3)分组交换: 分组交换也采用“存储—转发”的技术,但它不像报文交换,以整个报文为交换单位,而是将一个较长的报文分解成若干固定长度的“段”,每一段报文按一定的格式形成一个交换单位,这个规定格式的交换单位称为“报文分组”,简称“分组”。

8 上一题的分组交换分为有数据报和虚电路两种交换方式。

(1)数据报与报文交换方式类似,每个分组在通信网中的传输路径完全由网络当前的状况随机决定。(2)虚电路交换方式中,数据传输前,必须在源与目的地之间建立一条逻辑连接,即虚电路

物联网中的通信协议类型

物联网中的通信协议类型 物联网中设备、网关、云以及服务之间的相互通信是按照一定的通信协议进行的。大多数的IP协议应用都使用了TCP或UDP进行传输。而在许多物联网应用中,有几种消息分发功能是常见的,希望这些功能可以通过不同的应用以可互操作的标准方式来实现。本文盘点整理下目前比较常用到的一些物联网中的“会话层”协议。认准中盈智能品牌。 MQTT MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输)最初在1999年由IBM 推出,2013年OASIS对其进行了标准化,使其成为了一种开放标准。这是一个发布/订阅,非常简单和轻量级的消息协议,专为受限设备和低带宽、高延迟或不可靠的网络而设计。设计原则是尽量减少网络带宽和设备资源需求,同时也要确保可靠性和一定程度的传送保证。这些原则也使得协议成为连接设备中新兴的“机器对机器”(M2M)或“物联网”行业以及带宽和电池电量非常重要的移动应用的理想选择。 另外,还有针对物联网安全扩展的SMQTT(Secure MQTT)和针对传感网络的MQTT-SN(for sensor networks)。 AMQP AMQP (Advanced Message Queuing Protocol,高级消息队列协议) 是用于业务消息的开放互联网协议。AMQP由几层组成。最低层定义了用于在网络上的两个进程之间传输消息的高效的二进制对等协议。在此之上,消息传递层使用具体的标准编码来定义抽象消息格式。每个合规的AMQP进程必须能够以这种标准编码发送和接收消息。AMQP连接系统,为业务流程提供所需的信息,并可靠地传输实现其目标的指令。 CoAP CoAP (Constrained Application Protocol,受限应用协议)是一个专门的网络传输协议,用于受限的节点和网络。节点通常具有少量ROM和RAM的单片机。该协议专为机器对机器(M2M)应用而设计,如智能能源和楼宇自动化。 XMPP XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocoll,可扩展通讯和表示协议)是一种用于实时通信的开放式XML技术、支持即时消息、在线状态和协作等广泛的应用。 DDS DDS (Data Distribution Service,数据分发服务)是来自对象管理组(OMG)的以数据为中心

物联网通信技术复习知识点.

第一部分概述 第0章概述 ●物联网的框架结构 信息的感知控制层 数据采集子层 短距离通信传输子层 协同信息处理子层 网络传输层 应用层 ●物联网通信系统 感知控制层通信 目的:将各种传感设备所感知的信息在较短的通信距离内传送到信息汇聚系统,并由该系统传送(或互联)到网络传输层。 特点:传输距离近,传输方式灵活,多样 承载平台:有线、无线等 网络传输层通信:如基于IP的通信协议 由数据通信主机(或服务器)、网络交换机、路由器等构成,在数据传送网络支撑下的计算机通信系统。 可由公众电话交换网PSTN、全球移动通信系统GSM,码分多址CDMA、时分同步码分多址TDCDMA,数字数据网DDN、异步传输模式ATM, 帧中继

第1篇数据通信基础 第1章通信的基本模型与概念 1.基带信号:信源(信息源,也称发送端)发出的没有经过调制(进 行频谱搬移和变换)的原始电信号,信号频谱从零频附近开始,具有低通形式。根据原始电信号的特征,基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号(相应地,信源也分为数字信源和模拟信源。)其由信源决定。 2.频带信号:已调信号。在通信中,由于基带信号具有频率很低的 频谱分量,出于抗干扰和提高传输率考虑一般不宜直接传输,需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号,变换后的信号就是频带信号。 3.模拟通信系统模型 4.数字通信系统模型 5.通信系统的分类 按调制方式分:载波调制\脉冲调制 按信号特征分:模拟通信\数字通信

按传输媒介分:有线\无线 按信号复用分:频分\时分\码分 6. 通信方式 单工通信\半双工通信\全双工通信 串行通信方式\并行通信方式 7. 信息量: 信息多少的量度。 在信息论中,认为信源输出的消息是随机的。即在未收到消息之前, 是不能肯定信源到底发送什么样的消息。而通信的目的也就是要使接收者在接收到消息后,尽可能多的解除接收者对信源所存在的疑义(不确定度),因此这个被解除的不定度实际上就是在通信中所要传送的信息量。 例,设二进制离散信源以相等的概率发送0或1,且相互独立,则信源输出的每个符号所含信息量为多少? 消息的信息量:一条消息由若干个事件组成,如果 各事件相互独立, 那么所有事件发生的概率即为各个事件信息量的总和 例,一离散信源由0,1,2,3,四个符号组成,它们出现的概率分别3/8,1/4,1/4,1/8,且每个符号的出现相互独立,则试求以下信息的信息量是多少? log () a I P x =-221 (0)log log 21(0)1 (1)log log 21 (1)a a I P I P ======22 31 (0)3log (1)2log I I =- =-121(())(()).....log () n a i i I I P x I P x P x ==++=-∑

物联网中的通信技术

物联网中的通信技术 典型的物联网是将所有的物品通过短距离射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网连接起来,实现局域范围内的物品“智能化识别和管理”。即从智慧地球到感知中国,无论物联网的概念如何扩展和延伸,其最基础的物物之间感知和通信是不可替代的关键技术。 普遍认为,M2M技术是物联网实现的关键。M2M技术原意是机器对机器,通信的简称,是指所有实现人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段,广义上也指人对机器、机器对人以及移动网络对机器之间的连接与通信。 M2M是无线通信和信息技术的整合,用于双向通信,因此适用范围广泛,可以结合GSM/GPRS/UMTS等远距离连接技术,也可以结合Wifi、蓝牙、Zigbee、RFID和UWB等近距离连接技术,此外还可以结合XML和Corba,以及基于GPS、无线终端和网络的位置服务技术等。 随着科技飞速发展,最近,三种新兴的短距离无线传输技术凭借其独有的特点进入了我们的视线。 其一紫蜂(ZigBee)技术,新一代的无线传感器网络将采用802.15.4(Zig.Bee)协议。ZigBee是一种供廉价的固定、便携或移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线连接技术,主要适合于自动控制和远程控制领域,可以嵌入在各种设备中,同时支持地理定位功能。 Zigbee技术的特点主要有:低速率、低时延、低功耗、实现简单

、低成本、网络容量高。ZigBee技术的应用范围非常广泛,其中包括智能建筑、军事领域、工业自动化、医疗设备、智能家居及各种监察系统等。ZigBee技术弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺,其成功的关键在于丰富而便捷的应用,而不是技术本身。 其二是RFID,即射频识别,俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签(Tag)、解读器(Reader)和天线(Antenna)三个基本要素组成。其基本工作原理并不复杂,标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag,无源标签或被动标签),或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag,有源标签或主动标签)。解读器读取信息并解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。 RFID可被广泛应用于安全防伪、工商业自动化、财产保护、物流业、车辆跟踪、停车场和高速公路的不停车收费系统等。从行业上讲,RFID将渗透到包括汽车、医药、食品、交通运输、能源、军工、动物管理以及人事管理等各个领域。然而,由于成本、标准等问题的局限,RFID技术和应用环境还很不成熟。主要表现在:制造技术较为复杂,智能标签的生产成本相对过高;标准尚未统一,最大的市场尚无法启动;应用环境和解决方案还不够成熟,安全性将接受很大考验。 形形色色的传感技术、通信技术、无线技术、网络技术共同组成了以物联网为核心的智慧网络。亚里士多德曾说过“给我一个支点我

物联网通信与组网技术

信息工程课程设计报告书 课程名称物联网通信与组网技术 课程设计题目小型家庭环境监测传感网络系统 学生姓名、学号 学生专业班级 指导教师姓名 课程设计起止日期2018.7.2-2018.7.6

摘要 如今我国社会整体生活水平不断提高,大众人民对于生活质量的追求不再仅仅局限于衣食住行、温饱冷暖这些较为低层次的阶段了,我们可以从日常的生活以及从各类环境监测设备尤其是家庭及单位的私用或公用监测设备的销售情况可以看出,大众人民对于这方面的需求是日益增加,但就目前而言,市场上的环境监测设备种类繁多,产品质量参差不齐,价格也是随着功能的多少而有着很大的差距,有的环境监测设备功能过于繁杂而又价格昂贵,并不适合大众消费,而有的产品则是功能有限,质量不高,也不适合大众购买。从上边描述可以看出,目前我国市场在这方面还是有个潜在的市场机遇、广泛的设计前景和光明的销前途的。 然而就目前而言,不论是国外还是国内,总体情况是关于智能家居系统的研究开发项目比较多,但是智能家居系统大多比较庞大,功能繁杂,成本很高,所以不能得到很有效的普及。考虑到毕业设计的实际情况和力所能及的设计范围,我们根据普通家庭的一般需要开发室内温度、湿度、天然气浓度、酒精浓度、振动等环境参数的监测系统,可以提供多种报警信息,使用户及时了解家居状况,避免不安全事故的发生。既然环境监测与报警设备在日常生活、工作和工程实践中具有重要的应用,并且随着生活水平的不断提高和电子科技的不断进步,日常生活中对于环境监测与报警的需求也是越发的增加,那么在设备的设计上,我们不仅要做到具有较为齐全的报警功能、较为稳定的工作状态、相对而言比较长的工作寿命以及合适的体积大小,还要求进行一定距离的传输,直观快捷的表达方式,还要联系大众生活,与大众生活相贴切,能够为大众所使用。 就设计方案而言,本设计着力于从实用、便捷、简易这三个方面出发,通过将几部分简单的设计——利用单片机、传感器,VC上位机串口助手等等相应作出各部分监测系统,再通过各个设计单元间的组合通信,最终达到实现环境监测的功能,包括酒精传感器和磁检测传感器,将酒精及磁检测信息发送至VC上位机串口助手实时监控并显示酒精度及磁检测状况等功能。 在课程设计指导老师以及同学的帮助和指导下,通过请教问题、查阅资料、检查电路、改正程序,经过如此的多次的纠正和改进,本次的课程设计成果终于是基本上达成了预期的目标,酒精监测和磁检测传感器都能正常工作。 关键字:蓝牙wifi UDP协议 MFC

工业物联网驱动下演变的智能工厂解决方案

工业物联网驱动下演变的智能工厂解决方案 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 工业是国家财政收入的主要源泉,决定着国民经济现代化的速度、规模和水平,在世界各国国民经济中起着主导作用。物联网经过多年的酝酿与发展,已经进入产业融合阶段。对于产业融合,业界不约而同地看好工业物联网。 根据《2017年工业物联网白皮书》的定义,工业物联网(Industrial Internet of Things, IIoT)是通过工业资源的网络互联、数据互通和系统互操作,实现制造原料的灵活配合、制造过程的按需执行、制造工艺的合理优化和制造环境的快速适应,达到资源的高效利用,从而构建服务驱动型的新工业生态体系。 物联网在工业制造业领域的应用丰富,包括设备制造、石化、金属冶炼及加工、食品饮料、服装等。但其主要应用方面集中在制造业供应链管理、生产过程工艺优化、产品设备监控管理、环保监测及能源管理等方面。 企业之间的竞争逐步演变成生态的竞争,越来越多的工业技术设备将依靠互联互通提升效率,只有跨界融合才能激发创新活力,积极迎接新工业的挑战,物联网技术的引进需求将与日俱增。 工业物联网发展拐点 政策利好 美国于2013年出台《国家制造业创新网络初步设计》。2014年,AT&T、Cisco、GE、IBM、Intel 联合成立工业互联网联盟,推动美国工业领域的物联网应用。日本制定了《2030年新产业结构展望》,以物联网、大数据、人工智能为重点进一步探索工业新模式。我国对于工业物联网发展的政策支持力度不断提升。2016年颁布《物联网"十三五"规划》,则明确了物联网产业十三五的发展目标。2017年十九大报告中提到推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深融合,物联网在工业中的应用在政策支持下已迎来蓬勃发展时期。

移动通信技术在物联网中的应用赵利民

移动通信技术在物联网中的应用赵利民 发表时间:2019-11-08T11:22:22.893Z 来源:《当代电力文化》2019年13期作者:赵利民[导读] 近年来,随着时代的进步,互联网技术的应用越来越广泛,移动通信技术简单来讲是一种全网覆盖类的无缝连接网络,其在物联网中的应用,能够构建一个良好的应用平台,充分挖掘物联网的使用价值,物联网技术被界定为未来发展较长一段时间内的主要经济点,在世界范围内得到了广泛的应用。 摘要:近年来,随着时代的进步,互联网技术的应用越来越广泛,移动通信技术简单来讲是一种全网覆盖类的无缝连接网络,其在物联网中的应用,能够构建一个良好的应用平台,充分挖掘物联网的使用价值,物联网技术被界定为未来发展较长一段时间内的主要经济点,在世界范围内得到了广泛的应用。移动通信技术,能够为物联网连接提供便利,具有较强的数据通信能力,现已融入到人们生活的各个方面,本文主要介绍了物联网和移动通信技术的发展,重点阐述了移动通信技术在物联网中的应用,对其未来发展提出了展望。 关键词:移动通信技术;物联网;应用引言 我国现代化信息技术不断普及发展过程中,物联网当前的发展已经初具规模,如今世界上诸多国家在发展过程中,将移动通信技术与互联网技术作为自身主要经济增长点。在我国,当前我国众多学者针对物联网技术展开了重点研究。众所周知,移动通信技术的不断发展,为社会中的各行各业带来了诸多便利,物联网技术也在其中,移动通信技术如何在物联网中广泛应用成为当前物联网行业发展过程中的主要问题。 1物联网技术的特点 1.1实时性 物联网是一种能够综合多种感知技术的现代信息化技术类型,其应用能够更好的控制人们的生活与工作,物联网技术中包含着很多不同类型、不同功能的感知设备,从使用性能来看传感器设备是独立存在的信息来源,企业发展过程中,借助物联网能够获取更多的信息资源,对企业未来的发展规划起到促进作用,和其他信息采集形式相比,物联网传感器能够实时的进行数据获取,实时性使物联网技术在我国各行各业的监测设备操控过程中都得到了广泛应用,实现物品的自我管理。 1.2多样性 互联网技术具有覆盖范围广、技术性强等特点与现代化信息产业的发展相一致,同时物联网技术能够有效的提高通信效果,自主地进行信息识别,对网络资源进行整理,操控无线网络技术内容,因此,其应用能够实现基础服务形态的多元化发展。 1.3包容性 物联网技术在应用过程中,通常是通过多个基础信息网络来作为物质保证的,因此,在使用过程中需要全面突出物联网的包容性特点,通过其应用来促进社会发展领域和行业发展机制的有机结合,构建一个良好的技术架构,提高企业的市场竞争力,创造无限的发展机遇,现已成为未来经济发展热点。 1.4智能化 从物联网的技术性能分析,智能化处理是其最主要的应用优势,能够对物体和工作进行智能化管控,通过传感器和处理模块之间的结合来做好工作信息的采集,派发管理指令,实现智能化管理的目标,在当下信息技术引领的新时代,智能化技术应用已成为重要的发展趋势,物联网的智能化具有较大的发展潜力,值得工作人员开放。 2物联网的基本组成结构 根据我国对物联网技术的定义可知,物联网基本结构如图1所示。(1)信息感知与控制部分。如图1所示,信息感知与控制部分属于物联网结构中的最底层,也是物联网之间与各种物体相互接触的部分,此部分由各种控制器与传感器组成。在信息感知控制结构运行过程中,需要功能是为了对物体的相关信息进行感知了解,并且根据自身所了解的信息按照一定的格式传输到信息网络中。而控制部分的主要功能便是为了从物联网中的信息传输网络接受控制信息,以便使物体能够满足人们所需求的状态。(2)信息传输网络部分。在物联网结构中,信息传输网络部分属于该结构的中间层,此结构的物理组成分别是由各种信息传输网构成,例如计算机互联网、无线局域网、移动网络等等,它的主要功能是要将不同控制节点以及信息感知能够相互连接成网。此结构的主要功能除了要将不同控制节点与信息感知相互互联成网之外,还需要对其进行信息安全管理与传输管理,与此同时还需要为物联网的上层信息应用提供安全可靠的信息资源。(3)信息应用部分。在物联网中,信息应用部分处于其最高层次,此结构的存在是为了实现管理功能与监控定位功能,由各种应用系统与应用程度组成。由于物联网中涉及海量信息,因此物联网必须通过云计算等技术才能够实现对数据的管理与应用。针对物联网而言,信息应用部分是人与物联网的主要结构,可以通过此部分对物体的信息进行查询,或者对物体进行监控与定位。 图1物联网基本组成结构 3移动通信技术在互联网中的应用 3.1移动通信管理平台 物联网涉及到的人、物联系复杂多样,需要一个能够进行综合管理的平台保证其高效工作。移动通信管理平台能够实现物联网的大多数工作需求,能整合处理物联网中的信息流,形成高效信息链。能对物联网包含的设备、端口进行有效的监控和管理,做好故障检查与维护工作,保证物联网的稳定运行。然而目前的移动通信管理平台,需要进行部分调整升级,采用先进的技术、模式,对用户进行分区标识,加强信息的安全,提高工作水平。

物联网无线通信技术行业标准对比

物联网无线通信技术标准对比 目前无线通信就其范围大小来分有广域的和局域的,广域的通常就是指我们的移动通信网,目前已经发展到第三代,也就是 3G,其三大主流标准将来都将会经历LTE过渡到第四代;局域的通常指短距离无线通信,标准有IrDA、Bluetooth、Wi-Fi、ZigBee、RFID和UWB。 IrDA(InfraredDataAssociation)是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0到1M之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳M左右的近红外线。其传输具备小角度(30度锥角以内),短距离,直线数据传输,保密性强,传输速率较高的特点,适于传输大容量的文件和多媒体数据。并且无需申请频率的使用权,成本低廉。IrDA已被全球范围内的众多厂商采用,目前主流的软硬件平台均提供对它的支持。 IrDA的不足在于它是一种视距传输,2个相互通信的设备之间必须对准,中间不能被其他物体阻隔,因而只适用于2台(非多台)设备之间的连接。 Bluetooth是1998年5月,东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚共同提出该技术标准。它能够在10M的半径范围内实现单点对多点的无线数据和声音传输,数据传输带宽可达1Mbps。Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为 2.402GHz到 2.480GHz的电磁波。一台Bluetooth设备可同时与七台Bluetooth设备建立连接,在有效范围内可越过障碍物进行连接,没有特别的通信视角和方向要求。此外,Bluetooth还具备功耗低、通信安全性好、支持语音传输、组网简单等特点。 但Bluetooth同时存在植入成本高、通信对象少、通信速率较低和技术不够成熟的问题,它的发展与普及尚需经过市场的磨炼,其自身的技术也有待于不断完善和提高。 802.11Wi-Fi(Wireless Fidelity)即无线保真技术是另一种目前流行的技术。它使用的是2.4GHz附近的频段。Wi-Fi基于IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g和IEEE802.11n。不仅传输的有效距离很长,而且速率还高达上百兆,与各种802.11DSSS设备兼容。目前最新的交换机能把Wi-Fi无线网络从接近100M的通信距离扩大到约6.5公里。另外,使用Wi-Fi的门槛较低。厂商只

物联网通讯技术优劣及应用场景

十大无线通讯技术优劣及应用场景 在实现物联网的通讯技术里面,蓝牙、zigbee、Wi-Fi、GPRS、NFC等是应用最为广泛的无线技术。除了这些,还有很多无线技术,它们在各自适合的场景里默默耕耘,扮演着不可或缺的角色。现在随着物联网解决方案供应商云里物里科技一起来看下常见的十大无线通讯技术优劣及应用场景。 十大物联网通讯技术优劣及应用场景

1、蓝牙的技术特点 蓝牙是一种无线技术标准,可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换,蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制。如今蓝牙由蓝牙技术联盟管理,蓝牙技术联盟在全球拥有超过25,000家成 员公司,它们分布在电信、计算机、网络、和消费电子等多重领域。 蓝牙技术的特点包括采用跳频技术,抗信号衰落;快跳频和短分组技术能减少同频干扰,保证传输的可靠性;前向纠错编码技术可减少远距离传输时的随机噪声影响;用FM调制方式降低设备的复杂性等。其中蓝牙核心规格是提供两个或以上的微微网连接以形成分布式网络,让特定的设备在这些微微网中自动同时地分别扮演主和从的角色。蓝牙主设备最多可与一个微网中的七个设备通讯, 设备之间可通过协议转换角色,从设备也可转换为主设备。 2、ZigBee的技术特点 与蓝牙技术不同,ZigBee技术是一种短距离、低功耗、便宜的无线通信技术,它是一种低速短距离传输的无线网络协议。这一名称来源于蜜蜂的八字舞,由于蜜蜂是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀(bee)的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息,也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。 ZigBee的特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率,ZigBee协议从下到 上分别为物理层、媒体访问控制层、传输层、网络层、应用层等,其中物理层和媒体访问控

智能制造工业物联网建设方案-工业物联网方案

2 0 19j 智能制造工业物联网 建设方案,

目录 01 03 04智能制造系统架构与工业物联网 能效&设备管理■一智能工厂工业物联网实践案例

智能制造系统架构一一《国家智能制造标准体系建设指南》 ■工业4.0的三个集成: ■ 纵向整合; ■横向整合 ■端到端整合 ■中国制造2025系统架构三维度: ■系统层级,企业内信息集成 ■ 生命周期,企业间信息集成; ■ 智能功能,从制造到服务的转型,新业 态(B2C-C2B ) 企业 ■工业4.0与中国制造2025,异曲同工; 互.IK 互iffi 控制 佰卩刷:合 新兴业态 智能功能

面向企业内信息集成的架构 企业信息化系统 IT OT 企业层 管理层 MES 工厂工程纽态 协同研发、智能生产、精准物流和智能服务 面向企业的经营管理,包括ERP、PLM、 SCM 和CRM 面向工厂/车间的生产管理,包括MES 操作层 q DC s a ;S SCADA 控制层 Fff l ma : HMI 现场层 工厂或车间的工业环境PLC、SCADA、DCS等过程控制 传感器、仪器仪表、射频识 别、机器、机械和装置 设备 系统层级 协同 企业 车间 智能功能 西门子/工业4.0的数字化工厂架构中国制造2025的企业内信息集成系统层级

“工业物联网”贯穿智能制造体系 三个维度的各个环节 期的所有环节; ■实现系统层级的设备、控制、 工厂、企业和协同五个层级, 以及智能功能的互联互通; ■工业物联网实现了 OT 与IT 的 融合的基础。 工业物联网: ■位于智能制造系统架构生命周 生命周期

物联网通信

1 融合包含以下三个层次的内容: 业务融合,终端融合,网络融合 异构网络融合的实现分为两个阶段:连通阶段和融合阶段。连通阶段是指传感网、RFID 网、局域网、广域网等的互联互通,将感知信息和业务信息传送到网络另一端的应用服务器进行处理,以支持应用服务。 2物联网框架结构 3 感知控制层 (1)数据采集子层通过各种类型的感知设备获取现实世界中的物理信息,这些物理信息可以描述当前“物”属性和运动状态。感知设备的种类主要有各种传感器、RFID、多媒体信息采集装置、条码(一维、二维条码)识别装置和实时定位装置等。 (2)短距离通信传输子层将局部范围内采集的信息汇聚到网络传输层的信息传送系统,该系统主要包括短距离有线数据传输系统、无线传输系统、无线传感器网络等。 (3)协同信息处理子层将局部采集到的信息通过汇聚 装置及协同处理系统进行数据汇聚处理,以降低信息的冗余度、提高信息的综合应用度、降低与传送网络层的通信负荷为目的。协同信息处理子层主要包括信息汇聚系统、信息协同处理系统、中间件系统及传送网关系统等。 4 网络传输层 网络传输层将来自感知控制层的信息通过各种承载网络 传送到应用层。各种承载网络包括了现有的各种公用通信网络、专业通信网络,目前这些通信网主要有移动通信网、固定通信网、互联网、广播电视网、卫星网等。 5 应用层及其应用子层的作用 应用层是物联网框架结构的最高层次,是“物”的信息综合应用的最终体现。“物”的信息综合应用与行业有密切的关系,依据行业的不同而不同。 应用层主要分为两个子层次,即服务支撑层和行业应用层。服务支撑层主要用于各种行业应用的信息协同、信息处理、信息共享、信息存储等,是一个公用的信息服务平台;行业应用层主要面向诸如环境、电力、智能、工业、农业、家居等方面的应用。 6 按照物联网的框架结构,物联网的通信系统可大体分为两大类,即感知控制层通信和网络层传输通信 7 感知控制层通信系统功能及特点 感知控制层的通信目的是将各种传感设备所感知的信息在较短的通信距离内传送到信息汇聚系统,并由该系统传送(或互联)到网络传输层。 其通信的特点是传输距离近,传输方式灵活、多样。 8 网络传输层通信系统 网络传输层是由数据通信主机(或服务器)、网络交换机、路由器等构成的,在数据传送网络支撑下的计算机通信系统 9 多个无线接入环境的异构性体现在以下几个方面: (1)无线接入技术的异构性(2)组网方式的异构性。(3)终端的异构性。(4)频谱资源的异构性(5)运营管理的异构性 第一章 1 什么是通信系统模型 通信的任务是完成消息的传递。消息具有不同的形式,如符号、文字、语音、数据、图像等,为了将消息传递到目的地,须经过若干个环节构成的“通信系统”来完成,将这些环节抽象为一般的模型,即形成了通信系统的模型。

几种常见的物联网通讯方式及其技术特点

Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2017, 7(10), 984-993 Published Online October 2017 in Hans. https://www.360docs.net/doc/2f8973824.html,/journal/csa https://https://www.360docs.net/doc/2f8973824.html,/10.12677/csa.2017.710111 Several Communication Modes of the Internet of Things and the Technical Characteristics Qin Zhang1,2, Shenglong Yang1, Yumei Wu1, Yang Dai1* 1Ministry of Agriculture Key Laboratory of East China Sea & Oceanic Fishery Resources Exploitation and Utilization, East China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Shanghai 2College of Engineering Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai Received: Oct. 5th, 2017; accepted: Oct. 18th, 2017; published: Oct. 24th, 2017 Abstract In today’s Internet era, the existing wireless communication networks have been developed from the interconnection between people and people or people and things to the interconnection be-tween things and things [1]. Low power wireless communication is one of the main hot spot of to-day’s Internet network technology. With the characteristics of low power consumption and low cost, the low power wireless communication is a good technology to match the application re-quirements of the Internet of things. The low-power wireless communication technologies include the low-power wide area network (WAN) and the low-power local area network (LAN). The low-power wide area network includes LoRa, NB-IOT, Sigfox, Weightless, and the Low-power local area network includes Zigbee and bluetooth 4.0, the technical introduction and the key techniques of each communication are discussed respectively, and the prospect of the low-power network technology is discussed. Keywords Low Power Consumption, The Internet of Things, Low Power Consumption WAN, Low Power Consumption LAN 几种常见的物联网通讯方式及其技术特点 张琴1,2,杨胜龙1,伍玉梅1,戴阳1* 1中国水产科学研究院东海水产研究所,农业部东海及远洋渔业渔业资源开发利用重点实验室, 上海 *通讯作者。

智能制造-工业物联网-工业互联网-新基建实验室建设方案

智能制造-工业物联网-工业互联网-新基建实验室建设方案

目录 1工业互联网与智能制造........................................................ - 3 - 1.1产业背景............................................................ - 3 - 1.2技术架构............................................................ - 4 - 1.3政策扶持............................................................ - 5 -2智能制造实训平台............................................................ - 7 - 2.1产品介绍............................................................ - 7 - 2.2产品功能............................................................ - 8 - 2.3产品特性............................................................ - 9 - 2.3.1工业互联网...................................................... - 9 - 2.3.2AI人工智能..................................................... - 12 - 2.3.3开源机械臂..................................................... - 18 - 2.3.4嵌入式系统..................................................... - 20 - 2.4产品详解........................................................... - 21 - 2.4.1生产单元....................................................... - 21 - 2.4.2控制系统....................................................... - 23 - 2.4.3智联平台....................................................... - 26 - 2.4.4智联应用....................................................... - 28 - 2.5教学资源........................................................... - 30 - 2.5.1《机器视觉技术》课程 ........................................... - 32 - 2.5.2《机器语音技术》课程 ........................................... - 35 - 2.5.3《机器人操作系统》课程 ......................................... - 38 - 2.5.4《智能边缘计算》课程 ........................................... - 40 - 2.5.5《智能制造实训》课程 ........................................... - 42 -3产品配置与报价............................................................. - 45 -

移动通信技术在物联网中的应用探讨

移动通信技术在物联网中的应用探讨 发表时间:2016-12-08T15:55:48.620Z 来源:《基层建设》2016年9月下27期作者:蔡子奇韦国开 [导读] 摘要:移动通信能够实现无缝覆盖、接入方便的移动通信网络为物联网的实际应用提供了坚实的物质基础。介绍了物联网的相关概念和移动通信技术的发展,重点论述了移动通信系统在物联网中的应用方式以及需要做出的改进,并展望了其将来的应用。 中国移动通信集团广东有限公司东莞分公司 523129 摘要:移动通信能够实现无缝覆盖、接入方便的移动通信网络为物联网的实际应用提供了坚实的物质基础。介绍了物联网的相关概念和移动通信技术的发展,重点论述了移动通信系统在物联网中的应用方式以及需要做出的改进,并展望了其将来的应用。 关键词:物联网;移动通信;应用 随着移动通信技术的不断升级和发展,移动通信技术逐渐地在物联网中得以广泛的应用,满足了物联网的物质基础需求。物联网作为近几年方兴未艾的新兴产业,其信息节点具有广泛性和移动性的特点,现代通信技术承载的功能越来越强大,网络4G的推广功能日趋成熟是最好体现,这无疑会使物联网的应用领域更加宽广。现代移动通信网络系统为物联网的发展提供了强大的技术支持,两者的融合必然会给物联网的推广带来更广阔的前景。 一、物联网相关概念 物联网在狭义上指物品到物品的互连,并实现物品具有虚拟个体的标识,实现物品智能化无缝链接识别和管理;广义上的物联网就是在物品到物品、人到物品、人到人实现信息空间与物理空间的融合,达到将一切事物数字化、网络化,并通过各种新的服务模式使各种信息技术融入到我们的社会行为中,使信息化在人类社会综合应用达到更高的境界。 二、物联网组成结构 物联网由信息感知和控制部分、信息传输网络部分以及信息应用这三部分组成。位于最底层的是信息感知和控制部分,这一部分是由几种不同的传感器和对应的控制器组成的,可以直接接触到各种物体的部分。其中信息感知部分主要用来感知物体的一些信息,然后将感知到的信息以特定的格式传输到信息传输网络当中。而控制部分则用来控制接收到的物体信息,使得物体状态能够满足人们的需求。位于中间位置的是信息传输网络部分,网络是我们日常生活和办公用到的局域无线网、互联网以及移动通信网,该部分主要用来将感知到的各种信息连接成网络,以安全的管理信息传输网和信息管理,为信息应用提供信息资源。位于最上层的是信息应用部分,组成部分是各种应用程序和系统,主要用于定位联网的各种实体,同时监督控制和管理这些联网物体。在物联网中涉及到大量不同的物体信息,因此在信息和数据的管理以及应用中通常会采用云计算以及数据挖掘等信息技术。通过信息应用部分,人们可以获取物联网上的各种物体信息,从而实现对物体的定位和监控。 三、物联网系统独有的特点 1、对各种感知技术的广泛应用 物联网上的传感器难以计数,每个传感器定时采集信息,不断地积累,形成海量的信息,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器将感受到被测量的信息,按一定规律变成为电信号或其他所需要形式的信息传出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,实现物-物、人-物之间的信息联网,同时节点的移动性也更加广泛。 2、对信息传输的安性和网络的可靠性要求甚高 物联网的核心和基础仍然是互联网,是将现有的互联的计算机网络扩展到互联的物品网络,从技术角度上来说,就是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备,按约定的协议把物-物、人-物进行智能化连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种新兴网络。同时保证信息传输和使用中不被非法获取,并实现人们对相关物品的远程监控。 3、物联网智能技术 物联网提供传感器链接的同时,利用云计算、模糊识别等各种智能技术,能对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能控制。以适应不同用户的不同要求,发挥新的应用领域和应用模式。 四、移动通信技术在物联网中的应用 目前,随着移动通信4G 业务的普及和广泛应用,移动通信技术能够支持的业务范围越发广泛,为物联网的发展创造了良好的物质基础,未来移动通信技术在物联网中的应用将会更加广泛。移动通信技术在物联网中的应用实例有:各运营商利用移动通信网络开展的物流业务、基于移动通信网络的车辆及货物智能管理系统、移动支付业务、汽车制造商与运营商合作推出的基于移动通信系统的车载信息网络等。 1、通信在物联网中应用的形式 信的组成部分包括:移动终端、传输网络和网络的管理和维护等,在物联网中应用移动通信技术的形式包括:移动通信终端在物联网中的应用、移动通信传输网络在物联网中的应用、移动通信网络管理平台在物联网中的应用。在物联网中应用移动通信终端时,移动通信终端一般是作为物联网信息接入的终端设备,该终端设备会随着网络信息节点的移动而移动,使得信息节点和网络的通信不会受到时间和地点的限制。过比较物联网节点信息感知终端和移动通信终端这二者的作用和工作形式,用于物联网信息节点感知的终端完全可以用移动通信终端来代替。在物联网中应用移动通信传输网络,仅可以使各个移动的信息节点能够互相连接,还可以实现信息的远距离传输,物联网中的信息传输网络也需要满足这种需求。因此,在物联网中完全可以使用移动通信传输网络来达到物联网信息传输的目的,同时也可以将物联网承载在现有的移动通信网上来使用。移动通信网络管理平台主要是为了维护和管理网络设备、网络性能以及用户的业务,从而保证网络系统能够可靠、安全地运行,在物联网网络系统运行中正好也需要这种功能,因此在物联网安全管理中同样可以借助移动通信网络管理平台的工作方式和原理,来实现对物联网的管理和维护 2、通信在物联网改进中的应用 通信和物联网在某些功能和结构上有一定的共同性,在物联网中可以广泛地应用移动通信技术。由于移动通信的各种技术最终是为语音通信服务的,当前用到的4G业务也增加了数据通信的功能,现有的移动通信系统还不能直接地在物联网中应用,还需要加以改进。在现有的移动通信系统中,移动终端只有数据和语言的通信功能,还不能感知和控制物品的信息,因而也不能在物联网上直接使用。改进的方

常见的物联网通信方式

常见的物联网通信方式 随着时代进步和发展,社会逐步进入互联网+,各类传感器采集数据越来越丰富,大数据应用随之而来,人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。简而言之,物联网智能化已经不再局限于小型设备、小网络阶段,而是进入到完整的智能工业化领域,智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟,并纳入互联网+整个大生态环境。 一、前言 早期的物联网是指两个或多个设备之间在近距离内的数据传输,解决物物相连,早期多采用有线方式,比如RS323、RS485,考虑设备的位置可随意移动的方便性(有根线太丑了),后期更多的使用无线方式; 随着时代进步和发展,社会逐步进入互联网+,各类传感器采集数据越来越丰富,大数据应用随之而来,人们考虑把各类设备直接纳入互联网以方便数据采集、管理以及分析计算。简而言之,物联网智能化已经不再局限于小型设备、小网络阶段,而是进入到完整的智能工业化领域,智能物联网化在大数据、云计算、虚拟现实上步入成熟,并纳入互联网+整个大生态环境。 二、物联网的发展 最早的物联网只是简单把两个设备用信号线连接在一起:

后来使用了无线,也出现了简单的组网: 在互联网+时代,越来越多的传感器、设备接入互联网,互联网也不单是通过网线传输,引入了空中网、卫星网等,应用的领域也越来越广泛:

三、常见的物联网通信方式 笔者对常用的物联网通信方式进行归纳总结分为四大种类,见下图: 1、有线传输 设备之间用物理线直接相连,不是很方便。主要有电线载波或载频、同轴线、开关量信号线、RS232串口、RS485、USB,这里只对常用的RS232串口、RS485、USB做介绍。 RS232串口:串行通信接口,全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”,是电脑与其它设备传送信息的一种标准接口;该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定;RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信,常用的串口线一般只有1~2米。见图:

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