传感网和物联网综述

传感网和物联网综述
传感网和物联网综述

传感网和物联网综述

大纲

一、硬件技术

1.射频识别技术

2.传感技术/遥感技术

二、网络技术

三、国内外应用实例

四、前景展望

知识点汇总

概念

C01:传感网

C02:物联网

C03:射频识别技术

C04:传感技术/遥感技术

C05:无线传感器

原理

K01:电子标签的种类

K02:射频识别技术和遥感技术的相同点和不同点

K03:无线传感器的优点

K04:无线传感网络的优点

K05:无线传感器网络节点的关键技术

K06:物联网的应用范围

K07:物联网和传感网对我国的重大战略意义

正文

传感网,顾名思义,就是由无线传感器节点组成的网络。无线传感器节点在传感网中是以一个群体出现,而不是以单一个体出现的。无线传感器节点间的协同工作是传感网的基础,这种协同工作体现在传感网的自配置、自组织、数据收集、汇报处理以及节点定位、网络覆盖等机制中。

物联网是通过RFID(Radio Frequency Identification即射频识别,俗称电子标签)、传感器、GPS( Global Positioning System, GPS是全球定位系统的简称) 、激光扫描等各种设备,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。

互联网主要是实现人与人的交互;物联网则不仅可以实现人与人的交互,还可以实现人与物、物与物的交互。简而言之,物联网就是连接世界万物的网络。

一、硬件技术

1.射频识别技术

射频识别技术(RFID),俗称电子标签,是一项利用无线射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息识别目的的技术。与传统的识别方式相比,RFID技术无需直接接触、无需光学可视、无需人工干预即可完成信息输入和处理,且操作方便快捷;它还给每个物体在信息世界里提供一个标识,就像互联网中的地址。射频识别系统由电子标签和阅读器两部分组成。

(1)电子标签的种类

标签的种类有两种:无源标签(如交通卡,特点是距离近、便宜),它只有在阅读器阅读范围之内,才能对阅读器所产生的电磁场发生感应,使其所带的信息数据被读取;有源标签(距离远、昂贵),它自带电源,标签可以通过无线发射模块主动向阅读器发射识别信号。

(2)阅读器

阅读器以非接触式的方式读取标签信息,每秒可以阅读上百单位的标签,并与后台服务器和数据库连接。

2.传感技术/遥感技术

遥感技术(Remote Sensing)从广义上讲,就是使用各种传感仪器对远距离目标和现象进行信息获取。由于需要适用于远距离目标,所以通常采用无线的或者非接触式的传感仪器。传感器是一个非常宽泛的概念,即能把物理世界的物理量转换成一定信息表达的装置,而这个信息可以是模拟或者数字信号,也可以是一个图像或者数据。如今,感知技术已经深入到我们社会生活和生产的各个领域,如针对地理、环境的卫星遥感;针对医学健康的超声波、X光成像等。

无线传感器是一种集成了传感能力、处理能力和无线通讯能力三个主要模块的新型仪器。它自带的处理和存储能力可以支持多种应用场景,并具有快捷部署

的优点:即节点自配置、节点间协同工作、对部署环境自适应。

对比射频识别技术和遥感技术,二者的相同点是:它们都是把信息从物理世界提取和转换到信息世界的技术;而它们的不同点在于:使用射频识别技术,标识被附着在物体上,这样信息的源头在物体上;而在传感技术里,信息是由传感器感知产生的。

二、网络技术

虽然遥感仪器都使用无线和非接触式的探测、感应技术,但是其后台系统往往还是采取布线的方法来连接信息收集终端和信息处理分析系统,传感器作为遥感仪器的终端测量装置也通常使用有线的方式和其他部件连接在一起。在这些系统里,一般都有确定的用途和使用机制,即在遥感系统里,它们所提供的信息以及信息的用途都是确定和不可变的,一个遥感系统往往只能为一个单一的探测目的工作。

随着因特网的兴起,无线通讯被广泛使用的同时,无线传感器也渐渐地在应用和科研的舞台上崭露头角。无线传感器是一种集成了传感能力、处理能力和无线通讯能力三个主要模块的新型仪器,并通常由供电模块提供工作所需的电能。与传统的传感器相比,无线传感器具有体积小、成本低、部署灵活等特性;而且无线传感器自带的处理和存储能力可以支持多种应用场景;使用无线通讯也使得无线传感器之间的信息交流变得灵通,使它们的协同工作变得可能。无线传感网络具有无需固定设备支持、可以快速部署、易于组网、有效降低大规模布撒成本、不受有线网络的约束等优点。它是传统计算机网络技术发展的延伸,是一个全新的研究领域,其中孕育了巨大的创新空间。

无线传感器网络节点的关键技术主要有:

(1)自配置(Self-configuration)

无线传感器节点需要具备自行配置的能力来应对大规模的部署,包括对地址、网络连通、网关等信息的配置。

(2)自组织(Self-organization)

各传感器节点之间协同合作对网络拓扑进行组织,并形成针对应用优化的虚拟拓扑结构,用来更有效地支撑路由、数据查询、数据收集等机制。

(3)定位(Localization)

GPS不足以满足传感网的室内和低能耗的定位需求,无线传感器网络技术可

以通过一定数目的已标识位置节点,通过节点间的协同计算得到其他节点的位置信息。

(4)覆盖(Coverage)

保证传感器节点对相关区域的覆盖是监控应用的关键问题。

(5)追踪(Tracking)

节点之间协调工作,判断目标物体的轨迹和减少探测误差。

(6)节能(Energy Saving)

节能贯穿于传感网各项技术中,同时它也限制了传感网中可使用算法的复杂度、通讯消息的数量等,使其设计更充满了挑战。

物联网和传感网在军事和反恐上的重要性毋容置疑。此外,在其他的诸如健康护理和森林防火等应用上也是非常重要的。

三、国内外应用实例

物联网的应用范围:农林牧渔方面有农业生产、食品安全等;工业方面有工业生产、供应链管理、节能减排等;服务业方面有零售、物流、金融等;基础设施和社会管理方面有智能交通、智能电网、智能水利和环境检测等。除此之外,物联网还在数字生活、军事安全等方面有较广泛的应用。

国内外比较著名的应用案例包括:

英特尔的研究小组和加州大学伯克利分校以及巴港大西洋大学搭建的大鸭岛监测系统;

由美国佐治亚理工学院和健康系统研究所合作的普适健康护理系统试验应用平台;

由美国航天局NASA主导的使用地面传感网和卫星遥感系统的集成系统——感知网;

由IUT(法国大学科技学院)主导的新加坡普适网络社会计划——新加坡普适网络社会;

由中国科学院微系统研究所和无锡市政府联合开展的物联网示范工程项目:“感知太湖,智慧水利”是针对太湖水域保护建立的一套集蓝藻湖泛智能感知、打捞车船智能调度和信息综合管理于一体的智慧水利物联网系统;

由香港科技大学发起的,国内多所高校参加的山林传感网项目——绿野千传;

由上海交通大学无线和传感器网络实验室搭建的,基于实时出租车定位信息的智能交通分析、演示和预测系统;

物联网提供了海量信息,但它若受到攻击,很可能产生信息被泄露或被篡改、基础设施被攻击以及基础设施被破坏等问题。如何保证一些重要信息的安全性和隐私性?这是值得深思的一个问题。

四、前景展望

1.物联网和传感网对我国的重大战略意义

国务院将传感网和物联网上升为国家五大战略性新兴产业中的第二位。我国的研究与国外几乎同时起步,因此,在信息网络技术上要抢占先机。物联网和传感网通过信息网络技术可以控制一个国家的经济,事关国家安全和社会稳定问题。物联网把百姓生活中的各种事物都感知和抽象到信息网络中,因此其各种应用与百姓的日常生活也息息相关。物联网可以并将广泛应用于交通、家居、环保、政务、安保、消防、电网、食品安全和国防等各个行业和生活的各个方面。

物联网是信息社会发展的趋势,并被各国视为新的经济增长点,大规模发展物联网技术是国家和地区性的发展的重要战略。

2.物联网发展现状和发展趋势

行业应用将成为未来几年物联网产业发展的主要驱动力。智能交通、城市安防、智能电网等行业市场成熟度较高,这些行业传感技术成熟、政府扶持力度大,在许多城市已经开始规模化应用,市场前景广阔,投资机会巨大,将成为未来几年物联网产业发展的重点领域;医疗卫生、家庭、个人等领域的智能传感应用则需要较长的时间,技术、标准均有待进一步完善,大多数的产品还处于试验阶段,短时间内不会大规模应用。

同时物联网的发展也需要标准化体系的建立、积极的可行性政策出台、自主知识产权的核心技术突破、各行业主管部门的积极协调与互动以及重点应用领域的重大专项实施。

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识别、传感和通讯

大纲

一、射频识别技术

1.射频识别技术的概念

2.射频识别技术的发展历史

3.从条形码到电子标签

二、传感技术

1.传感原理

2.传感器定义和扩展

3.RFID技术和传感技术的比较

三、认识传感器节点

1.无线传感器节点结构

2.传感器低端平台

3.传感器高端平台

四、从有线到无线

知识点汇总概念

C01:射频识别技术

C02:传感原理

C03:传感器

C04:Zigbee(802.15.4)无线通讯协议

原理

K01:射频识别技术的发展历史

K02:条形码与电子标签的区别

K03:主动传感与被动传感

K04:常用的传感器类型

K05:RFID技术和传感技术的比较

K06:有线通讯和无线通讯的比较

重要信息

I01:无线通讯技术

正文

一、射频识别技术

1.射频识别技术的概念

射频识别技术(Radio Frequency Identification,简称RFID)是一项利用无线射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息识别目的的技术。

射频识别系统由电子标签(射频标签)和阅读器组成。电子标签内存有一定格式的信息数据,这些数据符合一定的标准规范,并以此作为待识别物品的标识性信息(产品类型、生产厂商、生产日期和价格等)。这个电子标签在应用中将附着在待识别物品上。电子标签可以分为两种,一种是无源标签,一种是有源标签。无源标签自己不带电源,只有在阅读器阅读范围之内,对阅读器所产生的电磁场发生感应而获得电能,从而使其所带的信息数据被读取,主要应用在:门禁控制、物流管理等。有源标签自带电源或可再生能源,标签可以通过无线发射模块主动向阅读器发射识别信号,主要应用在:远程电子付费、远程识别监控系统等。

2.射频识别技术的发展历史

RFID技术最早源于二战时期的雷达技术。1948年,美国人哈里斯·托克曼(Harry Stockman)发表的《利用反射功率的通讯》(Communication by Means of Reflected Power)奠定了RFID技术的理论基础;20世纪60年代,出现了RFID技术的第一例商业应用;20世纪80年代,由于成本的降低,出现了RFID 技术的大量应用;进入21世纪后,RFID被更多地赋予条形码替代产品的角色,受到零售业和物流公司的大力追捧。随着物联网概念的提出,RFID已成为使物品进入信息系统的一种重要手段。

3.从条形码到电子标签

条形码的特点是:读取必须在视线以内;单个读取;近距离读取;仅提供储存标识信息;标签信息不可修改;印刷成本低。

电子标签的特点是:障碍物影响小,无方向性;多个读取;读取范围大;储存信息量大;可修改标签储存信息;成本逐渐降低。

二、传感技术

1.传感原理

传感原理,即使用各种传感仪器通过反射和辐射电磁信号,对远距离目标和现象进行信息获取。物理量获取方面,如温度、湿度;化学量获取方面,如浓度;生物量获取方面,如生物群落。

传感分为主动和被动两类。被动传感,指仅仅收集物理、化学、生物量以及目标物体辐射的电磁波。物理方面,如温度、湿度、光线和加速度传感等;化学方面,如浓度传感等。主动传感,指发射电磁波或其他主动探测信号,并检测反射信号,如红外线传感、超声波传感等。

2.传感器定义和扩展

根据我国国家标准(GB7665-87),传感器的定义是:能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。如今,传感器已是一个非常宽泛的概念,即能把物理世界的量转换成一定信息表达的装置。

常用的传感器类型有:物理传感器,如力敏传感器、位置传感器、速度传感器、加速度传感器、热敏传感器、振动传感器、湿度传感器、磁敏传感器和电压电流传感器等;化学传感器,如气敏传感器和浓度传感器等;生物传感器,如生物膜传感器和食品传感器。

3.RFID技术和传感技术的比较

二者的相同点:RFID和传感技术都是非接触式技术;两者都是联接物理世界和信息世界的桥梁。不同点在于:对于RFID,信息在物体被贴上标签时就已经产生;信息产生于物理世界,只是通过RFID被传入信息世界。传感技术则是:信息产生于传感器探测之后;且通过探测和感知信息直接产生于信息世界。

三、认识传感器节点

1.无线传感器节点结构

无线传感器节点集成三个主要模块:传感处理、存储和无线通讯。

它的特点是:体积小、成本低、部署灵活、通用性和可扩展性强。

无线传感器节点有赖于:(1)微电制造和集成、短距离通信和微系统等技术的飞跃;(2)快捷的部署:节点自配置、节点间协同工作、对部署环境自适应;(3)丰富的应用场景。

2.传感器低端平台

(1)Mica2DOT(2003):16Kb可编程内存;TR1000无线芯片;

(2)Mica2平台(2003):128Kb可编程内存;ChipconCC1000无线芯片;

(3)MicaZ(2004) & Telos(2005):128Kb(MicaZ), 48Kb(Telos);

802.15.4/Zigbee协议栈。

3.传感器高端平台

Imote(2003)& Imote2(2006):32Mb可编程内存、417MHz主频、支持Linus OS、带有WiFi、能耗大,成本高。

四、从有线到无线

有线通讯的成本涉及到两个方面,设备的成本:网线(长度为节点间距离的总合)、路由器、交换机若干;部署的成本:布线、固定和配置。

从20世纪90年代末到21世纪初,在因特网逐渐兴起、无线通讯技术被广泛使用的同时,无线传感器也逐步在应用和科研的舞台上崭露头角。无线通讯的优势在于:无需布线和固定设备支撑;可以快速部署;易于组网、有效降低大规模布撒成本;迈向通用平台;使用相同的处理架构,只需针对应用的类型调整传感器类型,或者针对应用的场景调整所用无线通讯模块;适用于更大规模部署,更少的固定接入、更多的协调工作和更大的网能处理能力。

无线通讯技术包括:(1)无线手机(蜂窝)通讯:GSM、CDMA、3G和4G(LTE);(2)无线局域网通讯:Wifi(802.11);(3)无线城域网通讯:WiMax(802.16);(4)短距离无线通讯:Bluetooth(802.15.1)、Zigbee(802.15.4)。

Zigbee(802.15.4)无线通讯协议:传输速率250Kb/s,星状或点对点通讯方式,支持低延迟通讯,CSMA-CA接入机制,动态地址配置,低能耗。

其实无线传感器的称呼并不确切,这些仪器应该被称为无线传感器节点(Wireless Sensor Nodes),因为它所具备的能力已经远远超过了传感器的范畴。而每个无线传感器节点可以集成多个多种的传感器,例如温度传感器、光感传感器或者图像甚至视频传感器。对于一个无线传感节点,传输和处理是和传感并重的必要能力。传输和处理能力也是它相对于一般传感器的巨大应用优势所在。

目前在在业界被广泛使用的无线传感器节点有Xbow Mica2/MicaZ系列、Imote2系列、TelosB/Sky motes系列。另外,国内外许多科研机构都有研制无线传感器节点。

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网络技术和应用

大纲

一、传感网系统结构

1.感知前端

2.处理后台

3.传感网的协议分层

二、应用场景

1.军事和反恐应用

2.环境监测应用

3.健康医疗应用

4.建筑物监测

5.工业流程控制

6.智能交通

三、关键网络技术

四、安全和隐私

1.安全问题

2.隐私问题

知识点汇总

原理

K01:传感网的系统结构

K02:传感网的协议分层

K03:传感网在军事和反恐上的应用

K04:传感网在环境监测上的应用

K05:传感网在健康医疗上的应用

K06:传感网在建筑物监测上的应用

K07:传感网在工业流程控制上的应用

K08:传感网的关键网络技术

K09:传感网的安全问题

K10:传感网的隐私问题

正文

一、传感网系统结构

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)具有无需固定设备支撑,可以快速部署、同时具有易于组网、不受有线网络的约束等优点。它是传统计算机网络技术发展的延伸,是一个全新的研究领域,其中孕育了巨大的创新空间。无线传感器网综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化微型传感器的协作实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息汇集到数据处理中心。

1.感知前端

(1)网络部署

节点是整个传感网系统感知的前端,物理世界需要通过节点的感知来转变成信息世界相对应的数据;节点的部署要保持互相通信和协同工作。

(2)网内处理

网内处理包括:网内数据收集、网内数据汇聚、网内数据过滤、网内分布式查询四个方面。

2.处理后台

处理后台主要进行收集、分析和反馈的工作。其中服务器针对应用做出相关处理,分别提供给终端用户和管理中心;管理中心则对传感网进行反馈和指挥。

3.传感网的协议分层

传感网的协议纵向可以分为五层:物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层;横向可以分为三层:电源管理、移动管理和任务管理。

二、应用场景

科技的发展使无线传感器网络把我们带入一个新的时代。无线传感器网络的通用性非常强,可以使用相同的处理架构,只需针对应用的类型调整传感器类型,或者针对应用的场景调整所用无线通讯模块。这使同一系列的无线传感器节点可以被广泛地应用于军事、环境监测和预报、监控护理、智能家居、建筑结构监控、城市交通、物流管理、危险品监控等领域。同时它对不同部署环境的自适应性也大大减少了人力成本。

1.军事和反恐应用

(1)军需物流,监控友军

(2)战场监控,敌军探测

(3)战斗破坏评估

(4)定位火力点

(5)监测和警报:核攻击、生物攻击、化学攻击

2.环境监测应用

(1)动物(候鸟、鱼类)和昆虫迁移

(2)自然和人为灾害监测:干旱、洪水、泥石流、森林火灾

(3)海洋、地质和大气监测

(4)污染监测

?大鸭岛环境监测系统

它是由英特尔的研究小组和加州大学伯克利分校以及巴港大西洋大学的科学家把无线传感器网络技术应用于监视大鸭岛海鸟栖息情况的一个检测系统。为此,研究人员使用了包括光、湿度、气压计、红外传感器、摄像头在内的近10种类型的传感器和数百个监测节点。系统通过自组织无线网络,将数据传输到300英尺外的基站计算机内,再由此经卫星传输至加州的服务器。在那之后,全球的研究人员都可以通过互联网察看该地区各个节点的数据,掌握第一手的环境资料,为生态环境研究者提供了一个极为有效便利的平台。

?火虫:森林火灾监控

使用无线传感器节点来设计和搭建野外火灾系统;使用GPS定位模块;节点使用自配置机制。

?感知网(Sensor Webs)

感知网是由美国航天局NASA主导的,使用地面传感网和卫星遥感系统的集成系统。这个系统相对于传统的遥感系统来说具有更灵活和更模块化的特性。它被用于检测火山系统,世界各地的研究人员都可以通过传感器上的网站服务器来获取数据和提供分析。

?哥伦比亚河床检测

?“绿野千传”项目

由香港科技大学发起,国内多所高校参加的一个在森林中部署、包含1000个以上节点且持续工作一年以上的WSN系统。一方面,“绿野千传”项目用于森

林生态环境的全年监测,通过传感器收集包括温度、湿度、光照和二氧化碳浓度等多种数据。采集的信息为多种重要应用提供支持,如森林监测、森林观测和研究、火灾风险评估、野外救援等。另一方面,“绿野千传”项目是无线传感器网络研究领域就建立长期大规模无线传感器网络系统而进行的前瞻研究与探索。通过“绿野千传”项目的真实经历,研究人员希望能够探索潜在的研究空间,提供可能的科学解决方案,特别是针对在原始森林中部署1000多个节点且需要持续工作一年以上的无线传感器网络系统所面临的研究和工程挑战,展开探索。

3.健康医疗应用

传感网应用在健康医疗上,主要包括整合病人监控、远程诊断、线上监控人体生理数据、在医院定位医生和病人以及药品控制等方面。如美国的“蓝码”项目,主要用于连接各种生理医学信号,提供远程和医院本地的医疗服务等。

4.建筑物监测

(1)对高风险建筑(桥梁等)的结构差错进行检测

(2)智能控制湿度、通风和空调来避免能源浪费

(3)监控地震后建筑物的损伤情况

5.工业流程控制

(1)监控工业生产流程

(2)监控关键设备,例如发动机和管道

(3)监控服务器

(4)发现任何不寻常情况或错误

6.智能交通

由上海交通大学无线和传感器网络实验室搭建,基于实时出租车定位信息的智能交通分析、演示和预测系统。该系统通过对市区实时采集的出租车定位信息来提供路况信息;通过历史信息和各种算法来规划最优路径;通过演示界面来显示突发路况。

三、关键网络技术

自配置(Self-configuration ):为了应对大规模的部署应用,无线传感器节点需要具备自行配置的能力,包括对地址、网络连通、网关等信息的配置。

自组织(Self-organization):在无线传感器节点被部署以后,各传感器节点之间协同合作对网络拓扑进行组织并形成针对应用优化的虚拟拓扑结构,以用

来更有效地支撑路由、数据查询、数据收集等机制。

定位(Localization):在无线传感器网络中,事件的位置标签至关重要,包括路由、覆盖和追踪在内的许多机制都需要位置信息。由于传感器节点低能耗的要求和许多室内应用限制,单单应用GPS不足以满足传感网的定位需求。无线传感器网络里的定位技术通常通过一定数目的已标识位置的节点,通过节点间的协同计算来得到未标识节点的位置信息。虚拟坐标技术也是一种可行的定位技术。

覆盖(Coverage):在无线传感器网络中,很多应用是和监测相关的。在这些应用中,如何保证传感器节点对相关区域的覆盖是关键问题。覆盖有很多个分支:全覆盖、k阶全覆盖、目标覆盖,边界覆盖和动态覆盖。

追踪(Tracking):追踪可以是对乙方合作者的跟踪,也可以是对敌方入侵者的监视。追踪技术一定程度上需要覆盖技术的支持,只有在全天候监控的情况下,有效地追踪才有可能。节点之间协调工作,与判断目标物体的轨迹和减少探测误差是这项技术的重点。

节能(Energy Saving):节能是无线传感器网络的关键词,它贯穿于传感网各项技术中,如何更高效地使用有限能量资源,使传感网获得更长的服务寿命是所有相关学科的工作重点。同时,它也限制了传感网中可使用算法的复杂度、通讯信息的数量等,使其设计更充满了挑战。

四、安全和隐私

1.安全问题

首先,传感网和物联网会面临传统的安全问题,包括机密性问题、认证问题、完整性鉴别问题、系统入侵监测等。同时,无线传感器网络自身的特点也决定了应对安全问题需要采取与传统网络不同的安全策略:单个节点有限的计算和存储能力,在面对比自己处理能力高出很多的敌对节点时,不能单纯依靠用复杂的加密算法保护自己;有限的带宽和通信能力使高开销的加密算法不能被直接使用在通信上;对节点的物理安全无法保证,如何甄别被捕获节点并阻止整网失效;如何保证整网安全而不是单纯的点到点的安全。

2.隐私问题

物联网提供了海量信息,因此隐私很容易被泄露、曝光,并造成一系列不良后果:成为“门”的主角、信息遭篡改、生活受到威胁和困扰等。对应的解决方

案有加密、认证机制、水印和数字签名等;同时还要从信息技术之外寻求办法,比如立法保护网络隐私权就非常重要。

返回顶端物联网——下一个信息产业革命

大纲

一、物联网对我国的重大战略意义

二、物联网能做什么

三、中国物联网发展概况和研究现状

四、国外物联网发展概况

五、物联网产业分析

知识点汇总

原理

K01:物联网在我国五年计划中的地位

K02:物联网对我国的重大战略意义

K03:物联网能做什么

K04:物联网的业界会议

K05:各地物联网中心

K06:高校物联网研究小组

K07:物联网国际交流

K08:各国物联网发展概况

K09:物联网产业生存现状

K10:物联网产业瓶颈突破

正文

一、物联网对我国的重大战略意义

1.物联网在我国五年计划中的地位

(1)“十一五”规划与发展

研制近短距离无线互联系统与传感器网络;研究新一代网络与通信关键技术、传感器网络与智能信息处理技术;发展先进传感技术。重点研究智能感知与

先进计算技术、自组织网络与通信技术、虚拟现实技术、信息安全技术。组织实施高性能计算机及网格服务环境、新一代高可信互联网等重大项目。

(2)“十二五”信息化规划任务与重点前瞻研究

温家宝总理在十一届全国人大三次会议上作政府工作报告时指出,中国要大力培育战略性新兴产业,并特别提出要加强物联网的研发应用。

《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中也均将传感网列入重点研究领域。

(3)《我国工业和信息化发展的形势与任务——工业和信息化部部长李毅中答本报记者问》(中央党校机关报《学习时报》,2010年3月)信息通信产业方面,重点培育和壮大新一代移动通信、下一代互联网、光纤宽带接入、新型显示、集成电路、数字视听、软件业、数字内容、卫星应用等新兴产业群。

2.政府大力支持

国务院总理温家宝同志在视察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时指出:要在进入该领域比较早的无锡迅速建立中国传感信息中心。结合现有的产业特色、空间布局以及配套优势,无锡感知中国中心计划在新区范围内统筹规划7.5平方公里,建设传感网创新园、传感网产业园、信息服务园。

3.国际话语权

2005年,我国开始推进国家传感网的标准化工作;2008年,国际标准化组织的传感网络研究小组首届大会在上海举行,中国牵头提出了整个传感网的体系架构、产业的演进路线、协议站架构等,并获得了一致通过;2009年,国际标准化组织的传感网络研究小组大会在德国召开,主要讨论中国的系列提案。

4.物联网对于我国的战略意义

物联网是实现技术自主可控,保障国家安全的迫切需要。

对国外电子科技技术的依赖,对中国经济影响极为严重。在物联网时代,人与人、人与物甚至物与物之间都能够直接的智能化对话,所有物件的信息安全就显得至关重要。上升到一个国家层面上来讲,它将涉及到整个国家的安全。因此,在推进物联网产业发展的过程当中一定要注重我国的自主知识产权。

物联网在促进产业结构调整,推进物联网、互联网融合方面具有举足轻重的地位。

传感网产业是一个潜力大、附加值高、能耗低、污染小的新兴绿色产业,所以它能带动产业各阶段的发展。因此,发展其它创新型信息产业是离不开物联网产业的发展。

二、物联网能做什么

21世纪,我们生活的方方面面已经离不开网络,因此,物联网在日常生活中的应用是非常广泛的。

1.智能电网

在整个智能电网的实施过程中实行端到端的安全设计与管理。它包括五个方面的内容:(1)驻地;(2)接入;(3)骨干;(4)数据中心/ NOC;(5)VZ 智能中心。

2.智能医疗

新通信技术对新健康体系的建立起着至关重要的作用。新健康体系涉及的健康检测、健康干预、医疗支持和康复指导等方面都需要运用新的通信技术来实现。

中国电信推出的互动类健康产品就是一个全覆盖的健康咨询管理体系,它能够提供及时的医疗咨询,并给予恰当的健康指导。

3.智能家居

智能家居的应用主要体现在五个方面:

●三网融合的统一信息平台

●始终在线服务

●实时监控

●智能控制和远程控制

●家庭娱乐系统

除了以上几个方面,智能物流和智能道路也是很普遍的应用。

三、中国物联网发展概况和研究现状

我国在物联网发展方面起步较早,技术和标准发展与国际基本同步。国家自然科学基金、“863”、“973”等都对物联网产业给予了较多的支持,《国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020)》在重大专项、优先主题、前沿技术三个层面均列入传感网的内容,正在实施的国家科技重大专项也将无线传感网作为主要方向之一,对若干关键技术领域与重要应用领域给予支持。

2009年9月11日,工信部副部长奚国华宣布传感网国家标准工作组正式成立,并希望工作组密切围绕产业发展需求,统筹规划传感网的标准研究,加快制订符合我国发展需求的传感网技术标准,建立健全标准体系,力争主导制定传感网国际标准。2009年底,李毅中部长在科技日报上发表题为《我国工业和信息化发展的现状与展望》的文章,首次把传感网上升到战略性新产业的高度。

中国曾多次举办物联网方面的业界会议。如2009年9月举办的“感知中国”高峰论坛;2010年6月22、23日在上海举办的中国国际物联网大会;2010年6月29日由上海市通信管理局与中国国际贸易促进委员会在北京主办的中国物联网大会。

国内部分地区也已采取措施,着力推动物联网产业发展,如浙江杭州举办了2008国内无线传感网产业发展高峰论坛,并成立中国无线传感网产业发展联盟;浙江嘉兴制定了“50亩研发中心+500亩推广中心+3000亩产业园”的产业规划,并给予资金和政策配套等支持,努力打造一个超千亿元产值的无线传感网产业。此外,各地也有自己的物联网中心,如:感知中国(无锡)分为核心区、重点区和示范区三个区域;上海物联网中心(嘉定)包括核心技术及产业研发、技术应用示范、高端产业集聚等模块;成都物联网产业联盟构建了三个中心、两个基地和六大体系的物联网中心;北京市技术转移中心也正在筹备其物联网中心。

国内先后有近百个单位开展了传感网研究和应用,比如:中国科学院自动化研究所无锡传感网技术中心、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、北京大学、上海交通大学传感网973联合实验室等。

四、国外物联网发展概况

1.物联网国际交流

2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(World Summit on the Information Society,WSIS)上,国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)发布了《国际电信联盟互联网报告2005:物联网》。2008年,第一届物联网会议(IOT,Internet of Things)2008在瑞士苏黎世举。2010年,第二届物联网会议(IOT,Internet of Things)将于2010年11月在日本东京召开。

2.美国的发展

2009年1月7日,IBM与美国智库机构信息技术与创新基金会(ITIF)共同向奥巴马政府提交了议案,提出通过信息通信技术投资可在短期内创造就业机会,美国政府只要新增300亿美元的ICT投资(包括智能电网、智能医疗、宽带网络三个领域),便可以为民众创造出94.9万个就业机会;1月28日,在奥巴马就任总统后的首次美国工商业领袖圆桌会上,IBM首席执行官建议政府投资新一代的智能型基础设施。上述提议得到了奥巴马总统的积极回应,奥巴马把“宽带网络等新兴技术”定位为振兴经济、确立美国全球竞争优势的关键战略,并在随后出台的总额7870亿美元《经济复苏和再投资法》中对上述战略建议具体加以落实。《经济复苏和再投资法》希望从能源、科技、医疗、教育等方面着手,透过政府投资、减税等措施来改善经济、增加就业机会,并且同时带动美国长期发展,其中鼓励物联网技术发展政策主要体现在推动能源、宽带与医疗三大领域开展物联网技术的应用。

3.欧盟的发展

2009年,欧盟执委会发表了题为“Internet of Things - An action plan for Europe”的物联网行动方案,描绘了物联网技术应用的前景,并提出要加强欧盟政府对物联网的管理,消除物联网发展的障碍。行动方案提出十条政策建议,包括:加强物联网管理,完善隐私和个人数据保护,提高物联网的可信度、接受度、安全性,推广标准化,加强相关研发等。

4.日本的发展

2004年,日本IT战略本部颁布了日本新一代的信息化战略——u-Japan,该战略的理念是以人为本,实现所有人与人、物与物、人与物之间的连接,希望能在2010年将日本建成一个“实现随时、随地、任何物体、任何人均可连接的泛在网络社会”。2009年,日本政府又提出“i-Japan”战略,为了让数字信息技术融入每一个角落,应首先将政策目标聚焦在三大公共事业:电子化政府治理、医疗健康信息服务、教育与人才培育。该战略提出到2015年,透过数位技术达到“新的行政改革”,使行政流程简化、效率化、标准化、透明化,同时推动电子病历、远程医疗、远程教育等应用的发展。

5.韩国的发展

自1997年起,韩国政府出台了一系列推动国家信息化建设的产业政策。为了实现建设u化社会的愿景,韩国政府持续推动各项相关基础建设、核心产业技

术发展,RFID/USN(传感器网)就是其中之一。韩国政府最早在“u-IT 839”计划就将RFID/USN列入发展重点,并在此后推出一系列相关实施计划。目前,韩国的RFID发展已经从先导应用开始全面推广,而USN也进入实验性应用阶段。在此基础上,2009年韩国通信委员会出台了《物联网基础设施构建基本规划》,将物联网市场确定为新增长动力。《物联网基础设施构建基本规划》提出到2012年实现“通过构建世界最先进的物联网基础实施,打造未来广播通信融合领域超一流信息通信技术强国”的目标,并确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境等4大领域、12项详细课题。

6.新加坡的发展

作为东南亚的重要航运枢纽,新加坡实施“智慧国2015计划”,注重利用信息通信技术增强新加坡港口和各物流部门的服务能力,由政府主导,大力支持企业和机构使用RFID及GPS等多种技术增强管理和服务能力。通过一系列项目和计划的实施,新加坡已在“物联网”建设方面走在了世界前列,除政府通过智慧国2015计划大力扶植外,新加坡企业对于创新的追求和信息通信技术的接受也助力新加坡信息通信产业长足发展。

五、物联网产业分析

1.物联网产业分布

(1)传感和标识:RFID标签和阅读器厂商、各类传感器厂商和传感器节点厂商;

(2)网络架构和协议:信息传输和网内处理;

(3)应用方案:系统集成商和服务提供商。

2.投资现状

(1)物联网可以容纳的产业太多,并且许多不是新产业,和原来的RFID、传感网应用有很多交叉;

(2)同质化和分散化导致得不到资本的青睐;

(3)投资主要集中在上游厂商,2003-2009年主要集中在研发制造企业;

(4)随着企业、家庭和个人应用市场的打开,下游应用集成厂商会得到更多的关注。

3.物联网带来新的经济增长点

物联网技术与应用综述

(总) 2014年第3期 摘 要:物联网涉及众多领域,首先介绍了物联网的体系结构;其次归纳了物联网涉及的关键技术;然后总结了物 联网的应用;最后给出了物联网面临的挑战,为未来物联网的研究指出方向。 关键词:物联网,构成,关键技术,应用,挑战中图分类号:TP311.5 文献标识码:A 物联网技术与应用综述 薛秀琴1,许方曲2,郝秀兰2 (1.山西经贸职业学院,太原 030024;2.湖州师范学院,浙江 湖州 313000) Survey of Technologies and Applications for Internet of Things XUE Xiu-qin 1,XU Fang-qu 2,HAO Xiu-lan 2 (1.Shanxi Institute of Economics and Business ,Taiyuan 030024,China ;2.Huzhou Teachers College ,Huzhou 313000,China ) Abstract :A variety of domains are involved in internet of things.Firstly ,architecture of IoT is introduced.Secondly ,key technologies used in IoT are discussed.Then some important applications of IoT are listed.Finally ,some challenges in IoT are pointed out ,from which future research areas can be deduced. Key words :Internet of Things (IoT ),architecture ,key technologies ,applications ,challenges 文章编号:1003-5850(2014) 03-0010-04收稿日期:2013-12-22,修回日期:2014-02-15基金项目: 浙江省自然科学基金资助项目(LY12F02012);国家级大学生创新创业训练计划资助项目(201310347007)作者简介: 薛秀琴,女,1969年生,硕士,研究方向:计算机应用、人工智能。* *****“物联网”(Internet of Things ,IoT )概念是2005年 在突尼斯举行的信息社会世界峰会上正式确立的[1]。不同领域的研究者对物联网的定义各不相同,至今没有一个权威、完整和精确的定义。狭义的物联网只是物与物互联,不包括人在内;广义的物联网则是物与物之间、物与人之间、人与环境之间可以实现交互,将信息技术融入社会行为之中,达到人类社会综合应用信息技术的更高境界[2-3]。本文中采用广义的物联网定义,认为物联网是在互联网的基础上,借助各种信息传感设备,通过各种接入网络,实现物体与互联网连接,形成人与物、物与物互联的巨大智能网络。从物联网的构成、关键技术、应用、影响物联网发展的因素等角度出发,对物联网的现状及关键问题进行论述,进一步对物联网的未来进行了展望。 1物联网的构成 研究人员在描述物联网的体系框架时,多采用 USN 体系架构(如图1所示)作为基础,自下而上分为 底层传感器网络(边缘技术层)、接入网络、基础骨干网络、网络中间件、应用平台5个层次[3-4]。中国通信标准化协会(CCSA )泛在网工作委员会(TCl0)给出了物联网的3层结构[2-5]:第1层是感知延伸系统,第2层是异构融合的泛在通信网络,第3层是应用和服务。 图1USN 体系架 构 10··0170

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

物联网发展趋势

物联网发展趋势Last revision on 21 December 2020

物联网的发展趋势和未来方向一、物联网的概念 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。 二、物联网的应用前景 “物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。 物联网可以提高经济,大大降低成本,物联网将广泛用于智能交通、地防入侵、环境保护、政府工作、公共安全、智能电网、智能家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。预计物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。有专家预测10年内物联网就可能大规模普及,这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。 北京着手规划物联网用于公共安全、食品安全等领域。政府将围绕公共安全、城市交通、生态环境,对物、事、资源、人等对象进行信息采集、传输、处理、分析,实现全时段、全方位覆盖的可控运行管理。同时,还会在医疗卫生、教育文化、水电气热等公共服务领域和社区农村基层服务领域,开展智能医疗、电子交费、智能校园、智能社区、智能家居等建设,实行个性化服务。 中国移动总裁王建宙多次提及,物联网将会成为中国移动未来的发展重点。在中国通信业发展高层论坛上,王建宙表示:物联网商机无限,中国移动将以开发的姿态与各方竭诚合作。《国家中长期科学与技术发展规划(2006—2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将物联网列入重点研究领域。

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

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

物联网技术发展综述

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/b261065.html, 物联网技术发展综述 作者:唐鹏宋巍 来源:《消费电子·理论版》2013年第06期 摘要:本文主要介绍了物联网的特点和概念,并分别从应用层、网络层、感知层介绍了 物联网的体系结构,说明了物联网所需要的相关技术情况,也简单介绍了中国物联网产业目前的发展情况。 关键词:物联网;RFID;互联网 中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 12-0000-01 一、前言 在1999年,美国麻省理工学院提出了一种新的概念,称为“物联网”,它的英文全称是Internet of Things,是一种基于互联网又有别于互联网的全新概念,可以说物联网就是“物物相连的互联网”。物联网是将信息技术应用到我们的生活中,是通过嵌入式技术将传感器放入实物当中,通过无线网络对没有生命的物体的进行网络互联与数据信息采集,并在互联网平台上实现海量数据信息的发送与接收。 二、物联网的概念 物联网也称为M2M,是传统的物流信息化工作的进一步深化,也是互联网延伸至物理世界的一种体现,它涉及众多技术,包括实时定位、短距离无线通信、RFID、传感器网络等。物联网将互联网中的用户终端延伸到任何需要实时管理的物品,其目的是给没有生命的物品赋予生命,加强人与物品间的交流。国际电信联盟(ITU)2005年的一份报告曾描绘了物联网时代的蓝图,我们在回家前先发条短信,家里浴缸就能自动放好水或者电饭煲自动做好饭等等,这些都是物联网带给我们的便利条件。 三、物联网的关键技术 物联网的关键技术主要体现在三个方面,分别是信息感知技术、信息传输技术和信息处理技术。信息感知技术主要依靠传感器网络和RFID等技术实现。传感器网络是物联网的技术核心,主要用来对物理世界的信息感知,就像人的皮肤一样用来感知外界信息。传感器网络是由大量微型传感器一起组成的,其中每一个微型传感器都相当于一个通信基站,并通过无线信号组成一个网络系统,把得到的信息传送给物联网的使用者。RFID全称是Radio Frequency IDentification是一种射频识别技术,也可以称为电子标签技术,是通信技术的一种,利用射频信号通过空间耦合实现数据信息的传递,并且不需要芯片和接收器接触,在一定距离内就可以传输信号。现在RFID技术应用相当广泛,如果对学生证植入了RFID芯片那就可以一证多用,同时拥有门禁、食堂买饭和图书馆借书等多项功能。而信息传输技术主要依靠Internet互

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。

物联网综述报告

物联网综述报告 姓名:孟然 学号:03 专业:电子与通信工程

物联网技术综述 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革命的浪潮,是一个全新的技术领域。虽然目前国内对物联网也还没有一个统一的标准定义,但从物联网本质上看,物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术的提升,将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用,使人与物智慧对话,创造一个智慧的世界。本文首先介绍了物联网的概念,简要介绍了物联网的当前发展状况。对物联网的关键技术:RFID,ZigBee,云计算等技术进行了分析。并指出了物联网的主要的应用领域,最后展望了物联网未来的研究方向。 [关键字] 物联网;RFID;云计算。 一、物联网的概念 1999年,麻省理工大学Auto-ID实验室第一次提出“产品电子码”的概念,即把所有物品通过信息传感设备接入互联网,实现智能化识别与管理。迄今十余年,“物联网”的概念已经深入人心,被称为第三次信息技术革命。 物联网的英文名称为“The Internet of Things”,简称IOT,通过射频识别(RFID)装置、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,即称为互联网。顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”,其基础仍然是互联网。互联网的核心内容是hooking people together,由此引申,物联网的核心内容便是hooking things together。 二、物联网的发展现状 目前,物联网开发和应用仍处于起步阶段,发达国家和地区均想抓住这个机遇,出台政策、进行战略布局,希望在新一轮信息产业洗牌中占领先机。物联网成为“后危机”时代各国提升综合竞争力的重要手段。 2008年底,IBM向美国政府提出了“智慧地球”的战略,强调传感等感知技术的应用,提出建设智慧型基础设施,并智能化的快速处理、综合运用这些设施,使得整个地球上的物都“充满智慧”。由美国主导的EPCglobal标准在RFID领域呼声最高;德州仪器(TI)、英特尔、高通、IBM、微软则在通信芯片及通信模块设计制造上全球领先。

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。

物联网技术综述论文

物联网技术综述 引言 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,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。 物联网的起源与发展 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。 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(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念。 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活的十大技术之首。 2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,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

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。

物联网研究综述

物联网研究综述 摘要:从物联网基础出发,介绍物联网的基本架构,关键技术,射频识别(RFID)、传感器网、M2M技术,并举例说明物联网在城市建筑、交通、农业等生活领域中的应用。指出物联网产业在未来发展中的各种挑战及需要解决的问题。 关键词:物联网;射频识别(RFID);传感器网;M2M;智能 1引言 1995 年,比尔盖茨在《未来之路》一书中提及物联网概念。1999 年麻省理工大学的研究人员首次提出物联网概念。2005 年11月,国际电信联盟发布了《ITU 互联网报告:2005物联网》报告,正式提出物联网概念并对其含义进行了扩展。2010年3月我国召开的两会上,物联网被明确写入政府工作报告。伴随国家“十二五”规划出台,以物联网为代表的战略型新兴产业,将成为我国大力扶持和发展的七大战略性行业之一。据权威机构预测,国家将在未来十年投入四万亿大力发展物联网,智能建筑、智能办公、智能家居、RFID等产业将是未来重点发展的领域。作为物联网产业中不可或缺的一部分,融楼宇自控、电视监控、防盗报警、综合布线等众多系统于一体的建筑智能化领域,同样迎来了自主创新和产业发展的大好机遇。由第三次信息化引发的“智慧”浪潮,正在打开我们对未来智能化生活和城市发展的广袤空间,物联网技术的发展和应用将深刻改变世界。 2物联网的概念 一般国际通用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连接起来,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.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。 物联网的问世打破了传统思维,过去是将公共基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物;另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。在物联网时代,电缆、钢筋混凝土将与芯片、宽带整合为同一的基础设施,意味着基础设施是一新的土地,所有物的运转都在其上运行,包括经营管理,生产运输,社会管理乃至个人生活。2005年11月,国际电信联盟发布了《ITU 互联网报告2005:物联网》报告指出,“无所不在的‘物联网’通信时代即将到来,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过互联网主动进行数据交换。信息与通信技术(ICT)已经从任何时间任何地点任何人之间的连接发展成

物联网技术综述三——物联网传输技术

物联网技术综述三——物联网传输技术

《物联网技术综述三——物联网传输技术》的提纲 作者:谢中业 导言:物联网的概念是在1999年提出的,但他发展迅速,已经成为继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。世界各国的未来信息化发展战略,均从不同概念向物联网演进。在中国,物联网技术已从实验室阶段走向实际应用,国家电网、机场安保、物流等领域已出现物联网身影。专家预计,物联网技术将用三至五年普及,将会发展为上万亿规模的高科技市场。而我国目前在传感网领域走在世界前列,中国与德国、美国、英国等一起成为国际物联网标准制定的主导国。物联网是由传感设备、终端和信息处理中心组成,本文将主要讲述物联网传感技术的相关情况。 一、什么是物联网传输网络 物联网:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统(GPS)、激光扫描器、环境传感器、图像感知器等信息传感设备,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。

传感网络传输网络 应用网络物联网结构图 图一:物联网结构图 物联网传输网络:在物联网中,对终端数据上传到服务平台并能通过服务平 台获取数据的传输通道。 二、物联网传输网络的作用 作用:物联网传输网络是物联网数据传输的通道,他通过有线、无线的数据 链路,将传感器和终端检测到的数据上传到管理平台,并接收管理平台的数据到各个扩展功能节点。物联网传输网络是内部数据与互联网平台数据的交换通道,是物联网数据与互联网数据交换的中间载体,他属于互联网中的局域网和城域网部分。 三、物联网传输网络的主要构成及优缺点分析 物联网传输网络是互联网的末端接入部分,根据物联网的传输介质不同,可 以分为如下部分: 1、以太网/宽带

物联网与传感器的发展历史与趋势

物联网与传感器的发展与趋势 姓名:沙海滨 学号:0907010419 专业年级:测控技术与仪器2009级

物联网与传感器的发展与趋势 摘要 文章概括地论述了当前IT 界和社会备受关注的热点:物联网和传感器的产生、发展与趋势,阐述了物联网与传感器汇聚所引发的IT 第三次浪潮对社会发展和人们生活的影响与作用;文中提出了物联网和智慧地球的新理念,分析了物联网智能化发展趋势和发展过程中面临的机遇和挑战;引出了传感器在信息产业中的重要作用,系统介绍了传感器的分类和原理,以及其微型化、智能化、多功能化、无线网络化的发展趋势。 关键词: 物联网;传感器;应用;发展趋势

前言 (3) 一物联网的探究 (4) (一)物联网的概念与定义 (4) (二)物联网的发展史 (4) (三)物联网的应用与发展前景 (4) (四)物联网面临的挑战 (5) 二传感器的探究 (7) (一)传感器的定义与分类 (7) (1)电阻式传感器 (7) (2)电容式传感器 (7) (3)电感式传感器 (8) (二)生活中的传感器 (8) (三)传感器的发展趋势 (8) (1)微型化 (8) (2)智能化 (9) (3)多功能化 (9) (4)无线网络化 (9) 三结论 (11)

前言 21世纪是信息的世纪,在生活节奏快捷以及科技发达的今天,人们希望通过各类网络的接入,在无人干预的情况下,实现物与物、物与人的泛在链接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。面对各种各样海量的信息,不仅需要传感器能捕捉、识别各种物理信息,还需要网络层对收集到的数据分类和管理,更需要一个强大的数据处理中心。为了这些应对问题,物联 网(Internet of Things)的概念应运而生。 物联网是继计算机、互联网的应用与普及之后,蓬勃兴起的世界信息技术革命的第三次浪潮,是二十世纪人类社会以信息技术应用为核心的技术。 纵观全球,欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作,并且已作了大量研究开发和应用工作。如美国把它当成重振经济的法宝,所以非常重视物联网和互联网的发展。 我国对“物联网”的关注和重视丝毫不亚于其他国家,自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一。 一物联网的探究 “物联网”(Internet of Things)被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。IT界专家认为,物联网不仅可以提高经济效益,大大节约成本,还极大的可能为全球经济的复苏提供强有力的技术动力。目前,美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网,信息技术正处于新一轮重大技术突破的前夜。 美国橡树岭国家实验室曾在2002年断言,IT时代正在从“Computer is the network”(计算机网络)向“Sensor is the network ”(无线传感网络)转变。物联网与传感网络技术已被世界各国当作振兴经济、确立全球竞争优势的关键战略。 (一)物联网的概念与定义 物联网(The Internet of things)的概念是在1999年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。 物联网是利用感知设备获取无处不在的现实世界的信息,实现物与物、物与人之间的信息交流,支持智能的信息化应用,实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合,最终形成统一的智能基础设施。 (二)物联网的发展史 1999年MIT Auto-ID Center提出物联网概念,即把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。

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

物联网技术的发展趋势

物联网技术的发展趋势 物联网是继计算机、互联网、移动互联网之后的又一次信息产业的革命性发展,目前被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。也将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”,是继通信网之后的另一个万亿级市场。 物联网环境 业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。 此外,普及以后,用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器,为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。按照对物联网的需求,需要按亿计的传感器和电子标签,这将大大推进信息技术元件的生产,同时增加大量的就业机会。 物联拥有业界最完整的专业物联产品系列,覆盖从传感器、控制器到云计算的各种应用。产品服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域。构建了“质量好、技术优、专业性强,成本低,满足客户需求”的综合优势,持续为客户提供有竞争力的产品和服务。物联网产业是当今世界经济和科技发展的战略制高点之一,据了解,2011年,全国物联网产业规模超过了2500亿元,预计2015年将超过5000亿元。 2014年2月18日,全国物联网工作电视电话会议在北京召开。中共中央政治局委员、国务院副总理马凯出席会议并讲话。他强调,要抢抓机遇,应对挑战,以更大决心、更有效措施,扎实推进物联网有序健康发展,努力打造具有国际竞争力的物联网产业体系,为促进经济社会发展做出积极贡献。 马凯指出,物联网是新一代信息网络技术的高度集成和综合运用,是新一轮产业革命的重要方向和推动力量,对于培育新的经济增长点、推动产业结构转型升级、提升社会管理和公共服务的效率和水平具有重要意义。发展物联网必须遵循产业发展规律,正确处理好市场与政府、全局与局部、创新与合作、发展与安全的关系。要按照“需求牵引、重点跨越、支撑发展、引领未来”的原则,着力突破核心芯片、智能传感器等一批核心关键技术;着力在工业、农业、节能环保、商贸流通、能源交通、社会事业、城市管理、安全生产等领域,开展物联网应用示范和规模化应用;着力统筹推动物联网整个产业链协调发展,形成上下游联动、共同促进的良好格局;着力加强物联网安全保障技术、产品研发和法律法规制度建设,提升信息安全保障能力;着力建立健全多层次多类型的人才培养体系,加强物联网人才队伍建设。

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