目录物联网的关键技术及特点 (2)一切皆可感知 (2)1.物联网的简介 (2)1.1物联网定义 (2)1.2物联网的体系结构 (3)2.物联网发展历程 (4)2.1物联网在国外的发展状况 (5)2.2物联网在我国的发展状况 (5)3. 相关的技术和平台 (6)3.1 射频识别(RFID) (6)3.1.1 什么是RFID技术 (6)3.1.2 RFID的分类 (6)3.1.3 RFID的组成部分 (6)3.1.4 RFID的工作原理 (6)3.2 红外感应器 (7)3.3全球定位系统(GPS) (7)3.4 激光扫描器 (7)3.5 EPC (8)3.6 因特网技术 (8)3.7 实体标记语言(PML)开发技术 (8)3.8 传感器网络技术 (8)3.9 嵌入式技术 (8)3.10 信息安全技术 (9)4 .WSN(无线传感器网络) (9)4.1.1WSN 定义 (9)4.1.2无线传感器网络的体系结构 (10)谢词 (10)参考文献 (10)物联网的关键技术及特点一切皆可感知有线电视工程技术专业 08级02班指导教师:刘英霞内容提要:物联网前景非常广阔,它将极大地改变我们目前的生活方式。
物联网把我们的生活拟人化了,万物成了人的同类。
在这个物物相联的世界中,物品能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。
物联网利用射频自动识别(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。
可以说,物联网描绘的是充满智能化的世界。
关键词:物联网; M2M; RFID; 信息交换; 智能识别The key technology and things networking featuresEverything is perceivedCable TV in professional of engineering and technical level 02 2008tutor: LiuYingXia classAbstract: content networking, it will be very broad prospect greatly changed our current lifestyle. Our life thing networking humanoid, everything became one of the same kind. In this thing the world, associated content items "exchange" to each other, without human intervention. Content networking using rf automatic identification (RFID) technology, through the computer Internet realize articles) automatic identification and the Internet and sharing information. Can say, the thing networking is a description of the world full of intelligence.Keywords: content networking; M2M; RFID; Information exchange; Intelligent identification1.物联网的简介1.1物联网定义物联网的英文名称为"The Internet of Things”。
由该名称可见,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,是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络;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)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,如图1-1所示。
图1-1 未来物联网从技术上理解,物联网是指物体通过智能感应装置,经过传输网络,到达指定的信息处理中心,最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。
从应用上理解,物联网是指把世界上所有的物体都连接到一个网络中,形成“物联网”,然后“物联网”又与先有的互联网结合,实现人类社会与物理系统的整合,达到更加精细和生动的方式管理生产和生活。
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。
1.2物联网的体系结构物联网应该具备三个特征,一是全面感知,即利用RFID、传感器、二维码等随时随地的获取物体的信息;二是可靠传递,通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;三是智能处理,利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。
在业界,物联网大致被公认为有三个层次如图1-2所示,底层是用来感知数据的感知层,第二层是数据传输的网络层,最上面则是内容应用层。
图1-2 物联网的三个层次a.感知层进行数据采集与感知,主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据,包括各类物理量、标识、音频、视频数据。
物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。
传感器网络组网和协同信息处理技术实现传感器、RFID等数据采集技术所获取数据的短距离传输、自组织组网以及多个传感器对数据的协同信息处理过程。
b.网络层实现更加广泛的互联功能,能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送,需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。
经过十余年的快速发展,移动通信、互联网等技术已比较成熟,基本能够满足物联网数据传输的需要。
c.应用层应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。
其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。
应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业应用。
2.物联网发展历程1995年,比尔盖茨在其《未来之路》一书中已提及物联网概念。
2005年11月,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU 互联网报告2005:物联网》报告,正式提出了物联网概念。
并对物联网概念进行了准确定义:一种基于标准和可互操作通信协议、具有自配置能力的动态全球网络基础设施。
在这个网络里,物理世界和虚拟世界的“物”具有身份、物理属性和虚拟个性,通过智能接口无缝地集成到信息网络之中。
2009年1月,IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”,其中物联网不可或缺,而奥巴马在就职演讲后对“智慧地球”构想积极回应,并将其作为美国的重要国家战略之一。
2009年中国国家主席胡锦涛、国务院总理温家宝等领导在不同场合多次强调要依靠科技创新,引领经济发展;要注重经济结构调整和发展模式转变,重视新兴产业的发展等问题;明确提出了“感知中国”的理念,自此“物联网”提到国家议事日程。
2.1物联网在国外的发展状况美国:在“2025年对美国利益潜在影响最大的关键技术中”,物联网被列入六大关键之一。
“智能电网”投资110亿美元;卫生医疗信息技术应用投190亿美元;与物联网相关的“智慧地球”、“智能微尘”等项目提升了创新能力。
日本:提出“U社会”战略,制定了从E-Japan、U-Japan到I-Japan 战略目标。
2009年3月提出“数字日本创新计划”;2009年7月提出“I-Japan战略2015”,其中交通、医疗、智能家居、环境监测和物联网是重点。
韩国:2004年提出“U-Korea战略”,为期10年;2006年推出的U-IT839,建宽带网、IPV6网、泛在传感网、发展RFID/USN等8项业务,并在食品/药品、航空行李、军火管理、道路设施应用试点。
2009年6月开始物/物/人实现智能通信、建设智能福利娱乐城。
欧盟:推动ICT在欧盟经济、社会、生活各领域的应用,提高综合竞争力,在RFID/物联网方面进行了大量研究,大力推RFID应用,着力解决安全和隐私、国际治理、无线频率和标准等问题。
2009年6月推出《欧盟物联网行动计划报告》14项行动计划,力夺主导地位; 2009年10月推出“物联网战略研究路线图”,力推物联网在航空航天、汽车、医疗、能源等18个主要领域应用,明确12项关键技术,首推智能汽车和智能建筑。
2.2物联网在我国的发展状况我国早在20世纪90年代,就开始了物联网产业的相关研究和应用试点的探索,国家金卡工程非接触式智能卡已广泛用于不停车收费,路桥管理,铁路机车识别管理,以及电子证照身份识别等方面,开展了成功试点和规模应用。
特别是电信智能卡整合了电子钱包功能推出的移动支付应用,以及手机做为RFID的读写器开展的食品,药品安全管理与贵重物品的识别防伪等,以及遍布30个试点城市的“一卡通”工程应用,形成了一系列利民惠民工程,推动了社会信息化进程,并取得了明显成效。
在此基础上于2004年就启动了物联网的重要应用——无线射频识别RFID的行业应用试点工作。
主要涉及农业领域的生猪的饲养及食品加工的实时动态,可追溯的管理;工业领域的煤矿安全生产,对矿工的安全监护;工业生产的托盘管理;药品及烟酒的动态可追溯监管;物流领域的邮政包裹、民航行李、铁路货车调度监管等、远洋运输集装箱等;军用物资供给、军械及电子票动态管理等;在城市交通、公路、水运等交通管理以及涉车涉驾的智能交通综合应用等RFID应用初见成效,市场规模已居全球第三位。
2008年的北京奥运会和2010年的上海世博会上,基于物联网的应用得到了很大的发展,从门票、安保、物品运输管理到食品安全、公交管理、环境管理等多个方面都有相应的物联网应用。
3. 相关的技术和平台物联网技术的定义是: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,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。
关键技术: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、EPC技术、因特网技术、实体标记语言开发技术、传感器网络技术、嵌入式技术、信息安全技术。
3.1 射频识别(RFID)3.1.1 什么是RFID技术RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。