物联网应用技术总结

1 / 14 物联网应用技术总结 物联网知识学习报告 一、物联网的定义 物联网就是“物物相连的智能互联网”。它通过射频识别、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，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。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。 二、物联网发展远景 物联网用途广泛，遍及智能交通、物流管理、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、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。” 物联网把新一代 IT 技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类2 / 14 社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施进行实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。 三、物联网发展对经济影响 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。目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。 此外，在“物联网”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。按照目前对物联网的需求，在近年内就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。 四、物联网基本原理及其应用 物联网是在计算机互联网的基础上，利用 RFID 技术、传感网络技术、 GPS 卫星定位技术、 M2M 物物数据通信技术等现代信息技术手段，构造一个 3 / 14 覆盖世界上万 事万物的“ Internet of Things”。在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。 物联网中非常重要的技术是射频识别技术。 RFID 是是 20 世纪 90 年代开始兴起的一种自动识别技术，是目前比较先进的一种非接触识别技术。以简单 RFID 系统为基础，结合 EPC 标准和已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的物联网罗。 RFID 标签中存储着规范而具有互用性 的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。 传感网络技术是借助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。其特点是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。可以将，传感技术更加拓宽了物品信息的自动提取方式及范围，可以全面提取物 品的各类特征信息，从而形成一个可以感知现实世界的智能网络； 4 / 14 GPS 卫星定位技术等也是感知物品，尤其是感知动态物流，实现物品移动可视化管理的一项技术，他与传感技术及图像识别技术结合，可以动态感知现实世界。 五、物联网层级体系的特征 物联网的体系目前还未完全形成，需要一些应用形成示范，更多的传统行业的物联网应用后才能基本形成，但是，目前物联网的体系的雏形已经形成，物联网基本体系具有典型的层级特性，一个完整的物联网系统一般来说包含以下五个层面的功能： 1、信息感知层 该层的主要任务是将大范围内的现实世界的各种物理量通过各种手段，实时并自动化的转化为虚拟世界可处理的数字化信息或者数据。 物联网所采集的信息主要有如下种类： 传感信息：如温度、湿度、压力、气体浓度、生命体征等； 物品属性信息：如物品名称、型号、特性、价格等； 工作状态信息：如仪器、设备的工作参数等； 地理位置信息：如物品所处的地理位置等； 信息采集层的主要任务是对各种信息进行标记，并通过传感等手段，将 这些标记的信息和现实世界的物理信息进行采集，将5 / 14 其转化为可供处理的数字化信息。 信息采集层涉及的典型技术如： RFID、各种传感器等。 2、信息汇聚层 该层的主要任务是将信息采集层采集到的信息，通过各种网络技术进行汇总，将大范围内的信息整合到一起，以供处理。 信息汇总层涉及的典型技术如： Ad-hoc，传感器网络， Wi-Fi 等。 3、信息处理层 该层的主要任务是将信息汇总层汇总而来的信息，进行分析和处理，从而对现实世界的实时情况形成数字化的认 知。 信息处理层典型的技术如： GISk1 、 ERP 4、运营层 该层主要任务是开展物联网基础信息运营与管理，是网络基础设施与架构的主体。目前运营层主要由中国电信、中移动、广电网等基础运营商组成，从而形成中国物联网的主体架构 5、应用层 主要是物联网在各个行业的垂直应用层面，物流行业就是一个主要的应用行业。 6 / 14 六、总结 想在任何事情上学有所成，都必须遵循一定的方法。但是，物联网知识更新是很快的，只有不断地学习，才能掌握最新的 知识。因此，在以后的学习工作中，我还要继续学习、操作，不断完善和充实自己，熟练地将这些知识运用到实际中去。 浅析物联网应用技术 【摘 要】近几年来物联网技术受到了人们的广泛关注。本文介绍了物联网技术的研究背景，传感网的原理、应用、技术，无锡是首个国家传感网信息中心。以最具代表性的基于 rfid 的物联网应用架构、基于传感网络的物联网应用架构、基于 m2m 的物联网应用架构为例，对物联网的网络体系与服务体系进行了阐述；分析了物联网研究中的关键技术，包括 rfid 技术、传感器网络与检测技术、智能技 术和纳米技术；最后，展望了无锡物联网技术作为国家首个传感网信息中心对人类生活、工业发展、科技进步的促进作用。 【关键词】物联网；技术；应用 尽管物联网技术在国外以成熟，但国内物联网才刚刚起步，问题显然很明显。那就是物联网安全，物联网是一种虚拟网络与现实世界实时交互的新型系统，其无处不在的数据感知以无线为主的信息传输、智能化的信息处理，一方面固然有利于提高社会效率，另一方面也会引起大众对信息7 / 14 安全和隐私保护问题的关注。从技术上讲物联网存在很多网络安全隐患。由于物联网在很多场合都需要无线传 输，这种暴露在公开场所之中的信号很容易被窃取，也更容易被干扰，这将直接影响到物联网体系的安全。物联网规模很大，与人类社会的联系十分紧密，一旦受到病毒攻击，很可能出现世界范围内的工厂停产、商店停业、交通瘫痪，让人类社会陷入一片混乱。 1.物联网的定义 作为一个新兴产业，物联网从诞生到广泛应用需要经历四个阶段。 物联网技术与应用 结课论文 班级： 学号： RFID 中间件技术在物联网中的应用及研究 一 摘要 物 联网被誉为本世纪最有影响的技术革命和改变世界的技术，开展物联网的相关研究，具有重要的社会、经济意义和长远的战略意义。物联网中间件技术是物联网的核心关键技术，对该技术的研究受两方面的制约。一方面，受限于底层不同的网络技术和硬件平台，研究内容主要还集中在底层的感知和互联互通方面，距离现实目标包括屏蔽底层硬件及网络平台差异，支持物联网应用开发、运行时共享和开8 / 14 放互联互通，保障物联网相关系统的可靠部署与可靠管理等还有很大差距；另一方面，当前物联网应用复杂度和规模还处于初级阶段，支持大规模物联网应用还存在环境复杂多变、 异构物理设备、远距离多样式无线通信、大规模部署、海量数据融合、复杂事件处理、综合运维管理等诸多问题需要攻克。 二 背景 RFID 即射频识别设备，按照约定的协议，把任何物体与互联网连接起来，惊醒信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控、和管理的一种网络。 RFID 英文全称 Radio Frequency Identification，射频识别，又称电子标签，无线射频识别，感应式电子晶片，近接卡、感应卡、非接触卡、电子条码。 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。 RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签， 操作快捷方便。 短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可在这样的环境中替代条码，例如用在工厂的流水线上跟踪物体。长距射频产品用于交通、超市和物流上，识别距离可达几十米，如自动收费或识别车辆身份等。 物联网数据处理平台是一种可扩展的开放性物联网中间件软件平台，支持“不同厂家、不同型号、不同通信方9 / 14 式、不同通信协 议、不同数据格式”的物联网 RFID 终端设备，为应用软件提供基于 SQL 标准的的表数据调用。彻底摆脱读写器非标准化协议，带来的开发、维护和扩展的限制。 总体来看，物联网技术的发展主要面临着一些挑战： 1、工业基础。中国尚未形成物联网应用条件下，物联网的内容取决于现有产业的发展，和国内行业信息基础设施不完善，许多企业与西方发达国家相比仍然落后，所以国内相关产业的信息基础发达程度和水平，短期内很难有新的突破。 2、技术水平。物联网的产业链很长，与正处于发展阶段的核心技术、产业化应 用还有很大的距离，特别是在传感器网络，没有工业化规模应用条件，传感 90%核心技术主要是在发达国家手中。作为物联网的发源地，西方确实拥有较大的技术优势。 3、标准化工作。无论在国际还是国内，物联网的核心架构，每一层的技术接口、协议都不规范，与各行业的互联网应用和基本标准化工作相比，缺乏标准 化的网络应用的普及规模。另外，物联网的建设成本较高，所以短期内，国内不存在大规模的应用环境。 4、安全性问题。在推进互联网产业发展的同时，要特别注意其可靠性，安全性和隐私保护。物联网社会活 动，战略资源基础设施和居民居住在整个结构在全程相互联系10 / 14 的网络上，所有的活动和设施的理论透明度，一旦遭到攻击，安全和隐私将面临巨大的威胁。 因为国内物联网发展环境也具有一定的挑战，因此短期互联网应用主要集中在外地。应用并促进物联网技术也需要创新，另外，这不是仅仅靠少数企业就可以完成，更多的是建立一个涉及产学研用产业联盟，共同突破，产业联盟不仅是对物联网技术包装，而且还要选择应用程序的切入点，通过物联网实现价值提升 现状 根据 2016 年 3 月科技查新报告指出 ,目前在开放性物联网 中间件方面还没有一款成熟的软件平台 ,物联网数据处理平台在设计方面具有一定的新颖性及实用性，且该平台将促进物联网数据标准体系的形成，属国际同类产品先进水平，尤其适合中小企业应用软件的快速开发。 1.国家应提供有效的政策支持在我国，除了少数的资金雄厚的企业可以购买设备推广物联网技术，甚至自主研究开发之外，我国的众多中小企业还不具备这样的实力。物联网的发展既是技术科技发展的客观要求，也是经济发展的迫切需要，政府应在政策上对于这一技术的推广应用予以倾斜。一是要在资金上给予支持，形式可以多种多样，例如政府 可以在物联网的基础设施建设上加大投资力度，为企业提供优厚的贷款政策，或者直接对一些重要的国有企业进行直11 / 14 接拨款。这些资金上的保证可以降低企业的应用成本，推动物联网技术的发展。二是要在政策上提供动力支持，比如对新设备的使用进行补贴、对进入这一行业的审批进行相应的放宽。 2. 建立健全相关法律法规 物联网的实现不仅涉及技术方面的问题，同时还会涉及有关管理、协调、合作等多方面的问题，甚至还涉及个人隐私保护的问题。比如在众多涉及问题中个人隐私保护是现在争论的最为激烈的问题之一，如何确保物品拥有 者个人隐私不受侵犯成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题所在。在一点上除了对技术本身进行改进之外，更重要的国家要出台一系列相应的配套法律和规范。 3.要高度重视物联网在中国制造，在发展绿色低碳经济中的战略性地位。 在物联网的推进策略上，应充分考虑到中国制造的产业基础和优势。将物联网相关技术作为进一步提升中国制造技术含量和服务品质含量的关键手段。“物联网”的应用将对“中国制造”和世界经济产业格局产生重大的影响。随着物联网技术的成熟和商业模式的不断丰富完善，嵌入了“物联网”新应用和服务的中国制造 产品将不断涌现，信息产业与中国制造将更紧密地结合，这对中国和世界的经济和社会发展将产生重大的影响。同时，要把物联网和发展“绿色、环保、节能、低碳经济”相结合，充分12 / 14 利用物联网能够实现更精细、更简单、更高效管理的特性。 4.高度重视共性技术标准的制定，重视产学研用协同创新建设物联网技术产业标准体系。 重视标准问题的战略性地位，但不应盲目夸大其影响。物联网是一个涉及众多行业应用的实践性技术领域，其领域跨度非常广，因此期望做出完全统一、自成体系的标准是不现实的，也不具可操作性。更多的是应在涉及互联互通等 共性问题方面尽早制定相应的标准。同时，物联网产业的发展和壮大势必与各类行业应用、个人应用紧密相关。在制定标准过程中应广泛建立“产学研用”相结合协调创新的机制，才能制定出适合行业应用、顺应产业发展的物联网标准体系。 三 我的看法 看着物联网如此大的发展空间，应用越来越多越来越广泛，其中充满了新奇的事物，让我有一种不断地想要去探索的欲望！我希望能在自己求知欲的引导下学好它，领悟到它的内涵，能够在这方面有所建树！因此，我要努力地让自己德智体全面发展、知识结构合理、具备扎实的电子技术、现代传 感器和无线网络技术、物联网相关高频和微波技术，有线和无线网络通信理论、信息处理、计算机技术、系统工程等基础理论，掌握物联网系统的传感层，传输层与应用层关键设计等专门知识和技能，并且具备在本专业领域跟踪新理论、新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力，能13 / 14 在此不断学习，优化自己的思维知识结构。 所以，对专业的学习得从现在做起。我为自己定制的计划就是：先要通过多方途径了解，培养自己对专业的兴趣，提高自己的专业素养。同时，学会资料收集、文献检索，充分利用图书馆的资源，有效地获取、利用信息，为自己的学习奠定基础。再 者，在知识层面稳扎稳打，提高创新精神、设计能力，希望自己能够适应物联网不断发展