物联网的几项关键技术论文：浅析物联网的几项关键技术.doc

物联网的几项关键技术论文：浅析物联网的几项关键技术摘要 随着计算机及通讯科技发生的巨大颠覆性改变与物质生产科技发生的巨大变化，形成了一场新的技术革命，物联网的产生就是其中之一。它把互联网、射频技术及传感网络技术等多项关键技术进行了融合。本文试图对这几项关键技术作一些简要的分析。关键字 技术融合物联网分析abstract with computers and communication technology has great subversive the changes and material production technology for great changes, forming a new technology revolution, the networking of. it is one of the internet and radio frequencies sensing technology and network technology for the number of key technologies. this article to the integration of the several key technology for some brief analysis.key words technologyintegrationiot(the internet of things)analysis引言物联网本身是针对特定管理对象的“有限网络”，是以实现控制和管理为目的，通过传感/识别器和网络将管理对象连接起来，实现信息感知、识别、情报处理、态势判断和决策执行等智能化的管理和控制。物联网的应用带来的海量数据和业务模式，将使通讯网、互联网和信息处理技术带来数量级的需求增长和模式变化。1.物联网概述物联网就是通过射频识别（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，以有线或无线的方式把任何物品与互联网连接起来，以计算、存储等处理方式构成所关心事物静态与动态的信息的知识网络，用以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在已经发展起来的传感、识别、接入网、无线通讯网、互联网、云计算、应用软件、智能控制等技术基础上的集成、发展和提升。可以从以下两方面来进行理解： 技术层面理解，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，最终实现人和物、物与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。 应用层面理解，物联网是指把世界上所有的物体都联接到一个网络中，形成“物联网”，然后“物联网”又与现有的互联网结合,实现人类社会与物理系统的整合，达到更加精细和动态的方物联网是全球信息化发展的新阶段，从信息化向智能化提升。近年来，全球主要发达国家和地区均十分重视物联网的研究；纷纷抛出了自己的物联网相关的信息化战略，投入巨资深入研究探索物联网。都在利用各种信息技术来突破互联网的物理限制，以实现无处不在的物联网络。物联网体系架构被公认为有三个层次：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，最上层则是应用层。2.物联网中几项关键技术浅析射频识别（rfid）技术射频识别技术相对于传统的磁卡及ic 卡技术具有非接触、阅读速度快、无磨损等特点，在最近几年里得到快速发展. rfid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，识别过程无须人工干预，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。rfid技术与互联网、通信等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。. 随着射频识别技术的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。目前广泛使用的rfid系统主要由存储物品数据信息的电子标签、用于识读及写入标签数据的读写器两部分构成。电子标签由专用芯片和标签天线或线圈组成，通过电感耦合或电磁反射原理与读写器进行通信。它的工作原理图如下所示。目前该技术广泛用于门禁和身份识别、物流与供应链管理、物品追踪识别、交通运输等方面。图1-rfid系统工作原理 m2m技术从狭义上说， m2m 只代表机器和机器之间的通信。放眼未来，人们认为m2m 的范围不应拘泥于此，而是应该扩展到人对机器、 机器对人、 移动网络对机器之间的连接与通信。从现在应用的案例来看， m2m 不是简单的数据在机器和机器之间的传输，更重要的是，它是机器和机器之间的一种智能化、 交互式的通信。m2m（机器对机器） 是指将数据从一台终端传送到另一台终端， 就是机器与机器的对话。如果在这一过程中引入无线连接， 我们对物联网的应用就会得到无穷无尽的可能性。当前m2m技术已经在欧美、韩国和日本实现商用，主要应用在安全监测、机械服务和维修业务、公共交通系统、车队管理、工业自动化、城市信息化等领域。无线传感网络ibm提出“智慧的地球”有三大基石：更透彻的感知（instrumented）、更全面的互联（interconnected）、更深入的智能化（intelligent）。作为智能电网的基础设施，传感网络对于传统电网来说不是新的概念，无线传感网络是随着无线通讯技术、 信息处理技术和网络技术的成熟而新兴的传感网络。无线传感网络通过在有限区域内部署大量的微功率、低成本的传感器节点，通过无线通信方式形成一个 “多跳” 的自组织的网络系统，其目的是协同地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，形成综合信息网络系统，是人类的远程神经末梢。无线传感器网络是物联网的关键技术之一，而zigbee技术则是无线传感器网络的热门技术。zigbee是一种低数据传输速率的短距离无线通信技术，其出发点是希望发展一种拓展性强，容易布建的低成本无线网络，强调低功耗、双向传输和感应功能等特色。无线传感网络的体系架构由传感节点（sensornode）、汇聚节点（sink node） 、 接入节点(access node)、常 规 管 理 （general management）和 应 用 子 集(application profile)组成。大量传感节点随机部署在监测区域（sensor field），传感网络包括常规管理和对无线传感网。传感器网络节点的基本组成包括如下几个基本单元：传感单元（由传感器和a/d转换功能模块组成)、处理单元（包括cpu、存储器、嵌入式操作系统等）、通信单元（由无线通信模块组成）及电源。此外，可以选择的其他功能单元包括定位系统、移动系统及电源自供电系统。zigbee技术zigbee 这个字源自于蜜蜂群藉由跳 zigzag形状的舞蹈，来通知其他蜜蜂有关花粉位置等资讯，以达到彼此沟通讯息之目的，故以此作为新一代无线通讯技术之命名。它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。 这些传感器只需要很少的能量，以组成网状网络的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。最后，这些数据就可以进入计算机用于分析或者被另外一种无线技术如 gprs、 cdma、wimax收集。zigbee 的协议架构自下而上包括物理层，mac 层，网络层，安全层和应用层。 其中，物理层和 mac层由 ieee 802.15.4 定义，网络层、应用层和安全服务，由 zigbee 联盟定义。zigbee 技术在物联网中的应用基于 zigbee 的无线传感器网络具有以下特点：设备成本低、传输速率低、设备体积小、省电、网络自愈能力强。 基于以上特点，zigbee 可以广泛应用在家庭自动化、工业控制、医疗监控等物联网领域能力强。 基于以上特点，zigbee 可以广泛应用在家庭自动化、工业控制、医疗监控等物联网领域在标准规范制订方面。 泛在网技术泛在网络所涉及的技术体系有三大类，包括智能终端系统、基础网络技术以及应用层技术。在智能终端系统方面 未来泛在网络的智能终端是融合的，不只是传统意义上的融合通信终端， 是对人进行多方面能力延伸的终端。 比如：人对环境的感知能力、多功能传感技术、音视频识别理解、监测等技术。基础网络技术泛在网络是基于现有的网络基础设施，增加新的网络基础设施构成的。 融合是现有网络基础设施的未来发展趋势。即具备融合固定和移动业务能力和融合电信、互联网、广电网业务的能力。泛在网络最重要的一个特征是无缝的移动性， 移动宽带网络是最重要的网络基础设施； 新型光通信、分组交换、互联网管控 、网络测量和仿真多技术、混合组网都将是泛在网络的关键技术。应用层技术泛在网络的应用层主要指为各种具体应用提供公共服务、支撑环境、应用平台层的主要技术。特征是开放性和规范性, 应用平台层涉及的主要技术领域包括软件中间件、资源描述与组织。如：html,xml 技术等；各类标识的管理，如：idm技术、信息安全保证、如数据加密技术、用户认证、鉴权、审计技术等 、网格计算 、数据分析与挖掘等。3.小结总之，物联网本身是一个开放的结构，它使用开放协议的体系结构，支持各种基于互联网的应用，包括了物理世界和虚拟世界的融合、同时物联网并不是凭空出现的事物，它的神经末梢是传感器，它的信息通信网络则可以依靠传统的互联网和通信网等，对于海量的信息的运算处理则主要依靠云计算、网格计算的等等计算方式。物联网与互联网、通信网和未来泛在网有着十分微妙的关系。物联网是一个具有挑战性的领域，其涉及器件、设备、系统、网络、服务、商业模式等诸多方面，要实现物联网在产业经济和应用方面的目标，尚需做许多深入细致的工作。参考文献：1 程曼,王让会.物联网技术的研究与应用j. 地理信息世界, 2010, (05).2张应福.物联网技术与应用j. 通信与信息技术, 2010, (01).3冯博.物联网技术发展与应用j. 中国校外教育, 2010, (21)