物联网技术与发展

计算机信息工程学院操 作 系 统课 程 设 计 报 告题目：物联网技术与发展 专 业：计算机科学与技术（软件方向） 班 级：14计科网络班 学 号：6 姓 名：张晓东 指导教师： 完成日期：2017.6.14 目 录一、物联网概念2二、 物联网的发展趋势2三、 物联网的技术架构33.1感知层33.2网络层33.3应用层3四、 物联网的应用领域44.1Rfid44.2传感网44.3 M2M技术4五、 物联网建设的现状分析55.1物联网应用开发的行业参与特点5六、 总结6参考文献7一、物联网概念物联网是把所有物品通过射频识别（RFID，RadioFrequency Identification）、条码与二维码、全球定位系统和其他基于物物通信模式（M2M，Machine toMachine）的短距无线网络，通过各种接入网与互联网结合形成一个巨大的智能网络，可实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网把生活中的各类物品和它们的属性标识后连到一张巨大的互联网上，这使得原来只是人与人交互的互联网升级为连接世界万物的物联网了。通过网络可以得到各类事物的信息，对这些信息的处理、提取并合理运用，都将使人们的生产和生活大受裨益。2、 物联网的发展趋势与很多新兴产业发展类似，物联网也必须经历自己的发展历程。第一阶段：设想；第二阶段：技术研发；第三阶段：实验；第四阶段：广泛应用。目前，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。运用物联网技术，业内已经有多个行业打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。一些芯片已经装载在出租车、公交车上，形式多样的物联网应用在各行各业大显神通，确保城市的有序运作。如在上海世博会期间，“车务通”全面运用于上海公共交通系统，以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅；面向物流企业运输管理的“e物流”，将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务，大大提升物流企业综合竞争能力。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。物联网的推广会成为推进经济发展的又一个驱动器，为产业开拓了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。要真正建立一个有效的物联网，有两个重要因素：一是规模性，只有具备了规模，才能使物品的智能发挥作用；二是流动性，物品通常都不是静止的，而是处于运动的状态，必须保持物品在运动状态甚至高速运动状态下都能随时实现对话。3、 物联网的技术架构从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。3.1感知层感知层由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，是物联网识别物体、采集信息的来源。3.2网络层网络层由各种私有网络、互联网、有线/无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。3.3应用层应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。物联网的行业特性主要体现在其应用领域内。目前，绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试，其中某些行业已经积累一些成功的案例。4、 物联网的应用领域4.1RfidRFID技术又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术。可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。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，识别工作无需干预，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是一种简单的无线系统，只有基本器件。该系统可用于控制、检测和跟踪物体，由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。4.2传感网传感网是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。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、土壤成分以及移动物体的大小、速度和方向等物质现象。4.3 M2M技术M2M是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它通过在机器内部嵌入无线通信模块，以无线通信等为接入手段，为客户提供综合的信息化解决方案，以满足客户对监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化需求。M2M根据其应用服务对象可以分为个人、家庭和行业三大类。通信网络技术的出现和发展，给社会生活面貌带来极大的变化。人与人之间可以更加快捷地沟通，信息的交流更顺畅。但是目前仅仅是计算机及其他一些IT类设备具备联网和通信能力，众多的普通机器设备如家电、车辆、自动售货机、工厂设备等几乎不具备这种能力。M2M技术的目标就是使所有机器设备都具备联网和通信能力，其核心理念就是网络一切（Network Everything）。M2M技术具有非常重要的意义，有着广阔的市场和应用，推动着社会生产和生活方式新一轮的变革。M2M是一种理念，也是所有增强机器设备通信和网络能力的技术的总称。人与人之间的沟通很多也是通过机器实现的，如通过手机、电话、电脑、传真机等机器设备之间的通信。另外一类技术是专为机器和机器建立通信而设计的，如许多智能化仪器仪表都带有RS-232接口和GPIB通信接口，增强了仪器与仪器之间、仪器与电脑之间的通信能力。目前，绝大多数的机器和传感器不具备本地或者远程的通信和联网能力。5、 物联网建设的现状分析物联网商业模式仍处于探索阶段，其发展处于初创阶段。单纯靠政府投入是难以建立一个有效的产业环境的，只有建立有效的产学研发展模式才能够真正使产业发展进入一个良性循环。5.1物联网应用开发的行业参与特点物联网不仅仅是一个可传感的网络，更重要的是需要越来越多的行业参与到应用开发中去，其发展需要一个完整的物联网体系基本形成，需要示范性的案例带动，这样才会有更多的传统行业投入并融入到物联网建设中来。标签物拥有的个人隐私如何受到保护是互联网技术及推广的关键问题物联网中肯定不能缺少的就是射频识别技术，那么在应用中，电子标签可能会造成个人隐私存在一定的侵犯。这不仅仅是一个技术问题，还涉及到了政策和法规相关问题。物联网的发展离不开技术标准的统一与协调当前的物联网能够达到现在的程度，得益于网络体系结构标准化的工业协议TCP/IP协议，路由协议以及终端操作系统都是全球统一的。但是在物联网发展中，传感识别、信息传输技术、终端应用都会有很大的突破性创新，会有多种不同的技术方案各行其道，那将会是灾难性的，会导致大量专用物联网连通，无法形成整体的、统一的商业模式，因此必须要形成技术统一标准和机制，才能把这个问题解决。管理平台尚未成熟，是大物联网发展的重要阻碍实际上从物联网的建设角度来分析，其瓶颈不在于物，而在于网。感知相对是容易的，但是对于已感知的信息，如果没有一个完善的网络体系进行管理和整合，那么已感知的信息就没有存在的意义。所以，必须建立一个覆盖全国具有庞大规模的、综合性的物联网业务管理平台，要建设这样一个平台，就需要厂家来结合国内大的运营商共同努力，铸就物联网的辉煌。6、 总结随着计算机应用技术及互联网的飞速发展，在互联网之上扩展和延伸形成了新的网络技术“The Internet ofThings”（物联网），顾名思义，就是“物物相连的互联网”。物联网技术与发展被视为继计算机、互联网与移动通信网络之后，计算机信息技术领