身边的物联网技术

身边的物联网技术重庆电子工程职业学院机器人研究所所长陈卫博士教授2013年03月25日身边的物联网技术一、引言二、物联网发展历史三、物联网技术标准与体系结构四、近年物联网应用动态五、物联网的支撑技术六、物联网关键技术七、身边的物联网技术应用一、引言一篇报道：从物联网入手海尔空调打造安防可视家视频：“2010年全国职业院校技能大赛（高职组）电子设计--嵌入式产品开发技能比赛”训练视频：2012年全国职业院校技能大赛高职组“中科杯”机器人技术应用赛项比赛一本教材：《物联网技术》一篇报道

“从物联网入手海尔空调打造安防可视家”

手机已成为生活必需品。手机的功能：电话、拍照、视频、游戏………3G手机已成为物联网终端一篇报道

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一篇报道

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通过3G网络实现监控在海尔无氟变频物联网空调的显示屏上方，有一个隐藏式的摄像头。通过空调上面的设置的摄像头可以全面的看到家庭核心位置——客厅，通过监控客厅，从而达到保证家庭总体的摄像、监控范围覆盖。

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在空调机摄像头和显示屏的背后，安装物联网技术模块组：包括空气质量传感器、红外传感器、摄像头以及通讯模块等。将第三代移动通讯技术应用在空调上，使手机和空调直接通讯。摄像头可以24小时监控，使用手机的3G网络作为数据传输途径，就可以实时获取监控结果。

一篇报道

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安防：当你出差时，家中若有人闯入，物联网空调的红外传感器就会捕捉到来人信息，主动拍摄照片并实时发送照片与信息远程控制：海尔物联网空调远程监控的管理和设置，可以全部由主人用其手机，以短信或电话的方式完成。

视频：2012年全国职业院校技能大赛高职组“中科杯”机器人技术应用赛项比赛机器人技术应用赛项比赛主题：智能工厂场地立体效果图

视频：“2010年全国职业院校技能大赛电子设计

——嵌入式产品开发技能比赛”训练组装调试一台“探月车”，在嵌入式开发环境下编制个性化的控制软件，在大赛提供的模拟环境中执行寻迹、定位、成像、无线通讯等任务。裁判用计算机通过网络发出的比赛开始命令，“探月车”自动启动，对模拟“月球环境”中的地形标志物等进行探测，同时通过无线通讯发回探测数据和地形标志物图像。应用技术有：无线网卡通讯（Wi-Fi），图像传感器，计算机技术，网络技术视频：组装调试自制探月车视频：2012年全国职职业院校技能能大赛高职组组“中科杯””机器人技术术应用赛项比比赛以智能机器人人为载体，运运用物联网技技术在一定程程度实现的智智慧工厂模式式。促进智能能机器人技术术（尤其是自自主识别、自自主决策技术术）及物联网网射频识别技技术的普及。。大赛的机器器人设备由机机器人平台、、机器人上部部机构、RFID读写器器、ZIGBEE无线模模块、监控软软件组成。模模拟智能工厂厂的工作过程程，由2台机机器人相互配配合实现比赛赛任务。上位机下发抓抓取工件任务务（需要抓取取的工件编号号）、下发工工件装配任务务（工件在装装配台上安放放位置）、下下发交通灯控控制命令、下下发机器人启启动命令；接接受机器人上上传的信息，，显示当前车车载工件数量量、实时更新新货架情况、、实时更新装装配区工件情情况；接受机机器人上传的的信息，在场场地图上实时时显示机器人人关键点位置置信息。视频：顺德高高职赛2-1一本教材：《《物联网技术术》目录第1章绪论论第2章射频频识别技术第3章传感感器及检测技技术第4章物联联网通信与网网络技术第5章无线线传感网第6章物联联网数据融合合及管理第7章云计计算第8章物联联网规划设计计与构建主要参考文献献二、物联网发发展历史物联网概念的的产生物联网相关概概念解析物联网的基本本特征物联网与传感感网和泛在网网的对比物联网与M2M、CPS的对比物联网概念的的产生1999年，，美国麻省理理工学院(MIT)自动动识别中心(Auto-IDLabs)提出出网络化无线线射频识别(RFID)系统，利用用信息传感设设备将物品与与互联网连接接起来，实现现智能化识别别和管理。在中国把物联联网称之为““传感网”。。中科院早在在1999年年，就启动了了传感网的研研究，并已建建立了一些实实用的传感网网。与其它国国家相比，我我国技术研发发水平处于世世界前列，具具有同发优势势和重大的影影响力。在世世界传感网领领域，中国、、德国、美国国、韩国等国国成为国际标标准制定的主主导国之一。。物联网概念的的产生2005年，，11月27日，在突尼尼斯举行的信信息社会世界界峰会（WSIS）上，，国际电信联联盟（ITU）发布了《《ITU互联联网报告2005：物联联网》的报告告，正式提出出了物联网的的概念。自此此，物联网正正式走入人们们的视野。2009年，，6月18日日，欧盟执委委会发表《物物联网：欧洲洲行动计划》》，系统提出出发展物联网网的规划和行行动蓝图。8月7日，温温家宝总理视视察无锡，提提出“感知中中国”计划，，拉开中国物物联网发展的的帷幕。物联网相关概概念解析基本定义1物联网指通过过信息传感设设备，按照约约定的协议，，把任何物品品与互联网连连接起来，进进行信息交换换和通信，以以实现智能化化识别、定位位、跟踪、监监控和管理的的一种网络；；它是在互联联网基础上延延伸和扩展的的网络。(2010年年3月5日温温家宝总理政政府工作报告告)物联网的概念念有狭义和广广义之分。狭义物联网即即“联物”，，基于物与物物间通信，实实现“万物网网络化”。广义物联网即即“融物”，，是物理世界界与信息世界界的完整融合合，形成现实实环境的完全全信息化，实实现“网络泛泛在化”，并并因此改变人人类对物理环环境的理解和和交互方式。。“物联网技术术”的核心和和基础仍然是是“互联网技技术”，是在在互联网技术术基础上的延延伸和扩展的的一种网络技技术；其用户户端延伸和扩扩展到了任何何物品和物品品之间，进行行信息交换和和通讯。物联网相关概概念解析基本定义2具体化定义：：通过射频识识别（RFID）、红外外感应器、全全球定位系统统、激光扫描描器等信息传传感设备，按按约定的协议议，将任何物物品与互联网网相连接，进进行信息交换换和通讯，以以实现智能化化识别、定位位、追踪、监监控和管理的的一种网络技技术叫做物联联网技术。物联网相关概概念解析基本定义3细细化定义：：物联网(InternetofThings)指的的是将无处不不在的终端设设备和设施，，包括具备““内在智能””的传感器、、移动终端、、工业系统、、数控系统、、家庭智能设设施、视频监监控系统等、、和“外在使使能”的，如如贴上RFID的各种资资产、携带无无线终端的个个人与车辆等等等“智能化化物件或动物物”或“智能能尘埃”，通通过各种无线线和/或有线线的长距离和和/或短距离离通讯网络实实现互联互通通（M2M)。应用大集集成、以及基基于云计算的的营运等模式式，在内网（（Intranet）、、专网（Extranet）、和/或互联网（（Internet）环环境下，采用用适当的信息息安全保障机机制，提供安安全可控乃至至个性化的实实时在线监测测、定位追溯溯、报警联动动、调度指挥挥、预案管理理、远程控制制、安全防范范、远程维保保、在线升级级、统计报表表、决策支持持、领导桌面面等管理和服服务功能，实实现对“万物物”的“高效效、节能、安安全、环保””的“管、控控、营”一体体化。物联网的基本本特征全面感知：通通过射频识别别、传感器、、二维码、GPS卫星定定位等相对成成熟技术感知知、采集、测测量物体信息息可靠传输：通通过无线传感感器网络、短短距无线网络络、移动通信信网络等信息息网络实现物物体信息的分分发和共享;智能处理：通通过分析和处处理采集到的的物体信息，，针对具体应应用提出新的的服务模式，，实现决策和和控制智能。。物联网的基本本特征物联网与传感网和泛泛在网的对比比无线传感器网网络WirelessSensorNetworks包含传感器节节点，按计算算能力可分为为普通节点和和汇聚节点等等;传感器节点包包含了具有采采集环境数据据功能的感应应器和具有联联网功能的电电子元件;节点间能够通通过特有无线线通信方式互互联(如：ZigBee)。。泛在网络UbiquitousNetworking在现有电子通通信范畴内通通信网络的基基础上，提出出无处不在网网络，即，任任何人无论何何时、何地都都可以何种方方式实现通信信和服务的接接入;泛在网络支持持人与人、人人与物、物与与物之间的通通信;物联网与传感网和泛泛在网的对比比泛在网、物联联网和传感网网是依次包容容的关系。传感器网络专专注于物与物物之间的末端端联系，它专专注于物理世世界信息的感感知和采集，，专注于网络络的分发和汇汇聚效率;专专注于低速高高效，低功低低耗。物联网是面向向物与物和人人与物的网络络，它包含多多种感知单元元(传感器、、RFID等等等)，同时时支持一种或或几种网络通通信方式，为为现实世界提提供服务和应应用。泛在网涵盖并并高于物联网网，讲求多网网络和多技术术融合，探索索通信和服务务的无缝连接接，探索人与与人之间新的的通信和服务务方式。物联网与M2M、CPS的对比机对机通信Machine-to-Machine机器与机器之之间的通信;研究机器的的智能交互和和机器的网络络化应用;主要驱动力来来自工业和自自动化行业，，M2M连接接的机器多是是非IT设备备，通过无线线或有线通信信网络实现通通信。信息物理融合合系统CyberPhysicalSystemsCPS是一个个综合物理环环境、信息环环境和智能计计算的系统集集合;从工业角度提提出大型系统统的实时感知知和动态控制制;美国CPS指指导小组将CPS应用主主要放在交通通、国防、能能源、医疗、、农业和大型型建筑设施上上面。物联网与M2M、CPS的对比M2M和CPS可以被认认为是工业界界对物联网的的理解、表达达和展望;M2M偏重实实际应用，强强调机器之间间的通信并因因此实现智能能动作和智能能联动，是典典型的车间派派;CPS偏重系系统化，注重重理论联系实实际，由上至至下解决问题题并有理论支支撑，是典型型的高工派;从工业角度来来讲，CPS就是物联网网。三、物联网技技术标准与体体系结构基于USN架架构基于M2M架架构我国物联网技技术标准Y.2060基于USN架架构基于USN架架构目前研究人员员在描述物联联网的体系框框架时，多采采用国际电信信联盟ITU-T的泛在在感应器网络络体系结构作作为基础，该该体系结构自自下而上分为为5个层次，，分别为传感感器网络层、、泛在传感器器网络接入层层、骨干网络络层、网络中中间件层和USN网络应应用层。针对具体的物物联网应用时时，一般传感感器网络层和和泛在传感器器网络接入层层合并成为物物联网的感知知层，主要负负责采集现实实环境中的信信息数据。当前的骨干网网络层在物联联网的应用当当中是目前的的互联网，那那么未来将被被下一代网络络NGN所取取代。物联网的应用用层则包含了了泛在传感器器网络中间件件层和应用层层，主要实现现物联网的智智能计算和管管理。基于M2M架架构网关业务平台传感器网远距离传输网ITU-TNGNCENSmart

MeteringISO/IEC

JTC1UWSNCENELECSmart

meteringOASISW3CIPSOIPV6

harewareand

protocolsZCLZigBee

Alliance

IP网络应用

IETF

ROLL

Routing

over

Low

Power

Lossy

NetworksOMAGSMASCAG,

……ETSIM2M

TC3GPPSA1,SA3,

,

……ESMIGMeteringEPCGLobalGS1HGIHome

GatewayInitiativeUtilitiesMeteringWOSA

KNXW-MbusIEEE802.15.4

IETF

6LowPANPhy-Mac

Over

IPV6基于M2M架架构欧洲电信标准准化协会M2M技术委员员会给出的简简单M2M架架构，就是USN的一个个简化版本。。在这个架构当当中，从左至至右网络就分分为了应用层层、网络层和和感知层三层层体系结构，，与物联网结结构相对应。。在每一层当中中，都有不同同的技术标准准来定义物联联网应用。比比如在感知层层，它就包括括了IEEE的Zigbee标准802.15.4，CeneLec的智能仪表表标准。在网络层，有有ETSI的的M2M通信信标准，Cen的智能仪仪表网络层标标准协议。应应用层有Zigbee联联盟协议，W3C标准协协议等等。我国物联网技技术标准Y.2060Y.2060物联网概述述(Y.IoT-overview)是由我国国工信部电信信研究院牵头头立项，多家家国内外高校校、科研机构构、企业和标标准组织共同同协商制定完完成的第一份份物联网总体体性标准草案案。该概述标准涵涵盖了物联网网的概念、术术语、技术视视图、特征、、需求、参考考模型、商业业模式等基本本内容。该草案2012年2月17日已经通通过国际电信信联盟ITU-T第13研究组的审审议。目前已已进入研究组组草案制定阶阶段，这意味味着该项标准准草案距正式式成为国际标标准仅一步之之遥。四、近年物联联网应用动态态物联网应用平平台与接口技技术物联网在普通通家庭中的应应用物联网在工业业领域中的应应用物联网在日常常生活中的其其它应用物联网应用平平台与接口技技术Pachube：实时网网络服务平台台Pachube的最大贡贡献是通过提提供基于互联联网的网络服服务平台，在在业务上将感感知层和应用用层逻辑分离离开来;Pachube为IoT感知设备和和网络应用提提供了统一的的网络开发接接口;2011年Pachube被云服务务提供商LogMeIn收购;目前较为典型型的商业应用用是与CurrentCost合作作，形成一套套完整的家用用电力能源感感知、采集、、监测、分析析和决策方案案。物联网应用平平台与接口技技术ArcGIS：专业地理理信息处理引引擎地理信息系统统(GIS，，GeographicInformationSystem)是以采集、、存储、管理理、分析、描描述和应用整整个或部分地地球表面(包包括大气层在在内)与空间间和地理分布布有关数据的的计算机系统统。ArcGIS作为专业的的地理信息系系统，不仅能能够提供地图图可视化查询询和定位，更更能够通过空空间分析，寻寻找到不同的的地理因素之之间的内在联联系，从而帮帮助决策者在在更加全面、、系统地把握握信息的基础础上进行科学学的决策。随着感知数据据类型和容量量的快速增长长，ArcGIS在专业业地理信息处处理方面的优优势逐步显现现，成为物联联网应用不可可或缺的一部部分。物联网应用平平台与接口技技术ArcGIS：美国犹他州盐盐湖城市中心心WiFi热热点信号强度度云。数据采采集自该城市市中心约1700个WiFi连接点点。物联网在普通通家庭中的应应用Nike+智智能运动鞋通过嵌入鞋内内的感知设备备采集跑步数数据;通过IPod接收、存储储并转发数据据;通过Nike+网站备份份、分析数据据，设置目标标，并能够与与朋友分享成成绩。XBox360Kinect利用3D体感感摄像技术捕捕捉玩家动作作;通过相应游戏戏软件达到健健身目的。物联网在普通通家庭中的应应用惠而浦的智能能家电计划全球家电巨头头惠而浦在年年初表示年内内将推出可联联网(connected)的电器器;在未来18个月将陆陆续推出四种种电器，包括括冰箱、洗碗碗机、洗衣机机和烘干机。。真正意义上的的智能电器可可能要到2015年末。。Ubuntu智能电视年初在2012CES大大会上推出;运行Ubuntu12.04LTS版本;支持UbuntuOne云存储服服务;物联网在普通通家庭中的应应用能源的智能使使用物联网在普通通家庭中的应应用智能电网与物物联网互通物联网在工业业领域中的应应用仓储管理目前RFID技术正在为为供应链领域域带来一场巨巨大的变革，，以识别距离离远，快速，，不易损坏，，容量大等条条码无法比拟拟的优势，简简化繁杂的工工作流程，有有效改善供应应链的效率和和透明度。托盘是供应链链中最基础也也是最主要的的货物单元，，它已经广泛泛应用于生产产、仓储、物物流、零售等等各个供应链链环节。物联网在工业业领域中的应应用智能运输近年来,被被原油价格不不断上涨所困困扰的石油化化工行业,重重新把提高物物流效率作为为现实的研究究课题。其中中,散杂货货物流的大型型化和大量化化的改进工作作一直在探讨讨之中。日本著名物流流公司山九股股份有限公司司拥有陆路和和海上的物流流业务,还还包括设备管管理及服务领领域的业务。。该公司携手手三井股份有有限公司,用用RFID技术实现集集装箱的智能能化管理。物联网在工业业领域中的应应用智能运输：集集装箱RFID系统管理理全过程物联联网网在在工工业业领领域域中中的的应应用用智能能运运输输：：集集装装箱箱RFID系系统统管管理理实实施施前前后后效效果果物联联网网在在工工业业领领域域中中的的应应用用智能能运运输输2011年年12月月29日日，，国国家家标标准准化化管管理理委委员员会会与与交交通通运运输输部部联联合合宣宣布布，，国国际际标标准准化化组组织织(ISO)已已投投票票通通过过并并颁颁布布由由中中国国专专家家领领衔衔制制定定的的《《ISO18186：：货货物物集集装装箱箱-RFID货货运运标标签签系系统统》》国国际际标标准准。。该标标准准是是物物流流、、物物联联网网领领域域第第一一个个由由中中国国专专家家发发起起和和主主导导的的国国际际标标准准，，是是中中国国拥拥有有自自主主知知识识产产权权的的创创新新成成果果最最终终上上升升为为国国际际标标准准的的成成功功探探索索，，也也是是我我国国交交通通运运输输系系统统首首次次登登上上领领衔衔制制定定国国际际标标准准的的舞舞台台。。物联联网网在在日日常常生生活活中中的的其其它它应应用用安全全管管理理随着着识识别别技技术术的的发发展展，，人人们们对对智智能能化化系系统统的的要要求求在在不不断断的的提提高高。。采用用先先进进的的RFID射射频频识识别别技技术术，，对对进进出出单单位位大大门门、、危危险险区区域域的的人人员员和和车车辆辆实实现现自自动动读读卡卡识识别别。。只要要身身上上带带卡卡就就可可以以实实现现免免掏掏卡卡自自动动识识别别、、自自动动开开门门，，把把卡卡放放车车上上可可以以自自动动开开启启道道闸闸。。同同时时还还可可以以支支持持自自动动进进行行人人数数(车车辆辆数数)统统计计、、行行动动轨轨迹迹跟跟踪踪和和定定位位。。物联联网网在在日日常常生生活活中中的的其其它它应应用用安全全管管理理2010年年5月月份份开开始始的的上上海海世世博博会会的的门门票票系系统统将将全全部部采采用用RFID技技术术，，每每张张门门票票内内都都含含有有一一颗颗自自主主知知识识产产权权““世世博博芯芯””，，通通过过采采用用特特定定的的密密码码算算法法技技术术，，确确保保数数据据在在传传输输过过程程中中的的安安全全性性，，外外界界无无法法对对数数据据进进行行任任何何篡篡改改或或窃窃取取。。物联联网网在在日日常常生生活活中中的的其其它它应应用用安全全管管理理2010年年交交通通运运输输部部、、发发改改委委、、财财政政部部发发布布《《关关于于促促进进高高速速公公路路应应用用联联网网电电子子不不停停车车收收费费技技术术的的若若干干意意见见》》。。国国家家从从政政策策层层面面上上大大力力发发展展电电子子不不停停车车收收费费(ETC)。。到““十十二二五五””末末，，全全国国高高速速公公路路ETC平平均均覆覆盖盖率率将将达达到到60%，，ETC车车道道数数达达到到6000条条，，ETC用用户户量量达达到到500万万个个，，非非现现金金支支付付使使用用率率达达到到40%。。物联联网网在在日日常常生生活活中中的的其其它它应应用用安全全管管理理：：不停停车车收收费费系系统统示示意意图图物联联网网在在日日常常生生活活中中的的其其它它应应用用环境境保保护护物联联网网与与环环保保设设备备的的融融合合能能够够实实现现对对生生活活环环境境中中各各种种污污染染源源及及污污染染治治理理各各环环节节关关键键指指标标的的实实时时监监控控。。在重重点点排排污污企企业业排排污污区区域域安安装装无无线线传传感感设设备备，，可可以以实实时时监监测测企企业业排排污污数数据据，，及及时时发发现现污污染染源源，，防防止止突突发发性性环环境境污污染染事事故故的的产产生生。。物联联网网在在日日常常生生活活中中的的其其它它应应用用环境境保保护护江苏苏省省太太湖湖流流域域水水环环境境信信息息共共享享平平台台采采用用物物联联网网传传感感技技术术理理念念，，运运用用先先进进的的虚虚拟拟实实境境、、视视频频监监控控、、通通讯讯组组网网等等信信息息化化技技术术，，覆覆盖盖流流域域内内282家家重重点点污污染染源源、、75个个水水质质自自动动站站、、53个个国国家家考考核核断断面面、、21个个湖湖体体监监测测点点位位和和太太湖湖蓝蓝藻藻遥遥感感预预警警监监测测，，实实现现流流域域水水环环境境全全方方位位、、一一体体化化监监控控，，在在太太湖湖流流域域水水环环境境管管理理与与决决策策中中发发挥挥了了重重要要的的支支撑撑作作用用。。五、物联网网的支支撑技技术感知层层：传传感器器技术术、射射频识识别技技术等等信息汇汇聚层层：传传感网网自组组网技技术、、局域域网技技术及及广域域网技技术等等传输层层：通通信网网、互互联网网、3G网网络、、GPRS网络络等运营层层：专专家系系统、、云计计算、、API接接口等等应用层层：垂垂直行行业应应用、、系统统集成成、资资源打打包感知层层：传传感器器技术术传感技技术是是关于于从自自然信信源获获取信信息，，并对对之进进行处处理（（变换换）和和识别别的一一门多多学科科交叉叉的现现代科科学与与工程程技术术，它它涉及及传感感器（（又称称换能能器））、信信息处处理和和识别别的规规划设设计、、开发发、制制／建建造、、测试试、应应用及及评价价改进进等活活动。。获取信信息靠靠各类类传感感器，，它们们有各各种物物理量量、化化学量量或生生物量量的传传感器器。传传感器器的功功能与与品质质决定定了传传感系系统获获取自自然信信息的的信息息量和和信息息质量量，是是高品品质传传感技技术系系统的的构造造第一一个关关键。。信息处处理包包括信信号的的预处处理、、后置置处理理、特特征提提取与与选择择等。。识别别的主主要任任务是是对经经过处处理信信息进进行辨辨识与与分类类。微型无无线传传感技技术以以及以以此组组件的的传感感网是是物联联网感感知层层的重重要技技术手手段。。感知层层：射射频识识别技技术射频识识别（（RadioFrequencyIdentification，简简称RFID））是通通过无无线电电信号号识别别特定定目标标并读读写相相关数数据的的无线线通讯讯技术术。在在国内内，RFID已已经在在身份份证件件、电电子收收费系系统和和物流流管理理等领领域有有了广广泛的的应用用。RFID技技术市市场应应用成成熟，，标签签成本本低廉廉，但但RFID一般般不具具备数数据采采集功功能，，多用用来进进行物物品的的身份份甄别别和属属性的的存储储，且且在金金属和和液体体环境境下应应用受受限，，RFID技术术属于于物联联网的的信息息采集集层技技术。。感知层层：射射频识识别技技术电子标标签超高频频电子子标签签RFID读读卡机机小区物物管进进出RFID卡卡RFID洗洗衣标标签感知层层：射射频识识别技技术感知层层：射射频识识别技技术感知层层：微微机电电系统统（MEMS））微机电电系统统（MicroElectroMechanicalSystems，，简称称MEMS）是是指指利用用大规规模集集成电电路制制造工工艺，，经过过微米米级加加工，，得到到的集集微型型传感感器、、执行行器以以及信信号处处理和和控制制电路路、接接口电电路、、通信信和电电源于于一体体的微微型机机电系系统。。MEMS技技术近近几年年的飞飞速发发展，，为传传感器器节点点的智智能化化、小小型化化、功功率的的不断断降低低制造造了成成熟的的条件件，目目前已已经在在全球球形成成百亿亿美元元规模模的庞庞大市市场。。近年年更是是出现现了集集成度度更高高的纳纳米机机电系系统（（Nano-Electro-mechanicalSystem，简简称NEMS））。具具有微微型化化、智智能化化、多多功能能、高高集成成度和和适合合大批批量生生产等等特点点。MEMS技技术属属于物物联网网的信信息采采集层层技术术。感知层层：微微机电电系统统（MEMS））bosch_g_sensor_remmemsic_g_sensor_remBOSCHMEMSpressuresensoraMEMSmotor感知层层：GPS技术术GPS又称称为全全球定定位系系统（（GlobalPositioningSystem,GPS），，是具具有海海、陆陆、空空全方方位实实时三三维导导航与与定位位能力力的新新一代代卫星星导航航与定定位系系统。。GPS是是由空空间星星座、、地面面控制制和用用户设设备等等三部部分构构成的的。GPS测量量技术术能够够快速速、高高效、、准确确地提提供点点、线线、面面要素素的精精确三三维坐坐标以以及其其他相相关信信息，，具有有全天天候、、高精精度、、自动动化、、高效效益等等显著著特点点，广广泛应应用于于军事事、民民用交交通(船舶舶、飞飞机、、汽车车等)导航航、大大地测测量、、摄影影测量量、野野外考考察探探险、、土地地利用用调查查、精精确农农业以以及日日常生生活(人员员跟踪踪、休休闲娱娱乐)等不不同领领域。。GPS作为为移动动感知知技术术，是是物联联网延延伸到到移动动物体体采集集移动动物体体信息息的重重要技技术，，更是是物流流智能能化、、可视视化重重要技技术，，是智智能交交通重重要技技术。。感知层层：GPS技术术正在建建设的的北斗斗卫星星导航航系统统美国GPS全球球卫星星导航航系统统导航系系统的的基本本原理理信息汇汇聚层层：无无线传传感器器网络络（WSN）技技术无线传传感器器网络络技术术（WirelessSensorNetwork，简简称WSN）的的基本本功能能是将将一系系列空空间上上分散散的传传感器器单元元通过过自组组织的的无线线网络络进行行连接接，从从而将将各自自采集集的数数据通通过无无线网网络进进行传传输汇汇总，，以实实现对对空间间分散散范围围内的的物理理或环环境状状况的的协作作监控控，并并根据据这些些信息息进行行相应应的分分析和和处理理。WSN技术术贯穿穿物联联网的的三个个层面面，是是结合合了计计算、、通信信、传传感器器三项项技术术相的的一门门新兴兴技术术，具具有较较大范范围、、低成成本、、高密密度、、灵活活布设设、实实时采采集、、全天天候工工作的的优势势，且且对物物联网网其他他产业业具有有显著著带动动作用用。信息汇汇聚层层：无无线传传感器器网络络（WSN）技技术WSN体系系结构构：平平面拓拓扑结结构WSN体系系结构构：逻逻辑分分层结结构信息汇汇聚层层：Wi-Fi技技术Wi-Fi（（WirelessFidelity，，无无线保保真技技术））是一一种基基于接接入点点（AccessPoint））的无无线网网络结结构，，目前前已有有一定定规模模的布布设，，在部部分应应用中中与传传感器器相结结合。。Wi-Fi技术术属于于物联联网的的信息息汇总总层技技术。。信息汇汇聚层层：Wi-Fi技技术信息汇汇聚层层：ZigBeeZigBee无无线技技术是是一种种无线线个域域网(WPAN)技技术，，具备备近距距离、、低复复杂度度、低低功耗耗、低低数据据速率率、低低成本本(每每块芯芯片的的价格格不超超过2美元元，且且免专专利费费)的的特点点。从从应用用来看看，其其是一一种介介于蓝蓝牙和和RFID无线线标记记技术术之间间的技技术，，主要要用于于近距距离无无线连连接。。ZigBee无无线技技术基标标准。做做为一一种新新兴的的低速速率、、短距距离无无线标标准，，诞生生了ZigBee和和6LowPan等等具备备典型型特点点的技技术。。其主主要用用于开开发可可以靠靠电池池运行行1-5年年的紧紧凑型型低功功率廉廉价嵌嵌入式式无线线设备备(两两节普普通的的5号号电池池便可可以工工作半半年到到2年年)，，如无无线传传感器器。信息汇汇聚层层：ZigBee信息汇汇聚层层：ZigBee信息汇汇聚层层：ZigBeeZigBee网网络ZigBee无无线热热能检检测系系统信息汇汇聚层层：GPRSGPRS（（GeneralPacketRadioService，，通用用分组组无线线服务务）是是一种种基于于GSM移移动通通信网网络的的数据据服务务技术术。GPRS技技术可可以充充分利利用现现有GSM网络络，目目前在在很多多领域域有广广泛应应用，，在物物联网网领域域中也也有部部分应应用。。GPRS技技术属属于物物联网网的信信息汇汇总层层技术术。传输层层：通通信网网通信网网是一一种使使用交交换设设备，，传输输设备备,将将地理理上分分散用用户终终端设设备互互连起起来实实现通通信和和信息息交换换的系系统。。通信最最基本本的形形式是是在点点与点点之间间建立立通信信系统统,但但这不不能称称为通通信网网,只只有将将许多多的通通信系系统(传输输系统统)通通过交交换系系统按按一定定拓扑扑结构构组合合在一一起才才能称称之为为通信信.也也就是是说,有了了交换换系统统才能能使某某一地地区内内任意意两个个终端端用户户相互互接续续,才才能组组成通通信网网通信网网由用用户终终端设设备,交换换设备备和传传输设设备组组成.交换换设备备间的的传输输设备备称为为中继继线路路(简简称中中继线线),用户户终端端设备备至交交换设设备的的传输输设备备称为为用户户路线线(简简称用用户线线)。。传输层：：3G网网络3G是英英文the3rdGeneration的缩缩写，指指第三代代移动通通信技术术。相对对第一代代模拟制制式手机机(1G)和第第二代GSM、、CDMA等数数字手机机(2G)，，第三代代手机（（3G））一般地地讲，是是指将无无线通信信与国际际互联网网等多媒媒体通信信结合的的新一代代移动通通信系统统。3G与2G的主主要区别别是在传传输声音音和数据据的速度度上的提提升，它它能够在在全球范范围内更更好地实实现无线线漫游，，并处理理图像、、音乐、、视频流流等多种种媒体形形式，提提供包括括网页浏浏览、电电话会议议、电子子商务等等多种信信息服务务，同时时也要考考虑与已已有第二二代系统统的良好好兼容性性。传输层：：广电网网络广电网通通常是各各地有线线电视网网络公司司（台））负责运运营的，，通过HFC（（光纤+同轴电电缆混合合网）网网向用户户提供宽宽带服务务及电视视服务网网络，宽宽带可通通过CableModem连连接到计计算机，，理论到到户最高高速率38M，，实际速速度要视视网络具具体情况况而定。。传输层：：NGB广域网网络中国下一一代广播播电视网网（NGB）是是以有线线电视数数字化和和移动多多媒体广广播（CMMB）的成成果为基基础，以以自主创创新的““高性能能宽带信信息网””核心技技术为支支撑，构构建的适适合我国国国情的的、“三三网融合合”的、、有线无无线相结结合的、、全程全全网的下下一代广广播电视视网络。。。中国下一一代广播播电视网网（NGB）的的核心传传输带宽宽将超过过每秒1千千兆兆比特、、保证每每户接入入带宽超超过每秒秒40兆兆比特，，可以提提供高清清晰度电电视、数数字视音音频节目目、高速速数据接接入和话话音等““三网融融合”的的“一站站式”服服务，运营层：：企业资资源计划划（ERP）企业资源源计划（（EnterpriseResourcePlanning，简简称ERP）是是指建立立在信息息技术基基础上，，以系统统化的管管理思想想，为企企业决策策层及员员工提供供决策运运行手段段的管理理平台。。ERP技技术属于于物联网网的信息息处理层层技术。。运营层：：专家系系统（ExpertSystem）专家系统统（ExpertSystem））是一一个含有有大量的的某个领领域专家家水平的的知识与与经验能能够利用用人类专专家的知知识和经经验来处处理该领领域问题题的智能能计算机机程序系系统。属属于信息息处理层层技术。。运营层：：云计算云计算概概念是由由Google提出的的，这是是一个美美丽的网网络应用用模式。。狭义云云计算是是指IT基础设设施的交交付和使使用模式式，指通通过网络络以按需需、易扩扩展的方方式获得得所需的的资源；；广义云云计算是是指服务务的交付付和使用用模式，，指通过过网络以以按需、、易扩展展的方式式获得所所需的服服务。云计算（（cloudcomputing是透过过网络将将庞大的的计算处处理程序序自动分分拆成无无数个较较小的子子程序，，再交由由多部服服务器所所组成的的庞大系