物联网信息传感网的物联网

物联网信息传感网的物联网

一、ings在线传感技术所谓物联网，是指通过rfid（高频识别）、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪等信息传感器技术与网络相结合，将物连接到物，实现智能识别和管理。1.物联网技术的概念物联网不同于互联网。互联网是以计算机等一系列智能终端为基础的网络,它将这一系列智能终端的使用者(即用户)连接起来,而通过互联网,世界上数以亿计的用户实现了互联互通和资源共享。物联网,从技术的角度也叫“传感网”。物联网的连接范围远远超过了互联网,它扩大连接到物品,把所有物品(也包括人)相连,形成一个连接万亿个物品(设备)和数亿人的一个无比庞大的数据库,采集和存储着物理与虚拟的海量信息,通过分析处理与决策,完成从信息到知识、再到控制指挥的智能演化,实现处理和解决问题的能力。物联网绝非一个单纯的网络概念,它更像一个融合着各种应用与服务的庞大社会信息化的系统,是一个基于感知技术,融合了各类应用的服务型网络系统。物联网的重点在于信息的采集、感知与信息的处理决策和应用服务能力,网络层可利用现有各类网,通过自组网能力,无缝连接融合形成物联网。2.传感网与物联网相结合的基本系统整合“物联网”是社会高度信息化的一种表现形式,也是人类社会高度智能化的一种体现。物联网是一个由感知层、网络层、应用层共同构成的信息系统工程,涉及国民经济各行各业、社会与生活的各个领域,更可以无限运用到各行各业。比如,把感应器装备到电网、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,然后与现有的互联网整合,实现人类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、设备和基础设施实施实时的管理和控制。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,达到智能状态,提高资源利用率和生产力水平,从另一个角度讲,也大幅度的增加了经济效益。2009年8月7日,国务院总理温家宝在无锡视察时,指出:“在传感网发展中,要早一点谋划未来。”同时,2009年11月3日,温总理在人民大会堂向北京科技界发表的题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话中,再次强调了中国要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。温总理的讲话更大程度的掀起了“物联网”的热潮,对物联网的发展起到了极大的推动作用。二、拓展了业务应用,实现了多目标识别,实现了信息共享RFID技术又称射频识别技术,是一种非接触式自动识别技术,通过对电子标签的快速读写,可以实现多目标识别和运动目标识别,与互联网技术相结合,可以实现全球范围内物品与人员的跟踪与信息共享。RFID的产业链主要由芯片设计、标签封装、读写设备的设计和制造、系统集成、中间件、应用软件等环节组成。1.高频和超高频芯片芯片在RFID的整个产品链中有着举足轻重的地位,其成本占到整个电子标签成本的三分之一左右。对于广泛应用于智能卡的低频(LF)频段和高频(HF)频段的芯片,我国已经攻克并拥有了相关技术,打破了国外厂商的统治地位。但在超高频(UHF)频段,我国目前采用的基本上是国外芯片。大多数人认为在UHF频段覆盖了移动通信网络设备,在其他频段,覆盖了大量的无线网络设备,因而RFID芯片不应该有什么技术难度可言。然而,实际情况却并非如此,在芯片设计方面,还存在功耗限制、天线设计、封装技术等问题。要突破这些设计障碍,还存在一定的攻关难度。2.第二、基于可靠性的互操作性测试目前的测试方法和技术有三类:一是前端的标签和读写器的物理特性测试等;二是空中接口符合性测试;三是RFID应用系统互操作性测试。物理特性测试——主要针对标签和读写器物理特性,进行一系列跟产品有关的测试,这个平台也能为制定标签和读写器的标准提供一些实际数据。空中接口符合性测试——主要针对可靠性,进行生产鉴定、设计定性以及相应的周期实验。例如对我国的第二代身份证进行了空中接口协议的符合性测试。由于二代身份证是国内自主研发芯片、自主制定标准、应用面广、涉及环境比较复杂,所以可靠性测试就显得尤为重要。RFID应用系统互操作性测试——主要针对应用环境不同,而对实际应用环境中标签和读写器相结合造成性能下降的测试实验。此外,还有一些模拟测试,比如检测国产中间件是否满足我们应用的需求,RFID与条码读写器技术合作的可行性,以及不同厂商、不同的编码是否能够满足实际的应用需求,是否有其他干扰等等。3.rfid在食品安全保护中的应用RFID标准一直是各国争夺的焦点,除了ISO(InternationalOrganizationforStandardization)、EPCglobal等欧美的标准化组织外,中国、日本、韩国也在积极研究、制定相关的RFID标准。ISO负责RFID标准制定的委员会为ISO/IECJTC1SC31,下设5个工作组(WG1-WG5),分别涉及数据载体、数据内容、一致性、RFID、实时定位系统。除了ISO/IECJTC1SC31外,其他技术委员会也参与RFID应用方面的标准制定,如TC23、TC58、TC104、TC122等。其中:ISO11784:动物射频识别--编码结构、ISO11785:动物射频识别--技术概念为TC23/SC19制定。我国电子标签标准工作组也提出了RFID标准体系,具体如下:①基础类——术语标准、编码标准;②协议类——空中接口协议、应用层协议;③中间类——软件系统、网络服务;④设备类——标签、读写器;⑤测试类——空中接口一致性测试、标签读写器性能测试、系统安全测试;⑥安全类——系统安全基础、系统安全技术、系统安全管理;⑦应用类——各类应用;我国已经开展了13项国家标准的立项,10项标准草案正在申请立项。在食品安全追溯方面也正在研究相关标准,包括:食品安全追溯方法及一般原则、食品安全追溯系统数据规范、食品安全追溯系统管理与维护规范。同时由我国提出的十进制网络编码目前已引起了世界的关注。三、rfid技术与物体网络1.rfid技术在物联网中的应用物联网结构复杂,主要包括三大部分:第一层是感知层,承担信息的采集(通过智能卡、RFID电子标签、识别码、传感器等);第二层是网络层,承担信息的传输(无线网、移动网、固网、互联网、广电网等),第三是应用层,完成信息的分析处理和决策,以及实现或完成特定的智能化应用和服务任务,以实现物-物,人-物之间的识别与感知,发挥其智能作用。物联网的发展需要信息采集、信息传递和信息处理这三个方面的完全融合,而信息采集是物联网发展的关键基础,RFID就是物联网的重要构件之一,它通过射频信号,自动识别目标对象并获取数据,适用于各种恶劣环境,可识别高速运动物体,亦可同时识别多个标签。其多功能性使其在物联网信息采集中完全可以担当重任。可以说RFID技术是物联网的基础技术。2.物联网试点成为商业模式的起点从RFID的应用、技术、标准及产业发展来看,RFID价值将日渐显现。国家已启动大量应用RFID技术的物联网试点。RFID应用也逐渐从闭环应用向开环应用过渡,为物联网完整产业链的发展提供了基础。物联网发展目前属起步阶段,离实际的“物联网”还有不小的距离,但是任何一个商业新概念的兴起,往往意味着一个新兴行业的崛起,也预示着一种新兴商业模式的开端。RFID作为物联网的基础技术,必将成为物联网市场最关注的技术。四、rfid技术的发展1.国内rfid标准化在经济全球化背景下,“技术专利化、专利标准化、标准国际化”已经是市场竞争的重要特征,发达国家往往通过控制国际标准的制定来抢占发展的制高点;跨国公司则通过技术专利演变成事实标准,来保持竞争优势地位,并获取高额、稳定的收益。我国的RFID标准距离融入全球一体化还有一段距离,数据编码标准、频率标准以及防碰撞标准,也直接影响到芯片研发的进展。标准不完善、不自主将会被动的面临很多接踵而来的RFID产业和应用推广的难题。所以,一定加快标准和规范制定的速度,依托政府、依靠企业进行标准研制,以提高市场竞争力。2.信息采集技术目前正处于物联网关键技术研发和规模化应用的初始阶段,快速突破规模产业化的瓶颈技术,抢占制高点,是最紧要的。物联网的发展需要信息采集、信息传递和信息处理这三个方面的完全融合,而信息采集是物联网发展的关键基础,物联网要获得发展,必须突破信息采集技术的瓶颈。目前其他可替代RFID的技术发展还不成熟,因此RFID技术的成熟与应用的普及对物联网的快速发展至关重要。比起发达国家来,我国的RFID技术一直处于相对弱势的状态,特别是超高频领域,但弱势中也有不小的调整和进步。面对UHF超高频电子标签核心芯片国内尚未完全解决,用温总理的话说,就是“一定要下大力气攻克这个难关”、“早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”。3.rfid的应用领域2009年,发改委发布了首批国家信息化试点名单,入选的RFID项目涵盖生产、制造、物流、仓储、交通运输、食品安全、移动支付、特种设备、ETC不停车收费等应用领域。这给整个RFID行业营造一种示范带动效应。通过RFID项目的扶持,有助于在社会上进一步推广RFID技术,从而促进了在全社会的发展。RFID涉及领域广泛,例如:农业领域的食品加工实时动态,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;物流领域的邮政包裹、民航行李、铁路货车调度监管、远洋运输集装箱、动态监管,以及