物联网技术研究综述_王保云

物联网技术研究综述_王保云
物联网技术研究综述_王保云

第23卷 第12期 电子测量与仪器学报 Vol. 23 No. 12

2009年12月

JOURNAL OF ELECTRONIC MEASUREMENT AND INSTRUMENT

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本文于2009年10月收到。

*基金项目: 国家自然科学基金(编号: 60873195)资助项目; 安徽省自然科学基金(编号: 070412049)资助项目。

物联网技术研究综述*

王保云

(南京邮电大学自动化学院, 南京210003)

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概念、历史与发展现状。以最具代表性的EPC Global 物联网体系架构和Ubiquitous ID 物联网系统为例, 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, 展望了物联网技术的前景以及对人类生活、工业发展、科技进步的促进作用。

关键词: 物联网;RFID ;传感网;智能

中图分类号: TP303 文献标识码: A 国家标准学科分类代码: 510.5030

Review on internet of things

Wang Baoyun

(College of Automation,Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China)

Abstract: In recent years, extensive attention has been paid to Internet of Things. The concept, history and devel-opment of Internet of Things were introduced firstly. The network architecture and the service system were described then, including two of the most representative architectures, the EPC Global Internet of Things architecture and the Ubiquitous ID complex networking system. The key technologies of Internet of Things were analyzed, including RFID technology, sensor network and detection technology, intelligent technology and nano-technology. Finally, this paper gave the future prospects of Internet of Things technology, as well as its facilitating role to human life, industrial devel-opment, scientific and technological progress.

Keywords: Internet of Things; RFID; Sensor network; Intelligent technology

1 引 言

“物联网”(Internet of Things), 指的是将各种信息传感设备, 如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络[1-3]。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起, 系统可以自动的、实时的对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。“物联网”是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。“物联网”概念的问世, 打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理

基础设施和IT 基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物, 而另一方面是数据中心, 个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代, 钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施, 在此意义上, 基础设施更像是一块新的地球工地, 世界的运转就在它上面进行, 其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

“物联网”的概念是在1999年提出的, 它的定义很简单:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来, 实现智能化识别和管理。也就是说, 物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔

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接的一个新技术。

2005年国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》, 报告指出, 无所不在的“物联网”通信时代即将来临, 世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用[1]。

2008年3月在苏黎世举行了全球首个国际物联网会议“物联网 2008”, 探讨了“物联网”的新理念和新技术与如何将“物联网”推进发展的下个阶段。奥巴马就任美国总统后, 与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”, 作为仅有的两名代表之一, IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧的地球”这一概念, 建议新政府投资新一代的智慧型基础设施, 阐明其短期和长期效益。奥巴马对此给予了积极的回应:“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去, 毫无疑问, 这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式”。此概念一经提出, 即得到美国各界的高度关注, 甚至有分析认为, IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略, 并在世界范围内引起轰动。

2009年8月7日温家宝总理到无锡微纳传感网工程技术研发中心视察并就、发表了重要讲话。8月24日, 中国移动总裁王建宙赴台首次发表公开演讲, 提出了“物联网”理念。王建宙指出, 通过装置在各类物体上的电子标签(RFID), 传感器、二维码等经过接口与无线网络相连, 从而给物体赋予智能, 可以实现人与物体的沟通和对话, 也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话。这种将物体联接起来的网络被称为“物联网”。王建宙同时指出, 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。

2物联网的网络体系与服务体系

目前, 物联网还没有一个广泛认同的体系结构, 最具代表性的物联网架构是欧美支持的EPCGlobal “物联网”体系架构和日本的Ubiquitous ID(UID)物联网系统[2-8]。EPCglobal和泛在ID中心(Ubiquitous ID center) 都是为推进RFID标准化而建立的国际标准化团体, 我国也积极参与了上述物联网体系, 正在积极制定符合我国发展情况的物联网标准和架构。

2.1 EPCGlobal“物联网”体系架构

EPC Global是由美国统一代码协会(UCC)和国际物品编码协会(EAN)于2003年9月共同成立的非营利性组织, 其前身是1999年10月1日在美国麻省理工学院成立的非营利性组织Auto-ID中心。Auto-ID中心以创建“物联网”(Internet of Things)为使命, 与众多成员企业共同制订一个统一的开放技术标准。

EPC系统由EPC编码体系、射频识别系统和信息网络系统3部分组成, 主要包括6个方面, 如表1所示。

EPC “物联网”体系架构由EPC编码、EPC标签及读写器、EPC中间件、ONS服务器和EPCIS服务

表1 EPC物联网系统构成

Table 1 Composition of LPL internet of things system

系统构成名称说明

EPC编码体系 EPC代码用来标识目标的特定代码

EPC标签贴在物品之上或内嵌在物品之中射频识别系统

读写器识读EPC标签

EPC中间件

对象名称解析服务

(Object Naming Service, ONS)

信息网络系统

EPC信息服务

EPC系统的软件支持系统

器等部分构成[5- 6]。

2.2 UID技术体系结构

日本在电子标签方面的发展,始于20世纪80年代中期的实时嵌入式系统TRON。T-Engine是其中核心的体系架构。在T-Engine论坛领导下, 泛在ID 中心设立在东京大学, 于2003年3月成立, 并得到

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日本政府经产省和总务省以及大企业的支持, 目前包括微软、索尼、三菱、日立、日电、东芝、夏普、富士通、NTT、DoCoMo、KDDI、J-Phone、伊藤忠、大日本印刷、凸版印刷、理光等重量级企业。 UID 中心建立的目的是为了建立和普及自动识别“物品”所需的基础技术, 最终实现“计算无处不在”的理想环境。

UID技术体系架构由泛在识别码(uCode)、泛在通信器、信息系统服务器、和ucode解析服务器等4部分构成。UID使用uCode作为现实世界物品和场所的标识, UC从uCode电子标签中读取uCode获取这些设施的状态, 并控制它们, UC类似于PDA终端。UID能在多种行业中得到广泛应用, UID是将现实世界用uCode标签的物品、场所等各种实体和虚拟世界中存储在信息服务器中各种相关信息联系起来, 实现“物物互联”。而且, UID是一个开放的架构, 它的规范是对大众公开的。

3物联网研究中的关键技术

2005年, 国际电联发表了一份题为“物联网”的报告, 其第一作者劳拉·斯里瓦斯塔瓦说:“我们现在站在一个新的通信时代的入口处, 在这个时代中, 我们所知道的因特网将会发生根本性的变化。因特网是人们之间通信的一种前所未有的手段, 现在因特网又能把人与所有的物体连接起来, 还能把物体与物体连接起来”。国际电联报告提出物联网主要有四个关键性的应用技术:标签事物的RFID, 感知事物的传感网络技术Sensor technologies, 思考事物的智能技术Smart technologies, 微缩事物的纳米技术Nanotechnology—RFID, 传感器, 智能技术以及纳米技术[1]。

3.1物联网包含的关键技术之一—— RFID

RFID(radio frequency identification, 射频识别)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、通讯等技术相结合, 可实现全球范围内物品跟踪与信息共享[4, 6]。

RFID (Radio Frequency Identification, 射频识别)电子标签是一种把天线和IC封装到塑料基片上的新型无源电子卡片; 具有数据存储量大、无线无源、小巧轻便、使用寿命长、防水、防磁和安全防伪等特点; 是近几年发展起来的新型产品, 是未来几年代替条形码走进“物联网”时代的关键技术之一。阅读器(即PCE机)和电子标签(即PICC卡)之间通过电磁场感应进行能量、时序和数据的无线传输。在PCD机天线的可识别范围内, 可能会同时出现多张PICC 卡。如何准确识别每张卡, 是A型PICC卡的防碰撞(即anticollision, 也叫防冲突)技术要解决的关键问题。

RFID的技术标准主要由ISO和IEC制定的。目前可供射频卡使用的几种射频技术标准有ISO/IEC 10536、ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693和ISO/IEC 18000。应用最多的是ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693, 这两个标准都由物理特性、射频功率和信号接口、初始化和反碰撞以及传输协议4部分组成。

RFID基本上是由3部分组成:

标签(Tag):由耦合元件及芯片组成, 每个标签具有唯一的电子编码, 附着在物体上标识目标对象;

阅读器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备, 可设计为手持式或固定式;

天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。

RFID的技术难点与问题可以概括为如下几个方面:

1)RFID反碰撞防冲突问题;2)RFID天线研究; 3)工作频率的选择; 4)安全与隐私问题.

3.2传感器网络与检测技术

传感器是机器感知物质世界的“感觉器官”, 可以感知热、力、光、电、声、位移等信号, 为网络系统的处理、传输、分析和反馈提供最原始的信息。随着科技技术的不断发展, 传统的传感器正逐步实现微型化、智能化、信息化、网络化, 正经历着一个从传统传感器(dumb sensor)→智能传感器(smart sensor)→嵌入式Web传感器(embedded web sensor)的内涵不断丰富的发展过程。

无线传感器网络(WSN, wireless sensor network)是集分布式信息采集、信息传输和信息处理技术于一体的网络信息系统, 以其低成本、微型化、低功耗

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和灵活的组网方式、铺设方式以及适合移动目标等特点受到广泛重视, 是关系国民经济发展和国家安全的重要技术。物联网正是通过遍布在各个角落和物体上的形形色色的传感器以及由它们组成的无线传感器网络, 来最终感知整个物质世界的。

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(由传感器和模数转换功能模块组成)、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)以及电源。此外, 可以选择的其他功能单元包括:定位系统、移动系统以及电源自供电系统等。在传感器网络中, 节点可以通过飞机布撒或人工布置等方式, 大量部署在被感知对象内部或者附近。这些节点通过自组织方式构成无线网络, 以协作的方式实时感知、采集和处理网络覆盖区域中的信息, 并通过多跳网络将数据经由Sink节点(接收发送器)链路将整个区域内的信息传送到远程控制管理中心。另一方面, 远程管理中心也可以对网络节点进行实时控制和操纵。

目前, 面向物联网的传感器网络技术研究包括以下一些方面:

1) 先进测试技术及网络化测控

综合传感器技术、嵌入式计算机技术、分布式信息处理技术等, 协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息, 并对其进行处理、传送。研究分布式测量技术与测量算法, 应对日益提高的测试和测量需求。

2) 智能化传感器网络节点研究

传感器网络节点为一个微型化的嵌入式系统, 构成了无线传感器网络的基础层支持平台。

感知物质世界及其变化过程中, 需要检测的对象很多, 如温度、压力、湿度、应变等, 微型化、低功耗对于传感器网络的应用意义重大, 研究采用MEMS加工技术, 并结合新材料的研究, 设计符合未来要求的微型传感器; 其次, 需要研究智能传感器网络节点的设计理论, 使之可识别和配接多种敏感元件, 并适用于主被动各种检测方法; 第三, 各节点必须具备足够的抗干扰能力、适应恶劣环境的能力, 并能够适合应用场合、尺寸的要求; 第四, 研究利用传感器网络节点具有的局域信号处理功能, 在传感器节点附近局部完成很多信号信息处理工作, 将原来由中央处理器实现的串行处理、集中决策的系统, 改变为一种并行的分布式信息处理系统。

3) 传感器网络组织结构及底层协议研究

网络体系结构是网络的协议分层以及网络协议的集合, 是对网络及其部件所应完成功能的定义和描述。对无线传感器网络来说, 其网络体系结构不同于传统的计算机网络和通信网络。有学者提出无线传感器网络体系结构可由分层的网络通信协议、传感器网络管理以及应用支撑技术3部分组成。分层的网络通信协议结构类似于TCP/IP协议体系结构; 传感器网络管理技术主要是对传感器节点自身的管理以及用户对传感器网络的管理; 在分层协议和网络管理技术的基础上, 支持了传感器网络的应用支撑技术。

在实际应用当中, 传感器网络中存在大量传感器节点, 密度较高, 网络拓扑结构在节点发生故障时, 有可能发生变化, 应考虑网络的自组织能力、自动配置能力及可扩展能力; 在某些条件下, 为保证有效的检测时间, 传感器点要保持良好的低功耗性; 传感器网络的目标是检测相关对象的状态, 而不仅是实现节点间的通信。因此, 在研究传感器网络的网络底层协议时, 要针对以上特点, 开展相关工作。

4) 对传感器网络自身的检测与控制

由于传感器网络是整个物联网的底层和信息来源, 网络自身的完整性、完好性和效率等参数性能至关重要。对传感器网络的运行状态及信号传输通畅性进行监测, 研究开发硬件节点和设备的诊断技术, 实现对网络的控制。

5) 传感器网络的安全

传感器网络除了具有一般无线网络所面临的信息泄露、信息篡改、重放攻击、拒绝服务等多种威胁外, 还面临传感节点容易被攻击者物理操纵, 并获取存储在传感节点中的所有信息, 从而控制部分网络的威胁。必须通过其它的技术方案来提高传感器网络的安全性能。如在通信前进行节点与节点的身份认证; 设计新的密钥协商方案, 使得即使有一小部分节点被操纵后, 攻击者也不能或很难从获取的节点信息推导出其它节点的密钥信息; 对传输信息加密解决窃听问题; 保证网络中的传感信息只有可信实体才可以访问, 保证网络保证私有性问题;

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采用一些跳频和扩频技术减轻网络堵塞问题。

3.3智能技术

智能技术是为了有效地达到某种预期的目的, 利用知识所采用的各种方法和手段。通过在物体中植入智能系统, 可以使得物体具备一定的智能性, 能够主动或被动的实现与用户的沟通, 也是物联网的关键技术之一。主要的研究内容和方向包括:

1) 人工智能理论研究

智能信息获取的形式化方法; 海量信息处理的理论和方法; 网络环境下信息的开发与利用方法; 机器学习。

2) 先进的人-机交互技术与系统

声音、图形、图像、文字及语言处理; 虚拟现实技术与系统; 多媒体技术。

3) 智能控制技术与系统

物联网就是要给物体赋予智能, 可以实现人与物体的沟通和对话, 甚至实现物体与物体互相间的沟通和对话。为了实现这样的目标, 必须要对智能控制技术与系统实现进行研究。例如:研究如何控制智能服务机器人完成既定任务(运动轨迹控制、准确的定位和跟踪目标等)。

4) 智能信号处理

信息特征识别和融合技术、地球物理信号处理与识别。

3.4纳米技术

纳米技术, 是研究结构尺寸在0.1~100 nm范围内材料的性质和应用, 主要包括: 纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。这7个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这3个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。其中, 纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础, 而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。

使用传感器技术就能探测到物体物理状态, 物体中的嵌入式智能能够通过在网络边界转移信息处理能力而增强网络的威力, 而纳米技术的优势意味着物联网当中体积越来越小的物体能够进行交互和连接。

当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷, 更小, 是指响应速度要快。更冷是指单个器件的功耗要小。但是更小并非没有限度。纳米技术是建设者的最后疆界, 它的影响将是巨大的。纳米电子学, 包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征, 以及原子操纵和原子组装等。

4未来展望——人类将进入物联网时代

物联网需要自动控制、信息传感、射频识别、无线通信及计算机技术等, 物联网的研究将带动整个产业链或者说推动产业链的共同发展。可以肯定, 在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下, 物联网会是工业乃至更多行业信息化过程中, 一个比较现实的突破口。在手机数据采集、产品的二维码全程监控等手段已经证实, 无线通信与传统物联网结合后的“新物联网”已产生更广泛的应用, 从而在技术上推动工业走出危机[1]。

1) 推进经济发展的驱动器

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。可以预见, 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。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。

我国的无线通信网络已经覆盖了城乡, 从繁华的城市到偏僻的农村, 从海南岛到珠穆朗玛峰, 到处都有无线网络的覆盖。无线网络是实现物联网必不可少的基础设施, 安置在动物、植物、机器和物品上的电子介质产生的数字信号可随时随地通过无处不在的无线网络传送出去。“云计算”技术的运用, 使

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数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能, 使整个网络真正成了一台电脑。

2) “物联网”给物体赋予智能

因为车辆与道路之间缺乏沟通, 需要一个智能化的交通控制系统。同样, 需要一个智能化的供暖控制系统。在生产安全领域, 在食品卫生领域, 在工程控制领域, 在城市管理领域, 在人们日常生活的各个方面, 甚至在人们的娱乐活动中, 都需要建立随时能与物体沟通的智能系统。

“智慧地球”是IBM公司首席执行官彭明盛去年首次提出的新概念。通过装置在各类物体上实现物体与物体互相间的沟通和对话, 使智能技术正应用到生活的各个方面, 如智慧的医疗、智慧的交通、智慧的电力、智慧的食品、智慧的货币、智慧的零售业、智慧的基础设施甚至智慧的城市, 这使地球变得越来越智能化。可以想象, 当物体被赋予智能, 人类将真正有可能从资源的使用者变为资源的控制者和资源的守护者。

3) 给物体赋予智能整合“物理设备”实现“智能互联城市”

如果说英特网实现了全球几亿用户的“信息”互联, 那么“智能互联建筑”则实现了某一网络内“物理设备”的互联。无论是“智能互联城市”还是“智慧的地球”, 类似构想的实现, 都要求建立发达的“物联网”。

“智能互联建筑”解决方案在硅谷已有用户使用, 美国网域存储技术有限公司(NetApp)就通过执行思科的解决方案节约了15%的能耗。思科公司控制工程师David Shroyer·说, 在供电公司的需求响应信号发出20分钟之内, Mediator可将照明亮度减小50%, 将温度设置点提高4,

℃从而节省用电1.1MW。思科将这一解决方案与其他系统相结合后, 在18个月内已帮助位于Sunnyvale的工作地点的能耗降低了1800万千瓦时。这既减少了碳的排放, 也节省了大约200万美元的能源开支。

“智能互联城市”的方案, 能够节约大量能源以及人力, 提高人们的生活品质。思科服务业务执行副总裁Wim Elfrink说, 在目前全球经济下行的时候, 中国仍然能够实现6%的GDP增长, 而且中国正在建设多个人口超过百万的城市, 这种智能互联城市的概念是非常适用于中国的。

每一次大危机, 都会催生一些新技术, 而新技术的诞生也是使经济、特别是工业走出危机的巨大推动力。物联网就其本身来说, 代表了下一代信息发展技术, 随着各方面的共同努力, 物联网技术会对中国整个经济起到积极推动作用。

致谢: 本文的撰写过程中得到张志涌教授、陈小惠教授、宋玉蓉副教授、田峰博士的帮助, 王强博士为本文做了大量的工作, 在此表示感谢!

参考文献:

[1] International Telecommunication Union UIT. ITU Inter-

net Reports 2005: The Internet of Things[R]. 2005.

[2] GUSTAVO R G, MARIO M O, CARLOS D K. Early in-

frastructure of an Internet of Things in Spaces for

Learning [C]. Eighth IEEE International Conference on

Advanced Learning Technologies, 2008: 381-383.

[3] AMARDEO C,SARMA, J G. Identities in the Future

Internet of Things[J]. Wireless Pers Commun 2009, 49:

353–363.

[4] AKYILDIZ L F, et al. Wireless sensor networks: A sur-

vey[J]. Computer Networks, 2002, 38:393-422.

[5] STANKOVIC J A. Real-Time communication and coor-

dination in embedded sensor networks[J]. Proceedings of

the IEEE, 2003, 91(7):1002- 1022.

[6] 陈积明,林瑞仲,孙优贤.无线传感器网络的信息处理研

究[J]. 仪器仪表学报, 2006,27(9): 1107-1111.

CHEN J M, LIN R ZH, SUN Y X. Information process-

ing in Wireless Sensor Networks[J].Chinese Journal of

Scientific Instrument, 27(9), 2006:1107-1111.

[7] 李凤保李凌. 无线传感器网络技术综述[J]. 仪器仪

表学报, 2005, 26(增刊2).

LI F B, LI L. Survey on Wireless Sensor Network Tech-

niques[J]. Chinese Journal of Scientific Instrument, 2005,

26(suppl.2).

[8] YAN B,HUANG G W. Application of RFID and internet

of things in monitoring and anti-counterfeiting for prod-

ucts[C]. 2008 International Seminar on Business and In-

formation Management, 2008: 392-395.

[9] WUA N C, NYSTROMAM A, LINA T R. Challenges to

global RFID adoption[J]. Technovation, 2006, 26(12):

1317-1323.

[10] 王忠敏. EPC与物联网[M]. 北京:中国标准出版社,2004

WANG ZH M. EPC and internet of things [M]. Beijing:

Standards Press of China,2004.

[11] 刘志峰,张宏海. 基于RFID技术的EPC全球网络的

第12期无线传感器网络虚拟力覆盖控制及节能优化研究·7 ·

构建[J]. 计算机应用,2005,25(增刊1):14-15,19.

LIU ZH F, ZHANG H H. Construction of a EPC global

network based on RFID technology[J]. Computer Appli-

cations, 2005,25(suppl.1):14-15,19.

作者简介:

王保云: 1997年于东南大学获得工学博士学位,现为南京邮电大学自动化学院教授,主要研究方向为信息内容的智能分析与理解,智能技术与系统,信号处理,信息理论。E-mail:bywang@https://www.360docs.net/doc/f2673586.html,

Wang Bao-Yun, obtained his Ph.D. in electrical engineering from Southeast University in 1997. Now, he is a professor in School of Automation engineering, Nanjing University of Posts and Telecommun. His research interests include: information content understanding, intelligent systems, signal processing, information theory.

物联网文献综述

物联网安全文献综述 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。 根据国际电信联盟的定义,物联网主要解决物品到物品、人到人之间的互联,是在计算机互联网的基础上,通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备,按照约定的协议,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。 这样的一种新兴的技术,同时当然也伴随着一定的风险和危机,物联网的安全问题直接关系到物联网服务能否得到真正的实际推广应用,必需引起高度的关注。因此,我专门查阅了几篇关于物联网安全的相关文献,对物联网安全问题以及应对的方案有了一个初步的了解。 第一篇论文是李志清的《物联网安全问题研究》,这篇论文主要从信息安全的机密性、完整性和可用性三个基本属性出发,探讨物联网安全方面的需求及其面临的安全威胁,研究了物联网的安全模型并且提出了物联网的安全机制。其中,物联网的安全模型包括应用层、处理层、传输层、感知层,分别对应信息应用、信息处理、信息传输、信息采集与物理层面的安全。而物联网的安全机制包括认证与访问控制、数据加密和立法保护。第二篇论文是何德明的《浅谈物联网技术安全问题》,这篇论文主要讨论了物联网技术安全的特点以及物联网的传统技术和特殊技术的安全问题,并且对此进行了分析,探讨其解决之道。第三篇论文是范红的《物联网安全技术体系研究》,这篇论文通过对物联网进行安全性分析,提出了一种物联网安全技术体系,该体系从横向和纵向两个方面提升物联网防护水平,并且对物联网网络体系结构和特点进行了介绍。其中防御横向体系包括物理安全、安全计算环境、安全区域边界、安全通信网络、安全管理中心以及应急响应恢复与处置六个方面,而纵向体系包括边界防护、区域防护、节点防护和核心防护。第四篇论文是金朔平的《云计算与物联网安全问题研究》,这篇论文在研究物联网与云计算结合的基础上,着重对基于云计算的物联网安全进行研究。第五篇论文是刘亚坤的《物联网应用的安全问题》,这篇论文主要是拿物联网安全和互联网进行对比,突出讨论物联网机器和感知节点的本地安全问题、感知网络的传输与信息安全问题、核心网络的传输与信息安全问题、物联网业务的安全问题以及RFID系统安全问题。 这几篇论文都说明了物联网的安全问题和互联网存在很大的差异,在传统的网络中,网络层的安全和业务层的安全是相互独立的,而物联网在现有移动网络基础集成了感知网络和应用平台,相当于将网络层和业务层合而为一了,所以移动网络的大部分机制仍然适用于物联网并能提供一定的安全性,但还是需要根据物联网的特征对安全机制进行调整和补充。譬如说在认证机制方面我们可以根据业务的安全敏感程度和业务由谁来提供来进行设计,再譬如说在加密机制方面我们可以根据业务安全要求的不同来决定采用哪一种加密机制。这几篇论文都突出了物联网的一个很重要的特点,就是物联网的节点大部分都处于无人监控的状态,攻击者很容易就能接触到这些设备,并对其进行如替换或者修改的进一步行动,这要求我对其设备进行远程信息设置提出了更高的要求。物联网的安全并不会只会局限于物联网的单方面,而是包括了在物联中涉及了的方方面面,包括手机与计算机的安全漏洞、各种各样的病毒、各种各样的恶意捆绑软件,还有就是人为对机器的防盗,防修改以及云计算机云服务器的安全等等,这些出于我们生活的方方面面,如果在任何一个细节出现问题,整个物联网的系统将会受到严重的威胁,所以投身物联网的工作者一定要细致地检查好系统大大小小的每一个部分,每一个环节都不能出现安全的威胁。物联网信息安全的保护和防止,除了技术方面,管理方面也是相当的重要,随着计算机的发展,会出现更多的安全问题,单靠技术是不能解决问题的,我们要完善好信息安全的管理制度,做到责任制,也要加强各个单位对

物联网综述报告

物联网综述报告 姓名:孟然 学号:03 专业:电子与通信工程

物联网技术综述 摘要:物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业革命的浪潮,是一个全新的技术领域。虽然目前国内对物联网也还没有一个统一的标准定义,但从物联网本质上看,物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术的提升,将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用,使人与物智慧对话,创造一个智慧的世界。本文首先介绍了物联网的概念,简要介绍了物联网的当前发展状况。对物联网的关键技术:RFID,ZigBee,云计算等技术进行了分析。并指出了物联网的主要的应用领域,最后展望了物联网未来的研究方向。 [关键字] 物联网;RFID;云计算。 一、物联网的概念 1999年,麻省理工大学Auto-ID实验室第一次提出“产品电子码”的概念,即把所有物品通过信息传感设备接入互联网,实现智能化识别与管理。迄今十余年,“物联网”的概念已经深入人心,被称为第三次信息技术革命。 物联网的英文名称为“The Internet of Things”,简称IOT,通过射频识别(RFID)装置、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相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位跟踪、监控和管理的一种网络,即称为互联网。顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”,其基础仍然是互联网。互联网的核心内容是hooking people together,由此引申,物联网的核心内容便是hooking things together。 二、物联网的发展现状 目前,物联网开发和应用仍处于起步阶段,发达国家和地区均想抓住这个机遇,出台政策、进行战略布局,希望在新一轮信息产业洗牌中占领先机。物联网成为“后危机”时代各国提升综合竞争力的重要手段。 2008年底,IBM向美国政府提出了“智慧地球”的战略,强调传感等感知技术的应用,提出建设智慧型基础设施,并智能化的快速处理、综合运用这些设施,使得整个地球上的物都“充满智慧”。由美国主导的EPCglobal标准在RFID领域呼声最高;德州仪器(TI)、英特尔、高通、IBM、微软则在通信芯片及通信模块设计制造上全球领先。

国内外物联网发展现状及存在问题

国内外物联网发展现状及存在问题 几年前IBM率先提出了“服务科学管理与工程”(SSME),对一些工业已经较发达国家的经济结构转型起到了积极作用。当然对IBM本公司的发展也起了不小作用。我国从国家经济发展的角度提出以科学发展观理论指导做好经济结构调整和转型,并及时地提出了努力发展我国现代服务业,几年来我国在该领域已取得不少成果。 这一次又是IBM它提出“智慧地球、物联网和云计算”,它打动了美国政府。不少专家认为,这次由美国引发的世界性经济风暴,美国若无创新的技术出现和支撑,很难让美国的经济顺利复苏。更不可能达到风暴前的称王称霸的地位。因此美国的奥巴马政府不仅对IBM的“智慧地球、物联网、云计算”给予高度重视,更提出要关注全球互联网的管理和安全问题。可见这些内容已纳入美国新的国策。目的是用这些创新技术以求得新的经济复苏。 我国不失时机的提出了发展物联网,提出“感知中国”,“感知城市”,也是为了推动我国的经济发展和结构调整与转型,同样我国也要占据人类未来发展的方向的制高点。本文将先讨论一下何为“物联网”,然后讨论国内外物联网发展状况。最后讨论一下现代服务业与物联网的关系。 (二).何为物联网 现在对物联网的定义至少有几十种,都是不同领域专家从不同领域定义的,我们选几种有代表性的供大家参考: 1.英语中“物联网”一词:InternetofThings,可译成物的互联网。 2.2005年ITU关于物联网概念:是一个具有可识别,可定位的传感网络。 3.物联网是一个概念:指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器与互联网结合起来。其目的是把所有物品连接在一起。 4.经过接口与无线网络(也含固定网络),把物体与物体之间的实现沟通和对话,人与物体之间实现沟通与对话。能实现上述功能的网称为物联网。 5.作者比较赞成一种基于泛网及其多制式、多系统、多终端等综合的物联网的定义——或称为广义物联网定义:在广义物联网中不仅是M2M(机器与机器),也包括机器与人(M2P)、人与人(P2P)、人与机器(P2M)

物联网技术与应用综述

(总) 2014年第3期 摘 要:物联网涉及众多领域,首先介绍了物联网的体系结构;其次归纳了物联网涉及的关键技术;然后总结了物 联网的应用;最后给出了物联网面临的挑战,为未来物联网的研究指出方向。 关键词:物联网,构成,关键技术,应用,挑战中图分类号:TP311.5 文献标识码:A 物联网技术与应用综述 薛秀琴1,许方曲2,郝秀兰2 (1.山西经贸职业学院,太原 030024;2.湖州师范学院,浙江 湖州 313000) Survey of Technologies and Applications for Internet of Things XUE Xiu-qin 1,XU Fang-qu 2,HAO Xiu-lan 2 (1.Shanxi Institute of Economics and Business ,Taiyuan 030024,China ;2.Huzhou Teachers College ,Huzhou 313000,China ) Abstract :A variety of domains are involved in internet of things.Firstly ,architecture of IoT is introduced.Secondly ,key technologies used in IoT are discussed.Then some important applications of IoT are listed.Finally ,some challenges in IoT are pointed out ,from which future research areas can be deduced. Key words :Internet of Things (IoT ),architecture ,key technologies ,applications ,challenges 文章编号:1003-5850(2014) 03-0010-04收稿日期:2013-12-22,修回日期:2014-02-15基金项目: 浙江省自然科学基金资助项目(LY12F02012);国家级大学生创新创业训练计划资助项目(201310347007)作者简介: 薛秀琴,女,1969年生,硕士,研究方向:计算机应用、人工智能。* *****“物联网”(Internet of Things ,IoT )概念是2005年 在突尼斯举行的信息社会世界峰会上正式确立的[1]。不同领域的研究者对物联网的定义各不相同,至今没有一个权威、完整和精确的定义。狭义的物联网只是物与物互联,不包括人在内;广义的物联网则是物与物之间、物与人之间、人与环境之间可以实现交互,将信息技术融入社会行为之中,达到人类社会综合应用信息技术的更高境界[2-3]。本文中采用广义的物联网定义,认为物联网是在互联网的基础上,借助各种信息传感设备,通过各种接入网络,实现物体与互联网连接,形成人与物、物与物互联的巨大智能网络。从物联网的构成、关键技术、应用、影响物联网发展的因素等角度出发,对物联网的现状及关键问题进行论述,进一步对物联网的未来进行了展望。 1物联网的构成 研究人员在描述物联网的体系框架时,多采用 USN 体系架构(如图1所示)作为基础,自下而上分为 底层传感器网络(边缘技术层)、接入网络、基础骨干网络、网络中间件、应用平台5个层次[3-4]。中国通信标准化协会(CCSA )泛在网工作委员会(TCl0)给出了物联网的3层结构[2-5]:第1层是感知延伸系统,第2层是异构融合的泛在通信网络,第3层是应用和服务。 图1USN 体系架 构 10··0170

物联网发展趋势

物联网发展趋势Last revision on 21 December 2020

物联网的发展趋势和未来方向一、物联网的概念 物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“The Internet of things”。顾名思义,物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是: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,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 二、物联网的应用前景 “物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。 物联网可以提高经济,大大降低成本,物联网将广泛用于智能交通、地防入侵、环境保护、政府工作、公共安全、智能电网、智能家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。预计物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。有专家预测10年内物联网就可能大规模普及,这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。 北京着手规划物联网用于公共安全、食品安全等领域。政府将围绕公共安全、城市交通、生态环境,对物、事、资源、人等对象进行信息采集、传输、处理、分析,实现全时段、全方位覆盖的可控运行管理。同时,还会在医疗卫生、教育文化、水电气热等公共服务领域和社区农村基层服务领域,开展智能医疗、电子交费、智能校园、智能社区、智能家居等建设,实行个性化服务。 中国移动总裁王建宙多次提及,物联网将会成为中国移动未来的发展重点。在中国通信业发展高层论坛上,王建宙表示:物联网商机无限,中国移动将以开发的姿态与各方竭诚合作。《国家中长期科学与技术发展规划(2006—2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将物联网列入重点研究领域。

绿色物联网:需求、发展现状和关键技术

综述 从物联网的概念提出至今,政产学研用各界大力投入物联网的研究和建设工作中。当前,物联网主要集中在传统的技术设计和行业应用方面,作为信息技术产业的重要组成部分,其建设和发展必然受到能源和成本问题的制约,绿色节能也是目前关注较少的一个领域。为从根本上理清物联网目前存在的能耗问题,为建设高能效的绿色物联网提供理论依据,本文首先介绍了绿色物联网的基本概念,对绿色物联网的发展进行了分析,然后根据物联网的发展需求,结合我国物联网的发展现状,对当前绿色物联网各层的能耗构成进行了具体分析,总结了产业界和学术界在绿色物联网方面的推动工作;同时以物联网的层次关系为出发点,对绿色物联网各层的绿色节能和能效优先设计技术进行了深入分析和梳理,然后结合物联网层次关系给出了当前研究界对绿色物联网研究的各个环节的主要技术,最后对绿色物联网的未来发展进行了总结和展望。 关键词 物联网;绿色通信;能耗;能效 绿色物联网:需求、发展现状和关键技术* 张 兴,黄 宇,王文博 (北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室无线信号处理与网络实验室(WSPN )北京100876) 摘要 1前言 物联网近年得到政产学研用社会各界的极大关注,美 国权威咨询机构Forrester 预测[1],到2020年,全球物物互联的业务跟人与人通信的业务相比,将达到30∶1,因此物联网被称为下一个万亿级的通信业务。自1999年美国移动计算和网络国际会议提出物联网的概念以来,物联网的研究已经经过了十几个年头。2009年8月7日,国务院总理温家宝在视察中国科学研究院嘉兴无线传感网络工程中心无锡研发分中心时,提出“在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”,并且明确要求尽快建立我国的传感信息中心,称为“感知中国”。在关注物联网技术发展的同时注意到,整个物联网的能耗问题日益突出,绿色物联网的需求越来越迫切。为了避免以往“先发展,后治理”的错误行业误区,适应“绿色通信”的发展趋势,减小 通信行业发展对生态环境的压力,在大力发展物联网的同时,提前做好绿色物联网的相关研究工作,对我国物联网未来的健康发展具有重要的指导意义。 绿色物联网,一般指节能减排,减少环境污染、资源浪费以及对人体和环境有危害的新一代物联网设计理念,通过对网络设备进行改造、优化并引入新技术,以达到降低能耗的目的,最终实现人与自然的和谐相处,实现可持续发展。 2物联网的绿色发展需求 作为最大的发展中国家以及第二大能源消费国,并且 从目前情况来看,通信行业已经成为耗电大户,排在全国各行业的第12位[2]。巨额的用电成本不仅阻碍了行业的发展,也意味着碳排放量的大幅度升高。 物联网作为一种全新的网络形态,除包括无线传感器网络之外,还包括无线/有线接入网、IP 核心网以及大型计算处理管理平台,几乎包含ICT 产业的各个领域,庞大的 *国家“973”计划基金资助项目(No.2012CB316005),国家自然科学基金资助项目(No.61001117,No.U1035001)96

国内外农业物联网发展现状

国内外农业物联网发展现状 进入新世纪以来,我国和欧美等一些国家相继开展了农业领域的物联网应用示范研究,在农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产、农产品安全监管等领域取得了一定的成果,同时推动了相关新兴产业及其标准化的发展。 一、农业物联网应用发展现状 在农业资源监测和利用领域,美国和欧洲主要利用资源卫星对土地利用信息进行实时监测,并将其结果发送到各级监测站,进入信息融合与决策系统,实现大区域农业的统筹规划。例如,美国加州大学洛杉矶分校建立的林业资源环境监测网络,通过对加州地区的森林资源进行实时监测,为相应部门提高实时的资源利用信息,为统筹管理林业提供支撑。我国主要将GPS定位技术与传 感技术相结合,实现农业资源信息的定位与采集;利用无线传感器网络和移动通信技术,实现农业资源信息的传输;利用GIS技术实现农业资源的规划管理等。例如杭州电子科技大学学者研究了基于无线传感器网络的湿地水环境数据视频监测系统,该系统实现对湿地全天候的实时监测,具有数据分析与处理,并对污染等突发事件和环境急剧变化所影响的水域的水环境状况实时报警等功能。 在农业生态环境监测领域,美国、法国和日本等一些国家主要综合运用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络,通过利用先进的传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术等建立覆盖全国的农业信息化平台,实现对农业生态环境的自动监测,保证农业生态环境的可持续发展。例如,美国已形成了生态环境信息采集-信息传输处理-信息发布的分层体系结构。法国利用通信卫星技术对灾害性天气进行预报,对病虫害进行测报。我国研制了地面监测站和遥感技术结合的墒情监测系统,建立了农业部至各省、重点地县的农业环境监测网络系统等一批环境监测系统,实现对农业环境信息的实时监测。例如我国每年通过农业环境监测网络开展农业环境常规监测工作,获取监测数据10 万多个;融合智能传感器技术的墒情监测系统已在贵阳、辽宁、黑龙江、河南、南京等地推广应用。 在农业生产精细管理领域,美国、澳大利亚、法国、加拿大等一些国家在大田粮食作物种植精准作业、设施农业环境监测和灌溉施肥控制、果园生产不 同尺度的信息采集和灌溉控制、畜禽水产精细化养殖监测网络和精细养殖等方面应用广泛。例如,2008 年,法国建立了较为完备的农业区域监测网络,指导施肥、施

物联网技术发展综述

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/f2673586.html, 物联网技术发展综述 作者:唐鹏宋巍 来源:《消费电子·理论版》2013年第06期 摘要:本文主要介绍了物联网的特点和概念,并分别从应用层、网络层、感知层介绍了 物联网的体系结构,说明了物联网所需要的相关技术情况,也简单介绍了中国物联网产业目前的发展情况。 关键词:物联网;RFID;互联网 中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 12-0000-01 一、前言 在1999年,美国麻省理工学院提出了一种新的概念,称为“物联网”,它的英文全称是Internet of Things,是一种基于互联网又有别于互联网的全新概念,可以说物联网就是“物物相连的互联网”。物联网是将信息技术应用到我们的生活中,是通过嵌入式技术将传感器放入实物当中,通过无线网络对没有生命的物体的进行网络互联与数据信息采集,并在互联网平台上实现海量数据信息的发送与接收。 二、物联网的概念 物联网也称为M2M,是传统的物流信息化工作的进一步深化,也是互联网延伸至物理世界的一种体现,它涉及众多技术,包括实时定位、短距离无线通信、RFID、传感器网络等。物联网将互联网中的用户终端延伸到任何需要实时管理的物品,其目的是给没有生命的物品赋予生命,加强人与物品间的交流。国际电信联盟(ITU)2005年的一份报告曾描绘了物联网时代的蓝图,我们在回家前先发条短信,家里浴缸就能自动放好水或者电饭煲自动做好饭等等,这些都是物联网带给我们的便利条件。 三、物联网的关键技术 物联网的关键技术主要体现在三个方面,分别是信息感知技术、信息传输技术和信息处理技术。信息感知技术主要依靠传感器网络和RFID等技术实现。传感器网络是物联网的技术核心,主要用来对物理世界的信息感知,就像人的皮肤一样用来感知外界信息。传感器网络是由大量微型传感器一起组成的,其中每一个微型传感器都相当于一个通信基站,并通过无线信号组成一个网络系统,把得到的信息传送给物联网的使用者。RFID全称是Radio Frequency IDentification是一种射频识别技术,也可以称为电子标签技术,是通信技术的一种,利用射频信号通过空间耦合实现数据信息的传递,并且不需要芯片和接收器接触,在一定距离内就可以传输信号。现在RFID技术应用相当广泛,如果对学生证植入了RFID芯片那就可以一证多用,同时拥有门禁、食堂买饭和图书馆借书等多项功能。而信息传输技术主要依靠Internet互

物联网研究综述

物联网研究综述 摘要:从物联网基础出发,介绍物联网的基本架构,关键技术,射频识别(RFID)、传感器网、M2M技术,并举例说明物联网在城市建筑、交通、农业等生活领域中的应用。指出物联网产业在未来发展中的各种挑战及需要解决的问题。 关键词:物联网;射频识别(RFID);传感器网;M2M;智能 1引言 1995 年,比尔盖茨在《未来之路》一书中提及物联网概念。1999 年麻省理工大学的研究人员首次提出物联网概念。2005 年11月,国际电信联盟发布了《ITU 互联网报告:2005物联网》报告,正式提出物联网概念并对其含义进行了扩展。2010年3月我国召开的两会上,物联网被明确写入政府工作报告。伴随国家“十二五”规划出台,以物联网为代表的战略型新兴产业,将成为我国大力扶持和发展的七大战略性行业之一。据权威机构预测,国家将在未来十年投入四万亿大力发展物联网,智能建筑、智能办公、智能家居、RFID等产业将是未来重点发展的领域。作为物联网产业中不可或缺的一部分,融楼宇自控、电视监控、防盗报警、综合布线等众多系统于一体的建筑智能化领域,同样迎来了自主创新和产业发展的大好机遇。由第三次信息化引发的“智慧”浪潮,正在打开我们对未来智能化生活和城市发展的广袤空间,物联网技术的发展和应用将深刻改变世界。 2物联网的概念 一般国际通用的定义是通过射频识别(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,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络.其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。 物联网的问世打破了传统思维,过去是将公共基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物;另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。在物联网时代,电缆、钢筋混凝土将与芯片、宽带整合为同一的基础设施,意味着基础设施是一新的土地,所有物的运转都在其上运行,包括经营管理,生产运输,社会管理乃至个人生活。2005年11月,国际电信联盟发布了《ITU 互联网报告2005:物联网》报告指出,“无所不在的‘物联网’通信时代即将到来,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过互联网主动进行数据交换。信息与通信技术(ICT)已经从任何时间任何地点任何人之间的连接发展成

物联网技术综述论文

物联网技术综述 引言 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。 物联网的起源与发展 1990年物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine。 1995年比尔盖茨在《未来之路》一书中也曾提及物联网,但未引起广泛重视。 1999年美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念。 1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心(Auto-ID)”,提出“万物皆可通过网络互联”,阐明了物联网的基本含义。早期的物联网是依托射频识别(RFID)技术的物流网络,随着技术和应用的发展,物联网的内涵已经发生了较大变化。 2003年美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。 2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005:物联网》,引用了“物联网”的

国外物联网发展现状 - 副本

国际金融危机爆发后,美、欧、日、韩等主要发达国家纷纷把发展物联网等新兴产业作为应对危机和占领未来竞争制高点地重要举措,制定出台战略规划和扶持政策,全球范围内物联网核心技术持续发展,标准和产业体系逐步建立,初步形成了传感器与无线射频识别()等感知制造业,网络设备与通信模块、机器到机器()终端与运营服务以及基础设施服务、软件与集成服务等产业链,年全球物联网产业规模超过亿美元.发达国家凭借信息技术和社会信息化方面地优势,在物联网应用及产业发展上具有较强竞争力. 美国:作为振兴经济地“新武器” 年月,在美国总统奥巴马与美国工商领袖地"圆桌会议"上,公司提出"智慧地球"地概念,即把传感器放到电网、铁路、桥梁和公路等物体中,能量极其强大地计算机群,能够对整个网络内部人员和物体实施管理和控制.这样,人类可以更加精确地利用动态实施地方式管理生产活动和生活方式,达到"智慧"状态.该战略一经提出,在全球范围内得到极大地响应,物联网荣升当年最热门话题之一.文档收集自网络,仅用于个人学习 "智慧地球"地提议得到了奥巴马总统地积极回应并在随后出台地总额亿美元地《经济复苏和再投资法》中提出,从能源、科技、医疗、教育等方面着手,通过政府投资、减税等措施来改善经济、增加就业机会,推动美国长期发展.其中鼓励物联网技术发展政策主要体现在推动能源、宽带与医疗三大领域上.例如,得克萨斯州地电网公司建立了智慧地数字电网.这种数字电网可以在发生故障时自动感知和汇报故障位置,并且自动路由,秒钟之内就能恢复供电.该电网还可以接入风能、太阳能等新能源,有利于新能源产业地成长.相配套地智能电表可以让用户通过手机控制家电,给居民提供便捷地服务.文档收集自网络,仅用于个人学习奥巴马将物联网作为振兴经济地两大武器之一,投入巨资深入研究物联网相关技术.无论基础设施、技术水平还是产业链发展程度,美国都走在世界各国地前列,已经趋于完善地通信互联网络为物联网地发展创造了良好地先机.文档收集自网络,仅用于个人学习 欧盟:引领世界物联网“加速跑” 欧洲智能系统集成技术平台()在《》报告中分析预测,未来物联网地发展将经历四个阶段,年之前被广泛应用于物流、零售和制药领域,年物体互联,年物体进入半智能化,年之后物体进入全智能化.文档收集自网络,仅用于个人学习 年月、日,欧洲各国地官员、企业领袖和科学家在布鲁塞尔就物联网进行专题讨论,并作为振兴欧洲经济地思路.欧盟委员会信息社会与媒体中心主任鲁道夫·施特曼迈尔说:"物联网及其技术是我们地未来".年月欧盟发布了新时期下物联网地行动计划.欧盟围绕物联网技术和应用做了不少创新性工作.在年月地全球物联网会议上,欧盟专家介绍了《欧盟物联网行动计划》,意在引领世界物联网发展.文档收集自网络,仅用于个人学习从目前地发展看,欧盟各国家已推出地物联网应用主要包括以下几方面: 德国:德国电信公司近日推出了面向全球地市场平台,供厂商和开发商提供与(机对机)通信相关地硬件、软件、应用和整体解决方案等.该公司称,这是全球首个针对地应用市场.文档收集自网络,仅用于个人学习 该平台提供了个业务分类,包括能源、医疗、交通物流、汽车、消费电子、零售、工业自动化、公共事业和安全.德国电信相关人员称,该平台提供地领域产品“应有尽有”,其意义在于打通了厂商和用户地直接通道,将大大推动市场地发展.文档收集自网络,仅用于个人学习 德国电信称,该市场可以说是一个全球分销平台.厂商除自有渠道外,可在该市场平台上发布自己地产品,附上详细地说明和图片.而用户则可看到全球地产品并充分比较,可下载技术说明书,找到最适合自己地单个产品或是打包服务.文档收集自网络,仅用于个人学习 德国电信计划提供适用于领域地卡和芯片.德国电信称,自身已经从一家传统电信运营

国内外物联网产业发展现状趋势全面综述 2

国内外物联网产业发展现状趋势 关键词: 物联网RFID 【提要】2009年8月和12月,温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话,重点强调要大力发展传感网技术,努力突破物联网核心技术,建立“感知中国”中心。2010年《政府工作报告》中,温总理再次指出:将“加快物联网的研发应用”明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。 2009年8月和12月,温家宝总理分别在无锡和北京发表重要讲话,重点强调要大力发展传感网技术,努力突破物联网核心技术,建立"感知中国"中心。2010年《政府工作报告》中,温总理再次指出:将"加快物联网的研发应用"明确纳入重点产业振兴计划。这代表着中国传感网、物联网的“感知中国”已成为国家的信息产业发展战略。 物联网概述 1.物联网的定义与概念提出 所谓"物联网",是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统和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。 通俗地解释,物联网就是"物物相连的互联网"。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。 物联网的概念是美国Auto-ID实验室在1999年首次提出的,2005年国际电信联盟在信息社会世界峰会上发布《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出"物联网概念",激情豪迈地指出"物联网时代即将到来"。 2.物联网的本质和关键技术 物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳入物联网的"物"一定要具备自动识别与物物通信(MachinetoMachine,M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。 物联网产业链可以细分为感知、处理和信息传送三个环节,每个环节的关键技术分别为传感技术、智能信息处理技术和网络传输技术。传感技术通过多种传感器、RFID、二维码、GPS定位、地理信息识别系统和多媒体信息等多媒体采集技术,实现对外部世界的感知和

物联网技术综述三——物联网传输技术

物联网技术综述三——物联网传输技术

《物联网技术综述三——物联网传输技术》的提纲 作者:谢中业 导言:物联网的概念是在1999年提出的,但他发展迅速,已经成为继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。世界各国的未来信息化发展战略,均从不同概念向物联网演进。在中国,物联网技术已从实验室阶段走向实际应用,国家电网、机场安保、物流等领域已出现物联网身影。专家预计,物联网技术将用三至五年普及,将会发展为上万亿规模的高科技市场。而我国目前在传感网领域走在世界前列,中国与德国、美国、英国等一起成为国际物联网标准制定的主导国。物联网是由传感设备、终端和信息处理中心组成,本文将主要讲述物联网传感技术的相关情况。 一、什么是物联网传输网络 物联网:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统(GPS)、激光扫描器、环境传感器、图像感知器等信息传感设备,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。

传感网络传输网络 应用网络物联网结构图 图一:物联网结构图 物联网传输网络:在物联网中,对终端数据上传到服务平台并能通过服务平 台获取数据的传输通道。 二、物联网传输网络的作用 作用:物联网传输网络是物联网数据传输的通道,他通过有线、无线的数据 链路,将传感器和终端检测到的数据上传到管理平台,并接收管理平台的数据到各个扩展功能节点。物联网传输网络是内部数据与互联网平台数据的交换通道,是物联网数据与互联网数据交换的中间载体,他属于互联网中的局域网和城域网部分。 三、物联网传输网络的主要构成及优缺点分析 物联网传输网络是互联网的末端接入部分,根据物联网的传输介质不同,可 以分为如下部分: 1、以太网/宽带

物联网技术的现状与发展

物联网技术的 现状 与 发展语:随着经济的迅速发展和科学技术的日新月异,人们的生活也愈 加便利,有了智能手机、电脑、iphone 、ipad 等高科技产品。其中,最重要的且具有划时代意义的就是互联网的出现与应用了。互联网导、管路敷设技术通过管线敷设技术不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

物联网发展现状调研报告(完整版)

报告编号:YT-FS-8706-76 物联网发展现状调研报告 (完整版) After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas. 互惠互利共同繁荣 Mutual Benefit And Common Prosperity

物联网发展现状调研报告(完整版) 备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 以下提供一篇调研报告给大家参考! 自XX年国际电信联盟(itu)发布《itu互联网报 告XX:物联网》正式提出物联网概念后,现代信息通 信技术的快速发展和相互融合,促使物联网技术日趋 成熟,以“物物智能互联”为核心的时代快速到来。 世界主要发达国家相继提出了物联网战略,投入巨资 进行研究开发,我国也高度重视物联网产业,在“xx” 规划和其他政策意见中做了重点部署,物联网产业迎 来了良好发展机遇。 一、物联网概念和关键技术 物联网是在互联网基础上,利用射频识别(rfid) 技术、无线通信技术、红外感应器、全球定位系统、 激光扫描器等信息传感设备,按约定协议完成物品与

物品、人与物品、人与人之间的互连,进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。需要利用物联网才能解决的是传统意义上的互联网没有考虑的、对于任何物品连接的问题。 (一)物联网涉及的主要关键技术 一是射频识别技术。射频识别是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号识别对象并获取相关数据,是物联网关键的技术之一。rfid标签,具有读取距离远、穿透能力强、无磨损、抗污染、效率高、信息量大等特点。当带有rfid标签的物品通过特定rfid 读写器时,标签被读写器激活并通过无线电波将标签中的信息传送到读写器以及信息处理系统,完成信息的自动采集。 二是下一代网络技术。下一代网络以软交换为核心的,采用开放、标准的体系结构,能够提供丰富业务,具有分组传送、控制功能从业务中分离、业务提供与网络分离、端到端qos和透明的传输能力、融合固定与移动业务等特征。这些特征对实现物联网人与

物联网技术研究综述

物联网技术研究综述 发表时间:2019-06-18T15:09:26.157Z 来源:《科技新时代》2019年4期作者:冯泽煜 [导读] 在信息时代物联网的出现可以说是信息化建设的重要里程碑。 武汉东湖学院 摘要:物联网被称为是当下时代信息领域的一次变革,将以往IT设备与物理设施相互隔离的思维打破,现阶段关于物联网的研究,还是在一个起步的阶段,技术上的发展也是如此,对物联网展开研究,也是为了促进物联网技术的不断进步,为社会发展提供更多的助力。本文是对物联网展开研究综述,对物联网概念展开阐述,并介绍其中一些关键技术,分析物联网的未来前景以及需要解决的问题,希望对物联网的实际发展是有所促进的。 关键词:物联网;技术;研究综述 前言:在信息时代物联网的出现可以说是信息化建设的重要里程碑,物联网对社会以及经济等各方面都会带来非常大的利益,一些领域的研究人员不断从多个方面,展开对物联网的分析和探讨,另外是物联网是心技术领域,也是受到各国的高度关注,成为诸多企业努力的技术方向,现阶段物联网整体发展还是比较初级的,在技术上需要进一步的革新。 1物联网概念的提出与发展现状 1.1物联网技术概念的提出 最初提出物联网概念的是麻省理工,1999年建立了Auto-ID Labs,提出RFID系统,就是将所有的物品借助射频识别传感设备,实现与互联网的联结。从而实现智能化管理,这是关于物联网最早的概念[1]。 2005年IUT举行WSIS会议,正式对物联网这一概念进行了确定,并分布了文件,对物联网的特征以及技术,还有要面临的挑战展开了介绍。 在报告中明确提出,人们处于一个全新的通信时代下,这个时候信息以及通讯技术,将从仅仅人与人的交流,转变为人与物和物与物的对接,物联网将会在人们的生活中无处不在,新的信息时代会到来,物联网让信息以及信息技术发挥出更大的作用,所物品进行重新的连接,建立新的沟通模式。所有的物品在任何时间以及地点,可以与任何人实现连接[2]。 1.2物联网的基本特征 从通信的过程以及对象上分析,物联网的核心就是实现人物和物物之间的交互,基本特征就是全面感知、智能处理以及可靠传送。 物联网的全面感知,实际借助无线射频技术、传感器技术以及二维码等,实现对物品信息随时的获取。 物联网的可靠传送,将物体接入到网络,然后借助网络渠道,可以随时实现信息的共享以及交互。 物联网的智能处理,是借助信息技术[3]。对海量的数据以及信息展开处理以及分析,从而做出智能化决策。 为了对物联网的各方面环节有更加清晰地了解,依据信息科学的角度,围绕着物联网中的信息流动,对物联网的功能模型进行了表述。 首先是信息获取,是对信息进行感知以及识别,对事物的状态以及主要的变化方式,进行敏感以及直觉,要将感受到的信息进行表示。从而实现对信息的获取[4]。 其次是信息的传输,是进行信息的发送、传递以及接收,这样才能让事物的信息从空间以及时间上,实现点到点的传递,这其实是一般意义上所谓的通信工程。 再次是信息处理,是对信息展开加工,这个环节的主要目的,是进行知识的获取,然后对事物实现认知,借助已经获取到的信息,可以产生新信息,这样可以实现对决策的制定。 最后是信息施效,是让信息真正发挥出实效的一个阶段,有着诸多的表现形式,比较重要的一个表现,是对事物的状态以及变换方式进行调节,从而实现对事物的控制,让事物按照预期进行运动。 1.3物联网在国内外的发展情况 在IUT的报告中,对物联网进行了基本的阐述,将物联网视为当下信息领域的重要变革,也是信息技术的一次机遇,受到了全球各个国家的高度重视,诸多的发达国家也是对物联网加强了重视,认为物联网是当下重要的新兴产业,对物联网的发展出台了很多战略型的决策。 1.3.1发达国家未来促进物联网发展做出的前瞻布局 2009年欧盟执委会发布了物联网发展的文件,其中对物联网的前景展开了描述,这是首次将物联网发展以及管理作为主要的目标提出战略设想,并结合物联网的设计发展,提出了一些保障措施,意味着从这个时候开始,欧盟已经对物联网非常重视,并对物联网发展提上日程。 2009年韩国通信部门提出了物联网建设的规划,将物联网确定为市场发展的新动力,并提出要建设世界上物联网方面最先进的基础设施,发展成为物联网技术强国的目标,加强对物联网各类基础设施的建设,促进物联网服务的完善,并加强对物联网的技术研发等。 欧盟以及韩国为代表的各个国家推出了物联网的发展行动计划,意味着物联网以及相关的产业布局,已经是在全球范围展开,经过了多年来的发展。 1.3.2我国物联网战略新兴产业布局和推进 2009年开始,物联网开始在国内得到了重视,成为计算机以及互联网之后,又一次引发信息领域浪潮的重要核心领域,并在2010年被列入到政府工作报告中,国家将物联网列为重点产业,各个部门为了促进物联网的实际发展,制定出诸多的扶持政策。整体来说,现阶段国内的物联网,正处于初步发展的阶段。 2物联网的关键技术 物联网是在互联网的基础上,借助射频识别技术以及无线通信技术,建立了一个覆盖世界玩物的庞大网络,实现了人物和物物的连接。其实就是借助对RFID技术的应用,借助网络实现对物品的自动识别,然后借助网络实现信息的互动和共享,在物联网的构想中,标签

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