基于433MHz无线RF技术物联网应用

基于433MHz无线RF技术物联网应用
基于433MHz无线RF技术物联网应用

Design and Realization of Wireless LAN in Smart Home System

Based on 433MHZ Communication

Zhimin Li 1, a , Dehan Luo

1,b , DanJun Fan 1,c and Chao Wang 1,d

1

School of Information Engineering, Guangdong University of Technology, guangzhou, china

a

li_zhimin163@https://www.360docs.net/doc/6610601568.html,

Keywords: 433MHZ; smart home; wireless LAN; low consumption; Si4421.

Abstract. Nowadays, wireless network technology in smart home is rapid gaining popularity duo to its flexible integration into everyday life. The paper introduces a method that adopts 433MHZ communication to establish the wireless network in smart home system based on Si4421 wireless modules. The paper designed the overall idea of how to establish the wireless network, it mainly talk about the wireless module, including both software and hardware. The difficulty lies in the realization of the custom wireless communication protocol. The Si4421 wireless module was tested in data communication and control in smart home system which can work efficiently and reliably, it proved that the wireless module is perfectly suitable for the wireless network construction in smart home with small size package, low consumption, low cost, and strong ability to leap obstacles. 1. Introduction

As the rapidly development of science and technology, smart home are changing life style of 21st century’s human beings. With the advancement in technology, the concept of wireless smart home is being investigated in recent years, which the wireless network technology is widely used. Compared to traditional wire network that the wireless network have a lager number of advantages, it can provide both significant cost savings in a smart home environment, as well as a great level of flexibility and control for the building administrators, and great convenient and comfort for occupants [1]

, and it is suitable for converting the old ordinary home into modern smart home by avoiding the expensive and disruption of wiring. Moreover, it is easy for update and maintenance. Wireless network technology used in smart home has become a mainstream. There are many commonly used wireless communication technology, such as infrared data transmission (IrDA), Bluetooth, Wifi, gprs, and ZigBee [2], They all have their own characteristics, each suitable for different data communication occasion. the key parameters comparison between each form of commonly used wireless communication is as shown in table 1[2], and the wireless LAN in smart home has the following characteristics [3]:

? A small mount of transfer data needn’t high speed. ? It should be inexpensive and easy for popularize. ? Strong ability to across obstacles in home.

? Due to have a variety of appliances in smart home, it should have the capacity of large network.

According to the comparison between different wireless communication technology, the 433Mhz communication is fully meet the requirement of wireless network in smart home. This paper is concerned with constructing a wireless network in smart home based on 433MHZ communication, which the wireless module is based on the Si4421. The device has a simple structure, small size, low power consumption, low cost and across obstacles [4], it is ideal for home networking. The network system architecture, wireless module hardware design and software design are introduced as follows.

Table 1. The key parameters comparison between different short-range wireless communications

Wireless technology Transmission

Frequency

Transmission

speed

Barrier across

ability

Power

consumption

Construction

costs

ZigBee 2.4Ghz(global)

868Mhz(Europe)

915Mhz(USA)

250Kbps

20Kbps

40Kbps

low medium Medium

Bluetooth 2.4Ghz 1Mbps low low high

gprs GSM 171.2Kbps medium medium high

WiFi 2.4Ghz 11Mbps medium high high

IrDA 38Khz 1.52Mbps low low low

433 433Mhz 256Kbps high low low

2. System Architecture

Smart home is highly-efficient, comfortable,safe and convenient living environment which uses a home as a platform and puts the buildings, automation and intelligence in one [1]. Fig.1 shows the system architecture of the wireless LAN in smart home, it mainly consists of three parts: smart gateway, 433MHZ wireless communicate module and smart appliance. Due to the household appliances uncertainty replacement properties, the wireless networks often need to add or reduce some smart household appliances, the wireless LAN adopts star network structure, the smart gateway can communicate with smart appliances through wireless network, which the wireless network is depended on 433Mhz wireless communication module, the smart gateway equipped with master wireless module and the smart appliances equipped with slave wireless module, in this way, the smart appliances can centrally manage and control by smart gateway through the wireless LAN[1].

are integrated, Only an external crystal and bypass filtering are needed for operation. The schematic diagram of the wireless module is shown in Fig.4. The advantages of the designed wireless module are as follows:

?Low power consumption, 2.2 to 3.8V supply voltage, Low standby current (0.3 μA).

?Adopt SPI communication, High bit rate up to 115.2 kbps

?Strong penetration ability, Indoor transmission distance up to 50 m.

?Simple construction and low cost, the frequency band of 433MHZ is license free frequency bands [2].

?Strong anti-jamming capability and low error rate

Fig 3. The structure of wireless module Fig .4 Wireless communication module schematic diagram

4. Software Design

The software design is the importance and difficulty of the system, it related to the performance of the wireless network[6], the custom wireless communication protocol and the framework of the program are introduced as follows.

4.1 The custom wireless communication protocol

In radio frequency communications, it often exist a lot of interference signals, the wireless communicate module may randomly send some invalid data that the processor even without sending data or instructions[7], in order to ensure the reliability of the appliances data transmission in the entire wireless network in smart home, it is necessary to design a wireless communication protocol to avoid data collisions and standardize the transmission of wireless data . the wireless communication protocol can improve the anti-jamming performance of the system. the structure of custom appliances wireless communication protocol was shown in Fig. 5 , it includes the direct section ,length section, control section, data section, CRC section and the affirm section .

Direct

section

Length

section

Control

section

Data

section

CRC

section

Affirm

section

2 byte 1 byte 1 byte0~200 byte 1 byte 1 byte

Frame

length

Frame

control

Frame

sequence

Source

address

Objective

address

Appliances

data

1 byte

2 byte 2 byte 4 byte 4 byte …

Fig .5 The packet structure of appliances transmission protocol The custom wireless communication protocol mainly used to regulate the communication between the master device and sub device, which the master device contain the master wireless module and the sub device contain the slave wireless module. The data and control instructions of appliances transmit in the custom packet form via the wireless module [6].The first byte of the data interaction was sent by the master wireless module, it determine the direction of data transmission, in which data 0x0f0f means the data transmit from master device to sub device, and data 0xf0f0 means the data transmit from slave device to master device. If the data transmission is from master device to slave device (direct section is 0xf0f0), then the length section, control section, data section and the CRC section were sent by the master device, the affirm section was sent by the sub device. Similarly if the data

transmission is from sub device to master device (direct section is 0x0f0f), then the length section, control section, data section and the CRC section were sent by the sub device, the affirm section was sent by the master device. The control section mainly used to manage the data transmission of the wireless network, it has several types, includes data frame, affirm frame, module busy frame, sub address frame, main address frame, network frame and so on. The structure of data section was shown in Fig.6. It contain the detail information of the smart appliances, such as the product type, manufacture company, product ID and the various status of the product functions. The CRC section was used for verification and the affirm section was used to judge whether the data is correct, which the code 0X12 means the receive data was the same to the send data and the code 0X21 means the data has transmission error. All in all, the protocol provides a more flexible and more convenient control for the wireless data transmission in smart home system [7].

Product type Manufacture company Product model Place of production ID

number Common functions 2 byte 2 byte 4 byte 2 byte 4 byte 1byte

0x02 common Function codes Parameter values Private functions Private functions codes Private parameter values …

1 byte

1 byte 1 byte 0x01 (open) 0 0x02( close)

Fig .6 The data structure of the appliances

4.2 The framework of program

The program flowchart of master device is shown in Fig .7. The master wireless module send the main address to slave wireless module, when the slave wireless module receive the main address it would feedback an affirm frame, if the master module did not receive the affirm frame it would send the master address again. The wireless network would be established after it receive the affirm frame, then the status of the master wireless module was checked, if it is the network frame, it means the slave device was already join the wireless network, then the master should record the smart appliances’ ID (Each smart appliance has a unique ID code) and update its status, and if it is the data frame, it means the smart appliances send its status to gateway. if it is the address frame , it means had smart appliances apply to join the wireless network, the gateway should assign new address for the appliances. The status of the gateway was checked after the enquiry of the master wireless module, it would send the instructions to smart appliances if it had constructions, and it would return to check the wireless module. Similarly, it program flowchart of the slave device is shown in Fig .8.

Fig .7 The program flowchart of master device Fig . 8 The program flowchart of slave device

5. Conclusions

Wireless communication technology has been gradually used in smart home system, wireless control system in smart home can provide both significant cost saving in a home environment, as well as a great level of flexibility and control for the building administrators, and great comfort for the occupants[1]. This paper proposed a new effective method based on 433MHZ to build a wireless LAN in smart home. The way to build wireless LAN in smart home proposed in this paper features a high reliability, small size, low consumption, low cost and easy to realize [7]. It provides the possibility for the popularity of smart home and it has an excellent applicability and popularization value. References

[1] Dae-Man Han and Jae-Hyun Lim,” Smart Home Energy Management System using IEEE

802.15.4 and ZigBee”, Consumer Electronics, IEEE Transactions on, vol. 56,2010,pp. 1417 - 1425.

[2] Dai QingYun, BaoHong Liu, Yihong Liu, Zexi, Zhou Ke, Wang Jin, “433MHz Wireless

Network Technology for Wireless Manufacturing”. Second International Conference on Future Generation Communication and Networking ,2008, pp.393-397

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server based on S3C2410 and zigbee protocol,” in Proc. Int. Conf. Netw. Security, Wireless Commun. Trusted Comput., 2009,vol. 2, pp. 28–31.

RFID射频技术方案-

RFID在图书管理的设计方案 一、系统概念及介绍 了解RFID:RFID是一种无线射频识别,它常称为感应式电子晶片、感应卡、非接触卡、电子条码等。俗称电子标签或应答器。 RFID的优点:1.除了天线外之所有组件皆己做成芯片,可有效降低成本。 2.使用无线传能,不必使用电池不用担心电池秏尽的问题(Passive Tag)。 3.芯片密码为世界唯一无法复制COPY,安全性高。 4.可制成各种包装类型,以应用在各种不同场合。 5.采近接式读卡,不用和卡片阅读机直接接触、不用刷卡所以不怕接点脏污及磨损,可放于口袋皮包 内,不必取出就能直接辨识 6.卷标数据可重新由卡片阅读机更改,用完可回收再利用。 7.使用寿命长。 RFID的原理:一套完整的RFID系统, 是由卡片阅读机(Reader)与电子卷标(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用程序数据库计算机系统三个部份所组成,其动作原理为由Reader 发射一特定频率之无线电波能量给Transponder,用以驱动Transpond er电路将内部之ID Cod e送出,此时Reader 便依序接收解读此ID Cod e,送给应用程序数据库系统做应用。 RFID在图书管理中的应用:把每本图书都贴上标签这样能使RFID能更好的是图书馆的借书、还书方便。当你借到那把书时候别人也能知道这本书以被借走标签还可以反馈信息给管理员现在那本图书缺货。而且RFID的错误率比较低,RFID还可以及时对图书馆的书进行入库。安全门摆放距离更加宽阔,读者进出更加自如。由于RFID安全门不会产生误报,避免了读者与管理人员之间发生不必要争执,融洽了读者与管理人员之间的关系。 系统的介绍:多年来图书自助借还、快速盘点、查找、乱架图书整理等问题一直困扰着图书馆的管理及工作人员。西安高歌智能依托强大的RFID技术实力,经过多年研发努力,形成了系列图书馆配套设备,大大改进管理方式、提高工作效率、降低了管理人员的劳动强度,为图书馆应用领域提供了完整的解决方案。

物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络

物联网简介及基于ZigBee的无线传感器网络 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浪潮,是一个全新的技术领域,给IT和通信带来了广阔的新市场。积极发展物联网技术,尽快扩展其应用领域,尽快使其投入到生产、生活中去,将具有重要意义。 ZigBee无线通信技术是一种新兴的短距离无线通信技术,具有低功耗、低速率、低时延等特性,具有强大的组网能力与超大的网络容量,可以广泛应用在消费电子品、家居与楼宇自动化、工业控制、医疗设备等领域。由于其独有的特性,ZigBee无线技术也是无线传感器网络的首选技术,具有广阔的发展前景。ZigBee协议标准采用开放系统接口(051)分层结构,其中物理层和媒体接入层由IEEE802.15.4工作小组制定,而网络层,安全层和应用框架层由ZigBee联盟制定。 本文首先从概念、技术架构、关键技术和应用领域介绍了物联网的相关知识,然后着重介绍了基于ZigBee的无线传感器网络,其中包括无线传感网简介、ZigBee技术概述和基于ZigBee的无线组网技术。 关键词:物联网;ZigBee;无线传感器网络

物联网简介 物联网概念 “物联网概念”是在“互联网概念”的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是: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概念。 最简洁明了的定义:物联网(Internet of Things)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。 技术架构 从技术架构上来看,物联网一般可分为三层:感知层、网络层和应用层。 感知层是物联网的皮肤和五官-用于识别物体,采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等,主要功能是识别物体、采集信息,与人体结构中皮肤和五官的作用类似。 感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题。它首先通过传感器、数码相机等设备,采集外部物理世界的数据,然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等。 网络层是物联网的神经中枢和大脑-用于传递信息和处理信息。网络层包括通信网与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理,类似于人体结构中的神经中枢和大脑。 网络层解决的是传输和预处理感知层所获得数据的问题。这些数据可以通过移动通信网、互联网、企业内部网、各类专网、小型局域网等进行传输。特别是在三网融合后,有线电视网也能承担物联网网络层的功能,有利于物联网的加快推进。网络层所需要的关键技术包括长距离有线和无线通信技术、网络技术等。 应用层是物联网的"社会分工"-结合行业需求,实现广泛智能化。应用层是物

物联网的应用领域与发展前景

物联网的应用领域与发展前景 姚程宽张新华詹喆 (安庆医药高等专科学校公共基础部安徽安庆246003) 摘要:物联网是互联网发展到今天的高级产物,目前还没有对物联网权威的定义。从技术的角度说,任何一个互联互通的网络都可以实现,比如电信、移动、联通、广电等,也可以是一个独立局域网。对于普通用户来说,物联网重要的不是网络本身,而是基于这些网络的应用服务。能从这些网络中得到哪些服务,这才是与我们的工作生活相关的。简单的说:服务才应该是物联网的关注点。本文介绍了物联网的概念,并从工业、农业、教育和生活等方面详细介绍了物联网的应用,并分析了物联网在中国的发展前景。 关键词:物联网;感知技术;服务 物联网是近两三年来非常热门的科技词汇之一,他的英文是:“The Internet of things”,简写成IOT。简单的说物联网就是物和物互联的网络,它利用并融合感知技术、识别技术、网络技术、通讯技术和云计算等技术,把控制器、传感器、人和物等连接起来,实现物和物,人与物的连接,最终得到智能化的网络,被广泛认为是信息产业的第三次革命。物联网是互联网发展的高级产物,它利用互联网以及互联网上的所有资源,继承了互联网上的所有应用,同时物联网保留了自身资源和设备的个性化和私有化。

1.物联网的应用领域 1.1物联网在工业中的应用 (1)制造业供应链管理物联网应用于原材料采购、销售和库存领域,通过完善并优化供应链的管理体系,从而提高效率,降低成本。 (2)生产过程工艺优化物联网技术能提高工业生产线上的过程检测、生产设备监控、材料消耗监测、实时参数采集的能力和水平,有助于生产过程智能监控、智能诊断、智能控制、智能维护、智能决策,从而改进生产过程,优化生产工艺,提高产品质量。 (3)安全生产管理把感应器或感知设备安装在矿工设备、矿山设备、油气管道等危险设备中,可以感知在危险环境中的设备机器、工作人员等方面的安全信息,将现有单一、分散、独立的网络监管平台提升为多元、系统、开放的综合监管平台,以实现快捷响应、实时感知、准确辨识和有效控制等。 (4)环保检测及能源管理环保设备融入物联网可以对工业生产过程产生的各类污染源及污染治理关键指标进行实时监控[1]。 1.2物联网在农业中的应用 (1)食品安全溯源系统加强农副产品从生产到销售到最终消费者整个流程的监管,降低食品安全隐患。通过安装电子芯片,物联网技术可以追溯芯片的编码查询产地、生产日期以及检验检疫情况。

基于射频的无线通信技术方案

基于射频的无线通信技术方案 在很多场合有线通信技术并不能满足实际需要,比如在野外恶劣环境中作业。使用无线射频通信芯片构建的通信模块,用单片机作为控制部件,配合一定的外围电路就能很好地进行两地空间区域信号对接,实现自由数据通信,解决了无线通信的技术难题。并且其具有硬件构造简单、维护方便、通信速率高、性能稳定等优点,能在电子通信业得到广泛应用。 本文的控制部件选用AT89C51型单片机。由于这种芯片只有SPI 通信接口,而目前常用的单片机都没有这种接口,因此需要对该芯片的通信时序进行模拟,所以在控制器里编程时要严格按照芯片工作时序进行。 电路原理 NRF24L01芯片构成的通信模块电路设计 NRF24L01芯片通信模块电路核心器件NRF24L01 配合网络晶振、解耦电容、偏极电阻一起工作构造稳定射频通信模块。该芯片是贴片结构,模块占用空间少,如图1所示。

图1 由NRF24L01 芯片构成的通信模块电路图。 电源电路设计 电源电路如图2所示,B1 是9 V 蓄电池或者锂电池,能够反复充电。C1, C2 , C3 , C4 都是滤波电容,起到一次与二次滤波作用。D1,D2 是稳压二极管,使输出端的电压稳定在理想的水平电压。芯片7805 是三端稳压集成电路芯片,具有正电压输出。其电路内部还有过流、过热及调整管等保护电路,最终目的把9 V 电源转变成稳定5 V 输出,为后续设备供电。

图2电源电路图 系统通信电路设计 系统通信电路如图3所示。本电路中应用单片机AT89C51作为控制芯片,对NRF24L01 主通信模块的接口时序模拟和对数据的发送与接收进行处理。

无线射频技术介绍

无线射频技术介绍

无线射频技术介绍 初识无线射频技术 我们先来看官方的说法。无线射频技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线通信技术。这种技术的优点是部分产品无需重新布线,利用点对点的射频技术,实现对家电和灯光的控制,安装设置都比较方便,主要应用于实现对某些特定电器或灯光的控制,成本适中。这类系统功能比较弱,控制方式比较单一,且易受周围无线设备环境特别是同频及阻碍物干扰和屏蔽;较适用于新装修户和已装修户。 这也就是我们家庭网络中所提到的有线网络和无线网络的区别。无线网络技术在没有布线的情况下也可以搭建家庭局域网。而无线射频技术也就是通过高频的无线频率(315或433.92 MHz)点对点传输,实现灯光、窗帘、家电等的遥控功能。这类技术对于已经装修好了的用户非常适用,无须预先布线,不会破坏原有家居的美观。 使用基于无线射频技术的产品,就可以将家里所有的电器串成一个网络,我们这里称它为智能家居无线网络,在这个网络中,我们可以随意遥控,让每个冷冰冰的电器都听命于我们。目前,国内使用无线射频技术的厂家有波创、清华同方、百通以及西格等。 如何让家电听命于我们? 家里的电器设备很多,灯光、冰箱、空调、电脑、家庭影院……有些属于本身就带有遥控能力的,比如空调、电视机……有些是不具备遥控功能的,比如热水器、微波炉、电饭煲、冰箱……而不同的遥控设备又带有不同的遥控器,相互间又不能通用,于是家里光遥控器就有四五个。那么如何遥控不具备遥控功能的设备?以及如何让一个遥控器实现多个遥控器的功能呢?从上面的介绍我们知道,基于无线射频技术的产品是能帮我们解决这些问题的,但他们是如何实现的呢? 智能家居无线网络主要包括了一个家庭网关以及若干个无线通讯子节点。在家庭网关上有一个无线发射模块,每个子节点上都接有一个无线网络接收模块,通过这些无线网络收发模块,数据就在网关和子节点之间进行传送。 1.家庭网关 家庭智能网关就是家庭的一个智能化控制中心,带有嵌入式处理器和Arm linux操作系统;具有可触摸的TFT液晶显示屏(5~10英寸);有14路报警点输入和2路报警控制输出,发生警情时可通过网络或电话报警;通过网关上的无线射频模块与网络中各子节点进行通讯,实现家电控制;内置了Web server,通过Web方式实现家电的远程控制。同时家庭网关还具有留影、留言、MP3\MP4播放功能,可方便主人进行温馨留言等。

无线传感网络在物联网技术中的意义与应用

无线传感网络在物联网技术中的意义与应用 2009年在无锡成立“感知中国”中心,并且,目前针对物联网的《国家物联网“十五”发展规划》也正在制定过程中,进一步确定了物联网技术在新兴科技领域中的重要位置。而无线传感器网络作为物联网中的核心产业,也需要更多的关注与研究,以促进物联网的发展,使得物联网成为新的全球经济增长点。 随着社会和现代技术发展,物联网的而超悄然而至,得到了很多国家和人民的关注。物联网是基于现在已有的互联网而发展起来的,它除了融合网络、RFID 技术、信息技术,还引入了无线传感器技术,使得2M M 型物联网有了更深的发展。而且无线传感技术结合了嵌入式系统技术,传感器技术,现代网络以及无线通信技术,所以它本身也是一个热点的研究领域。 无线传感器网络和物联网的简介 物联网技术目前正在全球范围内引发新一轮的产业革命,成为推动经济社会发展的重要力量。典型的物联网系统一般分为三层:应用层、网络层和感知层。其中由大量的传感设备组成了感知层网络,定义为无线自组传感器网络,无线传 感器网络, WSN wireless sensor networks ()是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息,并最终把这些信息发送给网络的所有者。 1.1 无线传感器网络 无线传感器网络, WSN wireless sensor networks ()是由部署在监测区域内的 大量廉价微型传感器节点组成,是采用无线通信的方式形成的一个多跳自组织网络系统,能够通过集成化的微型传感器,协同地实时监测、感知、采集和处理网络覆盖区域中各种感知对象的信息,并对信息资料进行处理,再通过无线通信方式发送,并以自组多跳网络方式传送给信息用户,以此实现数据收集、目标跟踪以及报警监控等各种功能。目前,传感器信息获取技术逐渐向集成化、微型化和网络化方向发展,其智能化的发展将会带来一场信息革命。无线传感器络技术综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技等先进技术,该技术具备的感知能力、计算能力、通信能力,给更多的WSN 应用空间和应用价值提供了可能性,是物联网当前研究开发的热点之一。 WSN 的发展历程 无线传感器网络是新兴的下一代传感器网络。最早的代表性论述出现。1999年,题为“传感器走向无线时代”。随后在美国的移动计算和网络国际会议上,提出了无线传感器网络是下一个世纪面临的发展机遇。2003年,美国《技术评论》杂志论述未来新兴十大技术时,无线传感器网络被列为第一项未来新兴技术。

物联网发展趋势和农业应用展望

在科学发展史上,个人计算机(PC)和国际互联网(Internet)无疑是20世纪最重要的科学发明和技术创新之一,其对人类社会的巨大贡献和产生的影响,几乎很少有其他能与之媲美。前者产生于上个世纪的60年代,而后者的普及应用则仅仅开始于上个世纪90年代,在近20年的时间里,网络信息技术的发展日新月异,并以惊人的速度渗透到各个角落,进 入21世纪,网络信息技术更是以前所未有的速度发展,“IPv6”、“Cloud Computing”、“M2M”、“网格技术”、“WSN”、“移动互联网”等新技术不断推出力,因此欧美等发达国家纷纷投入研究,“物联网”已经成为未来高科技领域国际竞争的热点。 我国农业正处于传统农业向现代农业的转型时期,全面实践这一新技术体系的转变,网络信息化技术将发挥独特而重要的作用,也为现代农业发展提供了前所未有的机遇。充分利用智能化信息管理技术发展现代化农业,同样成为当今各个发达国家农业发展的热点之一。以欧美为代表的世界发达国家,在农业信息网络建设、农业信息技术开发、农业信息资源利 用等方面,全方位推进农业网络信息化的步伐,利用“5S”技(GPS、RS、GIS、ES、DSS)、环境监测系统、气象与病虫害监测预警系统等,对农作物生产进生产规模小、时空变异大、量化与规模化程度差、稳定性和可控程度低等行业性弱点。网络信息技术在农业领域的普及和应用,使“电脑上也能把地种”的愿望变为可能,使“运筹帷幄决胜千里”的管理调控理 念梦想成真。2009年8月,温家宝总理提出建立中国传感信息中心的战略设想,物联网再度成为热点,也为发展“农业物联网”或“物联网农业”提供了契机和动力,农业网络信息化建设似乎又迎来了新的春天。 本文试图对网络信息技术和物联网的发展做简要回顾,并针对其在农业中的应用现状和未来进行分析和展望。 1基于互联网的现代信息技术的发展 众所周知,互联网(Internet)可以说是上个世纪美苏二个超级大国冷战的产物。1969年美国国防部为了研制抗核打击的计算机网络系统,提出“ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network)”计划。1983年,ARPA和美国国防部通信局研制成功了用于异构网络的TCP/IP协议,此后随着该协议的不

RF测试的基础知识

1. 什么是RF 答:RF 即Radio frequency 射频,主要包括无线收发信机。 2. 当今世界的手机频率各是多少(CDMA,GSM、市话通、小灵通、模拟手机等) 答:EGSM RX: 925-960MHz, TX:880-915MHz; CDMA cellular(IS-95)RX: 869-894MHz, TX:824-849MHz。 3. 从事手机Rf工作没多久的新手,应怎样提高 答:首先应该对RF系统(如功能性)有个系统的认识,然后可以选择一些芯片组,研究一个它们之间的连通性(connectivities among them)。 4. RF仿真软件在手机设计调试中的作用是什么 答:其目的是在实施设计之前,让设计者对将要设计的产品有一些认识。 5. 在设计手机的PCB时的基本原则是什么 答:基本原则是使EMC(电磁兼容性)最小化。 6. 手机的硬件构成有RF/ABB/DBB/MCU/PMU,这里的ABB、DBB和PMU等各代表何意答:ABB是Analog BaseBand, DBB是Ditital Baseband,MCU往往包括在DBB芯片中。 PMU是Power Management Unit,现在有的手机PMU和ABB在一个芯片上面。将来这些芯片(RF,ABB,DBB,MCU,PMU)都会集成到一个芯片上以节省成本和体积。 7. DSP和MCU各自主要完成什么样的功能二者有何区别

答:其实MCU和DSP都是处理器,理论上没有太大的不同。但是在实际系统中,基于效率的考虑,一般是DSP处理各种算法,如信道编解码,加密等,而MCU处理信令和与大部分硬件外设(如LCD等)通信。 8. 刚开始从事RF前段设计的新手要注意些什么 答:首先,可以选择一个RF专题,比如PLL,并学习一些基本理论,然后开始设计一些简单电路,只有在调试中才能获得一些经验,有助加深理解。 9. 推荐RF仿真软件及其特点 答:Agilent ADS仿真软件作RF仿真。这种软件支持分立RF设计和完整系统设计。详情可查看Agilent网站。 10. 哪里可以下载关于手机设计方案的相应知识,包括几大模快、各个模块的功能以及由此对硬件的性能要求等内容 答:可以看看和,或许有所帮助。关于TI的wireless solution,可以看看中的wireless communications. 11. 为什么GSM使用GMSK调制,而W-CDMA采用HPSK调制 答:主要是由于GSM和WCDMA标准所定。有兴趣的话,可以看一些有关数字调制的书,了解使用不同数字调制技术的利与弊。 12. 如何解决LCD model对RF的干扰 答:PCB设计过程中,可以在单个层中进行LCD布线。 13. 手机设计过程中,在新增加的功能里,基带芯片发射数据时对FM产生噪声干扰,如何解决这个问题

物联网技术标准答案

单选题 1、物联网的英文名称是(B) B.Internet of Things 2、(D)首次提出了物联网的雏形 D.比尔.盖茨 3、物联网的核心技术是(A) A.射频识别 4、以下哪个不是物联网的应用模式(C) C.行业或企业客户的购买数据分析类应用 按照部署方式和服务对象可将云计算划分为(A) A.公有云、私有云和混合云 将基础设施作为服务的云计算服务类型是(C) C.PaaS错误:改为B.IaaS 7、2008年,(A)先后在无锡和北京建立了两个云计算中心 A.IBM 8、(A)实施方案拟定了在未来几年将北京建设成为中国云计算研究产业基地的发展思路和路径 A.祥云工程 9、智慧城市是与相结合的产物(C) C.数字城市物联网 10、可以分析处理空间数据变化的系统是(B)

B.GIS 11、智慧革命以(A)为核心 A.互联网 12、迄今为止最经济实用的一种自动识别技术是(A) A.条形码识别技术 13、以下哪一项用于存储被识别物体的标识信息?(B) B.电子标签 14、物联网技术是基于射频识别技术发展起来的新兴产业,射频识别技术主要是基于什么方 式进行信息传输的呢?( B) B.电场和磁场 15、双绞线绞合的目的是(C ) C.减少干扰 16、有几栋建筑物,周围还有其他电力电缆,若需将该几栋建筑物连接起来构成骨干型园区网,则采用(D )比较合适? D.光缆 17、下列哪种通信技术部属于低功率短距离的无线通信技术?( A) A.广播 18、关于光纤通信,下列说法正确的是(A ) A.光在光导纤维中多次反射从一端传到另一端 19、无线局域网WLAN传输介质是(A)

无线射频技术的3大应用场景

无线射频技术的3大应用场景 一、什么是无线射频技术 ●RFID是一种无线通讯技术,它使用无线射频在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数 据传输。无线信号是由无线射频调谐到的电磁场能够从附着在物品上的标签条发送数据,并且自动识别和跟踪物品。这种通信方式避免了系统与飙之间的机械或者光学接触。 但也能实现目标识别和数据交换目的。 ●与以往的条形查询密码和磁性卡片集成电路卡相比,无线射频技术具有非接触,读取速 度快,无磨损,不受环境影响,寿命长,使用方便,有防碰撞功能等功能。 二、无线射频系统的三大组成部分 ●标签条 (标签条,即无线电卡):由耦合器件和芯片组成。标签包含用于与无线射频天线通讯的内置天线。 ●阅读器 复制读取标签中的信息数据。 ●天线 在标签和阅读器间传送无线射频信号。

三、无线射频的作用 1、不仅像条形码那样查询识别一类物品,还可以识别具体到某一个物品,做到更细化识别。 2、利用无线射频技术可以从用外部材料就能读取数据,而不需要激光读取。 3、不仅可以同时识别多个物体,而且可以存储的数据量很大。 四、无线射频技术的应用 ●物流行业 目前物流业的应用,物流业在国民经济中占有重要地位。电子标签系统核心技术在物流和供应链领域的应用不仅可以突破物流领域基础数据采集的“瓶颈”问题,而且提高了物流活动各个环节的自动化处理水平,提高了物流效率和精准性,降低了物流成本。解决零售市场库存不足、失窃、供应链丢失等问题。物流供应链已成为电子标签系统技术发展的主要应用行业,每年快速增长,推动着电子标签系统行业的发展。 ●自动收费系统 高速公路电子收费系统高速公路电子收费系统是电子标签系统技术最成功的应用之一。高速公路的过路费一直存在一些问题。一个是交通拥挤,很多车辆必须与收费站汽车停车并列,成为交通的瓶颈。另一个是少数非法收费者挪用了过路费,使那个国家失去了大量的财政收入。电子标签系统技术在高速公路自动收费中的应用,不仅体现了非接触身份识别的优点,还可以在自动完成收费后,让车辆能够快速通过收费站,从而减少拥堵。

传感器在物联网上的应用讲解

江阴职业技术学院 毕业论文 课题:传感器在物联网上的应用 子课题: 同课题学生姓名: 专业机电一体化技术 学生姓名沈俊 班组11机电(1)班 学号11020521 指导教师陈晓春 完成日期2013-12-15

目录 摘要 (3) ABSTRACT (4) 引言 (5) 第一章物联网的技术 (6) 1.1物联网的原理 (6) 1.2应用与技术 (6) 第二章物联网的应用架构 (8) 2.1基于RFID的物联网应用架构 (8) 2.2基于传感网络的物联网应用架构 (8) 2.3基于M2M的物联网应用架构 (9) 第三章无线传感网络 (11) 3.1无线传感网络与物关联网的关系 (11) 3.2无线传感器技术 (12) 3.2.1无线传感器技术的概念 (12) 3.2.2无线传感器技术的特点 (12) 第四章物联网是互联网的拓展 (14) 第五章传感器在智能电网的应用 (15) 5.1 自动抄表系统的基本原理 (15) 5.2 采集部分的设计 (15) 5.3 智能电网中几种传感器的应用 (16) 5.3.1 光电传感器的应用 (16) 5.3.2 霍尔传感器的应用 (17) 5.3.3 零功耗磁敏传感器 (18) 参考文献 (20) 致谢 (22)

传感器在物联网上的应用 摘要 传感器网络技术在泛在网络的RFID电子编码传感器网络传感器的应用和未来的支持的支持来检测对象的信息,以演化阶段的事物的特征是信息技术的发展。近年来,它已被越来越多的人的关注。用户使用客户端的相应软件登录并连接到服务器,提交用户请求,并进行完成相应的操作。并使产品完全同步的信息流和物流,从而提供一个有效的,快速的网络平台的信息共享。而且显示的显示电路提供恒定的值和预定的大小可以通过键盘设置改变。 在遥控电路安装与机械和远程显示和显示两组条件的一致性得到满足。因此我们认为由于多个远程传感器和电路的设计,而不是重新在自动抄表系统设计的一个新表的设计。在实际设计中需要选择合适的微力传感器和单片机,二是选择抗传感器采集的应该是三加一的磁屏蔽部分防止干扰周围的流浪的精确计算电磁场。本文介绍了事物发展的概念,基本特征和面临的问题,随着社会的发展,科技的进步,信息化已经是目前公认能让企业在竞争中凸显实力的有力手段之一。 关键词:物联网传感器无线传感网

继续教育《物联网技术与应用》试题与答案

网上最全的《物联网技术与应用》考试答案,亲测轻松过80分。 1. (A )针对下一代信息浪潮提出了“智慧地球”战略。 A.IBM B.NEC C.NASA D.EDTD 2.日本在(C )年提出了U-JAPAN 战略。 A.2002 B.2003 C.2004 D.2005 3.韩国在(C )年提出了U-KOREA 战略。 A.2004 B.2005 C.2006 D.2007 4. 2009 年我国推出的四万亿经济刺激计划中,用于地震灾区重建的比重占到(B )。 A.20% B.25% C.28% D.30% 5.2009 年,温家宝总理提出了(D)的发展战略。 A.智慧中国 B.和谐社会 C.感动中国 D.感知中国 6.《让科技引领中国可持续发展》讲话发表于(B )年。 A.2008 B.2009 C.2010 D.2011 7.近百年来,人类社会总共经历了(B )次里程碑式的科技革命。A.二B.三C.四 D.五 8.第三次科技革命就是以(A )技术为代表的科技革命。A.电子信息B.生物转基因C.空间技术 D.超级浮点计算 9.物联网的全球发展形势可能提前推动人类进入“智能时代” ,也称(D )。 A.计算时代 B.信息时代 C.互联时代 D.物连时代

10.射频识别技术属于物联网产业链的(A)环节。A.标识B.感知C.处理D.信息传送 11.作为物联网发展的排头兵,(A )技术是市场最为关注的技术。A.射频识别B.传感器 C.智能芯片 D.无线传输网络 12. (D )被成为下一个万亿级的信息产业。A.射频识别B.智能芯片C.软件服务D.物联网 13.除了国内外形势的发展需求之外,(C )也推动了物联网快速发展。A.金融危机蔓延B.其他领域发展乏力 C.技术逐步成熟 D.风投资金关注 14.条形码诞生于20 世纪(B )年代。A.10B.20C.30D.40 15.条形码只能够适用于(A)领域。A.流通B.透明跟踪C.性能描述D.智能选择 16. (B )将取代传统条形码,成为物品标识的最有效手段。A.智能条码B.电子标签C.RFID D.智能标签 17.在射频技术和互联网技术结合方面最有代表性的研究是由(C )完成的。 A.YALE B.HARVARD C.MIT https://www.360docs.net/doc/6610601568.html,BRIDGE 18.1995 年,(D )首次提出物联网概念。A.沃伦.巴菲特B.乔布斯C.保罗.艾伦D.比尔.盖茨 19.首次提出物联网概念的著作是(A )。A.《未来之路》B.《信息高速公路》C.《扁平世界》D.《天生偏执狂》 20.国际物品编码协会的英文简称是(A )。A.EAN B.EIN C.IEN D.IEA 21. (A ),IBM 提出“智慧地球”概念。A.2008.11 B.2008.12 C.2009.11 D.2009.12

物联网技术框架与标准体系.

物联网技术框架与标准体系 物联网(Internet of Things)最初被定义为把所有物品通过射频识别(RFID)和条码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功能的网络。这个概念最早于1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出,实质上等于RFID技术和互联网的结合应用。RFID标签可谓是早期物联网最为关键的技术与产品环节,当时人们认为物联网最大规模、最有前景的应用就是在零售和物流领域,利用RFID技术,通过计算机互联网实现物品或商品的自动识别和信息的互联与共享。 2005年,国际电信联盟(ITU)在《The Internet of Things》报告中对物联网概念进行扩展,提出任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联,无所不在的网络和无所不在计算的发展愿景,除RFID技术外、传感器技术、纳米技术、智能终端等技术将得到更加广泛的应用。但ITU未针对物联网的概念扩展提出新的物联网定义。 2009年9月15日,欧盟第七框架下RFID和物联网研究项目簇(Cluster of European Research Projects on The Internet Of Things:CERP-IoT)发布了《物联网战略研究路线图》研究报告,其中提出了新的物联网概念,认为物联网是未来Internet的一个组成部分,可以被定义为基于标准的和可互操作的通信

协议且具有自配置能力的动态的全球网络基础架构。物联网中的“物”都具有标识、物理属性和实质上的个性,使用智能接口,实现与信息网络的无缝整合。该项目簇的主要研究目的是便于欧洲内部不同RFID和物联网项目之间的组网;协调包括RFID的物联网研究活动;对专业技术、人力资源和资源进行平衡,以使得研究效果最大化;在项目之间建立协同机制。 物联网与RFID、传感器网络和泛在网的关系: 1.传感器网络与RFID的关系 RFID和传感器具有不同的技术特点,传感器可以监测感应到各种信息,但缺乏对物品的标识能力,而RFID技术恰恰具有强大的标识物品能力。尽管RFID 也经常被描述成一种基于标签的,并用于识别目标的传感器,但RFID读写器不能实时感应当前环境的改变,其读写范围受到读写器与标签之间距离的影响。因此提高RFID系统的感应能力,扩大RFID系统的覆盖能力是亟待解决的问题。而传感器网络较长的有效距离将拓展RFID技术的应用范围。传感器、传感器网络和RFID技术都是物联网技术的重要组成部分,它们的相互融合和系统集成将极大地推动物联网的应用,其应用前景不可估量。 2.物联网与传感器网络的关系 传感器网络(Sensor Network)的概念最早由美国军方提出,起源于1978年美国国防部高级研究计划局(DARPA)开始资助卡耐基梅隆大学进行分布式传感器网络的研究项目,当时此概念局限于由若干具有无线通信能力的传感器节点自组织构成的网络。随着近年来互联网技术和多种接入网络以及智能计算技术的飞速发展,2008年2月,ITU-T发表了《泛在传感器网络(Ubiquitous Sensor Networks)》研究报告。在报告中,ITU-T指出传感器网络已经向泛在传感器网络的方向发展,它是由智能传感器节点组成的网络,可以以“任何地点、任何时间、任何人、任何物”的形式被部署。该技术可以在广泛的领域中推动新的应用

无线射频识别技术(RFID)基础知识

无线射频识别技术(RFID)基础知识 无线射频识别技术的基本原理是利用空间电磁感应(Inductive Coupling)或者电磁传播(Propagation Coupling)来进行通信,以达到自动识别被标识物体的目的。基本工作方法是将无线射频识别标签(Tags)安装在被识别物体上(粘贴、插放、挂佩、植入等),当被标识物体进入无线射频识别系统阅读器(Readers)的阅读范围时,标签和阅读器之间进行非接触式信息通讯,标签向阅读器发送自身信息如ID号等,阅读器接收这些信息并进行解码,传输给后台处理计算机,完成整个信息处理过程。 无线射频识别技术是一本多门学科多种技术综合利用的应用技术。所涉及的关键技术大致包括:芯片技术、天线技术、无线通信技术、数据变换与编码技术、电磁场与微波技术等。 一、基本概念 无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号的空间耦合(电磁感应或者电磁传播)传输特性,实现对被识别物体的自动识别。图1所示为RFID系统配置示意图。 图1 RFID系统配置示意图 电磁感应,即所谓的变压器模型,通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电

磁感应定律,如图2所示。电磁感应方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有:125KHz、225KHz和13.56MHz。识别作用距离小于1m,典型作用距离为10~20cm。 图2 电感耦合 电磁传播或者电磁反向散射(Back Scatter)耦合,即所谓的雷达原理模型,发射出去的电磁波,碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律,如图3所示。电磁反向散射耦合方式一般适合于超高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有:433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz。识别作用距离大于1m,典型作用距离为3~l0m。 图3 电磁耦合 射频识别系统一般由两个部分组成,即电子标签和阅读器。在RFID的实际应用中,电子标签附着在被识别的物体上(表面或者内部),当带有电子标签的被识别物品通过阅读器的可识读区域时,阅读器自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出,从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。阅读器系统又包括阅读器和天线,有的阅读器是将天线和阅读器模块集成在一个设备单元中的,成为集成式阅读器(Integrated Reader)。 由上可见,为了完成RFID系统的主要功能,RFID系统具有两个基本的构成部

无线射频技术介绍

无线射频技术介绍 初识无线射频技术 我们先来看官方的说法。无线射频技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线通信技术。这种技术的优点是部分产品无需重新布线,利用点对点的射频技术,实现对家电和灯光的控制,安装设置都比较方便,主要应用于实现对某些特定电器或灯光的控制,成本适中。这类系统功能比较弱,控制方式比较单一,且易受周围无线设备环境特别是同频及阻碍物干扰和屏蔽;较适用于新装修户和已装修户。 这也就是我们家庭网络中所提到的有线网络和无线网络的区别。无线网络技术在没有布线的情况下也可以搭建家庭局域网。而无线射频技术也就是通过高频的无线频率(315或433.92 MHz)点对点传输,实现灯光、窗帘、家电等的遥控功能。这类技术对于已经装修好了的用户非常适用,无须预先布线,不会破坏原有家居的美观。 使用基于无线射频技术的产品,就可以将家里所有的电器串成一个网络,我们这里称它为智能家居无线网络,在这个网络中,我们可以随意遥控,让每个冷冰冰的电器都听命于我们。目前,国内使用无线射频技术的厂家有波创、清华同方、百通以及西格等。 如何让家电听命于我们? 家里的电器设备很多,灯光、冰箱、空调、电脑、家庭影院……有些属于本身就带有遥控能力的,比如空调、电视机……有些是不具备遥控功能的,比如热水器、微波炉、电饭煲、冰箱……而不同的遥控设备又带有不同的遥控器,相互间又不能通用,于是家里光遥控器就有四五个。那么如何遥控不具备遥控功能的设备?以及如何让一个遥控器实现多个遥控器的功能呢?从上面的介绍我们知道,基于无线射频技术的产品是能帮我们解决这些问题的,但他们是如何实现的呢? 智能家居无线网络主要包括了一个家庭网关以及若干个无线通讯子节点。在家庭网关上有一个无线发射模块,每个子节点上都接有一个无线网络接收模块,通过这些无线网络收发模块,数据就在网关和子节点之间进行传送。 1.家庭网关 家庭智能网关就是家庭的一个智能化控制中心,带有嵌入式处理器和Arm linux操作系统;具有可触摸的TFT液晶显示屏(5~10英寸);有14路报警点输入和2路报警控制输出,发生警情时可通过网络或电话报警;通过网关上的无线射频模块与网络中各子节点进行通讯,实现家电控制;内置了Web server,通过Web方式实现家电的远程控制。同时家庭网关还具有留影、留言、MP3\MP4播放功能,可方便主人进行温馨留言等。 2.无线射频无线通讯子节点

物联网应用的发展

物联网应用发展趋势 IOT概念真正进入普通民众视野应当是1999年由微软维纳斯计划提出的数字家电概念,以期生产能够接入网络但价格只有电脑五分之一的电视机,类似于今天的电视盒子,以期望来满足中国消费群众的网络需求,但终究由于当时中国的网络基础设施太过落后等因素夭折。在当时互联网都未曾普及的时代,IOT实在是太过超前了。 随着近二十年以来互联网的蓬勃发展,人与人的链接已到达极致。早期物联网概念下的硬件与软件基础均已基本实现,并且伴随着手机功能的完善和人们对于智能化的需求的追求,手机作为人与物之间的媒介与容器,物联网已经迎来了真正的发展时机。 真正意义上的物联网是万物互联的时代,按照目前的现状来看的话,在国家和企业尚未构建完整的生态以及产业标准之前,万物之间的随意链接与访问还无法实现。因此现阶段的物联网的真正的完善的应用一部分处于某些特定产业多为加工制造业之中。并结合以大数据以及AI智能处理等。而另一部分则是以智能家居为代表的多种生态和标准共存,相互之间无法互通的状态。各自提供自身的生态与解决方案。但相信这种现状不会持久,因为一个厂商无法提供一个人身边的所有物品。 从大的方面来来说,随着物联网的逐渐发展,生态和标准终究会建立起来,无论是多生态并存还是统一标准,问题终究是一致的。随着连入网络的设备远超目前互联网的设备数量,而随之而来的更是将会带来比目前多上几十上百倍的数据量,以及更高的计算需求。以自动驾驶的到来为例,假设整个北京市的全部车辆全部实现自动化,为了整体效率和成本的提升,几十万的车辆同时运行,并且同时将数据统一处理,统一规划,甚至不需要实体的交通灯。如此多的数据必定会消耗大量的算力,这仅仅只是一个城市的车辆,如果是全国的铁路,飞机又会如何呢。但是,伴随着摩尔定律的逐渐式微,如何最大限度的提升计算能力,将会是各大厂商不得不考虑的问题。计算的基础又由芯片的性能来决定,并且经过了中兴、华为事

《物联网技术基础》课程标准

物联网技术基础课程标准 一、课程名称 物联网技术基础 二、适用专业 网络安防系统安装与维护(090700)、物联网技术应用(091900)、楼宇智能化设备安装与运行(040700)、计算机网络技术(090500)、计算机应用(090100)、计算机与数码产品维修(091100)、电子电器应用与维修、电子与信息技术(091200)、电子技术应用(091300)、通信技术(091500)、通信系统工程安装与维护(091700)、服务机器人装调与维护等(092200)、无人机操控与维护(083300)、工业机器人技术应用(053600)、光伏工程技术与应用(032000)。 三、学时与学分 108学时,6学分 四、课程性质 本课程是中等职业学校信息技术类、交通运输类、加工制造类、能 源与新能源类相关专业的一门专业核心课程,是从事物联网应用系统服 务与营销、物联网应用工程施工与调试、物联网应用工程运维与管理等

工作必须学习的课程,将为后续学习其他专业方向(或专业)课程奠定 基础。 五、课程目标 通过本课程的学习,掌握物联网技术基础相关的基础知识, 能完成物联网典型应用智能家居系统工程的安装、调试、管理、服务等工作任务,了解物联网技术行业发展及应用,达到以下具体目标: 1.了解物联网技术的基本概念、发展历史、行业趋势等,能掌握物联网典型应用智能家居系统基本工作原理; 2.了解物联网架构与应用的基本概念,能了解RFID感知技术、传感器技术基本概念及技术应用; 3.了解智能家居系统工程基本结构与组成,掌握智能家居主要子系统的设计、施工、调试及运维; 4.了解物联网有线协议与无线协议的基本概念、参数特性及应用场景; 5.了解大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术的基本概念,了解物联网与其发展的关系; 6.了解智能建筑、安全防范、建筑建设备监控等系统的基本概念,熟悉其过程常用设备器材; 7.能掌握物联网设备的基本操作,具备智能家居、智能建筑施工的基本技术技能,能掌握各类线缆、端子的制作安装方法,能掌握相关工具的使用方法;

物联网的发展与应用

物联网的发展与应用 一、物联网及其体系结构 物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。目前多个国家都在花巨资进行深入研究,物联网是由多项信息技术融合而成的新型技术体系。“物联网”的概念是于1999年由麻省理工学院的Auto-ID 实验室提出的。1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议上提出了传感网(智能尘埃)是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇。同年,麻省理工学院的Gershenfeld Nell教授撰写了“When Things Start to Think”一书,以这些为标志开始了物联网的发展。2005年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。 射频识别技术(RFD)、无线传感器网络技术(WSN)、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。可以认为,“物联网”是指将各种信息传感设备及系统,如传感器网络、射频标签阅读装置、条码与二维码设备、全球定位系统和其它基于物一物通信模式的短距无线自组织网络,通过各种接入网与互联网结合起来而形成的一个巨大智能网络。如果说互联网实现了人与人之间的交流,那么物联网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连接和交互。2010年3月召开的全国两会上,政府工作报告中明确指出利用物联网技术推动经济发展方式的转变,物联网成为国家经济技术发展的战略支柱之一。 从以上我们对物联网的理解可以看出,物联网是互联网向物理世界的延伸和拓展,互联网可以作为传输物联网信息的重要途径之一,而传感器网络基于自组织网络方式,属于物联网中一类重要的感知技术。物联网具有其基本属性,实现了任何物体、任何人在任何时间、任何地点,使用任何路径、网络以及任何设备的连接。因此,物联网的相关属性包括集中、内容、收集、计算、通信以及场景的连通性。这些属性表现的是人们与物体之间或者物体与物体之间的无缝连接。物联网中的物体根据其具有的能力发挥作用,这些能力包括计算处理、网络连接、可用的电能等,还包括场景情况等影响因素。综上所述,物联网以互联网为平台,将传感器节点、射频标签等具有感知功能的信息网络整合起来,实现人类社会与物理系统的互联互通。将这种新一代的信息技术充分运用在各行各业之中,可以实现以更加精细和动态的方式管理生产和生活,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。 根据国际电信联盟的建议,物联网自底向上可以分为以下的过程: 感知:该层的主要功能是通过各种类型的传感器对物质属性、环境状态、行为态势等静态、动态的信息进行大规模、分布式的信息获取与状态辨识,针对具体感知任务,常采用协同处理的方式对多种类、多角度、多尺度的信息进行在线计算与控制,并通过接入设备将获取的信息与网络中的其它单元进行资源共享与交互。 接入:该层的主要功能是通过现有的移动通信网、无线接入网(如WiMAX)、无线局域网(WiFi)、卫星网等基础设施,将来自感知层的信息传送到互联网中。 互联网:该层的主要功能是以IP、,6/IPv4以及后伊为核心建立的互联网平台,将网络内的信息资源整合成一个可以互联互通的大型智能网络,为上层服务管理和大规模行业应用建立起一个高效、可靠、可信的基础设施平台。服务管理:该层的主要功能是通过具有超级计算能力的中心计算机群,对网络内的海量信息进行实时的管理和控制,并为上层应用提供一个良好的用户接口。

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