物联网的主要技术和应用

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物联网的应用及用例

物联网的应用及用例

物联网的应用及用例1. 智慧城市智慧城市是物联网应用的重要领域之一,它通过传感器、数据分析算法和互联网技术等手段将城市基础设施、公共服务、居民生活等各个领域进行智能化连接。

如交通系统可以通过先进的监控设备实时监测路况,智能优化交通流量以及提供出行建议;楼宇系统可以通过智能感知节约能源,提高安全性等。

更进一步,智能城市可以让城市更具竞争力,促进城市经济的发展。

2. 智能家居智能家居是通过物联网实现的,它通过互联网技术将家居设备互联,包括电器、照明、安防等设备。

居民可以通过智能手机、平板电脑等设备在不同的平台上,远程控制家里的所有设备。

相比传统的家居设备,智能家居系统还支持设定定期计划,因此可以更方便地控制节能,提高生活品质。

此外,在安全性方面,智能家居通过智能监控、入侵探测等技术大大提高了居民的安全性。

3. 智能农业智能农业通过物联网技术实现对农业生产全过程的管理。

例如,智能化的温室可以通过传感器监测温度、湿度、光照等多个因素;智能灌溉系统可监测和优化水分利用率。

智能化的优势在于它可以实时反馈信息以及预测生产情况,从而有效降低氧耗和成本,提高产量。

4. 智慧物流物流管理是一个人力成本高、效率难以提高的问题。

智慧物流应用,通过物联网技术实现了全程可视化、高质量的物流管理。

物流生产环节的监控和优化管理,例如预测交通拥堵、车辆调度、货运计划等,减少不必要的时间、资源和成本浪费。

5. 智慧医疗智慧医疗透过物联网的技术,将医疗相关设备与信息数据互联合并使用。

通过监控健康状况、诊断病情、预测远程处方等技术,协助医疗专业人员提出合适的诊断和治疗方案。

无论是在预防疾病发生与治疗过程中,智慧医疗技术的应用可以为患者带来更好的服务体验和照顾。

6. 智能穿戴设备智能穿戴设备,例如智能手表、智能眼镜、智能鞋等,都能通过物联网技术实现,能够实现与智能手机实现互联等功能。

例如,智能手表可以实时计算均速、步数、心率等运动数据;智能眼镜可以快速实现语音输入、图像识别等功能。

物联网的主要技术和应用

物联网的主要技术和应用

物联网的主要技术和应用在当今科技飞速发展的时代,物联网(Internet of Things,简称IoT)正逐渐成为改变我们生活和工作方式的重要力量。

物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

那么,物联网到底依靠哪些主要技术来实现其功能,又在哪些领域得到了广泛的应用呢?一、物联网的主要技术(一)传感器技术传感器是物联网的“触角”,能够感知周围环境的各种信息,如温度、湿度、压力、光照、声音等。

这些传感器将物理世界中的各种数据转换为电信号,为物联网系统提供了最原始的数据来源。

从简单的温度传感器到复杂的图像传感器,它们的精度和性能不断提升,使得物联网能够更加准确地感知和理解周围的环境。

(二)射频识别技术(RFID)RFID 技术是一种非接触式的自动识别技术,通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据。

它由标签、阅读器和天线组成。

标签附着在物体上,存储着物体的相关信息;阅读器通过天线发送和接收无线电波,读取标签中的信息。

RFID 技术在物流、库存管理、零售等领域有着广泛的应用,能够大大提高物品管理的效率和准确性。

(三)无线通信技术物联网中的设备需要通过网络进行通信,无线通信技术是实现这一目标的关键。

其中,蓝牙、WiFi、Zigbee、LoRa 等技术各有特点。

蓝牙和 WiFi 适用于短距离、高速率的数据传输,常用于智能家居和移动设备;Zigbee 则适用于低功耗、短距离的设备组网,在工业控制和智能传感器网络中表现出色;LoRa 具有远距离、低功耗的特点,适用于大规模的物联网应用,如智能城市中的远程监测。

(四)云计算和大数据技术随着物联网设备数量的增加和产生的数据量的爆炸式增长,云计算和大数据技术成为处理和分析这些数据的重要手段。

物联网设备的技术和功能

物联网设备的技术和功能

物联网设备的技术和功能随着科技的飞速发展,物联网(IoT)技术逐渐成为人们生产、生活不可或缺的一部分。

物联网设备通过网络实现智能互联,其技术和功能也日趋成熟和多样化。

本文将深入探讨物联网设备的关键技术及其功能特点。

一、物联网设备的关键技术1.传感器技术物联网设备的核心组成部分是传感器,它可以将各种物理信号(如温度、湿度、光照等)转换为可传输的数字信号。

传感器技术的高低直接决定了物联网设备的性能和应用范围。

2.嵌入式计算技术嵌入式计算技术是物联网设备实现智能处理数据的基础。

这些设备通常具备有限的计算资源,因此需要高效、轻量级的计算技术和操作系统。

3.网络通信技术网络通信技术是物联网设备实现远程数据传输的关键。

目前,主要的通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa等,它们在传输速率、功耗、传输距离等方面各有特点。

4.数据存储技术物联网设备需要一定的数据存储能力以存储历史数据和配置信息。

常见的数据存储技术包括闪存、RAM、ROM等,以及一些轻量级的数据存储协议如SQLite。

5.安全技术由于物联网设备涉及大量的个人和敏感数据,因此安全技术至关重要。

这包括数据加密、身份验证、访问控制等,以防止数据泄露和恶意攻击。

二、物联网设备的功能特点1.智能感知物联网设备通过高精度的传感器,可以实时感知外部环境和内部状态,为用户提供精准的数据。

2.数据处理物联网设备不仅能收集数据,还能进行初步的数据处理和分析,如数据过滤、阈值判断等,减轻服务器和云计算的压力。

3.远程控制用户可以通过网络远程控制物联网设备,实现实时监控和操作。

4.联动协作物联网设备之间可以实现数据交换和联动,形成智能化的应用场景。

5.低功耗设计。

物联网的技术及应用领域

物联网的技术及应用领域

物联网的技术及应用领域物联网技术及应用领域物联网(IoT,Internet of Things)是一种将各种物理设备与互联网相连的技术,使得这些设备能够相互通信并交换数据。

随着物联网技术的不断发展,其应用领域也日益广泛,包括工业制造、农业、医疗保健、智能家居、能源管理等各个领域。

1. 工业制造物联网技术在工业制造领域的应用越来越广泛。

传统的生产线和设备可以通过物联网技术实现智能化,实时监测设备状态和生产进度。

工厂可以利用物联网技术实现设备的远程控制和管理,提高生产效率和降低成本。

此外,在工业设备的维护和管理方面也有很大的潜力,通过物联网技术可以实现设备的远程监测和预测性维护,减少故障发生的可能性,提高设备的可靠性和利用率。

2. 农业物联网技术在农业领域的应用也非常广泛。

农业物联网系统可以用于远程监测农田的土壤湿度、温度、光照等环境参数,以及监测农作物的生长情况和健康状况。

通过这些数据,农民可以实现精准的灌溉和施肥,提高作物的产量和质量。

同时,物联网技术还可以用于远程监测农业设备的运行状态和维护情况,降低农业生产成本。

3. 医疗保健在医疗保健领域,物联网技术也有着广泛的应用。

通过智能穿戴设备和传感器,医生可以实时监测患者的健康状况,对高危患者进行远程监测和及时干预,提高医疗保健的效率和质量。

同时,物联网技术还可以用于医疗设备的远程监测和管理,提高医疗设备的利用率和可靠性。

另外,物联网技术还可以用于医疗信息系统的互联互通,实现医院内各类设备和信息系统的整合和共享。

4. 智能家居智能家居是物联网技术的又一重要应用领域。

通过将各种家用设备和电器与互联网相连,家庭主人可以实现对家电的远程控制和管理。

比如,可以通过智能手机远程控制空调、照明、窗帘等设备,实现远程监控家庭环境,并实现家庭设备的互联互通。

此外,智能家居系统还可以通过传感器实时监测家庭成员的活动状况和健康状况,保障家庭成员的安全和健康。

5. 能源管理物联网技术在能源管理领域也有重要的应用。

物联网的关键技术及物联网的应用

物联网的关键技术及物联网的应用

物联网的关键技术及物联网的应用在当今科技飞速发展的时代,物联网(Internet of Things,简称IoT)已经成为了引领变革的重要力量。

物联网将各种设备、物体与互联网连接起来,实现了智能化的感知、控制和管理,为我们的生活和工作带来了极大的便利和创新。

接下来,让我们深入探讨一下物联网的关键技术以及其广泛的应用领域。

一、物联网的关键技术1、传感器技术传感器是物联网获取信息的关键设备,它能够感知物理世界中的各种参数,如温度、湿度、压力、光照等,并将这些信息转换为电信号。

随着技术的不断进步,传感器的精度、灵敏度和可靠性不断提高,同时体积越来越小、成本越来越低,为物联网的广泛应用奠定了基础。

2、射频识别技术(RFID)RFID 技术通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据,无需接触即可完成信息的采集和传输。

它在物流、仓储、零售等领域有着广泛的应用,能够实现快速、准确的物品识别和跟踪。

3、无线通信技术物联网中的设备需要通过无线通信技术与网络进行连接和数据传输。

常见的无线通信技术包括蓝牙、WiFi、Zigbee、NBIoT 等。

这些技术各有特点,适用于不同的场景和应用需求。

例如,蓝牙适用于短距离、低功耗的设备连接,而 NBIoT 则适用于大规模的物联网设备接入,具有覆盖广、功耗低等优点。

4、云计算和大数据技术物联网产生的海量数据需要强大的计算和存储能力进行处理和分析。

云计算提供了弹性的计算资源和存储空间,能够满足物联网数据处理的需求。

大数据技术则能够从海量的数据中挖掘出有价值的信息,为决策提供支持。

5、人工智能技术人工智能在物联网中发挥着重要作用,如通过机器学习算法对传感器数据进行预测和分析,实现智能控制和优化。

同时,图像识别、语音识别等人工智能技术也为物联网的人机交互提供了更加自然和便捷的方式。

6、网络安全技术随着物联网设备的增多和应用场景的扩展,网络安全问题日益突出。

保障物联网设备和数据的安全成为了至关重要的任务。

物联网的技术与应用

物联网的技术与应用

物联网的技术与应用随着信息技术的不断发展,物联网已经逐渐成为人们关注的焦点。

物联网是指利用各种传感器、连接设备和其他物品的互联网来进行通讯的系统,从而实现设备、家居、机器以及其他物品之间的自动化和互联互通。

它的核心技术是智能传感器、物联网通信协议以及云计算技术。

它的出现改变了人们的日常生活以及工业生产和服务方式,逐渐成为推动人类社会进步的重要力量。

一、物联网的技术智能传感器是物联网技术的基础,它能够感知物体的状态、环境和活动,并将这些信息传输到物联网平台。

传感器技术的不断发展推动了智能制造、智慧城市和智慧医疗等领域的发展。

随着传感器技术的不断提高,智能设备不仅能够感知单一的物理量,而是能够对更加丰富的物理量进行感知,比如光线、温度、湿度、气体、压力等等。

这为物联网的应用提供了更加广泛的场景。

物联网通信协议则是物联网领域的另一个技术重点。

物联网需要连接的设备数量非常庞大,并且这些设备的网络服务需求、能耗以及传感器等方面的特点和需求也不尽相同。

物联网通信协议的设计需要考虑这些方面的因素,以满足设备间互联互通的需求。

目前最流行的物联网通信协议有MQTT、HTTP、CoAP以及XMPP等。

云计算技术是物联网的另一个关键技术。

物联网的系统数据量庞大,需要实时监控处理和存储。

云计算技术可以提供基于云的存储和计算资源,以低成本解决数据存储和计算问题。

同时,云计算还提供了复杂算法和服务,可帮助企业和用户解决不同的应用需求和问题。

二、物联网的应用智能家居是物联网的最常见应用之一。

通过智能家居设备的连接与智能化控制,用户可以实现对家居环境的一键管理,甚至可以让家居系统自动化地实现某些工作,获得更加便利和高效的生活体验。

例如,智能照明系统可以自动调整光线,智能门窗可以实现自动开关等。

智能家居系统还可以进行远程控制,方便人们出差和旅游时对家庭设备的管理和控制。

物联网在运输、物流等领域也有广泛应用。

运输物资和商品需要监控和处理非常多的信息,包括货运过程和旅途中的安全等方面。

物联网的关键技术及应用

物联网的关键技术及应用

物联网的关键技术及应用物联网是指通过互联网将各种日常用品、设备和系统连接在一起,实现智能化和自动化的网络。

它是信息技术、通信技术、传感技术和人工智能等领域的综合应用,为我们的生活和工作带来了巨大的变革和便利。

本文将介绍物联网的关键技术,并探讨其在各个领域的具体应用。

一、感知技术感知技术是物联网实现智能化的基础。

它通过传感器等设备对周围环境的信息进行采集和感知,并将这些数据传输至云端进行处理和分析。

感知技术包括环境感知、人体感知和物体感知等多种形式,例如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。

这些技术的发展不仅提高了物联设备对环境变化的感知能力,还为各行各业带来了更多的智能化应用。

二、通信技术通信技术是物联网实现设备之间互联互通的核心技术。

物联网需要建立一个庞大的互联网,使各种设备和系统能够实时地进行数据传输和通信。

目前,物联网通信技术主要采用无线通信技术,如蜂窝通信、WiFi、蓝牙和Zigbee等。

这些技术具有广覆盖、低功耗、高可靠性和高安全性等特点,能够满足物联网大规模部署和应用的需求。

三、数据处理技术数据处理技术是物联网实现信息管理和分析的关键环节。

物联网所产生的数据量庞大,需要进行有效的处理和分析,以提取有用信息并支持后续的决策和管理。

数据处理技术包括数据融合、数据挖掘和数据可视化等方法。

通过对大数据的处理和分析,可以实现对物联网系统的优化管理和智能化决策,提升工作效率和生活质量。

四、安全与隐私技术安全与隐私技术是物联网发展过程中亟待解决的问题。

物联网系统具有着广泛的智能化和自动化能力,但也面临着安全风险和隐私泄露的风险。

为了保护物联网系统的安全性和隐私性,需要采取一系列的安全与隐私技术,如身份认证、数据加密、安全传输和访问控制等。

只有确保物联网系统的安全性和隐私性,才能更好地推进其在各个领域的应用。

物联网的应用广泛而多样,正逐渐渗透到各个领域。

以下为物联网在几个主要领域中的应用示例:1. 智能家居:通过物联网技术,智能家居系统可以实现对家庭设备的远程控制和智能化管理,包括智能灯光、智能门锁、智能温控等,提升居住环境的舒适度和便利性。

物联网的关键技术及应用

物联网的关键技术及应用

物联网的关键技术及应用随着科技的发展和互联网的普及,物联网(Internet of Things,简称IoT)已经成为了现代社会中一个热门的概念。

物联网指的是通过无线传感器和网络技术,将物理设备和其他对象连接到互联网,实现智能化管理和自动化控制。

物联网技术在各个领域都有广泛的应用,下面将介绍物联网的关键技术及其应用。

一、感知技术感知技术是物联网的核心技术之一,它通过传感器和控制器来获取现实世界的信息并转换成数据。

目前常见的感知技术包括光学传感器、声学传感器、温度传感器、加速度传感器等。

这些传感器可以测量温度、湿度、压力等物理量,也可以检测环境中的声音、光线等非物理量。

感知技术的应用包括环境监测、智能家居、智能交通等领域。

二、无线通信技术无线通信技术是物联网实现设备之间互联互通的关键技术之一。

它通过无线网络将传感器和控制器连接到互联网,实现设备之间的数据传输和信息交换。

目前常用的无线通信技术包括蓝牙、Zigbee、WiFi、4G、5G等。

无线通信技术的应用包括智能交通、远程监控、智能农业等。

三、云计算和大数据技术云计算和大数据技术是物联网实现数据存储和处理的关键技术。

云计算技术可以提供强大的计算和存储能力,为物联网设备提供运算资源和数据存储空间。

大数据技术可以对来自各个设备的数据进行采集、分析和挖掘,从而发现隐藏在海量数据中的规律和信息。

云计算和大数据技术的应用包括智能城市、智能医疗、智能工厂等。

四、安全与隐私保护技术安全与隐私保护技术是物联网发展的重要保障。

由于物联网涉及到大量的敏感数据和个人隐私,因此加强信息安全和隐私保护是至关重要的。

目前,物联网安全技术主要包括身份认证、数据加密、网络防火墙等。

安全与隐私保护技术的应用包括智能支付、智能家居安全等领域。

五、应用领域物联网的应用领域非常广泛,几乎涵盖了人类社会的各个方面。

在智能交通方面,物联网技术可以实现道路交通的智能调度和车辆的智能导航,提高交通效率和安全性。

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物联网的主要技术和应用摘要:本文简单介绍了物联网的起源、发展和特点。

然后根据信息生成、传输、处理和应用的原则,把物联网分为4层:认知层、网络层、管理层、应用层。

并逐层介绍它们所用到的技术。

最后以智能电网、智能交通和智能建筑为例展示物联网的具体应用。

关键词:物联网智能电网智能交通智能建筑一、概述1、基本概念究竟什么是物联网,由于对其认识的不够深入和不同领域研究者出发点的不同,现在还没有一个公认和明确的定义。

但大家都认可的是“物联网是一个基于互联网、传统电信网络等信息承载体,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”。

换句话说,在物联网世界,每一个物体均可寻址,每一个物体均可通信,每一个物体均可控制。

普遍认为物联网是继计算机、互联网和移动通信后引领信息产业革命的新一次浪潮。

又由于物联网所倡导的物物互联规模要远大于现阶段的人与人通信业务,因此物联网的预期市场前景也要远大于之前的计算机、互联网和移动通信等。

2、起源和发展1995年比尔·盖茨在《未来之路》一书中就提出了“物物互联”的构想;1999年美国Auto-ID中心首先提出建立在物品编码、无线射频技术和互联网基础上的物联网概念。

物联网的基本思想虽然成型与上世纪末,但在这些年才真正引起人们的关注。

2005年国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,指出物联网时代即将来临,世界上所有的物体小到纸巾达到房屋都可以通过互联网主动进行信息交换。

随后世界许多国家都提出了自己的物联网发展战略。

包括2009年美国IBM提出的“智慧地球”、欧盟的《Internet of Things—An action plan for Europe》行动方案、日本的《i—Japan战略2015》信息化战略等。

温家宝总理在2009年8月考察时也提出了“感知中国”战略构想,随后我国政府高层一系列的讲话、报告和相关政策都表明中国要抓住机遇,紧跟世界先进潮流,大力发展物联网技术。

3、主要技术物联网在逻辑上可以分为认知层、网络层、管理层和应用层。

把它与传统的信息系统构架相比,多了一个认知层。

认知层,即遍布在我们周边的各类传感器、条形码、摄像头等组成的传感器网络。

它的作用是实现对物体的感知、识别、检测及数据采集,以及反应和控制等。

这些作用改变了传统信息系统内部运算能力强但是但是对外部感知能力弱的状况,因此认知层是物联网的基础,也是物联网与传统信息系统的最大区别所在。

网络层,即由各种有线及无线节点、固定与移动网关组成的通信网络与互联网的融合体。

主要作用是把认知层的数据接入网络以供上层使用。

它的核心是互联网(包括下一代互联网),而各种无线网络则提供随时随地的网络接入服务。

使用的技术包括互联网、移动通信网络、WiFi等无线宽带网络和蓝牙等无线低速网络等。

管理层,其作用是在高性能计算机和海量存储技术的支撑下,将大规模数据高效可靠地组织起来,为上层服务层提供智能的支撑平台。

包括能储存大量数据的数据中心、以搜索引擎为代表的网络信息查询技术、智能处理系统和保护信息与隐私的安全系统等。

应用层,即物联网技术与各类行业应用相结合,通过物联网的“物物互联”实现无所不在的智能化应用,例如智能物流、智能电网、智能交通、环境监测等。

4、主要特点物联网最主要的特点,也是他与传统信息网络最大的区别是物联网突破了以前只能人与人或人与机器互联的模式。

物与物之间也可以通过网络彼此交换信息、协同运作、相互操控。

这可以称作“异构设备互联化”,即不同种类不同型号的设备利用无线通信模块和标准通信协议,形成自组织网络,实现信息的共享和融合。

从而在各行各业中创造出自动化程度更高、功能更强大、对环境适应性更好的应用系统。

二、认知层相关技术1、无线射频识别技术(RFID)1.1 概述通过上面的介绍我们已经知道,物联网追求的是“物物互联”,但是当赋予地球上所有的物品以唯一地址时,对各个物品所蕴含的信息的储存、识别、读取和传输就十分重要。

这就需要应用到自动识别技术。

自动识别技术主要包括以下几种:光符号识别技术、语音识别技术、生物计量识别技术、IC卡技术、条形码技术和射频识别技术等。

其中条形码技术在我们生活中应用的十分广泛,几乎在每件商品上都有条形码的身影。

但是它也有例如读取速度慢、储存能力小。

工作距离近等很明显的缺点。

近年来无线射频识别技术(RFID)逐渐完善,它有许多独特的优势,例如防水防磁、读取速度快、储存能力强和识别距离远等,因此RFID能十分好的替代现有的条形码技术。

特别是当有通信能力的RFID技术和赋予任何物体IP地址的IPv6技术相结合后,充分释放了它们二者的优点,使物联网所倡导的人和人、人和物、物和物的互联称为可能。

1.2 无线射频识别(RFID)的发展射频识别技术(RFID)是利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)来实现无接触信息传递并通过所传递的信息来达到自动识别目的的技术。

RFID技术的雏形甚至可以追溯到二战时期雷达系统为了区分敌我而使用的敌我飞机识别器(IFF)。

20世纪60年代,人类对RFID的研究正式拉开大幕。

而随着大规模集成电路、可编程存储器、微处理器以及软件技术和编程语言的发展,RFID技术才开始逐渐推广和部署在民用领域。

发达国家如美国、德国等在RFID技术上起步较早也发展较快,因而具有比较成熟和先进的RFID系统。

而在中国,RFID技术也已经广泛应用于铁路机车识别、二代身份证、危险品管理等多个领域。

相信随着RFID产品种类的不断丰富和价格的逐渐降低,RFID技术将更加大规模的应用到我们的生活中,深刻影响各行各业。

1.3 无线射频识别(RFID)技术分析我们通常将RFID系统分为3个部分:阅读器、天线和电子标签。

在工作时,阅读器通过天线发出电子信号,标签在接收到信息后发射自己内部储存的信息,这些信息再通过天线被阅读器接收,最后再被主机所接收。

阅读器和电子标签之间通过耦合元件实现信号的空间耦合,其方式有两种,即变压器模型的电感耦合和雷达模型的电磁反向散射耦合。

阅读器是RFID系统中最重要的组成部分,它的作用是通过天线主动向标签询问标识信息,因而在使用中经常把它和天线集成于一个设备。

天线的作用是在阅读器和标签间传递射频信号,由于RFID系统的工作频率范围很广,主要的工作频率有125kHz、13.56MHz、433MHz、2.45GHz等,所以天线与标签间的匹配问题就十分重要。

标签是由芯片、微型天线和耦合元件组成的,它附在物体上,用来标识目标对象。

当标签接收到阅读器发出的射频信号,利用感应电流的能量发出储存在芯片内的电子编码或主动发出信号。

标签利用三种方式进行数据存储:电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、铁电随机存取存储器(FRAM)和静态随机存取存储器(SRAM)。

一般主要采用的方式是EEPROM。

而根据是否内置电源又可将标签分为三类:被动式标签、主动式标签和半主动式标签。

2、传感器技术2.1概述传感器扩展了人感知周围环境的能力,是现代生活中人类获取信息的重要手段。

最早的传感器早在1861年就已经出现。

随着科技的进步,现代传感器走上了微型化、智能化和网络化的发展路线,其典型代表就是无线传感器节点。

无线传感器节点与传统传感器最大的不同,就是它不仅包括传感器部件还集成了微处理器和无线通信芯片,因此无线传感节点不但能从外界获取信息还能对信息进行分析和传输。

2.2无线传感器网络无线传感网是由大量微型、低成本、低功耗的传感器节点组成的多跳无线网络。

它主要用于长期、实时、大规模、自动化的环境监测。

随着节点软硬件技术的发展使节点的价格更加低廉,所以节点的部署也可以更加广泛,计算能力也可以更强更智能。

一方面,传感器将朝着低价格、微体积的方向发展;另一方面,传感器将和智能手机、医疗设备等结合,朝着智能化、人性化的方向发展。

而物联网的兴起也带给传感网新的发展契机。

物联网将扩展传感网的应用模式,实现更透彻的感知、更深入的智能,实现“物物相联”。

3、定位系统3.1概述位置信息是最重要的信息之一,具体而言它包括三大要素:所在的地理位置、处在该地理位置的时间、处在该地理位置的对象。

可见位置信息的内涵十分丰富,可以根据时间、空间和人物信息制定个性化的服务。

由于位置信息的重要性,如何获取位置信息就成为了物联网时代一个重要的课题。

随着几十年来技术的发展,人类开发出了一些比较成熟的定位系统,是定位变得越来越简单。

3.2定位系统及技术·GPS GPS(Global Positioning System)是目前世界上最常用的卫星导航系统。

GPS计划开始于1973年,是由美国国防部领导研制的。

在1994年由24颗工作卫星组成的GPS卫星星座网组网成功,从此GPS正式投入使用。

GPS主要由三大部分组成:宇宙空间部分、地面监控部分和用户设备部分。

GPS定位的原理很简单,首先测出接收机与三颗卫星之间的距离,然后利用三点定位方式得到接收机的位置。

在GPS系统中,根据卫星的空间位置和到接收机的距离可以做出一个球面,三个卫星就有三个球面,这样在空间中三个球的交集就是两个点,而距离地面近的点就是接收机的位置。

然而在实际的应用中,由于参考卫星和接收机的距离是由发送和接收的时间差乘以光速来确定的,这就导致微小的时间测量误差就会导致位置误差很大。

因此实际上需要借助至少四颗卫星。

由于GPS在军事和民用方面的巨大作用,为了避免受制于人,其他国家也陆续展开了自主的卫星导航系统的研究和部署。

目前已经投入使用的有俄罗斯的GLONASS系统和我国的北斗一号区域性导航系统。

欧盟的伽利略系统预计将在2014年投入使用。

我国正在建设自主研发的北斗二号系统,届时将可以实现全球范围的导航覆盖。

·蜂窝基站定位GPS系统虽然应用十分广泛,但是它也有弊端,例如在室内的定位效果就十分不理想,而且定位速度比较缓慢。

而且并不是所有的移动设备都配备了GPS模块,此外有时对定位的精度需求并不是特别高。

因此人们需要用蜂窝基站定位来作为GPS 系统的补充。

在通信网络中,通信区域被划分成一个一个蜂窝小区,通常每一个小区有一个基站。

目前大部分的GSM、CDMA、3G等通信网络均采用了蜂窝网络架构,在移动通信时,设备是始终与一个基站联系的。

蜂窝基站定位也就是利用了这种广泛采用的蜂窝网络。

蜂窝基站定位的方法有许多种。

最简单的是COO方法,它只利用一个基站,因此误差范围相当大,但优点是定位速度快,适用于情况紧急的场合。

在多基站定位法中,常用的是ToA和TDoA。

前者的原理类似于卫星定位系统;后者则是利用信号到达基站的时间差来通过方程求解位置,因此减少了时间不一致所带来的误差。

这两种方法都至少需要三个基站。

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