专题 物联网电子商务应用.ppt

第四章物联网电子商务应用，物联网电子商务应用，电子商务应用特辑：内容概要：物联网电子商务技术框架，2，1物联网基本概念，1.1物联网概念的提出，“物联网”概念的正式提出是2005年11月报告显示，无处不在的“物联网”通信时代已经临近，世界上所有的东西都可以通过互联网交换数据。 1.2物质网络的定义，1 )物质网络(TheInternetofThings，IoT )的定义有多种，普遍接受的是通过射频识别(RFID )、红外线传感器、全球定位系统、激光扫描仪等信息传感器设备所有物质都通过有线和无线连接互联网，进行通信和信息交换，实现智能识别、定位、跟踪、监视和管理的网络。 1.2物体网络的定义，2)theinternetofthings”可以理解为“物体相连的互联网”，但是因为互联网的原理是指计算机网络，所以“物体网络”具有两个意义：第一， 物联网的基础和支持还是功能性的计算机系统，它是以计算机网络为中心进行了扩展和扩展的网络。第二，客户机被扩展和扩展，用于在许多物品和物品之间进行数据交换和通信。 1.2物联网的定义，3 )英语百科全书的定义很简单： theinternetofthingsrefornetworkofobjects、suchashouseholdappliances、物联网是“家电之类的物联网” 同时，m2m (机器)、传感器网络、普适计算、普适计算(Ubiquitouscomputing )。 2物质网络电子商务技术框架，2.2无线网络，2.3无线传感器网络，2.4无线访问技术，2.5自动识别技术，2物质网络电子商务技术框架，图4-1物质网络电子商务技术框架，2物质网络电子商务技术框架， 感知层由各种传感器和传感器网关组成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码扫描设备、RFID标签和读写器、视频监控相机、GPS、手机和移动设备等感知终端。 感知层的作用相当于人眼、耳鼻咽喉和皮肤等神经末梢，物质网络是识别物体、收集信息的来源，其主要功能是识别物体、收集信息。 网络层由互联网、无线通信网、物联网管理系统和云计算平台等组成，相当于人类神经中枢和大脑，负责感知层获取的信息的传递和处理。 应用层是物理网络和用户界面，包括人、组织和其他系统，它与行业需要相结合，以实现物理网络的智能应用。 2.1传感器技术，1 )传感器的定义传感器的英语是“传感器”，意味着感觉和感觉等。 国际电气电子委员会(IEC )定义：“传感器是测量系统的先头部件，将输入变量转换成可测量的信号”。 即，感测外部信息，并且能以一定规则将这些信息转换为可使用的信号的装置。 其前端由传感器元件(传感器元件)和转换元件两部分构成，一部分半导体传感器元件能够直接输出电信号，其本身构成传感器。 2 )传感器的应用，各种传感器监控和控制生产过程中的各种参数，使设备处于最佳或正常状态，达到产品质量。 在家庭电器领域，全自动洗衣机、电饭锅、冰箱、微波炉等都离不开传感器。 在医疗卫生领域，电子脉博器、体温计、医疗呼吸器、超声波诊断器、断层扫描(CT )及核磁共振诊断设备等多种传感技术被广泛使用。 在军事防卫领域，没有各种检测设备、红外线夜间监视、雷达跟踪、武器精密制导等传感器是无法实现的。航空航天领域需要空中管制、导航、飞机飞行管理、自动驾驶着陆系统等多种传感器。 此外，2.2无线网络、无线网络是物体网络的基础，其包括电信连接的音频和数据网络、近距离无线连接的红外和无线技术等。 通常用于访问各种设备，如便携式计算机、台式计算机、手持终端、便携式信息终端(PDA )、手机、笔型计算机和带无线传感器的设备。 (1)无线网络分类，1 )无线网络分类，(1)无线广域网(WWAN )，用户可通过公共或专用网络建立无线网络连接，以复盖广泛的地理区域，例如一些城市、国家或地区。 (2)无线城域网(WMAN )在城市多个位置之间建立无线连接(例如，城市或大学校园内的多个办公楼之间)，使用无线电波或红外线传输数据，向用户提供高速因特网接入的宽带无线接入服务(3)无线LAN(WLAN )可以建立用户的本地无线连接。 可以在临时办公室或其他移动场所使用，用户可以在时间、地点或同一办公楼的不同地方工作。 (4)一种无线个人网络(WPAN )，其允许用户为诸如PDA、手机和笔记本电脑之类的个人操作空间(POS )设备创建临时无线通信。 POS是指以个人为中心，最大距离为10米的空间范围。 目前，两项主要技术是蓝牙和红外线。 2 )无线网络的特征，2.3无线传感器网络，无线传感器网络(WSN )在信息科学领域的新发展方向上，在某种意义上，物联网是无线传感器网络。 1 )无线传感器网络概述无线传感器网络经历了三个阶段：无线传感器网络主要集中在电子商务应用上：2 )无线传感器网络是电子商务应用，2.4无线接入技术，1 )无线接入标准，无线接入CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX、2)Wi-Fi、Wi-Fi是将个人电脑、各种手持设备等通过无线相互连接的技术，通过无线路由器，实现独占范围内的设备网络。 如果无线路由器连接到互联网线路，则被称为“热点”。 热点能够在短距离内传送无线信号(通常为100m )，并在兼容Wi-Fi的以上装置遇到热点时能够进行无线连接。 Wi-Fi的特征：3 )近场通信技术(NFC )，NFC (即近场通信)，近场或近场非接触标识和互连通信技术能够执行移动设备、电子产品、PC与智能控制之间的近场无线通信，并且消费者能够容易地交换信息、发送信息和接收信息。 将非接触读卡器、非接触卡和点对点通信设备集成到一个芯片中，为人们的生产、生活和业务提供了许多开放接口和应用。 另外，蓝牙技术和蓝牙(蓝牙)支持能够在诸如移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑和相关外围设备之间进行无线信息交换的设备之间的短距离无线通信技术。 有效简化移动设备之间的通信，简化设备和互联网之间的通信。 4 )蓝牙技术，4 )蓝牙技术，5 )紫蜂，“Zigbee”的音译，Zigbee是新的短距离、低功耗、低数据速率、低成本， zigbee是一种低复杂度的无线网络技术，采用了IEEE802.15.4的强无线物理层中规定的所有优点：省电、简单、低成本的标准zigbee是逻辑网络、网络安全、 增加了应用层的zigbee的主要应用领域主要适用于自动控制和远程控制领域，包括无线数据收集、无线工业控制、消费型电子设备、汽车自动化、家庭和大楼自动化、医疗设备控制、远程网络控制等情况，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能在标准化方面，IEEE802.15.4工作组主要负责制定物理层和MAC层的协议，其馀的协议主要参照现有的标准采用，顶级应用、测试和营销等工作由ZigBee联盟负责。 ZigBee联盟成立于2002年8月，由英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉和荷兰飞利浦半导体公司组成，现在已经吸引了一百家芯片公司、无线设备公司和开发者加入。 ZigBee技术关于短距离无线网络标准、WWAN、WMAN、WLAN、WPAN、传输范围、0.01、10、1、0.1、100、1000、数据速率(Mbps )、ZigBee技术关于短距离无线网络标准、文本、间低高度、短距离长距离ZigBee技术关于无线网络标准的比较、ZigBee技术关于ZigBee和IEEE802.15.4、ZigBee是根据IEEE802.15.4无线标准开发的组，组网络、安全性和应用IEEE802.15.4仅处理MAC层和物理层协议，ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标准化。 ZigBee是由ZigBee联盟主导的标准，其中包括网络层、安全层、应用层、以及， 国际电子电机工程协会(IEEE )定制的802.15.4标准定义了各种应用的简档，它包括物理层和媒体接入层； MACLayer )。ZigBee技术概述ZigBee协议栈、8位处理器协议栈概述紧凑的4K-32k网络主节点是网络中所有节点的设备信息、包转发表、设备相关表、安全ZigBee技术概要-ZigBee频带和数据传输率，ZigBee技术概要-ZigBee物理信道，ZigBee技术概要-ZigBee网络拓扑， 全功能设备(FFD，Router):无论支持什么拓扑，作为网络谈判者和一般谈判者，都能够与任何设备进行通信。 紧凑功能设备(RFD):仅支持星形结构，可以简单地实现，因为它不成为任何谈判者，并且能够与网络谈判者进行通信。 ZigBee技术概述-ZigBee网络设备类型，网络协调器：包括所有网络消息，在三种设备类型中口部复杂，存储容量最大，计算能力最强。 发送网络信标、建立网络、管理网络节点、存储网络节点信息、在节点之间搜索路由消息、持续接收信息。 全功能设备(FFD ) :可以担任网络协调器，形成网络，并与其它FFD或紧凑型多功能装置(RFD )建立链接，并且FFD具有控制器功能，并且提供信息的双向传送。 因为存储器具有标准中指定的所有802.15.4功能和所有特征，所以计算能力也可以空闲时充当网络路由器，并且终端设备上的紧致功能设备(RFD):RFD只能向FFD发送信息或从FFD接收信息。 管理成本和复杂性的功能有限，经常被用作网络中的终端设备。 ZigBee通过比较简单的实现自然地节省了费用。 RFD节省了内存和其他电路，从而降低了ZigBee部件的成本，简单的8位处理器和小协议栈也有助于降低成本。 ZigBee技术关于ZigBee网络设备类型、ZigBee技术关于ZigBee网格(MESH )网络和MESH网格拓扑的网络具有强大的功能，网络能够通过多级跳跃进行通信，这种拓扑非常复杂。 ZigBee技术关于ZigBee网状(MESH )网络，MESH是以特殊中继方式传输的点到点网络结构，其路由自动建立和维护。 从以前的ZigBeeMesh结构图可以看出，ZigBee网络中只有1个网络协调器，但是可以具有多个路由器。 协调员负责建立整个网络的网络，还充当与其他类型的网络的通信节点(网关)。构成协调器和路由器的装置应是全功能装置(FFD )，而构成终端装置的装置既是全功能装置又是简单功能装置(RFD )。 ZigBee技术概述-ZigBee网状网络，ZigBee采用按需路由算法AODV，在节能和网络性能上有很大优势。 AODV路由协议是基于距离向量的按需路由算法，它仅保存必要的路由，并且不需要节点在通信期间未到达目的节点的路由。 节点不会像源节点的路由一样记住整个路由，而是只记住吓了一跳。 可以自动地在网络中的每个移动节点之间建立逐跳路由。 链路断开时，AODV会通知受影响的节点，以便这些节点可以识别为无效的根。 使用AODV，移动节点可以应对链路损坏，并以及时的方式更新网络拓扑。 AODV操作不是递归的，而是避免了ad hoc网络拓扑变化时快速收敛的无限计算问题(特别是节点进入网络时)。 ZigBee技术概述-保证ZigBee通信的可靠性，物理层RF通信连接的直接扩展基于协议CRC的错误监视/校正来避免冲突，其中，CSMA/使用高处理增益明确的信道检测来检测干扰能量。 如果发生问题时，CA预约了在专用保证的时隙中用于固定带宽的通信服务所发送的分组，就必须等待接收方确认，则重新发送并保持分组的实时分组传输Packetdatafreshness， ZigBee技术概述-ZigBee通信可靠性保证、通信可靠性机制ZigBee采用CSMA-CA冲突避免机制，同时为需要固定带宽的通信服务保留专用时隙，避免数据传输时的竞争和冲突，明确的信道检测MAC层得到完全确认的数据网络自组织自组织能力强的ZigBee自组织功能：不需要人工介入，网络节点可以感知到其他节点的存在，确定连接关系，构成结构化网络的ZigBee自修复功能：添加或删除节点，改变节点的位置。 网络可以自我修复，例如节点故障，调整网络拓扑，不需要手动干预，确保整个系统正常工作。 ZigBee技术概述-ZigBee通信的可靠性保证，在低s/n环境下ZigBee具有很强的抗噪性能。 误码率，信噪比dB，蓝牙， ZigBee技术概述-ZigBee通信可靠性保证，ZigBee技术概述-ZigBee技术优势，数据传输速度低： 10KB/秒-250KB/秒， 低功耗集中在低传输应用程序上：在低功耗待机模式下，2个普通5号电池可以以低成本使用6-24个月： ZigBee数据传输速度低，协议简单。 成本网络容量大幅减少：网络能容纳65000个设备的等待时间很