物联网技术及其应用

物联网技术及其应用顾学义当今世界IT领域的三大热点技术?物联网（InternetofThings）移动互联网（MobileInternet）云计算（CloudComputing）物联网技术及其应用物联网技术及其应用物联网（IOT）的起源物联网（IOT）的定义广义的物联网涵义利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地点的连接（anything、anytime、anywhere），从而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。国际电信联盟（ITU）曾描绘“物联网”时代的情形：司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求;……各国物联网战略或计划物联网（IOT）提出的背景十五年周期定律IBM前首席执行官郭士纳提出一个重要的观点：计算模式每隔15年发生一次变革。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。从Internet到IOT物联网网（IOT）的特特征全面感感知可靠传传输智能处处理感知传输智能利用RFID、传感感器、、二维维码等等能够随随时随随地采采集物物体的的动态态信息。。通过网网络将将感知知的各各种信息进进行实实时传传送。。利用计计算机机技术术，及及时地地对海海量的的数据进进行信信息控控制，，真正正达到到了人与物物的沟沟通、、物与与物的的沟通通。物联网网（IOT）的特特征全面感感知可靠传传输智能处处理感知传输智能利用RFID、传感感器、、二维维码等等能够随随时随随地采采集物物体的的动态态信息。。通过网网络将将感知知的各各种信息进进行实实时传传送。。利用计计算机机技术术，及及时地地对海海量的的数据进进行信信息控控制，，真正正达到到了人与物物的沟沟通、、物与与物的的沟通通。物联网网（IOT）结构构示意意图IOT基本理理论模模型智能卡条形码二维码GPS传感器技术网关设备近距离离通信信因特网网跟踪定定位高速数数据网络络智慧星星球感知中中国中国物物联网网发展展感知中中国，，赢在在未来来江苏、、上海海、北北京、、广东东等28个省将物联联网作作为重重点发发展领领域

感知中国，赢在未来抢占信信息产产业第第三次次浪潮潮的制制高点点。我国各各地政政府强强力“抢滩”物联网网转变经经济发发展方方式、、实现现经济济结构构调整整的重重要手手段;无锡、、重庆庆、杭杭州、、广州州、深深圳、、武汉汉等80％以上上大城城市将物联联网列列为主主导产产业17面临五五个主主要技技术问问题（1）技术术标准准问题题世界各各国存存在不不同的的标准准。中中国信信息技技术标标准化化技术术委员员会于于2006年成立立了无无线传传感器器网络络标准准项目目组。。2009年9月，传传感器器网络络标准准工作作组正正式成成立了了PG1(国际标标准化化)、PG2(标准体体系与与系统统架构构)、PG3(通信与与信息息交互互)、PG4(协同信信息处处理)、PG5(标识)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(电力行行业应应用调调研)等8个专项项组，，开展展具体体的国国家标标准的的制定定工作作。（2）安全全问题题信息采采集频频繁，，其数数据安安全也也必须须重点点考虑虑。（3）协议议问题题物联网网是互互联网网的延延伸，，在物物联网网核心心层面面是基基于TCP/IP，但在在接入入层面面，协协议类类别五五花八八门，，GPRS/CDMA、短信信、传传感器器、有有线等等多种种通道道，物物联网网需要要一个个统一一的协协议栈栈。（4）IP地址问问题每个物物品都都需要要在物物联网网中被被寻址址，就就需要要一个个地址址。物物联网网需要要更多多的IP地址，，IPv4资源即即将耗耗尽，，那就就需要要IPv6来支撑撑。IPv4向IPv6过渡是是一个个漫长长的过过程，，因此此物联联网一一旦使使用IPv6地址，，就必必然会会存在在与IPv4的兼容容性问问题。。（5）终端端问题题。物物联联网终终端除除具有有本身身功能能外还还拥有有传感感器和和网络络接入入等功功能，，且不不同行行业需需求千千差万万别，，如何何满足足终端端产品品的多多样化化需求求，对对运营营商来来说是是一大大挑战战。物联网技术术及其应用用物联网的体体系架构全面感知、、可靠传送送、智能处处理是物联联网的三大大特征。物联网的体体系架构物联网技术术及其应用用EPC物联网：系系统结构物联网概念念一经提出出，立即受受到各国政政府、企业业和学术界界的重视，，在需求和和研发的相相互推动下下，迅速热热遍全球。。目前国际际上对物联联网的研究究逐渐明朗朗起来，最最典型的解解决方案有欧美的EPC系统和日本的UID系统。这里着重重介绍EPC物联网。EPC系统是一个个先进的、、综合性的的和复杂的的系统。它它由EPC编码体系、、RFID系统及信息息网络系统统三个部分分组成，主主要包括六六个方面：：EPC编码、EPC标签、读写写器、EPC中间件、对对象名称解解析服务（（ONS）和EPC信息服务（（EPCIS）。PML：实体标记记语言（PhysicalMarkupLanguage）EPC物联网：EPC概念EPC物联网：EPC编码物联网技术术及其应用用物联网核心心技术：RFID物联网核心心技术：RFID技术沿革物联网核心心技术：RFID系统工作原原理物联网核心心技术：RFIDRFID主要频段标标准及特性性物联网核心心技术：RFIDRFID应用领域物联网核心心技术：RFID中国RFID发展思路32物联网核心心技术：WSN物联网核心心技术：WSN体系结构WSN体系结构：：平面拓扑扑结构WSN体系结构：：逻辑分层层结构物联网核心心技术：WSN体系结构传感器节点点体系结构构传感器网络络协议栈物联网核心心技术：WSN的特征物联网核心心技术：WSN通信WSN在无线通信信框架中的的位置物联网核心心技术：WSN融合WSN和其它无线线通信技术术的融合物联网核心心技术：应应用前景物联网核心心技术RFID侧重于识别别，能够实实现对目标标的标识和和管理，同同时RFID系统具有读读写距离有有限、抗干干扰性差、、实现成本本较高的不不足；WSN侧重于组网网，实现数数据的传递递，具有部部署简单，，实现成本本低廉等优优点，但一一般WSN并不具有节节点标识功功能。RFID与WSN的结合存在在很大的契契机。RFID与WSN可以在两个个不同的层层面进行融融合：物联联网架构下下RFID与WSN的融合，传传感器网络络架构下RFID与WSN的融合。物联网架构构下RFID与WSN的融合RFID和WSN融合物联网核心心技术传感器网络络架构下RFID与WSN的融合：智智能基站RFID和WSN融合物联网核心心技术传感器网络络架构下RFID与WSN的融合：智智能节点RFID和WSN融合物联网核心心技术传感器网络络架构下RFID与WSN的融合：智智能传感标标签RFID和WSN融合物联网技术术及其应用用物联网应用用示意图物联网应用用给放养的牲牲畜中的每每一只羊都都贴上一个个二维码，，这个二维维码会一直直保持到超超市出售的的肉品上，，消费者可可通过手机机阅读二维维码，知道道牲畜的成成长历史，，确保食品品安全。我我国已有10亿存栏动物物贴上了这这种二维码码。畜牧溯源46物联网应用用47物联网应用用探索外部星星球一直是是人类梦寐寐以求的理理想，借助助于航天器器布撒的传传感器节点点实现对星星球表面大大范围、长长时期、近近距离的监监测和探索索，是一种种经济可行行的方案。。NASA的JPL实验室研制制的SensorWebs就是为将来来的火星探探测、选定定着陆场地地等需求进进行技术准准备的。现现在该项目目已在佛罗罗里达宇航航中心的环环境监测项项目中进行行测试和完完善。空间、海洋洋探索美国宇航局局的空间探探索计划中中无线传感器器网络的应应用模式示示意图48物联网管理平台移动POS金融供应应链链智能能运运输输工业业自自动动化化智能能建建筑筑消防防公共共安安全全环境境保保护护气象象数字字化化医医疗疗遥感感勘勘测测军事事农业业林业业水务务电力力煤炭炭石化化物流流、、零零售售、、自自动动服服务务设备备、、安安全全、、节节能能生产产、、安安全全、、防防灾灾、、水水电电油油气气防火火、、勘勘察察、、报报警警污染染检检测测、、报报警警水质质、、水水量量、、污污染染、、安安全全大棚棚、、土土壤壤、、灌灌溉溉、、环环境境、、