物联网调研报告

物联网物联网的定义“物联网”的内涵是起源于由射频识别技术〔RadioFrequencyIdentificatioRFID并不断扩大、延展、完善而逐步形成的。1995限于无线网络、硬件及传感设备的进展，并未引起世人的重视。1998年，美国麻省理工学院(MIT)制造性地提出了当时被称作EPC〔ElectronicProductCode〕电子产品码系统的“物联网”的设想。MITAuto—ID1999Auto—ID主要是建立在物品编码、RFID主要是建立在物品编码、RFID把全部物品通过射频识别(RFID)和条码等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和治理。[16]1999增加物品追踪和物品共享资讯的力量。2023年时，最可能实现物联网打算的技RFIDITU2023[14]200512023年，国际电信联盟〔ITU〕公布了《ITU互联网报告2023：正式提出了“物联网”的概念，包括了全部物品的联网和应用。正式提出了“物联网”的概念，包括了全部物品的联网和应用。ITU在报告中对物联网概念进展扩展，提出任何时刻、任何地点、任意物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在计算的进展愿景，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。图1-12023ITUITU为各国进展物联网的重要参考范本。EPoSS2023[18]化。报告中给出的物联网定义是：由具有标识，虚拟共性的物体/对象所组成的网络，这些标识和共性等信息在智能空间使用才智的接口与用户、社会和环境进展通信。报告中指出，将来物联网的主要应用包括：欧洲智能系统集成技术平台(EPoSS)在2023527Internetof化。报告中给出的物联网定义是：由具有标识，虚拟共性的物体/对象所组成的网络，这些标识和共性等信息在智能空间使用才智的接口与用户、社会和环境进展通信。报告中指出，将来物联网的主要应用包括：标签价格更廉价，对零售商更具吸引力。态调整，从而节约时间和精力。者更简洁生疏药物的不利影响和最正确剂量。阶段，确保食品安全。我们的生活质量。RFID2023RFID(ClusterofEuropeanResearchProjectsonTheInternetOfThings：CERP-IoT)公布了网是将来互联网的一个组成局部，可以被定义为基于标准的和可互操作的通信协议。且具有自配置力量的，动态的全球网络根底架构。物联网中的“物”都具有标识、物理属性和实质上的共性。使用智能接口实现与信息网络的无缝整合。该工程组的主要争论目的是便于欧洲内部不同RFID和物联网工程之间的组网；协调包括RFID的物联网争论活动；对专业技术平衡，以使得争论效果最大化；在工程之间建立协同机制。欧盟《物联网争论路线图》将物联网争论分为10个层面：①感知：ID②物联网宏观架构③通讯〔OSI〕④组网〔OSI〕⑤软件平台、中间件〔OSI〕⑥硬件⑦情报提炼⑧搜寻引擎⑨能源治理通过射频识别通过射频识别(RFID定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按商定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进展信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和治理的一种网络。[7]物联网的进展动态1.2.1IBM[9][17]提到物联网，不得不提一下IBMIBM诚的推动者。IBM首席执行官彭明盛首次提出“才智3I:更透彻的感知(Instrumented)这里的“更透彻的感知”是超越传统传感器、数码相机和RFID的更为广泛和进展长期规划。背后的技术：202310器具、道路等。(无线射频识别)标记。50甚至河流等自然系统。更全面的互联互通(Interconnected)底地转变了整个世界的运作方式。背后的技术：20，HSPA(高速分组接入)技术将不中断的网络连接。道，甚至医药品和家畜。更深入的智能化(Intelligent)来解决特定问题。这要求使用先进技术(如数据挖掘和分析工具、科学模型和功能强大的运算系统)来处理简单的数据分析、汇总和计算，以便整合和分析海量特定的场景，特定的解决方案中以更好地支持决策和行动。背后的技术：碑意义的计算速度，即每秒钟将进展一百万兆次运算，计算速度比Roadrunner1000倍。生的全部数据。图1-2IBM才智的电力亦能削减电网内部的铺张。这些确保了经济持续快速进展所需的可持续能源供应。才智的医疗解决医疗系统中的主要问题，如医疗费用过于昂贵难以负担(特别是农村地区)、医疗机构职能效率低下以及缺少高质量的病患看护。解决这些问题可以推动构建和谐社会，由于只有市民安康才能劳动制造价值。才智的城市以带来更高的生活质量、更具竞争力的商务环境和更大的投资吸引力。才智的交通好的保护环境。才智的供给链企业竞争力，并将助力经济的可持续进展。才智的银行业提高中国的银行在国内和国际市场的竞争力，减轻风险，提高市场稳定性，进而更好的支持小公司、大企业和个体经营的进展。欧盟行动打算[3]141：治理2：监测隐私和私人数据保护问题见。34：对消灭的风险的识别5：物联网作为重要的经济和社会资源6：标准的任务(ETSICENCENELEC)组织(ISO，ITU)和其他标准化组织与机构(IETF，EPCglobal行动7：争论与进展行动8：公私合作欧盟委员会正筹备建立4个物联网可以发挥重要作用的公共——私人伙伴ICT行动9：创与试验工程碍、气候变化等。行动10：通报制度以及其他相关机构通报物联网的进展。行动11：国际对话是在联合行动、共享最正确实践和推动各项工作实施上取得共识。12：RFID13：检验RFID社会的影响以及欧盟政策的有效性。行动14：评估进展程度益攸关者并且确保与世界其他地区定期对话和共享最正确实践。日本其实日本早在2023年就提出了e-Japan〔electronic-Japan〕战略去推动方面均取得了超乎预期的进展。20233社会政策”座谈会。同年5“u-Japan〔ubiquitous-Japan〕u-Japan〔泛在网战略。2023的信息社会。韩国韩国RFID技术已与072023年之前制造50万亿韩元的物联网2023物联网根底实施，打造将来播送通信融合领域超一流ICT(InformationandCommunicationsTechnology)强国”的目标，并为实现这一目标，确定了构建121.2.5[8][9]202383GTD标志性大事。2023年11月3日，温家宝总理发表了题为“让科技引领中国可持续进展”IP2023年11月26户和产业角度又叫物联网。传感网是学名，物联网是俗名。物物互联的精华是感知。感知包括传感器的信号采集、协同处理、智能组网、甚至信息效劳，以到达掌握、指挥的目的，否则就没有意义。在“物联网”这个全产业中，我国的技术研发水平处于世界前列，具有重器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面取得重大进展，中国与德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国之一。2023年，中科院无锡高微纳传感网工程中心的传感器产品在上海浦东国渡、恐惧攻击等攻击性入侵。2023年10月242.4G超低功耗射频可编RFID等物联网应用的特别需要，为我国的物联网产业的进展奠定了根底。长、中科院无锡高微纳传感网工程中心主任刘海涛骄傲地说。物联网的构造[25]集，可以应用的技术包括智能卡、RFID电子标签、识别码、传感器等：其次是智能作用。图1-3物联网的应用智能家居智能家居产品融合自动化掌握系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体，将各种家庭设备(如音视频设备、照明系统、窗帘掌握、空调掌握、安防系固话和3G无线网络，可以实现对家庭设备的远程操控。与一般家居相比，智能家居不仅供给舒适宜人且高品位的家庭生活空间，实现更智能的家庭安防系统;信息交互功能。智能医疗3G理人或有关医疗单位。智能城市智能城市产品包括对城市的数字化治理和城市安全的统一监控。前者利用“数字城市“理论，基于3S(地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS)的信息根底设施和信息系统。智能环保等状况，并通过互联网将监测点的数据报送至相关治理部门。智能交通车管专家和公交手机一卡通五种业务。GPS对公交运行状态进展实时监控。数据的公布和多媒体数据的公布功能，还可以利用电子站牌实现广告公布等功能。机凭证业务就是手机凭证，是以手机为平台、以手机身后的移动网络为媒介，通过特定的技术实现完成凭证功能。车管专家利用全球卫星定位技术(GPS)、无线通信技术(CDMA)、地理信息系的各类需求。能外，还可以实现小额支付、空中充值等功能。GIS3G块实现报警信息的智能、无线公布，从而快速处置违法、违规车辆。智能司法地各级司法机构降低刑罚本钱、提高刑罚效率。智能农业浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以依据实时观看，记录现场状况以保证量粮库内的温湿度平衡。智能物流智能物流打造了集信息呈现、电子商务、物流配载、仓储治理、金融质押、建设了高标准、高品位的综合信息效劳平台，并为金融质押、园区安保、海关保税等功能预留了接口，可以为园区客户及治理人员供给一站式综合信息效劳。智能校园校园手机一卡通和金色校园业务，促进了校园的信息化和智能化。钱包即通过手机刷卡实现主要校内消费;身份识别包括门禁、考勤、图书借阅、圈存、短信互动等应用。无线传感器网络无线传感器网络的定义11978无线传在当时缺组成的自组织网络。220232ITU-T(UbiquitousSensorNetworks)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的应用和效劳，从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的应用和效劳，从安全保卫和环境监控到推动个人生产力和增加国家竞争力。从以上定义可见，传感器网络已被视为物联网的重要组成局部。假设将智能传感器的范围扩展到RFID于现在我们提到的物联网。ITU—T将泛在传感器网络自下而上分为底层传感器网络、泛在传感器网络5RFID传感器网络与上层根底骨干网络的连接，由网关、sink节点等组成。泛在传感实现各类传感器网络应用的技术支撑平台。3我国信息技术标准化技术委员会所属传感器网络标准工作组2023年9月的处理为主要任务，以网络为信息传递载体，实现物与物、物与人之间的信息交互。供给信息效劳的智能网络信息系统。4传感网是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。其突出特征是通过传感器等方式猎取物理世界的各种信息。结合互联网、移动通信网等进展信息的传送与交互，承受智能计算技术对信息进展分析处理，从而提升对物质世界的感知力量．实现智能化的决策和掌握。“传感网”这一名词最早是出自于1概念的关注度不断提升，而渐渐演进为定义4所描述的内容。无线传感器网络的构造传感器网络通常包括传感器节点〔SensorNode、会聚节点〔Sinke组织方式构成网络。无线传感器网络体系构造如图2-1和图2-2所示。图2-1[20]图2-2[20]传感器节点的硬件构成一般包含四个局部：传感器单元〔感知模块、嵌入式处理器〔处理模块、通信单元〔收发模块〕和能量供给单元〔供电模块2-3收发采集数据；能量供给模块为传感器节点供给运行所需的能量。图2-3无线传感器网络的技术体系传感器技术无线通信与组网技术MAC分布式数据融合技术合处理、数据聚合构造、数据聚合时机选择等方面的相关技术问题。数据治理技术利分校〔UCBerkeley〕TinyDBCougar节点定位技术因素〔如节点规模、本钱及定位精度要求〕来设计最适宜的定位算法。时间同步技术工程实现角度分类无线传感器网络节点硬件制造技术〔MEMS〕技术代表了传感器节点硬件制造技术的进展方向。嵌入式软件开发技术节点供电技术网络运行与应用角度分类网络布设与休眠调度技术无线传感器网络广域互联技术结合具体行业的无线传感器网络应用技术无线传感器网络的进展及争论现状进展概况1978DARUniversityinPittsburgh，(DistributedSensorNetsworkshop)。由于军事防范系统的需求开头对传感器网络的通信与计算间的(UbiquitousComputing)环境下的应2090DARPA1995(Low-powerWirelessIntegratedMicrosen-sors，LWIM)。1993年开头的无线集成网络传感器(WirelessIntegratedNetwork1998SensoriaMEMS感检测的根底理论争论。1996年开头的由MIT(MassachusettsInstituteofTechnology)uAMPS(micro-AdaptiveMulti-domainPowerawareSensors)工程致力于开发一感器网络中一个重要的协议，叫低能耗自适应集群分层协议(LowEnergyAdaptiveClusteringHierarchy，LEACH)。美国加州大学伯克利分校、UCLA〔美国加州大学25模分布式军事传感系统的无线专用网络的SensIT(SensorInformation29SensIT建立在现实世界的物理数据。SensIT工程建立在包含多种传感器、嵌入式处理微传感器开发全部需要的软件。M．Rabaey1999PicoRadio约束的中等规模的具有低本钱、低功耗节点的无线专用网络。PicoRadio理层承受直接序列扩频技术，MACCSMASmartDust2023节点。SmartDust目的是在战场上抛撒数千个微小的无线传感器，用于监控敌备网络化的微型传感器体积小、功耗低、自组织、无线通讯的特征。Seaweb工程旨在建立用于海洋学的水声网(UnderwaterAcousticNetworks)。水声网的低功耗、低数据吞吐量、大掩盖范围、高数据时延容忍等特性都与无线传感器网络相像。纵观无线传感器网络进展的历程，我们认为可以把它分为三个阶段。第一阶段统的开发和研制,消灭了众多的传感器节点和争论平台。代表性的节点有UCLARockwellWINSMITuAMPSUCBerkeleySmartDustUCBerkeleyMotes，Motes400承受。其次阶段AdhocMAC心的(Data-centric)路由协议、分层(Hierarchical)路由协议、基于位置的(Networkflowbased)的路由协议等第三阶段智能的自主自治系统的行为实现和掌握是自动掌握和人工智能领域的前沿争论内容。目前这方面的争论刚刚起步，还没有相对较为系统的描述和方案设计。一般认为，目前无线传感器网络方面的争论处于其次和第三阶段。[20]耗与高安全性设计、网络治理、质量保证技术以及特定行业的应用争论。传感器网络及ZIGBEE的解决方案，以及面对肯定产业应用的系统方案。[23]国内传感器网络硬件节点争论现状[24]南京邮电大学无线传感器网络系列节点UbiCell拥有信息采集，信号处理，数据传输和实时监控等多种功能。UbiCell测。无线多媒体传感器网络节点UbiCell-MUbiCell-M3060FPS足以满足网络监测与识别的应用需求。中国科学院计算技术争论所的GAINS系列节点GAINSJGAINZAPI香港科技大学的无线传感器网络节点Telos智能车的争论中。国内无线传感器网络软件争论现状[24]如南京邮电大学无线传感器网络争论中心开发的基于移动代理的无线传感器网MantisOS，TinyOSSOS口，使用户无需了解底层细节，极大的降低了无线传感器网络应用开发的难度。自主开发的无线通信协议栈。些相关的理论争论成果。目前国内比较成功的无线传感器网络软件产品包括：南京邮电大学的无线传感器网络中间件软件DisWareDisWare是基于移动代理的无线传感器网络中间件平台，它实现了对南京邮电大学的无线传感器网络集成开发平台MeshIDEMeshIDEMeshIDEMeshIDE中国科学院宁波计算所的无线传感器网络分析与治理平台面，开展定量的分析和治理，并供给图形化界面。现阶段争论热点[26]通信协议方面数据链路层协议；网络层协议〔主要指路由协议；平面路由协议等。传感器网络治理RF用，在各层上都可使用，如操作系统、物理层、链路层、路由协议等内容。安全治理术提高网络的安全性。数据查询治理COUGAR系统能测试感知数据查询技术性能，提出了在传感器网络上计算聚拢聚拢函数的方法，并研制了一个感知数据库系统TinyDB。南加州大学争论了传并通过试验证明白无线通信机制对聚拢计算的性能有很大的影响。应用支撑技术节点定位效性起着关键的作用。时间同步的消耗，需要在准确性和能量高效之间进展权衡和折衷。用户应用接口环境，人们对分布式网络效劳接口提出了各种应用层协议，如TAIYFP和SQDDP[21]无线传感器网络的特点传感器网络的主要特点有[4]：大规模网络可能到达成千上万，甚至更多。密集部署了大量的传感器节点。大量节点能够增大掩盖的监测区域，削减地窖或者盲区。自组织网络在传感器网络应用中，通常状况下传感器节点被放置在没有根底设施的地统。动态性网络传感器网络系统能够适应这种网络拓扑构造的动态变化。无线传感器网络的应用由于遭破坏等缘由失效时，传感器网络作为整体仍能完成观看任务。土壤类别、噪声、机械应力等多种环境条件。传感器节点可以完成连续的监测、目标觉察、位置识别和执行器的本地掌握等任务。技术优势。军事应用C4ISRT系统不行或缺的一局部。C4ISRT系统是具有指挥command、掌握control、通信communications、电脑computing、情报intelligence、监视surveillance、侦察reconnaissance、目标任务targeting〔C4ISRT〕综合功能的侦察机。C4ISRT的目标是利用先进的高科技技术，为将来的现代化战斗设计一个集命令、掌握、通信、计算、情报、监视、侦查和定位于一体的战场指挥系统。由于无线传感器网络是由密集型、低本钱、随机分布的节点组成的，自组织性和容错力量使其不会由于某些节点在恶意攻击中的损坏而导致整个系统的崩侦查敌方地形和布防，定位攻击目标，评估损失，侦查和探测核、生物和化学攻击。环境应用等。医疗应用要突破很多技术瓶颈。空间探究节点实现对星球外表长时间的监测，应当是一种经济可行的方案。NASA(美国国家航空与航天局)的JPL(JetPropulsionLaboratory)SensorsWebs境监测工程中进展测试和进一步完善。商务应用器的本地掌握、车辆防盗系统、车辆的追踪与监控等。[13]物联网与传感器网络的区分和联系人到物品(HumantoThing，H2T)，人到人(HumantoHuman，H2H)意义上的互联网没有考虑的、对于任何物品连接的问题。线传感器网络并没有赐予T2T(ThingtoThing，T2T)的连接力量，更不具备与物联网的开发。[12]但是，国防工业出版社2023年出版的《无线传感器网络理论、技术与实现》[22]Actuator。掌握功能的存在拓展了无线传感器网络的概念，一些争论者将同时兼具这两种功能的网络称为无线传感器和执行器网络〔WSAN将侧类网络称为无线传感器网络，虽然它们也可能包含有掌握功能。”RFID。RFIDRFIDRFIDRFID相互融合和系统集成将极大地推动物联网的应用，其应用前景不行估量。4传感网是以感知为目的，实现人与人、