物联网体系与标准重点内容(1)
最全物联网入门知识总结文
最全物联网入门知识总结文物联网(Internet of Things, IoT)是近年来快速发展的一个领域,它将传感器、设备、云计算、人工智能等技术相结合,实现物品之间的互联互通和数据共享。
物联网已经在各个领域得到了广泛的应用,如智能家居、智能城市、工业自动化等。
物联网的前景非常广阔,它可以通过传感器收集大量的数据,并通过云计算进行存储和分析,从而为决策提供支持。
例如,在智能交通系统中,可以通过传感器收集交通流量数据,通过分析这些数据,可以优化交通信号灯的控制,减少交通拥堵。
另外,物联网还可以实现物品的远程控制和监控,例如可以通过手机远程控制家里的电灯,或者通过摄像头监控家里的安全情况。
为了了解物联网的基本知识,我们需要从以下几个方面来了解:1. 物联网的组成:物联网由传感器、通信网络、云计算和应用组成。
传感器是采集数据的设备,可以感知和测量各种物理量,如温度、湿度、光照等。
通信网络可以将传感器采集的数据传输到云端进行处理和存储。
云计算是用来存储和分析数据的平台,可以利用大数据和人工智能技术对数据进行处理和分析。
应用则是对物联网的应用场景的具体实现。
2. 物联网的通信技术:物联网中的设备需要通过通信技术进行互联,常见的通信技术包括无线传感器网络、蜂窝网络、蓝牙、Wi-Fi等。
选择合适的通信技术需要考虑设备的功耗、传输距离、传输速率等因素。
3. 物联网的安全性:由于物联网中涉及到大量的数据传输和存储,安全性成为物联网发展的重要问题。
物联网的安全性包括设备安全、数据安全和网络安全等方面。
设备安全可以通过硬件加密等手段来保护设备的安全性;数据安全可以通过加密算法和访问控制等技术来保护数据的安全性;网络安全可以通过防火墙、入侵检测等技术来保护物联网的网络安全。
4. 物联网的应用场景:物联网的应用场景非常广泛,包括智能家居、智能城市、工业自动化、智能农业等。
在智能家居中,可以通过物联网实现家庭设备的互联互通,如智能电视、智能空调、智能门锁等;在智能城市中,可以通过物联网优化城市交通、节约能源等;在工业自动化中,可以通过物联网实现设备的远程监控和控制。
物联网技术和相关标准
物联网发展关键在于应用,要以行业应用作为切入点,提出解决方案。 鼓励和支持在公共安全、生产管理与控制、现代物流与供应链管理、 交通管理、节能减排、电力安全等领域推广应用,打造物联网智能城 市平台,为物联网大规模应用提供经验。
标准与测试关键技术
物联网的标准化正在进行中。标准化对任何大规模部署的面向大众的 技术而言都是必要的。虽然国际标准化组织、欧洲(ETSI)、美国 EPCglobal、ISO 等国际性标准化组织在物联网相关的 RFID 技术、传 感器技术、短程无线通讯等的标准化方面做了大量的工作,但是建立 全球共同遵守的权威统一的标准,还有很长的路要走。
数字,识别子 1+14位
7条,利用开始结 9条,可用字母, 3条3空格,高密 4条4空格,高密
束可做分类
低密度
度
度。共16位
用途 共同商品码
小商品标签,菜 单码,标准物流 记号
RFID 关键技术和产业化研究
自动识别技术能一次性读取多个标签、可多次读写、数据的记忆容量 大、成本低、体积小、使用方便、可靠性高和使用寿命长等,可以在 被标识的物体高速运动的情况下工作、耐受户外恶劣环境等,是物联 网识别管理对象,采集信息的主要手段,实现物联网的关键技术。 RFID 系统包括电子标签和读写器二个部份,电子标签要附着在每个 待识别的物品上,使用量大,技术复杂,要求高,是物联网需研究的 重要课题。在电子标签方面主要研究内容包括: 标签芯片设计和超低功耗电路研究; 基于不同应用对象的超高频和微波频段 RFID 标签天线研究; 电子标签封装技术装备开发; 标签芯片的安全算法及其实现技术研究; 在读写器方面重点研究: 开发符合中国 UHF 无线频谱规范和国家空间接口标准的 UHF 读 写器芯片;
物联网知识点总结
物联网知识点总结一、物联网概述物联网(Internet of Things,IoT),是指通过国际互联网为网络链接传感器、执行器、设备、仪器仪表与其他智能化设备,构成一个动态商业和社会网络,提供各类信息服务。
物联网的概念最早由麻省理工学院学者凯文·奥尔迪斯在1999年提出,是指通过互联网技术将地球上的一切连接在一起。
从而将世界变成一个互连的网络,使得人、机、物之间都能进行信息交互和共享。
物联网的核心概念是物与物的连接,即把所有的物品与互联网相连接,以实现沟通和互动。
这种智能的物联网系统可以使人们实时地获取信息、监控和控制设备,提高效率、降低成本、提升生活质量。
物联网技术的快速发展,将深刻改变人们的生活方式,推动工业生产方式的创新,同时也带来了一些挑战。
物联网的应用领域非常广泛,包括智能家居、智能交通、健康医疗、智慧城市、智能制造等。
随着5G技术的发展,物联网将进入一个新的发展阶段,更多的新应用和商业模式将不断涌现。
二、物联网的技术构成1.传感器技术传感器是物联网中的重要组成部分,主要用于感知环境中的各种信息,包括温度、湿度、光照、压力、速度、加速度、位置等。
传感器的种类繁多,包括光学传感器、声学传感器、化学传感器、生物传感器等。
传感器通过感知环境中的数据,并将其转换成电信号输出给控制系统,从而实现对环境的监测和控制。
2.无线通信技术无线通信技术是实现物联网的关键技术之一,包括蜂窝网络、WLAN、蓝牙、ZigBee、NFC等。
蜂窝网络是物联网中主要的通信方式,目前主要应用于4G和5G网络。
WLAN是无线局域网技术,通过Wi-Fi实现设备间的连接。
蓝牙技术是一种短距离通信技术,广泛应用于智能家居和智能穿戴设备。
ZigBee技术是一种低功耗的无线通信技术,适用于物联网设备之间的互联互通。
NFC技术是近场无线通信技术,用于移动支付和智能门锁等场景。
3.云计算技术物联网所产生的海量数据需要进行存储、分析和处理,这就需要借助云计算技术。
6.1知识点1 物联网的知识体系
22 物联网的知识体系与课程安排物联网作为战略新兴产业的重要组成部分,它需要宽厚的技术基础,而掌握技术是需要知识学习作为其支撑的。
22.0 物联网的知识体系在物联网蓬勃发展的同时,相关统一协议的制定工作正在迅速推进,无论是美国、欧盟、日本、中国等物联网积极推进国,还是国际电信联盟等国际组织,都提出了自己的协议方案,都力图使其上升为国际标准。
但是,目前还没有世界公认的物联网通用规范协议。
不可否认的是,整体上物联网分为软件、硬件两大部分。
软件部分即为物联网的应用服务层,包括应用、支撑两部分。
硬件部分分为网络传输层和感知控制层,分别对应传输部分和感知部分。
软件部分大都基于互联网的TCP/IP通信协议,而硬件部分则有GPRS、传感器等通信协议。
通过介绍物联网的主要技术,分析其知识点、知识单元、知识体系,来帮助学生掌握实用的软件、硬件技术和平台,理解物联网的学科基础,从而真正领悟物联网的本质。
物联网工程是教育部批准新设立的战略性新兴产业相关本科专业,学科基础一般依靠计算机科学与技术、信息与通信工程、智能科学与技术、控制科学与工程等主干学科。
其主要课程大致如下:计算导论与程序设计、电路与电子学基础、离散数学、数字逻辑与数字系统、物联网技术导论、信号与系统、算法与数据结构、计算机组成原理、通信原理、操作系统、计算机网络、现代交换原理、数据库系统原理、计算机系统结构、人工智能、传感器技术与系统、控制论基础、算法设计与分析、信息与网络安全、无线传感器网络、物联网信息处理技术、RFID技术、物联网工程实践、云计算、服务计算、多媒体技术、物流工程与系统、现代通信网等。
按照一般工程专业划分,物联网工程可分为三大知识领域:通识基础类知识领域、综合管理类知识领域和专业技术类知识领域。
22.1 物联网工程知识领域物联网工程专业涉及以下三个知识领域:(1)通识基础类知识领域:“非专业、非职业性的教育”,通过这部分知识的学习让同学们掌握最基本的常识性知识。
物联网安全标准体系建设的重点内容有哪些
物联网安全标准体系建设的重点内容有哪些在当今数字化的时代,物联网已经深入到我们生活的方方面面,从智能家居设备到工业自动化系统,从智能交通到医疗保健。
然而,随着物联网的广泛应用,安全问题也日益凸显。
为了保障物联网的安全可靠运行,建立一套完善的物联网安全标准体系至关重要。
那么,物联网安全标准体系建设的重点内容究竟有哪些呢?首先,身份认证与访问控制是物联网安全标准体系中的关键一环。
在物联网环境中,设备众多且类型各异,如何准确识别和验证设备及用户的身份,成为保障安全的基础。
这就需要制定严格的身份认证机制,例如采用强密码、生物识别技术、数字证书等多种方式相结合,确保只有合法的设备和用户能够接入网络。
同时,访问控制策略也必不可少,根据不同的用户角色和设备类型,设定相应的访问权限,限制对敏感数据和功能的操作,防止未经授权的访问和滥用。
其次,数据加密与隐私保护是重中之重。
物联网设备会产生大量的数据,这些数据包含着个人隐私、商业机密等重要信息。
因此,必须建立数据加密标准,确保数据在传输和存储过程中的保密性和完整性。
采用先进的加密算法,如 AES 等,对数据进行加密处理,使未经授权的人员无法获取和解读数据。
此外,还需要制定隐私保护政策和规范,明确数据的收集、使用和存储规则,保障用户的隐私权。
再者,设备安全是物联网安全的核心要素。
物联网设备往往存在计算资源有限、运行环境复杂等特点,这使得它们更容易受到攻击。
因此,需要制定设备的安全标准,包括硬件安全、软件安全和操作系统安全等方面。
在硬件设计上,应考虑防篡改、防物理攻击等措施;在软件方面,要确保设备的操作系统和应用程序及时更新补丁,修复漏洞。
同时,对设备的供应链进行安全管理,防止恶意软件在生产环节被植入。
网络通信安全也是不可忽视的部分。
物联网中的通信方式多种多样,如蓝牙、Zigbee、WiFi 等,每种通信方式都有其独特的安全挑战。
因此,需要针对不同的通信协议制定相应的安全标准,包括加密通信、身份验证、网络访问控制等。
物联网技术及其标准-new
物联网描绘了人类未来全新的信息活动场景:让所有的物品都与网络实现任何时间和任何地点的无处不在的连接。
人们可以通过对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件,形成信息化解决方案。
目前很多全球主要国家都制订了开发物联网的长期发展计划。
中国已经把物联网明确列入《国家中长期科学技术发展规划(2006—2020年)》和《2050年国家产业发展路线图》。
物联网作为一个新的领域有些什么关键技术?物联网领域标准化方面进展如何?本文将对此进行初步探讨。
1 物联网关键技术物联网技术不是对现有技术的颠覆性革命,而是通过对现有技术的综合运用。
物联网技术融合现有技术实现全新的通信模式转变,同时,通过融合也必定会对现有技术提出改进和提升的要求,催生出一些新的技术。
在通信业界,物联网通常被公认为有3个层次,从下到上依次是感知层、传送层和应用层,如图1所示。
如果拿人来比喻的话,感知层就像皮肤和五官,用来识别物体,采集信息;传送层则是神经系统,将信息传递到大脑进行处理;应用层类似人们从事的各种复杂的事情,完成各种不同的应用。
物联网涉及的关键技术非常多,从传感器技术到通信网络技术,从嵌入式微处理节点到计算机软件系统,包含了自动控制、通信、计算机等不同领域,是跨学科的综合应用。
(1)感知层物联网的感知层主要完成信息的采集、转换和收集。
感知层包含两个部分:传感器(或控制器)、短距离传输网络。
传感器(或控制器)用来进行数据采集及实现控制,短距离传输网络将传感器收集的数据发送到网关或将应用平台控制指令发送到控制器。
感知层的关键技术主要为传感器技术和短距离传输网络技术,例如射频标识(RFID)标签与用来识别RFID信息的扫描仪、视频采集的摄像头和各种传感器中的传感与控制技术、短距离无线通信技术(包括由短距离传输技术组成的无线传感网技术)。
在实现这些技术的过程中,又涉及到芯片研发、通信协议研究、RFID材料研究、智能节点供电等细分领域。
(2)传送层物联网的传送层主要完成信息传递和处理,传送层包括两个部分:接入单元、接入网络。
物联网技术及其标准
物联网技术及其标准物联网描绘了人类未来全新的信息活动场景:让所有的物品都与网络实现任何时间和任何地点的无处不在的连接。
人们可以通过对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件,形成信息化解决方案。
目前很多全球主要国家都制订了开发物联网的长期发展计划。
中国已经把物联网明确列入《国家中长期科学技术发展规划(2006—2020年)》和《2050年国家产业发展路线图》。
物联网作为一个新的领域有些什么关键技术?物联网领域标准化方面进展如何?本文将对此进行初步探讨。
1 物联网关键技术物联网技术不是对现有技术的颠覆性革命,而是通过对现有技术的综合运用。
物联网技术融合现有技术实现全新的通信模式转变,同时,通过融合也必定会对现有技术提出改进和提升的要求,催生出一些新的技术。
在通信业界,物联网通常被公认为有3个层次,从下到上依次是感知层、传送层和应用层,如图1所示。
如果拿人来比喻的话,感知层就像皮肤和五官,用来识别物体,采集信息;传送层则是神经系统,将信息传递到大脑进行处理;应用层类似人们从事的各种复杂的事情,完成各种不同的应用。
物联网涉及的关键技术非常多,从传感器技术到通信网络技术,从嵌入式微处理节点到计算机软件系统,包含了自动控制、通信、计算机等不同领域,是跨学科的综合应用。
(1)感知层物联网的感知层主要完成信息的采集、转换和收集。
感知层包含两个部分:传感器(或控制器)、短距离传输网络。
传感器(或控制器)用来进行数据采集及实现控制,短距离传输网络将传感器收集的数据发送到网关或将应用平台控制指令发送到控制器。
感知层的关键技术主要为传感器技术和短距离传输网络技术,例如射频标识(RFID)标签与用来识别RFID信息的扫描仪、视频采集的摄像头和各种传感器中的传感与控制技术、短距离无线通信技术(包括由短距离传输技术组成的无线传感网技术)。
在实现这些技术的过程中,又涉及到芯片研发、通信协议研究、RFID材料研究、智能节点供电等细分领域。
物联网标准体系-国家标准工作组
03
物联网标准体系框架
感知层标准
传感器接口与数据格式
制定传感器接口规范,统一传感器数 据格式,确保不同传感器之间的互操 作性。
感知数据处理
规范感知数据的采集、处理、存储和 传输,提高感知数据的准确性和可靠 性。
网络层标准
通信协议
制定物联网通信协议,包括数据传输协议、路由协议和组网协议,保障物联网 设备间的信息传输。
国内外标准化组织竞争
国内外标准化组织在物联网标准制定方面存在竞 争,为了抢占制高点,我国需要建立自己的物联 网标准体系。
产业发展的需要
物联网产业的发展需要标准的规范和引导,国家 标准工作组的成立将有助于推动我国物联网产业 的健康发展。
国家标准工作组的组织架构
组长单位
负责组织协调工作组的各项工作, 制定工作组的工作计划和目标, 监督工作组的工作进展情况。
建设物联网标准验证平台
提供物联网标准验证服务,促进标准的落地实施和应用。
推动物联网示范工程建设
通过示范工程,展示物联网技术的应用效果和价值,促进物联网的 普及和应用。
参与国际物联网标准的制定和推广
参与国际物联网标准组织
积极参与国际物联网标准组织,如ISO/IEC JTC1、IEEE等,参与国际物联网标准的制定和修订。
网络管理与安全
规定网络管理、网络安全和数据加密等方面的技术要求,确保物联网网络的安 全稳定运行。
应用层标准
应用接口
制定应用层标准接口,规范应用软件与物联网设备之间的交 互方式。
行业应用规范
针对不同行业的应用需求,制定相应的应用规范和标准,推 动物联网在各行业的普及和应用。
共性技术标准
数据交换标准
农业物联网
物联网体系结构及其标准化
2、网络化:未来的物联网技术将更加网络化,实现各种设备的无缝连接和协 同工作。例如,智能制造系统可以通过网络连接各种设备和机器,实现生产过 程的自动化和优化。
3、平台化:未来的物联网技术将更加平台化,以云平台为基础,实现各种应 用的集成和融合。例如,智慧城市可以将各种智能化设备和系统连接在一起, 实现城市管理的全面智能化。
4、安全性更加强化:针对安全和隐私问题,未来的物联网技术将采用更加先 进的技术手段和方法,加强数据保护和隐私保护能力。例如,采用先进的加密 技术和访问控制技术,保护用户数据的安全和隐私。
总之,物联网技术作为推动社会发展的重要力量,将在未来发挥更加重要的作 用。我们应积极面对并解决物联网技术在应用实践中面临的挑战与问题,不断 推进这一领域的技术进步和应用拓展。
参考内容
物联网(IoT)技术正日益成为推动全球数字经济发展的重要引擎。在这个万 物互联的时代,物联网技术应用于各个领域,如智慧农业、智能制造、智慧医 疗和智慧城市等,为实现数字化、网络化、智能化的目标奠定了基础。本次演 示将深入探讨物联网技术的应用实践及其体系结构,以期为相关领域的研究和 实践提供有益的参考。
3、智慧医疗物联网技术在智慧医疗领域的应用也日益广泛。例如,通过可穿 戴设备对病人进行实时健康监测,实现远程医疗和个性化治疗。此外,物联网 技术还应用于医疗废弃物跟踪和处理,为医疗安全保驾护航。
4、智慧城市物联网技术在智慧城市建设中发挥了重要作用。通过部署传感器 和智能化设备,实现对城市环境的实时监控和管理。例如,智能交通系统可以 通过感知设备获取交通状况,为市民提供更加便捷的出行服务。
物联网已广泛应用于各个领域,如智慧家居、智慧医疗、智慧城市等。在智慧 家居领域,物联网技术可以将各种智能设备连接在一起,实现智能化控制和管 理,提高生活的便利性和舒适度;在智慧医疗方面,物联网技术可以实现远程 监控、健康管理、智能化诊断等功能,提高医疗效率和精度;在智慧城市领域, 物联网技术可以实现对城市各种资源的智能化管理和优化配置,提高城市的管 理水平和可持续发展能力。
物联网技术标准概述
物联网技术标准概述物联网技术标准是指为了保证物联网系统的互操作性、安全性和可靠性,规范和统一物联网技术的相关标准和规范。
物联网技术标准的制定对于推动物联网产业的发展,促进物联网技术的应用和推广具有重要的意义。
本文将对物联网技术标准进行概述,介绍其主要内容和作用。
首先,物联网技术标准涉及的范围非常广泛,包括物联网系统架构、协议标准、数据安全标准、设备接入标准、应用接口标准等多个方面。
其中,物联网系统架构标准是指物联网系统的整体框架和组成部分,包括物联网节点、传感器、通信网络、数据处理中心等,这些标准的制定可以帮助不同厂商的设备和系统实现互联互通。
协议标准则是指物联网设备之间通信所采用的协议规范,例如物联网协议栈、传输协议、网络协议等,这些标准的制定可以确保不同厂商的设备之间能够顺利地进行数据交换和通信。
其次,物联网技术标准的作用主要体现在以下几个方面。
首先,物联网技术标准可以促进物联网产业的健康发展。
通过统一的技术标准,可以避免各个厂商为了兼容其他厂商的设备而进行定制化开发,降低了整体系统的成本,同时也提高了系统的稳定性和可靠性。
其次,物联网技术标准可以促进物联网技术的应用和推广。
统一的技术标准可以降低技术应用的门槛,加速了物联网技术的应用和推广,推动了物联网技术在各个领域的深入应用。
最后,物联网技术标准可以提高物联网系统的安全性。
通过制定数据安全标准、设备接入标准等,可以有效地保护物联网系统的数据安全,防范各种网络攻击和数据泄露。
总之,物联网技术标准的制定对于推动物联网技术的发展和应用具有重要的意义。
随着物联网技术的不断发展,未来物联网技术标准将会更加完善,涵盖的范围也会更加广泛,为物联网技术的发展提供更加有力的支持。
希望通过本文的概述,能够对物联网技术标准有一个初步的了解,为相关领域的研究和实践提供一定的参考和指导。
物联网标准体系
物联网标准体系物联网(Internet of Things, IoT)作为信息技术和传感器技术的结合,正在逐渐改变着我们的生活和工作方式。
然而,由于物联网涉及到众多设备、技术和应用,因此需要建立一套完善的标准体系来规范和统一物联网的发展。
本文将就物联网标准体系进行探讨,旨在为相关领域的从业者提供参考和借鉴。
首先,物联网标准体系应包括物联网的基础标准和行业标准两个方面。
基础标准主要涉及到物联网的通信协议、数据安全、身份识别等方面,而行业标准则是针对特定行业的物联网应用而制定的标准,比如智能家居、智慧城市、工业物联网等。
这两方面的标准相辅相成,共同构建了物联网的标准体系。
其次,物联网标准体系的建立需要充分考虑到国际化和开放性。
物联网是一个全球性的概念,涉及到各种不同国家和地区的设备和应用,因此其标准体系应当具有国际化的视野和开放的姿态,吸纳各方的意见和建议,形成一套通用的标准体系。
只有这样,才能推动物联网在全球范围内的健康发展。
再者,物联网标准体系的建立需要与技术的发展和应用的需求相结合。
随着物联网技术的不断进步和应用场景的不断扩展,物联网标准体系也需要不断更新和完善。
只有紧跟技术和市场的步伐,才能确保标准体系的实用性和有效性。
最后,物联网标准体系的建立需要各方的共同努力。
在制定和推广物联网标准体系的过程中,需要政府、企业、研究机构和行业组织等各方的积极参与和合作。
只有形成多方共识,才能确保标准体系的权威性和可操作性。
综上所述,物联网标准体系的建立是推动物联网健康发展的关键。
只有建立完善的标准体系,才能规范和引导物联网的发展,推动物联网技术和应用向着更加成熟和普及的方向发展。
希望各方能够共同努力,推动物联网标准体系的建立和完善,为物联网行业的可持续发展做出贡献。
物联网基础知识
物联网基础知识在当今科技飞速发展的时代,物联网(Internet of Things,简称IoT)已经成为了一个热门话题。
它正在悄然改变着我们的生活和工作方式,为我们带来前所未有的便利和效率。
那么,究竟什么是物联网呢?简单来说,物联网就是让各种物品通过网络相互连接、相互通信,并能够实现智能化的控制和管理。
想象一下,您的家里的电器、家具,甚至您的衣服、鞋子,都能够连接到互联网,与您的手机或其他设备进行交互,为您提供个性化的服务和便捷的体验,这就是物联网的魅力所在。
物联网的核心要素包括感知层、网络层和应用层。
感知层就像是物联网的“感觉器官”,它由各种传感器、射频识别(RFID)标签、摄像头等设备组成,负责采集物品的各种信息,比如温度、湿度、位置、状态等。
这些设备能够将采集到的信息转化为数字信号,然后通过网络层传输到应用层进行处理和分析。
网络层则是物联网的“传输通道”,它负责将感知层采集到的信息安全、快速地传输到应用层。
目前,物联网常用的网络技术包括蓝牙、WiFi、Zigbee、移动通信网络(如 4G、5G)等。
不同的网络技术具有不同的特点和适用场景,比如蓝牙适用于短距离、低功耗的设备连接,而 5G 则能够提供高速、低延迟的通信服务,适用于对网络性能要求较高的应用场景。
应用层是物联网的“大脑”,它负责对感知层采集到的信息进行处理、分析和应用。
通过大数据、云计算、人工智能等技术,应用层能够将海量的物联网数据转化为有价值的信息和服务,为用户提供智能化的决策支持和个性化的体验。
例如,在智能家居领域,应用层可以根据用户的习惯和需求,自动控制家电的开关、调节室内的温度和湿度;在智能交通领域,应用层可以实时监测交通流量、优化信号灯控制,提高交通效率。
物联网的应用场景非常广泛,涵盖了我们生活和工作的方方面面。
在智能家居方面,您可以通过手机远程控制家中的灯光、窗帘、空调等设备,还可以实现智能安防、智能门锁等功能,让您的家变得更加安全、舒适和便捷。
物联网核心技术和知识体系
6
无源EPC电子标签 无需电池 直径1.6X1.6X0.001 CM 总量0.002克
7
越来越小的无线网络终端节点 带来了全新的应用和市场空间
无线网络节点的微型化和微功耗化,加 上SOC芯片大幅度降价:16位单片机 MSP430G系列,价格下降到0.25美元, 32位M0单片机,价格下降到0.5美元;无 线单片机也下降到接近1美元;而且待机 功耗下降到1微安以下;这样,物联网技 术将以很快的速度,进入家电和消费电子 市场,衍生出全新应用;手持,轻薄,网 络化,微功耗是主要特点和主要卖点;
22
物联网技术趋势研究之四 无线网络协议栈设计越来越难
低功耗蓝牙协议栈
23
IEEE-802.11 协议栈
802.11 协议栈
24
802.15.4 ZIGBEE 协议栈
ZIGBEE 协议栈
25
物联网 教学体系和知识体系
26
物联网教学体系和知识体系
• 前面论述了物联网核心技术和四大主要趋 势,物联网教学体系和知识体系显然必须 围绕这个核心技术来培养物联网人才; • 我们已经初步建立了一个物联网教育体系 和知识体系的框架;并且以《物联网技术 概论》为起步,开始了12本物联网专业教 材的编辑准备工作。
长距离标签
UHF微型标签可以在很远的地方 被准确读取 将大大加快智慧商业应用 长距离UHF标签智慧公交系统 11
物联网技术趋势研究之二 无线网络覆盖范围越来越大
低轨道 卫星数据通讯 3G/4G电信网络
802.11S WIFI网状网
有源RFID网络
12
低轨道卫星数据通讯, 物联网连接更遥远
• 美国最近发射了第二代 低轨道卫星; • 卫星接收模块实现了微 型化,容易实现全球集 装箱,交通工具实时跟 踪联网和监控;
物联网技术体系
物联网技术体系物联网涉及感知、控制、网络通信、微电子、计算机、软件、嵌入式系统、微机电等技术领域,因此物联网涵盖的关键技术也非常多,为了系统分析物联网技术体系,可将物联网技术体系划分为感知关键技术、网络通信关键技术、应用关键技术、共性技术和支撑技术,具体如图3 所示。
图3 物联网技术体系(1)感知、网络通信和应用关键技术感知技术是物联网感知物理世界获取信息和实现物体控制的首要环节。
传感器将物理世界中的物理量、化学量、生物量转化成可供处理的数字信号。
识别技术实现对物联网中物体标识和位置信息的获取。
网络通信技术主要实现物联网数据信息和控制信息的双向传递、路由和控制,重点包括低速近距离无线通信技术、低功耗路由、自组织通信、无线接入M2M 通信增强、IP 承载技术、网络传送技术、异构网络融合接入技术以及认知无线电技术。
海量信息智能处理综合运用高性能计算、人工智能、数据库和模糊计算等技术,对收集的感知数据进行通用处理,重点涉及数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务、信息呈现等。
面向服务的体系架构(Service-oriented Architecture ,SOA)是一种松耦合的软件组件技术,它将应用程序的不同功能模块化,并通过标准化的接口和调用方式联系起来,实现快速可重用的系统开发和部署。
SOA 可提高物联网架构的扩展性,提升应用开发效率,充分整合和复用信息资源。
(2)支撑技术物联网支撑技术包括嵌入式系统、微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)、软件和算法、电源和储能、新材料技术等。
微机电系统可实现对传感器、执行器、处理器、通信模块、电源系统等的高度集成,是支撑传感器节点微型化、智能化的重要技术。
嵌入式系统是满足物联网对设备功能、可靠性、成本、体积、功耗等的综合要求,可以按照不同应用定制裁剪的嵌入式计算机技术,是实现物体智能的重要基础。
软件和算法是实现物联网功能、决定物联网行为的主要技术,重点包括各种物联网计算系统的感知信息处理、交互与优化软件与算法、物联网计算系统体系结构与软件平台研发等。
物联网主要知识
物联网主要知识在当今科技飞速发展的时代,物联网(Internet of Things,简称IoT)已经成为了一个热门话题,并逐渐融入我们的日常生活。
那么,什么是物联网呢?简单来说,物联网就是让各种物品通过网络连接起来,实现智能化的管理和控制。
物联网的核心组成部分包括传感器、网络连接、数据处理和应用程序。
传感器就像是物联网的“眼睛”和“耳朵”,它们能够感知周围环境的各种信息,比如温度、湿度、光照、声音等等。
这些传感器将收集到的数据通过网络连接传输到数据处理中心。
网络连接是物联网的“血管”,负责将数据从传感器传输到目的地。
常见的网络连接技术包括 WiFi、蓝牙、Zigbee 以及移动网络等。
不同的网络连接技术适用于不同的场景,比如WiFi 适用于家庭和办公环境,而移动网络则适用于需要大范围覆盖的应用。
数据处理是物联网的“大脑”,它负责对收集到的大量数据进行分析和处理,提取出有价值的信息。
通过数据分析,我们可以了解设备的运行状态、用户的行为习惯等,从而做出更明智的决策。
应用程序则是物联网的“展示窗口”,它将处理后的数据以直观的方式呈现给用户,并提供相应的控制功能。
比如,智能家居应用可以让用户通过手机远程控制家里的灯光、电器等设备;智能交通应用可以实时监控路况,为司机提供最佳的行车路线。
物联网的应用领域非常广泛。
在智能家居方面,我们可以通过物联网实现对家电的远程控制、智能安防监控、能源管理等。
想象一下,在炎热的夏天,你还在回家的路上就可以提前打开空调,到家就能享受凉爽的环境;当家里有陌生人闯入时,你的手机会立即收到警报。
在智能医疗领域,物联网可以用于病人的远程监护、医疗设备的管理等。
例如,佩戴智能手环可以实时监测病人的心率、血压等生命体征,并将数据传输给医生,方便医生及时了解病人的健康状况。
工业物联网也是一个重要的应用领域。
工厂中的设备可以通过物联网连接起来,实现生产过程的自动化监控和管理,提高生产效率,降低成本。
物联网 标准
物联网标准物联网(Internet of Things,IoT)是指利用互联网技术和传感器技术,将传统的物理世界与互联网相连接,实现各种物体之间的信息交互和智能化控制。
随着物联网技术的不断发展和应用,其标准化工作也越来越受到重视。
物联网标准的制定对于推动物联网技术的发展,促进物联网设备之间的互联互通具有重要意义。
一、物联网标准的意义。
物联网标准的制定和实施,可以有效地推动物联网技术的发展和应用。
首先,物联网标准可以提高物联网设备之间的互操作性,使得不同厂家生产的物联网设备可以实现互联互通,为用户提供更加便利的服务。
其次,物联网标准可以规范物联网设备的通信协议和数据格式,提高物联网系统的安全性和稳定性,保障用户的信息安全。
此外,物联网标准还可以促进物联网产业的健康发展,推动相关产业的融合创新,为经济社会发展带来新的动能。
二、物联网标准的制定机构。
目前,国际上物联网标准的制定工作主要由国际电工委员会(IEC)、国际标准化组织(ISO)、国际电信联盟(ITU)等国际标准化组织负责。
在国内,中国物联网产业联盟、中国电子标准化研究院等机构也积极参与物联网标准的制定工作。
这些机构通过制定物联网相关的技术标准、测试方法和认证规则,推动物联网产业的规范化和标准化发展。
三、物联网标准的内容。
物联网标准的内容涵盖了物联网的各个方面,主要包括物联网设备的通信协议、数据格式、安全性、互操作性、能耗管理等方面。
其中,物联网设备的通信协议是物联网标准的核心内容之一,不同的物联网设备需要遵循统一的通信协议,以实现互联互通。
此外,物联网标准还需要规范物联网设备的数据格式,以确保不同设备之间的数据交换和共享。
另外,物联网设备的安全性和隐私保护也是物联网标准的重要内容,只有保障用户的信息安全,才能推动物联网技术的广泛应用。
四、物联网标准的挑战与展望。
随着物联网技术的不断发展和应用,物联网标准化工作也面临着诸多挑战。
首先,物联网涉及的领域广泛,涉及的技术和行业众多,如何统一各方利益,推动物联网标准的制定和实施,是一个复杂而又艰巨的任务。
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物联网体系与标准重点内容一、选择题(15*2=30分)1、国际标准组织:(各国家成员体、每个国家只有l票投票权)国际标准组织是指得到国际贸易组织( WTO )认可的,并按照WTO TBT 协议所开展标准化工作的三大标准化组织,包括国际标准化组织(International Organization for Standardization, ISO)、国际电工委员会(International Electrotechnical Commission, IEC)、国际电信联盟(International Telecommunication Union, ITU)。
2、区域标准化组织(欧洲三大):欧洲电工标准化委员会(CENELEC)、欧洲标准化委员会(CEN)、欧洲电信联盟(ETSI)。
3、协会和联盟组织:电气与电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)、互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force, IETF)、国际自动化学会(International Society of Automation,ISA )。
(2、3均由公司、企业、单位或个人组成,组成方式相对松散,任何参会成员只要具备了投票的资格,则可行使投票权利。
)4、感知层(由数据采集子层及短距离通信技术和协同信息处理子层组成):数据采集子层通过各种类型的传感器获取物理世界中发生的物理事件和数据信息,涉及:传感器、RFID、多媒体信息采集、二维条码和实时定位等技术。
短距离通信技术和协同信息处理子层将采集到的数据在局部范围内进行协同处理。
5、网络层(将来自感知层的各类信息通过基础承载网络传输到应用层):可作为透明传输的网络层,也可升级以满足未来不同内容传输的要求。
涉及智能路由器、不同网络传输协议的互通、自组织通信等多种网络技术。
其中,全局范围内的标识解析将在该层完成。
该部分除全局标识解析外,其它技术较为成熟,以采用现有标准为主。
6、应用层(对信息资源进行采集、开发和利用(物联网的核心功能)):(1)服务支撑子层的主要功能是根据底层采集的数据,形成与业务需求相适应、实时更新的动态数据资源库。
(2)各业务应用领域可以针对业务类型进行细分,包括绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通、智能电力和环境监测等各类不同的业务服务。
7、物联网标识(标识+解析,标识完成编码标识符注册分配功能,解析完成对分布式数据库元数据的查询功能):(1)、物联网标识主要用于在一定范围内唯一识别物联网中的物理和逻辑实体,并基于此对目标对象进行相关控制和管理,以及相关信息的获取、处理、传送与交换。
标识是指按一定规则赋予物品易于机器和人识别、处理的标识符/代码,它是物联网对象在信息网络中的身份标识,是一个物理编码,它实现了物的数字化。
标识符应满足以下要求:可用于不同的应用、可用来分配给现实世界的实体、被非营利性机构、政府或个人用户发布、全球唯一、能够支持多种标识方案。
标识的分类:对象标识、应用标识、节点标识、通信地址。
解析的类型:对象标识→服务标识→通信地址、服务标识→通信地址、节点标识→通信地址。
(2)、OID:(编码结构为树形结构——分布式数据库)一种应用范围广泛的标识机制标准,OID是与对象相关联的用来无歧义地标识对象的全局唯一的值,可保证对象在通信或信息处理中正确地定位和管理。
通俗地讲 OID 就是网络社会中对象的身份证。
标准规定首先将 OID 转换为域名,进行解析,解析分为两个部分:通用解析和特定应用解析,通用解析得到特定应用解析服务器的地址信息,特定应用解析得到对象的最终信息。
(3)、EPC系统:将互联网与RFID技术有机地结合,以电子产品代码(Electronic Product Code,EPC)作为产品的数字化表示,实现在任何地点、任何时间识别任何事物,即“物联网”的概念。
EPC的通用结构由一个固定长度(8 位)的标头及一系列数字字段组成,代码的总长、结构和功能完全由标头的值决定。
EPC 解析服务主要由ONS(Object Naming Service)构成。
静态ONS,通过EPC查询供应商提供的该类商品的静态信息;动态ONS,通过EPC查询该类商品的更确切信息。
ONS 解析过程采用了DNS的实现原理,其实现架构主要包括两个组成部分: ONS服务器网络——分层管理ONS记录,同时负责对提出的ONS记录查询请求进行响应。
ONS解析器——完成EPC到DNS域名格式的转换,以及解析DNS NAPTR (名称权威指针)记录,获取相关的产品信息访问通道。
(4)、DOI系统:DOI 由两个部分组成:一部分是名字的权威域,或前缀 ;另一部分是在权威域下的本地名字,或称为后缀,两个部分用斜线号(称为/)分开。
为了保证一致性的寻址需要,权威域要求注册申请,并且是全球唯一的,本地名字由所有者自己定义。
DOI 的解析采用 Handle System(一种全球化的名字服务,在互联网上针对数字对象(digital object)提供一种唯一性的标识符)。
解析过程:①在客户端输入一个 Handle后,如123.456/abc,客户端向 Handle System 发出解析请求;② Handle System 接收到这个解析请求后,将解析请求定位到包含此 Handle 相关信息的LHS;③在该 LHS中查询到相关信息,并将此信息返回客户端。
(5)、IP 地址和域名解析:网络中的地址方案分为两种: IP 地址系统和域名地址系统。
这两种地址系统是一一对应的关系。
每一个字符型地址都与特定的IP 地址对应,这个与网络上的数字型 IP 地址相对应的字符型地址,就被称为域名。
域名解析由 DNS 实现。
(6)、CPC(中心产品总分类)编码系统:提供包括经济活动及货物和服务(产品)两个方面的分类,为有关货物、服务和资产的统计资料的国际比较提供了一个框架,是国际统计、国际经济对比的基本工具之一。
(7)、物联网标识原则:ISO/IEC JTC1/SC6 和ITU-T SG17 在抽象语法标识(Abstract Syntax Notation One, ASN.l)和OID领域长期合作制定相关国际标准;ISO/IEC JTC1负责自动识别与数据采集技术的标准化研究(其他还有一些杂乱的组织请自己看PPT)。
我国从事标识标准化工作的主要标准化组织包括全国信息技术标准化技术委员会、全国物流信息管理标准化技术委员会、全国信息与文献标准化技术委员会、全国物品编码标准化技术委员会。
(8)、标识的发展:应该建立一整套具有兼容性和可扩展性的标识编码与解析体系。
在统一的标识编码体系中,任何对象都应该保证其具有全局唯一性,而通过解析体系可确保不同的编码能够被有效识别,以及识别与编码相关的对象的属性、服务等信息。
四个阶段:第 1 个阶段是当前属于多种标识方案(ISO、GSl、DOI、IPv6、OID 等)共存的阶段。
在这一阶段各应用领域的编码方案互不兼容,在各自领域内部完成标识和解析。
这个阶段的特点是存在信息孤岛,无法互连互通、互操作。
第 2 个阶段是从2012年至2015年。
在这一阶段,急需建立统一的物联网对象标识方案,初步提出兼容各种标识方案的统一标识体系,并不断完善,逐步形成完备的统一标识体系。
第 3 个阶段是从2015年至2020年。
在这一阶段,标识管理更加规范,标识兼容方案广泛应用,标识编码系统的隐私、加密功能成为人们关注的重点。
第 4 个阶段是从2020年以后。
在这一阶段,标识向“基因”方向发展,物的标识将成为物的重要“基因”元素,基于物品本身特性的标识技术产生和完善,完善物联网中物的身份识别、搜索和发现等服务。
(目前,我国标识技术的发展状况与国际是一致的,尚处于第1个阶段,急需朝第2个阶段发展。
)(9)、物联网标识关键技术研究和重要标准制定:我们要深入研究物联网中物品、地址、消息、服务等各类对象的标识理论与方法,开展国内外相关应用调研,研究并提出组成清晰、关系明确的对象统一标识体系。
(10)、物联网对象统一标识管理与解析系统:在现有互联网基础设施的基础上,根据不同系统对象标识的特点,研制与互联网不尽相同的解析协议和标准,搭建物联网解析体系架构,以满足物联网中编码解析的需求,促进物联网信息的互连互通。
通过研究物联网网络环境中对象的统一动态注册、分配、管理及对公共、专用通信信道系统的配置与接入控制管理,提出分布式物联网编码解析技术,建设物联网编码解析平台,提出分布式物联网编码解析标准和规范,实现安全可靠、信息共享的物联网编码解析服务。
物联网对象统一标识管理与解析系统分为以下两个子系:物联网对象统一标识解析服务子系统、物联网对象统一标识管理子系统。
8、物联网身份识别技术(基于密码技术的各种电子ID身份鉴别技术、基于生物特征识别的识别技术):(1)、电子ID身份识别技术:通行字(一般由数字、字母、特殊字符、控制字符等组成的长为5--8的字符串)识别方式(password)——易记,难于被别人猜中或发现,抗分析能力强,还需要考虑它的选择方法、使用期、长度、分配、存储和管理;持证(token)的方式——嵌有磁条的塑料卡,这类卡通常和个人识别号(PIN)一起使用,而且磁条上记录的数据也易于转录,因此要设法防止仿制。
基于对称密码体制的身份鉴别:用户名/口令鉴别技术——每个用户持有一个口令作为其身份的证明,在验证端,保存有一个数据库来实现用户名与口令的绑定。
(最简单、容易被截获、成本较高、容易被偷窥);动态口令技术——在使用时,SecurID与个人标识符(PIN)结合使用,也就是所谓的双因子认证;Challenge-Response鉴别技术。
基于非对称密码体制的身份识别技术:秘密秘钥。
(2)、个人特征的身份证明:身份证明的基本概念:①必要性②传统的身份证明(徽章、工作证、信用卡、驾驶执照、身份证、护照等)③信息化社会对身份证明的新要求——实现安全、准确、高效和低成本的数字化、自动化、网络化的认证④身份证明技术:又称作识别(Identification)、实体认证(Entity authenticotion)、身份证实(Identity verification)等。
身份证明系统的组成:①示证者P(Prover)(申请者(Claimant))——出示证件的人,提出某种要求;②验证者V(Verifier)——检验示证者提出的证件的正确性和合法性,决定是否满足其要求;③攻击者——可以窃听和伪装示证者骗取验证者的信任。
④可信赖者——参与调解纠纷。