物联网组网技术

本科学年论文（设计）

学 院 计算机与信息技术学院

专 业 物联网工程

年 级 2014级

姓 名 豪杰

论文（设计）题目 物联网组网技术及案例分析 指导教师 郭华平 职称 讲师

学号：

2016 年 06月 12日

物联网组网技术及案例分析

学生：豪杰学号：

计算机与信息技术学院物联网工程专业

指导教师：郭华平职称：讲师

摘要: 在对物联网概念进行简要介绍后，给出了物联网的组成结构模型，重点对传感网络的接入方式，包括多跳接入方式和单跳接入方式进行阐述。接着研究了物联网重要环节射频识别技术的原理和组成。最后融合物联网结构模型与射频识别技术，结合电力行业中对设备进行综合管理的应用需求，设计了物联网技术在电力设备巡检智能化管理中的一种应用方案。

关键词: 物联网/ 射频识别/ 无线传感器网络/ 现场总线网络/ 智能巡检

Abstract: After a brief introduction of the concept of Internet of things, gives the structure model of the Internet of things, focus on sensor network access, including multiple jumped access and single access. Then studied the important link of things the principle of radio frequency identification technology and composition. The final fusion iot structure model and radio frequency identification technology, combining with the application of comprehensive management of equipment in the power industry requirements, design the Internet of things technology in the electric power equipment inspection in an application plan of the intelligent management.

Keywords: the Internet of things radio frequency

identification wireless sensor networks field bus

networks intellect routing inspection

1.什么是物联网？

物联网是在互联网基础上发展起来的一种网络, 其末端延伸和扩展到了物品的智能化管理。把任何物品通过信息传感设备, 按约定的协议与互联网相连接, 进行信息交换和通信, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理, 就构成了物联网的概念。物联网有别于互联网, 互联网主要目的是构建一个全球性的信息通信计算机网络,而物联网则主要从应用出发, 利用互联网( 包括无线通信网) 的网络资源进行业务信息的传送, 是互联网、移动通信网络应用的延伸, 是自动化控制、遥测遥控及信息应用技术的综合展现。

2.物联网的结构和技术有哪些？

2.1组网结构

从物联网信息的角度看物联网需要解决物品信息的标识、感知、处理和传送

4 个环节, 分别由不同的系统实现。根据物联网的功能或组网方式可划分为 3 个大的子系统: 一是传感网络, 实现物品信息的标识、感知, 也被称为物品信息的自动识别, 并按传输网络协议转发给传输网络; 二是传输网络, 实现物品信息传送和处理, 即通过现有的或未来的 NGN 网络, 实现数据的传输与计算; 三是控制网络, 接收传输网络的远端管理信息, 实现对物品的现场处理或控制。

2.2传感网络

传感网络是指将多个物品的传感器系统相连接的自组织网络, 通常是无线的并以多跳方式接入传输网络( 互联网) , 称为无线传感器网络, 它是无线自组织网络( AdHoc) 的一个重要分支。无线传感器网络的各传感器结点监测本地环境的变化, 收集和处理相关的传感信息, 并通过转发、协作来实现各传感器之间的通信和资源共享, 进而实现以多跳方式与网关机的通信并接入互联网。根据应用情况也可简化, 将物品的传感器系统直接( 单跳方式) 接入传输网络( 互联网) , 如目前的 RFID 阅读器就主要采用这种单跳接入方式。

2.3传输网络

与传感网络和控制网络连接的传输网络可以是Internet网络、移动通信网络、企业网等各种公用或专用网络。考虑到物联网的目标是对任何物品进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理, 它需要大量地址信息和大量的运算处理, 因此必须引入新的结构和信息处理方式, 如 IPV6 和云计算等最新技术处理物联网的海量信息。

2.4射频识别技术

物品信息的自动识别, 包括物品识别、定位和跟踪, 是物联网的关键技术, 在这方面近期以射频识别( RFID) 技术等发展最快、应用最广。

RFID 射频识别是一种非接触式的自动识别技术, 它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据, 识别工作无需人工干预, 可工作于各种恶劣环境。一套完整的 RFID 系统, 是由阅读器( Reader) 与电子标签( TAG) 也就是所谓的应答器( Transponder) 及应用软件系统 3 部分所组成, 其工作原理是 Reader 发射一特定频率的无线电波能量给 Transponder, 用以驱动 Transponder 电路将部的数据送出, 此时 Reader 便依序接收解读数据, 送给应用程序做相应的处理。

与条形码、磁卡和接触式 IC 卡等其它标签相比, 射频识别标签的优势明显, 它可以容纳大量信息, 能反复修改, 识别的功能、效率也得到了大大提升, 可以同时远距离识别多个高速运动的物体。从理论上说, 装上射频标签后, 全世界的物品都将拥有一个独一无二、功能强大、非接触快速读取的。

实际应用时, 把 RFID 标签置在各个需要智能化管理的物品上, 把 RFID 读写器( 阅读器) 置入传感系统中, 并以单跳方式( 包括有线方式和无线方式) 连入传输网络( 互联网) 。

3.案例分析

3.1智能家居

智能家居（英文：smart home, home automation）是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

<1>设计理念

智能家居控制的发展关键在于设计理念以及经营者的心态，市场目标客户真正需要什么东西，挣什么样的钱都要慎重考虑，如果只注重签单，不设身处地的为客户着想，不兼顾智能解决未来的发展，提供片面的智能家居解决方案，而不考虑客户的适用性，是不可取的，是急功近利的表现，这不仅降低了智能家居的应用效果，还不利于整个智能家居行业的发展。智能家居控制系统的经营商更要本着消费者至上的理念，本着从客户利益出发心态，以认真、负责、诚信的态度，真正的从客户的实际需求出发，用心服务，用心为客户做智能家居控制设计和解决方案，把工程做好，让客户花最少的钱得到最大化的实惠，才是企业发展之道，才是智能家居行业发展之道。

<2>功能服务

1．始终在线的网络服务，与互联网随时相连，为在家办公提供了方便条件。