物联网关键技术及其应用
物联网的关键技术及物联网的应用
![物联网的关键技术及物联网的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/c97e3bad9f3143323968011ca300a6c30c22f13b.png)
物联网的关键技术及物联网的应用在当今科技飞速发展的时代,物联网已经成为了一个热门话题。
物联网简单来说,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。
这一概念的实现,依赖于一系列关键技术的支持,同时也在众多领域得到了广泛的应用,给我们的生活和工作带来了巨大的改变。
一、物联网的关键技术(一)传感器技术传感器是物联网中获取信息的关键设备,就像是物联网的“眼睛”和“耳朵”。
它们能够感知物理世界中的各种参数,如温度、湿度、压力、光照等,并将这些信息转换为电信号,以便后续的处理和传输。
随着技术的不断进步,传感器的精度越来越高、体积越来越小、功耗越来越低,为物联网的广泛应用提供了可能。
(二)射频识别技术(RFID)RFID 技术是一种非接触式的自动识别技术,通过无线电波来识别特定目标并读写相关数据。
它由标签、阅读器和天线组成。
标签附着在物品上,存储着物品的相关信息;阅读器通过天线发射无线电波,读取标签中的信息。
RFID 技术在物流、仓储、零售等领域有着广泛的应用,能够大大提高物品管理的效率和准确性。
(三)无线通信技术物联网中的设备需要通过无线通信技术来实现数据的传输。
常见的无线通信技术包括蓝牙、WiFi、Zigbee、NBIoT 等。
这些技术各有特点,适用于不同的场景。
例如,蓝牙适用于短距离、低功耗的设备连接;WiFi 适用于家庭和办公场所的高速数据传输;Zigbee 适用于低速率、低功耗的传感器网络;NBIoT 则适用于大规模的物联网设备连接,具有覆盖广、功耗低等优点。
(四)云计算和大数据技术物联网会产生海量的数据,这些数据需要通过云计算平台进行存储和处理。
云计算提供了强大的计算和存储能力,能够快速处理和分析物联网数据。
同时,大数据技术能够从海量的数据中挖掘出有价值的信息,为决策提供支持。
例如,通过对智能交通系统中车辆行驶数据的分析,可以优化交通信号灯的控制,缓解交通拥堵。
(五)智能控制技术智能控制技术是实现物联网智能化的关键。
物联网关键技术及应用
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物联网关键技术及应用在当今科技飞速发展的时代,物联网已经成为了引领变革的重要力量。
它正逐渐渗透到我们生活的方方面面,从智能家居到工业自动化,从智能交通到医疗健康,物联网的影响无处不在。
那么,究竟什么是物联网?其关键技术有哪些?又有哪些令人瞩目的应用呢?物联网,简单来说,就是将各种设备、物品通过网络连接起来,实现智能化的感知、控制和管理。
它基于互联网,但又超越了传统的互联网,将虚拟的数字世界与现实的物理世界紧密融合。
要实现物联网的强大功能,离不开一系列关键技术的支撑。
首先是传感器技术。
传感器就像是物联网的“眼睛”和“耳朵”,能够感知周围环境的各种信息,如温度、湿度、光照、压力、位置等。
通过传感器,物体能够“说话”,将自身的状态和相关数据传递出去。
其次是射频识别技术(RFID)。
RFID 标签可以附着在物品上,通过无线电波实现对物品的自动识别和跟踪。
这在物流、库存管理等领域发挥着重要作用,大大提高了工作效率和准确性。
然后是无线通信技术。
包括蓝牙、WiFi、Zigbee 等短距离通信技术,以及 4G、5G 等长距离通信技术。
这些技术为物联网设备之间的数据传输提供了可靠的通道,确保信息能够及时、准确地传递。
此外,云计算和大数据技术也是物联网的重要支撑。
物联网产生的海量数据需要强大的计算和存储能力来处理和分析。
云计算平台可以提供弹性的资源,满足不同规模的物联网应用需求;而大数据技术则能够从海量的数据中挖掘出有价值的信息,为决策提供依据。
还有智能控制技术。
通过预设的算法和规则,物联网系统能够对设备进行智能控制,实现自动化的操作和优化。
比如,智能家居中的智能家电可以根据用户的习惯和环境条件自动调节工作模式。
在众多领域中,物联网都有着广泛而深入的应用。
在智能家居领域,物联网让我们的家变得更加智能和便捷。
通过手机 APP,我们可以远程控制家中的灯光、窗帘、空调、门锁等设备,还可以实时监控家中的安全状况。
智能音箱能够听懂我们的指令,为我们播放音乐、查询信息。
物联网关键技术及应用
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2020/10/16
物联网(IOT)的概念
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等等。 ▪ 现在较为普遍的理解是,物联网是将各种信息传感设备, 如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、 激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨 大网络。通过装置在各类物体上的电子标签(RFID)、传 感器、二维码等经过接口与无线网络相连,从而给物体赋 予智能,可以实现人与物体的沟通和对话,也可以实现物 体与物体互相间的沟通和对话。
Internet、WIFI网以及无线通信网络等网络。
3、信息采集层:数据采集指通过包括条码、射频识别、无
线传感器、蓝牙等在内的自动识别与近场通信技术获取物 品编码信息的过程。
4、编码层:编码层是物联网的基石,是物联网信息交换内
容的核心和关键字。 编码是物品、设备、地点、属性等的数字化名称。
LOGO
2020/10/16
若为修改信息的写命令,有关控制逻辑引起电 子标签内部电荷泵提升工作电压,提供电压擦 写E2PROM。若经判断其对应密码和权限不 符,则返回出错信息。
2020/10/16
LOGO
3.1.4 RFID的ISO IEC标准
▪ ISO/IEC(国际标准化组织和国际电工委员会)制定 的RFID标准概况
▪ 技术标准 :ISO/IEC 10536 、ISO/IEC 14443 、 ISO/IEC 18000系列标准 等
一、物联网的概念
1、物联网(IOT)的定义
▪ 早在1995年,比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提 及物联网概念。但是,“物联网”概念的真正提出是在1999 年,由EPCglobal的Auto-ID中心提出,被定义为:把所有 物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实 现智能化识别和管理。
物联网关键技术及其应用研究
![物联网关键技术及其应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/61d254aadbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76e0b.png)
物联网关键技术及其应用研究物联网作为一项新兴的技术,正在快速的发展和普及。
它将物品和设备连接在一起,通过互联网实现相互通信和协同工作。
这种智能化的连接方式对于现代社会的发展有着不可替代的作用。
在物联网的实现过程中,关键技术起着至关重要的作用。
本文将介绍物联网的关键技术及其应用研究。
一、感知技术感知技术是物联网中最为基础的技术之一。
它是指通过各种传感器将人们生活中的各种物品和环境产生的信息数字化,并传输至云端进行分析和处理的过程。
这些传感器可以检测到温度、湿度、气压、光照等各种环境因素,还能够监测到人们的行为习惯、健康状况等信息。
感应技术的应用范围非常广泛,包括智能家居、智能医疗、智慧城市等。
二、通信技术通信技术是物联网最重要的技术之一,它作为连接物体和物体之间的桥梁,使得物体之间可以互相通信。
物联网常用的通信技术包括Zigbee、802.15.4、LTE-M、NBIoT等。
其中,NBIoT技术可以有效地扩大物联网的覆盖范围,并提高连接设备的能耗效率。
NBIoT技术被广泛应用于物联网的智能家居、智能能源管理、智能城市等领域。
三、云计算技术在物联网的实现过程中,云计算技术发挥着至关重要的作用。
云计算可以提供大量的计算资源和存储资源,使得物联网设备的处理能力可以大幅提升。
此外,通过云端的算法和软件程序,可以对感测器获得的数据进行分析,从而提供更加精准的服务。
云计算的应用在智能家居、智慧城市等领域得到了广泛的应用。
四、安全技术随着物联网的不断发展,安全问题已经成为了制约其发展的主要因素之一。
在物联网中,数据通信、存储、传输等都涉及到安全问题。
一旦设备被非法攻击,那么很容易导致实际的财产损失和个人隐私的泄露。
因此,安全技术成为了一个非常重要的研究领域。
目前,物联网的安全技术主要包括密码学技术、权限管理、指令过滤等技术,它们通常被应用于智能家居、工业控制、智慧医疗等领域。
五、大数据技术在物联网中,大量的设备可以产生各种各样的数据,如何对这些数据进行处理和利用,是摆在物联网发展面前的一个难题。
2024版《物联网技术及应用》PPT课件
![2024版《物联网技术及应用》PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/9072528dba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb2da.png)
物流仓储管理
门禁考勤系统
资产管理
食品安全追溯等
2024/1/28
14
近距离无线通信技术比较与选择
常见近距离无线通信技术
1
蓝牙(Bluetooth)
2
紫蜂(ZigBee)
3
2024/1/28
15
近距离无线通信技术比较与选择
01
超宽带(UWB)
02
近场通信(NFC)等
03
技术比较
2024/1/28
16
光电传感器
运动传感器等
2024/1/28
9
传感器类型及工作原理
01
工作原理
2024/1/28
02
03
04
通过敏感元件将被测物理量转 换为电信号
转换电路将电信号转换为易于 处理的标准信号
输出信号供后续电路或系统使 用
10
射频识别(RFID)技术及应用
RFID组成
电子标签(Tag)
阅读器(Reader)
数据泄露风险
物联网设备存储的个人信息和 敏感数据存在泄露风险。
2024/1/28
恶意软件感染
物联网设备可能受到恶意软件 的感染,导致设备被控制或数
据被窃取。
拒绝服务攻击
攻击者可以通过向物联网设备 发送大量请求,使其无法正常
工作。
28
隐私保护策略和法律法规解读
隐私保护策略
企业应制定完善的隐私保护策略, 明确数据收集、存储、使用和共 享的规则,确保用户隐私得到保 护。
2024/1/28
法律法规解读
国家出台了一系列法律法规,如 《网络安全法》、《数据安全法》 等,对物联网安全和隐私保护提出 了明确要求。
工业物联网的关键技术与应用
![工业物联网的关键技术与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/b9b41f1dbdd126fff705cc1755270722192e592b.png)
工业物联网的关键技术与应用工业物联网是以物联网技术为基础,应用于制造业、物流业、能源产业等领域的互联网化转型的一种重要方式。
是未来工业互联网的核心技术之一。
工业物联网与传统的物联网最大的不同在于它更加注重数据的安全性、稳定性以及可靠性。
本文将分析工业物联网的关键技术与应用。
一、物联网关键技术1、传感器技术传感器技术是制造业物联网最重要、最基本的核心技术。
传感器就是能够感知周围环境状态并将这些状态转化为标准的可处理电信号输出的设备。
在制造业中,传感器的使用广泛,如量测温度、压力、湿度、位置、速度等参数。
传感器及其各类设备有着相对完善的产品体系和应用场景,是物联网的重要组成部分。
2、模组技术模组技术是指将多款不同功能的电子元器件、封装芯片和各种传感器等封装在一起,以形成实质性的物联网节点。
模组技术具有小型、低功耗、高安全性、高稳定性的特点。
在制造业中,模组技术应用广泛,如生产流水线上环节检测、冷链运输等。
模组技术促进了物联网在制造业领域的应用与普及。
3、通讯技术通讯技术是物联网关键技术之一,是保障物联网系统正常运行的必要条件,是物联网实现实时传输、实时监控、实时控制的基础。
通讯技术的发展,包括物联网协议、网络应用扩展、信息安全等方面。
在工业物联网中,卫星通讯、短距传输、低功耗蓝牙等通讯技术正在逐步普及。
4、数据分析技术数据分析技术是物联网最需要的一项技术之一,是直接影响工业物联网智能应用的关键技术。
数据分析技术包括大数据、数据挖掘、机器学习、人工智能等。
通过对大量的数据的挖掘和分析,可以更加有效地识别并利用数据中蕴含的信息,实现精准的决策,提高工业生产效率。
二、工业物联网应用1、制造领域在制造领域中,工业物联网主要应用于生产流程、控制过程、设备协作调度、自适应生产调度等方面,大幅度提高生产效率和管理水平,提升企业竞争力。
2、物流领域工业物联网技术在物流领域的应用,主要在于物流过程的自动化、智能化和可追踪,基于物联网技术的集成平台,可以减少人力介入而且信息更加准确,物流效率得到有效提高。
物联网技术的发展趋势及关键技术
![物联网技术的发展趋势及关键技术](https://img.taocdn.com/s3/m/397fbfcabb0d4a7302768e9951e79b896802689f.png)
物联网技术的发展趋势及关键技术随着信息技术的高速发展,人类的生活方式不断改变,如今,物联网技术的发展势头越来越强劲,这种技术将会成为未来智能化生活的主要推动力,而关键的技术也正成为国内外科学家的研究热点。
本文将对物联网技术的发展趋势及关键技术进行探讨。
1. 物联网技术的发展趋势物联网技术是指利用通信、互联网等相关技术,将各种前端设备连接到互联网上,通过云计算、分布式存储等技术实现智能化的数据管理和处理过程。
目前,物联网技术已广泛应用于工业、家庭、医疗等领域,并呈现出以下几个趋势:1.1 无线传感器网络技术快速发展无线传感器网络因其特有的优点而成为物联网技术的基础之一,如今,无线传感器的成本不断下降,其应用场景不断扩大,同时,设备数量也不断增多。
将来,无线传感器网络将成为物联网技术应用中的主要组成部分,带来更为便捷的数据收集和处理。
1.2 物联网行业生态系统的不断拓展目前,物联网技术已在各个领域得到广泛应用,这意味着物联网行业的规模和生态系统将不断扩大,未来将会有更多的企业加入到该行业中来,同时,物联网行业也将逐渐成熟。
1.3 大数据和人工智能技术将赋能物联网技术大数据和人工智能技术是物联网技术的两个重要补充。
随着物联网设备的智能化和人们对数据价值的认识不断提高,将会有更多的AI技术应用到物联网技术中,以弥补人工无法完成的任务。
2. 物联网技术的关键技术物联网技术的快速发展离不开各项关键技术的不断进步和应用。
下面介绍物联网技术的关键技术:2.1 物联网传感器技术物联网传感器技术是物联网技术的基础之一,其作用是将现实物体的信息转换为数字信息,实现数据的采集和传输。
目前,传感器技术正在向着更小、更多样化以及更高集成度方向发展。
2.2 无线通信技术无线通信技术是物联网技术最重要的技术之一。
目前,物联网设备可通过蓝牙、WiFi、Zigbee、NFC等多种通信方式进行连接。
未来,无线通信技术将进一步提高设备连接的效率和稳定性。
物联网的关键技术及物联网的应用
![物联网的关键技术及物联网的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/87217546fbd6195f312b3169a45177232e60e460.png)
物联网的关键技术及物联网的应用在当今科技飞速发展的时代,物联网(Internet of Things,简称IoT)已经成为了引领变革的重要力量。
物联网将各种设备、物体与互联网连接起来,实现了智能化的感知、控制和管理,为我们的生活和工作带来了极大的便利和创新。
接下来,让我们深入探讨一下物联网的关键技术以及其广泛的应用领域。
一、物联网的关键技术1、传感器技术传感器是物联网获取信息的关键设备,它能够感知物理世界中的各种参数,如温度、湿度、压力、光照等,并将这些信息转换为电信号。
随着技术的不断进步,传感器的精度、灵敏度和可靠性不断提高,同时体积越来越小、成本越来越低,为物联网的广泛应用奠定了基础。
2、射频识别技术(RFID)RFID 技术通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据,无需接触即可完成信息的采集和传输。
它在物流、仓储、零售等领域有着广泛的应用,能够实现快速、准确的物品识别和跟踪。
3、无线通信技术物联网中的设备需要通过无线通信技术与网络进行连接和数据传输。
常见的无线通信技术包括蓝牙、WiFi、Zigbee、NBIoT 等。
这些技术各有特点,适用于不同的场景和应用需求。
例如,蓝牙适用于短距离、低功耗的设备连接,而 NBIoT 则适用于大规模的物联网设备接入,具有覆盖广、功耗低等优点。
4、云计算和大数据技术物联网产生的海量数据需要强大的计算和存储能力进行处理和分析。
云计算提供了弹性的计算资源和存储空间,能够满足物联网数据处理的需求。
大数据技术则能够从海量的数据中挖掘出有价值的信息,为决策提供支持。
5、人工智能技术人工智能在物联网中发挥着重要作用,如通过机器学习算法对传感器数据进行预测和分析,实现智能控制和优化。
同时,图像识别、语音识别等人工智能技术也为物联网的人机交互提供了更加自然和便捷的方式。
6、网络安全技术随着物联网设备的增多和应用场景的扩展,网络安全问题日益突出。
保障物联网设备和数据的安全成为了至关重要的任务。
物联网系统的关键技术分析和应用
![物联网系统的关键技术分析和应用](https://img.taocdn.com/s3/m/98cb4f5ddcccda38376baf1ffc4ffe473268fd77.png)
物联网系统的关键技术分析和应用随着社会的不断发展,物联网技术已经成为了未来的重要发展趋势。
物联网系统是指通过网络将各类传感器、设备和计算机系统进行互联,实现信息的实时、准确、高效的传递和处理。
在物联网系统的实现过程中,有一些关键技术需要掌握,下面就来一一分析。
一、传感器技术传感器是物联网系统中最基础的技术之一,它通过感知周围环境的变化,将采集到的数据传递给中央控制系统。
传感器的种类繁多,包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、运动传感器等等。
在实际应用中,如何选取合适的传感器,保证其可靠性和准确性是关键。
同时,传感器的通讯协议也是需要考虑的因素,目前主流的协议有Zigbee、Z-Wave等。
二、无线通信技术物联网系统的传感器和设备都需要通过无线通信技术进行连接和管理。
无线通信技术是物联网系统中必不可少的一项技术,目前主流的无线通信技术包括蓝牙、NFC、WiFi、Zigbee等。
不同的无线通信技术具有各自的优点和适用范围,因此在实际应用中需要根据需求进行选择。
三、云计算技术云计算技术已经成为了信息化时代的主流技术之一,它在物联网系统中的应用也越来越广泛。
云计算技术可以提供强大的运算和存储能力,同时也可以提供强大的数据分析和挖掘能力。
因此,在物联网系统的设计中,将传感器数据上传到云端进行处理是一个很好的选择。
四、大数据技术物联网系统涉及大量的传感器数据,如何对这些数据进行处理和分析是物联网系统的一个关键问题。
目前,大数据技术已经成为了解决这个问题的重要手段之一。
利用大数据技术,可以对物联网系统中产生的大量数据进行处理、分析和挖掘,从而从中发现规律和趋势,为决策提供支持。
五、安全技术在物联网系统中,数据的安全在保障系统稳定和用户隐私方面是至关重要的。
例如,在智能家居系统中,家庭成员的生活信息和个人隐私都需要得到保护。
为了保障数据的安全,需要采取各种措施,例如加密传输、身份认证、安全存储等。
六、智能算法技术物联网系统中的传感器和设备产生的数据量庞大,如何对这些数据进行处理和分析变得尤为重要。
物联网的关键技术及应用
![物联网的关键技术及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/b01d2b510a4e767f5acfa1c7aa00b52acfc79cc6.png)
物联网的关键技术及应用物联网是指通过互联网将各种日常用品、设备和系统连接在一起,实现智能化和自动化的网络。
它是信息技术、通信技术、传感技术和人工智能等领域的综合应用,为我们的生活和工作带来了巨大的变革和便利。
本文将介绍物联网的关键技术,并探讨其在各个领域的具体应用。
一、感知技术感知技术是物联网实现智能化的基础。
它通过传感器等设备对周围环境的信息进行采集和感知,并将这些数据传输至云端进行处理和分析。
感知技术包括环境感知、人体感知和物体感知等多种形式,例如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
这些技术的发展不仅提高了物联设备对环境变化的感知能力,还为各行各业带来了更多的智能化应用。
二、通信技术通信技术是物联网实现设备之间互联互通的核心技术。
物联网需要建立一个庞大的互联网,使各种设备和系统能够实时地进行数据传输和通信。
目前,物联网通信技术主要采用无线通信技术,如蜂窝通信、WiFi、蓝牙和Zigbee等。
这些技术具有广覆盖、低功耗、高可靠性和高安全性等特点,能够满足物联网大规模部署和应用的需求。
三、数据处理技术数据处理技术是物联网实现信息管理和分析的关键环节。
物联网所产生的数据量庞大,需要进行有效的处理和分析,以提取有用信息并支持后续的决策和管理。
数据处理技术包括数据融合、数据挖掘和数据可视化等方法。
通过对大数据的处理和分析,可以实现对物联网系统的优化管理和智能化决策,提升工作效率和生活质量。
四、安全与隐私技术安全与隐私技术是物联网发展过程中亟待解决的问题。
物联网系统具有着广泛的智能化和自动化能力,但也面临着安全风险和隐私泄露的风险。
为了保护物联网系统的安全性和隐私性,需要采取一系列的安全与隐私技术,如身份认证、数据加密、安全传输和访问控制等。
只有确保物联网系统的安全性和隐私性,才能更好地推进其在各个领域的应用。
物联网的应用广泛而多样,正逐渐渗透到各个领域。
以下为物联网在几个主要领域中的应用示例:1. 智能家居:通过物联网技术,智能家居系统可以实现对家庭设备的远程控制和智能化管理,包括智能灯光、智能门锁、智能温控等,提升居住环境的舒适度和便利性。
物联网关键技术有哪些-有什么-包括什么
![物联网关键技术有哪些-有什么-包括什么](https://img.taocdn.com/s3/m/db34579381eb6294dd88d0d233d4b14e85243e37.png)
物联网关键技术有哪些-有什么-包括什么随着物联网的发展越来越迅速,其包涵的技术也逐渐应用我们的生活中。
比如有:无线射频识别(RFID)技术;无线节点技术;地面通信网络;空间卫星通信网络;通信协议;中间件技术等。
1.感知层的关键技术①无线射频识别(RFID)技术无线射频识别(RFID)技术,俗称电子标签(E-Tag),是一种利用射频通信实现的非接触自动识别技术。
RFID系统由射频标签、读写器和应用系统三部分组成,其中射频标签由天线和芯片组成,每个芯片包涵唯一的识别码。
读写器是依据必须要使用相应协议来读写标签信息的设备,通过网络系统进行通信,从而完成对射频标签信息的采集、解码、识别和数据〔管理〕,有手持式和固定式两种。
应用系统主要完成对数据信息的存储和管理,并能对标签进行读写控制。
②无线节点技术无线传感器网络节点的功能组成在不同的应用中有所不同,但一般由数据采集模块、处理模块、无线通信模块、定位系统、运动管理器和能量供应模块组成。
每个节点是一个微型的嵌入式系统,具有网络节点的终端和路由器的双重功能。
除了本地信息收集和数据处理外,它还必须存储、管理和融合从其他节点转发的数据。
2.网络层的关键技术①地面通信网络在通信层,物联网承载网正从人与人的连接走向人与物以及物与物的连接,万物互联是一种必定的趋势。
它要么是有线传输,要么是无线传输。
②空间卫星通信网络物联网是一个无处不在的网络,传统的移动通信网络无法为大面积或特定领域(如沙漠、海洋等)提供高发度、全覆盖的实时数据采集和数据传输服务,导致这些地区的物联网应用缺乏必要的远程通信网络支持。
此外,在严重的灾害条件下,地面基础设施容易遭到破坏和损毁,地面应急网络建设不便,这使得物联网应用和灾害应急监测受到限制。
卫星技术在物联网中的应用正好可以弥补移动通信网络的不够。
3.应用层的关键技术①通信协议物联网的价值在于智能服务或业务的应用。
物联网不是一个 "单一的、孤立的 "网络,它与现有网络进一步融合,延伸并应用于各种网络环境,构成了一个无处不在的网络,其核心基础是业务应用协议的〔制定〕,这也是实现智能服务的基础。
物联网的关键技术及应用
![物联网的关键技术及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/1d703a41a36925c52cc58bd63186bceb18e8ed5d.png)
物联网的关键技术及应用随着科技的发展和互联网的普及,物联网(Internet of Things,简称IoT)已经成为了现代社会中一个热门的概念。
物联网指的是通过无线传感器和网络技术,将物理设备和其他对象连接到互联网,实现智能化管理和自动化控制。
物联网技术在各个领域都有广泛的应用,下面将介绍物联网的关键技术及其应用。
一、感知技术感知技术是物联网的核心技术之一,它通过传感器和控制器来获取现实世界的信息并转换成数据。
目前常见的感知技术包括光学传感器、声学传感器、温度传感器、加速度传感器等。
这些传感器可以测量温度、湿度、压力等物理量,也可以检测环境中的声音、光线等非物理量。
感知技术的应用包括环境监测、智能家居、智能交通等领域。
二、无线通信技术无线通信技术是物联网实现设备之间互联互通的关键技术之一。
它通过无线网络将传感器和控制器连接到互联网,实现设备之间的数据传输和信息交换。
目前常用的无线通信技术包括蓝牙、Zigbee、WiFi、4G、5G等。
无线通信技术的应用包括智能交通、远程监控、智能农业等。
三、云计算和大数据技术云计算和大数据技术是物联网实现数据存储和处理的关键技术。
云计算技术可以提供强大的计算和存储能力,为物联网设备提供运算资源和数据存储空间。
大数据技术可以对来自各个设备的数据进行采集、分析和挖掘,从而发现隐藏在海量数据中的规律和信息。
云计算和大数据技术的应用包括智能城市、智能医疗、智能工厂等。
四、安全与隐私保护技术安全与隐私保护技术是物联网发展的重要保障。
由于物联网涉及到大量的敏感数据和个人隐私,因此加强信息安全和隐私保护是至关重要的。
目前,物联网安全技术主要包括身份认证、数据加密、网络防火墙等。
安全与隐私保护技术的应用包括智能支付、智能家居安全等领域。
五、应用领域物联网的应用领域非常广泛,几乎涵盖了人类社会的各个方面。
在智能交通方面,物联网技术可以实现道路交通的智能调度和车辆的智能导航,提高交通效率和安全性。
物联网的关键技术和应用场景
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物联网的关键技术和应用场景物联网(Internet of Things, IoT)是指通过互联网将传感器、设备、物品等连接起来,实现互相交互、通信和数据传输的网络系统。
随着信息技术的迅速发展,物联网已经成为改变人们生活和社会发展的重要力量。
本文将探讨物联网的关键技术和应用场景。
一、关键技术1. 通信技术物联网通信技术的发展对物联网的发展起到关键作用。
目前,常用的物联网通信技术有低功耗广域网(LPWAN)、蜂窝通信(Cellular)、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
这些通信技术不仅能够提供宽带高速连接,还能实现设备之间的无线互联。
2. 传感技术传感器是物联网的核心组成部分,它可以感知、采集和传输环境中的各种数据。
传感技术的发展使得物联网能够获得更加准确、多样化的信息。
例如,温度传感器、湿度传感器、光照传感器等可以采集环境数据,而心率传感器、运动传感器等可以采集人体健康数据。
3. 数据处理和分析技术物联网中产生的数据量巨大,数据的处理和分析成为物联网的一个重要挑战。
大数据、云计算和人工智能等技术的发展,为物联网的数据处理和分析提供了强大的支持。
数据处理和分析技术可以帮助用户从庞大的数据中提取有价值的信息,并为决策和优化提供参考。
4. 安全和隐私保护技术随着物联网应用的增加,安全和隐私问题成为人们关注的焦点。
物联网面临着数据泄露、网络攻击和信息篡改等风险。
因此,安全和隐私保护技术是物联网不可或缺的关键技术。
例如,身份认证、数据加密、访问控制等技术可以保护物联网中的设备和数据的安全。
二、应用场景1. 智能家居智能家居是物联网的一个重要应用场景。
通过连接家中的灯光、电器、门锁等设备,可以实现智能化的控制和管理。
人们可以通过手机或语音助手来控制家中的设备,实现远程操控和自动化控制。
智能家居不仅提高了生活的便利性和舒适度,还节约了能源资源。
2. 智慧城市物联网在建设智慧城市方面发挥了巨大作用。
通过连接城市中的交通设施、环境监测设备、公共设施等,可以实现城市运行的智能化和高效化。
物联网的关键技术与应用
![物联网的关键技术与应用](https://img.taocdn.com/s3/m/e209860ba22d7375a417866fb84ae45c3b35c234.png)
物联网的关键技术与应用大家好,今天我要给大家分享的是关于物联网的关键技术与应用的话题。
随着科技的不断进步,物联网技术已经成为了现代社会中不可或缺的一部分。
那么,物联网是什么?它的关键技术有哪些?又有哪些应用呢?下面就让我们一起来深入了解一下吧。
一、什么是物联网?物联网,英文为Internet of Things,缩写为IoT。
它是指通过互联网连接各种智能设备,以实现设备之间的信息共享、传输和交互的一种新型网络技术。
简单来说,就是将各种设备如传感器、智能家居、智能穿戴设备等通过互联网连接起来,可以实现它们之间的通讯和数据共享。
二、物联网的关键技术有哪些?1. 传感技术传感技术是物联网技术的核心。
通过传感器可以实现对各种物体的感知和采集。
目前,传感器已经广泛应用于智能家居、智能交通、环境监测等领域。
2. 无线通信技术物联网是通过互联网连接各种设备,而无线通信技术就是连接各种设备的重要手段。
目前,物联网使用的通信技术主要有Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、LoRa等。
3. 物联网平台物联网平台是物联网技术的重要组成部分。
它是一个集成各种设备和应用的管理平台,可以实现对物联网设备的管理、数据的采集和分析、应用的开发等功能。
三、物联网的应用有哪些?1. 智能家居智能家居是物联网技术的经典应用之一。
通过智能家居设备的互联互通,可以实现对家庭环境的智能控制,如灯光、温度、空气质量等。
同时,智能家居还可以实现对家庭安全的智能监控,如门窗传感器、安防监控等。
2. 智能交通智能交通是物联网技术的另一个重要应用领域。
通过物联网技术,交通设备如智能车载设备、交通信号灯等可以实现互联互通,从而实现对交通状况的实时掌控和智能调度。
3. 智能医疗智能医疗是物联网技术的新兴应用领域。
通过物联网技术,可以实现对患者的个性化管理和远程监护。
同时,智能医疗还可以应用于医疗设备的智能化升级和医疗流程的智能化管理等方面。
四、总结物联网技术是当今社会中的一项重要技术。
浅析物联网的关键技术及其计算机物联网的应用
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浅析物联网的关键技术及其计算机物联网的应用物联网(IoT)是一种新型技术,能够利用无线传感器等传感器技术,将物理环境和信息系统连接起来,形成一个可以自动测量、监控和管理物联网环境的网络。
它的终端设备、网络和数据平台能够实时和大范围地收集数据,并将这些数据应用到大数据分析和智能分析中,从而实现数据连接、分析、学习、智能化等多个方面的发展。
由此可以为企业提供可信的信息、分析服务,将数据变成智慧,创建智能制造和智能城市等环境。
物联网的关键技术有:(1)现代传感器技术:包括现场区网技术和无线传感技术(如Wi-Fi技术、蓝牙技术、RFID技术、GPS技术等)。
这些技术可以在多种环境下,不同的传感器之间搭建网络进行无线通信,将物联网环境的物理环境和信息系统连接起来。
(2)能耗低廉的操作系统:这些操作系统可以管理物联网终端终端上的电池、传感器、处理器等硬件,以实现更可靠和安全的物联网运行。
(3)大数据分析技术:应用程序可以通过关联分析、机器学习和自然语言处理技术,对物联网环境中的大量数据进行有效分析。
它们能够发现模式变化,改善数据模型,并可以为企业提供可信的信息和分析服务。
(4)结构化和无结构数据:物联网技术能够采集结构化数据和无结构数据,如语音、图像、社交媒体等,并根据数据来实施较大范围地自动决策。
计算机物联网的应用:(1)智能家居:通过安装传感器,让用户可以随时通过手机等移动设备,来动态控制和管理家居环境(如温度、湿度、光控等),实现实时信息采集,提高家居环境的智能性。
(2)智能健康管理:安装蓝牙技术和惯性传感器等设备,可以监控用户体温、心率、血压等健康指标,从而及早发现疾病,实现智能预警监控。
(3)智能交通:将物联网技术应用到交通系统,可以通过信号传感器和移动技术等技术,实时监控道路状态,减少交通拥堵,提高行车效率。
(4)智能农业:应用物联网技术,可以监控田间气温、土壤湿度、植物冠层、生长气体浓度等,从而可以智能控制田间环境,按照可持续农业理念科学种植,改善农业生产效率。
物联网的关键技术及物联网的应用
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物联网的关键技术及物联网的应用咱就说,现在这科技发展得那叫一个快,好多新鲜玩意儿层出不穷。
就拿物联网来说吧,这玩意儿可真是改变了咱们的生活。
还记得有一次,我去朋友家做客。
他家新安装了一套智能家电系统,那体验简直绝了。
一进门,灯光自动亮起,温度恰到好处,音箱里播放着舒缓的音乐。
朋友得意地跟我介绍,这都是物联网的功劳。
那啥是物联网呢?简单来说,就是让各种物品都能联网,相互交流、协同工作。
这背后可离不开一些关键技术。
首先得说说传感器技术。
这就好比是物联网的“眼睛”和“耳朵”。
比如说,在环境监测中,小小的传感器能感知温度、湿度、空气质量等各种指标。
想象一下,一个安装在农田里的传感器,实时监测着土壤的湿度和肥力,农民伯伯通过手机就能轻松掌握农田的情况,啥时候该浇水、施肥,心里门儿清。
还有射频识别技术(RFID),这玩意儿就像给物品发了个“身份证”。
在超市里,商品上的标签一扫描,价格、库存等信息瞬间就知道了。
我之前在超市就看到收银员拿着扫码枪一扫,“滴”的一声,商品信息全出来了,又快又准,可方便了。
再说说网络通信技术,这可是让物联网信息跑起来的“高速公路”。
从蓝牙、WiFi 到 5G,信息传输速度越来越快,稳定性也越来越高。
就像咱们用手机控制家里的智能设备,指令瞬间就能送达,没有延迟。
有了这些关键技术,物联网的应用那是遍地开花。
在智能家居领域,早上窗帘自动拉开,让阳光叫你起床;下班还没到家,就能提前打开空调,进门就是舒适的温度。
智能冰箱能告诉你里面的食物啥时候过期,还能根据食材给你推荐菜谱。
交通方面也大变样。
智能公交系统能实时显示车辆位置和到站时间,等公交不再是干着急。
还有那自动驾驶汽车,虽然还没完全普及,但未来肯定是大趋势。
医疗行业更是受益良多。
病人身上戴着的智能设备能实时监测身体指标,医生在办公室就能掌握病情变化。
在工业生产中,工厂里的设备能自我监测、自我诊断,提前发现故障,减少停工损失。
物联网这东西,真的是让生活变得越来越便捷、高效。
计算机物联网关键技术及应用分析
![计算机物联网关键技术及应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/46ee08b14793daef5ef7ba0d4a7302768e996fd6.png)
计算机物联网关键技术及应用分析计算机物联网技术的兴起改变了人们的生活方式,实现了物与物之间的智能互联。
物联网技术通过传感器、通讯模块、云计算和人工智能等技术的结合,将各种物理设备连接起来,并能够实现远程监测、智能控制等功能。
在计算机物联网技术中,有一些关键技术是至关重要的,本文将对计算机物联网关键技术及应用进行分析。
一、传感技术传感技术是计算机物联网的基础技术之一。
传感器可以采集环境中的各种数据,如温度、湿度、光照、压力等,然后将数据传输到计算机系统中进行处理。
目前市面上已经有各种各样的传感器,包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、压力传感器等,这些传感器可以满足不同应用场景的需求。
在物联网应用中,传感技术能够让各种设备实现智能化,大大提高了设备的智能化水平。
二、通讯技术通讯技术是计算机物联网的另一项重要技术。
物联网中的设备需要能够与互联网进行通讯,以实现数据的传输和交换。
目前常用的通讯技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa、NB-IoT等。
这些通讯技术各有千秋,适用于不同的物联网场景,如Wi-Fi适用于家庭物联网、蓝牙适用于近距离设备的通讯、LoRa适用于远距离通讯等。
通讯技术的不断发展完善,为物联网的普及和发展提供了坚实的基础。
三、数据存储和处理技术在物联网应用中,大量的数据需要进行存储和处理。
传感器采集到的数据需要被存储到云端或本地设备中,并且需要进行实时分析处理,以实现对设备状态的监控和控制。
数据存储和处理技术也是计算机物联网的关键技术之一。
目前,云计算、大数据、人工智能等技术的发展,为物联网的数据存储和处理提供了强大的支持,能够满足物联网应用对数据存储和处理的各种需求。
四、安全技术在物联网应用中,安全问题一直是亟待解决的难题。
由于物联网系统涉及到大量的设备和数据,一旦出现安全问题将对整个系统造成严重的影响。
安全技术是计算机物联网的关键技术之一。
当前,物联网安全技术主要包括身份认证、数据加密、防火墙、入侵检测等。
物联网关键技术及应用知识
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▪ 服务管理:该层的主要功能是通过具有超级计算能力的中
心计算机群,对网络内的海量信息进行实时的管理和控制, 并为上层应用提供一个良好的用户接口。
WSN的体系结构
▪ 大规模网络、自组织网络、动态性网络、可靠的网络、应 用相关的网络、以数据为中心的网络
3.2.2 WSN体系结构
图3-2平面拓扑结构
图3-3 逻辑分层结构
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河南科技大学电子信息工程专业074班
WSN的体系结构
图3-4 传感器节点体系结构
图3-5 传感器网络协议栈
RFID介绍
或电磁反射原理与读写器进行通信; 读写器:读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备 ; 天线:可以内置在读写器中,也可以通过同轴电缆与读写 器天线接口相连。
▪ RFID系统组成图示:
天线
标签
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阅读器
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河南科技大学电子信息工程专业074班
3.1.3 RFID的工作频率
▪ 无线传感器网络(WSN)
无线传感器网络(WSN)是由大量传感器节点通过无 线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统,其目的是 协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息, 它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输应用。
3.2.1 WSN的特征
▪ 与现有无线网络的差别 1. WSN是集成了监测、控制以及无线通信的网络系统,节
3.1 RFID
3.1.1 RFID的定义
RFID(Radio Frequency Identification )即射频识别技术, 俗称电子标签,通过射频信号自动识别目标对象,并对其 信息进行标志、登记、储存和管理。
物联网技术及其应用
![物联网技术及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/b5db535df4335a8102d276a20029bd64793e627e.png)
物联网技术及其应用I. 介绍物联网(Internet of Things,简称IoT),是指将各种物体通过网络连接起来,相互交换信息,从而实现无缝的通信和智能控制的技术。
它通常包括物联传感器、网络和应用程序等关键组件。
本文将从物联网技术和应用两个方面进行介绍。
II. 物联网技术1. 物联传感器技术物联传感器是物联网系统的重要组成部分。
随着物联网技术的不断发展,物联传感器技术也得到了快速发展。
传感器可以测量各种类型的物理量并将其转化为数字信号。
这些数字信号可以通过物联网发送到远程设备进行处理和存储。
2. 通信技术物联网需要大量的通信技术来连接不同的物体,实现数据的实时传递和处理。
包括无线技术(如蓝牙、WiFi、ZigBee、LTE 等)、有线技术(如以太网、光纤等)等多种通信技术。
3. 数据分析技术随着物联网规模的不断扩大和各种设备传输的数据量的增加,物联网系统需要数据分析技术来处理和分析海量的数据。
这些技术包括数据挖掘、机器学习、人工智能等。
III. 物联网应用1. 智能家居智能家居是物联网应用最普遍的领域之一。
通过物联网技术,家庭内部的各种电子设备可以相互连接并控制,实现便捷、高效、智能的生活环境。
例如,智能家居系统可以根据家庭成员的日常行为自动调节室温、照明和安全等。
2. 智慧城市智慧城市是将各种城市设施与物联网技术相结合,以实现城市基础设施的自动化和智能化。
智慧城市可以实现公共交通、垃圾处理、交通管理等领域的智能化,并能够提高城市的公共安全和整体效率。
3. 工业物联网工业物联网是物联网技术在工业领域的应用,可以将各种生产设备、生产线和生产数据连接起来,实现工业设备的智能化和自动化。
工业物联网可以实现生产流程可视化、质量监控和设备维护等功能,提高生产效率和质量。
IV. 总结物联网技术已经渗透到了各个领域,并为我们带来了极大的便利。
未来,随着物联网技术不断的发展和完善,它将为我们带来更加智能化的生活和工作环境。
计算机物联网的应用与关键技术分析探究
![计算机物联网的应用与关键技术分析探究](https://img.taocdn.com/s3/m/50d11e7a366baf1ffc4ffe4733687e21af45ff31.png)
计算机物联网的应用与关键技术分析探究随着科技的不断发展,计算机物联网已经成为了当今社会中一个不可或缺的部分。
计算机物联网是指利用计算机技术将各种物体和设备连接起来,实现信息的互联互通以及远程控制和管理。
它能够带来许多便利和效率提升,同时也会在社会和经济发展中发挥重要的作用。
本文将对计算机物联网的应用和关键技术进行分析探究。
一、计算机物联网的应用计算机物联网在各个行业中都有广泛的应用。
首先是智能家居领域。
通过计算机物联网技术,人们可以远程控制家中的电器设备,包括灯光、空调、窗帘等,实现智能化管理。
同时还能够监控家中的安全情况,保障家庭成员的安全。
其次是智慧城市建设。
利用计算机物联网技术,城市各个领域都能得到智能化改造,包括公共交通、环境监测、智能停车等,提高城市的管理和服务水平。
再者是工业生产领域。
计算机物联网技术可以连接各个生产设备,实现生产过程的智能化监控和管理,提高生产效率和产品质量。
另外还包括医疗健康、农业领域等,计算机物联网技术都能够带来重大的改变和提升。
二、计算机物联网的关键技术计算机物联网的实现离不开一系列的关键技术支持。
首先是传感技术。
传感器是计算机物联网中最基础的技术支撑,它能够将各种环境参数转换成电信号,实现对环境的感知和监测。
其次是网络通信技术。
计算机物联网需要建立一个庞大的通信网络,将各种信息传输到指定的地点。
目前,无线传感网络和低功耗蓝牙等技术在计算机物联网中得到了广泛的应用。
再者是数据处理与存储技术。
计算机物联网中产生的数据量非常巨大,需要进行有效的处理和存储,以便后续的分析和利用。
最后是安全与隐私保护技术。
计算机物联网中传输的信息涉及到很多隐私和敏感数据,因此需要采取一系列的安全技术保障系统的安全和用户隐私的保护。
计算机物联网作为当今社会中一个重要的技术趋势和发展方向,它的应用和发展将会给人们的生活带来积极的影响,并在各个行业中发挥重要的作用。
我们需要不断探索和研究其关键技术,推动计算机物联网技术的进步和创新,使其能够更好地为社会和经济的发展做出贡献。
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信息化研究Informatization Research第37卷第4期2011年8月Vol.37No.4Aug.2011物联网关键技术及其应用张绍钧1叶志申2黄仁泰3(1.东莞市万里集团有限公司,东莞,523000;2.东莞市大朗供电公司,东莞,523808;3.东莞理工学院计算机学院,东莞,523808)摘要:阐述了物联网的发展过程、定义、组成,以及物联网与传感器网络、泛在网络的相互关系;分析了涉及物联网的几种关键技术及可能的解决方案:无线射频识别技术、无线传感网技术、中间件技术、云计算技术、信息安全技术、异构网络与通信技术等;总结并展望了物联网最先可能的应用领域和应用前景。
关键词:物联网;无线射频识别;传感技术;云计算中图分类号:TP3930引言2005年11月,国际电信联盟ITU 发布了《国际电信联盟互联网报告2005:物联网》报告,ITU 指出:人类正处在一个通信新时代的边缘,信息与通信技术(ICT )的目标已经从满足人与人之间的沟通,发展到实现人与物、物与物之间的连接,无所不在的物联网通信时代即将来临。
物联网使我们在信息与现实的世界里获得一个全新的沟通维度,将任何时间、任何地点、连接任何人,扩展到连接任何物品,万物的连接就形成了物联网。
简单说:物联网就是把任何物品通过信息传感设备与互联网等网络连接起来,进行信息交换和通讯,实现物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
物联网包含感知层、网络层、业务或应用层三个层次。
感知层负责对物和物相关信息的采集;网络层是异构融合的泛在通信网络,包括现有的互联网、无线通信网、广电网以及各种接入网和专用网,泛在通信网络对采集到的物体信息进行传输和处理;业务和应用层是应用和业务,为手机、PC 等各种终端设备提供感知信息的应用服务。
物联网与传感器网络、泛在网络的相互关系。
(1)传感器网络。
ITU-T Y.2221[1]建议中传感器网定义为:包含互联的传感器节点的网络,这些节点通过有线或无线通信交换传感数据。
传感器节点是由传感器和可选的能检测处理数据及联网的执行元件组成的设备。
传感器网络与其他传统网络相比具有显著特点,即资源受限、自组织结构、动态性强、应用相关及以数据为中心等。
以无线传感器网络为例,一般由多个具有无线通信与计算能力的低功耗、小体积的传感器节点构成;传感器节点具有数据采集、处理、无线通信和自组织的能力,协作完成大规模复杂的监测任务;网络中通常只有少量的汇聚节点负责发布命令和收集数据,实现与互联网的通信。
(2)泛在网络(ubiquitous network )。
ITU-TY.2002建议中将泛在网络描述为:在服务预订的情况下,个人和/或设备无论何时、何地、何种方式都能以最少的技术限制接入到服务和通信的能力[2]。
简单地说,泛在网络是指无所不在的网络,可实现随时随地与任何人或物之间的通信,涵盖了各种应用,是一个容纳了智能感知/控制、广泛的网络连接及深度的信息通信等,超越了原有电信网范畴的更大的网络体系。
泛在网络可以支持人到人、人到对象(如设备和/或机器)和对象到对象的通信。
(3)三者之间的区别与联系可以简单地概括为:泛在网络包含物联网,物联网包含传感器网。
从通信对象及技术的覆盖范围看:①传感器网是物联网实现数据信息采集的一种末端网络,除了各类传感器外,物联网的感知单元还包括如RFID 、二维码、内置移动通信模块的各种终端等;②物联网是迈向泛在网络的第一步,泛在网络在通信对象上不仅包括物与物、物与人的通信,还包括人与人通信,而且泛在网络涉及多个异构网络的互联。
收稿日期:2011-03-13。
第37卷第4期·综述与评论·1关键技术1.1RFID射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)[3]是一种非接触式的无线自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据信息。
要实现任何物体之间的互联就必须给每件物体一个识别编码(ID)。
每个产品或事物出现在这个世界就得获得一个惟一的编码来证明它的惟一性,而且单个物品可以拥有多个标识号,复合物体的每个组件可以都有标识号;而且属于一类的物品要有证明类属的特殊标识ID,而单个物品同时要有区别于同类其他物品的ID。
另外,对于一些特殊物品要考虑其安全隐私要求。
RFID系统一般由电子标签、读写器、应用接口等硬件设备与中间件软件、传输网络、业务应用、管理系统等构成。
电子标签是一个内部保存数据的无线收发装置,负责发送数据给读写器。
读写器是一个捕捉和处理标签数据的装置,同时还负责与后台处理系统接口。
软件包括RFID系统软件、RFID中间件、后台应用程序。
RFID系统软件是在标签和读写器之间进行通信所必需的功能集合。
RFID中间件是在读写器和后台处理系统之间运行的一组软件,它将标签和读写器上运行的RFID系统软件和在后台处理系统上运行的应用软件联系起来。
后台应用程序接收由标签发出,经过读写器和RFID中间件处理过滤后的标准化的数据。
这样的RFID系统可以实时自动地对物体进行识别、定位、监控、追踪。
其中,标识结构设计、标识映射机制、匿名标识技术将是当前RFID技术领域的热点研究课题。
1.2无线传感网技术无线传感网是由大量部署在监测区域内的传感器节点构成的多个、自组织的无线网络系统。
无线传感网络具有无需固定设备支撑的特点,可以快速部署,同时具有易组网,不受有线网络的约束。
在无线传感器系统中,单个节点能够感应其环境,然后在本地处理信息或者通过无线链路将信息发送到一个或多个集节点。
由于RF发射功率低,所以每个节点的传输距离比较近。
短距离传输使传输信号被窃听的可能性降到最小,同时还延长了电池的寿命,适用于物于物之间的联系。
无线传感网通常被用来监测在不同地点的物理或者环境参量,如光、温度、湿度、声音、振动、压力、运动或者污染等。
它主要是通过各节点相互协作地感知、采集和处理网络覆盖区域的监测信息,并发布给观察者。
物联网的快速发展依赖于终端的大规模、大范围的部署,而物联网终端的多形态和泛在化既是物联网业务发展的特点,也是其面临的重点和难点;具体研究对象为传感器、传感器适配器、传感器网络网关等。
而在未来,无线传感网络技术的拓扑控制、定位技术、时间同步、数据融合处理技术以及终端设备的能量获取和存储技术、设备小型化/低成本/低功耗等问题将引领无线传感网络的热点研究。
1.3中间件技术物联网的目标是要实现任何时间、任何地点及任何物体的连接,这个特点就决定了屏蔽底层硬件的多样性和复杂性以及与上层信息交换的复杂应用性。
中间件为底层与上层之间的数据传递提供了很好的交互平台,实现各类信息资源之间的关联、整合、协同、互动和按需服务等,所以现在中间件的研究热点集中在基于远程控制的应用管理方式;支持多种传感设备的管理、数据采集和处理功能,从而降低应用与硬件的耦合性;具备符合多种应用通用需求的API集合;具有跨平台的灵活性移植[4]。
1.4云计算技术物联网要求每个物体都与它惟一的标示符相关联,这样就可以在数据库中检索信息。
因此需要一个海量的数据库和数据平台把数据信息转换成实际决策和行动。
若所有的数据中心都各自为阵,数据中心的大量有价值的信息就会形成信息孤岛,无法被有需求的用户有效使用。
云计算试图在这些孤立的信息孤岛之间通过提供灵活、安全、协同的资源共享来构造一个大规模的、地理上分布的、异构的资源池,包括信息资源和硬件资源,再结合有效的信息生命周期管理技术和节能技术。
云计算是由软件、硬件、处理器加存储器构成的复杂系统,它作为一种虚拟化、硬件/软件运营化的解决方案,可以为物联网提供高效的计算、存储能力,为泛在链接的物联网提供网络引擎。
采用云计算技术实现信息存储资源和计算能力的分布式共享,为海量信息的高效利用提供支撑。
它按需进行动态部署、配置、重配置以及取消服务。
在云计算平台中的服务器可以是物理的服务器或者虚拟的服务器,其本质是由远程运行的应用程序驻留在个人电脑和局部服务器。
1.5信息安全技术物联网的绝大多数应用都涉及个人隐私或机构内部秘密,物联网必须提供严密的安全性和可控性。
由于任意一个标签的标识或识别码都能在远程被任意扫描,且标签自动地、不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅读器,这就需要保证国家及张绍钧,等:物联网关键技术及其应用·综述与评论·2011年8月信息化研究企业的机密不被泄露还要确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯,这些也就导致安全和隐私技术成为物联网识别技术的关键问题之一。
由于物联网的每个层的性质和功能不同,每层的安全问题也各不相同。
除此之外,终端安全管理、感知节点的物理安全也要给予相当的重视,其中包括用户卡(如认证、加密等)、设备软硬件完整性安全问题(如信息采集、存储的安全问题,设备硬件)以及防止非法移动的安全问题。
物联网网络层的信息安全主要有两类:一是来自于物联网本身(主要包括网络的开放性架构、系统的接入和互联方式、以及各类功能繁多的网络设备和终端设备的能力等)安全隐患;二是源于构建和实现物联网网络层功能的相关技术(如云计算、网络存储、异构网络技术等)的安全弱点和协议缺陷。
网络层存在的问题是业务流量模型、空中接口和网络架构安全问题。
地址空间短缺的解决方法是采用IPv6技术,用128位的地址长度并采纳IPSec协议,在IP层上对数据包进行高强度的安全处理,提供数据源地址验证、无连接数据完整性、数据机密性、抗重播和有限业务流加密等安全服务,增强了网络的安全性。
目前是采用IPv6和IPv4双协议栈模式[5]。
由于物联网尚处在初级阶段,所以其信息安全机制在业界还是空白。
1.6异构网络与通信技术异构网络是物联网信息传递和服务支撑的基础设施,通过泛在的互联功能,实现感知信息高可靠性、高安全性传输。
物联网的网络技术涵盖泛在接入和骨干网传输等多个层面[6]。
以IPv6为核心的下一代互联网为物联网的发展创造了良好的基础网条件。
以传感器网络为代表的末梢网络在规模化应用后,面临与骨干网络的接入和协同问题,需要研究固定、无线网、移动网及Ad-hoc网技术等。
物联网综合了各种有线及无线通信技术,其中近距离无线通信技术将是物联网的研究重点。
由于物联网终端一般使用工业科学医疗(ISM)频段进行通信,频段内包括大量的物联网设备以及现有的WiFi、超宽带(UWB)、ZigBee、蓝牙等设备,频谱空间将极其拥挤,制约物联网的大规模应用。
需要提升频谱资源的利用率,让更多物联网业务能实现空间并存,切实提高物联网规模化应用的频谱保障能力,保证异种物联网的共存,并实现其互联互通互操作。
2应用展望据预测,物联网未来的发展将经历如下几个阶段:RFID广泛应用于物流、零售和制药领域;物体互联;物体进入半智能化;物体进入全智能化。