物联网体系结构及其主要应用

第三章 物联网在各领域的主要应用
一、智能交通系统
面对机动化水平提高带来的交通拥堵和道路安全等问 题，智能交通系统的概念逐渐被提出及应用，可以认为智 能交通系统是将信息技术应用于交通的设计、规划、管理 的一种新型交通系统。
智能交通系统的主要应用体现在：交通信息管理系统、 公共交通系统、车辆控制系统、货运管理系统、电子收费 系统。
第二章 物联网的体系结构
设计物联网体系结构时应该遵循以下几条原则：
（1）多样性原则，物联网体系结构须根据物联网的服务类 型、节点的不同，分别设计多种类型的体系结构。
（2)互联性原则，物联网体系结构需要平滑地与互联网实现 互联互通。
（3)扩展性原则，对于物联网体系结构的架构，应该具有一 定的扩展性设计，以便最大限度地利用现有网络通信基础 设施，节省成本。
最早的物联网的定义很简单，即：把所有物品通过射频 识别和条码等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化 识别和管理。在早期的概念中，物联网实际上等同于RFID技 术加互联网。
最新的物联网概念应该具有三个特征：一是全面的感知； 二是可靠传递；三是数据处理。
目前比较流行，能够被各方所接受的物联网定义为：通 过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信 息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来， 进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监 控和管理的一种网络。目的是让所有的物品都与网络连接在 一起，方便识别和管理。其核心是将互联网扩展应用于我们 所生活的各个领域
（4)安全性原则，因此物联网的体系结构和存储数据应能够 防御大范围内的网络攻击，应具备相当好的安全性和可靠 性。
根据物联网的服务类型和节点等情况，下面给出一种由感 知层、网络通信层和应用层组成的3层物联网体系结构。
体系结构图：
wenku.baidu.com
感知层：感知层是物联网的皮肤和五官，主要功能是信息 感知与采集，主要包括二维码标签和识读器、RFID标签和 读写器、摄像头、各种传感器等。如温度感应器、声音感 应器、震动感应器、压力感应器、RFID读写器、二维码识 读器等。
学生：张鲁 指导老师：赵书俊
主要章节
第一章 绪论（物联网的发展背景、过程及其定义） 第二章 物联网的体系结构 第三章 物联网的主要应用 第四章 物联网发展中亟待解决的四大问题 第五章 物联网发展的前景与趋势
第一章 绪论
物联网发展背景和过程：进入21世纪后，在信息化推动社 会生产方式和经济社会发展观发生深刻的变革的背景下， 物联网逐渐进入人们的视野。并在最近10年中呈现高速发 展的态势。全球各国纷纷将发展物联网作为各自信息领域 的国家级战略。
关键技术有：显示技术、自动车辆识别技术、数据库 技术、自动控制技术
公交行驶过程中通过GPS 将定位信息发送给管控中 心，然后在车站站牌显示 当前车辆位置实时信息。
当道路拥堵时，可使用智 能调度系统向车辆发出暂 时调整行车路线的信息， 避开拥堵路段，减缓城市 交通压力。
二、智能电网
3. M2M ：物物互联（M2M） M2M技术是所有机器设备都 具备联网和通信能力，它让机器之间、人与机器之间实现
无缝连接，能够实现业务流程的自动化。
4.产品电子代码（EPC）： EPC系统是一个非常先进的综 合性和复杂的系统，其最终目标是为每一个单品建立全球 的、开放的标识标准。EPC代码作为产品信息沟通的纽带， 通过识别承载EPC代码信息的RFID标签，利用计算机互联 网，实现整个供应链中物品的自动识别、信息交换和共享， 进而实现对物品的实时跟踪和透明化管理。
物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户 提供丰富的特定服务。物联网的应用可分为监控型（物流 监控、污染监控）、查询型（智能检索、远程抄表）、控 制型（智能交通、智能家居、路灯控制）和扫描型（手机 钱包、高速公路不停车收费）等。
应用层是物联网发展的体现，软件开发、智能控制技 术将会为用户提供丰富多彩的物联网应用。
5.云计算：云计算是网络计算、分布式计算、并行计算、 效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技 术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成 本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完 美系统。以云计算为代表的分布式网络信息处理技术正是 解决互联网发展所带来的巨量数据存储与处理需求的绝佳 途径。
物联网体系结构中的主要技术：
1.射频识别（RFID）： RFID是一种非接触式的自动识别 技术，他通过射频信号自动读取目标对象电子标签内存储 的信息，获得相关数据。 最基本的RFID系统由3部分组成： 标签、阅读器、天线
2.无线传感网：将一系列在空间上分散的传感器单元通过 自组织的无线网络进行连接，通过各类集成化的微型传感 器协作实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息， 以实现对空间分散范围内的环境状况的协作监控。主要由 分布式传感器节点、基站节点、互联网和用户界面等构成。
网络层。网络层是物联网的神经中枢和大脑—用于传递信 息和处理信息。
网络层解决的是传输和预处理感知层所获得数据的问 题。这些数据可以通过移动通信网、互联网、企业内部网、 各类专网、小型局域网等进行传输。
网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为 中心的物联网的核心技术，包括传感网数据的存储、查询、
分析、挖掘和理解，以及基于感知数据决策的理论与技术。
云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，将是物 联网网络层的重要组成部分，也是应用层中众多应用的基 础。
应用层。应用程式物联网的是“社会分工”—结合行业需 求，实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的 深度融合，结合行业需求实现行业智能化。
从2003年美国《技术评论》首次明确提出传感网络技术将 是未来改变人们生活的十大技术之首到如今物联网在欧美 形成“智慧地球”的概念，2012两会期间温家宝政府工作 报告中，物联网再次被提为战略性新兴产业，国家将继续 大力培育战略性新兴产业，加快三网融合、云计算、物联 网试点示范工作步伐。
物联网定义：