物联网结构研究

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1、物联网结构研究1・物联网的概念和特点2.物联网的关键技术3.物联网的体系结构4.物联网的应用案例1.1物联网的概念：通过射频识别(RFID)、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、监控和管理的一种网络概念。1・2物联网的特点：1・首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类別的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定

2、的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。2•其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞人，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和I办议。3•还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理和结合，利用云计算、模式识别等各种智能技

3、术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。2.物联网的关键技术：物联网的技术包括射频识别(RFTD)技术、WSN网络技术、红外线、GPS、激光扫描、无线通信、蓝牙技术等。在这些技术当中，又以底层嵌入式设备芯片开发最为关键，引领整个行业的上游发展。2.1RFID技术作为物联网屮最为重要核心技术，也将会是物联网前端采集的主流应用形式。而且，和比二维条码技术，RFID(电子标签)拥有-•些非常明显的优势，这些优势主要体现在如下

4、儿个方面：(1)远距离、不接触读写RFTD屯子标签信息读取的最人距离可达8米。(2)多标签读写条形码扫描仪一次只能读取一条条形码信息，电子标签读写器可同时读取多个RFID电子标签信息。(3)数据可更新条形码印刷之后就无法更改，电子标签可以反复修改、新增、删除标签内的数据信息。(4)穿透性条形码读写器在没有物体阻挡下才能够辩读信息，RFID电子标签即使即使被包裹后，也可以进行信息读写。(5)适应环境能力强条形码容易受到污染和磨损，电子标签对水、油污等影响有很强的抗污和耐磨性。2.2WSN技术无线传感器网络就是

5、由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳口组织网络。传感器网络将能扩展人们与现实世界进行远程交互的能力。无线传感器网络是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和釆集网络分布区域内的各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪，具有快速展开、抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景。3.物联网的体系结构物联网大致被公认为有三个层次，底层是用來感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。RFID感应器传感器网关接入网关R

6、FID标签传感器节点押能终端图1物联网体系架构2.1感知层感知层包括传感器等数据采集设备，包括数据接入到网关之前传感器网络。对于日前关注和应用较多的RFID网络来说，张贴安装在设备上的RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、感应器加于物联网的感知层。在这一类物联网屮被检测的信息是RFID标签内容，高速公路不停车收费系统、超市仓储管理系统等都是基于这一类结构的物联网。RFID感应器互联网、O按入网爻_□应川终谕'ElOORF1D柿软物休图2物联网感知层结构・RFID感应方式用于战场环境信息收集的智能微尘

7、(SmartDust)网络，感知层由智能传感节点和接入网关组成，智能节点感知信息(温度、湿度、图像等)，并自行组网传递到上层网关接入点，曲网关将收集到的感应信息通过网络层提交到斤台处理。环境监控、污染监控等应用是基于这-•类结构的物联网。图3物联网感知层结构■口组网多跳方式感知层是物联网发展和应用的基础，RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通讯技术是感知层涉及的主要技术。其屮又包括芯片研发，通讯协议研究，RFID材料，智能节点供电等细分技术。通讯协议的研究机构主要有伯克利大学等，西安优势微电子的“唐芯一

8、号”是国内口主研发的首片短距离物联网通讯芯片，Perpetuum公司针对无线节点的自主供电匕经研发岀通过采集振动能供电的产品，而Powermat公司也推出了一种无线充电平台。3.2网络层物联网的网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上。物联网通过各种接入设备与移动通讯网和互联网相连，如手机付费系统中曲刷卡设备将内置手机的RFID信息采集上传到互联网，网络层完成后台鉴权认证并从银行网络划帐。网络层也包括信息存储