物联网工程概论论文.doc

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1、《物联网工程导论》论文学生：学号：年级专业：2013级电子信息工程专业指导老师：提交日期：2016年4月8目录1.物联网的概述31．1定义31．2发展状况41.3框架结构41.4关键体系52.物联网的关键技术62.1EPC和RFID62.2传感器技术63.物联网的应用63.1智能电网63.2智能交通74.物联网的展望7参考文献78摘要：物联网是一种新出现的网络形式，相关的理论研究与实践应用正在探索的过程中。本文介绍了物联网的概念，给出了基于智能物体层、数据传输层、信息关联层、应用服务层的物联网四层体系架构，本文探讨了物联网在现实过程中在各种生活、

2、公共、科研等方面的应用与带给人类的多种多样的便捷服务与福利。关键词：物联网、EPC和RFID、传感器、连接。1.物联网的概述1．1定义本人认为，物联网实质上是将真实世界映射到虚拟世界的过程：真实世界中的事物，通过传感器采集一定的数据，在虚拟世界中形成与之对应的事物。“相关物体可能在虚拟电子空间中被创造出来，源于物理物体空间，且与物理空间的物体有关联。”传感器采集到数据的详细程度，将影响到该事物在虚拟世界中的抽象程度。在虚拟世界中，对该事物最简单也最重要的描述是物体提供了一个ID用于识别（如使用RFID标签），最详细的描述则是真实世界中该事物的所有

3、属性和状态均可在虚拟世界中被观察到。进一步的，在虚拟世界中对该物体做出控制，则可通过物联网改变真实世界中该物体的状态。对于一个真实的事物，其所需的各种应用与操作，只需在虚拟世界中对与之对应的虚拟事物进行应用和操作，即达到目的。这样将会对世界带来巨大的改变：实地实时监测和控制一个事物的成本是高昂的，通过物联网，所有事物都将在虚拟世界中被找到，以较低的成本被监测和控制，从而实现4A（anytime,anyplace,anyone,anything）连接。虚拟世界提供了对所有事物的实时追踪的可能，所有的信息都不是孤立的，这将为各种海量运算和分析提供了最

4、基础和最重要的信息源。真实世界存在于某一时刻，而当物联网发展到能将真实世界中的所有事物都映射到虚拟世界中时，无数个某一时刻的世界汇集起来，在虚拟世界中将形成一个可以追溯的历史，如同过去以纸质保存历史事件的发生，将来将以电子数据对所有事物进行全息描述的形式存储世界的历史。1、统一标准8物联网其实就是利用物体上的传感器和嵌入式芯片，将物质的信息传递出去或接收进来，通过传感网络实现本地处理，并联入到互联网中去。由于涉及到不同的传感网络之间的信息解读，所以必需有一套统一的技术协议与标准，而且主要是集中在互联上，而不是传感器本身的技术协议。现在很多所谓的物

5、联网标准，实际上还是将物联网作为一种独立的工业网络来看待的具体技术标准，而应对互联需要的技术协议，才是真正实现物联网的关键。2、安全、隐私在物联网中所有“事物”都连接到全球网络，彼此间相互通信，这也带来了新的安全和隐私问题，例如可信度，认证，以及事物所感知或交换到的数据的融合。人和事物的隐私应该得到有效保障，以防止未授权的识别和攻击。安全与隐私这个问题，是人类社会的问题，不论是物联网还是其他技术，都是面临这两个问题。因此，不仅要从物联网部的技术上做出一定的控制，而且要从外部的法规环境上作出一定的司法解释和制度完善。1．2发展状况在物联网这个新兴产

6、业中，我国的物联网技术研发和产业化水平已经处于世界前列，掌握了一定物联网世界话语权。当前，以政府为主导、产学研相结合共同推动发展的良好态势正在国形成。我国政府高度重视物联网的研发和应用工作，《国家中长期科学与技术发展规划(2006－2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。“射频识别(RFID)技术与应用”也于2006年作为先进制造技术领域的重大项目列入国家高技术研究发展计划(863计划)。中国科学院早在1999年就启动了传感网研究，组成了2000多人的团队，已经投入数亿元，目前已拥有从材料、技术、器件、系

7、统到网络的完整产业链，现在物联网技术可以应用于生活、工作、科研、工业生产等各个方面，具有巨大的潜力与提升空间。1.3框架结构物联网的技术体系框架如图2所示，它包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术。1.感知层：8数据采集与感知主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。传感器网络组网和协同信息处理技术实现传感器、RFID等数据采集技术所获取数据的短距离传输、自组织组网以及多个传感器对数据的协同信息处理过程。2.网络层：实现

8、更加广泛的互联功能，能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。经过十余年的