IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究報(bào)告-2011.doc

知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng)pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下“知識(shí)水壩“ ipv6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用研究報(bào)告 （v1.2） 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng)pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下“知識(shí)水壩“ 1項(xiàng)目概述項(xiàng)目概述1 2ipv6 傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介.1 2.1ipv6 及其相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介1 2.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述.3 2.3ipv6 在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用簡(jiǎn)介4 2.3.1環(huán)境監(jiān)測(cè)4 2.3.2建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)5 2.3.3醫(yī)療衛(wèi)生5 2.3.4智能交通6 2.3.5其它應(yīng)用場(chǎng)景6 2.4物聯(lián)網(wǎng)基本概念.7 2.5小結(jié).9 3pv6 無線傳感器的國(guó)內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀無線傳感器的國(guó)內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀 9 3.1ipv6 國(guó)內(nèi)研究和發(fā)展現(xiàn)狀9 3.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)國(guó)內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀.14 3.3物聯(lián)網(wǎng)研究熱點(diǎn)分析及其應(yīng)用現(xiàn)狀.17 3.3.1引言17 3.3.2物聯(lián)網(wǎng)的概念17 3.3.3物聯(lián)網(wǎng)研究熱點(diǎn)18 3.3.4物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀18 4ipv6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用應(yīng)突破的關(guān)鍵技術(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用應(yīng)突破的關(guān)鍵技術(shù).20 4.1基于 ipv6 的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議族構(gòu)建.20 4.1.1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)20 4.1.2基于ipv6的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議族設(shè)計(jì)思想21 4.1.3ieee802.15.4技術(shù)概述22 4.1.46lowpan適配層技術(shù).23 4.1.56lowpan技術(shù)的優(yōu)勢(shì).27 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng)pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下“知識(shí)水壩“ 4.2網(wǎng)絡(luò)管理.28 4.3應(yīng)用層支撐技術(shù).28 4.4傳感器節(jié)點(diǎn)的拓?fù)洳渴?31 4.5傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法.37 4.6傳感器網(wǎng)絡(luò)地址管理.42 4.7傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)匯聚算法.43 4.7.1數(shù)據(jù)匯聚的原理和方法44 4.7.2數(shù)據(jù)匯聚算法45 5ipv6 無線傳感器應(yīng)用場(chǎng)景分析無線傳感器應(yīng)用場(chǎng)景分析.47 5.1ipv6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用47 5.1.16lowpan網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu).48 5.1.26lowpan網(wǎng)絡(luò)的基本應(yīng)用舉例.50 5.2ipv6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用51 5.3ipv6 傳感器網(wǎng)絡(luò)在交通流量控制上的應(yīng)用57 5.4ipv6 傳感器網(wǎng)絡(luò)在家庭病人監(jiān)護(hù)上的應(yīng)用60 5.5小結(jié).62 6ipv6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)平臺(tái)和仿真平臺(tái)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)平臺(tái)和仿真平臺(tái)63 6.1開發(fā)平臺(tái).63 6.1.1jennic產(chǎn)品簡(jiǎn)介.63 6.1.2jennic的6lowpan網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧65 6.1.36lowpan無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系.66 6.1.4無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)70 6.1.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果72 6.1.66lowpan協(xié)議的優(yōu)化設(shè)計(jì).72 6.2仿真平臺(tái).74 6.2.16lowpan動(dòng)態(tài)路由協(xié)議.74 6.2.2tinyos簡(jiǎn)介.79 6.2.3tier-mesh路由仿真80 6.3小結(jié).83 知識(shí)水壩（豆丁網(wǎng)pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下“知識(shí)水壩“ 7中國(guó)移動(dòng)在開展中國(guó)移動(dòng)在開展 ipv6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的策略分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的策略分析.84 7.1中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)現(xiàn)狀.84 7.1.1cmnet現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu).84 7.1.2業(yè)務(wù)現(xiàn)狀85 7.1.3m2m業(yè)務(wù)86 7.2ipv6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求分析89 7.3ipv6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施策略及建議91 7.3.1ipv6無線傳感器體系結(jié)構(gòu).91 7.3.2ipv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與internet的互聯(lián)93 7.4ipv6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)開展需要注意的問題95 7.5小結(jié).96 8項(xiàng)目總結(jié)項(xiàng)目總結(jié)97 9參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)99 1 1 項(xiàng)目概述項(xiàng)目概述 2009 年 11 月 3 日，溫家寶總理發(fā)表了題為讓科技引領(lǐng)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展 的講話。溫總理指出，搶占五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)，要著力突破傳感網(wǎng)、 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，及早部署后 ip 時(shí)代相關(guān)技術(shù)研發(fā)。 ipv6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新興的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，它把 ipv6 技術(shù)融入無線傳感 器網(wǎng)絡(luò)，不僅能解決無線傳感器網(wǎng)絡(luò)間、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與 internet 間的互連互 通問題，同時(shí)解決了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)固有的缺點(diǎn)，如需要數(shù)量巨大的地址資源、 需要實(shí)現(xiàn)有效地址管理機(jī)制、缺乏應(yīng)有的安全機(jī)制等問題。 本項(xiàng)目通過對(duì) ipv6、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用進(jìn)行探討，研究其在各個(gè) 領(lǐng)域應(yīng)用的典型實(shí)例，并總結(jié)當(dāng)前制約無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)際應(yīng)用的因素及目前 的研究熱點(diǎn)。通過本項(xiàng)目，開展了（1）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的制約因素、 （2）基于 ipv6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議族構(gòu)建、（3）傳感器節(jié)點(diǎn) 的拓?fù)洳渴?、?） ipv6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法以及（5）ipv6 無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)和中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合以及應(yīng)用場(chǎng)景等方面的研究，特別是大規(guī)模應(yīng)用的 關(guān)鍵技術(shù)，著重探討 ipv6 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和中國(guó)移動(dòng)的主營(yíng)業(yè)務(wù)相結(jié)合的突破 點(diǎn)。最終為中國(guó)移動(dòng)今后開展無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和業(yè)務(wù)完成相關(guān)技術(shù)的跟 蹤和儲(chǔ)備。 2 ipv6 傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介 2.1ipv6 及其相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介及其相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介 下一代互聯(lián)網(wǎng)的核心協(xié)議采用 ipv6，其重點(diǎn)在于解決網(wǎng)絡(luò)的容量和網(wǎng)絡(luò)的 性能。與 ipv4 相比較，ipv6 在地址容量、安全性、網(wǎng)絡(luò)管理、移動(dòng)性以及服務(wù) 質(zhì)量等方面有明顯的改進(jìn)。 其突出優(yōu)點(diǎn)具體表現(xiàn)在： (1) 地址容量巨大，ipv6 地址長(zhǎng)度為 128 位，也就是說在采用 ipv6 的互聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)中 ip 地址數(shù)量理論上可有 2 的 128 次方。這種地址設(shè)置可充分滿足未來人 類社會(huì)對(duì)互聯(lián)網(wǎng) ip 地址的需求。 (2) 移動(dòng)性功能強(qiáng)，ipv6 采用層次化的地址結(jié)構(gòu)，類似于電話號(hào)碼的分布結(jié) 2 構(gòu)。因此采用 ipv6 協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)上可直接接入移動(dòng)主機(jī)或移動(dòng)終端設(shè)備。 (3) 強(qiáng)大的安全性功能 ，在 ipv6 協(xié)議中提供兩個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭認(rèn)證 (authentication)和加密(encryption)，能保證在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中確認(rèn)數(shù)據(jù)包來源的正確 性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?(4) 高效的服務(wù)質(zhì)量(qos)，在 ipv6 中，采用了類似電話網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量的 方法，如用戶可以用一組參數(shù)規(guī)定所需要的連接，如傳輸速率、時(shí)延、延時(shí)變 化率等；網(wǎng)絡(luò)可判斷確定是否接受這個(gè)連接；用戶能確定得到對(duì)應(yīng)的服務(wù)等。 隨著技術(shù)和應(yīng)用等多個(gè)方面的快速發(fā)展，人們對(duì)于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的要求變得 越來越迫切。在技術(shù)層面，硬件技術(shù)的發(fā)展使得設(shè)備更加小型化，進(jìn)而使得筆 記本電腦、pda、移動(dòng)電話等移動(dòng)設(shè)備變得越來越普及；而互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展 在改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活方式的同時(shí)，也使得信息共享和及時(shí)通信成為日常生 活不可缺少的一部分；移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展也使得基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳 輸成為可能，這為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。在應(yīng)用層面，經(jīng) 濟(jì)全球化的發(fā)展使得人的流動(dòng)性大大增加，大量學(xué)者和商務(wù)人士每天奔波在世 界各地，經(jīng)常變更所處的位置，并且在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)處于移動(dòng)狀態(tài)中；與此 同時(shí)，經(jīng)濟(jì)全球化和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得人們對(duì)通信和信息的依賴性越來越強(qiáng)， 通信和信息實(shí)際上已經(jīng)成為成功的必要因素之一。移動(dòng)辦公將成為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 的熱點(diǎn)，并且會(huì)有越來越多的企業(yè)和個(gè)人加入到移動(dòng)辦公的行列中。 為了實(shí)現(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，需要解決“漫游（roaming）”和“移動(dòng)（mobile）” 這兩大問題。在 ipv6 協(xié)議出現(xiàn)之前，人們對(duì)傳統(tǒng)的 ipv4 體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了擴(kuò)充和 開發(fā)，提出了移動(dòng) ipv4 協(xié)議，部分的解決了移動(dòng)計(jì)算機(jī)的漫游和移動(dòng)問題。然 而，由于 ipv4 本身的局限性，移動(dòng) ipv4 也存在著與之類似的問題，主要包括 ip 地址空間不足、路由性能不高、安全性無法得到保障、以及網(wǎng)絡(luò)配置復(fù)雜多變 等等。作為 ipv4 協(xié)議的替代協(xié)議，ipv6 作出了重大改進(jìn)，與之相對(duì)應(yīng)的移動(dòng) ipv6 同樣有了顯著改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了很多新特性。這些新特性表現(xiàn)為地址自動(dòng)配置、 鄰居發(fā)現(xiàn)、內(nèi)置安全機(jī)制、黑洞監(jiān)測(cè)、移動(dòng)透明性實(shí)現(xiàn)等。 以 ipv6 為核心技術(shù)的下一代互聯(lián)網(wǎng)不但可以支持現(xiàn)有移動(dòng) ipv4 網(wǎng)絡(luò)上所提 供的所有業(yè)務(wù)，還能充分支持豐富多樣、個(gè)性化、無處不在的各種創(chuàng)新業(yè)務(wù)。 這些創(chuàng)新的業(yè)務(wù)包括：有大量共有地址需求的應(yīng)用，如以傳感器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、 信息家電、智能汽車、rfid、移動(dòng)終端等為主體的各種行業(yè)應(yīng)用和個(gè)人應(yīng)用。 3 2.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)部或附近的大量廉價(jià)的、具有通信、 感測(cè)及計(jì)算能力的微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織構(gòu)成的“智能”測(cè)控網(wǎng)絡(luò)。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)、智能交通、 建筑物監(jiān)測(cè)、空間探索等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景和巨大的應(yīng)用價(jià)值，被認(rèn)為 是未來改變世界的十大技術(shù)之一、全球未來四大高技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。目前，國(guó)內(nèi) 外眾多研究機(jī)構(gòu)都已開展了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用的相關(guān)研究。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如圖 2.2-1 所示，系統(tǒng)通常包括傳感器節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān) 和服務(wù)器。 圖 2.2-1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)圖 傳感器節(jié)點(diǎn)可以完成環(huán)境監(jiān)測(cè)、目標(biāo)發(fā)現(xiàn)、位置識(shí)別或控制其他設(shè)備的功 能；此外還具有路由、轉(zhuǎn)發(fā)、融合、存儲(chǔ)其他節(jié)點(diǎn)信息等功能。 網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)連接無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)的通信，實(shí)現(xiàn)兩種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 之間的轉(zhuǎn)換，發(fā)送控制命令到傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，以及傳送節(jié)點(diǎn)的信息到服 務(wù)器。 服務(wù)器用于接收監(jiān)測(cè)區(qū)域的數(shù)據(jù)，用戶可遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器，從而獲得監(jiān)測(cè) 區(qū)域內(nèi)監(jiān)測(cè)目標(biāo)的狀態(tài)以及節(jié)點(diǎn)和設(shè)備的工作情況。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有如下主要特點(diǎn)： (1)自組織。傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)具有自動(dòng)組網(wǎng)的功能，節(jié)點(diǎn)間能夠相互 通信協(xié)調(diào)工作。 (2)多跳路由。節(jié)點(diǎn)受通信距離、功率控制或節(jié)能的限制，當(dāng)節(jié)點(diǎn)無法與網(wǎng) 4 關(guān)直接通信時(shí)，需要由其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)完成數(shù)據(jù)的傳輸，因此網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸路由 是多跳的。 (3)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。在某些特殊的?yīng)用中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是移動(dòng)的，傳感 器節(jié)點(diǎn)可能會(huì)因能量消耗完或其他故障而終止工作，這些因素都會(huì)使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?發(fā)生變化。 (4)節(jié)點(diǎn)資源有限。節(jié)點(diǎn)微型化要求和有限的能量導(dǎo)致了節(jié)點(diǎn)硬件資源的有 限性。 2.3ipv6 在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用簡(jiǎn)介在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用簡(jiǎn)介 以 ipv6 為核心技術(shù)的下一代互聯(lián)網(wǎng)不但可以支持現(xiàn)有移動(dòng) ipv4 網(wǎng)絡(luò)上所提 供的所有業(yè)務(wù)，還能充分支持豐富多樣、個(gè)性化、無處不在的各種創(chuàng)新業(yè)務(wù)， 特別是對(duì)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)這類對(duì)于大量共有地址需求的應(yīng)用，更是有其先天 優(yōu)勢(shì)。 如何實(shí)現(xiàn) ipv6 與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，已成為業(yè)界關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。 為此，ietf 成立了 6lowpan 工作組，其任務(wù)是定義在如何利用 ieee 802.15.4 鏈路支持基于 ip 的通信的同時(shí)，遵守開放標(biāo)準(zhǔn)以及保證與其他 ip 設(shè)備的互操作 性。 基于 ipv6 的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與具體的應(yīng)用環(huán)境密切相關(guān)，因此針對(duì) 不同的應(yīng)用領(lǐng)域，存在性能不同的基于 ipv6 的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 2.3.1環(huán)境監(jiān)測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè) 6lowpan 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，能夠完成傳統(tǒng)系統(tǒng)無法完成的 任務(wù)。環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域包括：植物生長(zhǎng)環(huán)境、動(dòng)物的活動(dòng)環(huán)境、生化監(jiān)測(cè)、 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)、森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)、洪水監(jiān)測(cè)等。如 加州大學(xué)伯克利分校利用傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控大鴨島（great duck island）的生 態(tài)環(huán)境，在島上部署 30 個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，傳感器節(jié)點(diǎn)采用 berkeley 大學(xué)的 mica mote 節(jié)點(diǎn)，包括監(jiān)測(cè)環(huán)境所需的溫度、光強(qiáng)、濕度、大氣壓力等多種傳感器。 系統(tǒng)采用分簇的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，傳感器節(jié)點(diǎn)采集的環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)酱厥祝ňW(wǎng) 關(guān)）， 然后通過傳輸網(wǎng)絡(luò)、基站、internet 網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫中。用戶或管理員可 5 以通過 internet 遠(yuǎn)程訪問監(jiān)測(cè)區(qū)域。 在印度西部多山區(qū)域監(jiān)測(cè)泥石流部署的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，目的是在災(zāi) 難發(fā)生前預(yù)測(cè)泥石流的發(fā)生，采用大規(guī)模、低成本的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，每隔預(yù)定 的 時(shí)間發(fā)送一次山體狀況的最新數(shù)據(jù)。intel 公司利用 crossbow 公司的 mote 系 列節(jié)點(diǎn)在美國(guó)俄勒岡州的一個(gè)葡萄園中部署了監(jiān)測(cè)其環(huán)境微小變化的無 線傳感 器網(wǎng)絡(luò)。 2.3.2建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)用于監(jiān)測(cè)建筑物的健康狀況，不僅成本低廉，而且能解決 傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)布線復(fù)雜、線路老化、易受損壞等問題。斯坦福大學(xué)提出了基于無線 傳感器網(wǎng)絡(luò)的建筑物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用基于分簇結(jié)構(gòu)的兩層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。傳感器節(jié) 點(diǎn)由 evk915 模塊和 adxl210 加速度傳感器構(gòu)成，簇首節(jié)點(diǎn)由 proxim rangellan2 無線調(diào)制器和 evk915 連接而成。南加州大學(xué)的一種監(jiān)測(cè)建筑物的 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) netshm，該系統(tǒng)除了監(jiān)測(cè)建筑物的健康狀況外，并且能 夠定位出建筑物受損傷的位置。系統(tǒng)部 署于 los angeles 的 the four seasons 大 樓內(nèi)。系統(tǒng)采用分簇結(jié)構(gòu)，采用 mica-z 系列節(jié)點(diǎn)。 2.3.3醫(yī)療衛(wèi)生醫(yī)療衛(wèi)生 6lowpan 同樣也經(jīng)常用在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域中。它可以用于人體的各種生理數(shù) 據(jù)，跟蹤和監(jiān)控醫(yī)院內(nèi)醫(yī)生和患者的行動(dòng)，醫(yī)院的藥物管理等。無線傳感器結(jié) 點(diǎn)相對(duì)于傳統(tǒng)醫(yī)療器械來說，去掉了笨重的連接線，更適用于醫(yī)院和家庭對(duì)病 人的照看工作。在醫(yī)療環(huán)境下，數(shù)據(jù)延時(shí)和信息丟失可能會(huì)引起醫(yī)療事故，因 此對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和傳輸?shù)目煽啃杂休^高的要求。 加利福尼亞大學(xué)提出了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的人體健 康監(jiān)測(cè)平臺(tái) custmed，采用可佩戴的傳感器節(jié)點(diǎn)，傳感器類型包括壓力、皮膚反應(yīng)、伸縮、 壓電薄膜傳感器、溫度傳感器等。節(jié)點(diǎn)采用加州大學(xué)伯克 利分校研制、 crossbow 公司生產(chǎn)的 dot-mote 節(jié)點(diǎn)，通過放在口袋里的 pc 機(jī)可以方便直觀地 查看人體當(dāng)前的情況。紐約 stony brook 大學(xué)針對(duì)當(dāng)前社會(huì)老齡化的問題提出 了監(jiān)測(cè)老年人生理狀況的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（health tracker 2000），除了 6 監(jiān)測(cè)用戶的生理信息外，還可以在生命發(fā)生危險(xiǎn)的情況下及時(shí)通報(bào)其身體情況 和位置信息。節(jié)點(diǎn)采用 crossbow 公司的 mica2 和 mica2dot 系列節(jié)點(diǎn)，采用溫 度、脈搏、呼吸、血氧水平等類型傳感器。 2.3.4智能交通智能交通 6lowpan 在智能交通領(lǐng)域有很好的應(yīng)用，它能夠集成道路、車輛、交通信 號(hào)等信息，極大的提高運(yùn)輸系統(tǒng)的安全性。對(duì)交通流量和空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 通過對(duì)交通流量進(jìn)行優(yōu)化，能夠減少道路擁塞。 下圖所示為上海市重點(diǎn)科技研發(fā)計(jì)劃中的智能交通監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用聲音、 圖像、視頻、溫度、濕度等傳感器，節(jié)點(diǎn)部署于十字路口周圍，部署于車輛上 的節(jié)點(diǎn)還包括 gps 全球定位設(shè)備。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)的安全性問題，包括耗能、 網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)安全、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、數(shù)據(jù)管理融合、數(shù)據(jù)傳輸模式等。 圖 2.3.4-1、上海市重點(diǎn)科技研發(fā)計(jì)劃中的智能交通監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 2.3.5其它應(yīng)用場(chǎng)景其它應(yīng)用場(chǎng)景 工業(yè)監(jiān)控工業(yè)監(jiān)控 6lowpan 應(yīng)用在工業(yè)監(jiān)控中可以提高生產(chǎn)率/降低能耗/以及增加工廠操作的 安全系數(shù)，現(xiàn)在很多工廠仍然使用耗時(shí)昂貴的人工檢測(cè)方式去排查錯(cuò)誤、安排 維護(hù)以避免停工，能夠以一種廉價(jià)的方式提供更多、更可靠的的數(shù)據(jù)。其部署 能減少因故障造成的停工時(shí)間，同時(shí)能減少執(zhí)行人工檢測(cè)所帶來的巨大開銷。 7 另外，數(shù)據(jù)分析功能能夠放在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行，取消了人工數(shù)據(jù)傳輸和分析的過程。 軍事領(lǐng)域軍事領(lǐng)域 傳感器網(wǎng)絡(luò)具有可快速部署、可自組織、隱蔽性強(qiáng)和高容錯(cuò)性的特點(diǎn)，因 此非常適合軍事上的應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非常適合應(yīng)用于惡劣的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中， 通過飛機(jī)或炮彈直接將傳感器節(jié)點(diǎn)散播到敵方陣地內(nèi)部，或者在公共隔離帶部 署傳感網(wǎng)絡(luò)，就能隱蔽而且近距離的準(zhǔn)確收集戰(zhàn)場(chǎng)信息，包括偵察敵情、監(jiān)控 兵力、裝備和物資等。 智能家居智能家居 6lowpan 技術(shù)也可以廣泛應(yīng)用于智能家居領(lǐng)域中。例如：在智能家居中， 可將 6lowpan 節(jié)點(diǎn)嵌入到家具和家電中，通過無線網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)智 能家居環(huán)境的管理。 以家庭為單位介紹此系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝。每個(gè)家庭安裝一個(gè)家庭網(wǎng)關(guān)、若 干個(gè)無線通信 6lowpan 子節(jié)點(diǎn)模塊，在家庭網(wǎng)關(guān)和每個(gè)子節(jié)點(diǎn)上都接一個(gè)無線 網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊(符合 6lowpan 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品)，通過這些無線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊， 數(shù)據(jù)在網(wǎng)關(guān)和子節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行傳送?？蓪?shí)現(xiàn)以下功能： 安防報(bào)警功能，在家庭門窗上安裝 6lowpan 結(jié)點(diǎn)，一旦有以外發(fā)生可以 通過 6lowpan 網(wǎng)絡(luò)第一時(shí)間報(bào)警； 采集水、電、氣各表數(shù)據(jù)發(fā)給物業(yè)管理中心，在水電氣等表中安裝 6lowpan 結(jié)點(diǎn)，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每月用量數(shù)據(jù)發(fā)送到物業(yè)中心。 2.4物聯(lián)網(wǎng)基本概念物聯(lián)網(wǎng)基本概念 物聯(lián)網(wǎng)的概念是在 1999 年提出的。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱叫“the internet of things”，顧名思義，簡(jiǎn)而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層 意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和 擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息 交換和通訊。嚴(yán)格而言，物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過射頻識(shí)別（rfid）、紅外感應(yīng) 器、 全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品 8 與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、 監(jiān)控和管理的 一種網(wǎng)絡(luò)。 中國(guó)移動(dòng)總裁王建宙反復(fù)提及，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)成為中國(guó)移動(dòng)未來的發(fā)展重點(diǎn)。 他表示將會(huì)邀請(qǐng)臺(tái)灣生產(chǎn) rfid、傳感器和條形碼的 廠商和中國(guó)移動(dòng)合作。據(jù) 他介紹，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，上海移動(dòng)已為多個(gè)行業(yè)客戶度身打造了集數(shù)據(jù)采集、 傳輸、處理和業(yè)務(wù)管理于一體的整套無線綜合應(yīng)用解決方 案。最新數(shù)據(jù)顯示， 上海移動(dòng)目前已將超過萬個(gè)芯片裝載在出租車、公交車上，形式多樣的物 聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在各行各業(yè)大顯神通，確保城市的有序運(yùn)作。在上海世博會(huì)期間， “車務(wù)通”將全面運(yùn)用于上海公共交通系統(tǒng)，以最先進(jìn)的技術(shù)保障世博園區(qū)周 邊大流量交通的順暢；面向物流企業(yè)運(yùn)輸管理的“物流”，將為用戶提供實(shí) 時(shí)準(zhǔn)確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運(yùn)輸路徑選擇、物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化等服 務(wù)，大大提升物流企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。 物聯(lián)網(wǎng)中非常重要的技術(shù)是 rfid 電子標(biāo)簽技術(shù)。以簡(jiǎn)單 rfid 系統(tǒng)為基礎(chǔ)， 結(jié)合已有的網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、中間件技術(shù)等，構(gòu)筑一個(gè)由大量聯(lián)網(wǎng)的閱 讀器和無數(shù)移動(dòng)的標(biāo)簽組成的，比 internet 更為龐大的物聯(lián)網(wǎng)成為 rfid 技術(shù)發(fā) 展的趨勢(shì)。物 聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、 平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康等多個(gè)領(lǐng)域。預(yù)計(jì)物聯(lián) 網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián) 網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。有專家預(yù)測(cè) 年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及，這一技術(shù)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)上萬億元規(guī)模 的高科技市場(chǎng)。 國(guó)際電信聯(lián)盟 2005 年一份報(bào)告曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的圖景：當(dāng)司機(jī)出現(xiàn) 操作失誤時(shí)汽車會(huì)自動(dòng)報(bào)警；公文包會(huì)提醒主人忘帶了什么東西；衣服會(huì)“告 訴”洗衣機(jī)對(duì)顏色和水溫的要求等等。 物聯(lián)網(wǎng)把新一代 it 技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中，具體地說，就是把感應(yīng) 器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油 氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實(shí)現(xiàn)人類 社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合，在這個(gè)整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，存在能力超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì) 算機(jī)群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時(shí) 的管理和 控制，在此基礎(chǔ)上，人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達(dá)到 “智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關(guān)系。 9 物聯(lián)網(wǎng)是利用無所不在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立起來的，是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移 動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息 產(chǎn)業(yè)浪潮，是一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域。早在 1999 年， 在美國(guó)召開的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議就提出，“傳感網(wǎng)是下一個(gè)世紀(jì)人類面 臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī) 遇”；2003 年，美國(guó)技術(shù)評(píng)論提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未 來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首；2005 年，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì) （wsis）上， 國(guó)際電信聯(lián)盟（itu）發(fā)布了itu 互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告 2005：物聯(lián)網(wǎng)， 正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。 2.5小結(jié)小結(jié) 以 ipv6 為核心技術(shù)的下一代互聯(lián)網(wǎng)不但可以支持現(xiàn)有移動(dòng) ipv4 網(wǎng)絡(luò)上所提 供的所有業(yè)務(wù)，還能充分支持豐富多樣、個(gè)性化、無處不在的各種創(chuàng)新業(yè)務(wù)。 這些創(chuàng)新的業(yè)務(wù)包括：有大量共有地址需求的應(yīng)用，如以傳感器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、 信息家電、智能汽車、rfid、移動(dòng)終端等為主體的各種行業(yè)應(yīng)用和個(gè)人應(yīng)用。 6lowpan 是 ipv6 與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的核心技術(shù)，是利用 ieee 802.15.4 鏈路支持基于 ip 的通信，其遵守開放標(biāo)準(zhǔn)以及保證與其他 ip 設(shè)備的互 操作性。其可以廣泛應(yīng)用在軍事、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)、智能交 通、建筑物監(jiān)測(cè)、空間探索等領(lǐng)域。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用形式“物聯(lián)網(wǎng)”將是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng) 通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，是一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域，將會(huì)成為中國(guó)移 動(dòng)未來的發(fā)展重點(diǎn)。 3 pv6 無線傳感器的國(guó)內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀無線傳感器的國(guó)內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀 3.1ipv6 國(guó)內(nèi)研究和發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)研究和發(fā)展現(xiàn)狀 隨著 ipv4 地址空間耗盡的迫近，人們加緊了對(duì)下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議-即 ipv6 的研究，ipv6 協(xié)議已經(jīng)在越來越廣泛的范圍內(nèi)得到實(shí)踐。由于 ipv6 和 ipv4 在協(xié) 議頭格式上不兼容，ietf 成立了專門的工作組 ngtrans 研究從現(xiàn)有的 ipv4 網(wǎng)絡(luò) 向 ipv6 網(wǎng)絡(luò)的過渡策略和必要的技術(shù)。作為向下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議過渡的重要 10 步驟，國(guó)際的 ipv6 試驗(yàn)網(wǎng) 6bone 在 1996 年成立了?，F(xiàn)在，6bone 已經(jīng)擴(kuò)展到全 球 50 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，成為 ipv6 研究者、開發(fā)者和實(shí)踐者的主要平臺(tái)。 圖 3.1-1 6bone ipv6 的出現(xiàn)引起了世界重要研究機(jī)構(gòu)和公司的重視。目前 ietf 正在制定大 量的 ipv6 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括地址結(jié)構(gòu)、域名解析、安全、自動(dòng)配置、鄰居發(fā)現(xiàn)、 路由協(xié)議等方面，同時(shí)為了對(duì) ipv6 協(xié)議特性進(jìn)行研究并積累 ipv6 組網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)， ietf 于 1996 年建立了全球范圍的試驗(yàn)床(testbed)，稱作 6bone。6bone 是一個(gè) 虛擬的網(wǎng)絡(luò)，以隧道(tunnel)的方式通過基于 ipv4 的互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。1998 年底， 面向?qū)嵱玫娜蛐?ipv6 研究和教育網(wǎng)(6ren)開始啟動(dòng)，建立了物理的以 atm 為中心的 ipv6 洲際網(wǎng)絡(luò)。 由于支持移動(dòng)節(jié)點(diǎn)以及自動(dòng)配置特性，ipv6 成為實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)融 合的一個(gè)機(jī)遇。目前，制訂下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)“imt-2000”標(biāo)準(zhǔn)的 3gpp 已經(jīng)決 11 定在下一代移動(dòng)技術(shù)的基本協(xié)議中采用 ipv6。與此同時(shí)，nokia 等公司還宣布， 將在其 2.5g 和 3g 網(wǎng)絡(luò)中全面采用 ipv6，并已成功進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)。而且，為 了推廣 ipv6 在世界的普及，由 cisco、nortel、microsoft、lucent、nokia、3com 等公司聯(lián)合發(fā)起成立了 ipv6 論壇，并從 1999 年開始，每年舉行 23 屆 ipv6 全球峰會(huì)。 1998 年 6 月我國(guó)國(guó)家教育科研網(wǎng) cernet 也加入了 6bone，并于同年 12 月成為其骨干成員。cernet 建立了 ipv6 試驗(yàn)床并在 ipv6 領(lǐng)域在中國(guó)開展了許 多開拓性的研究。從 1999 年底，cernet 與 nokia 合作，啟動(dòng)了 internet6 計(jì)劃， 準(zhǔn)備首先在中國(guó)的若干高校搭建 ipv6 網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)大規(guī)模的 ipv6 研究和試驗(yàn) 網(wǎng)絡(luò)。 圖 3.1-2 cernet 主干網(wǎng)拓?fù)鋱D 試驗(yàn)床從 6bone 獲得 p-tla(pseudo-top level aggregation,偽頂級(jí)聚類) 3ffe:3200:/24 的地址空間；并且建立了 5 條以 tunnel 為基礎(chǔ)的國(guó)際 ipv6 虛擬 鏈路，直接通達(dá)美國(guó)、英國(guó)和德國(guó)的 ipv6 網(wǎng)絡(luò)，間接地與幾乎所有現(xiàn)有的 6bone 成員互連。試驗(yàn)床按地區(qū)分配 nla1 id(next level aggregation, level 1 identifier，次級(jí)聚類)。目前，試驗(yàn)床正式使用部分已經(jīng)發(fā)展了 2 個(gè)地區(qū)級(jí)的試 驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)；學(xué)生試驗(yàn)部分已經(jīng)建立了 4 個(gè)地區(qū) ipv6 網(wǎng)絡(luò)。 在亞洲，由于缺少地址等原因，對(duì)待 ipv6 的態(tài)度比歐美積極，其中最積極 的是日本。日本政府和眾多日本企業(yè)決心在新世紀(jì)把寶押在 3g 和 ipv6 上，以 12 這兩個(gè)寶為契機(jī)，使日本重新成為全球最先進(jìn)的 it 國(guó)家之一。日本政府把 ipv6 技術(shù)的確立、普及與國(guó)際貢獻(xiàn)作為政府的基本政策，將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)過渡到 ipv6 網(wǎng)絡(luò)作為“超高速網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和競(jìng)爭(zhēng)政策”的具體目標(biāo)，明確設(shè)定在 2005 年完 成互聯(lián)網(wǎng)向 ipv6 的過渡。 由于政府重視、企業(yè)積極，日本自 1992 年就起步著手研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化工作， 目前在 ipv6 的研發(fā)與應(yīng)用方面走在世界的前列。日本于 1999 年 12 月開始提供 試驗(yàn)服務(wù)，2001 年 4 月開始提供商用服務(wù)，到目前為止，ntt com、japan telecom 和 kddi 等日本的主要運(yùn)營(yíng)商和 isp 幾乎都已經(jīng)提供 ipv6 商業(yè)化接入 服務(wù)，日本全國(guó)利用 ipv6 的環(huán)境正日益完善。 目前，全球范圍內(nèi)的知名運(yùn)營(yíng)商大都已經(jīng)宣布 ipv6 商用計(jì)劃，中國(guó)電信也 于今年年初全面啟動(dòng)下一代互聯(lián)網(wǎng)部署試點(diǎn)工作。美國(guó)最大的有線電視運(yùn)營(yíng)商 comcast 今年年初正式宣布其 ipv6 商用計(jì)劃，其用戶可以從今年第二季度起自 愿選擇使用 ipv6 服務(wù)。 從日本方面來看，其繁榮的智能手機(jī)普及，催生了 ipv6 的加速應(yīng)用。因此， 在推動(dòng) ipv6 的應(yīng)用方面，日本可謂不遺余力。ntt plala 是 ntt 旗下的一家日 本互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商，其推出的 hikari tvv 項(xiàng)目便是運(yùn)行于 ntt 下一代 ipv6 網(wǎng)絡(luò)之上。該網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)向日本 1000 萬用戶提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，hikari tv 服務(wù)目前 正逐步向成千上萬戶家庭滲透，日本消費(fèi)者可以購(gòu)買 hikari 支持 ipv6 的機(jī)頂盒。 并且，早在 2 年前，東京大學(xué)研究室大樓進(jìn)行了 ip 化智能樓宇改造，耗資 4000 萬日元(約合 290 萬人民幣)；大樓一年的電費(fèi)是 1 億日元(730 萬人民幣)， 節(jié)能效率達(dá)到 30%，一年多即收回成本。而東京大學(xué)的全年電費(fèi)是 290 億日元， 全面引入 ipv6 的效益頗為可觀。 韓國(guó)也比較重視 ipv6，在戰(zhàn)略、政策、立法、項(xiàng)目資助、國(guó)際合作等方面 都有相應(yīng)措施。韓國(guó)制訂了 ipv6 的演進(jìn)進(jìn)程，共分四個(gè)階段。第一階段（2001 年以前）建立 ipv6 試驗(yàn)網(wǎng)，開展驗(yàn)證、運(yùn)行和宣傳工作；第二階段（2002 年2005 年）建立 ipv6 島，與現(xiàn)有 ipv4 大網(wǎng)互通，在 imt2000 上提供 ipv6 服 務(wù)；第三階段（2006 年2010 年）建立 ipv6 大網(wǎng)，原 ipv4 大網(wǎng)退化為 ipv4 島， 與 ipv6 大網(wǎng)互通，提供有線和無線的 ipv6 商用服務(wù)；第四階段（2011 年以后） 演變成一個(gè)單一的 ipv6 網(wǎng)。 13 歐洲在互聯(lián)網(wǎng)方面落后于美國(guó)，但在移動(dòng)通信方面領(lǐng)先于美國(guó)，所以歐洲 發(fā)展 ipv6 的基本戰(zhàn)略是“先移動(dòng)，后固定”，希望在 ipv6 方面掌握先機(jī)，通過 3g 標(biāo)準(zhǔn)的部署來實(shí)現(xiàn)在未來互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域與美國(guó)并駕齊驅(qū)的目標(biāo)。歐盟認(rèn)為： ipv6 是發(fā)展 3g 移動(dòng)通信的必要工具，如果想大規(guī)模發(fā)展 3g，就不得不升級(jí)到 ipv6。制定 3g 標(biāo)準(zhǔn)的 3gpp 組織已經(jīng)決定以 ipv6 為基礎(chǔ)構(gòu)筑下一代移動(dòng)網(wǎng)，使 ipv6 成為 3g 必須遵循的標(biāo)準(zhǔn)。歐洲的主要目標(biāo)是：2003 年底開始推出 ipv6 服 務(wù)，2005 年底運(yùn)營(yíng)商完成向 ipv6 的轉(zhuǎn)換，在所有新的家電裝置中引入 ipv6 連 接，將基于互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)集成到運(yùn)輸工具及相關(guān)的移動(dòng)商務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施中，實(shí)現(xiàn) 人與人之間、物與物（從電話到汽車）之間的通信。歐洲目前已經(jīng)建立了 euro6ix 和 6net 等 ipv6 試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有關(guān)推廣，部署 ipv6 的準(zhǔn)備，歐洲各大 廠商也都加快了 ipv6 開發(fā)和產(chǎn)品化進(jìn)程，各種試驗(yàn)項(xiàng)目正逐步成熟。 美國(guó)由于是 ipv4 的發(fā)源地，因此無論在地址資源和商業(yè)應(yīng)用方面都占據(jù)了 先天的優(yōu)勢(shì)，在 ipv4 主導(dǎo)的傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位和 ip 地址資源優(yōu)勢(shì)，因 此目前既沒有地址短缺的憂慮，又很不愿意改動(dòng)花費(fèi)大量資本構(gòu)建的 ipv4 商業(yè) 網(wǎng)絡(luò)體系，所以目前主要是以世界 ipv6 研究、協(xié)調(diào)中心的面目出現(xiàn)的，研究和 開發(fā) ipv6 的主要組織如 ietf、6bone 等都在美國(guó)。但美國(guó)在 ipv6 的商業(yè)化推 廣方面的力度沒有歐洲和日本大。 最近，由于美國(guó)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展受阻，需要尋找新的商機(jī)，同時(shí)北美對(duì)寬帶 ip 服務(wù)有大量的潛在需求，對(duì) ipv6 的需求逐漸明顯。同時(shí)美國(guó)也不希望失去在互 聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的主導(dǎo)地位和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。美國(guó)在發(fā)生 911 事件以后非常擔(dān)心恐怖分子 對(duì)其網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行致命性的攻擊，所以對(duì)待 ipv6 的態(tài)度現(xiàn)在已經(jīng)有所變化。各主要 廠商出于商業(yè)利益考慮開始支持 ipv6，已經(jīng)或者準(zhǔn)備推出支持 ipv6 的試驗(yàn)性產(chǎn) 品。 截止到 2008 年 12 月，全球 ipv6 地址分配數(shù)量前十名如表 3.1-1 所示?？?以看出，目前 ipv6 的分配主要集中在發(fā)達(dá)國(guó)家手中。從地域上，亞太地區(qū)的日 本和韓國(guó)在 ipv6 的發(fā)展上走的比較靠前。目前中國(guó)大陸的 ipv6 地址擁有量排名 世界第十五（80）。 國(guó)家美國(guó)德國(guó)法國(guó)日本 澳大 利亞 歐洲韓國(guó) 意大 利 中國(guó) 臺(tái)灣 波蘭 ipv6 地址 14746968983118309822261605196414523092093 14 分配 數(shù)量 表 3.1-1 全球 ipv6 地址分配數(shù)量（統(tǒng)計(jì)單位為/32） 3.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)國(guó)內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀無線傳感器網(wǎng)絡(luò)國(guó)內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀 早在上世紀(jì) 70 年代，就出現(xiàn)了將傳統(tǒng)傳感器采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、連接傳感控 制器而構(gòu)成傳感器網(wǎng)絡(luò)雛形，可以把它歸之為第一代傳感器網(wǎng)絡(luò)。隨著相關(guān)學(xué) 科的不斷發(fā)展和進(jìn)步，傳感器網(wǎng)絡(luò)同時(shí)還具有了獲取多種信息信號(hào)的綜合處理 能力，并通過與傳感控制器的相聯(lián)，組成了有信息綜合和處理能力的傳感器網(wǎng) 絡(luò)，這是第二代傳感器網(wǎng)絡(luò)。從上世紀(jì)末開始，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)開始應(yīng)用于傳感 器網(wǎng)絡(luò)，人們用其組建智能化傳感器網(wǎng)絡(luò)，大量多功能傳感器被運(yùn)用，并使用 無線技術(shù)連接，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)逐漸形成。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新一代的傳感器網(wǎng)絡(luò)，具有非常廣泛的應(yīng)用前景，其發(fā) 展和應(yīng)用，將會(huì)給人類的生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域帶來深遠(yuǎn)影響。發(fā)達(dá)國(guó)家如美 國(guó)，非常重視無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，ieee 正在努力推進(jìn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng) 用和發(fā)展，波士頓大學(xué)(boston university)創(chuàng)辦了傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)會(huì)(sensor network consortium)，期望能促進(jìn)傳感器聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)。除了波士頓大學(xué)，該協(xié)會(huì)還包 括 bp、霍尼韋爾(honeywell)、inetco systems、invensys、l-3 communications、millennial net、radianse、sensicast systems 及 textron systems。美國(guó)的技術(shù)評(píng)論雜志在論述未來新興十大技術(shù)時(shí)，更是將無線傳 感器網(wǎng)絡(luò)列為第一項(xiàng)未來新興技術(shù)，商業(yè)周刊預(yù)測(cè)的未來四大新技術(shù)中， 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也列入其中?？梢灶A(yù)計(jì)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣泛是一種必然趨 勢(shì)，它的出現(xiàn)將會(huì)給人類社會(huì)帶來極大的變革。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一般是由在空間分布的和獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成的，如圖 3.2- 1 所示。節(jié)點(diǎn)包含有傳感器來監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的物理或環(huán)境條件，如溫度、聲音、震動(dòng)、 壓力、運(yùn)動(dòng)或污染物等。每個(gè)節(jié)點(diǎn)通常帶有無線電收發(fā)器或其他無線設(shè)備通信 設(shè)備以通過網(wǎng)絡(luò)把傳感數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)庫和其他用戶。這樣，無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 可以用于數(shù)據(jù)收集（data collection）、目標(biāo)跟蹤（object tracking）以及報(bào)警監(jiān) 控（alarm monitoring）等。 15 圖 3.2-1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 雖然無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用，由于技術(shù)等方面的制約還有待時(shí) 日，但是最近幾年，隨著計(jì)算成本的下降以及微處理器體積越來越小，已經(jīng)為 數(shù)不少的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開始投入使用。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)研究最早起源于軍事領(lǐng)域。由于其具有可快速部署、 自組織、隱蔽性強(qiáng)和高容錯(cuò)性的特點(diǎn)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)敵軍地形和兵力布防及 裝備的偵察、戰(zhàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)視、定位攻擊目標(biāo)、戰(zhàn)場(chǎng)評(píng)估、核攻擊和生物化學(xué) 攻擊的監(jiān)測(cè)以及搜索等功能。最著名的就是美國(guó)國(guó)防部支持的“智能塵?！表?xiàng) 目。哈伯研究公司總裁阿爾門丁格預(yù)測(cè)：智能塵埃式傳感器及有關(guān)的技術(shù)銷售 將從 2004 年的 1000 萬美元增加到 2010 年的幾十億美元。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng) 用十分廣泛，表 2.3-1 例舉了一些 wsn 應(yīng)用的相關(guān)實(shí)例。 應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)實(shí)例 美國(guó)的 alert 計(jì)劃中，研究人員開發(fā)了數(shù)種傳感器來分別監(jiān)測(cè)降 雨量、河水水位和土壤水分，并依此預(yù)測(cè)暴發(fā)山洪的可能性 2002 年，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校 intel 實(shí)驗(yàn)室和大西洋學(xué)院聯(lián) 合，在大鴨島上部署了用來監(jiān)測(cè)島上海鳥生活習(xí)性的無線傳感器 網(wǎng)絡(luò) 哈佛大學(xué) mate wel 的研究小組用 wsn 對(duì)活火山 volcano tungurahua 進(jìn)行觀測(cè) 2005 年，澳洲的科學(xué)家利用傳感器網(wǎng)絡(luò)探測(cè)北澳大利亞的蟾蜍分 布情況 挪威科學(xué)家利用 wsn 監(jiān)測(cè)冰河的變化情況，目的在于通過分析冰 河環(huán)境的變化來推斷地球氣候的變化 環(huán)境監(jiān)測(cè) intel 在俄勒岡州的一個(gè)葡萄園內(nèi)，利用無線傳感器測(cè)量葡萄園 氣候的細(xì)微變化 醫(yī)療護(hù)理羅徹斯特大學(xué)的科學(xué)家使用無線傳感器創(chuàng)建了一個(gè)智能醫(yī)療房間， 16 使用微塵來測(cè)量居住者的重要征兆（血壓、脈搏和 呼吸） 、睡覺 姿勢(shì)以及每天 24 小時(shí)的活動(dòng)狀況 英特爾公司推出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的家庭護(hù)理技術(shù)。該技術(shù)是作 為探討應(yīng)對(duì)老齡化社會(huì)的技術(shù)項(xiàng)目 center for aging services technologies（cast）的一個(gè)環(huán)節(jié)開發(fā)的。該系統(tǒng)通過在鞋、家 具以家用電器等家中道具和設(shè)備中嵌入半導(dǎo)體傳感器，幫助老齡 人士、阿爾茨海默 氏病患者以及殘障人士的家庭生活 intel 公司曾在芯片制造設(shè)備上安裝過 200 個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，用來 監(jiān)控設(shè)備的振動(dòng)情況，并在測(cè)量結(jié)果超出規(guī)定時(shí)提供監(jiān)測(cè)報(bào)告 機(jī)械故障 診斷 美國(guó)貝克特營(yíng)建集團(tuán)公司已在倫敦地鐵系統(tǒng)中采用了無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行檢測(cè)。采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以讓大樓、橋梁及其他 建筑物感知并匯報(bào)自身的狀態(tài)信息 太空探索 wsn 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)星球表面長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)。美國(guó)國(guó)家航空與航天局 (nasa)的 jpl 實(shí)驗(yàn)室的 sensor webs 計(jì)劃，就是為將來的火星探 測(cè)進(jìn)行技術(shù)準(zhǔn)備的 表 3.2-1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實(shí)例 美國(guó)專利局的數(shù)據(jù)顯示，在無線傳感網(wǎng)技術(shù)方面，美國(guó)擁有最多的已授權(quán) 的專利，日本其次，加拿大、韓國(guó)和法國(guó)隨后。同時(shí)，美國(guó)也擁有最多的已公 開的專利申請(qǐng)，韓國(guó)其次，日本、瑞典和臺(tái)灣隨后。美國(guó)頒布的專利總數(shù)依然 逐年增加，2009 年頒布的專利是 2005 年的兩倍以上，這表明無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技 術(shù)的研發(fā)活動(dòng)在近幾年十分強(qiáng)勁。 如將美國(guó)專利分布狀況按照公司來分析，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上領(lǐng)先的 15 個(gè)頂級(jí)公司分別是：思科（cisco）、愛立信（ericsson）、費(fèi)希爾羅斯蒙特 （fisher-rosemount）、通用電氣（ge）、霍尼韋爾（honeywell）、ibm 公司、 英特爾公司（intel）、微軟公司（microsoft）、摩托羅拉（motorola）、nec 公 司、諾基亞公司（nokia）、飛利浦公司（philips）、三星公司（samsung）、西 門子公司（siemens）和索尼公司（sony）。其中，諾基亞公司擁有的已授權(quán)的 美國(guó)專利數(shù)量最多，摩托羅拉、英特爾和微軟緊隨其后；三星公司擁有的已公 開的美國(guó)專利申請(qǐng)數(shù)量最多，隨后是霍尼韋爾、微軟、摩托羅拉和 nec 公司。 另外，值得注意的是，ibm 公司是目前在物聯(lián)網(wǎng)方面全面領(lǐng)先的公司之一。 17 3.3物聯(lián)網(wǎng)研究熱點(diǎn)分析及其應(yīng)用現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)研究熱點(diǎn)分析及其應(yīng)用現(xiàn)狀 3.3.1引言引言 物聯(lián)網(wǎng)自 1999 年美國(guó)麻省理工學(xué)院的 auto-id 中心提出以來，發(fā)展迅速， 被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。近來，隨著物聯(lián)網(wǎng)中 的 rfid、傳感技術(shù)、全球標(biāo)準(zhǔn)等核心技術(shù)的不斷完善及廣泛應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)被越 來越多的人關(guān)注。 在美國(guó)，ibm 在物聯(lián)網(wǎng)概念的基礎(chǔ)上，提出了“智慧地球”的概念。美國(guó) 將智慧地球當(dāng)作經(jīng)濟(jì)振興計(jì)劃的一個(gè)核心環(huán)節(jié)，奧巴馬提出這是“美國(guó)在 21 世 紀(jì)保持和奪回競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的方式”之一。在國(guó)內(nèi)，物聯(lián)網(wǎng)已成為社會(huì)各界關(guān)注的 焦點(diǎn)，引起了國(guó)務(wù)院和各部委的高度重視。溫家寶總理在 2009 年 8 月無錫考察 是針對(duì)傳感網(wǎng)提出：“要早一點(diǎn)謀劃未來，早一點(diǎn)攻破核心技術(shù)”。2009 年 9 月，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)和工業(yè)和信息化部發(fā)布關(guān)于進(jìn)一步做好電子信息 產(chǎn)業(yè)振興和技術(shù)改造項(xiàng)目組織工作的通知，rfid、物聯(lián)網(wǎng)等作為計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè) 及下一代互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，被列為重點(diǎn)支持領(lǐng)域。 3.3.2物聯(lián)網(wǎng)的概念物聯(lián)網(wǎng)的概念 物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為“the internet of things” ,簡(jiǎn)稱：iot。物聯(lián)網(wǎng)通過傳感 器、射頻識(shí)別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互 動(dòng)的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需 要的信息，通過各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在鏈接，實(shí)現(xiàn) 對(duì)物品和過程的智能化感知、識(shí)別和管理。 由“物聯(lián)網(wǎng)”名稱可見，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意 思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的延伸和 擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行 信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識(shí)別(rfid)裝置、紅外感應(yīng)器、 全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互 聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和 18 管理的一種網(wǎng)絡(luò)。 3.3.3物聯(lián)網(wǎng)研究熱點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)研究熱點(diǎn) 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋到各個(gè)角落、各個(gè)領(lǐng)域，可以用“無所不包、無所 不在”來形容。但從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看，還應(yīng)關(guān)注重點(diǎn)，不能胡子眉毛一把抓。 中國(guó)工程院院士劉韻潔指出以下五個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域值得特別關(guān)注： 1. 智能電網(wǎng)智能電網(wǎng) 所謂智能電網(wǎng)，是指在發(fā)電、輸電、配電、用電等環(huán)節(jié)應(yīng)用以物聯(lián)網(wǎng)為主的 新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)用電的優(yōu)化配置、節(jié)能減排。能源事關(guān)國(guó)家的命脈，所以發(fā)展物 聯(lián)網(wǎng)要首先關(guān)注智能電網(wǎng)。 2. 智能汽車（智能交通）智能汽車（智能交通） 在汽車的部件上裝上傳感器，通過網(wǎng)絡(luò)與智能的指揮后臺(tái)聯(lián)系起來，這樣人 們?cè)隈{駛汽車的時(shí)候，就可以提前知道哪個(gè)地方出了故障、哪個(gè)路段特別擁擠， 以減少汽車追尾事故、等待時(shí)間和尾氣排放等等。這是智能城市必不可少的一 部分。 3. 智能醫(yī)療智能醫(yī)療 比如，把嵌入式芯片裝到患者身上，就可以隨時(shí)感知到患者的血糖、血壓和 臟器的情況，并通過網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)的醫(yī)療、保健系統(tǒng)聯(lián)系在一起，隨時(shí)給出警示 和應(yīng)對(duì)建議。 4. 智能家居智能家居 除了通常所說的電表、氣表、水表的智能化處理，將來家里的空調(diào)、冰箱等 電器設(shè)備，都可以接入物聯(lián)網(wǎng)，以監(jiān)控其運(yùn)行、減少故障，等等。 5. rfid（射頻識(shí)別）產(chǎn)業(yè)（射頻識(shí)別）產(chǎn)業(yè) 物流、金融、零售、物品防偽、環(huán)境保護(hù)、身份識(shí)別等很多方面，都離不開 rfid，今后隨著物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用，其應(yīng)用范圍會(huì)更加廣闊。 3.3.4物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用現(xiàn)狀 中國(guó)移動(dòng)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面的研究和探索起步較早，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的諸多 領(lǐng)域里挑選出一些具有一定市場(chǎng)基礎(chǔ)的行業(yè)，通過試點(diǎn)運(yùn)行，探索出了若干具 19 有推廣價(jià)值的典型解決方案。 1、一卡通業(yè)務(wù)、一卡通業(yè)務(wù) 手機(jī)錢包業(yè)務(wù)。這是指中國(guó)移動(dòng)開發(fā)的基于無線射頻識(shí)別技術(shù)（rfid）的 小額電子錢包業(yè)務(wù)。用戶辦理手機(jī)錢包業(yè)務(wù)后，即可利用手機(jī)在中國(guó)移動(dòng)合作 的商場(chǎng)、超市、便利店、餐館、公交車等場(chǎng)所進(jìn)行手機(jī)刷卡消費(fèi)。該業(yè)務(wù)采用 的終端技術(shù)方案是 2.4ghz 全卡方案。該方案利用 2.4ghz 頻段的 rfsim 卡，以 手機(jī)錢包應(yīng)用服務(wù)為基礎(chǔ)，提供相應(yīng)的基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的增值服務(wù)。支持手 機(jī)現(xiàn)場(chǎng)消費(fèi)的場(chǎng)所需要安裝有支持中國(guó)移動(dòng)手機(jī)錢包業(yè)務(wù)的 pos 機(jī)。 一卡通的應(yīng)用還包括身份認(rèn)證、現(xiàn)場(chǎng)消費(fèi)、公交刷卡、公用事業(yè)繳費(fèi)和手機(jī) 票務(wù)等幾大場(chǎng)景。其中身份認(rèn)證課提供門禁刷卡、身份識(shí)別、圖書借閱等功能； 現(xiàn)場(chǎng)消費(fèi)可用于手機(jī)在商場(chǎng)、超市、餐廳、要點(diǎn)、娛樂場(chǎng)所進(jìn)行小額支付；公 交刷卡時(shí)指用手機(jī)刷卡乘坐各種交通工具；一卡通也支持水、電、煤氣、有線 電視等公用事業(yè)的費(fèi)用交納；手機(jī)票務(wù)是用手機(jī)預(yù)定機(jī)票、火車票等。 2、太湖水文監(jiān)控系統(tǒng)、太湖水文監(jiān)控系統(tǒng) 太湖水文監(jiān)控系統(tǒng)是為了檢測(cè)太湖整體水環(huán)境，防止藍(lán)藻再次爆發(fā)而設(shè)計(jì) 的水資源監(jiān)控系統(tǒng)，是物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境保護(hù)上的典型應(yīng)用方案。 該方案是通過在太湖水域布防水文監(jiān)測(cè)的傳感器，對(duì)水溫、水位、水體氧 濃度、ph 值、電導(dǎo)率、氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽度等參數(shù)進(jìn)行采集，通過無線網(wǎng)絡(luò)即時(shí)傳遞 太湖水域的水質(zhì)變化和各污染的排污情況，是環(huán)保部門可以對(duì)太湖水進(jìn)行動(dòng)態(tài) 和實(shí)時(shí)觀測(cè)，并主動(dòng)分析、預(yù)測(cè)水污染情況。 太湖水文監(jiān)控系統(tǒng)采用三層架構(gòu)，分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。其中底 層感知層由近岸傳統(tǒng)傳感器群與水面微納傳感器群組成，使得整個(gè)系統(tǒng)的信息 資源更為完善；網(wǎng)絡(luò)層采用中國(guó)移動(dòng)的 td-scdma 網(wǎng)絡(luò)，具有覆蓋廣、可靠性 高等優(yōu)點(diǎn)；應(yīng)用層有監(jiān)控中心和查詢系統(tǒng)組成，監(jiān)控中心負(fù)責(zé)村春各信息采集 的參數(shù)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行分析和比較，并根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置對(duì)異常水質(zhì)作出預(yù)警。環(huán)保 監(jiān)控人員可通過查詢系統(tǒng)了解每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的詳細(xì)信息，也可以結(jié)合水體指標(biāo)對(duì) 預(yù)警水域的情況進(jìn)行分析和處理。 3、智能公交車系統(tǒng)、智能公交車系統(tǒng) 智能公交車系統(tǒng)由公交調(diào)度指揮中心、電子站牌、車內(nèi) led、一卡通幾個(gè) 方面組成。該方案實(shí)現(xiàn)了公交系統(tǒng)的信息共享、車輛調(diào)度、資源分配，并提供 20 了諸如天氣、新聞、廣告等增值服務(wù)，提高了公交系統(tǒng)的自動(dòng)化程度、運(yùn)營(yíng)效 率、服務(wù)便捷性和客戶感知度。 智能公交車系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景分為 6 個(gè)方面：公交調(diào)度指揮中心通過公交車 載移動(dòng)終端和首末站數(shù)據(jù)采集終端對(duì)公車進(jìn)行定位及監(jiān)控；公交車載移動(dòng)終端、 電子站牌攝像頭通過 gprs/td-scdma 網(wǎng)絡(luò)將公交車況、站臺(tái)候車人數(shù)等信息 傳送到公交調(diào)度指揮中心；經(jīng)過匯總處理后，公交調(diào)度指揮中心將集成綜合公 交公告信息發(fā)布到電子站牌和車內(nèi) led；乘客通過電子站牌/車內(nèi) led 獲取實(shí)時(shí) 路況、公交路線、車輛