物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用(第三部分).ppt

1、第三章物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)技術(shù),第三章目錄,3.1物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)難點(diǎn) 3.2物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù) 3.3物聯(lián)網(wǎng)的感知實(shí)現(xiàn) 3.4現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)的安全特點(diǎn)及安全模型,第三章目錄,3.1物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)難點(diǎn) 3.2物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù) 3.3物聯(lián)網(wǎng)的感知實(shí)現(xiàn) 3.4現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)的安全特點(diǎn)及安全模型,物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的提出,2005年，國(guó)際電聯(lián)發(fā)表了一份題為物聯(lián)網(wǎng)的報(bào)告,在該報(bào)告中指出物聯(lián)網(wǎng)主要有四個(gè)關(guān)鍵性的應(yīng)用技術(shù)：RFID技術(shù)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，智能技術(shù)，納米技術(shù)。,3.1.1 RFID技術(shù),定義： 射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）是一種應(yīng)用于

2、信息采集系統(tǒng)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)無(wú)線射頻方式自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象、獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)RFID標(biāo)簽的信息獲取。,RFID技術(shù)的發(fā)展歷程,RFID系統(tǒng)的構(gòu)成：電子標(biāo)簽+讀寫(xiě)器,目前廣泛使用的RFID系統(tǒng)主要由存儲(chǔ)物品數(shù)據(jù)信息的電子標(biāo)簽、用于識(shí)讀及寫(xiě)入標(biāo)簽數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)器兩部分構(gòu)成。,電子標(biāo)簽由專(zhuān)用芯片和標(biāo)簽天線或線圈組成，通過(guò)電感耦合或電磁反射原理與讀寫(xiě)器進(jìn)行通信。電子標(biāo)簽分為被動(dòng)標(biāo)簽和主動(dòng)標(biāo)簽兩種，主動(dòng)標(biāo)簽自身帶有電池供電，讀寫(xiě)距離較遠(yuǎn)、體積較大，與被動(dòng)標(biāo)簽相比成本更高，也稱為有源標(biāo)簽；被動(dòng)標(biāo)簽在閱讀器產(chǎn)生的磁場(chǎng)中獲取工作所需的能量，成本很低且具有很長(zhǎng)的使用壽命，比主動(dòng)標(biāo)簽更小、更輕，讀

3、寫(xiě)距離則較近，也稱為無(wú)源標(biāo)簽。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)源標(biāo)簽是取代條形碼標(biāo)簽的主要發(fā)展方向，有源標(biāo)簽則因?yàn)槠溟L(zhǎng)距離識(shí)別的優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用于大型的高速運(yùn)動(dòng)物體標(biāo)識(shí)的識(shí)別，如機(jī)動(dòng)車(chē)的跟蹤和識(shí)別，動(dòng)物或人類(lèi)身份的跟蹤和識(shí)別。,被動(dòng)電子標(biāo)簽的內(nèi)部結(jié)構(gòu),電子標(biāo)簽內(nèi)的專(zhuān)用芯片由高速的射頻接口、控制單元、EEPROM三個(gè)模塊組成，其中的EEPROM用來(lái)存儲(chǔ)識(shí)別碼（EPC）或其它數(shù)據(jù)，控制單元用來(lái)控制數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送，芯片外圍連接電感線圈（主動(dòng)電子標(biāo)簽連接天線和電池）。,標(biāo)簽天線,在電子標(biāo)簽和讀寫(xiě)器進(jìn)行通信的過(guò)程中，天線起到了重要的作用，標(biāo)簽天線的性能對(duì)提高RFID系統(tǒng)的性能有著重要的意義。近年來(lái)，標(biāo)簽天線技術(shù)取得了較大的

4、進(jìn)展，各種新技術(shù)和新材料的應(yīng)用使標(biāo)簽天線的性能得到了較大的提升。 防金屬技術(shù) 小型化技術(shù) (1)分形天線 (2)偶極子天線 (3)倒F天線 材料技術(shù),標(biāo)簽天線的發(fā)展方向,低成本 構(gòu)造低成本電子標(biāo)簽的關(guān)鍵在于降低天線的成本。隨著信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，標(biāo)簽天線的成本還有望大幅降低。 一體集成化 將標(biāo)簽天線和標(biāo)簽芯片集成在一起，成為了標(biāo)簽天線技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。 智能化 OMRON開(kāi)發(fā)了一種新型的天線技術(shù)，可以直接控制讀寫(xiě)器發(fā)射出來(lái)的電磁波束的方向，這樣就可以避開(kāi)環(huán)境或阻擋物的影響，以達(dá)到最好的效果。近年來(lái)，電子標(biāo)簽智能天線的研究也日漸受到重視。,典型的讀寫(xiě)器工作原理,物聯(lián)網(wǎng)Sa

5、vant系統(tǒng)通過(guò)應(yīng)用軟件發(fā)送數(shù)據(jù)接收指令給讀寫(xiě)器的控制模塊，控制模塊向廣播接口發(fā)出數(shù)據(jù)接收請(qǐng)求，廣播接口通過(guò)讀寫(xiě)器的天線向電子標(biāo)簽發(fā)送數(shù)據(jù)接收指令，電子標(biāo)簽在接到指令后，發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫(xiě)器，通過(guò)讀寫(xiě)器的天線將數(shù)據(jù)傳送給廣播接口，繼而廣播接口將數(shù)據(jù)傳送給控制模塊，最終由控制模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給物聯(lián)網(wǎng)Savant系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件，在Savant中進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理操作。,RFID系統(tǒng)的工作原理,RFID技術(shù)的技術(shù)難點(diǎn)和發(fā)展瓶頸,RFID技術(shù)的技術(shù)難點(diǎn) (1)RFID識(shí)別準(zhǔn)確度問(wèn)題 (2)RFID天線研究 (3)工作頻率的選擇 (4)安全與隱私問(wèn)題 RFID技術(shù)的發(fā)展瓶頸 (1)企業(yè)技術(shù)研發(fā)水平薄弱 (2)

6、過(guò)高的標(biāo)簽成本限制了RFID應(yīng)用范圍的擴(kuò)大 (3)推廣中困難重重 (4)缺乏國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) (5)行業(yè)人才匱乏,3.1.2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),1.1.2 visualSTATE事件處理機(jī)制,概述： 近年來(lái)，隨著微電子和微系統(tǒng)（MEMS）、無(wú)線通信、信號(hào)處理這三個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，一個(gè)新的研究領(lǐng)域成為國(guó)內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)，這就是基于大量具有通信功能的微型無(wú)線傳感器構(gòu)造的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）。WSN具有極其廣泛的應(yīng)用，例如感知戰(zhàn)場(chǎng)狀態(tài)（軍事應(yīng)用）、環(huán)境監(jiān)控（氣候、地理、污染變化的監(jiān)控）、物理安全監(jiān)控、城市道路交通監(jiān)控、安全場(chǎng)所的視頻監(jiān)控等。在前一章中我們初步

7、了解了傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念及結(jié)構(gòu)，本節(jié)將詳細(xì)描述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。,RFID與WSN的融合,在物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)中，RFID技術(shù)和WSN各有側(cè)重且優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。RFID側(cè)重于識(shí)別，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)的標(biāo)識(shí)和管理，同時(shí)RFID系統(tǒng)具有讀寫(xiě)距離有限、抗干擾性差、實(shí)現(xiàn)成本較高的不足；WSN側(cè)重于組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞，具有部署簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但一般WSN并不具有節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)功能。RFID與WSN的結(jié)合存在很大的契機(jī)。RFID與WSN可以在兩個(gè)不同的層面進(jìn)行融合： 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下RFID與WSN的融合 傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合 (1)智能基站 (2)智能節(jié)點(diǎn) (3)智能傳感標(biāo)簽,物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下RFI

8、D與WSN的融合,傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合 (1)智能基站,傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合 (2)智能節(jié)點(diǎn),傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下RFID與WSN的融合 (3)智能傳感標(biāo)簽,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),平面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),邏輯分層結(jié)構(gòu),傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的基本組成,傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的基本組成包括如下幾個(gè)基本單元：傳感單元(由傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換功能模塊組成)、處理單元(包括處理器、存儲(chǔ)器、嵌入式操作系統(tǒng)等)、通信單元(由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、MAC和收發(fā)器組成)以及能量單元。此外，可以選擇的其他功能單元包括：定位系統(tǒng)、移動(dòng)系統(tǒng)以及電源自供電系統(tǒng)等。,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合技術(shù),在

9、大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，使各個(gè)節(jié)點(diǎn)多跳傳輸感測(cè)數(shù)據(jù)到Sink節(jié)點(diǎn)前，使用數(shù)據(jù)融合技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理是非常有必要的。目前，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)融合技術(shù)主要使用以下兩種算法實(shí)現(xiàn)。 集中式數(shù)據(jù)融合算法 (1)分簇模型的LEACH算法 (2)分簇模型的PEGASIS算法 分布式數(shù)據(jù)融合算法 (1)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)情況下的分布式數(shù)據(jù)融合算法 (2)不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)情況下的分布式數(shù)據(jù)融合算法,3.1.3 智能技術(shù),概述： 智能技術(shù)是為了有效地達(dá)到某種預(yù)期的目的,利用知識(shí)所采用的各種方法和手段。通過(guò)在物體中植入智能系統(tǒng),可以使得物體具備一定的智能性,能夠主動(dòng)或被動(dòng)的實(shí)現(xiàn)物體與用戶的溝通。在目前的技術(shù)水平下，智能技術(shù)主

10、要是通過(guò)嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，智能系統(tǒng)也主要是由一個(gè)或多個(gè)嵌入式系統(tǒng)組成的。,嵌入式系統(tǒng)組成,嵌入式系統(tǒng)是指將應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)硬件集成在一起的系統(tǒng)，它以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),而且軟硬件可以裁剪,因而是能夠滿足應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積和功耗的嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)具有高度自動(dòng)化、可靠性高等特點(diǎn)，它主要由硬件和軟件兩部分組成。嵌入式系統(tǒng)的硬件主要包括嵌入式核心芯片、存儲(chǔ)器、I/O端口等；嵌入式系統(tǒng)軟件由嵌入式操作系統(tǒng)和相應(yīng)的各種應(yīng)用程序構(gòu)成，有時(shí)把這兩者結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運(yùn)作和行為，而操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用。,智能技術(shù)存在的技

11、術(shù)難點(diǎn),人工智能理論研究 先進(jìn)的人-機(jī)交互技術(shù)與系統(tǒng) 智能控制技術(shù)與系統(tǒng) 智能信號(hào)處理,3.1.4納米技術(shù),概述： 納米技術(shù)不是物聯(lián)網(wǎng)的專(zhuān)有技術(shù)。目前，納米技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在RFID設(shè)備的微小化設(shè)計(jì)、感應(yīng)器設(shè)備的微小化設(shè)計(jì)、加工材料和微納米加工技術(shù)上。 納米技術(shù)是研究尺寸在0.1-100nm的物質(zhì)組成體系的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和相互作用以及可能的實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)問(wèn)題的科學(xué)，主要包括：納米體系物理學(xué)、納米化學(xué)、納米材料學(xué)、納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米加工學(xué)、納米力學(xué)等。其中，納米物理學(xué)和納米化學(xué)是納米科學(xué)的理論基礎(chǔ)，而納米電子學(xué)是納米科學(xué)最重要的內(nèi)容，納米電子技術(shù)也是納米技術(shù)的核心。,納米電

12、子技術(shù),納米電子技術(shù)的最終目標(biāo)是人類(lèi)按照自己的意志直接操縱單個(gè)原子，它是在現(xiàn)代物理學(xué)與先進(jìn)工程技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上誕生的一門(mén)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用探索緊密聯(lián)系的新型科學(xué)技術(shù)，是納米技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。納米電子產(chǎn)品包括了納米電子材料，如納米半導(dǎo)體陶瓷材料、納米硅材料和現(xiàn)在很熱門(mén)的納米硅薄膜材料等；納米電子器件，比如集成電路、MEMS技術(shù)、納米導(dǎo)線和微探頭等。 為了能夠制造出更低功率消耗、更低成本、更小尺寸、更加穩(wěn)定和性能更好的半導(dǎo)體芯片，將電子器件逼近到納米器件的領(lǐng)域，于是納米電子技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，從而解決了微電子技術(shù)的問(wèn)題。納米電子器件不僅僅是微電子器件尺寸的進(jìn)一步減小，更重要的是它們的工作將依賴于器

13、件的量子特性，所以也稱為量子器件。它主要是通過(guò)控制電子波的相位來(lái)實(shí)現(xiàn)某種功能，因此量子器件具有更高的響應(yīng)速度和更低的功耗，將從根本上解決日益嚴(yán)重的功耗問(wèn)題。,納米技術(shù)存在的問(wèn)題,種種跡象已經(jīng)表明納米物質(zhì)具有與常規(guī)物質(zhì)完全不同的毒性，在人類(lèi)健康、生態(tài)環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展等方面會(huì)引發(fā)諸多問(wèn)題。所以，提高納米技術(shù)的安全性，對(duì)納米技術(shù)研究提出了新的挑戰(zhàn)。,思考題,RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，其中的速度限制和標(biāo)簽數(shù)量限制分別為多少？ 你能舉出多少RFID技術(shù)在當(dāng)今現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的例子？ 傳感器是機(jī)器感知物質(zhì)世界的“感覺(jué)器官”，你了解哪些傳感器，它們的性能如何？ 什么是多跳網(wǎng)絡(luò)？ 你

14、能想到哪些已經(jīng)應(yīng)用或適合應(yīng)用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域？設(shè)想一下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在某一領(lǐng)域的應(yīng)用。,第三章目錄,3.1物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)難點(diǎn) 3.2物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù) 3.3物聯(lián)網(wǎng)的感知實(shí)現(xiàn) 3.4現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)的安全特點(diǎn)及安全模型,3.2.1 ZigBee技術(shù),概述： 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，而ZigBee技術(shù)則是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的熱門(mén)技術(shù)。ZigBee是一種低數(shù)據(jù)傳輸速率的短距離無(wú)線通信技術(shù)，其出發(fā)點(diǎn)是希望發(fā)展一種拓展性強(qiáng)，容易布建的低成本無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，強(qiáng)調(diào)低功耗、雙向傳輸和感應(yīng)功能等特色。 2002年由英國(guó)Invensys公司、日本三菱電氣、美國(guó)摩托羅拉公司宣布組成ZigBee技術(shù)聯(lián)盟，

15、共同研發(fā)ZigBee技術(shù)。IEEE也于2003年制定了針對(duì)ZigBee技術(shù)的IEEE 802.15.4-2003無(wú)線規(guī)范，定義了一種新的無(wú)線設(shè)備的物理層和MAC層，并致力于開(kāi)發(fā)一種可以應(yīng)用在固定或移動(dòng)設(shè)備上的低成本、低功耗、低速率的無(wú)線連接技術(shù)。,1.1.2 visualSTATE事件處理機(jī)制,ZigBee協(xié)議,ZigBee協(xié)議自下而上包括物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層、安全層和應(yīng)用層。其中，物理層和MAC層由IEEE 802.15.4定義，網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層和安全服務(wù)由ZigBee聯(lián)盟定義。 IEEE 802.15.4物理層 IEEE 802.15.4 MAC層 ZigBee應(yīng)用層,ZigBee技術(shù)強(qiáng)

16、大的組網(wǎng)能力,網(wǎng)狀型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的功能，可以通過(guò)“多級(jí)跳”的方式來(lái)通信，還可以組成極為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，而且這種網(wǎng)絡(luò)還具備自組織、自愈功能；星型和樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)適合多點(diǎn)、距離相對(duì)較近的應(yīng)用。每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不僅本身可以作為監(jiān)控對(duì)象，還可以自動(dòng)中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)資料，而且每一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還可在自己信號(hào)覆蓋的范圍內(nèi)。,ZigBee技術(shù)強(qiáng)大的組網(wǎng)能力,3.2.2 IPV6技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)豐富的應(yīng)用和龐大的節(jié)點(diǎn)規(guī)模既帶來(lái)了商業(yè)上的巨大潛力，同時(shí)也帶來(lái)了技術(shù)上的挑戰(zhàn)，使物聯(lián)網(wǎng)陷入如下網(wǎng)絡(luò)困境： 物聯(lián)網(wǎng)由眾多的節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成，無(wú)論是采用自組織方式，還是采用現(xiàn)有的公眾網(wǎng)進(jìn)行連接，這些節(jié)點(diǎn)

17、之間的通信必然牽涉到尋址問(wèn)題。 目前互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)性不足也造成了物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)能力的瓶頸。 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量保證也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中必須解決的問(wèn)題。 物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的安全性和可靠性也需要重新考慮。,基于IPv6技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決方案,為了走出物聯(lián)網(wǎng)的各種網(wǎng)絡(luò)困境，提出了基于IPv6技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)解決方案，該方案包括： IPv6地址技術(shù) IPv6移動(dòng)性技術(shù) IPv6服務(wù)質(zhì)量技術(shù) IPv6安全性與可靠性技術(shù)。,IPv6存在的技術(shù)問(wèn)題,IPv6具有很多適合物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用的特性，但目前也存在一些技術(shù)問(wèn)題需要解決。例如無(wú)狀態(tài)地址分配中的安全性問(wèn)題，移動(dòng)IPv6中的綁定緩沖安全更新問(wèn)題，流標(biāo)簽的安全防護(hù)，全球任播技術(shù)

18、的研究等。雖然IPv6還有眾多的技術(shù)細(xì)節(jié)需要完善，但從整體來(lái)看，使用IPv6不僅能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)的地址需求，同時(shí)還能滿足物聯(lián)網(wǎng)對(duì)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性、節(jié)點(diǎn)冗余、基于流的服務(wù)質(zhì)量保障的需求，很有希望成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。,3.2.3 M2M技術(shù),從狹義上講，M2M是將數(shù)據(jù)從一臺(tái)終端傳送到另一臺(tái)終端的技術(shù)，也就是機(jī)器與機(jī)器（Machine to Machine）的對(duì)話，但從廣義上講，M2M可代表機(jī)器與機(jī)器（Machine to Machine）、人與機(jī)器（Man to Machine）、機(jī)器與人（Machine to Man）、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與機(jī)器(Mobile to Machine)之間的連接與通信，它涵

19、蓋了所有實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器、系統(tǒng)之間建立通信連接的技術(shù)和手段。,M2M技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,國(guó)外 當(dāng)前M2M技術(shù)已經(jīng)在歐美、韓國(guó)和日本實(shí)現(xiàn)商用，主要應(yīng)用在安全監(jiān)測(cè)、機(jī)械服務(wù)和維修業(yè)務(wù)、公共交通系統(tǒng)、車(chē)隊(duì)管理、工業(yè)自動(dòng)化、城市信息化等領(lǐng)域。Sprint已經(jīng)通過(guò)ODI（Open Device Initiative）計(jì)劃認(rèn)證了160個(gè)廠商的M2M終端設(shè)備，這些終端設(shè)備被廣泛應(yīng)用到智能抄表、無(wú)線POS機(jī)、車(chē)載管理等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)。 國(guó)內(nèi) 我國(guó)正處在工業(yè)化和信息化融合的網(wǎng)絡(luò)化推進(jìn)階段，工業(yè)控制需要實(shí)現(xiàn)智能化、遠(yuǎn)程化、實(shí)時(shí)化和自動(dòng)化，M2M推廣應(yīng)用正當(dāng)其時(shí)，潛力巨大。而3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來(lái)的無(wú)線帶寬突破，更為M2M服務(wù)的

20、發(fā)展提供了承載基礎(chǔ)。,M2M的應(yīng)用領(lǐng)域,M2M無(wú)處不在，應(yīng)用遍布各個(gè)領(lǐng)域，主要包括： 交通領(lǐng)域（物流管理、定位導(dǎo)航） 電力領(lǐng)域（遠(yuǎn)程抄表和負(fù)載監(jiān)控） 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域（大棚監(jiān)控、動(dòng)物溯源） 城市管理（電梯監(jiān)控、路燈控制） 安全領(lǐng)域（城市和企業(yè)安防） 環(huán)保（污染監(jiān)控、水土檢測(cè)） 企業(yè)（生產(chǎn)監(jiān)控和設(shè)備管理） 家居（老人和小孩看護(hù)、智能安防）,M2M技術(shù)的典型應(yīng)用,電力抄表應(yīng)用 近幾年電力抄表逐漸通過(guò)自動(dòng)抄表代替人工抄表，并且在偏遠(yuǎn)山區(qū)和寒冷的大興安嶺地區(qū)都是通過(guò)數(shù)據(jù)采集來(lái)完成抄表工作。目前，電力抄表主要通過(guò)在GPRS集抄器上插入SIM卡來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和通信功能?，F(xiàn)在電力抄表是M2M技術(shù)最主要，也是需求量最

21、大的典型應(yīng)用之一。 車(chē)載調(diào)度和監(jiān)控管理 當(dāng)前物流運(yùn)輸管理和定位導(dǎo)航是M2M技術(shù)的另一個(gè)發(fā)展最為廣泛的應(yīng)用。很多企業(yè)都是通過(guò)車(chē)載安裝M2M設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛調(diào)度和物流監(jiān)控管理的。 數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控領(lǐng)域 農(nóng)業(yè)灌溉、城市照明、電梯監(jiān)控和工業(yè)控制都離不開(kāi)M2M產(chǎn)品。 智能家居應(yīng)用 未來(lái)我們可以在下班之前就將家里的空調(diào)制冷、熱水器開(kāi)啟、按照當(dāng)前的菜譜來(lái)預(yù)訂各種食品，并且通過(guò)手機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以看到家里老人和小孩的安全狀態(tài)。,M2M的規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題,為了解決目前M2M發(fā)展遇到的規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題，除了呼吁政府加快推進(jìn)兩化融合，開(kāi)放一些政府信息資源外，有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該做以下幾點(diǎn)工作： 第一，運(yùn)營(yíng)商要牽頭建立

22、基于WMMP的M2M業(yè)務(wù)開(kāi)放式產(chǎn)業(yè)鏈； 第二，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該完善和繼續(xù)投資3G網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮無(wú)線帶寬優(yōu)勢(shì)； 第三，大力創(chuàng)新發(fā)展適合運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)承載的M2M業(yè)務(wù)； 第四，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)商、終端廠商加強(qiáng)合作，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的行業(yè)應(yīng)用，形成運(yùn)營(yíng)商建設(shè)、用戶租用的運(yùn)營(yíng)模式。同時(shí)，運(yùn)營(yíng)商要利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)搭建全網(wǎng)統(tǒng)一的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)。,M2M技術(shù)的安全需求,對(duì)簽約信息及M2M設(shè)備的保護(hù) 對(duì)通信信息的保護(hù) M2M用戶更換運(yùn)營(yíng)商時(shí)的安全威脅防護(hù) 政策法規(guī)影響,3.2.4云計(jì)算技術(shù)和安全問(wèn)題,概述： 物聯(lián)網(wǎng)具備全面感知、可靠傳遞和智能處理三個(gè)特征。物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模發(fā)展后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量，智能處理利用云計(jì)算、模糊

23、識(shí)別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對(duì)物體實(shí)施智能化控制。可見(jiàn)，海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與計(jì)算處理需要云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用。 但是，當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)將越來(lái)越多的社會(huì)資源通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算整合到一起的時(shí)候，安全問(wèn)題也隨之而來(lái)。在云的網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)是否安全、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)能否審計(jì)、大規(guī)模分布系統(tǒng)的錯(cuò)誤和障礙對(duì)社會(huì)行為、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的破壞作用如何評(píng)估、如何預(yù)防等問(wèn)題成為我們急需研究的課題，同時(shí)，也成為“后物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代要面臨的巨大挑戰(zhàn)。,云計(jì)算的定義,在IBM的技術(shù)白皮書(shū)（Cloud Computing）中對(duì)云計(jì)算作的定義：“云計(jì)算一詞用來(lái)同時(shí)描述一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)或者一種類(lèi)型的應(yīng)用程序?！币粋€(gè)云計(jì)算的平臺(tái)按需

24、進(jìn)行動(dòng)態(tài)地部署（Provision）、配置（Configuration）、重新配置（Reconfigure）以及取消服務(wù)（Deprovision）等。在云計(jì)算平臺(tái)中的服務(wù)器可以是物理的服務(wù)器或者虛擬的服務(wù)器。高級(jí)的計(jì)算云通常包含一些其它的計(jì)算資源，例如存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SANs）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、防火墻以及其它安全設(shè)備等。在描述應(yīng)用方面，云計(jì)算描述了一種可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問(wèn)的可擴(kuò)展的應(yīng)用程序?！霸茟?yīng)用”使用大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心以及功能強(qiáng)勁的服務(wù)器來(lái)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，任何一個(gè)用戶可以通過(guò)合適的互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備以及一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器就能夠訪問(wèn)一個(gè)云計(jì)算應(yīng)用程序。,云計(jì)算的基本原理,云計(jì)算的基本原理是，通

25、過(guò)使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問(wèn)計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。這就好比是早期的單個(gè)發(fā)電站模式轉(zhuǎn)向了如今的國(guó)家電網(wǎng)集中供電的模式，如同全國(guó)各地的發(fā)電站組成國(guó)家電網(wǎng)，分布在全國(guó)各地的分布式計(jì)算機(jī)組成“云”。它意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。最大的不同在于，它通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)?。超?jí)計(jì)算機(jī)（分布在全國(guó)各地的分布式計(jì)算機(jī)組成“云”）連接上高速互聯(lián)網(wǎng)，使用者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)就能獲取運(yùn)算結(jié)果。因此，任何有需求的單位甚至個(gè)人都能享受超級(jí)計(jì)算機(jī)所帶來(lái)的便利。

26、,云計(jì)算的特征,基于虛擬化技術(shù)快速部署資源或獲得服務(wù)； 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的、可伸縮的擴(kuò)展； 按需求提供資源，按使用量付費(fèi)； 通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供、面向海量信息處理； 用戶可以方便地參與； 形態(tài)靈活，聚散自如。,國(guó)內(nèi)外對(duì)云計(jì)算的關(guān)注,在國(guó)外 2007年10月Google與IBM開(kāi)始在美國(guó)大學(xué)校園（包括卡內(nèi)基美隆大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)伯克利分校及馬里蘭大學(xué)等）推廣云計(jì)算的計(jì)劃。 2008年7月29日，雅虎、惠普和英特爾宣布了一項(xiàng)涵蓋美國(guó)、德國(guó)和新加坡的聯(lián)合研究計(jì)劃，推出云計(jì)算研究測(cè)試床，推進(jìn)云計(jì)算的發(fā)展。 2008年8月3日，美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局網(wǎng)站信息顯示，戴爾正在申請(qǐng)“云計(jì)算”商標(biāo)，此舉旨

27、在加強(qiáng)對(duì)這一未來(lái)可能重塑技術(shù)架構(gòu)的術(shù)語(yǔ)的控制權(quán)。 在國(guó)內(nèi) 清華大學(xué)的張堯?qū)W教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組從1998年開(kāi)始就從事透明計(jì)算系統(tǒng)和理論的研究，到2004年前后正式提出并不斷完善了透明計(jì)算的概念和相關(guān)理論。,云計(jì)算中存在的安全問(wèn)題,非法用戶 非法操作數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的透明度 數(shù)據(jù)加密 數(shù)據(jù)的高可靠性 操作記錄 行政干預(yù) 持久的服務(wù),應(yīng)對(duì)安全問(wèn)題的策略,數(shù)據(jù)內(nèi)容 身份認(rèn)證 使用過(guò)濾器 數(shù)據(jù)中心的管理 云計(jì)算供應(yīng)商的服務(wù),實(shí)現(xiàn)云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn),互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展，包括IP技術(shù)在各種物體的實(shí)現(xiàn)，無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)與信息的融合等方面。 IT虛擬化技術(shù)（云計(jì)算的基礎(chǔ)），實(shí)現(xiàn)了IT虛擬化

28、，才能真正實(shí)現(xiàn)資源共享和IT服務(wù)能力的按需提供。這就涉及到服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)虛擬化。如果能將服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)進(jìn)行融合，讓服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)與存儲(chǔ)之間也能夠達(dá)到資源共享的虛擬化，這將會(huì)在計(jì)算能力的有效利用、服務(wù)能力的錯(cuò)峰處理和綠色節(jié)電環(huán)保等方面更具有吸引力。 如何對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行管理、控制和應(yīng)用，才能讓其更好地實(shí)現(xiàn)可靠、安全、連續(xù)的服務(wù)。 基于云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的各種業(yè)務(wù)與應(yīng)用，只有通過(guò)合適的業(yè)務(wù)模式和實(shí)用的實(shí)際服務(wù)才能讓物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算更好為人類(lèi)服務(wù)，才能形成一個(gè)有效、良性的價(jià)值鏈體系和業(yè)務(wù)生態(tài)系統(tǒng)，從而推動(dòng)整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)、IT及各行各業(yè)良性地可持續(xù)發(fā)展。,3.2.5云連接技術(shù),概述： 物聯(lián)

29、網(wǎng)的實(shí)質(zhì)是整合感應(yīng)層、連接層和應(yīng)用層，“云計(jì)算”平臺(tái)將在各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)形成的融合網(wǎng)絡(luò)中，分布云連接節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)各種信息之間的交互與共享，突破物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的“連接層”技術(shù)瓶頸。 所謂云連接（Cloud Connection）是指將網(wǎng)絡(luò)以最安全、最快速的方式實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，以按需、易擴(kuò)展的方式將應(yīng)用安全、可靠、快速地交付給所需者。 云連接是云計(jì)算時(shí)代網(wǎng)絡(luò)連接的綜合表現(xiàn)，它融合了SaaS、應(yīng)用交付、P2P等多種模式和技術(shù)，每一個(gè)用戶等同于一個(gè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)大量客戶端的“超節(jié)點(diǎn)池”應(yīng)用，用戶只需要建立連接通道，就可以隨時(shí)通過(guò)各節(jié)點(diǎn)從任何地方安全、高速地獲取所需資源。,云連接的主要特征,隨時(shí)隨地地獲取所需資

30、源。 只要建立連接通道，用戶就可以通過(guò)一個(gè)唯一的通行證在任何設(shè)備、任何網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下按需獲取資源。 連接性能。 采用超級(jí)節(jié)點(diǎn)技術(shù)，用戶獲取所需應(yīng)用的安全性及速度更有保障。,云連接的原理,思考題,什么是DSSS擴(kuò)頻技術(shù)？ 了解BPSK和O-BPSK調(diào)制方式。 什么是網(wǎng)絡(luò)信標(biāo)（Beacon）？ 與IPv4相比，IPv6有哪些優(yōu)點(diǎn)，IPv6的推廣使用難點(diǎn)在哪里？ 什么是虛擬服務(wù)器，與物理服務(wù)器有何不同？ 你能想到哪些設(shè)備可以用在物聯(lián)網(wǎng)的感知層，哪些設(shè)備可以用在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層？ 根據(jù)云連接的基本原理，如同3.2.5一節(jié)中的舉例設(shè)計(jì)一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。,第三章目錄,3.1物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)難點(diǎn) 3.2物聯(lián)網(wǎng)的

31、相關(guān)技術(shù) 3.3物聯(lián)網(wǎng)的感知實(shí)現(xiàn) 3.4現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)的安全特點(diǎn)及安全模型,概述,物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的，是讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便識(shí)別和管理。 在物聯(lián)網(wǎng)中，射頻識(shí)別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、激光掃描器等裝置，就猶如人的眼睛、耳朵、鼻子，可以分別去感知外界事物的不同信息，射頻識(shí)別技術(shù)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在本章第一節(jié)中已經(jīng)講述，本節(jié)主要講述紅外感應(yīng)技術(shù)、全球定位技術(shù)、遙感技術(shù)、激光掃描器。,3.3.1紅外感應(yīng)技術(shù),概述：

32、人的眼睛能看到的可見(jiàn)光按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短排列，依次為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫。比紫光波長(zhǎng)更短的光叫紫外線，比紅光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光叫紅外線。自然界中絕大多數(shù)物體都可以看成紅外線輻射源。 紅外傳感器是一種能探測(cè)紅外線的器件，能把紅外輻射量變化轉(zhuǎn)換成電量變化。按其工作原理可分為熱電型和光電型紅外傳感器。熱電紅外傳感器是利用紅外輻射的熱效應(yīng)制成的，采用熱敏元件。,熱釋電效應(yīng),當(dāng)一些晶體受熱時(shí)，在晶體兩端將會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相等而符號(hào)相反的電荷，這種由于熱變化產(chǎn)生的電極化現(xiàn)象，被稱為熱釋電效應(yīng)。通常，晶體自發(fā)極化所產(chǎn)生的束縛電荷被來(lái)自空氣中附著在晶體表面的自由電子所中和，其自發(fā)極化電矩不能表現(xiàn)出來(lái)。當(dāng)溫度變化時(shí)，晶體

33、結(jié)構(gòu)中的正負(fù)電荷重心相對(duì)移位，自發(fā)極化發(fā)生變化，晶體表面就會(huì)產(chǎn)生電荷耗盡，電荷耗盡的狀況正比于極化程度。熱釋電效應(yīng)形成的原理如下圖所示。,熱釋電傳感器的工作原理,熱釋電傳感器利用的正是熱釋電效應(yīng)，是一種溫度敏感傳感器。它由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成，元件兩個(gè)表面做成電極，當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)溫度有T的變化時(shí)，熱釋電效應(yīng)會(huì)在兩個(gè)電極上產(chǎn)生電荷Q，即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱電壓V。由于它的輸出阻抗極高，所以傳感器中有一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行阻抗變換。熱釋電效應(yīng)所產(chǎn)生的電荷Q會(huì)跟空氣中的離子結(jié)合而消失，當(dāng)環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時(shí)，T=0，傳感器無(wú)輸出；當(dāng)人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)時(shí)，因人體溫度與環(huán)境溫度有差別，產(chǎn)生T，則有信號(hào)

34、輸出。若人體進(jìn)入檢測(cè)區(qū)后不動(dòng)，則溫度沒(méi)有變化，傳感器也沒(méi)有輸出，所以這種傳感器能檢測(cè)人體或者動(dòng)物的活動(dòng)。,熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路,3.3.2全球定位技術(shù),概述： 全球定位技術(shù)，是當(dāng)今世界發(fā)展最為迅速的科學(xué)技術(shù)之一。它已被廣泛應(yīng)用于軍事、航空航天、交通運(yùn)輸、航海等諸多領(lǐng)域。全球定位技術(shù)的高度自動(dòng)化及所達(dá)到的高精度和具有的發(fā)展?jié)摿?，也引起了廣大測(cè)量工作者的極大興趣并已在測(cè)量工作中得到較為廣泛的應(yīng)用， 對(duì)經(jīng)典大地測(cè)量學(xué)的各個(gè)方面產(chǎn)生了極其深刻的影響。在大地測(cè)量學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域， 如海洋大地測(cè)量學(xué)、衛(wèi)星遙感、工程變形監(jiān)測(cè)、精密工程測(cè)量、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、城市控制網(wǎng)的改善等方面的應(yīng)用及其所取得的成功

35、經(jīng)驗(yàn)，充分地顯示了這一衛(wèi)星定位技術(shù)的高精度、高效益， 充分地展示了它的顯著的優(yōu)越性和巨大潛力。,GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的組成,空間部分GPS星座 地面控制部分地面監(jiān)控系統(tǒng) 用戶設(shè)備部分GPS信號(hào)接收機(jī),GPS定位原理,ri = ( x - xi )2 + ( y - yi )2 + ( z - zi )2 1/2 + ctu + c(tAi -ti ), (i = 1, 2, 3, 4),全球定位系統(tǒng)的特點(diǎn),全球覆蓋 全天候 多用途,3.3.3遙感技術(shù),概述： 遙感起源于20世紀(jì)60年代，它的特征是不直接接觸被研究的目標(biāo)，感測(cè)目標(biāo)的特征信息（一般是電磁波的反射、輻射和發(fā)射輻射），經(jīng)過(guò)傳輸、處理

36、，從中提取人們感興趣的信息，這個(gè)過(guò)程叫遙感。遙感技術(shù)則是實(shí)現(xiàn)這種過(guò)程所采取的各種技術(shù)手段的總稱，遙感包括攝影、陸地、航空、航天攝影測(cè)量等技術(shù)。,遙感技術(shù)的分類(lèi)與發(fā)展,遙感技術(shù)依其波譜性質(zhì)，可分為： (1)電磁波遙感技術(shù) (2)聲學(xué)遙感技術(shù) (3)物理場(chǎng)遙感技術(shù) 電磁波遙感技術(shù)經(jīng)過(guò)了地面遙感技術(shù)、航空遙感技術(shù)、航天遙感技術(shù)三個(gè)階段。隨著空間技術(shù)、電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，遙感器的運(yùn)輸工具從飛機(jī)很快發(fā)展到衛(wèi)星、宇宙飛船和航天飛機(jī)，遙感譜段從可見(jiàn)光發(fā)展到紅外和微波，遙感信息的記錄和傳輸從圖像的直接傳輸?shù)椒菆D像的無(wú)線傳輸。,遙感技術(shù)的特點(diǎn),遙感技術(shù)日益呈現(xiàn)出“三高”（即高光譜、高時(shí)間分辨率

37、、高空間分辨率）、“三全”（即全天候、全天時(shí)、全球）、“3W”（即What、When、Where）、“三結(jié)合”（即大小衛(wèi)星結(jié)合、航空與航天結(jié)合、技術(shù)與應(yīng)用結(jié)合）等特點(diǎn)，這些都為遙感技術(shù)在全社會(huì)的廣泛應(yīng)用提供了很好的基礎(chǔ)。尤其體現(xiàn)在人流、物流、信息流高度集中和膨脹的城市當(dāng)中，遙感技術(shù)的發(fā)展更是日新月異，其應(yīng)用的深度和廣度都在飛速拓展。,3.3.4激光掃描器,概述： 激光掃描器是一種遠(yuǎn)距離條碼閱讀設(shè)備，因其性能優(yōu)越，而在各個(gè)行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。它有單線掃描、光柵式掃描和全角度掃描三種掃描方式。手持式激光掃描器屬單線掃描，其景深較大，掃描首讀率和精度較高，掃描寬度不受設(shè)備開(kāi)口寬度限制；臥式激光掃描器為全角掃描器，操作方便，操作者可雙手對(duì)物品進(jìn)行操作，只要條碼符號(hào)面向掃描器，不管其方向如何，均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掃描，超級(jí)市場(chǎng)大都采用這種設(shè)備。,激光掃描器的基本工作原理,如上圖所示，手持式激光掃描器通過(guò)一個(gè)激光二極管發(fā)出一束光線，照射到一個(gè)旋轉(zhuǎn)的棱鏡或來(lái)回?cái)[動(dòng)的鏡子上，反射后的光線穿過(guò)閱讀窗照射到條碼表面，光線經(jīng)過(guò)條形碼的條或空的反射后返回到閱讀器，由一個(gè)鏡子進(jìn)行采集、聚焦，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該信號(hào)將通過(guò)掃描器或終端上的譯碼軟件進(jìn)行譯碼。,激光掃描器的工作流程,激光掃描器的優(yōu)點(diǎn),可以很