物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

1、物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 目目 錄錄p 1. 物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)的定義 2. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系 3. 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 目目 錄錄p 1. 物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)的定義 2. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系 3. 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念 物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為“The Internet of Things”，簡稱簡稱IOT。由該名稱可見，物聯(lián)網(wǎng)就是由該名稱可見，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)物物相連的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)”。 從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上看，物聯(lián)網(wǎng)就是通過從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上看，物聯(lián)網(wǎng)就是通過Internet將眾多信將眾多信息傳感設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng)連接起來并在廣域網(wǎng)范圍

2、內(nèi)息傳感設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng)連接起來并在廣域網(wǎng)范圍內(nèi)對物品身份進(jìn)行識別的分布式系統(tǒng)。對物品身份進(jìn)行識別的分布式系統(tǒng)。 1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念 物聯(lián)網(wǎng)的概念是由物聯(lián)網(wǎng)的概念是由麻省理工學(xué)院麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心研究中心于于1999年提出的。當(dāng)時(shí)基于互聯(lián)網(wǎng)、年提出的。當(dāng)時(shí)基于互聯(lián)網(wǎng)、RFID技術(shù)、技術(shù)、EPC標(biāo)準(zhǔn)，在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用射頻識別技標(biāo)準(zhǔn)，在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用射頻識別技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等，構(gòu)造了一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等，構(gòu)造了一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物品信息實(shí)時(shí)共享的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)品信息實(shí)時(shí)共享的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。1.2 物聯(lián)網(wǎng)定義 目前較為公認(rèn)的物聯(lián)網(wǎng)的定義是：目前較為公認(rèn)

3、的物聯(lián)網(wǎng)的定義是： 通過通過射頻識別（射頻識別（RFID）裝置）裝置、 全球定位系全球定位系統(tǒng)統(tǒng)GPS、激光掃描器激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化實(shí)現(xiàn)智能化識別識別、定位定位、跟蹤跟蹤、監(jiān)控監(jiān)控和和管理管理的一種網(wǎng)絡(luò)。的一種網(wǎng)絡(luò)。 當(dāng)每個(gè)而不是每種物品能夠被唯一標(biāo)識后，利用識別、當(dāng)每個(gè)而不是每種物品能夠被唯一標(biāo)識后，利用識別、通信和計(jì)算等技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，構(gòu)建的連接各種通信和計(jì)算等技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，構(gòu)建的連接各種物品的網(wǎng)絡(luò)，就是人們常說的物聯(lián)網(wǎng)

4、。物品的網(wǎng)絡(luò)，就是人們常說的物聯(lián)網(wǎng)。 物聯(lián)網(wǎng)中的物聯(lián)網(wǎng)中的“物物”的涵義要滿足以下條件才能夠被納入的涵義要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)”的范圍：的范圍： 要有相應(yīng)信息的要有相應(yīng)信息的接收器接收器； 要有要有數(shù)據(jù)傳輸通路數(shù)據(jù)傳輸通路； 要有一定的要有一定的存儲存儲功能；功能； 要有要有CPU；1.2 物聯(lián)網(wǎng)定義 要有要有操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)； 要有專門的要有專門的應(yīng)用程序應(yīng)用程序； 要有要有數(shù)據(jù)發(fā)送器數(shù)據(jù)發(fā)送器； 遵循物聯(lián)網(wǎng)的遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議通信協(xié)議； 在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識別的在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識別的唯一編號唯一編號。1.2 物聯(lián)網(wǎng)定義 1.3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與形成 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展跟互聯(lián)網(wǎng)

5、是分不開的，主要兩個(gè)層面物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展跟互聯(lián)網(wǎng)是分不開的，主要兩個(gè)層面的意思：的意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)核心和基礎(chǔ)仍然是仍然是互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)，它是在互，它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展；第二，物聯(lián)網(wǎng)是比互聯(lián)網(wǎng)更為龐大的網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)連第二，物聯(lián)網(wǎng)是比互聯(lián)網(wǎng)更為龐大的網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)連接延伸到了接延伸到了任何的物品和物品任何的物品和物品之間，這些物品可以通之間，這些物品可以通過各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，進(jìn)行更過各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接在一起，進(jìn)行更為復(fù)雜的信息交換和通信。為復(fù)雜的信息交換和通信。一般認(rèn)為一般認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)具有以下的三大特征物聯(lián)網(wǎng)具有以

6、下的三大特征:1） 全面感知全面感知 利用利用RFID 、傳感器、二維碼等隨時(shí)隨地獲取、傳感器、二維碼等隨時(shí)隨地獲取和采和采集集物體的信息。物體的信息。2）可靠傳遞可靠傳遞 通過無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)通過無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞給用戶。準(zhǔn)確地傳遞給用戶。1.4 物聯(lián)網(wǎng)的三大特征 3）智能處理智能處理 利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘以及模糊識別等人工智能技利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘以及模糊識別等人工智能技術(shù)，對海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對物體術(shù)，對海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對物體實(shí)施智能化的控制。實(shí)施智能化的控制。物聯(lián)網(wǎng)概念模型物聯(lián)網(wǎng)概念模型 1.4 物聯(lián)

7、網(wǎng)的三大特征 目目 錄錄p 1. 物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)的定義 2. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系 3. 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 物聯(lián)網(wǎng)是典型的交叉學(xué)科，它所涉及的核心技術(shù)包物聯(lián)網(wǎng)是典型的交叉學(xué)科，它所涉及的核心技術(shù)包括括IPv6技術(shù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算技術(shù)、傳感技術(shù)傳感技術(shù)、RFID智能智能識別技術(shù)識別技術(shù)、無線通信技術(shù)無線通信技術(shù)等。等。 因此，從技術(shù)角度講，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)主要涉及的專業(yè)因此，從技術(shù)角度講，物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)主要涉及的專業(yè)有：計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程、電子與電氣工程、電子信有：計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程、電子與電氣工程、電子信息與通訊、自動(dòng)控制、遙感與遙測、精密儀器、電息與通訊、

8、自動(dòng)控制、遙感與遙測、精密儀器、電子商務(wù)等等。子商務(wù)等等。歐盟于歐盟于2009年年9月發(fā)布的月發(fā)布的歐盟物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略研究路線歐盟物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略研究路線圖圖白皮書中列出白皮書中列出13類關(guān)鍵技術(shù)，包括：類關(guān)鍵技術(shù)，包括：標(biāo)識技術(shù)標(biāo)識技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)和信數(shù)據(jù)和信號處理技術(shù)號處理技術(shù)、軟件和算法軟件和算法、發(fā)現(xiàn)與搜索引擎技術(shù)發(fā)現(xiàn)與搜索引擎技術(shù)、電源和能量儲存技術(shù)電源和能量儲存技術(shù)等。等。 2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論2.2 物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)2.2 物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu) 感知層感知層實(shí)現(xiàn)對物理世界的實(shí)現(xiàn)對物理世界的智能感知識別智能感知識別、信息采集處理信息

9、采集處理和和自動(dòng)控制自動(dòng)控制，并通過通信模塊將物理實(shí)體連接到網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)，并通過通信模塊將物理實(shí)體連接到網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。用層。 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)主要實(shí)現(xiàn)信息的傳遞信息的傳遞、路由和控制路由和控制，包括延伸網(wǎng)、，包括延伸網(wǎng)、接入網(wǎng)和核心網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)層可依托公眾電信網(wǎng)和互璇網(wǎng)也接入網(wǎng)和核心網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)層可依托公眾電信網(wǎng)和互璇網(wǎng)也可以依托行業(yè)專用通信網(wǎng)絡(luò)?？梢砸劳行袠I(yè)專用通信網(wǎng)絡(luò)。 應(yīng)用層應(yīng)用層類似于人類社會(huì)的類似于人類社會(huì)的“分工分工”，包括應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施包括應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施中間件和各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施中間件為物聯(lián)中間件和各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施中間件為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供信息處理、計(jì)算等通用基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)

10、施、能力及網(wǎng)應(yīng)用提供信息處理、計(jì)算等通用基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施、能力及資源調(diào)用接口，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在眾多領(lǐng)域的各種資源調(diào)用接口，以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在眾多領(lǐng)域的各種應(yīng)用。應(yīng)用。2.2 物聯(lián)網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)2.3 物聯(lián)網(wǎng)感知層關(guān)鍵技術(shù)1. RFID技術(shù)技術(shù)2. 條形碼條形碼3. 傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)4. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)技術(shù)5. 產(chǎn)品電子代碼產(chǎn)品電子代碼EPC2.3.1 RFID技術(shù) RFID(Radio Frequency Identification)， 即射頻識別，即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽。俗稱電子標(biāo)簽。RFID射頻識別是一種射頻識別是一種非接觸式非接觸式的的自動(dòng)自動(dòng)識別識別技術(shù)，

11、可識別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識別多個(gè)標(biāo)簽，技術(shù)，可識別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。通過射頻信號自動(dòng)識別對象并獲取相關(guān)操作快捷方便。通過射頻信號自動(dòng)識別對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)完成信息的自動(dòng)采集工作數(shù)據(jù)完成信息的自動(dòng)采集工作 ，RFID是物聯(lián)網(wǎng)最關(guān)鍵是物聯(lián)網(wǎng)最關(guān)鍵的一個(gè)技術(shù)，它為物體貼上電子標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)高效靈活的的一個(gè)技術(shù)，它為物體貼上電子標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)高效靈活的管理。管理。 RFID基本上是由基本上是由3部分組成部分組成: 1）標(biāo)簽標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)

12、對象； 2）閱讀器閱讀器(Reader)或讀寫器或讀寫器：讀?。鹤x取(有時(shí)還可以寫入有時(shí)還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備標(biāo)簽信息的設(shè)備, 可設(shè)計(jì)為手持式或固定式可設(shè)計(jì)為手持式或固定式; 3）天線天線(Antenna)：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。2.3.1 RFID技術(shù)RFID標(biāo)簽打印機(jī)標(biāo)簽打印機(jī)2.3.1 RFID技術(shù)感應(yīng)式讀寫器感應(yīng)式讀寫器2.3.1 RFID技術(shù) RFID工作原理工作原理 標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯

13、片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽)，或者主動(dòng)發(fā)送某，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號一頻率的信號(Active Tag，有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽)；解讀；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。處理。2.3.1 RFID技術(shù) 條形碼是一種信息的條形碼是一種信息的圖形化圖形化表示方法，可以把信息制表示方法，可以把信息制作成條形碼，然后用相應(yīng)的掃描設(shè)備把其中的信息輸作成條形碼，然后用相應(yīng)的掃描設(shè)備把其中的信息輸入到計(jì)算機(jī)中。入到計(jì)算機(jī)中。條形碼掃描器一維條形碼2.3.2 條形碼 條形

14、碼分為條形碼分為一維條碼一維條碼和和二維條碼二維條碼，一維條形碼將寬一維條形碼將寬度不等的多個(gè)黑條和空白，按一定的編碼規(guī)則排列，度不等的多個(gè)黑條和空白，按一定的編碼規(guī)則排列，用以表達(dá)一組信息的圖形標(biāo)識符。二維條形碼是在用以表達(dá)一組信息的圖形標(biāo)識符。二維條形碼是在二維空間水平和豎直方向存儲信息的條形碼。它的二維空間水平和豎直方向存儲信息的條形碼。它的優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)點(diǎn)是信息容量大信息容量大，譯碼可靠性高譯碼可靠性高，糾錯(cuò)能力強(qiáng)糾錯(cuò)能力強(qiáng)，制作成本低制作成本低，保密與防偽性能好保密與防偽性能好。2.3.2 條形碼 傳感器是指能感知預(yù)定的被測指標(biāo)并按照一定規(guī)律傳感器是指能感知預(yù)定的被測指標(biāo)并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換

15、成可用信號的器件和裝置，通常有轉(zhuǎn)換成可用信號的器件和裝置，通常有敏感元件敏感元件和和轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換元件組成組成 。 傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。2.3.3 傳感器技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)中傳感器節(jié)點(diǎn)是在傳感器基礎(chǔ)上增加了協(xié)同、物聯(lián)網(wǎng)中傳感器節(jié)點(diǎn)是在傳感器基礎(chǔ)上增加了協(xié)同、計(jì)算、通信功能構(gòu)成了具有計(jì)

16、算、通信功能構(gòu)成了具有感知感知能力、能力、計(jì)算計(jì)算能力和能力和通信通信能力的傳感器節(jié)點(diǎn)。能力的傳感器節(jié)點(diǎn)。智能化智能化是傳感器的重要特是傳感器的重要特點(diǎn)，嵌入式智能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)傳感器智能化的重要手點(diǎn)，嵌入式智能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)傳感器智能化的重要手段。段。2.3.3 傳感器技術(shù) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)( (WSN, wireless sensor network) )它它是是集分布式信息采集、信息傳輸和信息處理技術(shù)于一集分布式信息采集、信息傳輸和信息處理技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)體的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng), ,以其以其低成本低成本、微型化微型化、低功耗低功耗和和靈活的組網(wǎng)方式、鋪設(shè)方式以及適合移動(dòng)目標(biāo)等特靈活

17、的組網(wǎng)方式、鋪設(shè)方式以及適合移動(dòng)目標(biāo)等特點(diǎn)受到廣泛重視點(diǎn)受到廣泛重視, ,是關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全的是關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全的重要技術(shù)。重要技術(shù)。2.3.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) EPC系統(tǒng)（物聯(lián)網(wǎng)）是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)和射頻技術(shù)系統(tǒng)（物聯(lián)網(wǎng)）是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)和射頻技術(shù)RFID的基礎(chǔ)上，利用的基礎(chǔ)上，利用全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)編碼技術(shù)全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)編碼技術(shù)給每一個(gè)實(shí)體對象一個(gè)唯一的代碼，構(gòu)造了一個(gè)實(shí)給每一個(gè)實(shí)體對象一個(gè)唯一的代碼，構(gòu)造了一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物品信息實(shí)時(shí)共享的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)全球物品信息實(shí)時(shí)共享的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)“Internet of things”。2.3.5 產(chǎn)品電子代碼EPC EPC 系統(tǒng)主要由

18、如下六方面組成：系統(tǒng)主要由如下六方面組成：p （1） EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)編碼標(biāo)準(zhǔn) p （2） EPC 標(biāo)簽標(biāo)簽 p （3） 識讀器識讀器 p （4） Savant (神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件) p （5） 對象名解析服務(wù)對象名解析服務(wù)(Object Naming Service：ONS) p （6） 實(shí)體標(biāo)記語言實(shí)體標(biāo)記語言（Physical Markup Language PML）2.3.5 產(chǎn)品電子代碼EPC1. ZigBee2. WIFI無線網(wǎng)絡(luò)無線網(wǎng)絡(luò)3. 藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)4. GPS技術(shù)技術(shù)2.4 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵技術(shù) ZigBee技術(shù)是一種技術(shù)是一種近距離近距離、低復(fù)雜度低復(fù)雜度、低功

19、耗低功耗、低速低速率率、低成本低成本的的雙向無線雙向無線通訊通訊技術(shù)。這一名稱來源于蜜技術(shù)。這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和是靠飛翔和“嗡嗡嗡嗡”(zig)地抖動(dòng)翅膀的地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。信網(wǎng)絡(luò)。 ZigBee網(wǎng)絡(luò)主要特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)主要特點(diǎn)是低功耗、低成本、低功耗、低成本、時(shí)延短時(shí)延短、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)容量大、絡(luò)容量大、可靠、安全。主要適合用于可靠、安全。主要適合用于自動(dòng)控制自動(dòng)控制和和遠(yuǎn)遠(yuǎn)程控制程控制領(lǐng)域，可

20、以嵌入各種設(shè)備。領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。2.4.1 ZigBee ZigBee設(shè)備類型設(shè)備類型2.4.1 ZigBee1. ZigBee1. ZigBee協(xié)調(diào)器協(xié)調(diào)器（CoordinatorCoordinator）2. ZigBee2. ZigBee路由器路由器（RouterRouter）3. ZigBee3. ZigBee終端設(shè)備終端設(shè)備（End-deviceEnd-device）一個(gè)一個(gè)ZigbeeZigbee網(wǎng)絡(luò)由網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、多個(gè)多個(gè)路由器和路由器和多多個(gè)個(gè)終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)組成。終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)組成。 2.4.2 WIFI無線網(wǎng)絡(luò) Wi-Fi是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)

21、備（如是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備（如PDA、手機(jī)）等終端以手機(jī)）等終端以無線無線方式互相連接的技術(shù)。方式互相連接的技術(shù)。WIFI突出優(yōu)勢：突出優(yōu)勢： 其一，無線電波的覆蓋范圍廣其一，無線電波的覆蓋范圍廣其二，傳輸速度非?？炱涠?，傳輸速度非常快其三，廠商進(jìn)入該領(lǐng)域的門檻比較低其三，廠商進(jìn)入該領(lǐng)域的門檻比較低 2.4.2 WIFI無線網(wǎng)絡(luò) Wi-Fi是一個(gè)無線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌，由是一個(gè)無線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌，由Wi-Fi聯(lián)盟聯(lián)盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于所持有。目的是改善基于IEEE802.11標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。準(zhǔn)的無線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。802

22、.11是是IEEE(電子工程師協(xié)會(huì)電子工程師協(xié)會(huì))最初制定的一個(gè)最初制定的一個(gè)無線無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中，主要用于解決辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中，用戶與用戶終端的無線接入，業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取。用戶與用戶終端的無線接入，業(yè)務(wù)主要限于數(shù)據(jù)存取。 藍(lán)牙，是一種支持設(shè)備藍(lán)牙，是一種支持設(shè)備短距離短距離通信（一般通信（一般10m內(nèi)）的內(nèi)）的無線電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話、無線電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話、PDA、無線耳機(jī)、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息無線信息交換交換。 藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)優(yōu)勢優(yōu)勢：穩(wěn)定、全球可用

23、、設(shè)備范圍廣、易于：穩(wěn)定、全球可用、設(shè)備范圍廣、易于使用、通用規(guī)格。使用、通用規(guī)格。2.4.3 藍(lán)牙技術(shù) GPS（Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）是，全球定位系統(tǒng)）是利用利用GPS定位衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實(shí)時(shí)進(jìn)行定位衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)實(shí)時(shí)進(jìn)行定位定位、導(dǎo)導(dǎo)航航的系統(tǒng)。全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：美國全球定位系的系統(tǒng)。全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：美國全球定位系統(tǒng)（統(tǒng)（GPS）、俄羅斯）、俄羅斯“格洛納斯格洛納斯”系統(tǒng)、歐洲系統(tǒng)、歐洲“伽利伽利略略”系統(tǒng)、中國系統(tǒng)、中國“北斗北斗”系統(tǒng)。系統(tǒng)。2.4.4 GPS技術(shù)30-100美元（模塊）成本相對較高覆蓋廣、質(zhì)量好大范圍語音和數(shù)

24、據(jù)傳輸應(yīng)用無線通信無線通信約20美元高功耗、協(xié)議開銷大、需要接入點(diǎn)使用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)、高速率、組網(wǎng)靈活（前向、后向兼容）Web/Email/Video等相關(guān)應(yīng)用WiFi（802.11b)50美分左右美分左右缺少安全性規(guī)范和完善的標(biāo)準(zhǔn)可靠、電源和成本優(yōu)勢、組網(wǎng)方便家庭、樓宇自動(dòng)化以及監(jiān)控類應(yīng)用ZigBee5-50美分無處理能力，單向成本低、無功耗物流、軍事、防偽等多種行業(yè)無源無源RFID低于5美元以移動(dòng)電話為中心，每網(wǎng)最多8個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用較多、成本較低且方便使用替代有線：替代有線：遙感勘測、移動(dòng)電子商務(wù)、數(shù)字電子設(shè)備、工業(yè)控制、智能化建筑、家庭和辦公自動(dòng)化、電子商務(wù)、無線公文包、軍事藍(lán)牙藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)成本節(jié)點(diǎn)成

25、本缺點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)主要應(yīng)用主要應(yīng)用主要技術(shù)主要技術(shù)無線傳輸技術(shù)*zigbee實(shí)際的售價(jià)在100元以上1.云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算技術(shù)2.軟件和算法軟件和算法3.信息和隱私安全技術(shù)信息和隱私安全技術(shù)4.標(biāo)識和解析技術(shù)標(biāo)識和解析技術(shù)2.5 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù) 云計(jì)算具有彈性收縮、快速部署、資源抽象和按用云計(jì)算具有彈性收縮、快速部署、資源抽象和按用量收費(fèi)的特性，按照云計(jì)算的服務(wù)類型可以將云分量收費(fèi)的特性，按照云計(jì)算的服務(wù)類型可以將云分為三層：為三層：基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)、平臺即服務(wù)平臺即服務(wù)、軟件即服軟件即服務(wù)務(wù)。2.5.1 云計(jì)算技術(shù)2.5.1 云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算涉及的關(guān)鍵技術(shù)云計(jì)算涉及的關(guān)鍵技術(shù)

26、 基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)位于最底層，該層提供的是最基本的計(jì)位于最底層，該層提供的是最基本的計(jì)算和存儲能力，在這其中算和存儲能力，在這其中自動(dòng)化自動(dòng)化和和虛擬化虛擬化是核心技術(shù)是核心技術(shù)。 平臺即服務(wù)平臺即服務(wù)位于三層服務(wù)的中間位于三層服務(wù)的中間，該層該層涉及兩個(gè)涉及兩個(gè)關(guān)鍵技關(guān)鍵技術(shù)術(shù)：基于云的軟件開發(fā)基于云的軟件開發(fā)、測試測試及及運(yùn)行運(yùn)行技術(shù)技術(shù)和和大規(guī)模大規(guī)模分布分布式應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境式應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境。 軟件即服務(wù)軟件即服務(wù)位于最頂層位于最頂層，該層該層涉及的關(guān)鍵技術(shù)：涉及的關(guān)鍵技術(shù)：Web2.0中中的的Mashup、應(yīng)用多租戶應(yīng)用多租戶技術(shù)技術(shù)、應(yīng)用虛擬化應(yīng)用虛擬化等等技術(shù)技術(shù)。2.5.

27、1 云計(jì)算技術(shù) 軟件和算法在物聯(lián)網(wǎng)的信息處理和應(yīng)用集成中發(fā)揮重要軟件和算法在物聯(lián)網(wǎng)的信息處理和應(yīng)用集成中發(fā)揮重要作用，是物聯(lián)網(wǎng)智慧性的集中體現(xiàn)。這其中的關(guān)鍵技術(shù)作用，是物聯(lián)網(wǎng)智慧性的集中體現(xiàn)。這其中的關(guān)鍵技術(shù)主要包括主要包括面向服務(wù)的體系架構(gòu)面向服務(wù)的體系架構(gòu)(SOA)和和中間件技術(shù)中間件技術(shù)，重，重點(diǎn)包括各種物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算系統(tǒng)的感知信息處理、交互與優(yōu)點(diǎn)包括各種物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算系統(tǒng)的感知信息處理、交互與優(yōu)化軟件與算法、物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)與軟件平臺研化軟件與算法、物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)與軟件平臺研發(fā)等。發(fā)等。2.5.2 軟件和算法 面向服務(wù)的體系架面向服務(wù)的體系架構(gòu)構(gòu)(ServiceorientedA

28、rchitecture，SOA)是一種是一種松耦合松耦合的軟件組件技術(shù)，它將應(yīng)用程序的不的軟件組件技術(shù)，它將應(yīng)用程序的不同功能模塊化，并通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口和調(diào)用方式聯(lián)系起來，同功能模塊化，并通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口和調(diào)用方式聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)快速可重用的系統(tǒng)開發(fā)和部署實(shí)現(xiàn)快速可重用的系統(tǒng)開發(fā)和部署。中間件中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源。軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源。2.5.2 軟件和算法 安全和隱私技術(shù)包括安全和隱私技術(shù)包括安全體系架構(gòu)安全體系架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、技術(shù)、“智能物體智能物體”

29、的廣泛部署對社會(huì)生活帶來的安全威脅、的廣泛部署對社會(huì)生活帶來的安全威脅、隱私保護(hù)隱私保護(hù)技術(shù)、技術(shù)、安全管理機(jī)制安全管理機(jī)制和和保證措施保證措施等。等。 為實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)廣泛部署的為實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)廣泛部署的智能物體智能物體的管理，需要進(jìn)的管理，需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)功能和適用性分析，開發(fā)適合的管理協(xié)議。行網(wǎng)絡(luò)功能和適用性分析，開發(fā)適合的管理協(xié)議。2.5.3 信息和隱私安全技術(shù) 是對是對物理實(shí)體物理實(shí)體、通信實(shí)體通信實(shí)體和和應(yīng)用實(shí)體應(yīng)用實(shí)體賦予的或其賦予的或其本身本身固有的一個(gè)或一組屬性，并能實(shí)現(xiàn)正確解析的技術(shù)。固有的一個(gè)或一組屬性，并能實(shí)現(xiàn)正確解析的技術(shù)。 物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)示主要包括物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)示主要包括物體物體標(biāo)

30、示和標(biāo)示和通信通信標(biāo)示，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)示，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識和解析技術(shù)涉及不同的標(biāo)識體系、不同體系的互標(biāo)識和解析技術(shù)涉及不同的標(biāo)識體系、不同體系的互操作、全球解析或區(qū)域解析、標(biāo)識管理等。操作、全球解析或區(qū)域解析、標(biāo)識管理等。2.5.4 標(biāo)識和解析技術(shù) 目目 錄錄p 1. 物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)的定義 2. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系 3. 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用3.1 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域物流管理醫(yī)療管理 交通管理 食品安全 動(dòng)物識別 圖書管理 煤礦安全 資產(chǎn)管理 票證管理 汽車管理 金融支付 RFID防偽 航空管理 軍事管理環(huán)境保護(hù) 政府工作 公共安全 智能家居 智能消防 工業(yè)監(jiān)測 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)智能交通 老人護(hù)理

31、 個(gè)人健康 人員安全 目前目前，國外對物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)國外對物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、應(yīng)用主要集中在美應(yīng)用主要集中在美、歐歐、日日、韓等少數(shù)國家韓等少數(shù)國家，其最初的研發(fā)方向主要是條形碼其最初的研發(fā)方向主要是條形碼、RFID等技術(shù)在商業(yè)零售等技術(shù)在商業(yè)零售、物流領(lǐng)域應(yīng)用物流領(lǐng)域應(yīng)用，而隨著而隨著RFID、傳感器技術(shù)傳感器技術(shù)、近程通信以及計(jì)算技術(shù)等的發(fā)展近程通信以及計(jì)算技術(shù)等的發(fā)展，近年近年來其研發(fā)來其研發(fā)、應(yīng)用開始拓展到應(yīng)用開始拓展到環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)療生物醫(yī)療、智智能基礎(chǔ)設(shè)施能基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域等領(lǐng)域。3.1 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域 目前目前，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用主要有物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用主要有智能交通智能交通中的電子車牌及

32、中的電子車牌及電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)（ETC ）、智能電網(wǎng)智能電網(wǎng)、智能醫(yī)智能醫(yī)療療的醫(yī)療監(jiān)護(hù)的醫(yī)療監(jiān)護(hù)、智慧城市智慧城市、環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)、智能農(nóng)業(yè)智能農(nóng)業(yè)等方等方面面。3.1 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域 電子車牌作為物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的應(yīng)用電子車牌作為物聯(lián)網(wǎng)在智能交通中的應(yīng)用，它是一種新它是一種新興興無線射頻自動(dòng)識別無線射頻自動(dòng)識別技術(shù)技術(shù)，具有具有高速識別高速識別、防拆防拆、防磁防磁、加密加密、儲存儲存等特點(diǎn)等特點(diǎn)，公安交通管理部門應(yīng)用該技術(shù)公安交通管理部門應(yīng)用該技術(shù)，能能精確精確、全面地獲取交通信息全面地獲取交通信息，規(guī)范車輛使用和駕駛行為規(guī)范車輛使用和駕駛行為，抑制車輛亂占道抑制

33、車輛亂占道、亂變道亂變道、超速等違法違規(guī)行為超速等違法違規(guī)行為，并能并能有效打擊肇事逃逸有效打擊肇事逃逸、克隆克隆、涉案等違法車輛涉案等違法車輛。3.1 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域 智能電網(wǎng)在智能電網(wǎng)在發(fā)電環(huán)節(jié)發(fā)電環(huán)節(jié)上對常規(guī)機(jī)組、水庫、新能源風(fēng)電上對常規(guī)機(jī)組、水庫、新能源風(fēng)電機(jī)組等布置機(jī)組等布置傳感監(jiān)測點(diǎn)傳感監(jiān)測點(diǎn)；在；在輸電環(huán)節(jié)輸電環(huán)節(jié)上堆雷電、線路氣上堆雷電、線路氣象環(huán)境、線路覆冰、線路在線增容、導(dǎo)地線微風(fēng)振動(dòng)、象環(huán)境、線路覆冰、線路在線增容、導(dǎo)地線微風(fēng)振動(dòng)、導(dǎo)線溫度與弧垂、輸電線路風(fēng)偏、輸電線路圖像與視頻、導(dǎo)線溫度與弧垂、輸電線路風(fēng)偏、輸電線路圖像與視頻、桿塔傾斜在線監(jiān)測與預(yù)警等方面充分利用桿塔

34、傾斜在線監(jiān)測與預(yù)警等方面充分利用傳感技術(shù)傳感技術(shù)。配配電環(huán)節(jié)電環(huán)節(jié)上對配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、配電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)管理，上對配電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、配電網(wǎng)現(xiàn)場作業(yè)管理，以及智能巡檢也充分利用各類以及智能巡檢也充分利用各類傳感和識別傳感和識別技術(shù)。技術(shù)。3.1 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域 在智能醫(yī)療的醫(yī)療監(jiān)護(hù)應(yīng)用中，醫(yī)療監(jiān)護(hù)人身上可以在智能醫(yī)療的醫(yī)療監(jiān)護(hù)應(yīng)用中，醫(yī)療監(jiān)護(hù)人身上可以安裝不同的安裝不同的傳感器傳感器，對人的健康參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，并且，對人的健康參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，并且實(shí)時(shí)傳送到相關(guān)的醫(yī)療保健中心，如果有異常，保健實(shí)時(shí)傳送到相關(guān)的醫(yī)療保健中心，如果有異常，保健中心通過手機(jī)，提醒您去醫(yī)院檢查身體，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)中心通過手機(jī)，提醒

35、您去醫(yī)院檢查身體，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測智能分析自動(dòng)預(yù)警。測智能分析自動(dòng)預(yù)警。3.1 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域 在智慧城市的平安城市建設(shè)應(yīng)用中，利用部署在大街在智慧城市的平安城市建設(shè)應(yīng)用中，利用部署在大街小巷的小巷的全球眼監(jiān)控探頭全球眼監(jiān)控探頭，實(shí)現(xiàn)圖像敏感性智能分析并，實(shí)現(xiàn)圖像敏感性智能分析并與與110、119、112等交互，實(shí)現(xiàn)探頭與探頭之間、探頭等交互，實(shí)現(xiàn)探頭與探頭之間、探頭與人、探頭與報(bào)警系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)，從而構(gòu)建和諧安與人、探頭與報(bào)警系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)，從而構(gòu)建和諧安全的城市生活環(huán)境。全的城市生活環(huán)境。3.1 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域 環(huán)境保護(hù)應(yīng)用中，使用環(huán)境保護(hù)應(yīng)用中，使用無線傳感技術(shù)無線傳感技術(shù)應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境

36、應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、生物種群研究、氣象和地理研究、洪水、火災(zāi)監(jiān)測、生物種群研究、氣象和地理研究、洪水、火災(zāi)檢測。如跟蹤珍稀鳥類、動(dòng)物和昆蟲棲息，分區(qū)域監(jiān)檢測。如跟蹤珍稀鳥類、動(dòng)物和昆蟲棲息，分區(qū)域監(jiān)測水位及相關(guān)水資源與污染信息，鋪設(shè)大量節(jié)點(diǎn)隨時(shí)測水位及相關(guān)水資源與污染信息，鋪設(shè)大量節(jié)點(diǎn)隨時(shí)監(jiān)控林區(qū)內(nèi)部火險(xiǎn)情況，生活環(huán)境監(jiān)控林區(qū)內(nèi)部火險(xiǎn)情況，生活環(huán)境- -水質(zhì)、大氣、電磁水質(zhì)、大氣、電磁輻射、噪聲、降水、土壤地質(zhì)災(zāi)害檢測等。輻射、噪聲、降水、土壤地質(zhì)災(zāi)害檢測等。3.1 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域 農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng)定義：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)指的是將各種各樣的傳農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)指的是將各種各樣的傳感器節(jié)點(diǎn)自動(dòng)組織起來

37、構(gòu)成感器節(jié)點(diǎn)自動(dòng)組織起來構(gòu)成傳感網(wǎng)絡(luò)傳感網(wǎng)絡(luò)，通過各種傳感通過各種傳感器實(shí)時(shí)采集農(nóng)田信息并及時(shí)反饋給農(nóng)戶器實(shí)時(shí)采集農(nóng)田信息并及時(shí)反饋給農(nóng)戶, ,使農(nóng)民足不使農(nóng)民足不出戶便可掌握監(jiān)控區(qū)域的農(nóng)出戶便可掌握監(jiān)控區(qū)域的農(nóng)田田環(huán)境及作物信息環(huán)境及作物信息, ,另外另外, ,農(nóng)民也可以通過手機(jī)或者電腦遠(yuǎn)程控制設(shè)備農(nóng)民也可以通過手機(jī)或者電腦遠(yuǎn)程控制設(shè)備, ,自動(dòng)控自動(dòng)控制系統(tǒng)減少了灌溉、作物管理的用工人數(shù)制系統(tǒng)減少了灌溉、作物管理的用工人數(shù), ,提高了生提高了生產(chǎn)效率。產(chǎn)效率。3.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) 農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)體系架構(gòu) 與物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層的三層體系架構(gòu)對與物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用

38、層的三層體系架構(gòu)對應(yīng)應(yīng), ,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也分為三個(gè)層次農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也分為三個(gè)層次: :信息感知層信息感知層、信息傳信息傳輸層輸層、信息應(yīng)用層信息應(yīng)用層。3.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)3.2 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)1.M2M技術(shù)技術(shù) 廣義上廣義上M2M包括包括機(jī)器與機(jī)器機(jī)器與機(jī)器之間的通信之間的通信(Machine-to-Machine)、機(jī)器與人機(jī)器與人之間的通信之間的通信(Machine-to-Man )、人人與機(jī)器與機(jī)器之間的通信之間的通信(Man-to-Machine)。狹義上。狹義上M2M是是機(jī)器與機(jī)器之間的通信機(jī)器與機(jī)器之間的通信(Machine-to-Machine)。3.

39、3 物聯(lián)網(wǎng)在智能農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù) M2M特點(diǎn)：特點(diǎn)：p 1）M2M表達(dá)的是多種不同類型表達(dá)的是多種不同類型通信技術(shù)通信技術(shù)的有機(jī)結(jié)合的有機(jī)結(jié)合,包括機(jī)器之間通信、機(jī)器控制通信、人機(jī)交互通信以包括機(jī)器之間通信、機(jī)器控制通信、人機(jī)交互通信以及移動(dòng)互聯(lián)通信。及移動(dòng)互聯(lián)通信。p 2）M2M讓機(jī)器、設(shè)備在應(yīng)用處理過程中與后臺信息讓機(jī)器、設(shè)備在應(yīng)用處理過程中與后臺信息處理系統(tǒng)建立處理系統(tǒng)建立無線連接無線連接、共享信息共享信息,并與操作者共享信并與操作者共享信息。息。p 3）M2M技術(shù)綜合了技術(shù)綜合了數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控遠(yuǎn)程監(jiān)控、GPS等系等系統(tǒng)統(tǒng),能夠使業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化能夠使業(yè)務(wù)流程自動(dòng)化,集成公司的

40、集成公司的IT設(shè)備和非設(shè)備和非IT設(shè)設(shè)備備,并創(chuàng)造相關(guān)增值服務(wù)。并創(chuàng)造相關(guān)增值服務(wù)。3.3 物聯(lián)網(wǎng)在智能農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)2.WSN WSN (Wireless Sensor Network)指的是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)指的是無線傳感器網(wǎng)絡(luò),它由部署在監(jiān)測范圍內(nèi)的各種各樣的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的它由部署在監(jiān)測范圍內(nèi)的各種各樣的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過此網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過自組織自組織和和多跳多跳的方式形成的方式形成,依靠依靠無線通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)感知、采集、處理和傳輸。無線通信方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)感知、采集、處理和傳輸。 3.3 物聯(lián)網(wǎng)在智能農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù) 從定義可以看出從定義可以看出WSN是由三個(gè)要

41、素組成，分別為是由三個(gè)要素組成，分別為傳感傳感器器、感知對象感知對象和和觀察者觀察者。通過傳感器檢測環(huán)境溫度、。通過傳感器檢測環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、土壤溫度、土壤濕度、光照等數(shù)據(jù)，并由環(huán)境濕度、土壤溫度、土壤濕度、光照等數(shù)據(jù)，并由無線通信網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)傳送給管理人員，管理人無線通信網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)傳送給管理人員，管理人員收到信息后便可直接掌握現(xiàn)場狀況，從而進(jìn)行調(diào)控員收到信息后便可直接掌握現(xiàn)場狀況，從而進(jìn)行調(diào)控相應(yīng)的配套設(shè)施。相應(yīng)的配套設(shè)施。3.3 物聯(lián)網(wǎng)在智能農(nóng)業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)1.物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)種植管理中的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)種植管理中的應(yīng)用 根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)獲取的植物生長環(huán)境信息，如監(jiān)測土壤根據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)

42、獲取的植物生長環(huán)境信息，如監(jiān)測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、植物養(yǎng)分含量等參數(shù)。系統(tǒng)平臺負(fù)責(zé)接收無線傳感匯植物養(yǎng)分含量等參數(shù)。系統(tǒng)平臺負(fù)責(zé)接收無線傳感匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)、存儲、顯示和數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)所聚節(jié)點(diǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)、存儲、顯示和數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)所有基地測試點(diǎn)信息的獲取、管理、動(dòng)態(tài)顯示和分析處有基地測試點(diǎn)信息的獲取、管理、動(dòng)態(tài)顯示和分析處理以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶，并根據(jù)以理以直觀的圖表和曲線的方式顯示給用戶，并根據(jù)以上各類信息的反饋對農(nóng)業(yè)園區(qū)進(jìn)行自動(dòng)灌溉、自動(dòng)降上各類信息的反饋對農(nóng)業(yè)園區(qū)進(jìn)行自動(dòng)灌溉、自動(dòng)降溫、自動(dòng)進(jìn)行液

43、體肥料施肥、自動(dòng)噴藥等自動(dòng)控制。溫、自動(dòng)進(jìn)行液體肥料施肥、自動(dòng)噴藥等自動(dòng)控制。3.4 物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例專家遠(yuǎn)程指導(dǎo)種植專家遠(yuǎn)程指導(dǎo)種植 傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測大棚農(nóng)作物生長條件的環(huán)境關(guān)鍵因子專家系統(tǒng)進(jìn)行分析農(nóng)作物生長模型庫農(nóng)作物種植管理規(guī)范生成指導(dǎo)信息發(fā)送到用戶手機(jī)一號棚溫度偏低請及時(shí)蓋氈農(nóng)作物生長進(jìn)入坐果期注意溫度控制，夜間注意蓋氈例如：環(huán)境監(jiān)測及告警服務(wù)應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例成熟度預(yù)報(bào)成熟度預(yù)報(bào) 農(nóng)作物的成熟度與生長環(huán)境的溫度、光照等因素息息相關(guān)。農(nóng)作物的成熟度與生長環(huán)境的溫度、光照等因素息息相關(guān)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)積累的光照時(shí)間、積溫等參數(shù)來預(yù)報(bào)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)積累的光照時(shí)間、積溫等參數(shù)來預(yù)報(bào)農(nóng)作物的成熟日期。農(nóng)作物的成熟日期。大棚內(nèi)傳感器采集光照、溫度等信息農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)分析積溫?cái)?shù)據(jù)比對作物生長模型得出成熟度預(yù)報(bào)應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例智能控制智能控制 智能滴灌是現(xiàn)