物聯(lián)網(wǎng)概論課程教學(xué)研討

1、DAMA China 國(guó)際數(shù)據(jù)管理學(xué)會(huì)中國(guó)分會(huì) 模型與架構(gòu)學(xué)組 主任江蘇省智慧城市促進(jìn)會(huì) 副會(huì)長(zhǎng)江蘇省智能建筑學(xué)組 委員江蘇省信息中心 研究員南京師范大學(xué)泰州學(xué)院教授（客座）田景熙物聯(lián)網(wǎng)基本概念物網(wǎng)教學(xué)面臨的矛盾與需求物聯(lián)網(wǎng)概論（簡(jiǎn)稱概論）的教學(xué)設(shè)計(jì)概論的教學(xué)內(nèi)容概論教學(xué)的難點(diǎn)交流2010年溫家寶總理在第十一屆人大第三次會(huì)議上所作的政府工作報(bào)告中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義： 物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，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)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。感知層感知層 主要功能是實(shí)現(xiàn)物體的感知、識(shí)別、監(jiān)測(cè)、數(shù)

2、據(jù)或數(shù)據(jù)變化采集，以及反應(yīng)與控制等。主要由遍布各種建筑、樓宇、街道、公路橋梁、車輛、地表和管網(wǎng)中的各類傳感器、二維條形碼、RFID標(biāo)簽和RFID識(shí)讀器、攝像頭、GPS、M2M（Machine to Machine）設(shè)備及各種嵌入式終端等組成的傳感器網(wǎng)絡(luò)。它是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。接入層接入層 由各類有線與無(wú)線節(jié)點(diǎn)、固定與移動(dòng)網(wǎng)關(guān)組成各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合體?？捎镁W(wǎng)絡(luò)包括互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)等。但由感知層采集的大量數(shù)據(jù)接入，并實(shí)現(xiàn)M2M應(yīng)用的大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，仍需解決新業(yè)務(wù)模式對(duì)系統(tǒng)容量、服務(wù)質(zhì)量的特別要求。處理層（中間件層）處理層（中間件層） 對(duì)應(yīng)圖中中間件層，由目錄服務(wù)、管理U-Web服務(wù)

3、、建模與管理層、內(nèi)容管理、空間信息管理等組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用層的支持。該層的發(fā)展是物聯(lián)網(wǎng)管理中心、資源中心、云計(jì)算平臺(tái)、專家系統(tǒng)等對(duì)海量信息的智能處理。應(yīng)用層應(yīng)用層 將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與各類行業(yè)應(yīng)用相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無(wú)所不在的智能化應(yīng)用，如物流、安全監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)、災(zāi)害、危機(jī)管理、軍事、醫(yī)療護(hù)理等。 物聯(lián)網(wǎng)屬信息化信息化領(lǐng)域 信息化： “信息、信息技術(shù)、與信息相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施”-信息改變了美國(guó)驅(qū)動(dòng)國(guó)家轉(zhuǎn)型的力量錢德勒 概論內(nèi)容應(yīng)涵蓋這三領(lǐng)域感知密集、交互密集、集成密集與控制密集的應(yīng)用領(lǐng)域-如智慧城市建設(shè)領(lǐng)域 概論應(yīng)從應(yīng)用出發(fā)，反映其技術(shù)特征、應(yīng)用行業(yè)各領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn)。集中在底層：集中在底層：物聯(lián)網(wǎng)的涉及的五個(gè)關(guān)鍵技術(shù)物

4、聯(lián)網(wǎng)的涉及的五個(gè)關(guān)鍵技術(shù)射射 頻頻 識(shí)識(shí) 別別 技技 術(shù)術(shù)無(wú)無(wú) 線線 傳傳 感感 網(wǎng)網(wǎng) 技技 術(shù)術(shù)嵌嵌 入入 式式 技技 術(shù)術(shù)納納 米米 與與 微微 機(jī)機(jī) 電電 技技 術(shù)術(shù)分分 布布 式式 管管 理理 技技 術(shù)術(shù)一、一、RFID技術(shù)技術(shù)-利用射頻信號(hào)及其空間耦合和傳輸特性進(jìn)行的非接觸雙向通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)靜止或移動(dòng)物體的自動(dòng)識(shí)別，并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的一種識(shí)別技術(shù)。 射頻識(shí)別系統(tǒng)包括射頻標(biāo)簽和識(shí)讀器兩部分。射頻標(biāo)簽懸掛或安裝在產(chǎn)品或物體上，由射頻識(shí)讀器讀取存儲(chǔ)于標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)。具有識(shí)讀距離遠(yuǎn)（相對(duì)于條形碼）、識(shí)讀速度快、不受環(huán)境限制、可讀寫性好、可同時(shí)識(shí)讀多個(gè)物品等優(yōu)點(diǎn)。 二、無(wú)線傳感網(wǎng)二、無(wú)線傳感網(wǎng)（Wi

5、reless Sensor Network, WSN) 通過(guò)傳感器和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，可自動(dòng)感知、采集和處理其覆蓋區(qū)域中被感知對(duì)象的各種變化的數(shù)據(jù)，讓遠(yuǎn)端的觀察者通過(guò)這些數(shù)據(jù)判斷對(duì)象的運(yùn)行狀況或相關(guān)環(huán)境發(fā)生的變化，以決定是否采取相應(yīng)行動(dòng)，或由系統(tǒng)按相關(guān)模型的設(shè)定自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整或響應(yīng)等。隨著傳感器價(jià)格下降，以及產(chǎn)品附加值的提升，各種新興應(yīng)用不斷被創(chuàng)造出來(lái)，其中又以消費(fèi)性產(chǎn)品市場(chǎng)最被看好。三、嵌入式技術(shù)（三、嵌入式技術(shù)（Embedded Intelligence） 將硬件和軟件結(jié)合、組成嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)。嵌入系統(tǒng)是將微系統(tǒng)嵌入到受控器件內(nèi)部，為實(shí)現(xiàn)特定應(yīng)用的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 嵌入式技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)控

6、制、交通管理、智能建筑、信息家電等諸多領(lǐng)域。四、納米與微機(jī)電技術(shù)（四、納米與微機(jī)電技術(shù)（Nanotechnology and Micro Electro Mechanical Systems）為讓各種對(duì)象都具備聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)處理能力，芯片微型化和精準(zhǔn)度的重要性與日俱增。在微型化上，利用納米技術(shù)開發(fā)出更細(xì)微的機(jī)器組件，或創(chuàng)造出新結(jié)構(gòu)與材料，以應(yīng)對(duì)各種惡劣的應(yīng)用環(huán)境；在精準(zhǔn)度方面，微電技術(shù)已有突破性進(jìn)展，在接收自然界的聲、光、震動(dòng)、溫度等模擬信號(hào)后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再傳遞給控制器響應(yīng)的一連串處理的精準(zhǔn)度上提升了許多。 五、分布式信息管理技術(shù)五、分布式信息管理技術(shù) 在物物相聯(lián)的環(huán)境中，每個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)都是數(shù)據(jù)

7、源和處理點(diǎn)，都有數(shù)據(jù)庫(kù)存取、識(shí)別、處理、通訊和響應(yīng)等作業(yè)，需要用分布式信息管理技術(shù)來(lái)操縱這些節(jié)點(diǎn)。分布式管理系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題分布式管理系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題組織上分散而數(shù)據(jù)需要相互聯(lián)系組織上分散而數(shù)據(jù)需要相互聯(lián)系系統(tǒng)單元的自動(dòng)擴(kuò)充系統(tǒng)單元的自動(dòng)擴(kuò)充均衡負(fù)載的需求均衡負(fù)載的需求系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)結(jié)合系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)結(jié)合系統(tǒng)高可靠性與可用性的保證系統(tǒng)高可靠性與可用性的保證 從分布式信息管理系統(tǒng)的發(fā)展上看，總體需求應(yīng)滿足物聯(lián)網(wǎng)的：智能空間的有效運(yùn)用（effective use of smart spaces）、不可見性（invisibility）、本地化可伸縮性（localized scalabil

8、ity）和屏蔽非均衡條件（masking uneven conditioning）。通過(guò)將計(jì)算基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)嵌入到各種固定與移動(dòng)物體對(duì)象中，一個(gè)智能空間（Smart Space）將兩個(gè)世界（指移動(dòng)和固定空間）中的信息聯(lián)系在一起。輿論炒作和應(yīng)用遲滯的矛盾局部供給規(guī)?；c社會(huì)需求碎片化的矛盾技術(shù)供給分散化與需求一體化的矛盾法治、技術(shù)、安全與管理等的不配套性與不確定性的矛盾人-機(jī)對(duì)話與物-物對(duì)話間的矛盾標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)滯后的矛盾高效率與安全性的矛盾輿論炒作過(guò)熱化和應(yīng)用普及遲滯化的矛盾物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)興起的時(shí)代差異領(lǐng)跑國(guó)家狀態(tài)的差異領(lǐng)跑企業(yè)群體的差異建設(shè)內(nèi)容的差異核心應(yīng)用的差異，等等局部供給規(guī)?；ㄈ鏡FID、WS

9、N等）與社會(huì)需求碎片化的矛盾對(duì)比互聯(lián)網(wǎng)：應(yīng)用已深入國(guó)計(jì)民生的各個(gè)層面國(guó)計(jì)-缺少如電子政務(wù)“十三金工程”一類宏觀應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)；（金卡、金橋、金關(guān)、金盾、金質(zhì)、金水、金宏、金智、金稅、金農(nóng)、金土）民生-缺少如B2B、B2C、C2C、G2B等電子商務(wù)全局性的市場(chǎng)需求與拉動(dòng)。物聯(lián)網(wǎng)：各領(lǐng)域都在尋求拉動(dòng)全局、覆蓋國(guó)計(jì)民生各領(lǐng)域的應(yīng)用。這給課程設(shè)置帶來(lái)了方向性的難度。技術(shù)供給分散化與需求一體化的矛盾生產(chǎn)-缺乏能整合上下游供應(yīng)廠商的產(chǎn)品總成應(yīng)用-缺乏能整合某個(gè)領(lǐng)域的整體集成解決方案生態(tài)-未建立起生產(chǎn)、營(yíng)銷、服務(wù)一體化的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈如：產(chǎn)業(yè)生態(tài) 典型如 iPhone：從最上游的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、包裝、營(yíng)銷造勢(shì)，下流

10、大批中小型軟件開發(fā)商，以及最末端數(shù)以億計(jì)的“果粉”，形成一條完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，全面創(chuàng)造并引領(lǐng)公眾需求，循環(huán)往復(fù) 這也給概論的內(nèi)容設(shè)計(jì)帶來(lái)困難。4. 法治、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、安全管理等的不配套性與不確定性的矛盾如芯片“沉默權(quán)”與“啟用權(quán)”等，就是法治、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與安全的融合體。（歐洲 行動(dòng)3：“芯片沉默” 歐盟委員會(huì)曾開展有關(guān)“芯片沉默權(quán)利”技術(shù)和法律層面的辯論，涉及不同用戶在使用不同名字表達(dá)個(gè)人想法時(shí)，可隨時(shí)斷開其網(wǎng)絡(luò)。- 2009年6月，歐盟在比利時(shí)首都布魯塞爾向歐洲議會(huì)、歐洲理事會(huì)、歐洲經(jīng)濟(jì)與社會(huì)委員會(huì)和地區(qū)委員會(huì)提交了物聯(lián)網(wǎng)歐洲行動(dòng)計(jì)劃）。滅活權(quán)-許多芯片應(yīng)用時(shí)均需按規(guī)定預(yù)設(shè)“滅活編碼” 如某

11、公司按歐洲標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的傳感器芯片：ALN-9640 (Higgs3) / ALN-9740 (Higgs4) Squiggle Inlay支持協(xié)議：EPC Class 1 Gen 2, ISO18000-6C-芯片：Higgs-3全球操作頻率為 840 到 960 MHz EPC碼:96 Bits, 可擴(kuò)展到480 Bits用戶內(nèi)存: 512 Bits唯一標(biāo)識(shí)編碼: 64-bit訪問(wèn)編碼: 32-bit滅活編碼滅活編碼: 32-bit 沉默權(quán)、啟用權(quán)、滅活權(quán)等目前仍在探討中，管理亦有難處。物-物對(duì)話構(gòu)成新問(wèn)題：在傳感層中，如M2M為機(jī)器間直接對(duì)話，交互與操控，使用的不是ASCII碼，如EPC代碼

12、等機(jī)讀標(biāo)識(shí)與指令，其結(jié)果也非向人們呈現(xiàn)的。 這對(duì)物聯(lián)網(wǎng)信息資源體系提出挑戰(zhàn)。傳感網(wǎng)層中的信息變化，也傳導(dǎo)到上三層傳信息資源體系中。信息資源“金字塔”模型中：三層資源間存在著相對(duì)性與轉(zhuǎn)換性；相對(duì)性與轉(zhuǎn)換性加劇了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)資源建設(shè)、加工與維護(hù)的困難與復(fù)雜性；底層傳感網(wǎng)的資源，與頂層應(yīng)用中的形態(tài)與功能有極大區(qū)別。物聯(lián)網(wǎng)的理想資源環(huán)境：三層資源規(guī)范、有序，不同行業(yè)與領(lǐng)域間橫向融合；三層資源縱向整合，形成統(tǒng)一的資源“金字塔”；各層資源標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的大課題。標(biāo)準(zhǔn)- 涉及信息技術(shù)、信息基礎(chǔ)設(shè)施、信息內(nèi)容領(lǐng)域；1、技術(shù)領(lǐng)域RFID-標(biāo)簽信息，“感知”記錄，由無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)發(fā)至后臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)象識(shí)別。如EPC體系，現(xiàn)GS

13、1在力推全球標(biāo)準(zhǔn)。傳感器-“感知”前端：獲取并處理和變換信息。標(biāo)準(zhǔn)涉及傳感器、信息處理和識(shí)別的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、測(cè)試、應(yīng)用等對(duì)象和領(lǐng)域。無(wú)線網(wǎng)無(wú)線網(wǎng)-物品間與人和物間的交流?！案兄钡臄U(kuò)散，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。包括各種遠(yuǎn)近距離無(wú)線連接的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。人工智能人工智能-系統(tǒng)模擬人的思維過(guò)程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等）的技術(shù)。對(duì)“感知”內(nèi)容分析，自動(dòng)處理。云計(jì)算云計(jì)算-實(shí)現(xiàn)對(duì)海量“感知”數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、計(jì)算。 國(guó)內(nèi)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展各國(guó)目前都在制定該領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。09年，我國(guó)信息標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組成立了PG1(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化)、PG2(標(biāo)準(zhǔn)體系與系統(tǒng)架構(gòu))、PG3(通信與信息交互)、PG

14、4(協(xié)同信息處理)、PG5(標(biāo)識(shí))、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(電力行業(yè)應(yīng)用調(diào)研)等8個(gè)專項(xiàng)組，開展具體的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。 但：硬件、軟件、資源與管理等方面的標(biāo)準(zhǔn)仍處理落后狀態(tài)。在國(guó)際、國(guó)家和企業(yè)等層面上，新的和傳統(tǒng)的信息標(biāo)準(zhǔn)均不能滿足物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求。實(shí)例：大量傳統(tǒng)信息內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)落后，仍是“手工+主機(jī)”計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代的產(chǎn)物，無(wú)法滿足物聯(lián)網(wǎng)“感知中國(guó)”的應(yīng)用。典型如：GB 2260 中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼-給物聯(lián)網(wǎng)在城市應(yīng)用帶來(lái)困難； （省/市） （市） （縣/區(qū)） 感知規(guī)模問(wèn)題感知規(guī)模問(wèn)題：如：智慧城市建設(shè)-大型、特大型城市不斷出現(xiàn)并持續(xù)擴(kuò)張，區(qū)/縣規(guī)模早已超出一座中小型城市

15、。傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)能滿足城市精準(zhǔn)管理？ 感知層級(jí)問(wèn)題感知層級(jí)問(wèn)題：街道、社區(qū)、居民樓、住戶？ 感知物件感知物件/對(duì)象問(wèn)題對(duì)象問(wèn)題：現(xiàn)代城市地下/地表/空間物件大量出現(xiàn)。如何區(qū)別每種對(duì)象？分析：信息資源標(biāo)準(zhǔn)2009年2月，IBM提出“智慧地球”概念，其應(yīng)用涉及電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等的自動(dòng)監(jiān)測(cè)與管理。2010年4月，工信部前部長(zhǎng)李毅中指出：要警惕IBM陷阱。他指出：通過(guò)傳感網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，“智慧地球”雖可極大地提高效率，但美國(guó)試圖利用其信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，控制各國(guó)的經(jīng)濟(jì)。所以，我國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)時(shí)，必須提高警惕，不能受制于人。智慧城市的任何應(yīng)用，均涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)

16、發(fā)展各領(lǐng)域的基礎(chǔ)，國(guó)家戰(zhàn)略設(shè)施，與國(guó)家安全休戚相關(guān)。上述問(wèn)題與矛盾，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展遲滯的部分原因，市場(chǎng)的切入與突破，是又一根本原因。Mark Weiser（1952-1999）的偉大構(gòu)想）的偉大構(gòu)想 計(jì)算機(jī)將最終“消失”，演變?yōu)樵谖覀儧]有意識(shí)到其存在時(shí)，就已透明地融入人們的生活中的境地。 “這些最具深?yuàn)W含義的技術(shù)將隱形消失，變成寧?kù)o技術(shù)，潛移默化地?zé)o縫融合到人們的生活中，直到無(wú)法分辨為止”。-計(jì)算機(jī)等智能設(shè)備的“普物化”，是信息化發(fā)展的大方向。強(qiáng)調(diào)把計(jì)算嵌入到環(huán)境或日常工具中，讓其從人們的視線中消失，讓人們注意的中心回歸到要完成的任務(wù)本身Weiser的思想在90年代后期開始在國(guó)際上得到廣泛關(guān)注和

17、接受，目前已成一個(gè)極具活力和影響力的研究領(lǐng)域。35yearlog (people per computer)streaming informationto/from physical worldNumber CrunchingData Storage productivityinteractiveMainframeMinicomputerWorkstationPCLaptopPDA按其設(shè)備的主導(dǎo)形態(tài)分為四個(gè)階段按其設(shè)備的主導(dǎo)形態(tài)分為四個(gè)階段主機(jī)、大型機(jī)的聯(lián)網(wǎng)，其體積龐大，運(yùn)行條件苛刻，主機(jī)、大型機(jī)的聯(lián)網(wǎng)，其體積龐大，運(yùn)行條件苛刻，專業(yè)人員操作且人機(jī)界面友好性差專業(yè)人員操作且人機(jī)界面友好性差臺(tái)式

18、機(jī)、筆記本的聯(lián)網(wǎng)，普通人經(jīng)過(guò)培訓(xùn)即可操作臺(tái)式機(jī)、筆記本的聯(lián)網(wǎng)，普通人經(jīng)過(guò)培訓(xùn)即可操作嵌入式智能物件等與日常生活密切相關(guān)設(shè)備的互感、嵌入式智能物件等與日常生活密切相關(guān)設(shè)備的互感、互聯(lián)、互通?；ヂ?lián)、互通。以手機(jī)為代表的各類移動(dòng)設(shè)備的互聯(lián)，無(wú)需培訓(xùn)即可以手機(jī)為代表的各類移動(dòng)設(shè)備的互聯(lián)，無(wú)需培訓(xùn)即可操作，界面簡(jiǎn)單友好。操作，界面簡(jiǎn)單友好。根據(jù)中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展十二五規(guī)劃，突出如下特點(diǎn)：1）迅速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)： RFID 產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)100億元。 全國(guó)1600多家單位從事傳感器研制、生產(chǎn)和應(yīng)用，年產(chǎn)量達(dá)24億只，市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)900億，其中, 微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)150億元；通信設(shè)備制造業(yè)具有

19、較強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。M2M終端數(shù)量接近1000萬(wàn)，為全球最大的M2M市場(chǎng)之一。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2010年物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模接近2000億元。物聯(lián)網(wǎng)在安防、電力、交通、物流、醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域已得到應(yīng)用，模式正日趨成熟。安防領(lǐng)域，視頻監(jiān)控、周界防入侵等應(yīng)用已取得良好效果；電力行業(yè)，遠(yuǎn)程抄表、輸變電監(jiān)測(cè)等應(yīng)用正在逐步拓展；交通領(lǐng)域，路網(wǎng)監(jiān)測(cè)、車輛管理和調(diào)度等應(yīng)用正在發(fā)揮積極作用；物流領(lǐng)域，物品倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、監(jiān)測(cè)應(yīng)用廣泛推廣；醫(yī)療領(lǐng)域，個(gè)人健康監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等應(yīng)用日趨成熟。物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境監(jiān)測(cè)、市政設(shè)施監(jiān)控、樓宇節(jié)能、食品藥品溯源等方面也開展了廣泛的應(yīng)用。美國(guó)將其上升為國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略的重點(diǎn)之一；歐盟制定了促進(jìn)其

20、發(fā)展的14點(diǎn)行動(dòng)計(jì)劃；日本 U-Japan計(jì)劃將其作為四項(xiàng)重點(diǎn)戰(zhàn)略領(lǐng)域之一；韓國(guó)的 IT839戰(zhàn)略將其作為三大基礎(chǔ)建設(shè)重點(diǎn)之一。發(fā)達(dá)國(guó)家一方面加大力度發(fā)展傳感器節(jié)點(diǎn)核心芯片、嵌入式操作系統(tǒng)、智能計(jì)算等核心技術(shù)，另一方面加快標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，謀求在未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模發(fā)展及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利位置。創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)日益明顯。物聯(lián)網(wǎng)是我國(guó)新一代信息技術(shù)自主創(chuàng)新突破的重點(diǎn)方向，蘊(yùn)含著巨大的創(chuàng)新空間，在芯片、傳感器、近距離傳輸、海量數(shù)據(jù)處理以及綜合集成、應(yīng)用等領(lǐng)域，創(chuàng)新活動(dòng)日趨活躍，創(chuàng)新要素不斷積聚。物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)的應(yīng)用不斷深化，將催生大量的新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應(yīng)用、新模式。 2015年，我國(guó)要在核心技術(shù)研發(fā)

21、與產(chǎn)業(yè)化、關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)研究與制定、產(chǎn)業(yè)鏈條建立與完善、重大應(yīng)用示范與推廣等方面取得顯著成效，形成創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、應(yīng)用牽引、協(xié)同發(fā)展、安全可控的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展格局。技術(shù)創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)。攻克一批物聯(lián)網(wǎng)核心關(guān)鍵技術(shù)，在感知、傳輸、處理、應(yīng)用等技術(shù)領(lǐng)域取得500項(xiàng)以上重要研究成果；研究制定200項(xiàng)以上國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；推動(dòng)建設(shè)一批示范企業(yè)、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程中心等創(chuàng)新載體，為形成持續(xù)創(chuàng)新能力奠定基礎(chǔ)。完成產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建。形成較為完善的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，培育和發(fā)展10個(gè)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，100家以上骨干企業(yè)，一批“專、精、特、新”的中小企業(yè)，建設(shè)一批覆蓋面廣、支撐力強(qiáng)的公共服務(wù)平臺(tái)，初步形成門類齊全、布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)

22、體系。應(yīng)用規(guī)模與水平顯著提升。在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，在重點(diǎn)行業(yè)和重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用水平明顯提高，形成較為成熟的、可持續(xù)發(fā)展的運(yùn)營(yíng)模式，在9個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域完成一批應(yīng)用示范工程，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。 1. 感知。傳感器/節(jié)點(diǎn)/網(wǎng)關(guān)、RFID、二維條碼等領(lǐng)域，以及相關(guān)儀器儀表、嵌入式系統(tǒng)等，微納器件、數(shù)據(jù)表示（標(biāo)識(shí)、記錄、轉(zhuǎn)換）等。2. 通信。近中距離無(wú)線通信技術(shù)，M2M，高帶寬、大容量、高速有線/無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)等。3. 應(yīng)用。結(jié)合感知技術(shù)與海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理與決策等環(huán)境構(gòu)建應(yīng)用，融合各應(yīng)用領(lǐng)域中操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、中間件、應(yīng)用軟件、嵌入式軟件、系統(tǒng)集成等開發(fā)與集成。公共技術(shù)平臺(tái)：針對(duì)上述應(yīng)用

23、，介紹相關(guān)公共應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)平臺(tái)，整合相關(guān)技術(shù)資源，以及面向軟件、硬件、系統(tǒng)集成等方面的內(nèi)容架構(gòu)。應(yīng)用領(lǐng)域平臺(tái)：針對(duì)前述應(yīng)用的技術(shù)、解決方案、最新成果等內(nèi)容。信息服務(wù)平臺(tái)：物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的對(duì)象編碼、EPC體系、記錄與表達(dá)格式等信息資源組織格式。 智能工業(yè)：生產(chǎn)過(guò)程控制、生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測(cè)、制造供應(yīng)鏈跟蹤、產(chǎn)品全生命周期監(jiān)測(cè)，促進(jìn)安全生產(chǎn)和節(jié)能減排。智能農(nóng)業(yè)：農(nóng)業(yè)資源利用、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精細(xì)化管理、生產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理與產(chǎn)品溯源。智能物流：建設(shè)庫(kù)存監(jiān)控、配送管理、安全追溯等現(xiàn)代流通應(yīng)用系統(tǒng)，建設(shè)跨區(qū)域、行業(yè)、部門的物流公共服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)與物流配送一體化管理。智能交通：交通狀態(tài)感知與交換、

24、交通誘導(dǎo)與智能化管控、車輛定位與調(diào)度、車輛遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與服務(wù)、車路協(xié)同控制，建設(shè)開放的綜合智能交通平臺(tái)。智能電網(wǎng)：電力設(shè)施監(jiān)測(cè)、智能變電站、配網(wǎng)自動(dòng)化、智能用電、智能調(diào)度、遠(yuǎn)程抄表，建設(shè)安全、穩(wěn)定、可靠的智能電力網(wǎng)絡(luò)。 智能環(huán)保：污染源監(jiān)控、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、空氣監(jiān)測(cè)、生態(tài)監(jiān)測(cè)，建立智能環(huán)保信息采集網(wǎng)絡(luò)和信息平臺(tái)。智能安防：社會(huì)治安監(jiān)控、?；愤\(yùn)輸監(jiān)控、食品安全監(jiān)控，重要橋梁、建筑、軌道交通、水利設(shè)施、市政管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測(cè)、預(yù)警和應(yīng)急聯(lián)動(dòng)。智能醫(yī)療：藥品流通和醫(yī)院管理，以人體生理和醫(yī)學(xué)參數(shù)采集及分析為切入點(diǎn)面向家庭和社區(qū)開展遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)。智能家居：家庭網(wǎng)絡(luò)、家庭安防、家電智能控制、能源智能計(jì)量、節(jié)能

25、低碳、遠(yuǎn)程教育等。值得關(guān)注的集成性應(yīng)用-智慧城市建設(shè) 功能體系功能體系 系統(tǒng)體系系統(tǒng)體系 技術(shù)體系技術(shù)體系 信息體系信息體系 標(biāo)準(zhǔn)體系標(biāo)準(zhǔn)體系 指標(biāo)體系指標(biāo)體系 物聯(lián)網(wǎng)交叉學(xué)科，涉及電子、計(jì)算機(jī)、測(cè)控、通信、信息系統(tǒng)等多領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí) 。 相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)的人才，要掌握傳感器、微處理器、嵌入式技術(shù)和相應(yīng)的軟件技術(shù)，無(wú)線通訊、高頻設(shè)計(jì)、低功耗、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)以及3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)等技術(shù)。概論從通識(shí)角度給予介紹。各類基本概念、基本標(biāo)準(zhǔn)與基本協(xié)議：各類基本概念、基本標(biāo)準(zhǔn)與基本協(xié)議：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該強(qiáng)調(diào)全面感知及其能力，應(yīng)該是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該強(qiáng)調(diào)全面感知及其能力，應(yīng)該是對(duì)物的物的動(dòng)態(tài)、連續(xù)、實(shí)時(shí)、在線的自動(dòng)化的、智動(dòng)態(tài)、

26、連續(xù)、實(shí)時(shí)、在線的自動(dòng)化的、智能化的全面感知，能化的全面感知，而不僅僅如而不僅僅如RFID和二維碼等和二維碼等靜態(tài)、離線、非實(shí)時(shí)的局部感知。靜態(tài)、離線、非實(shí)時(shí)的局部感知。 感知與控制感知與控制(反饋反饋)是一個(gè)閉環(huán)，感知是因，是一個(gè)閉環(huán)，感知是因，控制是果。感知與控制控制是果。感知與控制(反饋反饋)是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于互聯(lián)網(wǎng)的重要特征?；ヂ?lián)網(wǎng)的重要特征。 更透徹的感知更透徹的感知（傳感與感知）（傳感與感知） 更廣泛的互聯(lián)互通更廣泛的互聯(lián)互通（互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)）（互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)） 更深入的智能化更深入的智能化（控制與反饋）（控制與反饋）強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)、基本模式（特別是商業(yè)模式）、啟發(fā)思考與探

27、索求解 -技術(shù)創(chuàng)新、模式創(chuàng)新、架構(gòu)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新途徑 -面向公眾性、普適性、基礎(chǔ)性、整合性的服務(wù)聚合點(diǎn)-面向國(guó)計(jì)民生，“感知中國(guó)”是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用突破的途徑，也是物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)突破的途徑。物聯(lián)網(wǎng)信息資源架構(gòu)-重點(diǎn)：EPC標(biāo)識(shí)體系了解了解EPC標(biāo)準(zhǔn)和全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)掌握掌握EPC標(biāo)準(zhǔn)體系標(biāo)準(zhǔn)體系 了解了解EPC編碼策略和設(shè)計(jì)思想編碼策略和設(shè)計(jì)思想 掌握掌握EPC編碼轉(zhuǎn)換方法編碼轉(zhuǎn)換方法 EPCEPC的產(chǎn)生環(huán)境的產(chǎn)生環(huán)境物品的海量數(shù)據(jù)體系物品的海量數(shù)據(jù)體系物品流通的需求物品流通的需求物品的有效識(shí)別和管理物品的有效識(shí)別和管理EPCEPC應(yīng)運(yùn)而生！應(yīng)運(yùn)而生！2.1.2 EPC2.1.

28、2 EPC的定義與特性的定義與特性EPCEPC的主要特性的主要特性 與傳統(tǒng)條形碼相比，與傳統(tǒng)條形碼相比，EPCEPC特有的優(yōu)點(diǎn)特有的優(yōu)點(diǎn)EPCEPC可以實(shí)現(xiàn)商品的可以實(shí)現(xiàn)商品的“一物一碼一物一碼”EPCEPC比通常商品條形碼及一般條形碼信息量大比通常商品條形碼及一般條形碼信息量大EPCEPC既可讀又可寫既可讀又可寫EPCEPC可以實(shí)現(xiàn)非接觸式讀寫可以實(shí)現(xiàn)非接觸式讀寫EPCEPC可以識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體并同時(shí)識(shí)別多個(gè)物體可以識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的物體并同時(shí)識(shí)別多個(gè)物體EPCEPC抗污染、抗干擾能力強(qiáng)、保密性能好抗污染、抗干擾能力強(qiáng)、保密性能好EPCEPC體系體系EPC EPC 物理對(duì)象交換物理對(duì)象交換EP

29、C EPC 基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施EPC EPC 數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換EPCEPC編碼類型編碼類型 EPC是新一代的與EAN/UPC碼兼容的編碼標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)識(shí)符GID（General Identifier，GID）全球貿(mào)易貨物代碼GTIN（Global Trade Item Number，GTIN）序列全球貿(mào)易貨物代碼SGTIN（Serialized Global Trade Item Number，SGTIN）序列海運(yùn)集裝箱編碼SSCC（Serial Shipping Container code，SSCC）統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符URI（Uniform Resource Identifier，URI）全球位置碼

30、GLN（Global Location Number，GLN）序列全球位置碼SGLN（Serialized Global Location Number，SGLN）全球可回收資產(chǎn)標(biāo)識(shí)符GRAI（Global Returnable Asset Identifier，GRAI）全球個(gè)體資產(chǎn)標(biāo)識(shí)符GIAI（Global Individual Asset Identifier，GIAI）為不同場(chǎng)合下的實(shí)體提供標(biāo)識(shí)2.2.2 EPC2.2.2 EPC編碼體系編碼體系EPC編碼信息的識(shí)讀編碼信息的識(shí)讀 EPC標(biāo)簽用于代碼記錄，經(jīng)識(shí)讀后使用。這需要解決記錄內(nèi)容、資源定位和信息描述三個(gè)問(wèn)題。EPCEPC編碼與

31、編碼與RFIDRFID載體載體（1 1）EPCEPC容量、容量、URIURI、ONSONS與與PMLPML 互聯(lián)網(wǎng)中信息參考就是統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符（URI），這些標(biāo)識(shí)符能被域名服務(wù)（DNS）翻譯成相應(yīng)的IP地址，就是網(wǎng)絡(luò)信息的地址。因此，通過(guò)AUTO-ID中心提供的對(duì)象名稱解析服務(wù)（ONS），可直接將識(shí)讀的EPC代碼翻譯成IP地址。IP地址標(biāo)識(shí)的后臺(tái)就儲(chǔ)存了相關(guān)的產(chǎn)品信息，然后由IP地址標(biāo)識(shí)的主機(jī)就可向前端應(yīng)用發(fā)送其存儲(chǔ)的產(chǎn)品相關(guān)信息。EPC-RFID系統(tǒng)的特點(diǎn)：系統(tǒng)的特點(diǎn)：非接觸識(shí)別非接觸識(shí)別可以識(shí)別快速移動(dòng)的物體可以識(shí)別快速移動(dòng)的物體可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)物體可以同時(shí)識(shí)別多個(gè)物體 EPC射頻識(shí)別系統(tǒng)

32、為數(shù)據(jù)采集最大限度的降低了人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)化，是“物聯(lián)網(wǎng)”形成的重要環(huán)節(jié)。 RFIDRFID標(biāo)簽標(biāo)簽RFIDRFID識(shí)讀器識(shí)讀器EPCEPC中間件中間件EPCEPC代碼代碼射頻識(shí)別射頻識(shí)別無(wú)線感應(yīng)無(wú)線感應(yīng)EPCEPC射頻識(shí)別系統(tǒng)射頻識(shí)別系統(tǒng)EPCEPC射頻識(shí)別系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)射頻識(shí)別系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)EPCEPC代碼自動(dòng)采集的功能模塊代碼自動(dòng)采集的功能模塊 EPCEPC標(biāo)簽標(biāo)簽 EPCEPC標(biāo)簽是產(chǎn)品電子代碼的信息載體，主要由天線和芯標(biāo)簽是產(chǎn)品電子代碼的信息載體，主要由天線和芯片組成。標(biāo)簽中存儲(chǔ)信息代碼，目前以片組成。標(biāo)簽中存儲(chǔ)信息代碼，目前以9696位為主。為降低位為主。為降低成本，成本，EPCE

33、PC標(biāo)簽通常是被動(dòng)式射頻標(biāo)簽。標(biāo)簽通常是被動(dòng)式射頻標(biāo)簽。識(shí)讀器識(shí)讀器 用來(lái)識(shí)別用來(lái)識(shí)別EPCEPC標(biāo)簽的裝置，與信息系統(tǒng)相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)簽的裝置，與信息系統(tǒng)相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。近距離讀取被動(dòng)標(biāo)簽最常用的方法是電感耦合方式。交換。近距離讀取被動(dòng)標(biāo)簽最常用的方法是電感耦合方式。當(dāng)靠近時(shí)，識(shí)讀器天線與標(biāo)簽天線之間形成磁場(chǎng)，標(biāo)簽就當(dāng)靠近時(shí)，識(shí)讀器天線與標(biāo)簽天線之間形成磁場(chǎng)，標(biāo)簽就利用該磁場(chǎng)發(fā)送電磁波給識(shí)讀器，返回的電磁波被轉(zhuǎn)換為利用該磁場(chǎng)發(fā)送電磁波給識(shí)讀器，返回的電磁波被轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信息，即標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息，即標(biāo)簽中的EPCEPC代碼。代碼。 EPCEPC信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(EPCIS)(EPCI

34、S)的組成的組成EPCEPC中間件中間件 對(duì)象名稱解析服務(wù)（對(duì)象名稱解析服務(wù)（ONSONS） 可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(XML) (XML) EPCEPC信息服務(wù)（信息服務(wù)（EPCISEPCIS）EPCEPC中間件中間件 EPC中間件是加工和處理來(lái)自識(shí)讀器的所有信息和事件流的軟件，是連接識(shí)讀器和企業(yè)所用程序的紐帶，主要任務(wù)是在將數(shù)據(jù)送往應(yīng)用程序前進(jìn)行標(biāo)簽數(shù)據(jù)校對(duì)、識(shí)讀器協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和任務(wù)管理等。 對(duì)象名稱解析服務(wù)（對(duì)象名稱解析服務(wù)（ONSONS） ONS是一個(gè)自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，類于域名解析服務(wù)(DNS)，ONS給EPC中間件指明了存儲(chǔ)產(chǎn)品信息的服務(wù)器。 可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言可擴(kuò)展標(biāo)記

35、語(yǔ)言(XML)(XML) XML（Extensible Markup Language）即可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言是跨平臺(tái)的一種簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)語(yǔ)言，使用一系列簡(jiǎn)單的標(biāo)記描述數(shù)據(jù)，已成為數(shù)據(jù)交換的公共語(yǔ)言。EPC系統(tǒng)使用XML的目標(biāo)是為物理實(shí)體的遠(yuǎn)程監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)控提供一種簡(jiǎn)單、通用的描述語(yǔ)言。在EPC系統(tǒng)中，XML用于描述產(chǎn)品、過(guò)程和環(huán)境信息，供工業(yè)和商業(yè)中的軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析之用。它提供一種動(dòng)態(tài)環(huán)境，使與物體相關(guān)的靜態(tài)的、暫時(shí)的、動(dòng)態(tài)的和統(tǒng)計(jì)加工的數(shù)據(jù)均可互相交換。 EPCEPC信息服務(wù)（信息服務(wù)（EPCISEPCIS） EPCIS是EPC系統(tǒng)的重要部分，利用標(biāo)準(zhǔn)的采集和共享信息方式，為EPC數(shù)據(jù)

36、提供標(biāo)準(zhǔn)接口，供各行業(yè)和組織靈活應(yīng)用。EPCIS構(gòu)架在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，支持商業(yè)多種應(yīng)用。EPCIS針對(duì)中間件傳遞的數(shù)據(jù)進(jìn)行EPCIS標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，通過(guò)認(rèn)證或授權(quán)等安全方式與企業(yè)內(nèi)的其他系統(tǒng)或外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，符合權(quán)限的請(qǐng)求方也可通過(guò)ONS定位向目標(biāo)EPCIS進(jìn)行查詢。所以，能否構(gòu)建真正開放的EPC網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各廠商的EPC系統(tǒng)的互聯(lián)互通， EPCIS起決定性作用。EPCEPC系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 一個(gè)完整的EPC系統(tǒng)是由EPC標(biāo)簽、識(shí)讀器、EPC中間件、互聯(lián)網(wǎng)、ONS服務(wù)器、EPCIS服務(wù)器以及眾多數(shù)據(jù)庫(kù)組成的。 EPC系統(tǒng)工作流程示意圖商品物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的重要特點(diǎn)商品物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的重要特點(diǎn)一切均通過(guò)自

37、動(dòng)傳感識(shí)別實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行一切均通過(guò)自動(dòng)傳感識(shí)別實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行 各應(yīng)用間可無(wú)縫鏈接各應(yīng)用間可無(wú)縫鏈接 可以在靜態(tài)與移動(dòng)環(huán)境下運(yùn)行可以在靜態(tài)與移動(dòng)環(huán)境下運(yùn)行 精簡(jiǎn)了前端精簡(jiǎn)了前端EPCEPC數(shù)據(jù)量，總成本較低數(shù)據(jù)量，總成本較低 采納眾多管理實(shí)體的標(biāo)準(zhǔn)采納眾多管理實(shí)體的標(biāo)準(zhǔn)（一）唯一性（一）唯一性 EPC提供一個(gè)實(shí)體對(duì)象的以一個(gè)全球唯一標(biāo)識(shí)，為確保唯一標(biāo)識(shí)的實(shí)現(xiàn)，EPCglobal采取了以下措施：足夠的編碼容量足夠的編碼容量組織保證組織保證 使用周期永久使用周期永久（二）簡(jiǎn)單性（二）簡(jiǎn)單性 EPC的編碼既簡(jiǎn)單又能同時(shí)提供實(shí)體對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)。以往的編碼方案，很少能被全球各國(guó)各行業(yè)廣泛采用，原因之一是編碼復(fù)

38、雜導(dǎo)致不適用。（三）可擴(kuò)展性（三）可擴(kuò)展性 EPC編碼留有備用空間，具有可擴(kuò)展性。EPC地址空間是可發(fā)展的，具有足夠的冗余，確保了EPC系統(tǒng)的升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展。（四）保密性與安全性（四）保密性與安全性 EPC編碼與安全和加密技術(shù)相結(jié)合，具有高度的保密性和安全性。 目前，EPC代碼有64位（bit）、96位（bit）等結(jié)構(gòu)。為了保證所有物品都有一個(gè)EPC代碼并使其標(biāo)簽載體的成本盡可能降低，建議采用96位，如此容量可以為2.68億個(gè)公司提供唯一標(biāo)識(shí)，每個(gè)生產(chǎn)廠商可以有1600萬(wàn)個(gè)對(duì)象種類，并且每個(gè)對(duì)象種類可以有680億個(gè)序列號(hào)，這對(duì)未來(lái)世界所有產(chǎn)品已經(jīng)夠用了。 EPC 通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)標(biāo)識(shí)和訪問(wèn)單

39、個(gè)物體，就如同在互聯(lián)網(wǎng)中使用IP地址來(lái)標(biāo)識(shí)、組織和通信一樣。其設(shè)計(jì)策略主要從以下幾方面考慮：唯一標(biāo)識(shí)唯一標(biāo)識(shí) 生產(chǎn)商和產(chǎn)品生產(chǎn)商和產(chǎn)品 集裝箱集裝箱分類分類組合裝置組合裝置嵌入信息嵌入信息媒介媒介可擴(kuò)展性可擴(kuò)展性人機(jī)交互人機(jī)交互簡(jiǎn)單性簡(jiǎn)單性標(biāo)頭標(biāo)頭參考信息參考信息數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制（1 1）唯一標(biāo)識(shí)（）唯一標(biāo)識(shí)（Unique IdentificationUnique Identification） EPC提供對(duì)物理對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)。首先，必須有足夠的EPC編碼容量來(lái)滿足過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)對(duì)物品標(biāo)識(shí)的需要；其次，必須保證EPC編碼分配的唯一性并解決編碼沖突的方法。這就產(chǎn)生了由多個(gè)管理者（各國(guó)的

40、編碼組織）分別管理EPC空間的一部分。 （2 2）生產(chǎn)商和產(chǎn)品（）生產(chǎn)商和產(chǎn)品（Manufactures and ProductsManufactures and Products） UCC擁有約100萬(wàn)個(gè)會(huì)員，目前世界上的公司估計(jì)超過(guò)2500萬(wàn)家。接下來(lái)的10年該數(shù)目有望達(dá)3900萬(wàn)家。這顯然需要建立一套標(biāo)準(zhǔn)的與這些預(yù)見一致的編碼系統(tǒng)。（3 3）集裝箱（）集裝箱（ContainersContainers） 物流管理中，貨品、集裝箱和托盤都要按不同的編碼結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼，例如SSCC。在EPC結(jié)構(gòu)中，企業(yè)可以沿襲原有的SSCC，將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)格式的 EPC編碼-SSCC-96。容器內(nèi)的貨品記錄和貨

41、運(yùn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中并自動(dòng)與容器建立聯(lián)系。 進(jìn)一步，運(yùn)輸集裝箱的卡車、貨車車廂、船舶或倉(cāng)庫(kù)等也可使用相應(yīng)的EPC編碼。 （4 4）組合裝置（）組合裝置（AssemblesAssembles，Aggregates and CollectionsAggregates and Collections） EPC除標(biāo)識(shí)單個(gè)對(duì)象，還可以標(biāo)識(shí)組合裝置等AUTO-ID中心建議用EPC標(biāo)識(shí)裝配件和組合裝置及單個(gè)貨品。這樣，就可以采用描述貨運(yùn)數(shù)據(jù)的方式來(lái)描述組合裝置。傳統(tǒng)上，組合裝置是復(fù)雜的，連接著很多元器件的對(duì)象。實(shí)際上，集裝箱和組合裝置兩者之間沒有實(shí)質(zhì)差別。無(wú)論哪種情況，集裝箱和組合裝置的結(jié)構(gòu)都有如上圖所

42、描繪的層級(jí)。 （5 5）嵌入信息（）嵌入信息（Embedded InformationEmbedded Information） 通用商品條形碼中并無(wú)商品特性數(shù)據(jù)，而長(zhǎng)碼，如UCC/EAN-128應(yīng)用標(biāo)識(shí)符(AI)的結(jié)構(gòu)中就可包含產(chǎn)品特征數(shù)據(jù)，如重量、尺寸、有效期、批次等。 AUTO-ID中心建議消除或者最小化EPC中嵌入的信息量，盡量使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用信息資源庫(kù)來(lái)存放數(shù)據(jù)。（6 6）分類）分類( Categorization) ( Categorization) 對(duì)相同特征的對(duì)象進(jìn)行分類或分組是智能系統(tǒng)的基本功能之一，也是減少數(shù)據(jù)復(fù)雜性的主要方法。但是有效的分類往往存在許多困難，因?yàn)樗c具

43、體應(yīng)用密切相關(guān)。 例如：一罐顏料對(duì)于制造商是庫(kù)存資產(chǎn)；對(duì)運(yùn)輸商可能是“可堆疊的容器”；而對(duì)于回收商是有毒廢品。 （7 7）參考信息）參考信息(Information Reference)(Information Reference) EPC的首要作用是作為網(wǎng)絡(luò)信息索引，即其應(yīng)是網(wǎng)上相關(guān)信息的“指針”。AUTO-ID中心提供的對(duì)象名稱解析服務(wù)（ONS）直接將EPC代碼翻譯成IP地址，其標(biāo)識(shí)的后臺(tái)就儲(chǔ)存相關(guān)產(chǎn)品信息，再IP地址主機(jī)向具體應(yīng)用發(fā)送相關(guān)的產(chǎn)品信息。ONS本質(zhì)上相當(dāng)于EPC編碼和網(wǎng)絡(luò)信息間的“膠水”，故編碼結(jié)構(gòu)應(yīng)能促進(jìn)主機(jī)地址查詢。GTIN向向EPC的轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換 SGTIN-96編碼步驟

44、編碼步驟 SGTN-96編碼實(shí)例編碼實(shí)例 其他的其他的EPC編碼編碼 GTIN體系的條碼成歷史上最成功的標(biāo)準(zhǔn)之一。因此，全球用戶都希望將EAN/UCC識(shí)別體系整合到新的EPC體系中，從而推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更快應(yīng)用到使用統(tǒng)條碼的各行各業(yè)中來(lái)。 GTIN體系結(jié)構(gòu)中制造商編碼與產(chǎn)品編碼部分將以EPC管理者編碼和EPC對(duì)象分類編碼的形式保留在EPC產(chǎn)品電子代碼里。但條碼掃描必需的校驗(yàn)值屬性將從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中刪除。物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)3.1 傳感器技術(shù)傳感器技術(shù) 3.2 MEMS技術(shù)技術(shù) 3.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 3.4 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 3.5 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)自動(dòng)識(shí)別技術(shù) 3.6 條形碼技術(shù)條形碼

45、技術(shù) 3.7 定位技術(shù)定位技術(shù) 傳感器的定義 傳感器的分類 傳感器的應(yīng)用 傳感器 -能感知外界信息并能按一定規(guī)律將這些信息轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的裝置。 它由敏感元器件（感知元件）和轉(zhuǎn)換器件兩部分組成，有的半導(dǎo)體敏感元器件可以直接輸出電信號(hào)，本身就構(gòu)成傳感器。 物理類物理類，基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應(yīng)。化學(xué)類，化學(xué)類，基于化學(xué)反應(yīng)的原理。生物類生物類，基于酶、抗體和激素等分子識(shí)別功能。 根據(jù)傳感器工作原理根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類 。物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測(cè)信號(hào)量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)?；?/p>

46、學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測(cè)信號(hào)量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 按照用途按照用途，傳感器可分為：壓敏和力敏傳感器、位置傳感器、液面?zhèn)鞲衅?、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、輻射傳感器、熱敏傳感器等?按照原理按照原理，傳感器可分為：振動(dòng)傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空度傳感器、生物傳感器等。 按輸出信號(hào)可將傳感器分為以下按輸出信號(hào)可將傳感器分為以下4類類：模擬傳感器將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。數(shù)字傳感器將被測(cè)量的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出信號(hào)（包括直接和間接轉(zhuǎn)換）。膺數(shù)字傳感器將被測(cè)量的信號(hào)量轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)或短周期信號(hào)的輸出（包括

47、直接或間接轉(zhuǎn)換）。開關(guān)傳感器當(dāng)一個(gè)被測(cè)量的信號(hào)達(dá)到某個(gè)特定的閾值時(shí)，傳感器相應(yīng)地輸出一個(gè)設(shè)定的低電平或高電平信號(hào)。 MEMSMEMS的基本概念的基本概念 MEMSMEMS技術(shù)的特點(diǎn)技術(shù)的特點(diǎn) MEMSMEMS的分類的分類 MEMSMEMS的發(fā)展前景的發(fā)展前景 MEMS（Micro Electromechanical System，微機(jī)電系統(tǒng)）是指集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。這種微電子機(jī)械系統(tǒng)不僅能采集、處理與發(fā)送信息或指令，還能按照所獲取的信息自主地或根據(jù)外部的指令采取行動(dòng) 。微型化以硅為主要材料能耗低、靈敏度和工作效率高可批量生產(chǎn)集成

48、化學(xué)科上的交叉綜合；應(yīng)用上的高度廣泛MEMS技術(shù)的發(fā)展開辟了一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)，采用MEMS技術(shù)制作的微傳感器、微執(zhí)行器、微型構(gòu)件、微機(jī)械光學(xué)器件、真空微電子器件、電力電子器件等在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們所接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域 智能傳感器將計(jì)算能力嵌入到傳感器中，使得傳感器節(jié)點(diǎn)不僅具有數(shù)據(jù)采集能力，而且具有信息處理能力。無(wú)線智能傳感器在智能傳感器的基礎(chǔ)上增加了無(wú)線通信能力，延長(zhǎng)了傳感器的感知觸角，降低了傳感器的工程實(shí)施成本。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入到無(wú)線智能傳感器中，使得傳感器不再是單個(gè)

49、的感知單元，而是能夠交換信息、協(xié)調(diào)控制的有機(jī)體，實(shí)現(xiàn)物與物的互聯(lián)，把感知觸角深入世界各個(gè)角落，成為下一代互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取平臺(tái)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種檢測(cè)對(duì)象的信息，并將這些信息發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的指定范圍內(nèi)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤，具有快速展開、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)涵蓋的范圍很廣，既包括允許用戶建立遠(yuǎn)距離無(wú)線連接的全球語(yǔ)音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，也包括為近距離無(wú)線連接進(jìn)行優(yōu)化的紅外線技術(shù)及射頻技術(shù)等。 無(wú)線廣域網(wǎng) 無(wú)線城域網(wǎng)無(wú)線局域網(wǎng) 無(wú)線個(gè)人網(wǎng) 無(wú)線廣域網(wǎng)（WWAN）技術(shù)可使用戶通過(guò)遠(yuǎn)程公用網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接。通過(guò)無(wú)線服

50、務(wù)提供商負(fù)責(zé)維護(hù)的若干天線基站或衛(wèi)星系統(tǒng)，這些連接可以覆蓋廣大的地理區(qū)域，例如若干城市或者國(guó)家和地區(qū)。 從2G、2.5G到3G，以及4G的過(guò)渡。 無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)可以使用戶在本地創(chuàng)建無(wú)線連接（例如，在公司或校園的大樓里，或在某個(gè)公共場(chǎng)所，如機(jī)場(chǎng)、賓館、酒店、候車室等）。 無(wú)線個(gè)人網(wǎng)（WPAN）技術(shù)使用戶能夠?yàn)閭€(gè)人操作空間（POS）設(shè)備（如 PDA、移動(dòng)電話和筆記本電腦等）創(chuàng)建臨時(shí)無(wú)線通訊。POS 指的是以個(gè)人為中心，最大距離為 10 米的一個(gè)空間范圍。 國(guó)際電信聯(lián)盟在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA以及WiMAX四大主流無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)，寫入3G技術(shù)指導(dǎo)

51、性文件2000年國(guó)際移動(dòng)通訊計(jì)劃。 W-CDMA CDMA2000 TD-SCDMA WiMAX 全稱為Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access（時(shí)分同步CDMA），該標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)大陸制定的3G標(biāo)準(zhǔn)，1999年6月29日，中國(guó)原郵電部電信科學(xué)技術(shù)研究院（大唐電信）向ITU提出。 Wi-Fi是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備（如PDA、手機(jī)）等終端以無(wú)線方式互相連接的技術(shù)，也是一個(gè)無(wú)線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌，由Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-Fi Alliance)所持有。 站點(diǎn)(Station) 基本服務(wù)單元(Basic Service S

52、et, BSS) 分配系統(tǒng)（Distribution System，DS） 接入點(diǎn)(Acess Point, AP) 擴(kuò)展服務(wù)單元（Extended Service Set, ESS） 關(guān)口(Portal) NFC是Near Field Communication的縮寫，即近距離或近域無(wú)線通訊技術(shù)。NFC是飛利浦和索尼共同開發(fā)的一種非接觸式識(shí)別和互聯(lián)技術(shù)，可以在移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、PC 和智能控件工具間進(jìn)行近距離無(wú)線通信。NFC 將非接觸讀卡器、非接觸卡和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（Peer-to-Peer）功能整合進(jìn)一塊單芯片，為消費(fèi)者的生活方式提供了眾多全新應(yīng)用的開放接口平臺(tái)。 NFC是一種便捷、安全、

53、迅速的無(wú)線連接技術(shù)，其傳輸范圍比RFID小，RFID的傳輸范圍可以達(dá)到幾米、甚至幾十米，但由于NFC采取了獨(dú)特的信號(hào)衰減技術(shù)，相對(duì)于RFID來(lái)說(shuō)NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點(diǎn)。 NFC比紅外傳輸更快、更可靠且簡(jiǎn)單；與藍(lán)牙相比，NFC更適于交換個(gè)人信息或敏感數(shù)據(jù)，且NFC和藍(lán)牙可互為補(bǔ)充。事實(shí)上，快捷輕型的NFC協(xié)議可用于引導(dǎo)兩臺(tái)設(shè)備之間的藍(lán)牙配對(duì)，促進(jìn)了藍(lán)牙的使用。 藍(lán)牙（Bluetooth）是一種支持設(shè)備間短距離無(wú)線通信技術(shù)，能在包括移動(dòng)電話、PDA、無(wú)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)行無(wú)線信息交換。 全球可用全球可用 設(shè)備多樣設(shè)備多樣 易于使用易于使用 規(guī)格通用規(guī)格通用

54、 是一種全球通用的短距離無(wú)線連接技術(shù)，使用2.4GHz附近免付費(fèi)、免申請(qǐng)的無(wú)線電頻段。傳輸速率在432Kbps到721Kbps。帶寬約1Mbps2Mbps。NFCNFC藍(lán)牙藍(lán)牙紅外紅外網(wǎng)絡(luò)類型網(wǎng)絡(luò)類型點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)使用距離使用距離0.1m0.1m10m10m1m1m通信速率通信速率106106、212212、424 kbps424 kbps2.1 Mbps2.1 Mbps1.0 Mbps1.0 Mbps建立時(shí)間建立時(shí)間 0.1s 0.1s6s6s0.5s 0.5s 安全性安全性具備，具備， 硬件實(shí)現(xiàn)硬件實(shí)現(xiàn)具備，軟件具備，軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)不具備，使用不具備，使用IRF

55、M IRFM 時(shí)除外時(shí)除外通信模式通信模式主動(dòng)主動(dòng)- -主動(dòng)主動(dòng)/ /被動(dòng)被動(dòng)主動(dòng)主動(dòng)主動(dòng)主動(dòng)主動(dòng)主動(dòng)主動(dòng)主動(dòng)成本成本低低中中低低Zigbee是一種近距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)。也被稱為“HomeRF Lite”、“RF- EasyLink”或“fireFly”無(wú)線電技術(shù)，目前統(tǒng)稱為Zigbee。 特點(diǎn)：近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。適于自動(dòng)和遠(yuǎn)程控制，可嵌入各種設(shè)備。ZigBee中物理層、介質(zhì)訪問(wèn)層和數(shù)據(jù)鏈路層基于IEEE 802.15.4無(wú)線個(gè)人局域網(wǎng)(WPAN)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議；ZigBee在IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)之上建立網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用支持層，包括巨大數(shù)量節(jié)點(diǎn)的處理最大

56、節(jié)點(diǎn)數(shù)可以達(dá)到（65000個(gè)）、ZigBee設(shè)備對(duì)象、用戶定義的應(yīng)用架構(gòu)等。應(yīng)用層由用戶根據(jù)需要進(jìn)行開發(fā)。 116ZigBee讀寫設(shè)備ZigBee讀寫器是短距離、多點(diǎn)、多跳無(wú)線通信產(chǎn)品，能夠簡(jiǎn)單、快速地為串口終端設(shè)備增加無(wú)線通信的能力。產(chǎn)品有效識(shí)別距離可達(dá)1500m，最高識(shí)別速度可達(dá)200kmh，可同時(shí)識(shí)別200張標(biāo)簽，具有性能穩(wěn)定、工作可靠、信號(hào)傳輸能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。廣泛應(yīng)用于門禁、考勤、簽到以及高速公路、加油站、停車場(chǎng)、公交車等收費(fèi)系統(tǒng)等。主要優(yōu)勢(shì)是防水、防雷、防沖擊，滿足工業(yè)環(huán)境要求。117Zigbee架構(gòu)由可多達(dá)65000個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊組成的一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，類似現(xiàn)

57、有的移動(dòng)通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)。每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊類似移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基站，它們間可通信。節(jié)點(diǎn)距離可從標(biāo)準(zhǔn)的75米，擴(kuò)展后為幾百米，甚至幾公里。ZigBee網(wǎng)絡(luò)可與現(xiàn)有的其它的各種網(wǎng)絡(luò)連接。如，可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在北京監(jiān)控云南的ZigBee的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)。118Zigbee架構(gòu)與CDMA或GSM網(wǎng)不同，ZigBee網(wǎng)主要是為自動(dòng)控制數(shù)據(jù)傳輸建立，而移動(dòng)通信網(wǎng)主要是為語(yǔ)音通信而建。移動(dòng)通信基站一般都在百萬(wàn)元人民幣以上，而ZigBee“基站”卻不到1000元人民幣。每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（FFD）不僅本身可與監(jiān)控對(duì)象，如傳感器連接直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，還可自動(dòng)中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)

58、資料。每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（FFD）還可在信號(hào)范圍內(nèi)，和多個(gè)不承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)信息中轉(zhuǎn)任務(wù)的孤立子節(jié)點(diǎn)（RFD）無(wú)線連接。每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（FFD和RFD）可支持31個(gè)傳感器和受控設(shè)備，每個(gè)傳感器和受控設(shè)備可有8種不同的接口方式?？刹杉蛡鬏敂?shù)字量和模擬量。119ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)通信方式如：當(dāng)一隊(duì)傘兵空降時(shí)，每人持有一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)模塊終端，降落地面后，只要他們彼此在網(wǎng)絡(luò)模塊的通信范圍內(nèi)，通過(guò)彼此自動(dòng)尋找，很快就可形成一個(gè)互聯(lián)互通的ZigBee網(wǎng)絡(luò)。而且，隨著人員的移動(dòng)，彼此間的聯(lián)絡(luò)還會(huì)發(fā)生變化。因而，模塊還可通過(guò)重新尋找通信對(duì)象，確定彼此間的聯(lián)絡(luò)，對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行刷新并保持該網(wǎng)的

59、通信，這就是自組織網(wǎng)絡(luò)。120ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)通信方式的優(yōu)點(diǎn)網(wǎng)狀網(wǎng)通信實(shí)際上是多通道通信。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，由于各種原因，往往并不能保證每一個(gè)無(wú)線通道都能夠始終暢通，如城市街道，可能因?yàn)檐嚨?，道路維修等，使得某條道路的交通出現(xiàn)暫時(shí)中斷，此時(shí)由于有多個(gè)通道，車輛（相當(dāng)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的控制數(shù)據(jù)）仍然可以通過(guò)其他道路到達(dá)目的地。這對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制而言則非常重要。121自組織網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)路由方式動(dòng)態(tài)路由是指網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸路徑不是預(yù)先設(shè)定的，而是傳輸數(shù)據(jù)前，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時(shí)可利用的所有路徑進(jìn)行搜索，分析它們的位置關(guān)系以及遠(yuǎn)近，然后選擇其中的一條路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。網(wǎng)管理軟件，路徑選擇使用“梯度法”，即先選擇路徑最近

60、的一條通道進(jìn)行傳輸，如傳不通，再使用另外一條稍遠(yuǎn)一點(diǎn)的通路傳輸，以此類推，直到數(shù)據(jù)送達(dá)目的地。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，預(yù)先確定的傳輸路徑隨時(shí)變化，或因各種原因中斷，或過(guò)于繁忙不能傳送。動(dòng)態(tài)路由結(jié)合網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可很好地解決這個(gè)問(wèn)題，保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。122Zigbee協(xié)議棧架構(gòu) ZigBee ZigBee協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu)協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu)123（1）物理層物理層主要完成如下任務(wù)：1無(wú)線收發(fā)機(jī)的激活與關(guān)閉。2當(dāng)前信道能量檢測(cè)（Energy Detect，ED）。3接受數(shù)據(jù)包的鏈路質(zhì)量標(biāo)識(shí)（LQI）。4為載波偵聽多路訪問(wèn)沖突防止（CSMS- CA）提供空閑信道評(píng)估（CCA）。5工作信道選擇。 6數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。1