網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)之物聯(lián)網(wǎng)課件

網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)之物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)之物聯(lián)網(wǎng)12.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念2.2物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)2.3物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)2.4物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念2物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的起源1998年，美國麻省理工大學(xué)（MIT）的Sarma、Brock、Siu創(chuàng)造性地提出將信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與RFID技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，即利用全球統(tǒng)一的物品編碼（EPC，ElectronicProductCode）作為物品標(biāo)識(shí)，利用RFID實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的“物品”與Internet的聯(lián)接，無需借助特定系統(tǒng)，即可在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)對(duì)任何物品的識(shí)別與管理。1999年，由美國統(tǒng)一代碼委員會(huì)（UCC）吉列和寶潔等組織和企業(yè)共同出資，在美國麻省理工大學(xué)成立Auto-IDCenter，在隨后的幾年中，英國、澳大利亞、日本、瑞士、中國、韓國等國的6所著名大學(xué)相繼加入Auto-IDCenter，對(duì)“物聯(lián)網(wǎng)”相關(guān)研究實(shí)行分工合作，開展系統(tǒng)化研究，提出最初物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)架：射頻標(biāo)簽識(shí)讀器Savant軟件對(duì)象名稱解析服務(wù)（ONS）實(shí)體標(biāo)記語言服務(wù)器（PML-Server）2003年11月1日，國際物品編碼組織（GS1）出資正式接管EPC系統(tǒng)，并組成EPCGlobal進(jìn)行全球推廣與維護(hù)。與此同時(shí)，原6所大學(xué)的AUTO-ID實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)到EPCGlobal下的技術(shù)組，作為EPC實(shí)驗(yàn)室，繼續(xù)對(duì)EPC系統(tǒng)的應(yīng)用提供技術(shù)支持，提出物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)：EPC編碼EPC標(biāo)簽讀寫器中間件對(duì)象名稱解析服務(wù)（ONS）EPC信息服務(wù)（EPCIS）物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的起源1998年，美國麻省理工大學(xué)（MIT）3物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的定義早在1995年，比爾·蓋茨在《未來之路》一書中就已經(jīng)提及物聯(lián)網(wǎng)概念。但是，“物聯(lián)網(wǎng)”概念的真正提出是在1999年，由EPCglobal的Auto-ID中心提出，被定義為：把所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。2005年，國際電信聯(lián)盟（ITU）正式稱“物聯(lián)網(wǎng)”為“TheInternetofthings”，并發(fā)表了年終報(bào)告《ITU互聯(lián)網(wǎng)

報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》。報(bào)告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換；并描繪出“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?，F(xiàn)在較為普遍的理解是，物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。通過裝置在各類物體上的電子標(biāo)簽（RFID）、傳感器、二維碼等經(jīng)過接口與無線網(wǎng)絡(luò)相連，從而給物體賦予智能，可以實(shí)現(xiàn)人與物體的溝通和對(duì)話，也可以實(shí)現(xiàn)物體與物體互相間的溝通和對(duì)話。物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的定義早在1995年，比爾·蓋茨在《未來之路4廣義的物聯(lián)網(wǎng)涵義利用條碼、射頻識(shí)別（RFID）、傳感器、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，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物的在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的連接（anything、anytime、anywhere），從而進(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)控和管理的龐大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。普適計(jì)算泛在網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)RFID傳感器網(wǎng)絡(luò)廣義的物聯(lián)網(wǎng)涵義利用條碼、射頻識(shí)別（RFID5物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)路線以規(guī)?；瘧?yīng)用為目標(biāo)，分階段實(shí)現(xiàn)3G與傳感網(wǎng)的融合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的可運(yùn)營、可管理及產(chǎn)業(yè)化主要特征（1）基于多種組網(wǎng)技術(shù)融合的無處不在的協(xié)同感知能力

（2）信息資源使用模式突破以單一應(yīng)用服務(wù)為目標(biāo)，通過聚合海量信息聚合不斷衍生新的應(yīng)用信息匯聚協(xié)同感知泛在聚合

主要特征

（1）將分散的、利用多種感知技術(shù)手段所采集的信息通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備匯聚到3G網(wǎng)絡(luò)

（2）通過3G網(wǎng)絡(luò)將感知信息匯聚到應(yīng)用系統(tǒng)

（3）由應(yīng)用系統(tǒng)集中進(jìn)行信息的處理，并提供信息應(yīng)用服務(wù)。主要特征（1）具備以事件、任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層協(xié)同工作的更強(qiáng)大的信息感知和信息處理能力

（2）3G網(wǎng)絡(luò)為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特性進(jìn)行優(yōu)化和定制，滿足物聯(lián)網(wǎng)通信及業(yè)務(wù)的特性需求

（3）傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織、協(xié)同感知功能是在物聯(lián)網(wǎng)的整體管理體系下實(shí)現(xiàn)的3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)融合泛在網(wǎng)絡(luò)、信息聚合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)路線以規(guī)?；瘧?yīng)用為目標(biāo)，分階段實(shí)現(xiàn)3G與傳感網(wǎng)的融6物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃7物聯(lián)網(wǎng)信息匯聚階段關(guān)鍵技術(shù)第一階段3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)高能效通信技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同體系架構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)專用操作系統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)電磁兼容技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)信息匯聚階段關(guān)鍵技術(shù)第一階段3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合相關(guān)關(guān)8物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同感知階段

--第二階段3G與傳感網(wǎng)絡(luò)的融合3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)融合物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)及研究物聯(lián)網(wǎng)的編碼體系、碼號(hào)體系、地址體系研究物聯(lián)網(wǎng)的安全體系研究物聯(lián)網(wǎng)QoS體系研究增強(qiáng)無線接口物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)性管理技術(shù)研究物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同體系架構(gòu)研究物聯(lián)網(wǎng)信息庫管理策略及關(guān)鍵技術(shù)研究物聯(lián)網(wǎng)與信息智能處理關(guān)鍵技術(shù)研究物聯(lián)網(wǎng)的計(jì)費(fèi)策略及關(guān)鍵技術(shù)研究物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范系統(tǒng)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同感知階段3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)融合物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)及研9智慧星球智慧星球102.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念2.2物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)2.3物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)2.4物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念11物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))典型體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))典型體系架構(gòu)12物聯(lián)網(wǎng)典型體系架構(gòu)分層描述感知層是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面的感知的核心能力是物聯(lián)網(wǎng)中包括關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化方面、產(chǎn)業(yè)化方面亟待突破的部分關(guān)鍵在于具備更精確、更全面的感知能力，并解決低功耗、小型化和低成本的問題廣泛覆蓋的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施是物聯(lián)網(wǎng)三層中標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、產(chǎn)業(yè)化能力最強(qiáng)、最成熟的部分關(guān)鍵在于為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特征進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，形成協(xié)同感知的網(wǎng)絡(luò)提供豐富的基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的根本目標(biāo)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)信息化需求相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案集關(guān)鍵在于行業(yè)融合、信息資源的開發(fā)利用、低成本高質(zhì)量的解決方案、信息安全的保障以及有效的商業(yè)模式的開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層物聯(lián)網(wǎng)感知層物聯(lián)網(wǎng)典型體系架構(gòu)分層描述感知層是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面的感知的核心13物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)架構(gòu)142.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)硬件基礎(chǔ)Sensor執(zhí)行器智能終端互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通信網(wǎng)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)高性能并行計(jì)算平臺(tái)服務(wù)中心路由節(jié)點(diǎn)Sink節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)關(guān)（M2M終端，傳感器網(wǎng)關(guān)）用戶界面顯示設(shè)備管理設(shè)備企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)有線電視網(wǎng)攝像頭信息管理中心應(yīng)用層支撐層傳輸層感知層2.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)硬件基礎(chǔ)Sensor執(zhí)行器智互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通152.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)硬件基礎(chǔ)感知層包括Sensor、攝像頭、讀取設(shè)備、執(zhí)行器、路由節(jié)點(diǎn)和Sink節(jié)點(diǎn)等。傳輸層包括接入網(wǎng)關(guān)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)和衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等。支撐層包括高性能計(jì)算平臺(tái)、服務(wù)中心和信息管理中心等。應(yīng)用層包括用戶界面顯示設(shè)備和管理設(shè)備等。智能終端可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要出現(xiàn)在各個(gè)層次上、作為多層次的系統(tǒng)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)行信息交互。2.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)硬件基礎(chǔ)162.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)軟件模型RFID條碼與二維碼GPS嵌入式感知傳輸支撐應(yīng)用GSMTCPIPWiMAXCORBA云計(jì)算自組織網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議SQL數(shù)據(jù)挖掘監(jiān)控EPCONS物件命名服務(wù)紅外感應(yīng)查詢控制掃描WiFiSOA標(biāo)準(zhǔn)2.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)軟件模型RFID條碼與二維碼GPS嵌入式172.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念2.2物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)2.3物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)2.4物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念18RFID定義RFID（RadioFrequencyIdentification）即射頻識(shí)別技術(shù)，俗稱電子標(biāo)簽，通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象，并對(duì)其信息進(jìn)行標(biāo)志、登記、儲(chǔ)存和管理。RFID系統(tǒng)組成電子標(biāo)簽：由芯片和標(biāo)簽天線或線圈組成，通過電感耦合或電磁反射原理與讀寫器進(jìn)行通信；讀寫器：讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備；天線：可以內(nèi)置在讀寫器中，也可以通過同軸電纜與讀寫器天線接口相連。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFIDRFID定義RFID（RadioFrequencyId19物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID技術(shù)沿革1940-1950年：雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了射頻識(shí)別技術(shù)，1948年奠定了射頻識(shí)別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。1950-1960年：早期射頻識(shí)別技術(shù)的探索階段，主要處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究。1960-1970年：射頻識(shí)別技術(shù)的理論得到了發(fā)展，開始了一些應(yīng)用嘗試。1970-1980年：射頻識(shí)別技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，各種射頻識(shí)別技術(shù)測(cè)試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的射頻識(shí)別應(yīng)用。1980-1990年：射頻識(shí)別技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，各種規(guī)模應(yīng)用開始出現(xiàn)。1990-2000年：射頻識(shí)別技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨得到重視，射頻識(shí)別產(chǎn)品得到廣泛采用，射頻識(shí)別產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。至今，射頻識(shí)別技術(shù)的理論得到豐富和完善。單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識(shí)讀、無線可讀可寫、無源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識(shí)別、適應(yīng)高速移動(dòng)物體的射頻識(shí)別技術(shù)與產(chǎn)品正在成為現(xiàn)實(shí)并走向應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID技術(shù)沿革1940-1950年：雷達(dá)的20讀寫器將要發(fā)送的信息，經(jīng)編碼后加載到高頻載波信號(hào)上再經(jīng)天線向外發(fā)送。進(jìn)入讀寫器工作區(qū)域的電子標(biāo)簽接收此信號(hào)，卡內(nèi)芯片的有關(guān)電路對(duì)此信號(hào)進(jìn)行倍壓整流、調(diào)制、解碼、解密，然后對(duì)命令請(qǐng)求、密碼、權(quán)限等進(jìn)行判斷。若為讀命令，控制邏輯電路則從存儲(chǔ)器中讀取有關(guān)信息，經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后通過片上天線再發(fā)送給閱讀器，閱讀器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼、解密后送至信息系統(tǒng)進(jìn)行處理。若為修改信息的寫命令，有關(guān)控制邏輯引起電子標(biāo)簽內(nèi)部電荷泵提升工作電壓，提供電壓擦寫E2PROM。若經(jīng)判斷其對(duì)應(yīng)密碼和權(quán)限不符，則返回出錯(cuò)信息。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID系統(tǒng)工作原理讀寫器將要發(fā)送的信息，經(jīng)編碼后加載到高頻載波信號(hào)上再經(jīng)天線向21物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFIDRFID主要頻段標(biāo)準(zhǔn)及特性物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFIDRFID主要頻段標(biāo)準(zhǔn)及特性22物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID物流物流過程中的貨物追蹤，信息自動(dòng)采集，倉儲(chǔ)應(yīng)用，港口應(yīng)用，郵政，快遞。零售商品的銷售數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，補(bǔ)貨，防盜制造業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，質(zhì)量追蹤，自動(dòng)化生產(chǎn)服裝業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，倉儲(chǔ)管理，品牌管理，單品管理，渠道管理醫(yī)療醫(yī)療器械管理，病人身份識(shí)別，嬰兒防盜身份識(shí)別電子護(hù)照，身份證，學(xué)生證等各種電子證件。防偽貴重物品（煙，酒，藥品）的防偽，票證的防偽等資產(chǎn)管理各類資產(chǎn)（貴重的或數(shù)量大相似性高的或危險(xiǎn)品等)交通高速不停車，出租車管理，公交車樞紐管理，鐵路機(jī)車識(shí)別等食品水果，蔬菜，生鮮，食品等保鮮度管理動(dòng)物識(shí)別訓(xùn)養(yǎng)動(dòng)物，畜牧牲口，寵物等識(shí)別管理圖書館書店，圖書館，出版社等應(yīng)用汽車制造，防盜，定位，車鑰匙航空制造，旅客機(jī)票，行李包裹追蹤軍事彈藥，槍支，物資，人員，卡車等識(shí)別與追蹤物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID物流物流過程中的貨物追蹤，信息自動(dòng)采23傳感器能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集量化、處理融合和傳輸應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN傳感器能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件24物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN體系結(jié)構(gòu)WSN體系結(jié)構(gòu)：平面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)WSN體系結(jié)構(gòu)：邏輯分層結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN體系結(jié)構(gòu)WSN體系結(jié)構(gòu)：平面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)W25物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN體系結(jié)構(gòu)傳感器節(jié)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN體系結(jié)構(gòu)傳感器節(jié)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)26物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN的特征與現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)的差別WSN是集成了監(jiān)測(cè)、控制以及無線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)數(shù)目更為龐大（上千甚至上萬），節(jié)點(diǎn)分布更為密集；由于環(huán)境影響和能量耗盡，節(jié)點(diǎn)更容易出現(xiàn)故障；環(huán)境干擾和節(jié)點(diǎn)故障容易造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化；通常情況下，大多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)是固定不動(dòng)的；傳感器節(jié)點(diǎn)具有的能量、處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力等十分有限；傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是提高服務(wù)質(zhì)量和高效率帶寬利用，其次才考慮節(jié)約能源；而WSN的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是能源的高效使用，這也是WSN和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最重要的區(qū)別之一。傳感器節(jié)點(diǎn)的限制電源能量有限、通信能力有限、計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限。WSN的特點(diǎn)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)、自組織網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)態(tài)性網(wǎng)絡(luò)、可靠的網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)、以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN的特征與現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)的差別WSN是集成27物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN通信WSN在無線通信框架中的位置物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN通信WSN在無線通信框架中的位置28物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN融合WSN和其它無線通信技術(shù)的融合物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN融合WSN和其它無線通信技術(shù)的融合29物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：應(yīng)用前景物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：應(yīng)用前景302.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念2.2物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)2.3物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)2.4物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念312.4物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用智能物流智能視頻監(jiān)控智能家居智能交通2.4物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用智能物流32網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)之物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)之物聯(lián)網(wǎng)332.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念2.2物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)2.3物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)2.4物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念34物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的起源1998年，美國麻省理工大學(xué)（MIT）的Sarma、Brock、Siu創(chuàng)造性地提出將信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與RFID技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，即利用全球統(tǒng)一的物品編碼（EPC，ElectronicProductCode）作為物品標(biāo)識(shí)，利用RFID實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的“物品”與Internet的聯(lián)接，無需借助特定系統(tǒng)，即可在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)對(duì)任何物品的識(shí)別與管理。1999年，由美國統(tǒng)一代碼委員會(huì)（UCC）吉列和寶潔等組織和企業(yè)共同出資，在美國麻省理工大學(xué)成立Auto-IDCenter，在隨后的幾年中，英國、澳大利亞、日本、瑞士、中國、韓國等國的6所著名大學(xué)相繼加入Auto-IDCenter，對(duì)“物聯(lián)網(wǎng)”相關(guān)研究實(shí)行分工合作，開展系統(tǒng)化研究，提出最初物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)架：射頻標(biāo)簽識(shí)讀器Savant軟件對(duì)象名稱解析服務(wù)（ONS）實(shí)體標(biāo)記語言服務(wù)器（PML-Server）2003年11月1日，國際物品編碼組織（GS1）出資正式接管EPC系統(tǒng)，并組成EPCGlobal進(jìn)行全球推廣與維護(hù)。與此同時(shí)，原6所大學(xué)的AUTO-ID實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)到EPCGlobal下的技術(shù)組，作為EPC實(shí)驗(yàn)室，繼續(xù)對(duì)EPC系統(tǒng)的應(yīng)用提供技術(shù)支持，提出物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)：EPC編碼EPC標(biāo)簽讀寫器中間件對(duì)象名稱解析服務(wù)（ONS）EPC信息服務(wù)（EPCIS）物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的起源1998年，美國麻省理工大學(xué)（MIT）35物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的定義早在1995年，比爾·蓋茨在《未來之路》一書中就已經(jīng)提及物聯(lián)網(wǎng)概念。但是，“物聯(lián)網(wǎng)”概念的真正提出是在1999年，由EPCglobal的Auto-ID中心提出，被定義為：把所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。2005年，國際電信聯(lián)盟（ITU）正式稱“物聯(lián)網(wǎng)”為“TheInternetofthings”，并發(fā)表了年終報(bào)告《ITU互聯(lián)網(wǎng)

報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》。報(bào)告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換；并描繪出“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?，F(xiàn)在較為普遍的理解是，物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。通過裝置在各類物體上的電子標(biāo)簽（RFID）、傳感器、二維碼等經(jīng)過接口與無線網(wǎng)絡(luò)相連，從而給物體賦予智能，可以實(shí)現(xiàn)人與物體的溝通和對(duì)話，也可以實(shí)現(xiàn)物體與物體互相間的溝通和對(duì)話。物聯(lián)網(wǎng)（IOT）的定義早在1995年，比爾·蓋茨在《未來之路36廣義的物聯(lián)網(wǎng)涵義利用條碼、射頻識(shí)別（RFID）、傳感器、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，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物的在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的連接（anything、anytime、anywhere），從而進(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)控和管理的龐大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。普適計(jì)算泛在網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)RFID傳感器網(wǎng)絡(luò)廣義的物聯(lián)網(wǎng)涵義利用條碼、射頻識(shí)別（RFID37物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)路線以規(guī)?；瘧?yīng)用為目標(biāo)，分階段實(shí)現(xiàn)3G與傳感網(wǎng)的融合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的可運(yùn)營、可管理及產(chǎn)業(yè)化主要特征（1）基于多種組網(wǎng)技術(shù)融合的無處不在的協(xié)同感知能力

（2）信息資源使用模式突破以單一應(yīng)用服務(wù)為目標(biāo)，通過聚合海量信息聚合不斷衍生新的應(yīng)用信息匯聚協(xié)同感知泛在聚合

主要特征

（1）將分散的、利用多種感知技術(shù)手段所采集的信息通過網(wǎng)關(guān)設(shè)備匯聚到3G網(wǎng)絡(luò)

（2）通過3G網(wǎng)絡(luò)將感知信息匯聚到應(yīng)用系統(tǒng)

（3）由應(yīng)用系統(tǒng)集中進(jìn)行信息的處理，并提供信息應(yīng)用服務(wù)。主要特征（1）具備以事件、任務(wù)為驅(qū)動(dòng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層協(xié)同工作的更強(qiáng)大的信息感知和信息處理能力

（2）3G網(wǎng)絡(luò)為物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)特性進(jìn)行優(yōu)化和定制，滿足物聯(lián)網(wǎng)通信及業(yè)務(wù)的特性需求

（3）傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織、協(xié)同感知功能是在物聯(lián)網(wǎng)的整體管理體系下實(shí)現(xiàn)的3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)融合泛在網(wǎng)絡(luò)、信息聚合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)路線以規(guī)?；瘧?yīng)用為目標(biāo)，分階段實(shí)現(xiàn)3G與傳感網(wǎng)的融38物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展規(guī)劃39物聯(lián)網(wǎng)信息匯聚階段關(guān)鍵技術(shù)第一階段3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)高能效通信技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同體系架構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)專用操作系統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試驗(yàn)證平臺(tái)傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)電磁兼容技術(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)信息匯聚階段關(guān)鍵技術(shù)第一階段3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合相關(guān)關(guān)40物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同感知階段

--第二階段3G與傳感網(wǎng)絡(luò)的融合3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)融合物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)及研究物聯(lián)網(wǎng)的編碼體系、碼號(hào)體系、地址體系研究物聯(lián)網(wǎng)的安全體系研究物聯(lián)網(wǎng)QoS體系研究增強(qiáng)無線接口物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)性管理技術(shù)研究物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同體系架構(gòu)研究物聯(lián)網(wǎng)信息庫管理策略及關(guān)鍵技術(shù)研究物聯(lián)網(wǎng)與信息智能處理關(guān)鍵技術(shù)研究物聯(lián)網(wǎng)的計(jì)費(fèi)策略及關(guān)鍵技術(shù)研究物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范系統(tǒng)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同感知階段3G與傳感器網(wǎng)絡(luò)融合物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)及研41智慧星球智慧星球422.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念2.2物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)2.3物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)2.4物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念43物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))典型體系架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)(傳感網(wǎng))典型體系架構(gòu)44物聯(lián)網(wǎng)典型體系架構(gòu)分層描述感知層是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面的感知的核心能力是物聯(lián)網(wǎng)中包括關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化方面、產(chǎn)業(yè)化方面亟待突破的部分關(guān)鍵在于具備更精確、更全面的感知能力，并解決低功耗、小型化和低成本的問題廣泛覆蓋的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施是物聯(lián)網(wǎng)三層中標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、產(chǎn)業(yè)化能力最強(qiáng)、最成熟的部分關(guān)鍵在于為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特征進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，形成協(xié)同感知的網(wǎng)絡(luò)提供豐富的基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的根本目標(biāo)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)信息化需求相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案集關(guān)鍵在于行業(yè)融合、信息資源的開發(fā)利用、低成本高質(zhì)量的解決方案、信息安全的保障以及有效的商業(yè)模式的開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層物聯(lián)網(wǎng)感知層物聯(lián)網(wǎng)典型體系架構(gòu)分層描述感知層是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面的感知的核心45物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展系統(tǒng)架構(gòu)462.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)硬件基礎(chǔ)Sensor執(zhí)行器智能終端互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通信網(wǎng)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)高性能并行計(jì)算平臺(tái)服務(wù)中心路由節(jié)點(diǎn)Sink節(jié)點(diǎn)接入網(wǎng)關(guān)（M2M終端，傳感器網(wǎng)關(guān)）用戶界面顯示設(shè)備管理設(shè)備企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)有線電視網(wǎng)攝像頭信息管理中心應(yīng)用層支撐層傳輸層感知層2.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)硬件基礎(chǔ)Sensor執(zhí)行器智互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通472.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)硬件基礎(chǔ)感知層包括Sensor、攝像頭、讀取設(shè)備、執(zhí)行器、路由節(jié)點(diǎn)和Sink節(jié)點(diǎn)等。傳輸層包括接入網(wǎng)關(guān)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)和衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等。支撐層包括高性能計(jì)算平臺(tái)、服務(wù)中心和信息管理中心等。應(yīng)用層包括用戶界面顯示設(shè)備和管理設(shè)備等。智能終端可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要出現(xiàn)在各個(gè)層次上、作為多層次的系統(tǒng)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)行信息交互。2.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)硬件基礎(chǔ)482.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)軟件模型RFID條碼與二維碼GPS嵌入式感知傳輸支撐應(yīng)用GSMTCPIPWiMAXCORBA云計(jì)算自組織網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議SQL數(shù)據(jù)挖掘監(jiān)控EPCONS物件命名服務(wù)紅外感應(yīng)查詢控制掃描WiFiSOA標(biāo)準(zhǔn)2.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)軟件模型RFID條碼與二維碼GPS嵌入式492.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念2.2物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)2.3物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)2.4物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)2.1物聯(lián)網(wǎng)的概念50RFID定義RFID（RadioFrequencyIdentification）即射頻識(shí)別技術(shù)，俗稱電子標(biāo)簽，通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象，并對(duì)其信息進(jìn)行標(biāo)志、登記、儲(chǔ)存和管理。RFID系統(tǒng)組成電子標(biāo)簽：由芯片和標(biāo)簽天線或線圈組成，通過電感耦合或電磁反射原理與讀寫器進(jìn)行通信；讀寫器：讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備；天線：可以內(nèi)置在讀寫器中，也可以通過同軸電纜與讀寫器天線接口相連。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFIDRFID定義RFID（RadioFrequencyId51物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID技術(shù)沿革1940-1950年：雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了射頻識(shí)別技術(shù)，1948年奠定了射頻識(shí)別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。1950-1960年：早期射頻識(shí)別技術(shù)的探索階段，主要處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究。1960-1970年：射頻識(shí)別技術(shù)的理論得到了發(fā)展，開始了一些應(yīng)用嘗試。1970-1980年：射頻識(shí)別技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，各種射頻識(shí)別技術(shù)測(cè)試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的射頻識(shí)別應(yīng)用。1980-1990年：射頻識(shí)別技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，各種規(guī)模應(yīng)用開始出現(xiàn)。1990-2000年：射頻識(shí)別技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問題日趨得到重視，射頻識(shí)別產(chǎn)品得到廣泛采用，射頻識(shí)別產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。至今，射頻識(shí)別技術(shù)的理論得到豐富和完善。單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識(shí)讀、無線可讀可寫、無源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識(shí)別、適應(yīng)高速移動(dòng)物體的射頻識(shí)別技術(shù)與產(chǎn)品正在成為現(xiàn)實(shí)并走向應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID技術(shù)沿革1940-1950年：雷達(dá)的52讀寫器將要發(fā)送的信息，經(jīng)編碼后加載到高頻載波信號(hào)上再經(jīng)天線向外發(fā)送。進(jìn)入讀寫器工作區(qū)域的電子標(biāo)簽接收此信號(hào)，卡內(nèi)芯片的有關(guān)電路對(duì)此信號(hào)進(jìn)行倍壓整流、調(diào)制、解碼、解密，然后對(duì)命令請(qǐng)求、密碼、權(quán)限等進(jìn)行判斷。若為讀命令，控制邏輯電路則從存儲(chǔ)器中讀取有關(guān)信息，經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后通過片上天線再發(fā)送給閱讀器，閱讀器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼、解密后送至信息系統(tǒng)進(jìn)行處理。若為修改信息的寫命令，有關(guān)控制邏輯引起電子標(biāo)簽內(nèi)部電荷泵提升工作電壓，提供電壓擦寫E2PROM。若經(jīng)判斷其對(duì)應(yīng)密碼和權(quán)限不符，則返回出錯(cuò)信息。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID系統(tǒng)工作原理讀寫器將要發(fā)送的信息，經(jīng)編碼后加載到高頻載波信號(hào)上再經(jīng)天線向53物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFIDRFID主要頻段標(biāo)準(zhǔn)及特性物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFIDRFID主要頻段標(biāo)準(zhǔn)及特性54物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID物流物流過程中的貨物追蹤，信息自動(dòng)采集，倉儲(chǔ)應(yīng)用，港口應(yīng)用，郵政，快遞。零售商品的銷售數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，補(bǔ)貨，防盜制造業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，質(zhì)量追蹤，自動(dòng)化生產(chǎn)服裝業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，倉儲(chǔ)管理，品牌管理，單品管理，渠道管理醫(yī)療醫(yī)療器械管理，病人身份識(shí)別，嬰兒防盜身份識(shí)別電子護(hù)照，身份證，學(xué)生證等各種電子證件。防偽貴重物品（煙，酒，藥品）的防偽，票證的防偽等資產(chǎn)管理各類資產(chǎn)（貴重