物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的組成(合集7篇)

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時間：2023-10-1110:10:51

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的組成第1篇

物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)最初被定義為把所有物品通過射頻識別(RFID)和條碼等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實現(xiàn)智能化識別和管理功能的網(wǎng)絡(luò)。這個概念最早于1999年由麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心提出,實質(zhì)上等于RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合應(yīng)用。RFID標(biāo)簽可謂是早期物聯(lián)網(wǎng)最為關(guān)鍵的技術(shù)與產(chǎn)品環(huán)節(jié),當(dāng)時人們認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)最大規(guī)模、最有前景的應(yīng)用就是在零售和物流領(lǐng)域,利用RFID技術(shù),通過計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品或商品的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。

2023年,國際電信聯(lián)盟(ITU)在《TheInternetofThings》報告中對物聯(lián)網(wǎng)概念進(jìn)行擴(kuò)展,提出任何時刻、任何地點、任何物體之間的互聯(lián),無所不在的網(wǎng)絡(luò)和無所不在計算的發(fā)展愿景,除RFID技術(shù)外、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能終端等技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。但I(xiàn)TU未針對物聯(lián)網(wǎng)的概念擴(kuò)展提出新的物聯(lián)網(wǎng)定義。

2023年9月15日,歐盟第七框架下RFID和物聯(lián)網(wǎng)研究項目簇(ClusterofEuropeanResearchProjectsonTheInternetOfThings:CERP-IoT)了《物聯(lián)網(wǎng)眼界研究路線圖》研究報告,其中提出了新的物聯(lián)網(wǎng)概念,認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是未來Internet的一個組成部分,可以被定義為基于標(biāo)準(zhǔn)的和可互操作的通信協(xié)議且具有自配置能力的動態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)中的“物”都具有標(biāo)識、物理屬性和實質(zhì)上的個性,使用智能接口,實現(xiàn)與信息網(wǎng)絡(luò)的無縫整合。該項目簇的主要研究目的是便于歐洲內(nèi)部不同RFID和物聯(lián)網(wǎng)項目之間的組網(wǎng);協(xié)調(diào)包括RFID的物聯(lián)網(wǎng)研究活動;對專業(yè)技術(shù)、人力資源和資源進(jìn)行平衡,以使得研究效果最大化;在項目之間建立協(xié)同機(jī)制。

物聯(lián)網(wǎng)與RFID、傳感器網(wǎng)絡(luò)和泛在網(wǎng)的關(guān)系

1.傳感器網(wǎng)絡(luò)與RFID的關(guān)系

RFID和傳感器具有不同的技術(shù)特點,傳感器可以監(jiān)測感應(yīng)到各種信息,但缺乏對物品的標(biāo)識能力,而RFID技術(shù)恰恰具有強(qiáng)大的標(biāo)識物品能力。盡管RFID也經(jīng)常被描述成一種基于標(biāo)簽的,并用于識別目標(biāo)的傳感器,但RFID讀寫器不能實時感應(yīng)當(dāng)前環(huán)境的改變,其讀寫范圍受到讀寫器與標(biāo)簽之間距離的影響。因此提高RFID系統(tǒng)的感應(yīng)能力,擴(kuò)大RFID系統(tǒng)的覆蓋能力是亟待解決的問題。而傳感器網(wǎng)絡(luò)較長的有效距離將拓展RFID技術(shù)的應(yīng)用范圍。傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)和RFID技術(shù)都是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分,它們的相互融合和系統(tǒng)集成將極大地推動物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,其應(yīng)用前景不可估量。

2.物聯(lián)網(wǎng)與傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系

傳感器網(wǎng)絡(luò)(SensorNetwork)的概念最早由米國君方提出,起源于1978年米國國防部高級研究計劃局(DARPA)開始資助卡耐基梅隆大學(xué)進(jìn)行分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究項目,當(dāng)時此概念局限于由若干具有無線通信能力的傳感器節(jié)點自組織構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。隨著近年來互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和多種接入網(wǎng)絡(luò)以及智能計算技術(shù)的飛速發(fā)展,2023年2月,ITU-T發(fā)表了《泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)(UbiquitousSensorNetworks)》研究報告。在報告中,ITU-T指出傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)向泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展,它是由智能傳感器節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò),可以以“任何地點、任何時間、任何人、任何物”的形式被部署。該技術(shù)可以在廣泛的領(lǐng)域中推動新的應(yīng)用和服務(wù),從安全保衛(wèi)和環(huán)境監(jiān)控到推動個人生產(chǎn)力和增強(qiáng)國家競爭力。從以上定義可見,傳感器網(wǎng)絡(luò)已被視為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分,如果將智能傳感器的范圍擴(kuò)展到RFID等其他數(shù)據(jù)采集技術(shù),從技術(shù)構(gòu)成和應(yīng)用領(lǐng)域來看,泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)等同于現(xiàn)在我們提到的物聯(lián)網(wǎng)。

3.物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系

泛在網(wǎng)是指無所不在的網(wǎng)絡(luò),又稱泛在網(wǎng)絡(luò)。最早提出U眼界的日韓給出的定義是:無所不在的網(wǎng)絡(luò)社會將是由智能網(wǎng)絡(luò)、最先進(jìn)的計算技術(shù)以及其他領(lǐng)先的數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施武裝而成的技術(shù)社會形態(tài)。根據(jù)這樣的構(gòu)想,U網(wǎng)絡(luò)將以“無所不在”、“無所不包”、“無所不能”為基本特征,幫助人類實現(xiàn)“4A”化通信,即在任何時間、任何地點、任何人、任何物都能順暢地通信。故相對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的當(dāng)前可實現(xiàn)性來說,泛在網(wǎng)屬于未來信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的理想狀態(tài)和長期愿景。

從以上的分析可見,傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)和泛在網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系。

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系框架,它包括感知層技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)、應(yīng)用層技術(shù)和公共技術(shù)。

1.感知層數(shù)據(jù)采集與感知主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù),包括各類物理量、標(biāo)識、音頻、視頻數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術(shù)。

傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)和協(xié)同信息處理技術(shù)實現(xiàn)傳感器、RFID等數(shù)據(jù)采集技術(shù)所獲取數(shù)據(jù)的短距離傳輸、自組織組網(wǎng)以及多個傳感器對數(shù)據(jù)的協(xié)同信息處理過程。

2.網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)更加廣泛的互聯(lián)功能,能夠把感知到的信息無障礙、高可靠性、高安全性地進(jìn)行傳送,需要傳感器網(wǎng)絡(luò)與移動通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合。經(jīng)過十余年的快速發(fā)展,移動通信、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)已比較成熟,基本能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?/p>

3.應(yīng)用層應(yīng)用層主要包含應(yīng)用支撐平臺子層和應(yīng)用服務(wù)子層。其中應(yīng)用支撐平臺子層用于支撐跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通的功能。應(yīng)用服務(wù)子層包括智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物流、智能電力等行業(yè)應(yīng)用。

4.公共技術(shù)公共技術(shù)不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的某個特定層面,而是與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的三層都有關(guān)系,它包括標(biāo)識與解析、安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理和服務(wù)質(zhì)量(QoS)管理。

物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用密切相關(guān)的特點,按照技術(shù)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用子集兩個層次,我們提出引用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)、裁剪現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)或制定新規(guī)范等策略,形成了包括體系架構(gòu)、組網(wǎng)通信協(xié)議、接口、協(xié)同處理組件、網(wǎng)絡(luò)安全、編碼標(biāo)識、骨干網(wǎng)接入與服務(wù)等技術(shù)基礎(chǔ)規(guī)范和產(chǎn)品、應(yīng)用子集類規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)體系,以求通過標(biāo)準(zhǔn)體系指導(dǎo)成體系、系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定工作,同時為今后的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用開發(fā)中對標(biāo)準(zhǔn)的采用提供重要的支持。

當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)研制有以下兩個主要任務(wù):

1.籌備物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組,做好相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織間的協(xié)調(diào)

目前,物聯(lián)網(wǎng)的概念和技術(shù)架構(gòu)缺乏統(tǒng)一的清晰描述,一些利益相關(guān)方爭相進(jìn)行基于自身利益的解讀,使得政府、產(chǎn)業(yè)和市場各方對其內(nèi)涵和外延認(rèn)識不清,可能使政府對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的支持方向和力度產(chǎn)生偏差,嚴(yán)重影響物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

本著整合物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化資源,協(xié)調(diào)物聯(lián)網(wǎng)的整體標(biāo)準(zhǔn)化工作,更好地服務(wù)于國家的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展大局,滿足國家信息產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展眼界的要求,適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)以應(yīng)用為驅(qū)動、以需求為牽引的多種技術(shù)緊密融合的特殊需要的原則,同時為政府部門的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展決策提供全面的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)支撐。日前由工業(yè)和信息化部電子標(biāo)簽(RFID)標(biāo)準(zhǔn)工作組、全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)職員會傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組、工業(yè)和信息化部信息資源共享協(xié)同服務(wù)(閃聯(lián))標(biāo)準(zhǔn)工作組、全國工業(yè)過程測量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)職員會等產(chǎn)學(xué)研用各界公認(rèn)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)密切相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)工作組共同發(fā)起成立物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組。由工業(yè)和信息化部電子科技委副主任、國家金卡工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室主任張琪擔(dān)任聯(lián)合工作組組長,中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所副所長劉海濤擔(dān)任聯(lián)合工作組常務(wù)副組長。

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組將