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物聯(lián)網(wǎng)技術及其應用新2015.07物聯(lián)網(wǎng)概述物聯(lián)網(wǎng)架構EPC物聯(lián)網(wǎng)核心技術物聯(lián)網(wǎng)應用糧食倉儲物聯(lián)網(wǎng)建設思路

物聯(lián)網(wǎng)技術及其應用物聯(lián)網(wǎng)(IOT)的起源1998年,美國麻省理工大學(MIT)的Sarma、Brock、Siu創(chuàng)造性地提出將信息互聯(lián)網(wǎng)絡技術與RFID技術有機地結合,即利用全球統(tǒng)一的物品編碼(EPC,ElectronicProductCode)作為物品標識,利用RFID實現(xiàn)自動化的“物品”與Internet的聯(lián)接,無需借助特定系統(tǒng),即可在任何時間、任何地點、實現(xiàn)對任何物品的識別與管理。1999年,由美國統(tǒng)一代碼委員會(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所著名大學相繼加入Auto-IDCenter,對“物聯(lián)網(wǎng)”相關研究實行分工合作,開展系統(tǒng)化研究,提出最初物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構架:射頻標簽識讀器Savant軟件對象名稱解析服務(ONS)實體標記語言服務器(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進行全球推廣與維護。與此同時,原6所大學的AUTO-ID實驗室轉到EPCGlobal下的技術組,作為EPC實驗室,繼續(xù)對EPC系統(tǒng)的應用提供技術支持,提出物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構:EPC編碼EPC標簽讀寫器中間件對象名稱解析服務(ONS)EPC信息服務(EPCIS)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別等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實現(xiàn)智能化識別和管理。2005年,國際電信聯(lián)盟(ITU)正式稱“物聯(lián)網(wǎng)”為“TheInternetofthings”,并發(fā)表了年終報告《ITU互聯(lián)網(wǎng)

報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》。報告指出,無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨,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)主動進行交換;并描繪出“物聯(lián)網(wǎng)”時代的圖景:當司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警;公文包會提醒主人忘帶了什么東西;衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等等。現(xiàn)在較為普遍的理解是,物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設備,如射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡。通過裝置在各類物體上的電子標簽(RFID)、傳感器、二維碼等經(jīng)過接口與無線網(wǎng)絡相連,從而給物體賦予智能,可以實現(xiàn)人與物體的溝通和對話,也可以實現(xiàn)物體與物體互相間的溝通和對話。廣義的物聯(lián)網(wǎng)涵義利用條碼、射頻識別(RFID)、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,實現(xiàn)人與人、人與物、物與物的在任何時間、任何地點的連接(anything、anytime、anywhere),從而進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的龐大網(wǎng)絡系統(tǒng)。普適計算泛在網(wǎng)絡物聯(lián)網(wǎng)RFID傳感器網(wǎng)絡2008年-美國智慧地球IBM提出的“智慧地球”概念(建議政府投資新一代的智慧型基礎設施)已上升至美國的國家戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略認為IT產(chǎn)業(yè)下一階段的任務是把新一代IT技術充分運用在各行各業(yè)之中,具體地說,就是把感應器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,并且被普遍連接,形成“物聯(lián)網(wǎng)”。2009年-歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動物聯(lián)網(wǎng)行動計劃。具體而務實,強調RFID的廣泛應用,注重信息安全。2009年6月,歐盟委員會向歐盟議會、理事會、歐洲經(jīng)濟和社會委員會及地區(qū)委員會遞交了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》(InternetofThings-AnactionplanforEurope),以確保歐洲在建構物聯(lián)網(wǎng)的過程中起主導作用。行動計劃共包括14項內容,主要有管理、隱私及數(shù)據(jù)保護、“芯片沉默”的權利、潛在危險、關鍵資源、標準化、研究、公私合作、創(chuàng)新、管理機制、國際對話、環(huán)境問題、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和進展監(jiān)督等一系列工作。2009年-日本i-Japan戰(zhàn)略i-Japan戰(zhàn)略。在u-Japan的基礎上,強調電子政務和社會信息服務應用。2004年,日本信息通信產(chǎn)業(yè)的主管機關總務省(MIC)提出2006~2010年間IT發(fā)展任務——u-Japan戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略的理念是以人為本,實現(xiàn)所有人與人、物與物、人與物之間的連接,即所謂4U=ForYou(Ubiquitous,Universal,User-oriented,Unique),希望在2010年將日本建設成一個“實現(xiàn)隨時、隨地、任何物體、任何人(anytime,anywhere,anything,anyone)均可連接的泛在網(wǎng)絡社會”。2009年-韓國u-Korea戰(zhàn)略繼日本提出u-Japan戰(zhàn)略后,韓國也在2006年確立了u-Korea戰(zhàn)略。u-Korea旨在建立無所不在的社會(ubiquitoussociety),也就是在民眾的生活環(huán)境里,布建智能型網(wǎng)絡(如IPv6、BcN、USN)、最新的技術應用(如DMB、Telematics、RFID)等先進的信息基礎建設,讓民眾可以隨時隨地享有科技智慧服務。其最終目的,除運用IT科技為民眾創(chuàng)造食衣住行育樂各方面無所不在的便利生活服務,亦希望扶植IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展新興應用技術,強化產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢與國家競爭力。2009年-中國感知中國感知中國。2009年8月7日家寶總理在無錫考察時提出要盡快建立中國的傳感信息中心或者叫“感知中國”中心。各國物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略或計劃經(jīng)濟危機下的推手經(jīng)濟長波理論:每一次的經(jīng)濟低谷必定會催生出某些新的技術,而這種技術一定是可以為絕大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)業(yè)提供一種全新的使用價值,從而帶動新一輪的消費增長和高額的產(chǎn)業(yè)投資,以觸動新經(jīng)濟周期的形成。過去的10年間,互聯(lián)網(wǎng)技術取得巨大成功。目前的經(jīng)濟危機讓人們又不得不面臨緊迫的選擇,物聯(lián)網(wǎng)技術成為推動下一個經(jīng)濟增長的特別重要推手。傳感技術的成熟隨著微電子技術的發(fā)展,涉及人類生活、生產(chǎn)、管理等方方面面的各種傳感器已經(jīng)比較成熟。例如常見的無線傳感器(WSN)、RFID、電子標簽等。網(wǎng)絡接入和信息處理能力大幅提高目前,隨著網(wǎng)絡接入多樣化、IP寬帶化和計算機軟件技術的飛躍發(fā)展,基于海量信息收集合分類處理的能力大大提高。物聯(lián)網(wǎng)(IOT)提出的背景十五年周期定律1965年前后發(fā)生的變革以大型機為標志,1980年前后以個人計算機的普及為標志,1995年前后則發(fā)生了互聯(lián)網(wǎng)革命。2010年前后?物聯(lián)網(wǎng)?IBM前首席執(zhí)行官郭士納提出一個重要的觀點:計算模式每隔15年發(fā)生一次變革。每一次這樣的技術變革都引起企業(yè)間、產(chǎn)業(yè)間甚至國家間競爭格局的重大動蕩和變化。而互聯(lián)網(wǎng)革命一定程度上是由美國“信息高速公路”戰(zhàn)略所催熟。從Internet到IOT物聯(lián)網(wǎng)(IOT)的特征全面感知可靠傳輸智能處理感知傳輸智能利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時隨地采集物體的動態(tài)信息。通過網(wǎng)絡將感知的各種信息進行實時傳送。利用計算機技術,及時地對海量的數(shù)據(jù)進行信息控制,真正達到了人與物的溝通、物與物的溝通。物聯(lián)網(wǎng)(IOT)的特征全面感知可靠傳輸智能處理感知傳輸智能利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時隨地采集物體的動態(tài)信息。通過網(wǎng)絡將感知的各種信息進行實時傳送。利用計算機技術,及時地對海量的數(shù)據(jù)進行信息控制,真正達到了人與物的溝通、物與物的溝通。物聯(lián)網(wǎng)(IOT)結構示意圖IOT基本理論模型智能卡條形碼二維碼

GPS傳感器技術網(wǎng)關設備近距離通信因特網(wǎng)跟蹤定位高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡智慧星球感知中國1999年中國開始傳感網(wǎng)研究。2009年8月7日溫家寶在無錫視察中科院“物聯(lián)網(wǎng)”技術研發(fā)中心時指出,要盡快突破核心技術,把傳感技術和TD的發(fā)展結合起來。2009年8月24日王建宙訪臺期間解釋了“物聯(lián)網(wǎng)”概念。2009年9月11日“傳感器網(wǎng)絡標準工作組成立大會暨”感知中國’高峰論壇”在北京舉行,會議提出傳感網(wǎng)發(fā)展相關政策。2009年9月14日在中國通信業(yè)發(fā)展高層論壇上,中國移動總裁王建宙高調表示:“物聯(lián)網(wǎng)”商機無限,中國移動將以開放的姿態(tài),與各方竭誠合作。2009年10月11日工業(yè)和信息化部部長李毅中部長在科技日報上發(fā)表題為《我國工業(yè)和信息化發(fā)展的現(xiàn)狀與展望》的署名文章,首次公開提及傳感網(wǎng)絡,并將其上升到戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的高度,指出信息技術的廣泛滲透和高度應用將催生出一批新增長點。2009年11月3日溫家寶總理在人民大會堂向首都科技界發(fā)表了題為“讓科技引領中國可持續(xù)發(fā)展”的講話,首度提出發(fā)展包括新能源、新材料、生命科學、生命醫(yī)藥、信息網(wǎng)絡、海洋工程、地質勘探等七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的目標,并將”物聯(lián)網(wǎng)”并入信息網(wǎng)絡發(fā)展的重要內容,并強調信息網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)是世界經(jīng)濟復蘇的重要驅動力。而在《國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃(2006-2020年)》和“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”重大專項中均將傳感網(wǎng)列入重點研究領域。中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨五個主要技術問題(1)技術標準問題

世界各國存在不同的標準。中國信息技術標準化技術委員會于2006年成立了無線傳感器網(wǎng)絡標準項目組。2009年9月,傳感器網(wǎng)絡標準工作組正式成立了PG1(國際標準化)、PG2(標準體系與系統(tǒng)架構)、PG3(通信與信息交互)、PG4(協(xié)同信息處理)、PG5(標識)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(電力行業(yè)應用調研)等8個專項組,開展具體的國家標準的制定工作。

(2)安全問題

信息采集頻繁,其數(shù)據(jù)安全也必須重點考慮。

(3)協(xié)議問題

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸,在物聯(lián)網(wǎng)核心層面是基于TCP/IP,但在接入層面,協(xié)議類別五花八門,GPRS/CDMA、短信、傳感器、有線等多種通道,物聯(lián)網(wǎng)需要一個統(tǒng)一的協(xié)議棧。(4)IP地址問題

每個物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址,就需要一個地址。物聯(lián)網(wǎng)需要更多的IP地址,IPv4資源即將耗盡,那就需要IPv6來支撐。IPv4向IPv6過渡是一個漫長的過程,因此物聯(lián)網(wǎng)一旦使用IPv6地址,就必然會存在與IPv4的兼容性問題。

(5)終端問題。

物聯(lián)網(wǎng)終端除具有本身功能外還擁有傳感器和網(wǎng)絡接入等功能,且不同行業(yè)需求千差萬別,如何滿足終端產(chǎn)品的多樣化需求,對運營商來說是一大挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)概述物聯(lián)網(wǎng)架構EPC物聯(lián)網(wǎng)核心技術物聯(lián)網(wǎng)應用糧食倉儲物聯(lián)網(wǎng)建設思路

物聯(lián)網(wǎng)技術及其應用物聯(lián)網(wǎng)的體系架構物聯(lián)網(wǎng)的體系架構應用層應用層是構建在物聯(lián)網(wǎng)技術架構之上的應用系統(tǒng),包括商業(yè)貿(mào)易、物流、農(nóng)業(yè)、軍事等等不同的應用系統(tǒng)。網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層,即進行信息交換的通信網(wǎng)絡,包括有Internet、WIFI網(wǎng)以及無線通信網(wǎng)絡等網(wǎng)絡。信息采集層數(shù)據(jù)采集指通過包括條碼、射頻識別、無線傳感器、藍牙等在內的自動識別與近場通信技術獲取物品編碼信息的過程。編碼層編碼層是物聯(lián)網(wǎng)的基石,是物聯(lián)網(wǎng)信息交換內容的核心和關鍵字。編碼是物品、設備、地點、屬性等的數(shù)字化名稱。物聯(lián)網(wǎng)概述物聯(lián)網(wǎng)架構EPC物聯(lián)網(wǎng)核心技術物聯(lián)網(wǎng)應用糧食倉儲物聯(lián)網(wǎng)建設思路

物聯(lián)網(wǎng)技術及其應用EPC物聯(lián)網(wǎng):系統(tǒng)結構物聯(lián)網(wǎng)概念一經(jīng)提出,立即受到各國政府、企業(yè)和學術界的重視,在需求和研發(fā)的相互推動下,迅速熱遍全球。目前國際上對物聯(lián)網(wǎng)的研究逐漸明朗起來,最典型的解決方案有歐美的EPC系統(tǒng)和日本的UID系統(tǒng)。這里著重介紹EPC物聯(lián)網(wǎng)。EPC系統(tǒng)是一個先進的、綜合性的和復雜的系統(tǒng)。它由EPC編碼體系、RFID系統(tǒng)及信息網(wǎng)絡系統(tǒng)三個部分組成,主要包括六個方面:EPC編碼、EPC標簽、讀寫器、EPC中間件、對象名稱解析服務(ONS)和EPC信息服務(EPCIS)。PML:實體標記語言(PhysicalMarkupLanguage)EPC物聯(lián)網(wǎng):編碼國際上目前還沒有統(tǒng)一的RFID編碼規(guī)則。目前,日本支持的UID(UniversalIdentification,泛在識別)標準和歐美支持的EPC(ElectronicProductCode,電子產(chǎn)品碼)標準是當今影響力最大的兩大標準,我國的RFID標準還未形成。

EPC編碼有通用標識(GID),也有基于現(xiàn)有全球唯一的編碼體系EAN/UCC的標識(SGTIN、SSCC、SGLN、GRAI、GIAI)。這類標識又分為96位和64位兩種。EPC物聯(lián)網(wǎng):ONSONS系統(tǒng)架構映射信息ONS服務器ONS緩沖存儲器ONS工作過程:ONS查詢過程EPC物聯(lián)網(wǎng):EPCISEPCIS以PML為系統(tǒng)的描述語言,主要包括客戶端模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和數(shù)據(jù)查詢模塊三個部分(在EPC1.0中稱為PML服務器;在EPC2.0中,完善了功能并稱為EPCIS服務器)。客戶端模塊主要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)EPC標簽信息向指定EPCIS服務器傳輸;數(shù)據(jù)存儲模塊將通用數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫中,在產(chǎn)品信息初始化的過程中調用通用數(shù)據(jù)生成針對每一個產(chǎn)品的屬性信息,并將其存儲于PML文檔中;數(shù)據(jù)查詢模塊根據(jù)客戶端的查詢要求和權限,訪問相應的PML文檔,生成HTML文檔,返回給客戶端。物聯(lián)網(wǎng)概述物聯(lián)網(wǎng)架構EPC物聯(lián)網(wǎng)核心技術物聯(lián)網(wǎng)應用糧食倉儲物聯(lián)網(wǎng)建設思路

物聯(lián)網(wǎng)技術及其應用RFID定義RFID(RadioFrequencyIdentification)即射頻識別技術,俗稱電子標簽,通過射頻信號自動識別目標對象,并對其信息進行標志、登記、儲存和管理。RFID系統(tǒng)組成電子標簽:由芯片和標簽天線或線圈組成,通過電感耦合或電磁反射原理與讀寫器進行通信;讀寫器:讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標簽信息的設備;天線:可以內置在讀寫器中,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:RFID物聯(lián)網(wǎng)核心技術:RFID技術沿革1940-1950年:雷達的改進和應用催生了射頻識別技術,1948年奠定了射頻識別技術的理論基礎。1950-1960年:早期射頻識別技術的探索階段,主要處于實驗室實驗研究。1960-1970年:射頻識別技術的理論得到了發(fā)展,開始了一些應用嘗試。1970-1980年:射頻識別技術與產(chǎn)品研發(fā)處于一個大發(fā)展時期,各種射頻識別技術測試得到加速。出現(xiàn)了一些最早的射頻識別應用。1980-1990年:射頻識別技術及產(chǎn)品進入商業(yè)應用階段,各種規(guī)模應用開始出現(xiàn)。1990-2000年:射頻識別技術標準化問題日趨得到重視,射頻識別產(chǎn)品得到廣泛采用,射頻識別產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。至今,射頻識別技術的理論得到豐富和完善。單芯片電子標簽、多電子標簽識讀、無線可讀可寫、無源電子標簽的遠距離識別、適應高速移動物體的射頻識別技術與產(chǎn)品正在成為現(xiàn)實并走向應用。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上再經(jīng)天線向外發(fā)送。進入讀寫器工作區(qū)域的電子標簽接收此信號,卡內芯片的有關電路對此信號進行倍壓整流、調制、解碼、解密,然后對命令請求、密碼、權限等進行判斷。若為讀命令,控制邏輯電路則從存儲器中讀取有關信息,經(jīng)加密、編碼、調制后通過片上天線再發(fā)送給閱讀器,閱讀器對接收到的信號進行解調、解碼、解密后送至信息系統(tǒng)進行處理。若為修改信息的寫命令,有關控制邏輯引起電子標簽內部電荷泵提升工作電壓,提供電壓擦寫E2PROM。若經(jīng)判斷其對應密碼和權限不符,則返回出錯信息。物聯(lián)網(wǎng)核心技術:RFID系統(tǒng)工作原理物聯(lián)網(wǎng)核心技術:RFIDRFID主要頻段標準及特性物聯(lián)網(wǎng)核心技術:RFID物流物流過程中的貨物追蹤,信息自動采集,倉儲應用,港口應用,郵政,快遞。零售商品的銷售數(shù)據(jù)實時統(tǒng)計,補貨,防盜制造業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控,質量追蹤,自動化生產(chǎn)服裝業(yè)自動化生產(chǎn),倉儲管理,品牌管理,單品管理,渠道管理醫(yī)療醫(yī)療器械管理,病人身份識別,嬰兒防盜身份識別電子護照,身份證,學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品等)交通高速不停車,出租車管理,公交車樞紐管理,鐵路機車識別等食品水果,蔬菜,生鮮,食品等保鮮度管理動物識別訓養(yǎng)動物,畜牧牲口,寵物等識別管理圖書館書店,圖書館,出版社等應用汽車制造,防盜,定位,車鑰匙航空制造,旅客機票,行李包裹追蹤軍事彈藥,槍支,物資,人員,卡車等識別與追蹤RFID應用領域31

物聯(lián)網(wǎng)核心技術:RFID中國RFID發(fā)展思路傳感器能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成。無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)是由大量傳感器節(jié)點通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網(wǎng)絡系統(tǒng),其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中感知對象的信息,它能夠實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集量化、處理融合和傳輸應用。物聯(lián)網(wǎng)核心技術:WSN物聯(lián)網(wǎng)核心技術:WSN體系結構WSN體系結構:平面拓撲結構WSN體系結構:邏輯分層結構物聯(lián)網(wǎng)核心技術:WSN體系結構傳感器節(jié)點體系結構傳感器網(wǎng)絡協(xié)議棧物聯(lián)網(wǎng)核心技術:WSN的特征與現(xiàn)有無線網(wǎng)絡的差別WSN是集成了監(jiān)測、控制以及無線通信的網(wǎng)絡系統(tǒng),節(jié)點數(shù)目更為龐大(上千甚至上萬),節(jié)點分布更為密集;由于環(huán)境影響和能量耗盡,節(jié)點更容易出現(xiàn)故障;環(huán)境干擾和節(jié)點故障容易造成網(wǎng)絡拓撲結構的變化;通常情況下,大多數(shù)傳感器節(jié)點是固定不動的;傳感器節(jié)點具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力等十分有限;傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡的首要設計目標是提高服務質量和高效率帶寬利用,其次才考慮節(jié)約能源;而WSN的首要設計目標是能源的高效使用,這也是WSN和傳統(tǒng)網(wǎng)絡最重要的區(qū)別之一。傳感器節(jié)點的限制電源能量有限、通信能力有限、計算和存儲能力有限。WSN的特點大規(guī)模網(wǎng)絡、自組織網(wǎng)絡、動態(tài)性網(wǎng)絡、可靠的網(wǎng)絡、應用相關的網(wǎng)絡、以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)核心技術:WSN通信WSN在無線通信框架中的位置物聯(lián)網(wǎng)核心技術:WSN融合WSN和其它無線通信技術的融合物聯(lián)網(wǎng)核心技術:應用前景物聯(lián)網(wǎng)核心技術RFID側重于識別,能夠實現(xiàn)對目標的標識和管理,同時RFID系統(tǒng)具有讀寫距離有限、抗干擾性差、實現(xiàn)成本較高的不足;WSN側重于組網(wǎng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞,具有部署簡單,實現(xiàn)成本低廉等優(yōu)點,但一般WSN并不具有節(jié)點標識功能。RFID與WSN的結合存在很大的契機。RFID與WSN可以在兩個不同的層面進行融合:物聯(lián)網(wǎng)架構下RFID與WSN的融合,傳感器網(wǎng)絡架構下RFID與WSN的融合。物聯(lián)網(wǎng)架構下RFID與WSN的融合RFID和WSN融合物聯(lián)網(wǎng)核心技術傳感器網(wǎng)絡架構下RFID與WSN的融合:智能基站RFID和WSN融合物聯(lián)網(wǎng)核心技術傳感器網(wǎng)絡架構下RFID與WSN的融合:智能節(jié)點RFID和WSN融合物聯(lián)網(wǎng)核心技術傳感器網(wǎng)絡架構下RFID與WSN的融合:智能傳感標簽RFID和WSN融合物聯(lián)網(wǎng)概述物聯(lián)網(wǎng)架構EPC物聯(lián)網(wǎng)核心技術物聯(lián)網(wǎng)應用糧食倉儲物聯(lián)網(wǎng)建設思路

物聯(lián)網(wǎng)技術及其應用物聯(lián)網(wǎng)應用示意圖物聯(lián)網(wǎng)應用示意圖46物聯(lián)網(wǎng)應用給放養(yǎng)的牲畜中的每一只羊都貼上一個二維碼,這個二維碼會一直保持到超市出售的肉品上,消費者可通過手機閱讀二維碼,知道牲畜的成長歷史,確保食品安全。我國已有10億存欄動物貼上了這種二維碼。

畜牧溯源47物聯(lián)網(wǎng)應用無線葡萄園2002年,英特爾公司率先在俄勒岡建立了世界上第一個無線葡萄園。傳感器節(jié)點被分布在葡萄園的每個角落,每隔一分鐘檢測一次土壤溫度、濕度或該區(qū)域有害物的數(shù)量,以確保葡萄可以健康生長。研究人員發(fā)現(xiàn),葡萄園氣候的細微變化可極大地影響葡萄酒的質量。通過長年的數(shù)據(jù)記錄以及相關分析,便能精確的掌握葡萄酒的質地與葡萄生長過程中的日照、溫度、濕度的確切關系。這是一個典型的精準農(nóng)業(yè)、智能耕種的實例。葡萄園環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)示意圖48機場防入侵上海浦東國際機場防入侵系統(tǒng)鋪設了3萬多個傳感節(jié)點,覆蓋了地面、柵欄和低空探測,多種傳感手段組成一個協(xié)同系統(tǒng)后,可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。上海移動的車務通將在2010年世博會期間全面運用于上海公共交通系統(tǒng),以最先進的技術保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢。電力管理江西省電網(wǎng)對分布在全省范圍內的2萬臺配電變壓器安裝傳感裝置,對運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測,實現(xiàn)用電檢查、電能質量監(jiān)測、負荷管理、線損管理、需求側管理等高效一體化管理,一年來降低電損1.2億千瓦時。物聯(lián)網(wǎng)應用49物聯(lián)網(wǎng)應用大鴨島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

2002年,由英特爾的研究小組和加州大學伯克利分校以及巴港大西洋大學的科學家把無線傳感器網(wǎng)絡技術應用于監(jiān)視大鴨島海鳥的棲息情況。位于緬因州海岸大鴨島上的海燕由于環(huán)境惡劣,海燕又十分機警,研究人員無法采用通常方法進行跟蹤觀察。為此他們使用了包括光、濕度、氣壓計、紅外傳感器、攝像頭在內的近10種傳感器類型數(shù)百個節(jié)點,系統(tǒng)通過自組織無線網(wǎng)絡,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?00英尺外的基站計算機內,再由此經(jīng)衛(wèi)星傳輸至加州的服務器。在那之后,全球的研究人員都可以通過互聯(lián)網(wǎng)察看該地區(qū)各個節(jié)點的數(shù)據(jù),掌握第一手的環(huán)境資料,為生態(tài)環(huán)境研究者提供了一個極為有效便利的平臺。大鴨島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)50物聯(lián)網(wǎng)應用水下無線傳感器網(wǎng)絡技術根據(jù)目前歐美各國在研項目的文獻資料,可以大致將水下傳感器網(wǎng)絡的組成結構可分為以下幾類:(1)基于水面浮標的(射頻+水聲通信)可任意升降的三維立體水下傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)。優(yōu)點:布放比較容易,可利用太陽能、GPS以及水面上的無線通信,回避、降低了水下通信的困難。缺點:阻礙航道,易被發(fā)現(xiàn)破壞,容易隨波逐流,位置不能固定。(2)由固定在海底基站的節(jié)點構成的,可任意升降的三維立體網(wǎng)絡系統(tǒng)。通過光纜或聲通信與水面網(wǎng)關、節(jié)點聯(lián)結,將數(shù)據(jù)傳輸至基站。優(yōu)點:不會影響航行。缺點:維護不容易。(3)基于水面浮標節(jié)點(射頻+水聲通信)、水中自主航行器(水聲通信)和水底固定節(jié)點(水聲通信)的三維立體系統(tǒng)。優(yōu)點:覆蓋全面,配置靈活,功能強大。缺點:系統(tǒng)復雜,成本高。與地面無線傳感器網(wǎng)絡相比,水下傳感器網(wǎng)絡仍然存在著諸多困難:如有效帶寬非常有限、水下信道非常惡劣等等,在這個領域還有許多的困難需要解決。51物聯(lián)網(wǎng)應用

人身上可以安裝不同的傳感器,對人的健康參數(shù)進行監(jiān)控,并且實時傳送到相關的醫(yī)療保健中心,如果有異常,保健中心通過手機,提醒您去醫(yī)院檢查身體。個人保健52物聯(lián)網(wǎng)應用利用部署在大街小巷的全球眼監(jiān)控探頭,實現(xiàn)圖像敏感性智能分析并與110、119、112等交互,實現(xiàn)探頭與探頭之間、探頭與人、探頭與報警系統(tǒng)之間的聯(lián)動,從而構建和諧安全的城市生活環(huán)境。平安城市建設53數(shù)字家庭是以計算機技術和網(wǎng)絡技術為基礎,包括各類消費電子產(chǎn)品、通信產(chǎn)品、信息家電及智能家居等,通過不同的互連方式進行通信及數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡中各類電子產(chǎn)品之間的“互聯(lián)互通”的一種服務。數(shù)字家庭的四大功能:信息、通信、娛樂和生活。數(shù)字家庭信息通信娛樂生活物聯(lián)網(wǎng)應用未來數(shù)字家庭54物聯(lián)網(wǎng)應用對珍貴的古老建筑進行保護,是文物保護單位長期以來的一個工作重點。將具有溫度、濕度、壓力、加速度、光照等傳感器的節(jié)點布放在重點保護對象當中,無需拉線鉆孔,便可有效地對建筑物進行長期的監(jiān)測。此外,對于珍貴文物而言,在保存地點的墻角、天花板等位置,監(jiān)測環(huán)境的溫度、濕度是否超過安全值,可以更妥善地保護展覽品的品質。文物保護55物聯(lián)網(wǎng)應用探索外部星球一直是人類夢寐以求的理想,借助于航天器布撒的傳感器節(jié)點實現(xiàn)對星球表面大范圍、長時期、近距離的監(jiān)測和探索,是一種經(jīng)濟可行的方案。NASA的JPL實驗室研制的SensorWebs就是為將來的火星探測、選定著陸場地等需求進行技術準備的。現(xiàn)在該項目已在佛羅里達宇航中心的環(huán)境監(jiān)測項目中進行測試和完善??臻g、海洋探索美國宇航局的空間探索計劃中無線傳感器網(wǎng)絡的應用模式示意圖56物聯(lián)網(wǎng)管理平臺移動POS金融供應鏈智能運輸工業(yè)自動化智能建筑消防公共安全環(huán)境保護氣象數(shù)字化醫(yī)療遙感勘測軍事農(nóng)業(yè)林業(yè)水務電力煤炭石化物流、零售、自動服務設備、安全、節(jié)能生產(chǎn)、安全、防災、水電油氣防火、勘察、報警污染檢測、報警水質、水量、污染、安全大棚、土壤、灌溉、環(huán)境、跟蹤抄表、監(jiān)控、節(jié)能設備、臨床、輔助診斷、病程險情、油井、運輸、管線聯(lián)動、消防栓、定位、調度照明、信號、應急、災害、識別大地勘測、森林、地震、海洋偵查、監(jiān)控、定位、評估降水、防洪、遠程設備交易、訂單、跟蹤、識別通風、瓦斯、救災定位庫存、車隊、監(jiān)控、導航、識別、貨物電子支付、實時信息總結物聯(lián)網(wǎng)應用頻譜物聯(lián)

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