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文檔簡介
物聯(lián)網(wǎng)的概念和體系結(jié)構(gòu)
單元一物聯(lián)網(wǎng)概述引言中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟將物聯(lián)網(wǎng)定義為當下幾乎所有技術(shù)與計算機、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合,實現(xiàn)物體與物體之間環(huán)境和狀態(tài)信息實時共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行。廣義上說,當下涉及信息技術(shù)的應(yīng)用,都可以納入物聯(lián)網(wǎng)的范疇。一物聯(lián)網(wǎng)的起源(2)(3)(1)(2)(3)1990網(wǎng)絡(luò)可樂販售機1995比爾·蓋茨提及物物互聯(lián)的概念1999Ashton教授提出物聯(lián)網(wǎng)這個概念(4)2003提及傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(5)2005物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍發(fā)生了變化(1)一物聯(lián)網(wǎng)的起源(6)(7)(8)2009提出“智慧地球”戰(zhàn)略2009各國紛紛出臺互聯(lián)網(wǎng)行動方案(9)2009物聯(lián)網(wǎng)被正式列為五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一(10)2008各國政府將目光放在了物聯(lián)網(wǎng)上2010新一代信息技術(shù)一些新政策措施形成二物聯(lián)網(wǎng)的定義
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,有兩層意思第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò);
第二,物聯(lián)網(wǎng)用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。二物聯(lián)網(wǎng)的定義物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò),具有普通對象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化三個重要特征。最簡潔明了的定義二物聯(lián)網(wǎng)的定義其他的定義:物聯(lián)網(wǎng)指的是將無處不在的末端設(shè)備和設(shè)施,包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等,以及具備“外在使能”的設(shè)備,如貼上RFID的各種資產(chǎn)、攜帶無線終端的個人與車輛等“智能化物件或動物”或“智能塵?!?,通過各種無線或有線的長距離或短距離通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)互通(M2M)、應(yīng)用大集成以及基于云計算的SaaS運營等模式,在內(nèi)網(wǎng)、專網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,采用適當?shù)男畔踩U蠙C制,提供安全可控乃至個性化的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持、領(lǐng)導(dǎo)桌面等管理和服務(wù)功能,實現(xiàn)對“萬物”高效、節(jié)能、安全、環(huán)保的管、控、營一體化。三物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用1.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍三物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)時代生活場景三物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用三物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用2.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用舉例物聯(lián)網(wǎng)與TD-SCDMA的結(jié)合。
物聯(lián)網(wǎng)與云計算的結(jié)合。物聯(lián)網(wǎng)與門禁系統(tǒng)的結(jié)合。
首家手機物聯(lián)網(wǎng)落戶廣州。
ZigBee路燈控制系統(tǒng)點亮濟南園博園。三物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用問題與思考
問題結(jié)合國內(nèi)外對于物聯(lián)網(wǎng)的定義,談?wù)勀闶侨绾卫斫夂驼J識物聯(lián)網(wǎng)的。思考:物聯(lián)網(wǎng)的概念和體系結(jié)構(gòu)單元二世界各國的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略引言物聯(lián)網(wǎng)涉及多個領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)包含的門類也十分龐大,延伸到社會經(jīng)濟生活的方方面面,被稱為下一個萬億級的通信業(yè)務(wù)。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中,各國政府紛紛提出未來的發(fā)展戰(zhàn)略,包括美國、日本、韓國和歐盟等發(fā)達國家和地區(qū)都制定了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,中國也在積極培育物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),爭奪物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的戰(zhàn)略制高點。一美國的智慧地球“智慧的地球”是把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)中,例如,把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁等各種物體中,并連接形成物聯(lián)網(wǎng),然后在此基礎(chǔ)上將各種現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行對接,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合,從而使人類以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達到“智慧”狀態(tài)。“智慧”狀態(tài)應(yīng)具有三個方面的特征:更透徹的感知、更全面的互聯(lián)互通、更深入的智能化。一美國的智慧地球三是在此基礎(chǔ)上,所有事物、流程、運行方式都將實現(xiàn)更深入的智能化,企業(yè)因此獲得更智能的洞察。按照IBM的定義,“智慧地球”包括三個維度:
一是能夠更透徹地感知和度量世界的本質(zhì)和變化;
二是促進世界更全面地互聯(lián)互通;
一美國的智慧地球二日本的I-Japan另一層意思是創(chuàng)新(innovation),能夠使企業(yè)積極自主地創(chuàng)新,使企業(yè)向低成本高收益轉(zhuǎn)型,創(chuàng)造一個經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的、與國際社會協(xié)調(diào)合作的社會環(huán)境。I-Japan中的“I”有兩層意思:一層是指像水和空氣那樣的應(yīng)用信息技術(shù)(inclusion),數(shù)字化技術(shù)將如同空氣和水一般融入日本社會的每一個角落,由此實現(xiàn)安全、穩(wěn)定、公平、易用的信息使用環(huán)境,從而構(gòu)建國民生活豐富多彩、人與人關(guān)系更加和諧的社會;二日本的I-JapanSubtitletext1(2)醫(yī)療保健。(3)教育和人才。
Subtitle(1)電子政府和電子自治體。I-Japan包含三大核心領(lǐng)域二日本的I-Japan二日本的I-Japan完善電子政務(wù)推進體制,延續(xù)過去的計劃并確立PDCA(計劃執(zhí)行檢查行動)體制。廣泛普及并落實“國民電子個人郵箱”,使國民可經(jīng)由各種渠道輕松享受一站式的行政服務(wù),參與電子政務(wù)。在政府層面,首次設(shè)立了首席信息技術(shù)長官(CIO,副首相級)的職位,該職位將監(jiān)督日本信息技術(shù)戰(zhàn)略的執(zhí)行,提高各級領(lǐng)導(dǎo)和具體執(zhí)行人員對行政、醫(yī)療和教育的電子化的認識,推進以國民利用信息技術(shù)的便利性為首要戰(zhàn)略的新的信息技術(shù)計劃的落實。(1)電子政府和電子自治體二日本的I-Japan通過使用遠程醫(yī)療技術(shù),應(yīng)對當前的某些區(qū)域醫(yī)生短缺等相關(guān)醫(yī)療問題。通過在醫(yī)療機構(gòu)中建立數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施,使診斷業(yè)務(wù)更加高效,從而減輕醫(yī)務(wù)工作者的負擔,完善醫(yī)院的經(jīng)營管理,同時實現(xiàn)區(qū)域性的醫(yī)療機構(gòu)合作。通過電子保健記錄,個人可將從醫(yī)療機構(gòu)獲取的保健信息提供給醫(yī)務(wù)人員,減少誤診率,避免不必要的重復(fù)檢查,并可以對處方信息和配藥信息進行跟蹤反饋,實現(xiàn)更加安全、便利和高質(zhì)量的醫(yī)療服務(wù)。(2)醫(yī)療保健二日本的I-Japan推廣數(shù)字化技術(shù)與信息化教育的應(yīng)用,提高學生的學習能力和應(yīng)用信息的能力,強化對教職員工應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)的指導(dǎo),建立穩(wěn)定、長期的高級數(shù)字化人才的培訓(xùn)體制。在充實大學等信息化教育與數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時,促使基于數(shù)字化技術(shù)的遠程教育與在線教育系統(tǒng)的應(yīng)用。(3)教育和人才三韓國的U-KoreaU2005年3月,韓國信息通信部(MIC)主導(dǎo)成立U-Korea策略規(guī)劃小組,同年9月完成U-Korea政策草案,歷經(jīng)半年跨部會的討論和修正,在2006年3月確立UKorea總體政策規(guī)劃。U-Korea旨在建立無所不在的社會,也就是在民眾的生活環(huán)境里布建智能型網(wǎng)絡(luò)(如Ipv6、BCN、USN)、最新的技術(shù)應(yīng)用(如DMB、RFID)等先進的信息基礎(chǔ)建設(shè),讓民眾可以隨時隨地享有科技智能服務(wù)。三韓國的U-KoreaUU-Korea通過運用IT科技,為民眾創(chuàng)造衣食住行和娛樂等各方面無所不在的便利生活服務(wù),扶植IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展新興應(yīng)用技術(shù),強化產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢與國家競爭力。2009年10月韓國頒布了《物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建基本規(guī)劃》,將物聯(lián)網(wǎng)市場確定為新增長動力,確定了構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、營造物聯(lián)網(wǎng)擴散環(huán)境等四大領(lǐng)域,提出實現(xiàn)“通過構(gòu)建世界最先進的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,打造未來廣播通信融合領(lǐng)域超一流信息通信技術(shù)強國”的目標。四歐盟的物聯(lián)網(wǎng)行動計劃1.《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》提出的物聯(lián)網(wǎng)三方面特性(3)物聯(lián)網(wǎng)包含不同的通信模式。
(2)物聯(lián)網(wǎng)將與新服務(wù)共同發(fā)展。
(1)它不應(yīng)該被僅僅看作互聯(lián)網(wǎng)的延伸,而是一種新的、具有自己獨立架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。四歐盟的物聯(lián)網(wǎng)行動計劃2.《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》得出的三個結(jié)論
(3)歐盟委員會將通過《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。(2)歐洲可以在物聯(lián)網(wǎng)方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。
(1)物聯(lián)網(wǎng)還未成型,是一個技術(shù)遠景,在2015—2025年將改變社會運作方式。五中國的感知中國2009年8月7日,時任國家總理的溫家寶在無錫視察時指出:“當計算機和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展時,我們因為沒有掌握核心技術(shù)而走過一些彎路。在傳感網(wǎng)發(fā)展中,要早一點謀劃未來,早一點攻破核心技術(shù),要在激烈的國際競爭中,迅速建立中國的傳感信息中心或‘感知中國’中心”。2009年11月,我國國家領(lǐng)導(dǎo)人在人民大會堂發(fā)表了題為《讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展》的講話。2010年3月,“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用”第一次寫入中國政府工作報告。物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一。五中國的感知中國在國家的引領(lǐng)之下,各部門各地區(qū)積極響應(yīng),紛紛出臺各項舉措推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?!秶抑虚L期科學與技術(shù)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(lǐng)域。中華人民共和國工業(yè)和信息化部(以下簡稱工信部)開展物聯(lián)網(wǎng)的調(diào)研,計劃從技術(shù)研發(fā)、標準制定、市場應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)協(xié)作四個方面支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。無錫市大力建設(shè)國家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)(國家傳感信息中心),而2010年1月江蘇省新型感知器件產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟在昆山傳感器產(chǎn)業(yè)基地成立,進一步加快無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群的形成。北京也積極啟動物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。五中國的感知中國2009年11月,由中國移動、大唐移動通信設(shè)備有限公司、0多家企業(yè)、大學和研發(fā)機構(gòu)共同組建了中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,志在打造中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中心。廣東成立了RFID標準化技術(shù)委員會。上海從2010年起由政府啟動物聯(lián)網(wǎng)體系建設(shè),并在全市范圍組織實施物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程。天津在2011年開始在海河科技園建設(shè)“物聯(lián)網(wǎng)感知基地”,在空港經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)籌建國家級的物聯(lián)網(wǎng)展廳。其他地區(qū)也從制定規(guī)劃、設(shè)立機構(gòu)等方面積極推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。五中國的感知中國在應(yīng)用領(lǐng)域,五糧液集團有限公司使用RFID防偽和追溯管理的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);中國科學技術(shù)館啟用了RFID電子門票;江蘇省電力公司利用傳感和測量技術(shù)監(jiān)控全網(wǎng)數(shù)萬臺配電變壓器;深圳24小時自助圖書館利用RFID技術(shù)解決了文獻定位導(dǎo)航,取得了圖書管理的智能化和服務(wù)模式的創(chuàng)新;上海世博園為園區(qū)食材加裝RFID,使用“食品安全實時綜合監(jiān)控平臺”進行食品跟蹤監(jiān)控,確保食品安全;中國移動采用RFID技術(shù)的SIM卡,實現(xiàn)了手機近端刷卡消費。由此可見,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用已經(jīng)擴展到交通運輸、食品安全、電網(wǎng)管理、公共服務(wù)等多個方面。五中國的感知中國但是,我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展尚處于起步階段,目前存在一系列瓶頸和制約因素:一是產(chǎn)業(yè)體系較小,沒有形成規(guī)?;a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢;二是核心關(guān)鍵技術(shù)有待突破,在傳感器、芯片、制造工藝、海量信息處理等核心技術(shù)上,與發(fā)達國家相比存在差距;三是標準分散、體系不完善,在國際上面臨關(guān)鍵資源和核心標準之爭;四是物聯(lián)網(wǎng)承載大量的國家經(jīng)濟社會活動和戰(zhàn)略性資源,面臨巨大的安全與隱私保護挑戰(zhàn)。需要結(jié)合中國國情來發(fā)展適合我國經(jīng)濟水平的綠色、開放、可靠的物聯(lián)網(wǎng),走有特點、能帶動核心技術(shù)企業(yè)發(fā)展的低成本信息化道路,讓物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)惠及國家和人民。五中國的感知中國
(3)未來信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會由信息網(wǎng)絡(luò)向泛在網(wǎng)絡(luò)和智能應(yīng)用方向拓展、延伸和突破??傊还苁侵腔鄣厍?,還是感知中國,雖然各有側(cè)重,但共同點是一樣的,主要表現(xiàn)在以下三個方面。(1)融合各種信息技術(shù),突破互聯(lián)網(wǎng)的限制,將物體接入信息網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)“物物互聯(lián)”。
(2)在網(wǎng)絡(luò)泛在基礎(chǔ)上,將信息技術(shù)應(yīng)用到社會各個領(lǐng)域,從而影響國民經(jīng)濟和社會生活的方方面面。五中國的感知中國問題智慧地球、感知中國、U-Korea、I-Japan的共同點和區(qū)別是什么?思考:
物聯(lián)網(wǎng)的概念和體系結(jié)構(gòu)
單元三物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢引言物聯(lián)網(wǎng)未來是什么樣的?要回答這個問題,需要從國外和國內(nèi)兩方面對物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)和應(yīng)用進行分析,討論物聯(lián)網(wǎng)標準化進程和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)面臨的問題,在此基礎(chǔ)上對物聯(lián)網(wǎng)的前景進行展望。一國外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和發(fā)展
(3)2015—2020年物體進入半智能化,標簽、物件可執(zhí)行指令。(4)2020年之后物體進入全智能化。
分析預(yù)測,認為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展將經(jīng)歷四個階段(1)2010年之前實現(xiàn)單個物體間互聯(lián),RFID被廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥領(lǐng)域。
(2)2010—2015年實現(xiàn)物與物之間聯(lián)網(wǎng),無所不在的標簽和傳感器網(wǎng)絡(luò)。一國外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和發(fā)展二中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和發(fā)展中國政府極為重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。溫家寶總理在2010年和2011年政府工作報告中明確提出“要大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用,加大對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的投入和政府支持”,“積極發(fā)展新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè),建設(shè)高性能寬帶信息網(wǎng),加快實現(xiàn)‘三網(wǎng)融合’,促進物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用”。二中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和發(fā)展2010年,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展已被列入中國國家級重大科技專項,與新能源、綠色制造等并列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。在物聯(lián)網(wǎng)這個全新學科領(lǐng)域中,我國的技術(shù)研發(fā)水平目前處在世界前列,息革命浪潮中落后的局面。二中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和發(fā)展與此同時,中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究取得了一些突破性進展。目前,物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)在城市的安全監(jiān)控系統(tǒng)、軌道交通、機場、醫(yī)療、物流等領(lǐng)域都已有了實際的應(yīng)用,如RFID在電子票證、門禁管理、倉庫、運輸、物流、車輛管理、工業(yè)生產(chǎn)線管理、動物識別等領(lǐng)域中的應(yīng)用,目前世界上最大的RFID項目(第二代居民身份證)和各地積極實施的交通一卡通、校園一卡通、電子身份證、動物管理、電子門票防偽系統(tǒng)等項目。在地震救災(zāi)中,堰塞湖的實時動態(tài)信息就是通過“網(wǎng)絡(luò)+傳感技術(shù)”實現(xiàn)監(jiān)控,避免人員實地觀測可能遇到的傷亡風險。二中國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和發(fā)展三物聯(lián)網(wǎng)標準化概況1.國際物聯(lián)網(wǎng)標準制定現(xiàn)狀(3)ISO/IEC。
(2)國際電信聯(lián)盟。
(1)歐洲電信標準化協(xié)會。物聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)研究的國際組織三物聯(lián)網(wǎng)標準化概況2.中國物聯(lián)網(wǎng)標準制定現(xiàn)狀
(2)電子標簽標準工作組于2005年10月成立,電子標簽標準工作組下設(shè)了七個專題組,即總體組、標簽與讀寫器組、頻率與通信組、數(shù)據(jù)格式組、信息安全組、應(yīng)用組和知識產(chǎn)權(quán)組。(1)2003年,信息設(shè)備資源共享協(xié)同服務(wù)標準工作組(閃聯(lián))成立,主要負責制定信息設(shè)備智能互聯(lián)與資源共享協(xié)議(IGRS)。三物聯(lián)網(wǎng)標準化概況
(3)傳感器網(wǎng)絡(luò)標準工作組(WGSN)成立于2009年9月,目前開展的六項標準制定工作分別由標準體系與系統(tǒng)架構(gòu)項目組、協(xié)同信息處理項目組、通信與信息交互項目組、標識項目組、安全項目組和接口項目組負責。2010年成立了傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)標準項目組、無線頻譜研究與測試研究項目組、傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求和測試規(guī)范研究項目組、機場圍界傳感器網(wǎng)絡(luò)防入侵系統(tǒng)技術(shù)要求行業(yè)標準項目組、面向大型建筑節(jié)能監(jiān)控的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)要求行業(yè)標準項目組。三物聯(lián)網(wǎng)標準化概況
(4)中國通信標準化協(xié)會(CCSA)先后啟動了《無線泛在網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)》、《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求》等標準的研究與制定。2010年2月,CCSA成立泛在網(wǎng)技術(shù)工作委員會TC10,目前設(shè)立四個專題組,即總體組、感知延伸組、網(wǎng)絡(luò)組、應(yīng)用組。三物聯(lián)網(wǎng)標準化概況
(5)運營商。中國電信集團公司(以下簡稱中國電信)開發(fā)了M2M平臺,該平臺基于開放式架構(gòu)設(shè)計,可以在一定程度上解決標準化問題。中國移動制定了WMMP標準(企業(yè)標準),并在網(wǎng)上公開進行M2M的終端認證測試工作。四中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題四中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題問題知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)標準產(chǎn)業(yè)鏈條行業(yè)協(xié)作盈利模式使用成本安全問題四中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題3.產(chǎn)業(yè)鏈條和其他先進國家相比,中國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈條完善度還存在差距。雖然中國移動、中國聯(lián)通和中國電信三大運營商和中興通訊股份有限公司(簡稱中興通訊)、華為技術(shù)有限公司(簡稱華為)這一類的系統(tǒng)設(shè)備商都已經(jīng)是世界級水平,但是在其他環(huán)節(jié)相對欠缺。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化必然需要芯片商、傳感設(shè)備商、系統(tǒng)解決方案廠商、移動運營商等上下游企業(yè)通力配合。產(chǎn)業(yè)鏈的合作需要兼顧各方利益,目前的機制和商業(yè)模式尚不健全,物聯(lián)網(wǎng)普及之路還相對漫長。四中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題4.行業(yè)協(xié)作物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,遍布眾多行業(yè)。在產(chǎn)業(yè)化過程中必須加強各行業(yè)主管部門的協(xié)調(diào)與互動,以開放的心態(tài)展開通力合作,打破行業(yè)、地區(qū)、部門之間的壁壘,促進資源共享,加強體制優(yōu)化改革,才能有效保障物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。四中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題5.盈利模式物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三個層次,在每一個層面上都將有多種選擇去開拓市場,商業(yè)模式變得異常關(guān)鍵。對于任何一次信息產(chǎn)業(yè)的革命來說,出現(xiàn)一種新型而能成熟發(fā)展的商業(yè)盈利模式是必然的結(jié)果。目前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展直接帶來的一些經(jīng)濟效益主要集中在與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的電子元器件領(lǐng)域,如射頻識別裝置、感應(yīng)器等,而龐大的數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)絡(luò)運營商帶來的機會以及對最下游如物流及零售等行業(yè)所產(chǎn)生的影響,還需要相當長時間才能體現(xiàn)。四中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題6.使用成本物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)需要將物與物連接起來并且進行更好的控制管理,這一特點決定了其發(fā)展必將會隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會需求而催生出更多的應(yīng)用,所以,在物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)推廣的初期,功能單一、價位高是很難避免的問題。如何突破初期用戶在成本方面的顧慮成了打開市場的首要問題,所以在成本尚未降至一定水平的前提下,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將受到限制。四中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題7.安全問題在物聯(lián)網(wǎng)中,射頻識別技術(shù)是一個很重要的技術(shù)。在射頻識別系統(tǒng)中,標簽有可能預(yù)先被嵌入任何物品中,如人們的日常生活物品中,但由于該物品(如衣物)的擁有者不一定能夠覺察該物品預(yù)先已嵌入有電子標簽且自身可能不受控制地被掃描、定位和追蹤,這勢必會使個人的隱私權(quán)受到侵犯,因此,如何確保標簽物的擁有者個人隱私不受侵犯便成為射頻識別技術(shù)以至物聯(lián)網(wǎng)推廣的關(guān)鍵問題。這不僅僅是一個技術(shù)問題,還涉及政治和法律問題。五物聯(lián)網(wǎng)前景展望從物聯(lián)網(wǎng)的市場來看,至2015年,中國物聯(lián)網(wǎng)整體市場規(guī)模將達到7500億元,年復(fù)合增長率超過30%。從行業(yè)的角度來看,物聯(lián)網(wǎng)主要涉及的行業(yè)包括電子、軟件和通信,通過電子產(chǎn)品標識感知識別相關(guān)信息,通過通信設(shè)備和服務(wù)傳輸信息,最后通過計算機處理存儲信息,而這些產(chǎn)業(yè)鏈的任何環(huán)節(jié)都會形成相應(yīng)的市場,加在一起的市場規(guī)模就相當大,可以說,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的細化將帶來市場進一步細分,造就一個龐大的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場。另據(jù)思科系統(tǒng)公司最新報告稱,未來十年,物聯(lián)網(wǎng)將帶來一個價值14.4萬億美元的巨大市場,未來1/3的物聯(lián)網(wǎng)市場機會在美國,30%在歐洲,而中國和日本將分別占據(jù)12%和5%。五物聯(lián)網(wǎng)前景展望中國物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展目標:到2015年,中國要在核心技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化、關(guān)鍵標準研究與制定、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,初步形成創(chuàng)新驅(qū)動、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;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項以上重要研究成果;研究制定200項以上國家和行業(yè)標準;推動建設(shè)一批示范企業(yè)、重點實驗室、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)。五物聯(lián)網(wǎng)前景展望
(5)積極開展應(yīng)用示范。(6)合理規(guī)劃區(qū)域布局。
(7)加強信息安全保障。(8)提升公共服務(wù)能力。
中國物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)當前的主要任務(wù)集中在以下幾個方面
(1)大力攻克核心技術(shù)。(2)加快構(gòu)建標準體系。
(3)協(xié)調(diào)推進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。(4)著力培育骨干企業(yè)。五物聯(lián)網(wǎng)前景展望問題與思考問題1物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題是什么?思考:問題2中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要任務(wù)是什么?思考:物聯(lián)網(wǎng)的概念和體系結(jié)構(gòu)
單元四物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念辨析引言在日常生活中,我們經(jīng)常接觸傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)等相似概念,對于物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)的區(qū)別和聯(lián)系需要進一步明確認識,通過對物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)等相似概念進行比較說明,針對物聯(lián)網(wǎng)認識存在的誤區(qū)進行分析,進一步明確物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念。
基于自身認識,把僅僅能夠互動、通信的產(chǎn)品都當成物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。
認為物聯(lián)網(wǎng)就是物物互聯(lián)、無所不在的網(wǎng)絡(luò),因此認為物聯(lián)網(wǎng)是空中樓閣,是很難實現(xiàn)的技術(shù)。認為物聯(lián)網(wǎng)就是泛在網(wǎng)。
把物聯(lián)網(wǎng)當成互聯(lián)網(wǎng)的無限延伸,把物聯(lián)網(wǎng)當成所有物的完全開放、全部互連、全部共享的互聯(lián)網(wǎng)平臺。把傳感網(wǎng)或RFID網(wǎng)等同于物聯(lián)網(wǎng)。
對物聯(lián)網(wǎng)的誤區(qū)
誤區(qū)之一:把傳感網(wǎng)或RFID網(wǎng)等同于物聯(lián)網(wǎng)。
事實上傳感技術(shù)和RFID技術(shù)都僅僅是信息采集技術(shù)之一。除傳感技術(shù)和RFID技術(shù)外,GPS、視頻識別、紅外、激光、掃描等所有能夠?qū)崿F(xiàn)自動識別與物物通信的技術(shù)都可以成為物聯(lián)網(wǎng)的信息采集技術(shù)。傳感網(wǎng)或者RFID網(wǎng)只是物聯(lián)網(wǎng)的一種應(yīng)用,但絕不是物聯(lián)網(wǎng)的全部。誤區(qū)之二:把物聯(lián)網(wǎng)當成互聯(lián)網(wǎng)的無限延伸,把物聯(lián)網(wǎng)當成所有物的完全開放、全部互連、全部共享的互聯(lián)網(wǎng)平臺。事實上傳感技術(shù)和RFID技術(shù)都僅僅是信息采集技術(shù)之一。除傳感技術(shù)和RFID技術(shù)外,GPS、視頻識別、紅外、激光、掃描等所有能夠?qū)崿F(xiàn)自動識別與物物通信的技術(shù)都可以成為物聯(lián)網(wǎng)的信息采集技術(shù)。傳感網(wǎng)或者RFID網(wǎng)只是物聯(lián)網(wǎng)的一種應(yīng)用,但絕不是物聯(lián)網(wǎng)的全部。誤區(qū)之三:認為物聯(lián)網(wǎng)就是泛在網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)是指通過部署具有一定感知、計算、執(zhí)行和通信能力的各種設(shè)備,獲得物理世界的信息,通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息的傳輸、協(xié)同和處理,從而實現(xiàn)廣域的人與物、物與物之間信息交換的互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。換言之,物聯(lián)網(wǎng)的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是“感知、傳輸、處理”。泛在網(wǎng)絡(luò)也被稱作無所不在的網(wǎng)絡(luò),泛在網(wǎng)絡(luò)是為了打破地域限制,實現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間按需進行的信息獲取、傳誤區(qū)之三:認為物聯(lián)網(wǎng)就是泛在網(wǎng)。遞、存儲、認知、決策、使用等服務(wù),人們可以在不意識到網(wǎng)絡(luò)存在的情況下,隨時隨地通過適合的終端設(shè)備上網(wǎng)并享受服務(wù)。泛在網(wǎng)絡(luò)要求盡量不改變或少改變現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù),通過異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的融合協(xié)同作用來實現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)和泛在網(wǎng)在定義上有很多重合的地方,都強調(diào)物與物之間、人與物之間的通信,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用也有泛在化的需求和特征,但是在廣度上來說,泛在網(wǎng)絡(luò)的概念反映了信息社會發(fā)展的遠景和藍圖,具有比物聯(lián)網(wǎng)更廣泛的內(nèi)涵。泛在網(wǎng)是一個大而全的藍圖,而物聯(lián)網(wǎng)是目前該藍圖實施中的物聯(lián)階段。誤區(qū)之四:認為物聯(lián)網(wǎng)就是物物互聯(lián)、無所不在的網(wǎng)絡(luò),因此認為物聯(lián)網(wǎng)是空中樓閣,是很難實現(xiàn)的技術(shù)。事實上物聯(lián)網(wǎng)是實實在在的,很多初級的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)在為我們服務(wù)著。物聯(lián)網(wǎng)理念就是在很多現(xiàn)實應(yīng)用基礎(chǔ)上推出的聚合型集成系統(tǒng)的創(chuàng)新,是對已經(jīng)存在的具有物物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、自動化系統(tǒng)的概括與提升,它從更高的角度升級了人們的認識。誤區(qū)之五:基于自身認識,把僅僅能夠互動、通信的產(chǎn)品都當成物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。
例如,僅僅嵌入一些傳感器,就成為了所謂的物聯(lián)網(wǎng)家電;把產(chǎn)品貼上RFID標簽,就成了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等。綜上所述,傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的組成部分,物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸,泛在網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的愿景。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上擴展的一種網(wǎng)絡(luò),物聯(lián)網(wǎng)涵蓋范圍已經(jīng)超出傳感網(wǎng),其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間的信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)最本質(zhì)的含義是數(shù)字世界和物理世界的融合網(wǎng)絡(luò),以智能化和泛在化為特征的雙向融合,并將帶來巨大的創(chuàng)新價值和市場空間??梢韵嘈牛S著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開展,物聯(lián)網(wǎng)的影響將不僅僅局限在技術(shù)領(lǐng)域,就如同互聯(lián)網(wǎng)一樣會廣泛地深入經(jīng)濟生活、社會生活、文化生活等各個領(lǐng)域,很有可能接過互聯(lián)網(wǎng)的接力棒,成為新世紀的一場信息革命,全面改變我們的生活。問題與思考問題1物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)的區(qū)別是什么?思考:問題2物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系是什么?思考:問題3物聯(lián)網(wǎng)和泛在網(wǎng)的關(guān)系是什么?思考:物聯(lián)網(wǎng)的概念和體系結(jié)構(gòu)
單元五物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)引言物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的信息產(chǎn)業(yè)新方向,其價值在于讓物體也擁有了“智慧”,從而實現(xiàn)人與物、物與物之間的溝通。下面將從感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層對物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)進行介紹,同時,物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)也是學習物聯(lián)網(wǎng)的線索和靈魂,讀者可以借助本單元了解物聯(lián)網(wǎng)知識體系的基本框架。
(3)智能處理,即利用云計算、數(shù)據(jù)挖掘、中間件等技術(shù)實現(xiàn)對物品的自動控制與智能管理等。物聯(lián)網(wǎng)由三個部分組成
(1)感知部分,以二維碼、RFID、傳感器為主,實現(xiàn)對“物”的識別。(2)傳輸網(wǎng)絡(luò),通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)等實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。圖1-1物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)感知層相當于人體的皮膚和五官,網(wǎng)絡(luò)層相當于人體的神經(jīng)中樞和大腦,應(yīng)用層相當于人的社會分工。在各層之間信息不是單向傳遞的,也有交互、控制等,所傳遞的信息多種多樣,這其中關(guān)鍵是物品的信息,包括在特定應(yīng)用系統(tǒng)范圍內(nèi)能唯一標識物品的識別碼和物品的靜態(tài)與動態(tài)信息。對物聯(lián)網(wǎng)體系的理解一感知層功能和技術(shù)1.感知層功能物聯(lián)網(wǎng)中的“物”并不是自然物品,而是要滿足一定的條件才能夠被納入物聯(lián)網(wǎng)的范圍,例如,有相應(yīng)的信息接收器和發(fā)送器、數(shù)據(jù)傳輸通路、數(shù)據(jù)處理芯片、操作系統(tǒng)、存儲空間等,遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議,在物聯(lián)網(wǎng)中有可被識別的標識??梢钥吹浆F(xiàn)實世界的物品未必能滿足這些要求,這就需要特定物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的幫助才能滿足以上條件,并加入物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備具體來說就是嵌入式系統(tǒng)、傳感器、RFID等。感知層應(yīng)具備的條件一感知層功能和技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)感知層解決的就是人類世界和物理世界的數(shù)據(jù)獲取問題,包括各類物理量、標識、音頻、視頻數(shù)據(jù)。感知層處于三層架構(gòu)的最底層,是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ),具有物聯(lián)網(wǎng)全面感知的核心能力。作為物聯(lián)網(wǎng)的最基本一層,感知層具有十分重要的作用。一感知層功能和技術(shù)2.感知層關(guān)鍵技術(shù)Subtitletext12)RFID技術(shù)3)二維碼技術(shù)Subtitle1)傳感器技術(shù)感知層關(guān)鍵技術(shù)一感知層功能和技術(shù)1)傳感器技術(shù)傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測的信息,并能將感受到的信息按一定規(guī)律變換成電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,它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,對各種參量進行信息采集和簡單加工處理的設(shè)備被稱為物聯(lián)網(wǎng)傳感器。傳感器可以獨立存在,也可以與其他設(shè)備以一體方式呈現(xiàn),但無論哪種方式,它都是物聯(lián)網(wǎng)中的感知和輸入部分。在未來的物聯(lián)網(wǎng)中,傳感器及其組成的傳感器網(wǎng)絡(luò)將在數(shù)據(jù)采集前端發(fā)揮重要的作用。一感知層功能和技術(shù)傳感器是攝取信息的關(guān)鍵器件,它是物聯(lián)網(wǎng)中不可缺少的信息采集手段,也是采用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要方法,對提高經(jīng)濟效益、科學研究與生產(chǎn)技術(shù)的水平有著舉足輕重的作用。傳感器技術(shù)水平高低不但直接影響信息技術(shù)水平,而且影響信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。目前,傳感器技術(shù)已滲透到科學和國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學研究及改善人民生活等方面起著越來越重要的作用。傳感器的作用一感知層功能和技術(shù)2)RFID技術(shù)RFID是射頻識別(radiofrequencyidentification)的英文縮寫,是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術(shù),它利用射頻信號通過空間電磁耦合實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息實現(xiàn)物體識別。RFID是一種能夠讓物品“開口說話”的技術(shù),也是物聯(lián)網(wǎng)感知層的一個關(guān)鍵技術(shù)。在對物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想中,RFID標簽中存儲著規(guī)范而具有互用性的信息,通過有線或無線的方式把它們自動采集到中央信息系統(tǒng),實現(xiàn)物品(商品)的識別,進而通過開放式的計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息交換和共享,實現(xiàn)對物品的“透明”管理。一感知層功能和技術(shù)
由于RFID具有非接觸、自動化程度高、耐用可靠、識別速度快、適應(yīng)各種工作環(huán)境、可實現(xiàn)高速和多標簽同時識別等優(yōu)勢,因此可廣泛用于很多領(lǐng)域,如物流和供應(yīng)鏈管理、門禁安防系統(tǒng)、道路自動收費、航空行李處理、文檔追蹤/圖書館管理、電子支付、生產(chǎn)制造和裝配、物品監(jiān)視、汽車監(jiān)控、動物身份標識等。特點及應(yīng)用一感知層功能和技術(shù)3)二維碼技術(shù)二維碼(2-dimensionalbarcode)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)感知層實現(xiàn)過程中最基本和關(guān)鍵的技術(shù)之一。二維碼也稱為二維條碼或二維條形碼,二維碼技術(shù)是用某種特定的幾何形體按一定規(guī)律在平面上分布(黑白相間)的圖形來記錄信息的應(yīng)用技術(shù)。從技術(shù)原理來看,二維碼在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計算機內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”和“1”比特流的概念,使用若干與二進制相對應(yīng)的幾何形體來表示數(shù)值信息,并通過圖像輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實現(xiàn)信息的自動處理。與RFID相比,二維碼最大的優(yōu)勢在于成本較低,一條二維碼的成本僅為幾分錢,而RFID標簽因其芯片成本較高,制造工藝復(fù)雜,所以價格較高。二網(wǎng)絡(luò)層功能和技術(shù)1.網(wǎng)絡(luò)層功能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層主要承擔著數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?,特別是當三網(wǎng)融合后,有線電視網(wǎng)也能承擔數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。在物?lián)網(wǎng)中,要求網(wǎng)絡(luò)層能夠把感知層感知到的數(shù)據(jù)無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送,它解決的是感知層所獲得的數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi),尤其是遠距離傳輸問題。同時,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層將承擔比現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)更大的數(shù)據(jù)量傳輸要求,面臨更高的服務(wù)質(zhì)量要求,所以現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)尚不能滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求,這就意味著物聯(lián)網(wǎng)需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行融合和擴展,利用新技術(shù)以實現(xiàn)更加廣泛和高效的互聯(lián)功能。二網(wǎng)絡(luò)層功能和技術(shù)2.網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵技術(shù)Subtitletext12)移動通信技術(shù)3)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)Subtitle1)傳感器技術(shù)網(wǎng)絡(luò)層關(guān)鍵技術(shù)二網(wǎng)絡(luò)層功能和技術(shù)1)Internet物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層主要承擔著數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?,特別是當三網(wǎng)融合后,有線電視網(wǎng)也能承擔數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。在物?lián)網(wǎng)中,要求網(wǎng)絡(luò)層能夠把感知層感知到的數(shù)據(jù)無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送,它解決的是感知層所獲得的數(shù)據(jù)在一定范圍內(nèi),尤其是遠距離傳輸問題。同時,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層將承擔比現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)更大的數(shù)據(jù)量傳輸要求,面臨更高的服務(wù)質(zhì)量要求,所以現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)尚不能滿足物聯(lián)網(wǎng)的需求,這就意味著物聯(lián)網(wǎng)需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行融合和擴展,利用新技術(shù)以實現(xiàn)更加廣泛和高效的互聯(lián)功能。二網(wǎng)絡(luò)層功能和技術(shù)2)移動通信技術(shù)
移動通信就是移動體之間的通信,或移動體與固定體之間的通信。通過有線或無線介質(zhì)將這些物體連接起來進行話音等服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)就是移動通信網(wǎng)。概念二網(wǎng)絡(luò)層功能和技術(shù)Subtitletext1核心網(wǎng)骨干網(wǎng)Subtitle無線接入網(wǎng)移動通信組成二網(wǎng)絡(luò)層功能和技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中,終端需要以有線或無線方式連接起來,發(fā)送或者接收各類數(shù)據(jù),同時,考慮到終端連接方便性、信息基礎(chǔ)設(shè)施的可用性(不是所有地方都有方便的固定接入能力)以及某些應(yīng)用場景本身需要監(jiān)控的目標就是在移動狀態(tài)下,因此,移動通信網(wǎng)絡(luò)以其覆蓋廣、建設(shè)成本低、部署方便、終端具備移動性等特點將成為物聯(lián)網(wǎng)重要的接入手段和傳輸載體,為人與人之間通信、人與網(wǎng)絡(luò)之間的通信、物與物之間的通信提供服務(wù)。二網(wǎng)絡(luò)層功能和技術(shù)3)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過自組織的無線網(wǎng)絡(luò)進行連接,從而將各自采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進行傳輸匯總,以實現(xiàn)對空間分散范圍內(nèi)的物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控,并根據(jù)這些信息進行相應(yīng)的分析和處理。如果說Internet構(gòu)成了邏輯上的虛擬數(shù)字世界,改變了人與人之間的溝通方式,那么無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是將邏輯上的數(shù)字世界與客觀上的物理世界融合在一起,改變?nèi)祟惻c自然界的交互方式。傳感器網(wǎng)絡(luò)是集成了監(jiān)測、控制以及無線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。三應(yīng)用層功能和技術(shù)1.應(yīng)用層功能應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的驅(qū)動力和目的。應(yīng)用層的主要功能是把感知和傳輸來的信息進行分析和處理,做出正確的控制和決策,實現(xiàn)智能化的管理、應(yīng)用和服務(wù)。應(yīng)用層解決的是信息處理和人機界面的問題。三應(yīng)用層功能和技術(shù)2.應(yīng)用層關(guān)鍵技術(shù)4)中間件3)數(shù)據(jù)挖掘2)云計算1)M2M三應(yīng)用層功能和技術(shù)1)M2MM2M是machine-to-machine(機器對機器)的縮寫,根據(jù)不同應(yīng)用場景,往往也被解釋為man-to-machine(人對機器)、machine-to-man(機器對人)、mobile-to-machine(移動網(wǎng)絡(luò)對機器)、machine-to-mobile(機器對移動網(wǎng)絡(luò))。machine一般特指人造的機器設(shè)備,而物聯(lián)網(wǎng)(internet-of-things)中的things則是指更抽象的物體,范圍也更廣。例如,樹木和動物屬于things,可以被感知、被標記,屬于物聯(lián)網(wǎng)的研究范疇,但它們不是machine,不是人為事物,冰箱則屬于machine,同時也是一種things。所以,M2M可以看成是物聯(lián)網(wǎng)的子集或應(yīng)用。三應(yīng)用層功能和技術(shù)M2M是現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)普遍的應(yīng)用形式,是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的第一步。M2M業(yè)務(wù)現(xiàn)階段通過結(jié)合通信技術(shù)、自動控制技術(shù)和軟件智能處理技術(shù),實現(xiàn)對機器設(shè)備信息的自動獲取和自動控制。這個階段通信的對象主要是機器設(shè)備,尚未擴展到任何物品,在通信過程中也以使用離散的終端節(jié)點為主,并且M2M的平臺也不等于物聯(lián)網(wǎng)運營的平臺,它只解決了物與物的通信,解決不了物聯(lián)網(wǎng)智能化的應(yīng)用。所以,隨著軟件的發(fā)展,特別是應(yīng)用軟件的發(fā)展和中間件軟件的發(fā)展,M2M平臺可以逐漸過渡到物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用平臺上。三應(yīng)用層功能和技術(shù)M2M將多種不同類型的通信技術(shù)有機地結(jié)合在一起,將數(shù)據(jù)從一臺終端傳送到另一臺終端,也就是機器與機器的對話。M2M技術(shù)綜合了數(shù)據(jù)采集、GPS、遠程監(jiān)控、電信、工業(yè)控制等技術(shù),可以在安全監(jiān)測、自動抄表、機械服務(wù)、維修業(yè)務(wù)、自動售貨機、公共交通系統(tǒng)、車隊管理、工業(yè)流程自動化、電動機械、城市信息化等環(huán)境中運行并提供廣泛的應(yīng)用和解決方案。三應(yīng)用層功能和技術(shù)M2M技術(shù)的目標就是使所有機器設(shè)備都具備聯(lián)網(wǎng)和通信能力,其核心理念就是網(wǎng)絡(luò)一切(networkeverything)。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,越來越多的設(shè)備具有了通信和聯(lián)網(wǎng)能力,網(wǎng)絡(luò)一切逐步變?yōu)楝F(xiàn)
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