物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教育資料

1、年 月日學(xué)號(hào)：專業(yè)教育題目學(xué)院專業(yè)班級(jí)姓名指導(dǎo)教師專業(yè)教育任務(wù)書學(xué)生姓名指導(dǎo)老師專業(yè)班級(jí)工作單位題目：物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教育論文、內(nèi)容：通過(guò)五個(gè)專題的講座，以及一周的專業(yè)教育學(xué)習(xí)，了解本學(xué)科內(nèi)相關(guān)知識(shí)及前沿技術(shù)，擴(kuò)展知識(shí)面，增強(qiáng)學(xué)習(xí)本學(xué)科知識(shí)和技術(shù)的興趣，并查閱相 關(guān)文獻(xiàn)資料，撰寫一份心得體會(huì)或?qū)W習(xí)報(bào)告。、要求：1認(rèn)真聆聽(tīng)五個(gè)專題的專業(yè)知識(shí)講座。2、廣泛查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料。3、撰寫一份心得體會(huì)或?qū)W習(xí)報(bào)告三、進(jìn)度安排:序號(hào)內(nèi)容所用時(shí)間1聆聽(tīng)五個(gè)專題的專業(yè)知識(shí)講座1.5天2查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料2.5天3撰寫一份心得體會(huì)或?qū)W習(xí)報(bào)告1天合計(jì)5天主講人：夏又新老師四、報(bào)告主題1、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)規(guī)劃及移動(dòng)編程2、英國(guó)計(jì)算機(jī)

2、專業(yè)本科教育介紹3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)4、軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹5、物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算 TOC o 1-5 h z 指導(dǎo)教師簽名：年月日系主任（責(zé)任教師）簽名：年月日 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教育論文 1專業(yè)認(rèn)識(shí)4 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 物聯(lián)網(wǎng)是什么 4 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn) 5 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前發(fā)展所

3、面對(duì)的問(wèn)題 7 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 10 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 12專業(yè)應(yīng)用12 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈 12 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)劃分 14 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的瓶頸 15學(xué)習(xí)規(guī)劃 16物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)教育論文、專

4、業(yè)認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)是什么物聯(lián)網(wǎng)，英文名字是 The In ternet of thin gs，簡(jiǎn)稱 IOT. 最通俗的講，物 聯(lián)網(wǎng)就是物物相連物物入網(wǎng)。具體地說(shuō)，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)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任 何物品與物 品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)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， 把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能 化識(shí)別、定 位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。他無(wú)需人工干預(yù)，各個(gè)物體、網(wǎng) 絡(luò)、設(shè)備之間就 可以實(shí)現(xiàn)協(xié)同、互動(dòng)。物聯(lián)

5、網(wǎng)，狹義的講，是一個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng) 絡(luò)，廣義來(lái)說(shuō)，是可 以實(shí)現(xiàn)人在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)，使用任何網(wǎng)絡(luò)與人與物的 信息交換，以及物與物信 息交換的網(wǎng)絡(luò)。貼近我們生活的來(lái)說(shuō)，比如冰箱聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)冰箱可以監(jiān)視冰箱里的食物，當(dāng) 你的 牛奶短缺時(shí)它就會(huì)通知你。它還可以跟蹤最好的美食網(wǎng)站，為你收集食譜并 在你的購(gòu) 物單里添加配料。這種冰箱知道你喜歡吃什么東西，根據(jù)是你給每頓飯 做出的評(píng)分。 他可以照顧你的身體，因?yàn)樗朗裁词澄飳?duì)你有好處。 這樣就大 大方便了我們的生 活，而且也提高了我們的生活質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)首先，它是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感 器， 每個(gè)傳感器都是一個(gè)信息源，

6、不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格 式不同。 傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性， 按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息， 不斷更新數(shù)據(jù)。 具有全面感知性，而且還會(huì)用到 RFID技術(shù)，以及二維碼等等。射頻識(shí)別技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無(wú)線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電 訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫 相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或 光學(xué)接觸。常用的有低頻 (125k134.2K )、高頻(13.56Mhz )、超高頻，無(wú)源 等技術(shù)。RFID讀寫器也分移動(dòng)式 的和固定式的，目前RFID技術(shù)應(yīng)用很廣，如：圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等。其次，它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重

7、要基礎(chǔ)和核心 仍舊 是互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)各種有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確 地傳遞出 去。在物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時(shí)采集的信息需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，由于其數(shù)量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過(guò)程中，為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時(shí)性，必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。在這其中，可靠傳送也是一個(gè)鮮明的特點(diǎn)，安全和加密也就變成了一個(gè)核心 的問(wèn) 題。對(duì)稱加密算法是應(yīng)用較早的加密算法，技術(shù)成熟。在對(duì)稱加密算法中，數(shù)據(jù)發(fā)信方將明文 ( 原始數(shù)據(jù) ) 和加密密鑰一起經(jīng)過(guò)特殊加密算法處理后，使其 變成復(fù)雜的加密 密文發(fā)送出去。收信方收到密文后，若想解讀原文，則需要使用 加密用過(guò)的密鑰及相 同算法的逆算法對(duì)密文進(jìn)行解

8、密，才能使其恢復(fù)成可讀明 文。在對(duì)稱加密算法中，使 用的密鑰只有一個(gè)，發(fā)收信雙方都使用這個(gè)密鑰對(duì)數(shù) 據(jù)進(jìn)行加密和解密，這就要求解 密方事先必須知道加密密鑰。對(duì)稱加密算法的 特點(diǎn)是算法公開(kāi)、計(jì)算量小、加密速度快、加密效率高。不足之處是，交易雙方都使用同樣鑰匙，安全性得不到保證。此外，每對(duì)用戶每次使用對(duì)稱加密算法時(shí),需要使用其他人不知道的惟一鑰匙，這會(huì)使得發(fā)收信雙方所擁有的鑰匙數(shù)量成幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，密鑰管理成為用戶的負(fù)擔(dān)。對(duì)稱加密算法在分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上使用較為困難， 主要是因?yàn)槊荑€管理困難，使用成本較高。而與公開(kāi)密鑰加密算法比起來(lái)，對(duì)稱加密算法能夠提供加密和認(rèn)證卻缺乏了簽名功能，使得使用范圍有所縮小

9、。還有一種加密是非對(duì)稱加密。非對(duì)稱加密算法需要兩個(gè)密鑰：公開(kāi)密鑰和私有密鑰。公開(kāi)密鑰與私有密鑰是一對(duì)，如果用公開(kāi)密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，只有用對(duì)應(yīng)的私有密鑰才能解密；如果用私有密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，那么只有用對(duì)應(yīng)的公開(kāi)密鑰才能解密。因?yàn)榧用芎徒饷苁褂玫氖莾蓚€(gè)不同的密鑰，所以這種算法叫作非對(duì)稱加密算法。非對(duì)稱加密算法實(shí)現(xiàn)機(jī)密信息交換的基本過(guò)程是：甲方生成一對(duì)密鑰并將其中的一把作為公用密鑰向其它方公開(kāi)；得到該公用密鑰的 乙方使用該密鑰對(duì)機(jī)密信息進(jìn)行加密后再發(fā)送給甲方；甲方再用自己保存的另一 把專用 密鑰對(duì)加密后的信息進(jìn)行解密。另一方面，甲方可以使用乙方的公鑰對(duì) 機(jī)密信息進(jìn)行加密后再發(fā)送給乙方；乙 方再用

10、自己的私匙對(duì)加密后的信息進(jìn)行解密。甲方只能用其專用密鑰解密由其公用密鑰加密后的任何信息。非對(duì)稱加密算法的保密性比較好，它消除了最終用戶交換密鑰的需要。非對(duì)稱密碼體制的特點(diǎn)：算法強(qiáng)度復(fù)雜、安全性依賴于算法與密鑰但是由于其算法復(fù)雜，而使得加密解密速度沒(méi)有對(duì)稱加密解密的速度快。對(duì)稱密碼體制中只有一種密鑰，并且是非公開(kāi)的，如果要解密就得讓對(duì)方知道密鑰。所以保證其安全性就是保證密鑰的 安全，而非對(duì)稱密鑰體制有兩種密鑰，其中一個(gè)是公開(kāi)的，這樣就可以不需要像對(duì)稱密碼那樣其本傳輸對(duì)方的密鑰了。這樣安全性就大了很多物聯(lián)網(wǎng)的第三個(gè)顯著特點(diǎn)是智能控制，物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接,能處理相身也具有智能處理的能力，

11、能夠?qū)ξ矬w實(shí)施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智 結(jié)合，利用云計(jì)算、模式識(shí)別等各種智能技術(shù)，擴(kuò)充其應(yīng)用領(lǐng)域。從傳 感器獲得的海 量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同用戶的不 同需求，發(fā)現(xiàn)新的 應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前發(fā)展所面對(duì)的問(wèn)題物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)期那發(fā)展所面臨的問(wèn)題概括來(lái)講可以分為三個(gè)：基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)多系統(tǒng) 集成 問(wèn)題、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題和地址問(wèn)題。首先，從多系統(tǒng)集成問(wèn)題上來(lái)講，要解決系統(tǒng)及系統(tǒng)集成管理軟件真正 “通 用 化”問(wèn)題，首先要解決用一種統(tǒng)一方法對(duì)不同協(xié)議設(shè)備收發(fā)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、 識(shí)別 和調(diào)用，使不同協(xié)議設(shè)備的收發(fā)數(shù)據(jù)具有相同的屬性；其次是采用統(tǒng)一的事 件處理方 法對(duì)硬件設(shè)備的感知信

12、息、控制信息和其它內(nèi)部信息處理，來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè) 系統(tǒng)及系統(tǒng)集 成個(gè)性化的功能。顯然采用現(xiàn)有的用設(shè)備協(xié)議解析數(shù)據(jù)信息的技術(shù)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)軟件通用化的 問(wèn)題。 我們發(fā)明多種專利技術(shù)，采用全新的技術(shù)方法有效解決軟件通用化的兩個(gè) 主要問(wèn)題。1、不同協(xié)議設(shè)備數(shù)據(jù)信息采集、識(shí)別和調(diào)用技術(shù)解決方案軟件主要通過(guò)電腦的COM端口和IP網(wǎng)絡(luò)接口來(lái)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，每條收 發(fā)數(shù)據(jù) 的長(zhǎng)度從數(shù)個(gè)字節(jié)到數(shù)兆字節(jié)，每種協(xié)議產(chǎn)生的指令數(shù)據(jù)量從幾十個(gè)到無(wú) 窮盡。在實(shí) 際項(xiàng)目應(yīng)用中，硬件設(shè)備是有感知設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備， 絕大部分設(shè)備收 發(fā)的物理數(shù)據(jù)占 用字節(jié)很少低于1K字節(jié)，協(xié)議使用的指令數(shù)據(jù)量是有限的。的數(shù)現(xiàn)今的計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能

13、力非常高，我們可以將不同協(xié)議設(shè)備的每條收發(fā)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)攜帶的信息存儲(chǔ)到設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)軟件接到感知設(shè)備發(fā)送從而可使所有感據(jù)，將接收的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)比對(duì)找出對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的信息，知信息具有相同屬性，對(duì)不同協(xié)議設(shè)備發(fā)送的感知數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一采集識(shí)別；當(dāng)要對(duì)設(shè)備是控制數(shù)據(jù)時(shí)，可按條件在設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)中找出對(duì)應(yīng)的設(shè)備控制數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)送給控制設(shè)備，從而使所有控制數(shù)據(jù)具有相同的屬性，可調(diào)用任何控制數(shù)據(jù)。 對(duì) 于向樓控 Bacnet 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、一些常用可產(chǎn)生無(wú)窮盡在數(shù)據(jù)指令的協(xié)議等，采 用現(xiàn)有協(xié) 議解析數(shù)據(jù)技術(shù)，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有不同協(xié)議設(shè)備的收發(fā)數(shù)據(jù)采用統(tǒng) 一的方法進(jìn)行 采集、識(shí)別和調(diào)用。2、統(tǒng)一的事件處理方法解決方

14、案 任何一個(gè)系統(tǒng)軟件要實(shí)現(xiàn)控制和管理功能無(wú)外乎要使用三種方法， 一是對(duì)接 收 的感知數(shù)據(jù)信息的處理，二是向設(shè)備發(fā)出控制數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理， 三人工或自動(dòng) 的內(nèi)部 信息處理。建立設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)解決了不同協(xié)議設(shè)備收發(fā)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集、 識(shí)別和調(diào)用，使 設(shè)備每條收發(fā)數(shù)據(jù)具有相同的屬性，每條數(shù)據(jù)的信息具有相同的屬性，既每條感 知數(shù) 據(jù)可定義成人和信息，使不同協(xié)議設(shè)備的感知數(shù)據(jù)與軟件的功能處理相互獨(dú) 立；建立 一個(gè)基本功能庫(kù)，功能庫(kù)含有針對(duì)系統(tǒng)及系統(tǒng)集成基本功能的多種功能 處理模塊，對(duì) 設(shè)備收發(fā)數(shù)據(jù)的處理的基本功能， 內(nèi)部信息處理基本功能，可實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)及系統(tǒng)集成的 基本功能。通用化軟件建立不同協(xié)議設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)文件要

15、比現(xiàn)有技術(shù)開(kāi)發(fā)協(xié)議模塊、用OPC協(xié)議或SDK開(kāi)發(fā)包二次軟件開(kāi)發(fā)，要更加簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、通用性強(qiáng)。第二個(gè)問(wèn)題主要是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，也可以歸結(jié)為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層。網(wǎng)絡(luò)層是 OSI 參考模型中的第三層，介于運(yùn)輸層和數(shù)據(jù)鏈路層之間，它在數(shù)據(jù)鏈路層提供的兩 個(gè)相 鄰端點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)幀的傳送功能上， 進(jìn)一步管理網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信，將數(shù)據(jù) 設(shè)法從源 端經(jīng)過(guò)若直干個(gè)中間節(jié)點(diǎn)傳送到目的端， 從而向運(yùn)輸層提供最基本的端 到端的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層的目的是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)透明傳送，體功能包括尋址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。它提供的服務(wù)使運(yùn)輸 層不 需要了解網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸和交換技術(shù)。 網(wǎng)絡(luò)層的產(chǎn)生也是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的結(jié)

16、 果. 在聯(lián)機(jī)系統(tǒng)和線路交換的環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)層的功能沒(méi)有太大意義?當(dāng)數(shù)據(jù)終端增多時(shí). 它們之間有中繼設(shè)備相連 . 此時(shí)會(huì)出現(xiàn)一臺(tái)終端要求不只是與唯一的一臺(tái)而是能和多臺(tái)終端通信的情況 ， 這就是產(chǎn)生了把任意兩臺(tái)數(shù)據(jù)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)鏈接 起來(lái)的問(wèn) 題，也就是路由或者叫尋徑 ?網(wǎng)絡(luò)層在數(shù)據(jù)鏈路層提供的兩個(gè)相鄰端點(diǎn)之 間的數(shù)據(jù)幀的 傳送功能上，進(jìn)一步管理網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信，將數(shù)據(jù)設(shè)法從源端經(jīng) 過(guò)若干個(gè)中間節(jié)點(diǎn) 傳送到目的端，從而向傳輸層提供最基本的端到端的數(shù)據(jù)傳送 服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層的目的是 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)透明傳送， 具體功能包括路由 選擇、擁塞控制和網(wǎng)際互連等。物聯(lián)網(wǎng)要求大量的實(shí)物接入網(wǎng)絡(luò)， 并且彼此

17、可以 交換 信息，這就使其實(shí)現(xiàn)增加了難度。物聯(lián)網(wǎng)還面臨的問(wèn)題是地址問(wèn)題。大量的人和物接入網(wǎng)絡(luò)，每一個(gè)實(shí)物都應(yīng) 該對(duì) 應(yīng)有一個(gè)唯一的地址，如何編址就成了一個(gè)需要解決的問(wèn)題。如果編址不當(dāng)， 不僅當(dāng) 物體愈加多的時(shí)候無(wú)法收拾， 新舊的更替無(wú)定法實(shí)現(xiàn)，而且，電路也會(huì)變 得非常的復(fù) 雜，對(duì)內(nèi)存的要求也無(wú)法實(shí)現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)在通信業(yè)界，物聯(lián)網(wǎng)通常被公認(rèn)為有 3 個(gè)層次，從下到上依次是感知層、 傳送層和應(yīng)用層，如果拿人來(lái)比喻的話，感知層就像皮膚和五官，用來(lái)識(shí)別 物體，采集信息；傳送層則是神經(jīng)系統(tǒng)，將信息傳遞到大腦進(jìn)行處理；應(yīng)用 層類似人 們從事的各種復(fù)雜的事情，完成各種不同的應(yīng)用。（1） 感知層物聯(lián)網(wǎng)的感

18、知層主要完成信息的采集、轉(zhuǎn)換和收集。感知層包含兩個(gè)部 分：傳感器、短距離傳輸網(wǎng)絡(luò)。傳感器用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及實(shí)現(xiàn)控制，短距離傳輸網(wǎng)絡(luò)將傳感器收集的 數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)或?qū)?yīng)用平臺(tái)控制指令發(fā)送到控制器。感知層的關(guān)鍵技術(shù)主要為傳感器技術(shù)和短距離傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，例如射頻 標(biāo)識(shí)標(biāo)簽與用來(lái)識(shí)別 RFID 信息的掃描儀、視頻采集的攝像頭和各種傳感器中 的傳感與 控制技術(shù)、短距離無(wú)線通信技術(shù)（包括由短距離傳輸技術(shù)組成的無(wú) 線傳感網(wǎng)技術(shù)）。 在實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的過(guò)程中，又涉及到芯片研發(fā)、通信協(xié)議研 究、 RFID 材料研究、智能 節(jié)點(diǎn)供電等細(xì)分領(lǐng)域。（ 2） 傳送層物聯(lián)網(wǎng)的傳送層主要完成信息傳遞和處理，傳送層包括兩個(gè)部分

19、：接入 單元、接入網(wǎng)絡(luò)。接入單元是連接感知層的網(wǎng)橋，它匯聚從感知層獲得的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù) 發(fā)送到接入網(wǎng)絡(luò)。接入網(wǎng)絡(luò)即現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)，包括移動(dòng)通訊網(wǎng)、有線電話 網(wǎng)、有線寬帶網(wǎng)等。通過(guò)接入網(wǎng)絡(luò)，人們將數(shù)據(jù)最終傳入互聯(lián)網(wǎng)傳送層是基于現(xiàn)有通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)建立起來(lái)的層。傳送層的關(guān)鍵技術(shù)既 包含了現(xiàn) 有的通信技術(shù)，如移動(dòng)通信技術(shù)、有線寬帶技術(shù)、公共交換電話網(wǎng)（PSTN技術(shù)、Wi-Fi通信技術(shù)等，也包含了終端技術(shù)，如實(shí)現(xiàn)傳感網(wǎng)與通信網(wǎng)結(jié)合的網(wǎng)橋設(shè)備、為各種行業(yè)終端提供通信能力的通信模塊等。3 ）應(yīng)用層物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層主要完成數(shù)據(jù)的管理和數(shù)據(jù)的處理，并將這些數(shù)據(jù)與各 行業(yè)應(yīng)用 的結(jié)合。應(yīng)用層包括兩部分：物聯(lián)網(wǎng)中間件

20、、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)中間件是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序。中間件將許多可以公 用的能力 進(jìn)行統(tǒng)一封裝， 提供給豐富多樣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。 統(tǒng)一封裝的能力包 括通信的管理能力、 設(shè)備的控制能力、定位能力等。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是用戶直接使用的各種應(yīng)用，種類非常多。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用包括 家庭物聯(lián) 網(wǎng)應(yīng)用，如家電智能控制、家庭安防等，也包括很多企業(yè)和行業(yè)應(yīng) 用，如石油監(jiān)控應(yīng) 用、電力抄表、車載應(yīng)用、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。應(yīng)用層主要基于軟件技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用層的關(guān)鍵技術(shù)主要是 基于軟件 的各種數(shù)據(jù)處理技術(shù)，此外云計(jì)算技術(shù)作為海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析 平臺(tái)，也將是物聯(lián) 網(wǎng)應(yīng)用層的重要組成部分。應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的。各 種行業(yè)和

21、家庭應(yīng)用的開(kāi)發(fā)是 物聯(lián)網(wǎng)普及的源動(dòng)力，將給整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈帶 來(lái)巨大利潤(rùn)。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)我覺(jué)得，首先要講的就是上面已經(jīng)講過(guò)的體系結(jié)構(gòu)問(wèn)題，物聯(lián)網(wǎng)若是可 以真正的大范圍實(shí)現(xiàn)，首先面對(duì)的是便是數(shù)量極其巨大的各類物體，要想真 的可以物物聯(lián)網(wǎng)，體系結(jié)構(gòu)是非常重要的。換句話說(shuō)，只有有了一個(gè)合理可 靠的體系結(jié)構(gòu)，才有可能真正實(shí)現(xiàn) machine,man 和 mobile 之間的任意信息 交換，否則，就算是可以實(shí)現(xiàn)小范圍的物聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)范圍逐步增大的時(shí)候也就 是面臨破產(chǎn)。其次，我覺(jué)得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還需要突破的一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵是能量的自給自足問(wèn)題。既然要實(shí)現(xiàn)物物聯(lián)網(wǎng)，我們可以舉個(gè)例子，一個(gè)熱帶雨林，要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)熱帶雨林

22、也可以接入網(wǎng)絡(luò)，我們不可能說(shuō)是定期的來(lái)給他更換電池什么 的，不光說(shuō)是熱帶雨林，各種物體都應(yīng)該有他的能量供應(yīng)來(lái)源，所以我覺(jué)得， 太陽(yáng)能的發(fā)展在一定程度上也限制著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。第三，設(shè)備的小型化。這個(gè)我覺(jué)得就像現(xiàn)在的芯片越做越小一樣，小型 化不僅方便，而且美觀，便于操作。第四，是資源的自我治理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)鮮明的特點(diǎn)就是智能管理， 就像是冰箱可以感知到里面的水果快吃光了之后提醒你去買水果，窗簾會(huì)感 知明亮程度適時(shí)的自己關(guān)合等等，這些都要求他們可以“自我管理” 。二、專業(yè)應(yīng)用2.1 物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)短的來(lái)講可以概括為：標(biāo)識(shí)、感知、處理以及信息傳 送。在標(biāo)識(shí)這一階段，運(yùn)用的主要技術(shù)就

23、是 RFID,電子標(biāo)簽可能是三類技術(shù)體 系中 最靈活的能夠把“物”改變成為智能物件的，它的主要應(yīng)用是把移動(dòng)和非移 動(dòng)資產(chǎn)貼 上標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)各種跟蹤和管理。它是實(shí)現(xiàn)感知這一階段對(duì)應(yīng)的主要就是傳感器了， 傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到 被 測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所 需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)物聯(lián)網(wǎng)的處理工作主要由智能芯片來(lái)完成。 智能芯片的分類有很多，按照用 途 的不同，分類也會(huì)不同。智能芯片一般與感應(yīng)系統(tǒng)以及動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)一起作用， 相互 彌補(bǔ)。發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。一般智能芯片就相當(dāng)于一個(gè)

24、單片機(jī)，負(fù)責(zé)處理收集 到的感應(yīng) 型號(hào)，再通過(guò)電器開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電力馬達(dá)，將指令傳遞給傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)完成初始要達(dá)到的效果。物聯(lián)網(wǎng)是要實(shí)現(xiàn)智能管理的，所以對(duì)智能芯片的要求自然不會(huì) 低。最后一個(gè)階段是信息傳送，這里主要要講一下無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)。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)。通常用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 的設(shè)備包括便 攜式計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、手持計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理 (PDA) 、 移動(dòng)電話、筆式計(jì)算機(jī)和尋呼機(jī)。無(wú)線技術(shù)用于多種實(shí)際用途。例如，手機(jī)用戶 可以 使用移動(dòng)電話查看電子郵件。使用便攜式計(jì)算機(jī)的旅客可以通過(guò)

25、安裝在機(jī) 場(chǎng)、火車站和其他公共場(chǎng)所的基站連接到 In ternet 。在家中，用戶可以連接桌 面設(shè)備來(lái)同步數(shù)據(jù)和發(fā)送文件。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)制無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的信息傳輸機(jī) 制。當(dāng) 人們談?wù)搨鞲芯W(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，一般主要是指無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò) (WSN, Wireless Sensor Networks ) ，此外還有視覺(jué)傳感網(wǎng) (VSN, Visual Sensor Networks ) 以及人體傳感網(wǎng) (BSN Body Sensor Networks )等其他傳感網(wǎng)。WSI由分 布在自由空間里的一組“自 治的”無(wú)線傳感器組成，共同協(xié)作完成對(duì)特定周邊環(huán) 境狀況，包括溫度、濕度、化學(xué) 成分、壓力、聲音、位移、振動(dòng)

26、、污染顆粒等的 監(jiān)控。WSF中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)(或叫Mote ) 般由一個(gè)無(wú)線收發(fā)器、一個(gè)微控制 器和一個(gè)電源組成。WSNH般是自治重構(gòu)(Ad-Hoc或Self-Configuring )網(wǎng) 絡(luò)，包括無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng) ( MeshNetworks )和移動(dòng)自重構(gòu)網(wǎng) (MANET) 等。無(wú)線 傳感網(wǎng)目前還是計(jì)算機(jī)和通信專業(yè)的學(xué)者們一個(gè)非?；钴S的研究領(lǐng)域。綜合來(lái)講就是，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，傳感是前提，計(jì)算是核心，安全是保障，網(wǎng)絡(luò) 是基 礎(chǔ)，應(yīng)用服務(wù)是牽引。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)劃分物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，從時(shí)間維度看， RFID 和傳感器廠商將在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)運(yùn)用的 過(guò)程中 率先受益，系統(tǒng)集成商、物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商也會(huì)從中受益。從空間維度看，增 長(zhǎng)

27、空間最大 的是物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商，其次是系統(tǒng)集成商，第三是RFID 和傳感器供應(yīng)商。隨著平安城市建設(shè)、 城市智能交通體系建設(shè)和“新醫(yī)改”醫(yī)療信息化建設(shè)的 加快， 安防、交通和醫(yī)療三大領(lǐng)域有望在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中率先受益， 成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn) 業(yè)市場(chǎng)容量最大、增長(zhǎng)最為顯著的領(lǐng)域。 比如車聯(lián)網(wǎng)，船聯(lián)網(wǎng)，智能交通，智 能塵 世，智能家居以及材料、封裝等基礎(chǔ)學(xué)科研究所謂車聯(lián)網(wǎng)，其實(shí)就是物聯(lián)網(wǎng)這一產(chǎn)業(yè)所延伸出來(lái)的重要分支。 試想在不遠(yuǎn) 的將來(lái)，人們可以在汽車自動(dòng)駕駛的模式下， 獲得實(shí)時(shí)的交通信息，自動(dòng)選擇路 況最 佳的行駛路線。即使在面對(duì)危險(xiǎn)的交通路況時(shí)， 也可以提前進(jìn)行防范。 于是 車輛事故、 交通擁堵、停車難等問(wèn)題大

28、大緩解，而這一切正是通過(guò)“車聯(lián)網(wǎng)”的 應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。所謂車聯(lián)網(wǎng)就是指裝載在車輛上的電子標(biāo)簽通過(guò)無(wú)線識(shí)別技 術(shù)，實(shí)現(xiàn)在信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對(duì)所有車輛的屬性信息進(jìn)行提取和有效利用， 并根據(jù) 不同的功能需求對(duì)所有車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效地監(jiān)管，同時(shí)也提供綜合服務(wù)， 讓車 與車以及車與城市網(wǎng)絡(luò)能互相聯(lián)結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)更智能、更安全的駕駛。車聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)一步的擴(kuò)展，我們自然就會(huì)想到智能交通，或者，我們可以說(shuō)，ITS, 是未來(lái)車聯(lián)網(wǎng)，船聯(lián)網(wǎng)就是包含在智能交通當(dāng)中的。智能交通系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱交通系統(tǒng)的發(fā)展方向，它是將先進(jìn)的信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊傳輸技術(shù)、電子傳感技 術(shù)、 控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)等有效地集成運(yùn)用于整個(gè)地面交通管理系統(tǒng)而建

29、立的 一種在大 范圍內(nèi)、全方位發(fā)揮作用的，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合交通運(yùn)輸管理系 統(tǒng)。 ITS 可以 有效地利用現(xiàn)有交通設(shè)施、 減少交通負(fù)荷和環(huán)境污染、 保證交通安 全、提高運(yùn)輸效率， 因而，日益受到重視。智能交通系統(tǒng)目前世界上應(yīng)用最為廣 泛的地區(qū)是日本，如日本 的 VICS 系統(tǒng)相當(dāng)完畢和成熟，其次美國(guó)、歐洲等地區(qū)也普遍應(yīng)用。在中國(guó)，北京、上海、廣東等地也已廣泛使用。智能家居，據(jù)說(shuō)在武漢漢口的部分地區(qū)已經(jīng)小范圍實(shí)現(xiàn)， 當(dāng)然，這里所說(shuō)的 實(shí)現(xiàn)只是很小的程度上，比如可以用手機(jī)操控窗簾等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的瓶頸RFID常用的還只是局限于低頻(125k134.2K )，我國(guó)對(duì)高頻(13.56Mhz )、超高 頻，無(wú)源等這方面的技術(shù)還很低端， 而頻率越高，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)越受益發(fā)展越 好無(wú)意識(shí) 肯定的，不僅僅是RFID,我國(guó)的高端芯片也還有很大的發(fā)展空間，這些都局限著物聯(lián)網(wǎng)的更好發(fā)展，除此之外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)肯定要求各式各樣的傳感 器，傳感器也會(huì)成為 物聯(lián)網(wǎng)的瓶頸之一。再者，由于物聯(lián)網(wǎng)“物物入網(wǎng)”的要求，數(shù)據(jù)的挖掘與融合始終還是一個(gè)根 本。 從物聯(lián)網(wǎng)的感知層到應(yīng)用層，各種信息的種類和數(shù)量都成倍增加， 需要分析 的數(shù)據(jù)量