物聯(lián)網(wǎng)44-文庫(kù)吧
2025-01-01 16:23 本頁(yè)面
【正文】 未來(lái)，早一點(diǎn)攻破核心技術(shù)”，“在國(guó)家重大科技專項(xiàng)中，加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展”，“盡快建立中國(guó)的傳感信息中心，或者叫‘感知中國(guó)’中心”。江蘇省委省政府接到指示后認(rèn)真落實(shí)總理的要求，熱情擁抱“物聯(lián)網(wǎng)”，突出抓好平臺(tái)建設(shè)和應(yīng)用示范工作，并迅速形成了研發(fā)安全感與產(chǎn)業(yè)突破的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。無(wú)錫市則作出部署：舉全市之力，搶占新一輪科技革命制高點(diǎn)，把無(wú)錫建成傳感網(wǎng)信息技術(shù)的創(chuàng)新高地、人才高地和產(chǎn)業(yè)高地。 2023年，無(wú)錫傳感網(wǎng)中心的傳感器產(chǎn)品在上海浦東機(jī)場(chǎng)和上海世博會(huì)被成功應(yīng)用。多種傳感手段組成一個(gè)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。由于效率高于美國(guó)和以色列的防入侵產(chǎn)品，國(guó)家民航總局正式發(fā)文要求，全國(guó)民用機(jī)場(chǎng)都要采用國(guó)產(chǎn)傳感網(wǎng)防入侵系統(tǒng)。 三、物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架 圖 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架 基于 ITU的架構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系框架包括感知層技術(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)采集和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(shí)、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(shí)時(shí)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(shí)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(gè)傳感器對(duì)數(shù)據(jù)的協(xié)同信息處理過(guò)程。 (2)網(wǎng)絡(luò)層：實(shí)現(xiàn)更加廣泛的互聯(lián)功能，能夠把感知到的信息無(wú)障礙、高可靠、高安全地進(jìn)行傳送，這需要傳感器網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合。雖然這些技術(shù)已較成熟，基本能滿足物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸要求；但是，為了支持未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)新的業(yè)務(wù)特征，現(xiàn)在傳統(tǒng)傳感器、電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)可能需要做一些優(yōu)化。 (3) 應(yīng)用層：主要包含應(yīng)用支撐平臺(tái)子層和應(yīng)用服務(wù)子層。其中應(yīng)用支撐平臺(tái)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、互通等功能；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、環(huán)境監(jiān)測(cè)和工業(yè)監(jiān)控等行業(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(gè)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(shí)與解析、安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理和 QoS管理。 四、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)主要需要四項(xiàng)關(guān)鍵性應(yīng)用技術(shù)： ①標(biāo)簽物品的 RFID技術(shù) ②感知事物的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ③思考事物的智能技術(shù) ④微縮事物的納米技術(shù) ㈠ RFID技術(shù)： RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。 RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。 RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、 通信等技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享。 一般的 RFID系統(tǒng)由射頻識(shí)別標(biāo)簽、射頻讀寫(xiě)器和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò) 3部分組成（如圖所示），在實(shí)際應(yīng)用中還需要其他硬件和軟件的支持。 射頻識(shí)別標(biāo)簽 ： 由耦合元件及芯片組成，存儲(chǔ)著需要被識(shí)別物品的相關(guān)信息，通常被放置在需要識(shí)別的物品的表面，它所存儲(chǔ)的信息通?？杀簧漕l讀寫(xiě)器通過(guò)非接觸讀 /寫(xiě)獲取， 每個(gè)標(biāo)簽具有全球唯一的識(shí)別號(hào)（ ID），無(wú)法修改、無(wú)法仿造，這樣提供 了安全性。 射頻讀寫(xiě)器 ： 射頻讀寫(xiě)器是可以利用射頻技術(shù)讀 /寫(xiě)射頻識(shí)別標(biāo)簽信息的設(shè)備。讀?。ɑ?qū)懭耄?biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。閱讀器可無(wú)接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。通常閱讀器與計(jì)算機(jī)相連，所讀取的標(biāo)簽信息被傳送到計(jì)算機(jī)上，進(jìn)行下一步處理。 RFID工作原理如下： （ 1）無(wú)線電載波信號(hào)經(jīng)過(guò)射頻讀寫(xiě)器的發(fā)射天線向外發(fā)射 （ 2）當(dāng)射頻識(shí)別標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線的作用區(qū)域時(shí)，射頻識(shí)別標(biāo)簽就會(huì)被激活，經(jīng)過(guò)天線將自身信息的數(shù)據(jù)發(fā)射出去； （ 3）射頻識(shí)別標(biāo)簽發(fā)出的載波信號(hào)被接收天線接收，并經(jīng)過(guò)天線的調(diào)節(jié)器傳輸給讀寫(xiě)器。對(duì)接收到的信號(hào)，射頻讀寫(xiě)器進(jìn)行解調(diào)解碼后再傳送到后臺(tái)的電腦控制器； （ 4）該標(biāo)簽的合法性由電腦控制器根據(jù)邏輯運(yùn)算進(jìn)行判斷，針對(duì)不同的設(shè)定作出相應(yīng)的處理和控制； （ 5）按照電腦發(fā)出的指令信號(hào)，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)作； （ 6）計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)通過(guò)將各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)連接起來(lái)，形成總控信息平臺(tái)，根據(jù)實(shí)際不同的項(xiàng)目要求可以設(shè)計(jì)各不相同的相應(yīng)軟件來(lái)完成需要達(dá)到的功能。 RFID按應(yīng)用頻率的不同分為低頻（ LF）、高頻（ HF）、超高頻（ UHF）、微波（ MW）。表是 RFID主要頻段標(biāo)準(zhǔn)及特性。 ㈡無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)： 無(wú)線傳感網(wǎng) (WSN)是集分布式信息采集、傳輸和處理技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，以其低成本、微型化、低功耗和靈活的組網(wǎng)方式、鋪設(shè)方式以及適合移動(dòng)目標(biāo)等特點(diǎn)受到廣泛重視。物聯(lián)網(wǎng)正是通過(guò)遍布在各個(gè)角落和物體上的形形色色的傳感器以及由它們組成的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，來(lái)感知整個(gè)物質(zhì)世界的。目前，面向物聯(lián)網(wǎng)的傳感網(wǎng)，主要涉及以下幾項(xiàng)技術(shù)。 (1)測(cè)試及網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控技術(shù) 綜合傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理、傳輸。只有依靠先進(jìn)的分布式測(cè)試技術(shù)與測(cè)量算法，才能滿足日益提高的測(cè)試和測(cè)量需求。 (2)智能化傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)技術(shù) 所謂傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)是指一個(gè)微型化的嵌入式系統(tǒng)。在感知物質(zhì)世界及其變化的過(guò)程中，需要檢測(cè)的對(duì)象很多，譬如溫度、 壓力、濕度、應(yīng)變等， 因此需要微型化、低功耗的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)來(lái)構(gòu)成無(wú)線傳感網(wǎng)的基礎(chǔ)層支持平臺(tái)。這不但需要采用 MEMS加工技術(shù)，設(shè)計(jì)符合物聯(lián)網(wǎng)要求的微型傳感器，使之可識(shí)別和配接多種敏感元件，并適用于主被動(dòng)各種檢測(cè)方法；另外，傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)還應(yīng)具有強(qiáng)抗干擾能力，以適應(yīng)惡劣工作環(huán)境的需求。這里重要的是，利用傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有的局域信號(hào)處理功能，在傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)附近局部完成一定的信號(hào)處理，使原來(lái)由中央處理器實(shí)現(xiàn)的串行處理、集中決策的系統(tǒng)，成為一種并行的分布式信息處理系統(tǒng)。
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