武奇生物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用(第二部分)54(已修改)
2025-02-17 16:20 本頁(yè)面
【正文】 第二章 物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)組成 第一章 目錄 ? 物聯(lián)網(wǎng)的工作原理和特性 ? 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)總述 ? 感知層 ? 網(wǎng)絡(luò)層 ? 應(yīng)用層 ? 多視角下的物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu) ? 國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的研究 ? 物聯(lián)網(wǎng)的安全策略和統(tǒng)一接入控制 ?本章概述 ? 本章首先介紹物聯(lián)網(wǎng)的工作原理和特性 ， 然后著重講解物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 。 本章將從國(guó)內(nèi)外的研究狀況 、通用物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和不同視角下物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)分類三個(gè)方面闡述物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 。 最后以 EPC結(jié)構(gòu)在實(shí)際中的運(yùn)用作為例子 ， 具體講解物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié) 。 物聯(lián)網(wǎng)的工作原理 ?實(shí)質(zhì)是利用射頻自動(dòng)識(shí)別 (RFID)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品 (商品 )的自動(dòng)識(shí)別、信息的互聯(lián)與共享和智能控制。 ?在物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想中， RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)著規(guī)范而具有互用性的信息，通過無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物品 (商品 )的識(shí)別，進(jìn)而通過開放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的“透明”管理。 物聯(lián)網(wǎng)的工作步驟 visualSTATE事件處理機(jī)制 ? 技術(shù)上的問題是物聯(lián)網(wǎng)最為關(guān)鍵的問題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)，是一項(xiàng)系統(tǒng)。 ? 物聯(lián)網(wǎng)的開展步驟主要如下： （ 1） 對(duì)物體屬性進(jìn)行標(biāo)識(shí)，屬性包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的屬性。 （ 2）需要識(shí)別設(shè)備完成對(duì)物體屬性的讀取，并將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式。 （ 3）將物體的信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行摹? 物聯(lián)網(wǎng)的兩大特征和三個(gè)基本要素 ?物聯(lián)網(wǎng)兩大特征 第一：泛在化 第二：智能化 ?三個(gè)基本要素 第一個(gè)要素是在信息感知這個(gè)方面。全面信息采集是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。 第二個(gè)要素就是傳送網(wǎng)。無(wú)所不在、泛在化的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的重要設(shè)施。 第三個(gè)要素就是信息處理。其中最重要的就是如何低成本處理海量信息。 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)總述 ? 物聯(lián)網(wǎng)大致被公認(rèn)為有三個(gè)層次：底層是用來(lái)感知數(shù)據(jù)的感知層，第二層是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層，最上層則是應(yīng)用層。 visualSTATE事件處理機(jī)制 1. 感知層 感知層包括傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，包括數(shù)據(jù)接入到網(wǎng)關(guān)之前的傳感器網(wǎng)絡(luò)。感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)， RFID技術(shù)、傳感和控制技術(shù)、短距離無(wú)線通信技術(shù)是感知層涉及的主要技術(shù)。 2. 網(wǎng)絡(luò)層 物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層將建立在現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上。網(wǎng)絡(luò)層中的感知數(shù)據(jù)管理與處理技術(shù)是實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，其包括傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、分析、挖掘、理解及基于感知數(shù)據(jù)決策和行為的理論和技術(shù)。 3. 應(yīng)用層 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層利用經(jīng)過分析處理的感知數(shù)據(jù)為用戶提供豐富的特定服務(wù)。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的。 感知層概述 ? 感知層由各種類型的采集和控制模塊組成，如溫度傳感應(yīng)器、聲音感應(yīng)器、振動(dòng)感應(yīng)器、壓力感應(yīng)器、RFID讀寫器、二維碼識(shí)讀器等，完成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制功能，還包括數(shù)據(jù)接入到網(wǎng)關(guān)之前的傳感器網(wǎng)絡(luò)。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)。 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之一 —— RFID ? RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它通過射頻信號(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)別過程無(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。 ? RFID基本上由三部分組成：標(biāo)簽、讀寫器和天線。 ? 具體技術(shù)將在第 3章詳細(xì)介紹。 傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 ? 傳感器是機(jī)器感知物質(zhì)世界的“感覺器官”，可以感知熱、力、光、電、聲、位移等信號(hào)，為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的處理、傳輸、分析和反饋提供最原始的信息。 ? 傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的基本組成包括如下幾個(gè)基本單元：傳感單 元（由傳感器和 A/D轉(zhuǎn)換功能模塊組成 )、處理單元（包括 CPU、存儲(chǔ)器、嵌入式操作系統(tǒng)等）、通信單元（由無(wú)線通信模塊組成）及電源。此外，可以選擇的其他功能單元包括定位系統(tǒng)、移動(dòng)系統(tǒng)及電源自供電系統(tǒng)等。 傳感器網(wǎng)絡(luò)概述 ? 面向物聯(lián)網(wǎng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究包括以下方面： 1. 先進(jìn)測(cè)試技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控。 2. 智能化傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)研究。 3. 傳感器網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)及底層協(xié)議研究。 4. 對(duì)傳感器
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