物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用74(文件)
【正文】 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(guān)政策。 而在 《 國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃 (2023－ 2023 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。 （ 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。 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。 網(wǎng)絡(luò)層 ? 網(wǎng)絡(luò)層，即進(jìn)行信息交換的通信網(wǎng)絡(luò)，包括有 Inter、 WIFI網(wǎng)以及無線通信網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)。 33 物聯(lián)網(wǎng)概述 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu) EPC物聯(lián)網(wǎng) 核心技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 糧食倉儲物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)思路 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用 34 EPC物聯(lián)網(wǎng)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 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(xué)術(shù)界的重視，在需求和研發(fā)的相互推勱下，迅速熱遍全球。它由 EPC編碼體系、 RFID系統(tǒng)及信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三個部分組成，主要包括六個方面： EPC編碼、 EPC標(biāo)簽、讀寫器、 EPC中間件、對象名稱解析服務(wù)（ ONS）和 EPC信息服務(wù)（ EPCIS）。這類標(biāo)識又分為 96位和 64位兩種 。 RFID定義 ? 電子標(biāo)簽：由芯片和標(biāo)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(jìn)行通信； ? 讀寫器：讀取 (在讀寫卡中還可以寫入 )標(biāo)簽信息的設(shè)備 ； ? 天線：可以內(nèi)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。 19701980年：射頻識別技術(shù)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(shù)測試得到加速。 至今，射頻識別技術(shù)的理論得到豐富和完善。 若為讀命令，控制邏輯電路則從存儲器中讀取有關(guān)信息，經(jīng)加密、編碼、調(diào)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(jìn)行解調(diào)、解碼、解密后送至信息系統(tǒng)進(jìn)行處理。 物流 ? 商品的銷售數(shù)據(jù)實時統(tǒng)計，補(bǔ)貨，防盜 零售 ? 生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控，質(zhì)量追蹤，自動化生產(chǎn) 制造業(yè) ? 自動化生產(chǎn)，倉儲管理，品牌管理，單品管理，渠道管理 服裝業(yè) ? 醫(yī)療器械管理，病人身份識別，嬰兒防盜 醫(yī)療 ? 電子護(hù)照，身份證，學(xué)生證等各種電子證件。 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。 RFID不 WSN可以在兩個丌同的層面迚行融合：物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下RFID不 WSN的融合，傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下 RFID不 WSN的融合。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、濕度戒該區(qū)域有害物的數(shù)量，以確保葡萄可以健康生長。 葡萄園環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)示意圖 60 61 ? 上海浦東國際機(jī)場防入侵系統(tǒng)鋪設(shè)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。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(jī)警，研究人員無法采用通常方法迚行跟蹤觀察。 健 康 參 數(shù) ：1 ） 體 溫2 ） 血 壓3 ） 心 電 圖4 ） 血 氧 監(jiān) 測因 特 網(wǎng)醫(yī) 院63 64 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)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幵不 111 112等交互，實現(xiàn)探頭不探頭之間、探頭不人、探頭不報警系統(tǒng)之間的聯(lián)勱，從而構(gòu)建和諧安全的城市生活環(huán)境。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(hù)對象當(dāng)中，無需拉線鉆孔，便可有效地對建筑物迚行長期的監(jiān)測?，F(xiàn)在該項目已在佛羅里達(dá)宇航中心的環(huán)境監(jiān)測項目中迚行測試和完善。 文物保護(hù) 66 67 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 探索外部星球一直是人類夢寐以求的理想，借劣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(jì)可行的方案。 ? 數(shù)字家庭的四大功能：信息、通信、娛樂和生活。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。 機(jī)場防入侵 ? 江西省電網(wǎng)對分布在全省范圍內(nèi)的 2萬臺配電變壓器安裝傳感裝置，對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，實現(xiàn)用電檢查、電能質(zhì)量監(jiān)測、負(fù)荷管理、線損管理、需求側(cè)管理等高效一體化管理，一年來降低電損 。通過長年的數(shù)據(jù)記錄以及相關(guān)分析，便能精確的掌握葡萄酒的質(zhì)地不葡萄生長過程中的日照、溫度、濕度的確切關(guān)系。我國已有 10億存櫛勱物貼上了這種二維碼。 49 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)： WSN通信 WSN在無線通信框架中的位置 50 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)： WSN融合 WSN和其它無線通信技術(shù)的融合 多點對多點 51 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)： 應(yīng)用前景 52 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù) RFID側(cè)重于識別，能夠?qū)崿F(xiàn)對目標(biāo)的標(biāo)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)成本較高的丌足；WSN側(cè)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幵丌具有節(jié)點標(biāo)識功能。 傳感器 ? 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（ 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(luò)系統(tǒng)， 其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息， 它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集量化、處理融合和傳輸應(yīng)用。若經(jīng)判斷其對應(yīng)密碼和權(quán)限不符，則返回出錯信息。 41 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。 19801990年：射頻識別技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段，各種規(guī)模應(yīng)用開始出現(xiàn)。 19501960年：早期射頻識別技術(shù)的探索階段，主要處于實驗室實驗研究。客戶端模塊主要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng) EPC標(biāo)簽信息向指定 EPCIS服務(wù)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(diào)用通用數(shù)據(jù)生成針對每一個產(chǎn)品的屬性信息，幵將其存儲于 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(quán)限，訪問相應(yīng)的 PML文檔，生成 HTML文檔，返回給客戶端。目前，日本支持的 UID（ Universal Identification，泛在識別）標(biāo)準(zhǔn)和歐美支持的 EPC（ Electronic Product Code，電子產(chǎn)品碼）標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)今影響力最大的兩大標(biāo)準(zhǔn)，我國的 RFID標(biāo)準(zhǔn)還未形成。這里著重介紹 EPC物聯(lián)網(wǎng)。 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(nèi)容的核心和關(guān)鍵字。 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(luò)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(yùn)營商來說是一大挑戰(zhàn)。 （ 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。中國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會于 2023年成立了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)項目組。 2023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(luò)，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(shù)的廣泛滲透和高度應(yīng)用將催生出一批新增長點。 2023 年 8月 7日 ? 溫家寶在無錫視察中科院 “物聯(lián)網(wǎng) ”技術(shù)研發(fā)中心時指出，要盡快突破核心技術(shù)，把傳感技術(shù)和 TD的發(fā)展結(jié)合起來。 24 物聯(lián)網(wǎng)（ IOT）的特征 全面感知 可靠傳輸
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