【正文】 ” 核心技術(shù)為支撐，構(gòu) 建適合我國國情的、三網(wǎng)融合的、有線無線相結(jié)合的、全程全網(wǎng)的下一代廣播電視網(wǎng)絡(luò)。屬于信息處理層技術(shù)。行業(yè)的應(yīng)用還要更多涉及系統(tǒng)集成技術(shù)、資源打包技術(shù)等。 （一） M2M 的基本概念 首先， M2M 有以下三個(gè)基本特征： ① 數(shù) 據(jù)和節(jié)點(diǎn)（ DEP） ② 通信網(wǎng)絡(luò) ③ 數(shù)據(jù)融合點(diǎn)（ DIP）。這個(gè)解決方案也被稱為 “ 端對端的 M2M” 。在大多數(shù)的 MSM 應(yīng)用中，都有幾個(gè)DEP。例如可以形成一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器或特殊的軟件應(yīng)用在交通控制主機(jī)。就物理部分來說，這種網(wǎng)絡(luò)的建立可以使用局域網(wǎng) 、無線網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò) /ISDN，或者是類似的。 圖 基于 M2M 的監(jiān)控基礎(chǔ)架構(gòu) 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 圖 顯示了一個(gè)基于 M2M 的基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測的解決方案。這個(gè)應(yīng)用軟件用于數(shù)據(jù)集成點(diǎn)（ DIP）。這通常使得可能設(shè)想不同的通知方案。 RFID是一種利用電磁能量實(shí)現(xiàn)自動識別和數(shù)據(jù)捕獲技術(shù)，可以提供無人看管的自動監(jiān)視與報(bào)告作業(yè)。這些識別信息作為物體的特征數(shù)據(jù)被傳送到控制計(jì)算機(jī)作進(jìn)一步處理，從而完成與物體有關(guān)的信息查詢、統(tǒng)計(jì)、管理等應(yīng)用。安裝在物體表面的電子標(biāo)簽收到經(jīng)微波天線發(fā)出的查詢信號后，根據(jù)查詢信號中的命令要求，將標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息反射回微波天線 。通知接口發(fā)送各種消息（ SMS、電子郵件、自動發(fā)送傳真，或者撥打某個(gè)電話號碼和播放音頻文件）。 除了與 DEP 連接之外， DIP 監(jiān)控軟件還有另外兩個(gè)接口：配置接口和通知接口。任何潛在的故障 都能通過 DEP 被迅速監(jiān)測。個(gè)別子系統(tǒng)故障，整個(gè)應(yīng)用程序至少是一部分將受到損害。相反， DIP 和 DIP 之間的直接通信路線是被支持的，還有單個(gè) DEP 之間直接和間接的聯(lián)系，就像我們所熟知的 P2P（ PeertoPeer）聯(lián)系一樣。雖說是這樣，但是可以設(shè)想M2M 應(yīng)用有多個(gè) DIP。 圖 M2M 的基本概念 ： 一般而言，一個(gè)數(shù)據(jù)端點(diǎn)（ DEP）指的是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，一個(gè)連接到程序或者是更高層次子系統(tǒng)的端點(diǎn)。例如，一個(gè)完整的過程（ X）到一個(gè) IT 應(yīng)用（ Y）。 “M2M” 是 “Machine toMachine” 的縮寫，用來表示機(jī)器對機(jī)器之間的連接與通信。 核心技術(shù)之應(yīng)用層：垂直行業(yè)應(yīng)用、系統(tǒng)集成、資源打包 應(yīng)用層主要是根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，開發(fā)各類的行業(yè)應(yīng)用解決方案，將物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢與行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營、信息化管理、組織調(diào)度結(jié)合起來，形成各類的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，構(gòu)建智能化的行業(yè)應(yīng)用。 ERP 技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息處理層技術(shù)。雖然 GPRS 是作為現(xiàn)有 GSM 網(wǎng)絡(luò)向第三代移動通信演變的過渡技術(shù)，但是它在許多方面都具有顯著的優(yōu)勢。 ② .3G 網(wǎng)絡(luò) 3G 是英文 the 3rd Generation 的縮寫，指第三代移動通信技術(shù)。 GPRS 技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息匯總層技術(shù)。 ② .WiFi WiFi（ Wireless Fidelity，無線保真技術(shù)）是一種基于接入點(diǎn)（ Access Point）的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，目前已有一定規(guī)模的布設(shè)，在部分應(yīng)用中與傳感器相結(jié)合。 ④ .GPS 技術(shù) 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 GPS 技術(shù)又稱為全球定位系統(tǒng)，是具有海、陸、空全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。在國內(nèi)， RFID 已經(jīng)在身份證、電子收費(fèi)系統(tǒng)和物流管理等領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用。 以下是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的五大核心技術(shù)： 核心技術(shù)之感知層：傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、二維碼技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)和 GPS 技術(shù) ① .傳感器技術(shù) 傳感技術(shù)同計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 ,提供對物理信道訪問控制、復(fù)用 ,在鏈路層安全、可靠、高效傳遞數(shù)據(jù)的功能 ,具有較為完整的可靠性、安全性控制能力 ,可以提供服務(wù)質(zhì)量的保證 。這樣 ,通過 CPS 網(wǎng)關(guān) ,可以在應(yīng)用層與互聯(lián)網(wǎng)連接 ,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)之間信息傳遞 ,以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之間的互通、互連和互操作。配置的數(shù)據(jù)鏈路協(xié) 議也應(yīng)該是面向物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 ,可以保證可靠、高效、節(jié)能地 采集、傳遞和查詢信息 ,滿足物聯(lián)網(wǎng)結(jié)點(diǎn)交互的應(yīng)用需求。 由于物聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)性 ,我們建議的通用物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)由 3部分構(gòu)成 :無源 CPS結(jié)點(diǎn)與有源 CPS 結(jié)點(diǎn)互連結(jié)構(gòu) ,有源 CPS 結(jié)點(diǎn)與有源 CPS 結(jié)點(diǎn)互連結(jié)構(gòu) ,有源 CPS 結(jié)點(diǎn)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)點(diǎn)互連結(jié)構(gòu)。 互聯(lián)網(wǎng) CPS結(jié)點(diǎn) ,具備聯(lián)網(wǎng)和控制能力的計(jì)算系統(tǒng) ,這是物聯(lián)網(wǎng)的信息中心和控制中心 ,例如具有物聯(lián)網(wǎng)安全性、可靠性要求的 ,能夠提供時(shí)間和空間約束服務(wù)的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)點(diǎn)就是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng) CPS 結(jié)點(diǎn)。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 物聯(lián)網(wǎng)結(jié)點(diǎn)類型與特征 無源 CPS 結(jié)點(diǎn) ,就是具有電子標(biāo)簽的物品 ,這是物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)量最多的結(jié)點(diǎn) ,例如攜帶電子標(biāo)簽的人可以成為一個(gè)無源 CPS 結(jié)點(diǎn)。 以上羅列的是通用物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)類型集合 ,根據(jù)不同領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求 ,以上服務(wù)類型可以進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展或裁剪。 ② 信息類服務(wù) :信息采集、存儲和查詢 。 ④ 安全性原則 ,物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)必須能夠防御大范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)攻擊 。EPC2global委托全球著名的域名服務(wù)機(jī)構(gòu) VeriSign (威瑞信 )公司提供 ONS 全球服務(wù) ,全球至少有 10 個(gè)數(shù)據(jù)中心提供 ONS 服務(wù)。 EPC 中間件 ,這EPC 網(wǎng)絡(luò)包括 3 個(gè)層次 : ① 實(shí)體和內(nèi)部層次 ,該層由 EPC、 RFID 標(biāo)簽、 RF ID 閱讀器、 EPC 中間件組成。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 圖 一種聯(lián)網(wǎng)的自主體系結(jié)構(gòu) 這里自主特征主要由 STP /SP 協(xié)議棧和智能層取代傳統(tǒng)的 TCP / IP 協(xié)議棧 ,如圖 所示 ,這里的 STP 和 SP 分別表示智能傳送協(xié)議 ( Smart TransportProtocol)和智能協(xié)議 ( Smart Protocol) ,物聯(lián)網(wǎng)結(jié)點(diǎn)的智能層主要用于協(xié)商交互結(jié)點(diǎn)之間 STP /SP 的選擇 ,用于優(yōu)化無線鏈路之上的通信和數(shù)據(jù)傳送 ,滿足異構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)的需求。 物聯(lián)網(wǎng)的自主體系結(jié)構(gòu)如圖 所示 ,包括了數(shù)據(jù)面、控制面、知識面和管理面 ,數(shù)據(jù)面主要用于數(shù)據(jù)分組的傳遞 。這是一個(gè)以用戶為中心的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) ,試圖把互聯(lián)網(wǎng)中成功的、面向信息獲取的萬維網(wǎng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)移植到物聯(lián)網(wǎng)上 ,用于簡化物聯(lián)網(wǎng)的信息發(fā)布和獲取。人類社會目前遇到的問題是 :恐怖活動和信任危機(jī) ,物聯(lián)網(wǎng)目前急需的應(yīng)用在于安防監(jiān)控、物品身份鑒別。這相當(dāng)于給物品賦予了嘴巴、耳朵和手，既能向網(wǎng)絡(luò)表達(dá)自己的各種信息，又能接收網(wǎng)絡(luò)的控制命令，完成相應(yīng)動作。 ② 感知層 感知層是讓物品說話的先決條件，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、身份標(biāo)識、位置信息、音頻、視頻數(shù)據(jù)等。 ② 網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層完成大范圍的信息溝通，主要借助于已有的廣域網(wǎng)通信系統(tǒng) (如 PSTN網(wǎng)絡(luò)、 2G/3G移動網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等 )，把感知層感知到的信息快速、可靠、安全地傳送到地球的各個(gè)地方，使 物品能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大范圍的通信，以實(shí)現(xiàn)在地球范圍內(nèi)的通信。 二、 物流系統(tǒng)的組成 雖然物聯(lián)網(wǎng)的定義目前沒有統(tǒng)一的說法，但物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系 結(jié)構(gòu)基本得到統(tǒng)一認(rèn)識，分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三個(gè)大層次。 第二節(jié) 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)簡介 一、 物聯(lián)網(wǎng)的定義 物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)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(dú)立尋址的普通物理對象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。 五是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈逐步形成，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域逐漸明朗?！爸腔鄢鞘小苯ㄔO(shè)是中國城市化推進(jìn)到一定水平的必然產(chǎn)物，對目前剛剛起步的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 發(fā)展意義重大。 三是民眾的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)大。 2020 年將會出現(xiàn)一些所謂的標(biāo)準(zhǔn)。隨著，地方政府、中國物聯(lián)網(wǎng) (RFID、傳感網(wǎng)、智能通訊 )產(chǎn)業(yè)各大聯(lián)盟和國內(nèi)外企業(yè)、機(jī)構(gòu)的鼎力支助，關(guān)于民眾的應(yīng)用示范將會逐步擴(kuò)大。 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 二 、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨 全球通信網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)歷了幾十年快速發(fā)展之后，已經(jīng)可以基本滿足人與人隨時(shí)隨地溝通的需要，而物與物、物與人的通信及上層應(yīng)用這種物聯(lián)網(wǎng)的基本發(fā)展需求正涌現(xiàn)出來。 2020 年 11 月 IBM 提出“智慧的地球”概念，即“互聯(lián)網(wǎng) +物聯(lián)網(wǎng) =智慧地球”，以此做為經(jīng)濟(jì)振興戰(zhàn)略。 2020 年日本總務(wù)省提出 uJapan 構(gòu)想中，希望在 2020 年將日本建設(shè)成一個(gè)“ Anytime， Anywhere， Anything， Anyone”都可以上網(wǎng)的環(huán)境。因此加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，更加完善物聯(lián)網(wǎng)各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的及時(shí)更新，才能體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)對人們的需求。這個(gè)概念的產(chǎn)生是 1999 年在美國召開的移動計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)國際會議由 MIT AutoID中心的Ashton 教授在研究 RFID 時(shí)最早提出 來的。 最后，展望了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的前景以及對人類的生活、工業(yè)發(fā)展、科技進(jìn)步的促進(jìn)作用。 本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念、原理以及物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。 第十五周：修改論文 主 要 參 考 文 獻(xiàn) [1] 馬華東．物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究［ R］．北京：北京郵電大學(xué)， 2019． [2] 沈蘇彬，宗平，毛燕琴等．物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)研究［ J］．南京：南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)， 2020， 29（ 6）： 1— 11 [3] 劉化君．物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究［ J］．中國新通信， 2020． 5． [4] 鄒生，何新華．物流信息化與物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)［ M］．北京：電子工業(yè)出版社， 2020． 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室主任簽字：