【正文】 作系統(tǒng) 簡介 　TinyOS的構(gòu)件包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、分布式服務(wù)器、傳感器驅(qū)動及數(shù)據(jù)識別工具?；ヂ?lián)網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng)：（internet）互聯(lián)網(wǎng)，即廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)及單機(jī)按照一定的通訊協(xié)議組成的國際計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。簡而言之，Zigbee就是一種便宜的、低功耗的近距離無線組網(wǎng)技術(shù)。并對網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和API進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。這就是自組織網(wǎng)。它屬于IEEE 。Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可分為協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備3種。在星型結(jié)構(gòu)中，所有設(shè)備都與中心設(shè)備PAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器通信。如果沒有收到回應(yīng)，或者認(rèn)證過程不成功，這個FFD設(shè)備就可以建立自己的網(wǎng)絡(luò)，并且成為這個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。任意一個FFD都可以充當(dāng)RFD協(xié)調(diào)器或者網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，為其他設(shè)備提供同步信息。如果請求被允許，則該設(shè)備將作為簇的子設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的鄰居列表。超幀 幀：在數(shù)據(jù)和數(shù)字通信中，按某一標(biāo)準(zhǔn)預(yù)先確定的若干比特或字段組成的特定的信息結(jié)構(gòu)。任何設(shè)備想要在一個超幀內(nèi)的競爭訪問時段（CAP）通信必須使用開槽的CSMA/CA（載波監(jiān)聽碰撞避免）機(jī)制。同樣，GTSs時段的數(shù)據(jù)也必須在下一個超幀到來前傳輸。2　 自組織：節(jié)點可以動態(tài)、智能地接入網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)具有分布式、自恢復(fù)能力。M2M硬件架構(gòu)　一、M2M 系統(tǒng)框架　　從數(shù)據(jù)流的角度考慮，在M2M技術(shù)中，信息總是以相同的順序流動?！　　?應(yīng)用——對獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行加工分析，為決策和控制提供依據(jù)。Sony Ericsson 的 GR 48和GT 48；Motorola的G18/G20 for GSM，C18 for CDMA；Siemens 的用于GSM網(wǎng)絡(luò)的TC4TC35i、MC35i 嵌入模塊。　　(4) 傳感器　　傳感器可分成普通傳感器和智能傳感器兩種。　　(5) 識別標(biāo)識（Location Tags）　　識別標(biāo)識如同每臺機(jī)器、每個商品的“身份證”，使機(jī)器之間可以相互識別和區(qū)分?！　≡贛2M技術(shù)框架中的通信網(wǎng)絡(luò)中，有兩個主要參與者，他們是網(wǎng)絡(luò)運營商和網(wǎng)絡(luò)集成商。主要的功能是完成不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。3GPPETSIITUP165~168M2M應(yīng)用通信協(xié)議 M2M終端設(shè)備與M2M平臺之間的通信協(xié)議：實現(xiàn)M2M終端設(shè)備遠(yuǎn)程管理、遠(yuǎn)程維護(hù)、通信接入、M2M終端設(shè)備與M2M平臺間的應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸以及M2M終端設(shè)備之間借助M2M平臺轉(zhuǎn)發(fā)、路由所實現(xiàn)的端到端數(shù)據(jù)通信等功能而需要的通信報文結(jié)構(gòu)。M2M應(yīng)用 IPV6與第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)為打造一個M2M時代提供了強(qiáng)有力的支持，而M2M的蘇據(jù)通信及其所帶來的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，則會成為移動通信網(wǎng)絡(luò)新的業(yè)務(wù)增長點，成為移動通信系統(tǒng)爭奪的下一個巨大市場。即：VPN實質(zhì)上就是利用加密技術(shù)在公網(wǎng)上封裝出一個數(shù)據(jù)通訊隧道。目前傳感器技術(shù)已滲透到科學(xué)和國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，在工農(nóng)生產(chǎn)、科學(xué)研究及改善人民生活等方面，起著越來越重要的作用。 物聯(lián)網(wǎng)在我國的結(jié)構(gòu) 1）、 智能安防　　中國安防電子市場的快速發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)面向安防領(lǐng)域滲透發(fā)展提供了良好的環(huán)境。綜觀中國智能電網(wǎng)理論和實踐發(fā)展歷程，中國智能電網(wǎng)研究起步相對較早，早在2000 年，盧強(qiáng)院士就提出“數(shù)字電力系統(tǒng)”（DPS）的概念。 　　3）、智能交通 一些具體城市的ITS智能交通系統(tǒng) （Intelligent Transport System，簡稱ITS） 建設(shè)顯示出中國在ITS 建設(shè)方面取得的初步成果。物流產(chǎn)業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的結(jié)合發(fā)展已經(jīng)成為趨勢。目前研究認(rèn)為，人體上或者內(nèi)部大約可以布置10－20 個各類傳感器。 　 結(jié)論　　物聯(lián)網(wǎng)本身并不是全新的技術(shù)，而是在原有基礎(chǔ)上的提升、匯總和融合?！　‰S著發(fā)達(dá)國家和地區(qū)紛紛出臺物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)政策進(jìn)行戰(zhàn)略布局，希望在新一輪信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中搶占先機(jī)，全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢，這樣的增長態(tài)勢持續(xù)下去，未來10 年全球的物聯(lián)網(wǎng)無疑都將實現(xiàn)數(shù)量和質(zhì)量的飛躍，實現(xiàn)大規(guī)模普及和商用，走進(jìn)普通人家。RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻 射頻：，表示可以輻射到空間的電磁頻率，頻率范圍從300KHz～30GHz之間。 RFID基本部件原理框圖標(biāo)簽與閱讀器之間傳遞信息的耦合技術(shù)（1） 感應(yīng)耦合：多為電感耦合，前向調(diào)制 調(diào)制：調(diào)制（modulation）就是對信號源的信息進(jìn)行處理加到載波上，使其變?yōu)檫m合于信道傳輸?shù)男问降倪^程，就是使載波隨信號而改變的技術(shù)。一般適用于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識別系統(tǒng)。識別距離小于1m，典型作用距離為10㎝~20㎝。 基本組成部分 應(yīng)答器：由天線，耦合元件及芯片組成，一般來說都是用標(biāo)簽作為應(yīng)答器，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象。 硬件部分：電子標(biāo)簽、閱讀器、天線、主機(jī)/負(fù)責(zé)捕獲和識別數(shù)據(jù) 射頻識別系統(tǒng) 軟件部分：RFID系統(tǒng)軟件、中間件和應(yīng)用軟件/負(fù)責(zé)管理和處理數(shù)據(jù)傳輸 工作原理 RFID主要核心部件是電子標(biāo)簽，直徑不足2㎜，數(shù)據(jù)量高達(dá)2^96以上。未來幾年，全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將出現(xiàn)快速增長，2010 年全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1000 億美元，據(jù)估計，2013 年將超過1700 億美元，年增長率接近30%?！　≈悄茚t(yī)療是物聯(lián)網(wǎng)的重要研究領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)利用傳感器等信息識別技術(shù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備間的互動。監(jiān)控的對象不一定是病人，也可以是正常人。物聯(lián)網(wǎng)在交通行業(yè)的主要應(yīng)用場景包括：不停車收費系統(tǒng)（ETC）、車輛定位與調(diào)度、車輛智能導(dǎo)航以及道路交通狀況實時監(jiān)控。2010 年4 月，南京江寧經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)與國內(nèi)四家智能電網(wǎng)企業(yè)簽訂合作協(xié)議，1000 多畝智能電網(wǎng)與低碳經(jīng)濟(jì)示范園區(qū)開工建設(shè)。隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，智能建筑、大型公共場所、商嘗新型社區(qū)、工廠企業(yè)等的大量增加，以及居民消費水平和結(jié)構(gòu)的變化，人們對安防產(chǎn)品的需求不斷提高，此外，安防產(chǎn)品本身正在朝向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、移動化、集成化與自動化的不斷發(fā)展，所以未來中國安防電子市場的需求將會不斷釋放，產(chǎn)品將持續(xù)升級，這將會使得物聯(lián)網(wǎng)面向安防領(lǐng)域滲透發(fā)展面臨良好的機(jī)遇。與RFID相比，二維碼最大的優(yōu)勢在于成本較低，一條二維碼的成本僅為幾分錢。自從有計算機(jī)以來就需要傳感器把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號計算機(jī)才能處理。有了數(shù)據(jù)加密，就可以認(rèn)為數(shù)據(jù)是在一條專用的數(shù)據(jù)鏈路上進(jìn)行安全傳輸，就如同專門架設(shè)了一個專用網(wǎng)絡(luò)一樣。 WMMP（Wireless MachinetoMachine Protocol，無線機(jī)器通信協(xié)議） WMMP協(xié)議是為實現(xiàn)M2M業(yè)務(wù)中M2M終端與M2M平臺之間、M2M終端之間、M2M平臺與應(yīng)用平臺之間的數(shù)據(jù)通信過程而設(shè)計的應(yīng)用層協(xié)議。 統(tǒng)一接口 統(tǒng)一接口 M2M終端 M2M業(yè)務(wù)平臺 M2M業(yè)務(wù)應(yīng)用二、M2M總體技術(shù)（1） 業(yè)務(wù)層技術(shù)（2） 移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（3） IP與承載網(wǎng)技術(shù)（4） 蜂窩接入技術(shù)（5） 傳感網(wǎng)技術(shù) M2M技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 物聯(lián)網(wǎng)中無數(shù)個傳感器形成M2M互聯(lián)后就要涉及互聯(lián)網(wǎng)、無線通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通問題，都需要相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)指引?！　≈虚g件(Middleware)　　中間件包括兩部分：M2M網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)收集/集成部件。隨著M2M技術(shù)的發(fā)展，這些新成員的數(shù)量和其數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)流量將會迅速地增加?！　∧壳爸悄芪m面臨的最具挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題之一是如何在低功耗下實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。如果要將數(shù)據(jù)通過公用電話網(wǎng)絡(luò)或者以太網(wǎng)送出，分別需要相應(yīng)的Modem。常見的產(chǎn)品是支持GSM/GPRS或CDMA無線移動通信網(wǎng)絡(luò)的無線嵌入數(shù)據(jù)模塊。在整個M2M技術(shù)框架中處于核心地位。8　 安全： M2M業(yè)務(wù)應(yīng)提供從機(jī)器終端設(shè)備到應(yīng)用服務(wù)的端到端的安全傳輸保證。安全性（P132）Zigbee協(xié)議棧（略）Zigbee應(yīng)用舉例煤礦安全系統(tǒng)（P154） —— M2M技術(shù)M2M解析M——指帶有傳感能力和網(wǎng)絡(luò)功能的各種設(shè)備（電網(wǎng)、公路、交通、油田等）M——指各個行業(yè)的智能應(yīng)用和控制系統(tǒng)（計算、存儲、軟件）M2M的本質(zhì)：信息基礎(chǔ)設(shè)施和實體基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)合，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和IT技術(shù)實現(xiàn)智能化，從而解決各個行業(yè)面臨的“效率、安全、成本、環(huán)保”等一系列的問題。雖然超幀中可以有7個多的GTSs時段，但是超幀中絕大多數(shù)時段還是留給了聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備或想要聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備用于競爭訪問時段（CAP）。在超幀結(jié)構(gòu)的16個時間槽中，第一個時間槽傳輸?shù)氖切艠?biāo)幀，如果協(xié)調(diào)器不想使用超幀結(jié)構(gòu)，那么他可以關(guān)閉信標(biāo)的傳輸。其中包含51個復(fù)幀；一個復(fù)幀長度為120ms，其中包含26個幀。鄰近設(shè)備收到信標(biāo)幀后，就可以申請加入該簇。對等（點對點）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的產(chǎn)生同樣由上層協(xié)議規(guī)定，比如把某個信道上第一個開始通信的設(shè)備作為該信道上的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議器。任何一個FFD設(shè)備都有成為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的可能，一個網(wǎng)絡(luò)如何確定自己的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器由上層協(xié)議決定。路由節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點才具有轉(zhuǎn)發(fā)功能。標(biāo)準(zhǔn)作為物理層和MAC層標(biāo)準(zhǔn)。動態(tài)路由結(jié)合網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，就可以很好解決這個問題，從而保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。而且，由于人員的移動，彼此間的聯(lián)絡(luò)還會發(fā)生變化。Zigbee聯(lián)盟 聯(lián)盟制定了IEEE ，具有高可靠、高性價比、低功耗的網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層開發(fā)。與移動通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)不同的是，ZigBee網(wǎng)絡(luò)主要是為工業(yè)現(xiàn)場自動化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立，每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不僅本身可以作為監(jiān)控對象，例如其所連接的傳感器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，還可以自動中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳過來的數(shù)據(jù)資料。在我國，電信網(wǎng)是指原郵電部建設(shè)、管理的網(wǎng)，如傳統(tǒng)的電話交換網(wǎng)(PSTN)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)、幀中繼網(wǎng)(FR)、ATM網(wǎng)等。這方面的一例子是 nesC 的編譯時間數(shù)據(jù)競爭監(jiān)視器。 他們的完成由一個事件( 發(fā)送完成)標(biāo)志。 接口 接口：一系列聲明的有名函數(shù)集合，同時接口也是連接不同組件的紐帶。方法則是組件的一些簡單而可見的功能。有限：所有的安全機(jī)制都需要引入控制保溫或者增加數(shù)據(jù)包長度，這必將增加節(jié)點的能量消耗。4. 傳感器節(jié)點易損，造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛡鬏斅窂絼×易兓?。網(wǎng)關(guān)在傳輸層上以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，僅用于兩個高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的比較和為其設(shè)計專用協(xié)議所需考慮的方面如下表1和表2 所示。在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，數(shù)據(jù)鏈路層的媒體接入控制協(xié)議（MAC)協(xié)議直接控制無線通信模塊的工作，建立點到點或者點到多點的通信鏈路，與傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議不同，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議要考慮節(jié)點功耗問題。變化劇烈 節(jié)點資源受限（為了降低成本導(dǎo)致的） 節(jié)點不必具有全局ID（不用關(guān)心單個節(jié)點信息） 以數(shù)據(jù)為中心（節(jié)點可隨機(jī)部署，節(jié)點部署位置信息不是很重要）其典型應(yīng)用有：軍事應(yīng)用、搶險救災(zāi)、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療保健等無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議分層以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的集合，是對網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成功能的定義和描述。 圖21 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點結(jié)構(gòu)sink在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點通過各種方式大量部署在被感知對象內(nèi)部或附近。 —— 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN,Wireless 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