【正文】 ks）綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實(shí)時(shí)檢測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，這些信息通過無線方式被發(fā)送，并以自組織多跳中繼 中繼：中繼是兩點(diǎn)間的一條傳輸信道，這兩點(diǎn)通常是交換中心。物聯(lián)網(wǎng)與泛在網(wǎng)概念的差異泛在網(wǎng)（Ubiquitous Network）是指基于個(gè)人和社會的需求，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間按需進(jìn)行的信息獲取、傳遞、存儲、認(rèn)知、決策、使用等服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)具有超強(qiáng)的環(huán)境感知、內(nèi)容感知及其智能性，為個(gè)人和社會提供凡在的、無所不含的信息服務(wù)和應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)感知層————網(wǎng)絡(luò)層————應(yīng)用層1. 感知層：智能終端和智能小物體（傳感器）。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，能大大促進(jìn)當(dāng)前以效率、節(jié)能、環(huán)保、安全、健康為可信的全球信息化發(fā)展，例如智能交通、電子醫(yī)療、智能電網(wǎng)等等技術(shù)應(yīng)用的成熟。其出彌遠(yuǎn)，其知彌少。通俗地講，物聯(lián)網(wǎng)就是萬物都可以上網(wǎng)，物體通過裝入射頻識別設(shè)備、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)或其他方式進(jìn)行連接，然后接入到互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，最終形成智能網(wǎng)絡(luò)，通過電腦或手機(jī)實(shí)現(xiàn)對物體的智能化管理。“三網(wǎng)結(jié)合”即傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)互相結(jié)合=物聯(lián)網(wǎng)。影響物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的因素 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議問題：在物聯(lián)網(wǎng)核心層面是基于TCP/IP，但在接入層面，協(xié)議類別繁多，GPRS、短信、傳感器、TDSCDMA、WCDMA、有線等等多種通道。方式傳送到用戶終端，從而實(shí)現(xiàn)物理世界、計(jì)算世界以及人類社會三元世界的連通。、互聯(lián)網(wǎng)和用戶界面等。兩大難點(diǎn)：一是天線尺寸應(yīng)為左右，尺寸越小價(jià)格約昂貴，使用的頻段越高；二是講笑調(diào)制、濾波、解調(diào)的能耗。 典型的MAC協(xié)議：SensorMAC(SMAC)、TimeoutMAC(TMAC)、XMAC、PMAC、Datagathering MAC(DMAC)、BerkeleyMAC(BMAC)、ZMAC等等。路由、查詢驅(qū)動(dòng)路由、層次式路由和洪泛式路由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的QoS分層的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議之傳輸層 傳輸層：OSI層模型中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)通信的最高層，又是面向網(wǎng)絡(luò)通信的低三層和面向信息處理的高三層之間的中間層。與網(wǎng)橋只是簡單地傳達(dá)信息不同，網(wǎng)關(guān)對收到的信息要重新打包，以適應(yīng)目的系統(tǒng)的需求。為什么TCP不適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？1. TCP對于融合掉的數(shù)據(jù)包，視為丟包而引發(fā)重傳，與上述第五點(diǎn)不兼容。TinyOS 用 nesC 重新編寫。 構(gòu)成, 它們裝配在一起 ( 配線 ) 構(gòu)成完整程序. 組件定義兩類域, 一類用于它們的描述 ( 包含它們的接口請求名稱) ，另一類用于它們的補(bǔ)充。可以由組件提供或使用。特定的原始事件與硬件中斷是關(guān)聯(lián)的 (這種關(guān)聯(lián)是由系統(tǒng)決定的,因此在本參考手冊中不作進(jìn)一步描述)。其良好的電源管理源于事件驅(qū)動(dòng)執(zhí)行模型，該模型也允許時(shí)序安排具有靈活性?；ヂ?lián)網(wǎng)是指將兩臺計(jì)算機(jī)或者是兩臺以上的計(jì)算機(jī)終端、客戶端、服務(wù)端通過計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的手段互相聯(lián)系起來的結(jié)果，人們可以與遠(yuǎn)在千里之外的朋友相互發(fā)送郵件、共同完成一項(xiàng)工作、共同娛樂。Zigbee技術(shù)優(yōu)勢：1. 低功耗：Zigbee藍(lán)牙WIFI2. 低成本：簡化協(xié)議3. 低速率：20~250kbit/s4. 近距離：10m~100m之間5. 短時(shí)延：響應(yīng)速度快，設(shè)備搜索時(shí)延一般為30ms，休眠激活時(shí)延15ms，設(shè)備信道接入時(shí)延15ms。Zigbee應(yīng)用領(lǐng)域Zigbee網(wǎng)絡(luò)的冗余、自組織和自愈能力適合于許多類型的應(yīng)用，主要包括數(shù)字家庭、工業(yè)控制和智慧交通等領(lǐng)域。 為什么要使用自組織網(wǎng)來通信？ 網(wǎng)狀網(wǎng)通信實(shí)際上就是多通道通信，在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場，由于各種原因，往往并不能保證每一個(gè)無線通道都能夠始終暢通，就像城市的街道一樣，可能因?yàn)檐嚨湥缆肪S 修等，使得某條道路的交通出現(xiàn)暫時(shí)中斷，此時(shí)由于我們有多個(gè)通道，車輛（相當(dāng)于我們的控制數(shù)據(jù)）仍然可以通過其他道路到達(dá)目的地。IEEE , WirelessHART, 和MiWi規(guī)范的基礎(chǔ)。通俗的講：一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)+多個(gè)路由器節(jié)點(diǎn)+n多個(gè)終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)=一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器：建立和配置網(wǎng)絡(luò)，它是網(wǎng)絡(luò)上的第一個(gè)設(shè)備，一旦網(wǎng)絡(luò)建立完成，網(wǎng)絡(luò)的后續(xù)操作不依賴這個(gè)協(xié)調(diào)器的存在。在這種網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器一般使用持續(xù)電力系統(tǒng)供電，而其他設(shè)備采用電池供電。當(dāng)然，這里還存在一些更深入的問題，一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器過期問題，如原有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器損壞或者能量耗盡；另一個(gè)是偶然因素造成多個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器競爭問題，如移動(dòng)物體阻擋導(dǎo)致一個(gè)FFD自己建立網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)移動(dòng)物體離開的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)中將出現(xiàn)多個(gè)協(xié)調(diào)器。（不同于星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之處）在這些協(xié)調(diào)器中，只有一個(gè)可以充當(dāng)整個(gè)點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。新加入的設(shè)備會將簇頭作為它的父設(shè)備加入到自己的鄰居列表中?！皫睌?shù)據(jù)由兩部分組成：幀頭和幀數(shù)據(jù)。所有的傳輸都必須在下一個(gè)信標(biāo)到來之前完成。數(shù)據(jù)傳輸模型網(wǎng)絡(luò)中存在3種類型的數(shù)據(jù)傳輸：1. 從設(shè)備向主協(xié)調(diào)器起發(fā)送數(shù)據(jù)；2. 主協(xié)調(diào)器向從設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)；3. 對等設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。3　 異構(gòu)接入：多種通信接入和承載方式融合在一起，實(shí)現(xiàn)無縫接入；任何對象（人或設(shè)備等）無論何時(shí)、何地都能通過合適的方式獲得所需的信息和服務(wù)?！　≡谶@個(gè)基本的框架內(nèi)，涉及到多種技術(shù)問題和選擇?！　C(jī)器(Machines)　　實(shí)現(xiàn)M2M的第一步就是從機(jī)器/設(shè)備中獲得數(shù)據(jù)，然后把它們通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去?！　?2) 可組裝硬件　　在M2M的工業(yè)應(yīng)用中，廠商擁有大量不具備M2M 通信和連網(wǎng)能力的設(shè)備儀器，可改裝硬件就是為滿足這些機(jī)器的網(wǎng)絡(luò)通信能力而設(shè)計(jì)的。智能傳感器（Smart Sensor）是指具有感知能力、計(jì)算能力和通信能力的微型傳感器。常用的技術(shù)如條形碼技術(shù)、射頻識別卡RFID技術(shù)（RadioFrequency Identification）等。尤其是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商，在推動(dòng)M2M技術(shù)應(yīng)用方面起著至關(guān)重要的作用，他們是M2M技術(shù)應(yīng)用的主要推動(dòng)者。典型產(chǎn)品如Nokia的M2M網(wǎng)關(guān)。交互流程和安全性要求。舉例：智能抄表 VPN屬于遠(yuǎn)程訪問技術(shù)，簡單地說就是利用公網(wǎng)鏈路架設(shè)私有網(wǎng)絡(luò)。有了VPN技術(shù)，用戶無論是在外地出差還是在家中辦公，只要能上互聯(lián)網(wǎng)就能利用VPN非常方便地訪問內(nèi)網(wǎng)資源，這就是為什么VPN在企業(yè)中應(yīng)用得如此廣泛。 2　 　 RFID（Radio Frequency Identification）標(biāo)簽也是一種傳感器技術(shù)，也可稱為射頻識別技術(shù)，他利用射頻信號通過空間電磁耦合實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息實(shí)現(xiàn)物體識別。目前中國有三大安防產(chǎn)業(yè)基地：以深圳、廣州為代表的珠江三角洲產(chǎn)業(yè)基地；以杭州、上海為代表的長江三角洲產(chǎn)業(yè)基地；以天津、北京為代表的京津環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)產(chǎn)業(yè)基地。數(shù)字電力系統(tǒng)是將信息技術(shù)和電網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的最原始最樸素的想法，同時(shí)也是中國智能電網(wǎng)的理念雛形和理論奠基石。北京建立了交通管理中心，上海實(shí)施了高架路速度管理和誘導(dǎo)以及可變標(biāo)志指引，青島建立了公交調(diào)試系統(tǒng)、長途管理系統(tǒng)等?，F(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為整合優(yōu)化資源，提升物流能力，促進(jìn)物流業(yè)與制造業(yè)良性互動(dòng)的重要途徑，同時(shí)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的平臺。每在疾病預(yù)防上投資一元，可以在將來節(jié)省數(shù)十元乃至上百元的醫(yī)療開支。物聯(lián)網(wǎng)作為一種融合發(fā)展的技術(shù)，其產(chǎn)業(yè)在自身發(fā)展的同時(shí)，同樣會帶來龐大的產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)。 —— RFID技術(shù)RFID定義 RFID(RadioFrequencyIdentification)是一種無線射頻識別技術(shù)，它是自動(dòng)識別技術(shù)的一種。射頻簡稱RF，射頻就是射頻電流，它是一種高頻交流變化電磁波的簡稱。 常用伴隨負(fù)載調(diào)制 負(fù)載調(diào)制：通過對電子標(biāo)簽振蕩回路的電參數(shù)按照數(shù)據(jù)流的節(jié)拍進(jìn)行調(diào)節(jié)，使電子標(biāo)簽阻抗的大小和相位隨之改變，從而完成調(diào)制的過程。典型的工作頻率：433MHZ、868MHZ、。典型的工作頻率：125KHZ、225KHZ、。 RFID涉及技術(shù)：接口設(shè)計(jì)，天線設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，高頻技術(shù)，電磁兼容性，半導(dǎo)體技術(shù)，數(shù)據(jù)保護(hù)和密碼學(xué)，電信，制造技術(shù)等。系統(tǒng)由一個(gè)詢問器（或閱讀器）和很多應(yīng)答器（或標(biāo)簽）組成?！　】傮w而言，全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還處于初級階段，但已具備較好的基礎(chǔ)。以每投入1 元健康監(jiān)測、預(yù)防換來10 元的醫(yī)療開支減少估算，預(yù)計(jì)每年節(jié)省的開支達(dá)6500 億元。人體健康監(jiān)測傳感器網(wǎng)絡(luò)主要可用于人體的監(jiān)護(hù)，生理參數(shù)的測量等，可以對于人體的各種狀況進(jìn)行監(jiān)控，將數(shù)據(jù)傳送到各種通信終端上。與此同時(shí)，有關(guān)單位還在積極進(jìn)行一些項(xiàng)目的開發(fā)，如清華大學(xué)、國家ITS 中心都在進(jìn)行智能車輛系統(tǒng)的開發(fā)。此外，國家電網(wǎng)在北京、天津、浙江、陜西等地的下屬各公司，都己分領(lǐng)域啟動(dòng)智能電網(wǎng)試點(diǎn)工作。而從技術(shù)和產(chǎn)品兩個(gè)層次來看，這幾大方面均有物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展空間。 3　 　 二維碼（2dimensional bar code）是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的；在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識讀以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理：二維條碼/二維碼能夠在橫向和縱向兩個(gè)方位同時(shí)表達(dá)信息，因此能在很小的面積內(nèi)表達(dá)大量的信息。大家都知道，到目前為止絕大部分計(jì)算機(jī)處理的都是數(shù)字信號。為了保證數(shù)據(jù)安全，VPN服務(wù)器和客戶機(jī)之間的通訊數(shù)據(jù)都進(jìn)行了加密處理。協(xié)議建立在UDP協(xié)議之上，效率高，流量小，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。大數(shù)據(jù)M2M中間件的標(biāo)準(zhǔn)化，能夠促使終端和業(yè)務(wù)對接的簡化，如同短信網(wǎng)關(guān)一樣，這樣大大簡化了業(yè)務(wù)開發(fā)和系統(tǒng)集成的復(fù)雜度。T Wireless的M2M 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃，Aeris的MicroBurst 無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等。網(wǎng)絡(luò)社會的成員除了原有人、計(jì)算機(jī)、IT設(shè)備之外，數(shù)以億計(jì)的非IT機(jī)器/設(shè)備正要加入進(jìn)來。典型產(chǎn)品如Intel的基于微型傳感器網(wǎng)絡(luò)的新型計(jì)算的發(fā)展規(guī)劃——智能微塵(Smart Dust)等?！　?3) 調(diào)制解調(diào)器（Modem）　　上面提到嵌入式模塊將數(shù)據(jù)傳送到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，起的就是調(diào)制解調(diào)器的作用。　　(1) 嵌入式硬件　　嵌入到機(jī)器里面，使其具備網(wǎng)絡(luò)通信能力?！　　?通信網(wǎng)絡(luò)——將信息傳送到目的地。7　 融合/協(xié)同：數(shù)字化、多媒體化的信息服務(wù)將融入人們的日常工作、生產(chǎn)、生活中，信息整合和服務(wù)協(xié)同是泛在服務(wù)的核心。3． 數(shù)據(jù)校驗(yàn)：16bit循環(huán)冗余檢驗(yàn)碼來保護(hù)幀中的信息。一個(gè)PAN協(xié)調(diào)器在一個(gè)超幀中最多能分配7個(gè)這樣的GTSs，并且一個(gè)GTSs可以占用多個(gè)時(shí)間槽（但是一個(gè)GTSs不可以橫跨兩個(gè)超幀）。在不活躍時(shí)段，協(xié)調(diào)器可能會進(jìn)入省電模式。 網(wǎng)絡(luò)功能簡介超幀結(jié)構(gòu) 超幀”這個(gè)概念在GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)里。星型網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)設(shè)備如果需要互相通信，都是先把各自的數(shù)據(jù)包發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，然后由網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器轉(zhuǎn)發(fā)給對方。地址模式：直接使用源/目的地址 星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在星型網(wǎng)絡(luò)的形成過程中，第一步就是建立網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。網(wǎng)絡(luò)中大部分設(shè)備都是精簡功能設(shè)備。任務(wù)組TG4定義的LRWPAN網(wǎng)絡(luò)的特征與傳感器網(wǎng)絡(luò)有很多相似之處，很多研究機(jī)構(gòu)把它作為傳感器的通信標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場，預(yù)先確定的傳輸路徑隨時(shí)都可能發(fā)生變化，或者因各種原因路徑被中斷了，或者過于繁忙不能進(jìn)行及時(shí)傳送。 zigbee組網(wǎng)模式（2） Zigbee自組織網(wǎng)ZigBee技術(shù)所采用的自組織網(wǎng)是怎么回事？舉一個(gè)簡單的例子就可以說明這個(gè)問題，當(dāng)一隊(duì)傘