物聯(lián)網(wǎng)的介紹及相關(guān)應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-26 15:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 問(wèn)題。RFID（Radio Frequency Identification）無(wú)線(xiàn)射頻身份識(shí)別。 它是一種非接觸式的識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)可以自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)并采集其中的數(shù)據(jù)，識(shí)別過(guò)程中無(wú)須人工干預(yù)。 RFID 標(biāo)簽技術(shù)具有對(duì)物體的唯一標(biāo)識(shí)能力，可以保證物體在通信或信息處理過(guò)程中正確的定位和管理。目前，RFID 研究主要集中在 RFID 天線(xiàn)技術(shù)、防沖突算法、RFID 的安全與隱私。 RFID 是構(gòu)建物理世界和數(shù)字世界的橋梁，我國(guó)在 RFID 芯片技術(shù)、系統(tǒng)安全等核心技術(shù)還處于起步階段，存在大量的挑戰(zhàn)，盡管在一些研究上取得了很多進(jìn)步，但還有一些核心關(guān)鍵技術(shù)需要我們進(jìn)一步的研究。 此外，基于 TCP/IP 的 Ipv6 地址技術(shù)采用無(wú)狀態(tài)的地址分配方案來(lái)解決海量地址的高效率分配，可以滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)地址的龐大需求。 標(biāo)識(shí)的必要性 REID標(biāo)識(shí)分配的成功經(jīng)驗(yàn) 感知技術(shù)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、獲取、傳輸、處理、應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，其中數(shù)據(jù)的獲取是物聯(lián)網(wǎng)智能信息化的重要環(huán)節(jié)之一，沒(méi)有它，物聯(lián)網(wǎng)也就成了無(wú)水之源、無(wú)本之木。 在物聯(lián)網(wǎng)中，終端數(shù)據(jù)的獲取主要是通過(guò) RFID、傳感器、紅外感知設(shè)備、全球定位系統(tǒng)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。傳感器(sensor)可以探測(cè)包括熱、力、光、電、聲等外部環(huán)境信號(hào)，為物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)的傳遞、加工、應(yīng)用提供原始數(shù)據(jù)。 它實(shí)現(xiàn)對(duì)象目標(biāo)動(dòng)態(tài)信息的獲取，使“物”具有了感知外部世界的能力，因此，我們可以將 RFID 比作人體的“眼睛”，而傳感器可以視為“皮膚”，RFID 解決“Who”，實(shí)現(xiàn)物體的識(shí)別，而傳感器解決“How”，實(shí)現(xiàn)物體的感知。目前，面向物聯(lián)網(wǎng)的 WSN 研究方向主要有以下幾個(gè)方面：1) WSN 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)的采集過(guò)程主要是通過(guò)控制各種傳感設(shè)備收集周?chē)h(huán)境信息， 通過(guò)相應(yīng)的 WSN 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將數(shù)據(jù)傳遞到附近的匯聚（sink）節(jié)點(diǎn)，最終通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)交付給應(yīng)用層的用戶(hù)，因此，WSN 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一，WSN 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)目標(biāo)是在滿(mǎn)足應(yīng)用需求的同時(shí)，盡量減少網(wǎng)絡(luò)額外開(kāi)銷(xiāo)，提高系統(tǒng)吞吐率，提高資源的整體利用率。 目前絕大多數(shù) WSN 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究主要集中在路由層和 MAC 層。2) WSN 支撐技術(shù)研究WSN 是一個(gè)多學(xué)科交叉的領(lǐng)域，除了基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議外，還應(yīng)有廣泛的支撐技術(shù)來(lái)更好的實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中各種應(yīng)用。 WSN 支撐技術(shù)有時(shí)間同步、節(jié)點(diǎn)定位、數(shù)據(jù)融合、服務(wù)質(zhì)量保證、網(wǎng)絡(luò)管理等。 針對(duì)不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，我們會(huì)對(duì)這些支撐技術(shù)提出不同的要求，例如，多傳感器的協(xié)作感知、數(shù)據(jù)壓縮與融合主要是建立在時(shí)間同步基礎(chǔ)上，節(jié)點(diǎn)定位主要應(yīng)用在測(cè)距定位、物品跟蹤等領(lǐng)域。3) WSN 安全性研究。由于 WSN 中無(wú)線(xiàn)信道的廣播特性以及自組織網(wǎng)絡(luò)的特性，節(jié)點(diǎn)容易受到各種主動(dòng)攻擊或被動(dòng)攻擊，獲取存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)中的隱私信息。 在未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)中，不同的應(yīng)用有不同的安全需求，例如，在遠(yuǎn)程醫(yī)療環(huán)境中，用戶(hù)通常并不希望自己的病例信息被第三者看到，在野外環(huán)境監(jiān)測(cè)中，要保證節(jié)點(diǎn)不會(huì)受到欺騙攻擊，采集到虛假的信息。 現(xiàn)階段安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)主要依賴(lài)于密鑰管理、身份認(rèn)證和數(shù)據(jù)加密。 通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)中感知數(shù)據(jù)的傳遞主要依托網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)，其中通信技術(shù)根據(jù)傳輸類(lèi)型的不同分為短距離無(wú)線(xiàn)通信和廣域網(wǎng)通信。目前主流的短距離無(wú)線(xiàn)通信包括：WLAN 技術(shù)、UWB 技術(shù)、ZigBee 技術(shù)、RFID 以及藍(lán)牙技術(shù)。 WLAN、UWB 等技術(shù)主要應(yīng)用在便攜式家電以及通信設(shè)備。 它們的最高傳輸速率100Mbits/s,支持視頻、音頻等多媒體信息的傳輸。 低速短距離通信技術(shù) ZigBee、RFID 等主要應(yīng)用在家庭、企業(yè)、工廠等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制、監(jiān)測(cè)、跟蹤等應(yīng)用。 短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低功耗、低成本的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)，可以廣泛應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)底層數(shù)據(jù)的感知，但是由于絕大多數(shù)的短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)都工作在公共的 ISM 頻段，頻段間的干擾問(wèn)題日益嚴(yán)重。 如何避免沖突，實(shí)現(xiàn)頻率間的復(fù)用都需要進(jìn)一步地解決。廣域網(wǎng)通信技術(shù)主要有 IP 互聯(lián)技術(shù)、2G/3G 移動(dòng)通信技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等，廣域網(wǎng)通信技術(shù)負(fù)責(zé)底層感知數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，通過(guò)不同類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)最終交付給用戶(hù)使用。 物聯(lián)網(wǎng)需要整合上述不同的通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)多元化和交互式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)充分利用了不同網(wǎng)絡(luò)的通信資源優(yōu)勢(shì)，根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的不同，因地制宜，通過(guò)靈活有效的組網(wǎng)方式，從而為用戶(hù)提供更豐富的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)層面將不在局限與傳統(tǒng)的、單一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最終將實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、2G/3G 移動(dòng)通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)等不同類(lèi)型融合網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫、透明的融合，這其中涉及到了有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)、移動(dòng)等多種方式的接入，異構(gòu)網(wǎng)之間地址的統(tǒng)一、轉(zhuǎn)換，分組格式、路由方式的選擇等問(wèn)題。 感知層組網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀分析 智能信息處理技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中，為了感知某一事件的發(fā)生，需要部署多種類(lèi)別不同的感應(yīng)設(shè)備來(lái)監(jiān)測(cè)事件的不同屬性，通過(guò)對(duì)感知數(shù)據(jù)的融合處理，來(lái)判別事件是否發(fā)生，其中的關(guān)鍵技術(shù)是如何將感知的物理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為便于人和機(jī)器理解的邏輯數(shù)據(jù)。 智能信息處理技術(shù)融合了智能計(jì)算、數(shù)
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