物聯(lián)網(wǎng)的介紹及相關應用(編輯修改稿)
2025-07-26 15:47 本頁面
【文章內容簡介】 問題。RFID（Radio Frequency Identification）無線射頻身份識別。 它是一種非接觸式的識別技術，它通過射頻信號可以自動識別目標并采集其中的數(shù)據(jù)，識別過程中無須人工干預。 RFID 標簽技術具有對物體的唯一標識能力，可以保證物體在通信或信息處理過程中正確的定位和管理。目前，RFID 研究主要集中在 RFID 天線技術、防沖突算法、RFID 的安全與隱私。 RFID 是構建物理世界和數(shù)字世界的橋梁，我國在 RFID 芯片技術、系統(tǒng)安全等核心技術還處于起步階段，存在大量的挑戰(zhàn)，盡管在一些研究上取得了很多進步，但還有一些核心關鍵技術需要我們進一步的研究。 此外，基于 TCP/IP 的 Ipv6 地址技術采用無狀態(tài)的地址分配方案來解決海量地址的高效率分配，可以滿足物聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡地址的龐大需求。 標識的必要性 REID標識分配的成功經(jīng)驗 感知技術數(shù)據(jù)的產生、獲取、傳輸、處理、應用是物聯(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，沒有它，物聯(lián)網(wǎng)也就成了無水之源、無本之木。 在物聯(lián)網(wǎng)中，終端數(shù)據(jù)的獲取主要是通過 RFID、傳感器、紅外感知設備、全球定位系統(tǒng)等設備實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時采集。傳感器(sensor)可以探測包括熱、力、光、電、聲等外部環(huán)境信號，為物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)的傳遞、加工、應用提供原始數(shù)據(jù)。 它實現(xiàn)對象目標動態(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”，實現(xiàn)物體的識別，而傳感器解決“How”，實現(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方面：1) WSN 網(wǎng)絡協(xié)議的研究物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)的采集過程主要是通過控制各種傳感設備收集周圍環(huán)境信息， 通過相應的 WSN 網(wǎng)絡協(xié)議將數(shù)據(jù)傳遞到附近的匯聚（sink）節(jié)點，最終通過互聯(lián)網(wǎng)交付給應用層的用戶，因此，WSN 網(wǎng)絡協(xié)議的研究是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術之一，WSN 網(wǎng)絡協(xié)議的設計目標是在滿足應用需求的同時，盡量減少網(wǎng)絡額外開銷，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)絡協(xié)議的研究主要集中在路由層和 MAC 層。2) WSN 支撐技術研究WSN 是一個多學科交叉的領域，除了基礎的網(wǎng)絡協(xié)議外，還應有廣泛的支撐技術來更好的實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中各種應用。 WSN 支撐技術有時間同步、節(jié)點定位、數(shù)據(jù)融合、服務質量保證、網(wǎng)絡管理等。 針對不同的物聯(lián)網(wǎng)應用場景，我們會對這些支撐技術提出不同的要求，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間同步基礎上，節(jié)點定位主要應用在測距定位、物品跟蹤等領域。3) WSN 安全性研究。由于 WSN 中無線信道的廣播特性以及自組織網(wǎng)絡的特性，節(jié)點容易受到各種主動攻擊或被動攻擊，獲取存儲在節(jié)點中的隱私信息。 在未來物聯(lián)網(wǎng)中，不同的應用有不同的安全需求，例如，在遠程醫(yī)療環(huán)境中，用戶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)測中，要保證節(jié)點不會受到欺騙攻擊，采集到虛假的信息。 現(xiàn)階段安全目標的實現(xiàn)主要依賴于密鑰管理、身份認證和數(shù)據(jù)加密。 通信技術與網(wǎng)絡融合技術物聯(lián)網(wǎng)中感知數(shù)據(jù)的傳遞主要依托網(wǎng)絡和通信技術，其中通信技術根據(jù)傳輸類型的不同分為短距離無線通信和廣域網(wǎng)通信。目前主流的短距離無線通信包括：WLAN 技術、UWB 技術、ZigBee 技術、RFID 以及藍牙技術。 WLAN、UWB 等技術主要應用在便攜式家電以及通信設備。 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 ZigBee、RFID 等主要應用在家庭、企業(yè)、工廠等實現(xiàn)自動化控制、監(jiān)測、跟蹤等應用。 短距離無線通信技術是一種結構簡單、低功耗、低成本的無線通信網(wǎng)絡，可以廣泛應用在物聯(lián)網(wǎng)底層數(shù)據(jù)的感知，但是由于絕大多數(shù)的短距離無線通信技術都工作在公共的 ISM 頻段，頻段間的干擾問題日益嚴重。 如何避免沖突，實現(xiàn)頻率間的復用都需要進一步地解決。廣域網(wǎng)通信技術主要有 IP 互聯(lián)技術、2G/3G 移動通信技術、衛(wèi)星通信技術等，廣域網(wǎng)通信技術負責底層感知數(shù)據(jù)的遠程傳輸，通過不同類型網(wǎng)絡最終交付給用戶使用。 物聯(lián)網(wǎng)需要整合上述不同的通信技術，實現(xiàn)一個多元化和交互式的網(wǎng)絡環(huán)境。網(wǎng)絡融合技術充分利用了不同網(wǎng)絡的通信資源優(yōu)勢，根據(jù)應用環(huán)境的不同，因地制宜，通過靈活有效的組網(wǎng)方式，從而為用戶提供更豐富的網(wǎng)絡服務。 未來物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡層面將不在局限與傳統(tǒng)的、單一的網(wǎng)絡結構，最終將實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、2G/3G 移動通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)等不同類型融合網(wǎng)絡的無縫、透明的融合，這其中涉及到了有線、無線、移動等多種方式的接入，異構網(wǎng)之間地址的統(tǒng)一、轉換，分組格式、路由方式的選擇等問題。 感知層組網(wǎng)技術現(xiàn)狀分析 智能信息處理技術在物聯(lián)網(wǎng)中，為了感知某一事件的發(fā)生，需要部署多種類別不同的感應設備來監(jiān)測事件的不同屬性，通過對感知數(shù)據(jù)的融合處理，來判別事件是否發(fā)生，其中的關鍵技術是如何將感知的物理數(shù)據(jù)轉化為便于人和機器理解的邏輯數(shù)據(jù)。 智能信息處理技術融合了智能計算、數(shù)
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