物聯(lián)網技術進展與應用(編輯修改稿)
2025-08-26 23:53 本頁面
【文章內容簡介】 結構面向異構無線通信環(huán)境,采用自主通信。自主通信的核心是自主件( selfware),自主件執(zhí)行網絡控制平面功能,最重要的特性是能夠保證網絡的可演進性,也就是自主件能夠執(zhí)行網絡新的功能。物聯(lián)網的自主體系主要由四類平面組成:數據平面、控制平面、知識平面和管理平面。數據平面?zhèn)魉蛿祿?控制平面向數據平面發(fā)送配置信息來優(yōu)化數據平面的吞吐量和可靠性,知識平面包含整個網絡的信息,服務于控制平面的適應性控制。管理平面管理數據平面、控制平面和知識平面的交互。 EPC(產品電子代碼)是目前一種比較典型的物聯(lián)網應用體系結構。EPC 體系結構如圖2 所示。 EPC 體系結構涉及到EPC 編碼標準、EPC 標簽、讀寫器、對象名解析服務(Object Naming Service,ONS )、物理標記語言(Physical Markup Language,PML)等。EPC 編碼對物體及其相關信息進行代碼化,從而建立全球通用的產品電子代碼。EPC 標簽上存儲有物體的產品電子代碼和其他信息,安裝在物體上。讀寫器通過射頻方式讀取物體標簽中的有關信息,或者往標簽中寫人有關信息。對象名解析服務則將產品電子代碼匹配到相應的商品信息,其功能類似于互聯(lián)網中的域名解析服務(DNS)。物理標記語言為物理實體的遠程監(jiān)控和環(huán)境監(jiān)控提供一種通用標準的描述語言。目前EPC 在物流中有著重要的應用。2. 2 物聯(lián)網的異構融合網絡層 任何終端節(jié)點在物聯(lián)網中都應能實現泛在互聯(lián)。由節(jié)點組成的網絡末端網絡,如傳感器網、RFID 、家居網、個域網、局域網、體域網、車域網等, 連接到物聯(lián)網的異構融合網絡上,從而形成一個廣泛互聯(lián)的網絡。物聯(lián)網在核心層可以考慮NGN / IMS 融合,在接人層面需要考慮多種異構網絡的融合和協(xié)同。 多個無線接人環(huán)境的異構性體現在以下幾個方面:第一是無線接人技術( RAT)的異構性,它們的無線傳輸機制不同、覆蓋的范圍不同、可以獲得的傳輸速率不同、提供的QoS 不同、面向的業(yè)務和應用不同。第二是組網方式的異構性,除了經由基站接人的單跳式無線網絡以外,還有多跳式的無線自組織網和網狀網,它們的網絡控制方式不同,有依賴于基礎設施的集中控制,也有靈活的分布式協(xié)同控制。第三是終端的異構性,由于業(yè)務應用的多樣性以及IC 技術的不斷提升,終端已從手機擴展到便攜式電腦、各種類型的信息終端、娛樂終端、移動辦公終端、嵌人式終端等,不同的終端具有不同的接人能力、移動能力和業(yè)務能力。第四是頻譜資源的異構性,由于不同頻段的傳輸特性不同,適用于各種頻段的無線技術也不同,并且不同地區(qū)頻譜規(guī)劃方式也有顯著區(qū)別。第五是運營管理的異構性,不同的運營商基于開發(fā)的業(yè)務以及用戶群的不同,將會設計出不同的管理策略和資費策略。由于異構網絡相對獨立自治,相互間缺乏有效的協(xié)同機制,造成了系統(tǒng)間干擾、重疊覆蓋、單一網絡業(yè)務提供能力有限、頻譜資源浪費、業(yè)務的無縫切換等問題無法解決。面對日益復雜的異構無線環(huán)境,為了使用戶能夠便捷地接人網絡,輕松地享用網絡服務,已成為信息通信業(yè)的發(fā)展潮流。它“融合” 包含三個層次的內容:首先是業(yè)務融合,就是以統(tǒng)一的IP 網絡技術為基礎,向用戶提供獨立于接人方式的服務。其次是終端融合,現在的多模終端是終端融合的雛形,但是隨著新的無線接人技術的不斷出現,為了同時支持多種接人技術,終端會變得越來越復雜,價格也越來越高,更好的方案是采用基于軟件無線電的終端重配置技術,它可以使得原本功能單一的移動終端設備具備了接人不同無線網絡的能力。第三是網絡融合,包括固定網與移動網融合,核心網與接人網融合、不同無線接人系統(tǒng)之間的融合等。 異構網絡融合的實現分為兩個階段:連通階段和融合階段。連通階段指傳感網、RFID 網、局域網、廣域網等的互聯(lián)互通,實現感知信息和業(yè)務信息傳送到網絡另一端的應用服務器進行處理以支持應用服務。融合階段是指在各種網絡連通的網絡平臺上,分布式部署若干信息處理的功能單元,根據應用需求而在網絡中對傳遞的信息進行收集、融合和處理,從而使基于感知的智能服務實現得更為精確。從該階段開始,網絡將從提供信息交互功能擴展到提供智能信息處理功能及支撐服務,并且傳統(tǒng)的應用服務器網絡架構向可管、可控、可信的集中智慧參與的網絡架構演進。 2. 3 感知節(jié)點及終端 感知節(jié)點既能采集物體本身的有關信息,也能探測、存儲、處理乃至融合各種與物體相關的信息,從而向物聯(lián)網提供各種關聯(lián)信息。微電子技術、嵌人式技術、近距離通信技術、傳感器技術和智能標簽技術等技術的發(fā)展與成熟使得感知節(jié)點能夠智能地感知物體與環(huán)境并對其進行通信、處理和控制。感知節(jié)點方面的關鍵技術有:支持感知內容的多媒體化的感知節(jié)點技術、感知節(jié)點組合化的關鍵技術、感知節(jié)點的設計和低成本制造、感知節(jié)點在組網和協(xié)同方面的軟硬件框架等。 RFID是物聯(lián)網中的重要的感知節(jié)點,它融合了信息技術、計算機技術、網絡技術、射頻技術等前沿科技。它是一種簡單的無線系統(tǒng),由一個閱讀器和幾個標簽組成,標簽包括了藕合元件及芯片,每個標簽具有唯一的電子識別碼,附著在物體上標識目標對象。閱讀器發(fā)射某一特定頻率的無線信號來觸發(fā)標簽電路將內部的數據送出,這樣閱讀器就可以接收到存儲在芯片中的信息,實現對物體或商品的自動識別。該系統(tǒng)可用于物體的實時跟蹤與監(jiān)測,使人們能夠將真實的物理世界映射到虛擬世界中。按照能源的供給方式分為無源標簽,有源標簽以及半有源標簽。RFID 體積小,價格便宜,并且節(jié)點的生存時間不受電池的限制,因此它在物流、交通、健康和安全等方面都有非常廣泛的應用。 電子代碼(Electronic Produ
語文相關推薦
鄂ICP備17016276號-1