物聯(lián)網業(yè)務關鍵技術與模式探討(編輯修改稿)
2025-09-07 04:56 本頁面
【文章內容簡介】 戶提供物聯(lián)網應用UI接口，包括用戶設備（如PC、手機）、客戶端等。 如果把物聯(lián)網比作一個神經系統(tǒng)，那么末梢節(jié)點、接入層就構成了外周神經（系統(tǒng)末梢神經系統(tǒng)），承載網絡層（物聯(lián)網的“脊髓”）、應用控制層（物聯(lián)網的“大腦”）和用戶層構成了中樞神經系統(tǒng)。通過神經系統(tǒng)實現(xiàn)物聯(lián)網信息采集和設備控制功能。 結合多應用、泛在網絡“無處不在”、海量信息等特點，物聯(lián)網業(yè)務除了傳統(tǒng)的信息及通信技術外，尚需引入傳感器技術、傳感器網絡技術、IPv云計算等，以及定位等輔助技術支撐。 由于IPv4地址資源的匱乏，IPv6商用是實現(xiàn)真正意義上“泛在網絡”概念的必然條件，IPv6應用貫穿物聯(lián)網網絡中的各個環(huán)節(jié)設備持；云計算是滿足海量數(shù)據(jù)處理的要求，是未來物聯(lián)網業(yè)務將是云計算技術應用的重要領域之一。而物聯(lián)網中最關鍵的設備是終端設備，包括末梢節(jié)點和接入層的設備，它們是物聯(lián)網的靈魂。然而這些設備技術目前雖然都已具備了一定的理論基礎，部分技術在一定應用環(huán)境下還得到了商用化應用，但如果要在更廣泛領域得到普及性應用，在功耗、安全性、網絡可靠性健壯性等方面還存在很多技術難題需要突破。 構成物聯(lián)網末梢節(jié)點的外圍神經系統(tǒng)是物聯(lián)網設備類型最豐富、數(shù)量最多、應用環(huán)境最復雜的一部分。一個應用從幾個到幾萬、上百萬不等，應用環(huán)境除了室內外，還包括在不同溫度、濕度、電磁干擾下的戶外環(huán)境，因此突破末梢節(jié)點采集控制設備、接入層技術是物聯(lián)網的關鍵和難點。末梢節(jié)點的組成包括4個基本單元：傳感單元（由傳感器和模數(shù)轉換功能模塊組成，如RFID、二維碼識讀設備、溫感設備）、處理單元（由嵌入式系統(tǒng)構成，包括CPU微處理器、存儲器、嵌入式操作系統(tǒng)COS等）、通信單元（由無線通信模塊組成，實現(xiàn)末梢節(jié)點間、以及與基站節(jié)點的通信）、以及電源/供電部分。其綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、智能組網技術及無線通信技術、分布式信息處理技術等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進行處理，并通過隨機自組織無線通信網絡以多跳中繼方式將所感知信息傳送到接入層的基站節(jié)點和接入網關，最終到達用戶終端，從而真正實現(xiàn)“無處不在”物聯(lián)網的理念 目前的標準主要有RFID、ZigBee、UWB等。末梢節(jié)點的關鍵技術包括耗電（電源管理）技術、安全性技術、自組織網絡技術、野外耐用性等。 由于末梢節(jié)點分布廣，如果采用有線供電將帶來巨大的成本和限制設備應用，如目前M2M應用中電力抄表得到較大發(fā)展，其中一個原因就是電力抄表最容易解決供電問題，因此解決采集設備供電問題是面臨的關鍵問題之一。其主要途徑有：（1）提升微電子工藝水平：通過提高產品的工藝水平減低芯片功耗；（2）加強電源管理控制：通過合理使用設備休眠、喚醒，以及采用發(fā)送功率低的RF等減低傳感功耗等方式來進一步減低設備整體功耗；（3）供電設備入手，使用高能電池提高續(xù)航時間，利用感應線圈、太陽能實現(xiàn)供電和電磁充電。對于一些無源環(huán)境下，如果能夠突破采用高性能的無線感應線圈或太陽能蓄電方式供電將有利于產品的普及和擴大產品的應用面。 信息安全是末梢節(jié)點的另外一個難題，需要解決惡劣環(huán)境和人為因素帶來的對數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)和節(jié)點間信息傳送中的安全性問
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