物聯(lián)網(wǎng)的來源及概念(編輯修改稿)
2025-02-12 17:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 讀寫器與標(biāo)簽 之間存在 相互認(rèn)證 的過程，實(shí)現(xiàn)安全通信和存儲 ? 數(shù)據(jù)安全 方面除電子標(biāo)簽的密碼保護(hù)外，數(shù)據(jù)部分可用一些算法實(shí)現(xiàn)安全管理 與目前廣泛使用的自動識別技術(shù)例如 攝像、條碼、磁卡、 IC卡 等相比，射頻識別技術(shù)具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)： RFID 技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)概況 ? RFID 系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集和后臺數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)兩大部分組成。目前已經(jīng)發(fā)布或者正在制定中的標(biāo)準(zhǔn)主要與數(shù)據(jù)采集相關(guān)，其中包括電子標(biāo)簽與讀寫器之間的接口、讀寫器與計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換協(xié)議、 RFID 標(biāo)簽與讀寫器的性能和一致性測試規(guī)范以及 RFID 標(biāo)簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容編碼標(biāo)準(zhǔn)等。在 RFID 標(biāo)簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容編碼領(lǐng)域，各路標(biāo)準(zhǔn)競爭最為激烈。目前全球共有五大標(biāo)準(zhǔn)組織，分別代表了國際上不同團(tuán)體或者國家的利益。其中 EPCGlobal 是由北美 UCC 產(chǎn)品統(tǒng)一編碼組織和歐洲 EAN 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)組織聯(lián)合成立，在全球擁有上百家成員，并且得到了零售巨頭沃爾瑪、制造業(yè)巨頭強(qiáng)生、寶潔等大型企業(yè)的強(qiáng)力支持。而 AIM、 ISO、 UID 則代表一部分歐美國家以及日本對 RFID 標(biāo)準(zhǔn)的爭奪； IPX 的成員則以非洲、大洋洲、亞洲等國家為主，比較而言， EPCGlobal 得到更多廠商的認(rèn)可和支持。 ? 能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成 。 傳感器 ? 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（ WSN）是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， 其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息， 它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集量化、處理融合和傳輸應(yīng)用。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（ WSN） 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)： WSN WSN網(wǎng)絡(luò)概述 ? 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（ WSN）是集 計算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、智能計算、傳感器、嵌入式系統(tǒng)、微電子等多個領(lǐng)域 交叉綜合的新興學(xué)科，它將大量的多種類傳感器節(jié)點(diǎn) (傳感、采集、處理、收發(fā)、網(wǎng)絡(luò)于一體 )組成自治的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對物理世界的動態(tài)智能協(xié)同感知。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展最初起源于戰(zhàn)場監(jiān)測等軍事應(yīng)用。而現(xiàn)今無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用于很多民用領(lǐng)域，如環(huán)境與生態(tài)監(jiān)測、健康監(jiān)護(hù)、家庭自動化、以及交通控制等。 ? 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的每個節(jié)點(diǎn)除配備了一個或多個傳感器之外，還裝備了一個 無線電收發(fā)器 、一個很小的 微控制器 和一個能源（通常為電池 ）。單個傳感器節(jié)點(diǎn)的尺寸大到一個鞋盒，小到一粒塵埃。傳感器節(jié)點(diǎn)的成本也是不定的，從幾百美元到幾美分，這取決于傳感器網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模以及單個傳感器節(jié)點(diǎn)所需的復(fù)雜度。傳感器節(jié)點(diǎn)尺寸與復(fù)雜度的限制決定了能量、存儲、計算速度與帶寬的受限。 ? 傳感器網(wǎng)絡(luò)由三部分組成， WSN硬件、 WSN軟件與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 WSN硬件 . ?WSN硬件一個無線傳感器節(jié)點(diǎn)可視為是一臺微型的計算機(jī)，具有基本的組件和接口。強(qiáng)調(diào)省電和構(gòu)成分布式的自主網(wǎng)絡(luò)平臺。 WSN軟件 . ?傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件關(guān)鍵技術(shù)主要有 無線數(shù)據(jù)庫技術(shù) ，比如使用在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的查詢，和用于和其他傳感器通訊的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是多次跳躍路由協(xié)議，其中以 Zigbee()為代表。 ?網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的 微嵌入式軟件 ：由于 WSN的定位是大量布建在各種各樣的遠(yuǎn)程連結(jié)環(huán)境中，并采用類似 ad hoc的特殊多跳移動無線網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)基本上屬于嵌入式系統(tǒng)的一種，也就是采用比一般目的操作系統(tǒng)更為精簡的 嵌入式操作系統(tǒng) 。 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ? 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：有文獻(xiàn)指出，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量傳感器結(jié)點(diǎn)通過無線通信技術(shù)自組織構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集量化、處理融合和傳輸應(yīng)用。這些應(yīng)用一般不需要很高的帶寬，但是 對功耗要求卻很高 ，大部分時間必須保持低功耗。由于無線傳感結(jié)點(diǎn)通常使用存儲容量受限的嵌入式處理器 /控制器，因此對協(xié)議棧的大小也有嚴(yán)格限制。另外， WSN對 網(wǎng)絡(luò)安全性、結(jié)點(diǎn)自動配置、網(wǎng)絡(luò)動態(tài)重組 等方面也有一定的要求。 ? WSN的特殊性對應(yīng)用于該技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提出了較高要求。目前，ZigBee技術(shù) 已經(jīng)在 WSN領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用，是最具競爭力的 WSN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。但有文獻(xiàn)認(rèn)為， Parmar表示，從長遠(yuǎn)來看，Zigbee在安全性、技術(shù)成熟度、節(jié)點(diǎn)管理、 QoS特性、設(shè)備互操作性等方面都不及 WiFi。 WSN/ZigBee技術(shù) 無線傳感網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各個要素通過一個統(tǒng)一的協(xié)議進(jìn)行信息的傳輸，這個協(xié)議就是 ZigBee。 ZigBee是 IEEE 。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。 ?無線傳感器網(wǎng)絡(luò) Wireless Sensor Networks ? 包含傳感器節(jié)點(diǎn)，按計算能力可分為普通節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)等； ? 傳感器節(jié)點(diǎn)包含了具有采集環(huán)境數(shù)據(jù)功能的感應(yīng)器和具有聯(lián)網(wǎng)功能的電子元件； ? 節(jié)點(diǎn)間能夠通過特有無線通信方式互聯(lián)（如：ZigBee）。 ZigBee自身的技術(shù)優(yōu)勢 低成本 高安全 短時延 低速率 低功耗 近距離 高容量 免執(zhí)照 頻段 WSN特點(diǎn)和結(jié)構(gòu) WSN兩種組網(wǎng)結(jié)構(gòu)： 因 特 網(wǎng) 或 衛(wèi) 星 鏈 路S i n k用 戶 管 理 模 塊無 線 傳 感 器 網(wǎng) 絡(luò) WSN通信體系平面結(jié)構(gòu)
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