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《物联网关键技术》 www.wenku1.com


发布:   2017-07-31 14:50  来源: 网络整理

近年来,随着智慧地球、智慧城市、智能家居等热点话题的兴起,物联网产业逐渐成熟,正在从科研单位的实验室走进了普通居民的生活。物联网被认为是信息产业在计算机和互联网的高度发展之后的第三次革命浪潮。我国当前物联网产业发展迅速,了解物联网的关键技术,将会对它的发展有更深入的认识。

【关键词】物联网 互联网

1 物联网概述

物联网作为未来网络发展的主要驱动力,其概念的提出已经很久,最近几年由于和大数据的结合,已经成为下一代网络的整合部分,是在当前互联网基础上的功能和范围的延伸。物联网技术主要通过统一编码物品和制作通讯协议,将传感技术结合通信、控制技术按照标准将任何物品之间、以及物品与互联网之间相连,进行信息的共享和管理。2005年在信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)正式在其发布的《ITU互联网报告2005:物联网》中给出了“物联网”的概念。作为信息化浪潮下下一个振兴经济的关键点,在许多国家物联网已经上升到了国家战略的高度。美国权威咨询机构FORRESTER预测在未来五年内,物联网将达到一个万亿级的通信业务,产业容量将达到30倍于人与人之间的通信需求产生的经济拉动力。基于这种原因,全球各国都在大力发展物联网。

近年来,物联网已经在人们的生活、工作中起到了巨大的作用。在销售业、智慧交通和智能家居中的使用最为广泛。这种新技术的使用大大降低了劳动时长,带了了巨大的经济效益。随着物联网技术的通信协议规范得到逐渐的统一化,它的发展不断走向成熟,而同时大量新型传感器的使用,是的它的适用范围得到了很大的增加,在农业、制造业、建筑业甚至是防恐中都得到体现。其中以美国、中国、日本和欧盟等多个国家和地区的不断努力,使得一个开放、透明的物联网标准开始逐渐形成,确保了行业的健康发展。我国近年科技实力不断加强,科研资金投入逐年加大,同时由于较早就对物联网技术开始了研究,并从国家发展战略的高度予以重视,现在保持了较高的实力,技术积累优势明显,是国际物联网标准制定的主导国之一。

2 物联网的关键技术

物联网虽然是物物互联,但是其基础还是互联网。以互联网通信为核心,依靠传感器、射频识别(RFID)、红外感应器(Infrared Sensors)、智能IC卡、GPS系统、无线通讯装置等信息传感和通信设备,按约定的协议,实现对接入互联网的物体进行监控和管理[2]。

物联网的关键技术从单一模块分,可以区分为射频识别技术、传感器技术和无线通信技术的结合使用。

2.1 射频识别技术

射频识别技术(Radio Frequency Identifi-cation,缩写RFID)是一种利用RF信号及其空间耦合传输特性对物体进行自动身份信息识别的技术。RFID系统的组成有主机、传输天线、电子标签和读写器组成。

2.2 无线网络技术

无线网络技术是物联网功能构成的主要部分。特别是短距离的无线通讯技术,是物联网中进行信息交换和识别活动最活跃的部分。目前常用的技术主要有NFC、Bluetooth、Z-wave、ZigBee、UWB、WI-FI、RFID等。

NFC近场通讯技术在标签识别和数据传输中运用广泛,是下一代智能移动设备的标配。 它的通讯频率固定在13.56MHz,是对RFID技术的改进,能快速匹配设备和连接。

ZigBee主要面向低速率无线个人区域网,适用于家庭监控、远程控制、工业监控、安全系统、传感器网络和玩具等领域。在生物医学领域,这项技术在许多的产品上都得到使用,包括迈瑞等公司的多种型号的血糖仪、家庭监护仪均采用了这种通信方式。

Bluetooth使用的工作频率为2.4G-2.5G之间,具有低成本、低功率、近距离无线连接简单安全的特点。可以实现10m全双工通信。

“UWB”(ultra wideband)是一种使用1GHz以上带宽的超宽带无线技术。

Wi-Fi属于无线局域网的一种,可以实现各种设备的高速互联。在部署物联网之时,考虑到设备成本和易用度,WLAN都是十分方便的。国内厂商小米、TP-Link等公司最近在智能路由器领域的新产品,都是以物联网的家://www.wenku1.com/news/DCB3A8F804630150.html庭流量入口为重点。

2.3 传感器技术

传感器是物联网中实现自动检测和自动控制的首要环节。它能够感受并处理被测量信息,使其变为系统可以辨识的信号。传感器的发展是物联网拓宽应用范围的关键所在。高精度传感器技术一直被国外所掌握。目前,国内的高端传感器市场研发还处于空白期。在工业、家庭、医疗卫生领域,传感器的精度和稳定性是其性能研发的难点。

宏观角度下,物联网产业的布局和生态如果从整体来看,则可以分为平台服务和终端接入技术两大块:




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