物联网应用技术论文

物联网应用技术论文,第1张

物联网在当今社会有着巨大的意义和作用,曾被誉为经济发展和国家安全的关键所在。下面是我精心推荐的物联网应用技术论文,希望你能有所感触!

物联网应用技术论文一:浅析物联网应用技术

摘 要近几年来物联网技术受到了人们的广泛关注。本文介绍了物联网技术的研究背景,传感网的原理、应用、技术,无锡是首个国家传感网信息中心。以最具代表性的基于RFID的物联网应用架构、基于传感网络的物联网应用架构、基于M2M的物联网应用架构为例,对物联网的网络体系与服务体系进行了阐述;分析了物联网研究中的关键技术,包括RFID技术、传感器网络与检测技术、智能技术和纳米技术;最后,展望了无锡物联网技术作为国家首个传感网信息中心对人类生活、工业发展、科技进步的促进作用。

关键词物联网;技术;应用

尽管物联网技术在国外以成熟,但国内物联网才刚刚起步,问题显然很明显。那就是物联网安全,物联网是一种虚拟网络与现实世界实时交互的新型系统,其无处不在的数据感知以无线为主的信息传输、智能化的信息处理,一方面固然有利于提高社会效率,另一方面也会引起大众对信息安全和隐私保护问题的关注。从技术上讲物联网存在很多网络安全隐患。由于物联网在很多场合都需要无线传输,这种暴露在公开场所之中的信号很容易被窃取,也更容易被干扰,这将直接影响到物联网体系的安全。物联网规模很大,与人类社会的联系十分紧密,一旦受到病毒攻击,很可能出现世界范围内的工厂停产、商店停业、交通瘫痪,让人类社会陷入一片混乱。

1物联网的定义

作为一个新兴产业,物联网从诞生到广泛应用需要经历四个阶段。第一阶段为设想阶段,是产业发展的最初时期;第二阶段是技术研发阶段;第三阶段为实验阶段。在技术研发的水平达到一定程度时,就可以进行小范围的试用和检测,这是从理论走向实践的一步。国内的研究也在同步前行,如中国移动、电信和联通三大电信运营商业开始尝试物联网业务。中国移动的手机钱包和手机购电业务,该业务也可以应用于超市、餐厅等小额支付场合;中国联通的无线环保检测平台通过3G网络,可实现对水表、灌溉、水文等动态数据进行检测,又可对空气质量、碳排放和噪音进行检测;第四阶段为全国推广阶段,也是投入资金最大的时期。同时,一旦大规模商用,大量基础设施的建设和终端产品的全面推广必将推动电信、信息存储处理、IT服务整体解决方案等众多市场的发展。

2物联网的发展趋势

业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。物联网的发展是以移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果,带动的不仅仅是技术进步,而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革,塑造了知识社会的流体特性,推动面向知识社会的下一代创新。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会环境下的创新新特征,技术更加展现其以人为本的一面,以人为本的创新随着物联网技术的发展成为现实。要真正建立一个有效的物联网,有两个重要因素。一是规模性,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用。二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

3物联网应用技术的隐私问题

在物联网中,射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别系统中,标签有可能预先被嵌入任何物品中,比如人们的日常生活物品中,但由于该物品(比如衣物)的拥有者,不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪,这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此,如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且,这不仅仅是一个技术问题,还涉及到政治和法律问题。这个问题必须引起高度重视并从技术上和法律上予以解决。造成侵犯个人隐私问题的关键在于射频识别标签的基本功能:任意一个标签的标识(ID)或识别码都能在远程被任意的扫描,且标签自动地,不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅读器。这一特性可用来追踪和定位某个特定用户或物品,从而获得相关的隐私信息。这就带来了如何确保嵌入有标签的物品的持有者个人隐私不受侵犯的问题。

4物联网应用的关键领域

41 RFID

射频识别即RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, *** 作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统,只有基本器件,该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。

42传感网

传感网是随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的 无线网络 。借助于节点中内置的传感器测量周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大 小、速度和方向等物质现象。

43 M2M技术

M2M是Machine-to-Machine/Man的简称,是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。M2M根据其应用服务对象可以分为个人、家庭、行业三大类。通信 网络技术 的出现和发展,给社会生活面貌带来了极大的变化。人与人之间可以更加快捷地沟通,信息的交流更顺畅。但是目前仅仅是计算机和其他一些IT类设备具备这种通信和网络能力。众多的普通机器设备几乎不具备联网和通信能力,如家电、车辆、自动售货机、工厂设备等。M2M技术的目标就是使所有机器设备都具备连网和通信能力,其核心理念就是网络一切(Network Everything)。M2M技术具有非常重要的意义,有着广阔的市场和应用,推动着社会生产和生活方式新一轮的变革。M2M是一种理念,也是所有增强机器设备通信和网络能力的技术的总称。人与人之间的沟通很多也是通过机器实现的,例如通过手机、电话、电脑、传真机等机器设备之间的通信来实现人与人之间的沟通。另外一类技术是专为机器和机器建立通信而设计的。如许多智能化仪器仪表都带有RS-232接口和GPIB通信接口,增强了仪器与仪器之间,仪器与电脑之间的通信能力。目前,绝大多数的机器和传感器不具备本地或者远程的通信和连网能力。

44两化融合

两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合,是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化,走新型工业化道路;两化融合的核心就是信息化支撑,追求可持续发展模式。 在中国第十六次全国代表大会上,江泽民同志率先提出了“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化”的新型工业化道路的指导思想;经过5年的发展和完善,在中国第十七次全国代表大会上胡锦涛同志继续完善了“发展现代产业体系,大力推进信息化与工业化融合”的新科学发展的观念,两化融合的概念就此形成。

5结语

根据物联网的内涵可知,要真正实现物联网需要感知、传输、控制及智能等多项技术。物联网的研究将带动整个产业链或者说推动产业链的共同发展。信息感知技术、网络通信技术、数据融合与智能技术、云计算等技术的研究与应用,将直接影响物联网的发展与应用,只有综合研究解决了这些关键技术问题,物联网才能得到快速推广,造福于人类社会,实现智慧地球的美好愿望。

参考文献

[1]刘化君物联网体系结构研究[J]中国新通信,2010,5

[2]陆光耀物流信息管理[M]北京:中国铁道出版社,2008

[3]肖慧彬物联网中企业信息交互中间件技术开发研究北京:北方工业大学,2009

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浅析物联网在智能家居中的应用
摘要:众所周知, 物联网是新一代信息技术的重要组成部分, 在当今社会以及未来社会
发挥着巨大的作用,而且其应用方面也越来越广阔。虽然当前的物联网技术还不是很成熟,
但是在某些领域方面的研究还是比较靠前的, 比如家居方面。 所以本次选取了物联网在智能
家居中的应用这一话题。 在论文中, 会首先介绍物联网的相关内容, 包括对物联网的认识以
及物联网的作用, 然后介绍物联网是如何在智能家居中应用的还有目前大家对智能家居的评
价,最后我们会展望一下智能家居的未来发展状况以及目前我们可以做的一些相应改变。
关键词:物联网、技术框架、智能家居、发展前景
一 、 对 物 联 网 的 认 识
物联网是新一代信息技术的重要组成部分, 是一个基于互联网、 传统电信网等信息承载
体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、
自治终端互联化和普适服务智能化 3 个重要特征。其英文名称是“ The Internet of things ”。
由此,顾名思义, “物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心
和基础仍然是互联网, 是在互联网基础上的延伸和扩展的网络; 第二,其用户端延伸和扩展
到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别
(RFID)、红外感应器、全球定位系统、等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与
互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管
理的一种网络。
从技术架构上来看, 物联网分为三层:感知层、网络层和应用层。 感知层由各种传感器
以及传感器网关构成, 感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢, 它是物联网识
别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。网络层由各种私有网络、互
联网、有线和无线通信网、 网络管理系统和云计算平台等组成, 相当于人的神经中枢和大脑,
负责传递和处理感知层获取的信息。 应用层是物联网和用户(包括人、 组织和其他系统)的
接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。
同时我们也应该注意到在物联网应用中有三项关键技术:
1、传感器技术,这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到目前为止绝大部分
计算机处理的都是数字信号。 自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计
算机才能处理。
2、RFID 标签也是一种传感器技术, RFID 技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为
一体的综合技术, RFID 在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
3、嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技
术为一体的复杂技术。 如果把物联网用人体做一个简单比喻, 传感器相当于人的眼睛、 鼻子、
皮肤等感官, 网络就是神经系统用来传递信息, 嵌入式系统则是人的大脑, 在接收到信息后
要进行分类处理。
二 、 物 联 网 的 作 用
从上文我们对物联网的认识, 物联网可以实现物物相通。 但是除此之外, 物联网还有其
他的作用:
1、除了实现人与人之间的相互交换信息和通信之外,还可以实现人与物、物与物之间
进行信息交换和通信。当然,这里人还是主体。因为,物与物之间进行信息交换和通信的目
的,还是要为人服务、为人所用。
2、除了实现信息的交换与通信的目的,还可以通过安装信息传感设备,如射频识别装
置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等,将所有的物品都与网络连接在一起,方便
识别和管理。
由以上我们可以总结对物联网的一个大概认识: 物联网是一项利用传感器的连接来实现
物物相通的网络, 在这个网络之中可以实现信息的交换与分析; 同时在这个网络中还能实现
对物体的智能控制,以此来满足对大众的相应需求。
三 、 物 联 网 在 智 能 家 居 中 应 用 情 况 分 析
41 对智能家居的相关认识
智能家居, 或称智能住宅。首先,它需要在一个家庭中建立一个通讯网络, 为家庭信息
提供必要的通路, 在家庭网络 *** 作系统的控制下, 通过相应的硬件和执行机构, 实现对连入
家庭网络的所有家电和设备的控制和监测; 其次,它们都要通过一定的媒介, 构成与外界的
通讯通道, 以实现与家庭以外的世界沟通信息,满足远程控制、监测和交换信息的需求,其
最终目的都是满足人们在家庭中对安全、舒适、方便地工作和生活的需求。
42 智能家居的主要功能
(1)安全防护及消防报警自动化
安全防护及消防报警自动化是智能家居的最基本的一项功能, 由于人们对自身及财产的
安全更加重视,选择智能化家居的一个基本出发点是家庭保安和灾害报警自动化。
(2)家电设施智能化
家电设施智能化是智能家居的一个重要组成部分。 智能家居的一个显著特点就是它能根
据住户的要求对家电和家用电气设施灵活方便地实现智能控制, 更大程度地把住户从家务劳
动中解放出来。随着社会的发展和技术的进步,家电设施智能化还会出现更多更新的应用。
(3)物业管理自动化
通过与小区智能系统联网,住户可对用水、用电、用气以及电话、网络等的使用情况进
行监视。 一是实现各种费用的自动计量, 减少物业管理工作量; 二是方便用户对费用进行自
我控制, 避免费用严重超支; 三是可及时发现并避免电话或其他资源被盗用。 物业管理自动
化是小区智能化的一种标志。
(4)信息和通讯自动化
一般的通讯自动化只是通过电话实现简单的电话自动录音、 传真自动接收或回复; 而通
讯智能化可将家中异常情况通过电话自动拨打 110、119 报警电话或主人的办公电话、手机
等通讯工具。 智能家居的通讯信息自动化的内容将更加广泛。 如将住户的个人电脑连入局域
网、互联网,充分利用计算机网络资源,实现从社区信息服务、物业管理服务、网上资料查
询、网上商务等各种互联网功能。在条件具备的情况下,还可实现远程医疗、远程教学、咨
询预约等功能。
(5)各种设备之间的协同工作
智能家居系统可以提供更丰富的系统关联功能。 例如,当您准备看电视时, 客厅灯光自
动调到您喜欢的亮度 (通过调光控制模块实现) 、窗帘自动拉上 (通过窗帘控制模块实现) 、
电视机打开并调整到您最喜欢的频道,等等。
(6)环境与节能
智能家居能监视室内的温度、 湿度、 亮度等环境状态值, 并根据住户的习惯进行调节控
制,它在一定程度上既能使生活空间更加舒适,又能节约能源。不仅如此, 通过对家电的智
能控制还可实现对水、煤气等资源的节约。
43 智能家居的组成
学术界对智能家居的组成没有定论, 综合各种观点, 一个完整的智能家居系统除了具有
各种功能的信息电器外,还必须包括以下几个模块:
(1)信息处理模块
为了使相互独立的信息家电可以实现信息共享与协同工作, 智能家居系统中必须具有专
门的信息处理模块。 它的功能主要是收集家庭中各个家电的工作状态和服务请求, 对各种数
据进行实时处理,并将结果送入功能驱动模块。
(2)通信模块
如果说信息处理模块是智能家居系统的大脑,那么通信模块就是实现信息传导的神经。
根据家庭组网的特点,通信模块常利用已有的布线(如电力载波),或者采用无线传输(如
蓝牙、 红外)等。 由于不同的信息电器对传输时的带宽要求不同,实际中的通信模块常采用
多种方式混合组网。
(3)功能驱动模块
功能驱动模块是信息流入、 流出各个信息电器的接口。 由于各个电器生产厂商的产品在
功能和实现上都有很大的不同, 所以必须通过功能驱动模块将信息处理模块的指令翻译成电
器可以执行的电平信号, 以及将电器的各种状态信息转换成信息处理模块可以理解的二进制
信息。
(4)外界信息接口模块
该模块可以看成是一个家庭通向外界(如 Internet)的网关。它在家庭内部各种电器信
息共享的基础上,进一步实现了基于 Internet 的资源共享,从而更进一步实现了共享的深度
和广度, 也将是未来智能家居系统发展的热点。 由于家庭内部网络通常不使用 TCP/IP 协议,
所以外界的信息接口模块中最基本的功能就是从 TCP/IP 协议到各种家庭内部网络协议的转
换。
四 、 智 能 家 居 的 缺 陷
市场经济具有自发性和盲目性, 这两种特性一方面造成了智能家居行业的迅速壮大, 另
一方面也为孕育了某此缺陷。 对于新事物而言, 其优势往往显而易见的, 而缺陷则是隐形的。
站在行业发展的高度来看,这些隐身在兴盛背后的缺陷将会严重阻碍整个行业的未来发展。
目前智能家居行业的缺陷主要可以概括为“弱智”和“复杂”两点。
1、所谓的“弱智”是指不够智能。智能家居除了设备本身具有计算、判断能力之外,
还需要各设备之间的联动来实现智能。 联动性上正是当前智能家居行业的短板, 其原因在于
我们智能家居系统的功能不全。 而大部分品牌往往只能实现安防报警、 可视对讲、 智能照明
等三、 四个功能,可互相组合派生的功能甚少,更谈不上什么联动了, 因此其智能程度大遭
消减。
2、复杂主要体现产品布线复杂,配置复杂, *** 作复杂这三点。现在有许多智能家居系
统组网是基于总线技术的, 不可避免的带来了繁复的布线问题, 增加了施工成本。 部分智能
家居系统, 缺乏软件支撑,配置起来其过程十分复杂,基本只有专业人员才能完成。 *** 作复
杂,主要表现为产品设计不够人性化,界面太多,杂乱无章,甚至没有界面,为用户带来了
很大的记忆量。
五 、 物 联 网 的 发 展 前 景
尽管目前物联网在智能家居行业还有很多需要改进的地方, 但这并不影响我们对物联网
的展望,以后的物联网发展趋势应该有以下几点:
1、无线控制不断深化:比如在智能家居这一应用方面,业内人士认为,未来, WiFi 无
线网络传输技术和 Zigbee 无线技术会在家庭中得到更广泛的应用。 用户通过 Zigbee 遥控器,
可以对连接在家庭网络上的家用电器使用状况进行查询, 并对其进行无线遥控。 用户在使用
时,不再局限于传统的智能终端设备,家中的电视、电脑、手机等显示设备都可以作为控制
终端。因此,在智能家居系统中加入无线和远程控制技术,将更好地发挥智能家居的功能,
为用户带来便捷生活体验。 我们相信, 未来的物联网应用方面会通过技术改进, 继续深化无
线智能控制技术,以此来满足更多消费者的需求。
2、网络功能强势凸显:一直以来,网络化是物联网的主要发展趋势。通过互联网,人
们可以将智能家居系统中的视频监控与手机有效结合起来, 一旦有小偷进入家中, 报警信号
即可迅速通过网络, 传送到小区安防中心、 地区报警中心及用户手机上。 各报警中心和用户
可以立即调入视频图像, 保证在第一时间有效地监看到小偷的面貌, 确保日后调查取证。 同
时我们还可以利用智能交通系统将交通中出现的任何相关问题及时反应到交警值班处, 以此
来提高办事效率。
3、智能控制内容逐步扩大:物联网通过智能化手段,使得人们生活体验变得更加的方
便、舒适。 针对目前物联网的一些应用方面的缺陷, 可以想象在未来的社会我们必定要克服
当前出现的智能不能完全实现智能、过于复杂等缺陷。
总体来说, 物联网是一个新兴的但是却是一个很有用处的行业, 它在当今社会以及未来
社会都会对人们的生活带来翻天覆地的改变。 虽说目前的物联网在各个领域都有所运用, 尤
其是在智能家居领域已经有了比较好的发展,但是我们也应该看到目前所出现的一些问题,
我们只有解决好目前物联网在一些领域的应用中所出现的缺陷, 这样才能让物联网更好的为
我们服务,使得我们的生活变得更加方便、舒适。


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