物联网的关键技术有哪些

物联网的关键技术有低功耗广域网（LPWAN）、蜂窝移动（3G/4G/5G）、Zigbee和其他网状协议等。

一、低功耗广域网（LPWAN）

低功耗广域网是物联网中的新现象。该系列技术通过使用小型的、廉价的电池提供长达数年的远程通信服务，旨在支持遍布工业、商业和校园的大规模物联网应用。

低功耗广域网几乎可以连接所有类型的物联网传感器，促进了从远程监控、智能计量和工人安全到建筑物控制和设施管理的众多应用。尽管如此，低功耗广域网只能以低速率发送小块数据，因此更适合于不需要高带宽且不具有时间敏感性的用例。

此外，同样，并非所有低功耗广域网都是一样的。如今，存在许可低功耗广域网技术（NB-IoT、LTE-M）和未经许可低功耗广域网技术（例如MIOTY、LoRa、Sigfox等）。这些技术在关键网络因素中的表现程度各不相同。

二、蜂窝移动（3G/4G/5G）

蜂窝移动网络在消费者市场中根深蒂固，提供了可靠的宽带通信，并支持各种语音呼叫和流视频应用。不利的一面是，它们会带来非常高的运营成本和电力需求。

虽然蜂窝移动网络不适用于大多数由电池供电的传感器物联网应用，但它们却非常适合特定的使用情形，例如交通和物流中的联网汽车或车队管理。此外，像车载信息娱乐系统、交通路线、高级驾驶辅助系统（ADAS）以及车队远程信息处理和跟踪服务都可以依靠无处不在的高带宽蜂窝移动网络。

具有高速和超低延迟的下一代移动网络5G将成为自动驾驶汽车和增强现实（VR）的未来。预计5G还将实现用于公共安全的实时视频监控、用于互联健康的医疗数据集的实时移动传输，以及一些对时间敏感的工业自动化应用。

三、Zigbee和其他网状协议

Zigbee是一种短距离、低功耗无线技术（IEEE 802154），通常部署在网状拓扑中，以通过在多个传感器节点上中继传感器数据来扩展覆盖范围。与低功耗广域网相比，zigbee提供了更高的数据速率，但同时由于网格配置而降低了能耗效率。

由于它们的物理距离短（《100m），Zigbee和类似的网状协议（例如Z-Wave、Thread等）最适合节点分布均匀且非常接近的中程物联网应用。通常，Zigbee是WI-FI的完美补充，适用于智能照明、暖通空调控制、安全和能源管理等各种家庭自动化应用。

创羿科技的RFID技术在医疗机构的应用：
个人安全协助，拥有功能强大、种类齐全的无线接收机和随身携带紧急无线发生器（无线紧急按钮），且其独特的可精确定位的无线+红外双重技术，尤其适合须受保护人员，如病人、在恶劣环境工作的工作人员。一旦发生危险状况，只需按下随身携带的紧急按钮，中心即刻了解人员信息，发出信息的具体位置，可通过寻呼机或手机自动通知值班人员或负责人员到达现场处理。
病人呼叫护士。病人佩带随身携带的紧急按钮，无论在病房、医疗室、还是在走廊、餐厅，如果身体不适或有其他需要，即刻按动按钮，护士中心第一时间了解病人姓名、呼叫的方位，并且可作到通知主管医护人员即刻赶赴现场处理。情况处理完毕后，只须按动按钮，处理信息自动储存在系统中。
保安巡更，采用带ID编码的发射器/接收机，在每个巡更点安装一只微波+红外接收机，每个保安人员携带一只微波+红外发射器，只要到预定位置按一下按钮，附近的一个微波+红外接收机就会接收发射器的ID码，并传输给中心的电脑，中心值班员就可随时知道巡逻的路线及目前的位置，系统也将留有记录。
财产保护，适合博物馆、高档商业/办公楼宇、政府机关、重要企事业单位等。各类探头（双鉴、PIR、紧急按钮、烟感、玻璃破碎感应器、磁簧等）通过输入/输出控制设备接到总线，无线接收机也可接收SPIDER ALERT的所有无线探头的报警信号，一旦有报警发生就可传入中心的电脑，值班人员会立刻知道何事、何地。这些探测器保护的区域可以通过中心布防、部分布防和撤防。
连接其他系统，可作为系统集成总系统中的一个子系统，与其它系统相互协调并行工作
创羿科技的RFID技术在医院的应用领域：
现场人员安全管理
既然Elpas信息标签的位置被连续地跟踪，当信息标签进入一个没有授权的区域时就会产生报警。传统门禁是基于“进入点”或“入口”的，而Elpas系统的解决方案是针对没有明显“入口”的环境的出入口控制。Visonic公司生产了用于人员佩带的信息标签，在系统中对人员能够进入的区域进行了授权，非授权人员进入区域就会引发系统报警。例如可以给参观者或访客佩带信息标签，对他们进行区域授权，一旦进入未授权区域，系统就会报警。
重要人员的定位管理
在某些重要场合，因为需要，有时要了解医护人员或重要病员的位置信息，以防在特殊情况发生时能迅速采取紧急措施。医护人员佩带标签，当有情况发生时，可及时找到当值医生和护士。特殊病人佩带标签，医护人员可随时了解病人的活动状况。病人到达一些不允许的地方，系统会自动产生报警信号。
数量统计和报警
系统也可以对进出的人员进行自动统计数量，如果在某一区域的人员数量超过授权人员数量，或者某一区域的人员少于某一数量，系统即可自动报警。例如在手术室中，我们要求在某一特定区域内一定要有保安人员或工作人员，系统会时刻探测人员在位的情况。
不用手的门禁
为控制一个“入口”的出入口管理，一个低频信号激发器和一个射频接收器将被利用。当一个授权人员接近门口2-3米距离时，门将自动打开。利用低频激发器的主/从关系，可以将多个激发器连接起来，各个激发器的磁场范围可以调整以保证能够正确判断进出行为。
贵重设备的实时位置监控和管理
当信息标签附在贵重物品或设备上时，信息标签的位置信息实际上等同于贵重物品和设备的位置信息。当信息标签从物品或设备上未经授权地取下，系统即发出拆除警报。当物品或设备移动时，系统可实时了解物品或设备的移动状况。当设备通过一个出口时，系统可以检查该贵重物品或设备是否由其授权人员所移动。如果是未授权人员连同该物品或设备接近出口处，系统会自动报警。授权人员可以通过佩带授权的职员标签或通过门禁系统显示其“在场”来合法移动该物品或设备。在医院的ICU病房、手术室等可以通过这一信息标签对贵重设备进行管理、跟踪和定位。
母婴匹配功能
创羿科技发展有限公司设计了专门的信息标签，在婴儿出生时就戴在脚腕上，母亲的标签戴在手腕上。在婴儿未被授权移动出门的情况下，系统会报警到监控中心；如果婴儿和母亲、或者授权的工作人员（如护士）一同出门，系统则不会发出警报。利用这个特点，在医院的新生儿病房和产科病房对新生儿和母亲进行安全监护。新生儿在授权的医护人员或者其母亲的陪同下才能离开病房。母亲和新生儿在没有办理完出院手续前不能离开某一区域。
监控中心计算机登录控制
在监控中心设置一个红外信号接收器，当授权 *** 作人员（佩带人员标签）离开监控中心时，电脑系统自动处于注销状态，系统必须重新输入 *** 作密码才能重新登录。这样杜绝了 *** 作人员不在场情况下对系统设置的更改。
紧急求助功能
每一个人员信息标签可以包含一个按钮，定义为紧急求助按钮。

物联网架构可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器构成，包括温湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、红外线、GPS等感知终端。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。网络层由各种网络，包括互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成，是整个物联网的中枢，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的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。其核心技术又可以细分为六层，如右图：和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。此外，物联网的精神实质是提供不拘泥于任何场合，任何时间的应用场景与用户的自由互动，它依托云服务平台和互通互联的嵌入式处理软件，弱化技术色彩，强化与用户之间的良性互动，更佳的用户体验，更及时的数据采集和分析建议，更自如的工作和生活，是通往智能生活的物理支撑。这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：1、要有数据传输通路；2、要有一定的存储功能；3、要有CPU；4、要有 *** 作系统；5、要有专门的应用程序；6、遵循物联网的通信协议；7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。物联网概念这几年可谓是炙手可热，物联网家电也是风生水起，从狭义上讲，物联网家电是指应用了物联网技术的家电产品。从广义上讲，是指能够与互联网联接，通过互联网对其进行控制、管理的家电产品，并且家电产品本身与电网、使用者、处置的物品等能够实现物物相联，通过智慧的方式，达成人们追求的低碳、健康、舒适、便捷的生活方式。物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“InternetofThings”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。物联网的含义从两化融合这个角度分析物联网的涵义：其一：工业化的基础是自动化，自动化领域发展了近百年,理论、实践都已经非常完善了。特别是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂营运而生的DCS控制系统，更是计算机技术，系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术结合的产物。DCS的理念是分散控制，集中管理。虽然自动设备全部联网，并能在控制中心监控信息而通过 *** 作员来集中管理。但 *** 作员的水平决定了整个系统的优化程度。有经验的 *** 作员可以使生产最优，而缺乏经验的 *** 作员只是保证了生产的安全性。是否有法做到分散控制，集中优化管理？需要通过物联网根据所有监控信息，通过分析与优化技术，找到最优的控制方法，是物联网可以带给DCS控制系统的。其二：IT信息发展的前期其信息服务对象主要是人，其主要解决的问题是解决信息孤岛问题。当为人服务的信息孤岛问题解决后，是要在更大范围解决信息孤岛问题。就是要将物与人的信息打通。人获取了信息之后，可以根据信息判断,做出决策，从而触发下一步 *** 作；但由于人存在个体差异，对于同样的信息，不同的人做出的决策是不同的，如何从信息中获得最优的决策？另外物获得了信息是不能做出决策的，如何让物在获得了信息之后具有决策能力？智能分析与优化技术是解决这个问题的一个手段，在获得信息后，依据历史经验以及理论模型，快速做出最优决策。数据的分析与优化技术在两化融合的工业化与信息化方面都有旺盛的需求。物联网智库认为物联网的定义源于IBM的智慧地球方案，十二五规划中九大试点行业全部都是行业的智能化。无论智慧方案，还是智能行业，智能的根本离不开数据分析与优化技术。数据的分析与优化是物联网的关键技术之一，也是未来物联网发挥价值的关键点。物联网就是各行各业的智能化。私有物联网：一般面向单一机构内部提供服务；公有物联网：基于互联网向公众或大型用户群体提供服务；社区物联网：向一个关联的“社区”或机构群体（如一个城市政府下属的各委局：如公安局、交通局、环保局、城管局等）提供服务；混合物联网：是上述的两种或以上的物联网的组合，但后台有统一运维实体；医学物联网：是将物联网技术应用于医疗、健康管理、老年健康照护等领域；建筑物联网：是将物联网技术应用于路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控等领域。

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