试述物联网的主要技术特点及应用_物联网技术的特点与应用

摘 要：对物联网的技术信息进行了综合分析，介绍了物联网的起源、基本概念、国内外的研究现状和应用现状，讨论了物联网的体系结构、感知及终端技术、物联网的安全、智能化等关键技术，最后结合中国物联网的发展及产业现状，提出了物联网的应用与技术建议。
关键词：物联网(IOT)；射频识别(RFID)；网络应用；关键技术
中图分类号：TP3934 文献标识码：A 文章编号：2095-1302(2012)08-0078-03
Features and application of Internet of Things
MA Yin
(Jiangsu College of Information Technology, Wuxi 214153, China)
Abstract: A comprehensive analysis of Internet of Things (IOT) is made The origin and basic concepts of IOT is presented firstly The current research on IOT at homeland and abroad and application of IOT are introduced secondly The key techniques of IOT such as the architecture, perception and terminal technology, security of IOT and intelligence are discussed in detail Combined with the development and current industry situation, the suggestions about IOT application and technical improvement are made finally
Keywords: Internet of Things (IOT); Radio Frequency Identification (RFID); Internet application; key technique
0 引 言
随着信息技术的发展，智能化管理与服务也得到快速发展，物联网正是在这样的条件下发展起来的新兴产业。物联网是以感知为核心的物物互联的综合信息系统，其发展将促进传统生产、生活方式向着现代智能化的方式转变，可大大提高生产力和社会运行效率，提升人们的生活质量。物联网是继计算机、互联网之后，世界信息产业的第3次革命。
早在1995年，比尔·盖茨在《未来之路》中就已经提及物物互联的概念，但受限于当时无线网络、硬件及传感设备的发展情况而未引起重视。1998年，美国麻省理工学院(MIT)创造性地提出了当时被称为EPC系统的物联网构想。1999年，在建立物品编码、RFID技术和物联网的基础上，美国Auto-ID中心首先提出“万物皆可通过网络互联”，从此阐明了物联网的基本含义[1]。
物联网的基本思想产生于上世纪末，但近年来，随着信息技术的发展，物联网才真正引起人们的关注。2005年，在信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》[2]。《报告》指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临：通过一些关键技术，用互联网将世界上的物体都连接在一起，使世界万物都可以上网，世界上所有物体都可以通过互联网主动进行信息交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术和机器人技术等将得到更加广泛的应用。欧洲智能系统集成技术平台(EPOSS)于2008年在《物联网2020》[3]报告中分析预测了未来物联网的发展主要经历四个阶段：2010年之前广泛应用于物流、零售和制药等领域；2010—2015年实现物与物之间的互联；2015—2020年进入半智能化阶段；2020年之后实现全智能化。目前，物联网的产业发展和应用正在由第一阶段向第二阶段过渡期，物物互联的应用范围不断扩大。RFID 在欧美国家已具有成熟的产业链，这些国家主要将RFID 技术应用于交通、车辆管理、身份识别、生产线自动化控制、仓储管理及物资跟踪等领域。我国目前的物联网虽然只有小规模应用，但物联网的战略性新兴产业地位已经明确。
1 物联网关键技术及特点
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息载体，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的重要特征。物联网是一种复杂多样的综合网络系统，根据信息生成、传输、处理和应用过程，可以把物联网分为感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。
11 感知识别层
感知识别层由大量具有感知和识别功能的设备组成，可以部署于世界任何地方、任何环境之中，被感知和识别的对象也不受限制。感知识别技术是物联网的核心技术，是联系物理世界和信息世界的纽带，主要作用是感知和识别物体，采集并捕获信息。关键技术不仅包括射频识别技术、无线传感器等信息自动生成设备，也包括各种智能电子产品用来人工信息生成，主要是感知和识别设备的功耗、物体标签信息的浓缩和写入、物体信息代码的分类匹配等。近年来，各类可联网的电子产品层出不穷，智能手机、个人数字助理(PDA)、多媒体播放器、上网本、笔记本、平板电脑等迅速普及，人们可以随时随地接入互联网，分享信息。信息生成方式的多样化是物联网区别于其他网络的重要特征。
12 网络构建层
网络构建层主要是将感知识别层数据接入互联网。互联网及下一代互联网(包含IPv6技术)是物联网的核心网络。
各种无线网络可提供随时随地的网络接入服务。各种不同类型的无线网络合力提供便捷的网络接入，是实现物物互联的重要基础设施。无线个域网包括蓝牙技术(802151标准)、ZigBee技术(802154标准)，无线局域网包括现在广为流行的Wi-Fi技术(80211标准)，无线城域网包括现有的WiMAX技术(80216标准)，无线广域网包括现有移动通信网络及其演进技术(3G、4G通信技术)。

PDA是指具有 *** 作系统（安卓或WinCE）、内存、CPU、显卡、屏幕和键盘，具备数据传输处理能力，配置有电池，可以移动使用的数据处理终端。一般来说PDA分为工业级PDA和消费级PDA，工业级PDA在性能、稳定性、电池耐用性等方面都要由于后者。

随着物联网技术的发展，PDA作为信息化数据采集处理工具，已广泛应用在时尚、零售、物流、交通、医疗、制造、能源、金融、政府公用等行业领域，并在其中扮演着不同的角色。

pda

路边停车无人收费系统缴费形式：

1首先我们打开“支付宝”，在支付宝的首页点击市民中心。

2页面跳转后，找到车主点击进入。

3接着点击页面中的停车缴费。

4输入你的车牌号，点击中间查询停车费，如果有就可以进行缴费。

路边停车无人收费原理：

1在车位的短边中心埋入一个地磁,当车辆停在相应的车位时,车位埋放的地磁就能通过地球的磁场感应到是否有车停放。

2车辆停放稳后,地磁就会将车位有车的信号发送至中继或者网关,再由网关将数据发送至数据处理平台,平台再将数据传输至管理员手机PDA上,这样管理员就知道。

3管理员远手持PDA拍摄车辆信息,同时自动识别并录入系统,通过后台数据处理中心处理车辆基本信息,并开始计时收费。

目前国内大部分这种路边停车收费系统，大多基于二种原理，一种是地磁传感器+PDA模式，另一种是地磁传感器+高位相机，比较普遍使用的是地磁传感器+PDA模式，地磁传感器目前大多是基于NB-IoT技术来实现的。

那么什么是NB-IoT呢？NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）就是基于蜂窝的窄带物联网，是万物互联网络的一个重要分支，是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。

所谓的RIFD手持终端，指的是利用(Radio FrequencyIdentification)无线射频识别技术来进行数据采集。目前主要分为三种频段，低频（LF），高频（HF）和超高频(UHF)。低频一般是指读写器和RFID标签贴在一起，比如考勤卡，食堂饭卡等。高频一般频段在1356MHZ指读写器和RFID标签可以有几个厘米的距离就可以读取，比如yhk，身份z。超高频（900M）全球有不同的频段，一般是指读写器和RFID标签之间隔着几十厘米到几米之间的距离都可以读取，一般应用在固定资产和仓库。读取距离和很多因素有关系，比如天线，标签浮着的材质等。目前提供这三种频段的RFID手持终端的厂家比较多，其中广州致远就是一家，可以提供三种类型的手持终端。如果有需求可以联系他们全国各地的分公司和办事处。相信能解决您的问题。我在深圳物联网展会上看见过他们的HPC-6000E超高频机器，如下图：，看见过有些标签能读到6M以上；具体我当时测过抗金属的也可以达到2-3米；他们配置如下：

其实吧，程序员的创业路线还挺宽的。利用低/无代码开发平台，成立工作室，专门给别人做管理软件的定制开发，是一件轻松得不能再轻松的事儿啦！重点是，做这个还赚钱！

为了便于你的理解，我会举例一款国产优秀的，低/无代码开发平台来辅助说明。（文末也会给出免费获取方式）

可以免费使用

这款优秀的国产低代码开发平台，叫做云表，其创始人曾深度参与金山WPS的研发工作。

先来说说大家最关心的成本问题，云表提供了一个永久免费使用版本，该版本适用于中小微企业，大企业要用得增加并发数。

像华为，中铁，中冶，首钢，许继电气，汾西矿业，恒逸石化，燕山大学等数以万计的企业或机构，都在使用它来开发自家的数字化应用。

上手容易，需求响应速度快

在它这里，所有的IT和代码数据，研发人员早已提前写好，你只需要做的就是拖拉拽，在和excel长得很像的界面复制、粘贴、拖放即可，输入中文文本信息即可。

你甚至不用写一行代码，当然，如果你改不了程序员的职业通病，写一点代码也是OK的，达到的效果都一样。

像OA、WMS、进销存、ERP、MES、CRM、项目管理等任意的数字化管理软件，皆可拖拉拽搭建出来。

当客户的需求出现变更时，你只要花上一分钟，就可以增删查改系统功能，在原有的系统或新系统上，进行二次开发。

主流信息无缝集成，可以解决任意复杂业务

用云表开发出来的系统，它们之间数据是互通的，主流信息无缝集成。当然，你也不用担心数据安全问题，它提供了多种数据存储方式：云端部署，本地部署，混合部署等。

excel能做的，它也能做，excel不能做的，它也能做。

它就像是一个百宝箱，各种业务基本上都能解决。

比如数据透视、数据分析等复杂的数据运算，消息群发，闹钟提醒，即时通讯，小程序，H5，网站，外接数据源，API，条形码生成，条码扫描出入库，与用友金蝶、钉钉、企业微信、浪潮、SAP等第三方软硬件进行对接，与地磅、电子秤、PDA等工业物联网进行集成封装、权限控制、流程审批，工作流，多人协同，生成移动端app

说实话，现在一套功能完善的管理软件，价格在几万到几十万不等，而用云表这一类低／无代码开发平台，平均1－2周可以上线一套系统。

其中细节，你自己算算，这里不做多说，事实上，很多程序员都在用这类平台，赚“外快”。

免费的软件获取方式在此奉上：

1头条搜索“云表平台”。

2进入官网之后，在右上角三条杠处，找到“登录”。

3信息填报完毕，即可免费获取。

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生产管理系统软件推荐如下：
1、鼎捷MES方案，适合中国制造需求的智能车间方案，工业生产智能制造的趋势，传统制造业以升级打造智能车间为目标，鼎捷数字化制造系统集成制造行业业务系统，借助基于物联网的解决方案让企业全面升级，实现制造设备数字化、生产信息数字化、质检数字化，实现透明化车间，解决智能制造周期，效益，成本，质量等问题，创造有效价值。
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物联网技术架构的主要特征有物联网是互联网、物联网的架构和基础是互联网、物联网的核心和基础仍然是互联网、互联网和传统互联网的区别。
互联网：指的是通过电脑、手机等设备将互联网信息传输到受保护的地方，如智能卡或手机等。移动：指的是在个人日常生活中通过移动设备与互联网连接的。个人计算机和家庭计算机：指的是通过个人电脑和固定的上网设备(如智能手机、平板电脑)，如智能手机、PDA、笔记本电脑。
(1)互联网是一个覆盖全球、资源、支撑海量数据的庞大网络。
(2)互联网是一个面向用户的分布式网络，能够有效地处理大量移动和非移动终端的数据。
(3)互联网中的物联网应用可以分为：互联网物联网(IoT)：广泛应用于农业、工业、医疗、智能家居等行业中的智能家居、车联网、智能穿戴设备、无线通信设备等。
物联网应用是一个相对开放的系统，它是一个巨大的集成电路网络，能够实现各类互联互通的应用系统。物联网应用应该充分利用物联网的网络架构。
物联网应用的特点是：
传感器网络是有线物联网的重要网络，这是将物体/相互作用的传感器连接到一台计算机中，可以实现感知，嗅探，通信，传输，维护和控制来自不同设备的信息。
物联网的应用领域非常广泛，包括智能交通，智慧农业，智慧工业，智能家居等。

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