1、物联网(The Internet of Things,简称IOT)是指通过 各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置等各种需要的信息。
2、组成:物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理 。
(1)整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。
(2)可靠传输—通过对互联网、无线网络的融合,将物体的信息实时、准确地传送,以便信息交流、分享。
(3)智能处理—使用各种智能技术,对感知和传送到的数据、信息进行分析处理,实现监测与控制的智能化。
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常见的运用案例有:
1、物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。机场防入侵系统铺设了3万多个传感节点,覆盖了地面、栅栏和低空探测,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前,上海世博会也与无锡传感网中心签下订单,购买防入侵微纳传感网1500万元产品。
2、ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制。
3、智能交通系统(ITS)是利用现代信息技术为核心,利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术,实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集被认为是ITS的关键子系统,是发展ITS的基础,成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统,都涉及交通动态信息的采集,交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。
参考资料来源:百度百科-物联网
传感器网络技术是物联网技术的核心。
传感器技术是计算机应用中的一项关键技术。它将传输线上的模拟信号转换成可处理的数字信号,并将其交给计算机进行处理。
它主要将传感器、数据处理单元组件和通信组件集成在需要随机分布的信息采集和传输的区域,形成一个网络结构(即传感器网络)。节点数量相对较多,可以适应复杂多变的环境。作为物联网技术的核心,它在物联网与信息交换和传输之间起着非常重要的作用。
在物联网技术中,以物联网卡片为载体。通过在设备中插入物联网卡来实现身份识别和承载服务的功能,可以实现物联网的各种技术。
物联网:
通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
通俗地讲,物联网就是“物物相连的互联网”,它包含两层含义:物联网是互联网的延伸和扩展,其核心和基础仍然是互联网;第二,物联网的用户端不仅包括人,还包括物品,物联网实现了人与物品及物品之间信息的交换和通信。
物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用,具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点,是继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业发展的又一推动者。
物联网的应用和发展,有利于促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向转变,极大提高社会管理和公共服务水平,催生大量新技术、新产品、新应用、新模式,推动传统产业升级和经济发展方式转变,并将成为未来经济发展的增长点。
物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节,每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。 EPoSS在《Internet of Things in 2020》报告分析预测,未来物联网的发展将经历四个阶段,2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域,2010-2015年物体互联,2015-2020年物体进入半智能化,2020年之后物体终端进入全智能化。 RFID是物联网发展的排头兵,RFID技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术,最简单的RFID系统由电子标签(Tag)、读写器(Reader)和天线(Antenna)三部分组成,在实际应用中还需要其他硬件和软件的支持。2009年中国RFID市场规模将达到50亿元,年复合增长率为33%,其中电子标签超过38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局。MEMS传感器市场前景广阔 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是微机电系统的缩写,MEMS技术建立在微米/纳米基础上,是对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术,完整的MEMS是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统。MEMS传感器目前主要应用在汽车和消费电子两大领域。任天堂公司的Wii无线游戏机允许使用者通过运动和点击互相沟通和在屏幕上处理一些需求,其原理是将运动(例如挥舞胳膊模仿网球球拍的运动)转化为屏幕上的游戏行为。在苹果公司的iPhone中,通过对旋转时运动的感知,iPhone可以自动地改变其显示格式,以便消费者能够以合适的水平和垂直视角看到完整的页面或者数字。根据ICInsight最新报告,预计在2007年至2012年间,全球基于MEMS的半导体传感器和制动器的销售额将达到19%的年均复合增长率(CAGR),与2007年的41亿美元相比,五年后将实现97亿美元的年销售额。目前上市公司中歌尔声学已经掌握MEMS芯片设计、MEMS半导体封装等多项核心技术,2008年申请相关专利高达44项,主要应用在MEMS麦克风的生产制造。我们认为公司将在物联网时代MEMS传感器领域占据竞争优势。 智能终端备受期待 法国Violet公司推出了Nabaztag小兔子,通过wi-fi路由连接网络,可为主人提供所需的各类新闻等,能够讲5国语言,在主人接收到邮件或信息时,会发出语音提醒。此外它还能识读Ztamps标签上的信息,并实时连网,随时呈现动态信息。我们认为随着物联网推进,家用电器的智能化将是未来发展趋势。上市公司中的拓邦电子是家电智能控制应用领域的行业先行者,未来发展值得关注。 集成电路产业有望迎来发展新机遇 2005年我国集成电路市场规模达到3800亿元,占全球比重达25%,成为全球仅次于美国的第二大集成电路市场。32位CPU芯片、网络路由交换芯片、GSM/GPRS手机基带芯片、TD-SCDMA基带芯片、数字音视频和多媒体处理芯片、第二代居民身份z芯片等一批中高端产品相继研发成功并投入市场,产品设计能力达到018微米,集成度超过千万门;集成电路芯片生产线工艺水平达到12英寸013微米,90纳米工艺技术研发取得进展,与国外先进水平之间的差距明显缩小。 电信设备商最受益于物联网 当下最大的投资机会在于电信设备商,物联网的商业建设尚处于萌芽阶段。电信运营商是物联网的积极推动者,物联网丰富电信网络的应用。就三家电信运营商而言,包含强势固网的全业务运营商中国电信和中国联通在行业用户的ICT(信息通信技术,Information and Communications Technology)建设中一直处于领导地位,其全业务模式十分便于将通信网络与物联网相关信息管理的企业内网实现对接,完成对物联网的全程管控。由于资源所限以及历史原因,单纯的移动运营商中国移动目前能够实现的物联网应用还处于初级阶段。具体而言,网络的升级换代对光纤产业将产生实质性利好,受益的公司包括烽火通信、中天科技、亨通光电、中兴通讯、光讯科技、三维通信等国内领先的光纤制造商、通信设备提供商。在物联网建设进程中,这些公司最先受益,确定性最高
所以物联网的体系结构可分为:
感知层、网络层和应用层三大层次。
1、感知层:
感知层是物联网的底层,但它是实现物联网全面感知的核心能力,主要解决生物世界和物理世界的数据获取和连接问题。
2、网络层:
广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施,网络层主要解决感知层所获得的长距离传输数据的问题。
它是物联网的中间层,是物联网三大层次中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分。
3、应用层:
物联网应用层是提供丰富的基于物联网的应用,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,也是物联网发展的根本目标。
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感知层:
物联网是各种感知技术的广泛应用。物联网上有大量的多种类型传感器,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同,所以每个传感器都是唯一的一个信息源。
传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性地采集环境信息,不断更新数据。
物联网运用的射频识别器、全球定位系统、红外感应器等这些传感设备,它们的作用就像是人的五官,可以识别和获取各类事物的数据信息。
通过这些传感设备,能让任何没有生命的物体都拟入化,让物体也可以有“感受和知觉”,从而实现对物体的智能化控制。
通常,物联网的感知层包括二氧化碳浓度传感器、温湿度传感器、二维码标签、电子标签、条形码和读写器、摄像头等感知终端。
感知层采集信息的来源,它的主要功能是识别物体、采集信息,其作用相当于人的五个功能器官。
网络层:
它由各种私有网络、互联网、有线通信网、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。
网络层的传递,主要通过因特网和各种网络的结合,对接收到的各种感知信息进行传送,并实现信息的交互共享和有效处理,关键在于为物联网应用特征进行优化和改进,形成协同感知的网络。
网络层的目的是实现两个端系统之间的数据透明传送。其具体功能包括寻址、路由选择,以及连接的建立、保持和终止等。它提供的服务使运输层不需要了解网络中的数据传输和交换技术。
网络层的产生是物联网发展的结果。在联机系统和线路交换的环境中,通信技术实实在在地改变着人们的生活和工作方式。
传感器是物联网的“感觉器官”,通信技术则是物联网传输信息的“神经”,实现信息的可靠传送。
通信技术,特别是无线通信技术的发展,为物联网感知层所产生的数据提供了可靠的传输通道。因此,以太网、移动网、无线网等各种相关通信技术的发展,为物联网数据的信息传输提供了可靠的传送保证。
物联网网络层是三大层次结构中的第二次,物联网要求网络层把感知层接收到的信息高效、安全地进行传送。
应用层:
物联网的行业特性主要体现在其应用领域内。目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试,某些行业已经积累了一些成功的案例。
将物联网开发技术与行业信息化需求相结合,实现广泛智能化应用的解决方案,关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发。
感知层收集到大量的、多样化的数据,需要进行相应的处理才能作出智能的决策。海量的数据存储与处理,需要更加先进的计算机技术。近些年,随着不同计算技术的发展与融合所形成的云计算技术,被认为是物联网发展最强大的技术支持。
云计算技术为物联网海量数据的存储提供了平台,其中的数据挖掘技术、数据库技术的发展为海量数据的处理分析提供了可能。
物联网应用层的标准体系主要包括应用层架构标准、软件和算法标准、云计算技术标准、行业或公众应用类标准以及相关安全体系标准。
应用层架构是面向对象的服务架构,包括SOA体系架构、业务流程之间的通信协议、面向上层业务应用的流程管理、元数据标准以及SOA安全架构标准。
云计算技术标准重点包括开放云计算接口、云计算互 *** 作、云计算开放式虚拟化架构(资源管理与控制)、云计算安全架构等。
软件和算法技术标准包括数据存储、数据挖掘、海量智能信息处理和呈现等。安全标准重点有安全体系架构、安全协议、用户和应用隐私保护、虚拟化和匿名化、面向服务的自适应安全技术标准等。
物联网是新型信息系统的代名词,它是三方面的组合:
一是“物”,即由传感器、射频识别器以及各种执行机构实现的数字信息空间与实际事物关联;
二是“网”,即利用互联网将这些物和整个数字信息空间进行互联,以方便广泛的应用;
三是应用,即以采集和互联作为基础,深入、广泛、自动化地采集大量信息,以实现更高智慧的应用和服务。
参考资料来源:百度百科-物联网
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