物联网的主要技术是什么意思?

物联网的主要技术是什么意思?,第1张

物联网其实到目前为止也没有一个精确的定义,一般来说,我们认为物联网是传统的互联网向物理世界的一个延伸。通过连接物理世界,使得网络能够更好的为人类服务。物联网能够广泛用在生产和生活的各个方面,产生了如智慧家庭、智慧城市、智慧农业、智慧医疗、智慧环境等一系列相关的应用场景。
涉及的主要技术包括以下几种:
1、传感器网络技术
传感器网络实现了数据的采集、处理和传输三种功能。它与通信技术和计算机技术共同构成信息技术的三大支柱。传感器网络是由各种各样的传感器节点所组成,用以进行信息的收集、传输和处理的网络系统。
作为物联网感知和获取数据信息的重要手段,传感器网络在物联网中发挥着极为重要的作用。无线传感器网络是一项通过无线通信技术把数以万计的传感器节点以自由式进行组织与结合进而形成的网络形式。
无线传感器网络主要由三大部分组成,包括节点、传感网络和用户这3部分。其中,节点一般是通过一定方式将节点覆盖在一定的范围,整个范围按照一定要求能够满足监测的范围;传感网络是最主要的部分,它是将所有的节点信息通过固定的渠道进行收集,然后对这些节点信息进行一定的分析计算,将分析后的结果汇总到一个基站,最后通过卫星通信传输到指定的用户端,从而实现无线传感的要求。
构成传感器节点的单元分别为:数据采集单元、数据传输单元、数据处理单元以及能量供应单元。
(1) 数据采集单元,通常都是采集监测区域内的信息并加以转换,比如温湿度、光照度等;
(2) 数据传输单元则主要以无线通信和交流信息以及发送接收那些采集进来的数据信息为主;
(3) 数据处理单元通常处理的是全部节点的路由协议和管理任务以及定位装置等;能量供应单元为缩减传感器节点占据的面积,会选择微型电池的构成形式。
2、RFID技术
射频识别(Radio Frequency Identification, RFID),是一种利用无线电波进行信息交换与存储的技术,通过无线射频来对电子标签进行读写,以达到自动识别目标以及信息交换目的。
RFID系统通常由读写器、电子标签与数据管理系统组成,其工作原理一般是由读写器在一定范围内发送无线电射频信号,当电子标签接收到读写器所发射的无线电信号时,就会利用感应电流所获得的能量(无源RFID),或者主动发送无线电信号(有源RFID)将标签芯片内所存储的产品信息发送出去,读写器接收到电子标签所发射的信息并解码后,再将这些数据信息反馈至数据管理系统进行数据处理。
RFID系统主要由标签、阅读器和天线三部分组成。一般由阅读器收集到的数据信息传送到后台系统进行处理。
(1)标签:标签由耦合元件及芯片组成,每个电子标签都具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象;每个标签都有一个全球唯一的ID号码——UID(用户身份z明),其在制作标签芯片时存放在ROM中,无法修改,其对物联网的发展有着很重要的影响。
(2)阅读器:阅读器是读取或写入标签信息的设备,可设计为手持式或固定式等多种工作方式。对标签进行识别、读取和写入 *** 作,一般情况下会将收集到的数据信息传送到后台系统,由后台系统处理数据信息。
(3)天线:天线是用来在标签和阅读器之间传递射频信号。射频电路中的天线是联系阅读器和电子标签的桥梁,阅读器发送的射频信号能量,通过天线以电磁波的形式辐射到空间,当电子标签的天线进入该空间时,接收电磁波能量,但只能接收其很小的一部分。
3、嵌入式系统技术
嵌入式系统一般是用户针对特殊需求而定制的,能够被内部计算机控制的设备或系统。嵌入式系统往往结合了计算机技术、通信技术以及自动化技术,使得传统的机电产品智能化,并具有故障诊断、自动报警以及信息传输和远程控制等多种功能,用以实现产品使用与管理的信息化、智能化。
由于嵌入式系统体积小、功能强且成本较低等,使其广泛应用于智能家居、车联网等领域。嵌入式系统的核心由一个或多个微处理器或微控制器组成,这些微处理器或微控制器经过预编程以执行一些任务。嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的。嵌入式系统需要与应用紧密结合的,它具有很强的专用性,必须结合实际系统需求进行合理的裁减利用。用先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各行业的具体应用相结合的知识集成系统。
从应用角度可分为通用型嵌入式 *** 作系统和专用型嵌入式 *** 作系统。常见的通用型嵌入式 *** 作系统有Linux、VxWorks、Windows >所谓“物联网”(Internet of Things),指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置[1]、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结 合起来而形成的一个巨大网络。其目的,是让所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。 物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的其中非常重要的技术是RFID电子标签技术
以简单RFID系统为基础,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的,比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。在这个网络中,系统可以自动的、实时的对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。
物联网又称“传感网”,以互联网为代表的计算机网络技术是二十世纪计算机科学的一项伟大成果,它给我们的生活带来了深刻的变化,然而在目前,网络功能再强大,网络世界再丰富,也终究是虚拟的,它与我们所生活的现实世界还是相隔的,在网络世界中,很难感知现实世界,很多事情还是不可能的,时代呼唤着新的网络技术。
无线传感网络正是在这样的背景下应运而生的全新网络技术,它综合了传感器、低功耗、通讯以及微机电等等技术,可以预见,在不久的将来,无线传感网络将给我们的生活方式带来革命性的变化。
定义: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。
英文名:Wireless Sensor Networks;缩写:WSN
功能: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。
目前较为成型的分布式网络集成框架是EPCglobal提出的EPC网络。EPC网络主要是针对物流领域,其目的是增加供应链的可视性(visibility)和可控性(control),使整个物流领域能够借助RFID技术获得更大的经济效益。
未来世界:传感器编织的物联网。生活方式将从“感觉”跨入“感知”。在互联网时代,网络即人与人之间的信息传播,而将来,网络将是物与物之间的信息交流。物联网也叫传感网,它的运用可大到军事反恐、城建交通,小到家庭、个人。“如果在家庭中布置传感器,在外地就能知晓家中各角落的情况,如果在人体上布置传感器,医院就能随时了解其健康状况。”研究院院长刘海涛先生透露,当物联网与互联网和移动通讯网相连,就可随时随地全方位“感知”对方,人们的生活方式将从“感觉”跨入“感知”的阶段。
EPC网络的关键技术包括:
EPC编码:长度为64位、96位和256位的ID编码,出于成本的考虑现在主要采用64位和96位两种编码。EPC编码分为四个字段,分别为:①头部,标识编码的版本号,这样就可使电子产品编码采用不同的长度和类型;②产品管理者,如产品的生产商;③产品所属的商品类别;④单品的唯一编号。
Savant,介于阅读器与企业应用之间的中间件,为企业应用提供一系列计算功能。它首要任务是减少从阅读器传往企业应用的数据量,对阅读器读取的标签数据进行过滤、汇集、计算等 *** 作,同时Savant还提供与ONS、PML服务器、其他Savant互 *** 作功能。
对象名字服务,类似于域名服务器DNS,ONS提供将EPC编码解析为一个或一组URLs的服务,通过URLs可获得与EPC相关产品的进一步信息。
信息服务,以PML格式存储产品相关信息,可供其他的应用进行检索,并以PML的格式返回。存储的信息可分为两大类,一类是与时间相关的历史事件记录,如原始的RFID阅读事件(记录标签在什么时间,被哪个阅读器阅读),高层次的活动记录如交易事件(记录交易涉及的标签)等;另一类是产品固有属性信息,如产品生产时间、过期时间、体积、颜色等。
物理标示语言,PML是在XML的基础上扩展而来,被视为描述所有自然物体、过程和环境的统一标准。在EPC网络中,所有有关商品的信息都以物理标示语言PML来描述,是EPC网络信息存储和交换的标准格式。

智慧医疗是通过打造区域医疗信息平台,利用物联网技术,实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动。在未来的卫生医疗领域,物联网带来的不仅是技术上的进步,更是观念上的革新。
随着医院信息技术水平的不断提高及医院智能化技术的逐步深入,数字化医院建设已经成为国内外医疗领域的共识。计算机技术的飞速发展,使得医院信息化建设也在应用的深度和广度上不断的推进。作为国家级高新技术企业,福建恒锋电子有限公司是医疗数字化和公共建筑智能化的领航者,智慧城市倡导者与建设者。
携手智能科技,立足企业发展
上世纪90年代随着改革开放大潮的袭来“智能建筑,在中国大陆上,得以真正的普及和推广并兴起于沿海地区。1995年在美丽的榕城(福州)一个新生的智能化企业-----“福建恒锋电子有限公司”诞生了,公司在成立之初定位在专注于智能建筑、数据中心和计算机信息系统领域的高新技术企业,以“科技让生活更美好”为愿景,让科技信息技术服务于人类,创造更加美好的生活。以“不断创新、不断超越自我、永续经营……”为发展目标,致力于民族科技品牌长久发展。17年来福建恒锋电子科技有限公司始终以智能科技为根本立足本土不断的发展壮大经过不懈努力,公司已发展成为国内优秀的持有“甲级智能建筑系统专项设计资质、一级计算机信息系统集成资质、一级建筑智能化专业承包资质”的“3甲”企业。公司荣获中国智能建筑分会“2011年度完成工程额前50强企业”,2010、2011年中国计算机用户协会机房设备应用分会“中国机房工程企业30强”,2011年福建省软件骨干企业。
继往开来,深耕智慧医疗
针对各种不同功能的建筑对智能化系统技术的要求逐渐专业化,如医院、政府办公大楼、金融机构、空港、体育建筑等由于具有不同的专业用房、设备和不同的使用功能而对智能化系统对提出了不同的要求。
在医疗建筑中,智能化系统是为人服务、为管理服务的,并确保医院内日常的医疗任务的顺利进行。随着人民生活水平的不断提高,人们对于包括医院在内的医疗机构和医疗设施的建筑设计以及配套设施的设计给于高度的重视,提出了更高的要求。现代化医院的建设,必须通过建筑智能化技术提高医院的医疗水平、减少医疗差错和事故、降低成本、节约能源,创造“人性化”的就医环境。
新医改以来,我国的医疗卫生事业有了很大的发展,许多医院正进行改造或新建(扩建),这些医院正面临智能化系统建设问题,而且新建、改建的医院大楼本身功能多样、系统复杂,有中央空调、冷热水、多种照明、集中供氧、电视广播等。大量的建筑设备给日常维护管理带来了许多问题,靠以往的常规管理已无法保证其正常运行,因此,也提出了智能化新的要求。福建恒锋电子有限公司在欧霖杰总经理带领下紧抓市场需求,灵活运用信息技术手段在医疗服务整个环节里实施协同和整合,从而建立高效、惠民的智慧医疗体系,解决医疗行业所面临的问题。并成功应用于重庆肿瘤医院、中国人民解放军174医院、厦门中山医院、重庆西郊医院、邢台第三医院、福建医科大学附属第一医院、福建省人民医院、福鼎市医院、三明市第一医院等、龙岩市第二医院等国内数十家医院智能化、数据中心设计施工和信息系统集成项目。
顺应行业发展,注重产品研发
恒锋电子长期致力于为中国医疗事业提供最佳技术支持和行业实践。秉承不断创新的精神,恒锋电子为中国医疗行业信息化的不断演进提供着强大支持。针对医疗行业的特殊性恒锋电子开发了智慧医疗解决方案,包括医疗协同平台和基于云计算网络环境的智慧医疗。医疗协同平台即统一医疗协作平台提供各种医疗机构的人员及系统的集成与协作环境。通过对各种医疗资源系统的整合,为医生提供了实时的、集成的、可 *** 作的数据,从而为患者提供准确诊断,降低成本,减少医疗事故。该平台同时提供了以医疗机构的业务信息为核心的信息发布功能,为病人方便获取医疗服务和健康知识提供工具,包括:个人门诊服务预约、个人健康档案及管理、健康咨询、网络心理咨询和健康常识等。
基于云计算网络环境的智慧医疗是以领先的云计算平台为支撑,将医疗机构的系统和设备通过互联网或专用网络互联起来,大幅度减少运行成本,并提高医疗资源的使用率。通过软件服务(SaaS)的创新模式向医疗机构和个人提供一整套在线服务,包括电子健康档案,注册预约等,大大缩减医疗机构的投资,并为病人提供便利。云计算等尖端科技亦将为医疗未来的美好图景贡献其智慧。
医疗行业一直是恒锋电子关注的关系国计民生的重点行业。无论是对研究开发的持续投入,还是通过对医疗行业合作伙伴的深入合作,‘智慧医疗’的宗旨就是使医疗行业真正实现更加互联互通、更加可量化和更加智慧,这种更加智慧、惠民、可及、互通的医疗体系将成为未来发展的必然趋势。”恒锋电子将与各级政府、医疗单位和相关行业共同努力,携手推动医疗领域信息化,打造高效、便捷、以人为本的医疗服务体系。
品行天下,致誉万里
“质量,信誉,沟通,创新”这是恒锋电子的企业文化核心,多年来恒锋人一直坚持这种文化内涵使恒锋电子越走越远,越做越强。十七年来,公司不断拼搏进取,由小变大,一路走来,有顺境亦有坎坷,但无论风云万千变化,他们始终以“追求卓越,质量第一”为目标,坚守着“诚实守信,品行天下”这一宗旨。如果说,社会各界的普遍赞誉是对恒锋电子品质的肯定,那么,与时俱进的自主创新精神则是恒锋电子畅行天下的坚实基础。“品行天下,致誉万里”正是恒锋电子的意义所在。
恒锋电子先进的设计理念、优秀的解决方案和强大研发实力,在数字医院、区域医疗、公共卫生、移动医疗和医疗物联网等领域的不断创新,使她成为国内领先的智慧医疗解决方案提供商,引领智慧医疗未来,开启医疗物联网时代。
(责任编辑:方 苏)

1、大型工业企业(石化、石油、火力发电厂、制药厂、冶金、烟厂、食品厂、纺织厂等等)针对水、气、汽管网监测的,基于XLsn无线传感网络系统解决方案;
2、大型工业企业(石化、石油、火力发电厂、制药厂、冶金、烟厂、食品厂、纺织厂等等)针对电、水、气、汽等能源消耗监测,基于XLsn无线传感网络的EMS(能源管理系统)解决方案;
3、自来水公司、排水公司、自来水厂等等企业的,基于XLsn无线传感网络的供水管网,排水管网、管沟监测的解决方案;
4、中等规模及以上的生产制造、加工企业(格力、美的、华为、中兴、、、、),基于XLsn无线传感网络的生产过程监控系统、MES(制造执行系统)解决方案。
5、现代农业大棚,温室(个体农户、农业合作社、农业生产加工企业、农业大棚设备材料生产企业、农业大棚安装施工企业)监控,基于XLsn无线传感网络环境监控系统解决方案;
6、智慧养殖的养殖场(养牛场、养鸡场、养猪场,个体养殖户,企业养殖户,养殖合作社,农业科研院所,养殖场设备、材料生产企业,养殖场安装施工企业,养殖环境监控系统集成商)环境监控,基于XLsn无线传感网络的系统解决方案;
7、危化品储罐(危化品生产加工企业,危化品储藏、中转企业,危化品物流企业,危化品分销企业)监测,基于XLsn无线传感网络的解决方案;
8、医药、食品(制药厂、食品厂、医院、实验室、冷藏仓储企业及物流企业)存储环境监测的,基于XLsn无线传感网络的解决方案;
9、城市地下管廊(市政设计院、管廊项目总包商、分包商)环境监测,基于XLsn无线传感网络的环境监控系统解决方案;
10、人类工作、生活环境(工厂、写字楼、商业楼宇、医院、实验室、学校、城市、旅游景点)监测的,基于XLsn无线传感网络系统解决方案

物联网设备的地理定位已迅速成为最大的市场机会之一,不难看出为什么。许多公司正在用地理位置资产管理解决方案代替专有的旧系统,以定位跟踪和监视设备、产品、车辆和人员等有形资产。

我们在各种不同的垂直市场中看到了这一点,包括医疗保健越来越多的医院正在采用定位技术来更好地监控病床、水泵和其他医院设备。最大的好处之一就是确定哪些设备可能未得到充分利用,以便医院可以有效地优化运营效率。

工业承包商和建筑工人经常在工作现场拥有非常昂贵的设备,而地理定位技术可以帮助确保没有任何东西被盗或放错地方。

农业对于牧场主而言,定位技术可用于监视母牛的生命力和位置,并在出现异常情况时立即通知牧场主。

运输和物流国家货运安全委员会估计,全球货运损失的财务影响每年超过500亿美元。地理位置确保可以随时访问货物下落,从而有助于减轻损失或盗窃。

位于市区复兴西路以南、西二环以西。保定市新冠肺炎方舱医院位于市区复兴西路以南、西二环以西,总建筑面积约22万平方米,完工的是2号楼,后续1、3、4号楼定于4月中旬交付,全部完工后可容纳2000张床。该医院实行物联网管理,每个护理单元有独立的抢救室、抢救设备、医护对讲监控系统,并实现无线网络覆盖,建有医学信息化系统、视频监控大厅、会诊大厅及远程会诊系统。

摘 要:MANET因具有自组性、机动性及抗毁性而受到人们的高度关注。在阐述MANET的起源与发展及其工作原理的基础上,较全面详细地分析了MANET的关键技术;介绍了MANET在法军、美军通信中的应用。
关键词:MANET 关键技术 军事通信
中图分类号:TN911文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)007-089-03
1 引言
MANET(Mobile Ad-hoc Network,MANET)起源于1971年美国夏威夷大学设计实现的第一个分组无线网络——ALOHA系统,在军事通信中具有广阔的应用前景。美国DARPA(Defense Advanced Research Project Agency)在1972年、1993年和1994年分别启动于分组无线网(PRNET,Packet Radio NETwork)、高残存性自适应网络SURAN和全球移动信息系统GloMo三个项目,取得丰硕的理论和应用成果,并一直持续深入研究PRNET技术。1991年成立的IEEE80211标准委员会使用术语“Ad Hoc网络”来描述这种特殊的自组织对等式多跳无线移动通信网络。1997年成立IETF MANET工作组,致力于MANET协议的标准化,加速推动了商用MANET的研发。
以局域网技术、数据分组交换技术为基础,MANET由一组带有无线收发装置的移动分组无线单元(Packet Radio Unit,PRU)组成,是一种多跳临时性移动通信网络。PRU由无线电台、天线和数字控制器组成。在MANET网络中传送的信息以分组为基本单元,每个分组包括包头和正文两部分。包头通常包括该分组在分组无线网中的源地址、目的地址和相关路由信息;正文部分则是需要传送的消息,正文部分可包含IP数据或其他数据。MANET不设中心站、采用分布式网络结构,每个节点均可作为源节点、目的节点或中继节点,且利用分组包头中的控制信息分包为每个分组选择传输合适的路由。
和依赖于固定基础设施的通信网络相比,MANET具有自身的特点和优点,近年来受到人们的广泛关注。
2 MANET的关键技术
不依赖于固定的基础设施、节点可能随时进入/离开网络、整个网络采用分布式结构运行,MANET有很多技术难点,其关键技术主要有:MAC协议、QoS保障、路由协议、功率控制、安全问题、网络互联和网络资源管理等。
21 MANET的MAC协议
链路层解决的主要问题包括介质接入控制以及数据的传送、同步、纠错和流量控制等,分为媒介访问控制层(MAC)和逻辑链路控制层(LLC)。MAC协议决定节点什么时候允许发送其分组,且通常控制对物理层的所有访问。
在MANET中存在隐藏终端和暴露终端问题,要在MAC层解决这两个固有问题,因而不能直接应用载波侦听多址访问(CSMA)协议(WLAN中使用最多的异步随机访问协议)。MANET的MAC协议有竞争协议、分配协议和混合协议三类。竞争协议使用直接竞争来决定信道访问权并通过随机重传来解决碰撞问题,在传输载荷轻的时候碰撞次数少、信道利用率高、分组传输时延小;但在传输载荷增大时,协议性能下降很快甚至致使网络崩溃。改进的竞争协议代表有:多址访问与碰撞回避(MACA)协议、信道获取多址访问(FAMA)协议、IEEE80211 MAC等。分配协议使用同步通信模式,时隙与节点的映射决定一个节点在其特定时隙内允许访问的信道。分配协议往往在中等到繁重传输载荷条件下运行良好,但信道时隙化导致在轻传输载荷条件下的时延相对于竞争协议是非常大的。分配协议有:五步预留协议(FPRP)、跳频预留多址访问协议(HRMA)等。混合协议能够保持所组合的各个协议的优点又能避免其缺陷,在传输载荷轻的时候表现为竞争协议的性能,而在传输载荷重的时候近似表现为分配协议的性能。典型的混合协议有:TDMA/CSMA混合协议、Meta-协议等。
22 路由协议
MANET设计中的一个关键问题是开发能够在两个节点之间提供高质量高效率通信的路由协议。Internet路由协议不能适应MANET网络节点的移动性和网络拓扑结构不断变化,专门的适用于MANET的路由协议应能够满足功能:能感知网络拓扑的变化、维护网络拓扑的连接、高度自适应的路由。IETF MANET已经完成的标准化路由协议主要有:主动式路由协议有最优化链路状态路由协议(OLSR)和基于反向路径转发的拓扑分发协议(TBRPF);按需路由协议有按需距离矢量路由协议(AODV)和基于节点间相互关系的路由协议(ABR);综合主动式路由思想和按需路由思想的路由协议称为混合型路由协议,有域路由协议(ZRP)和抢先式路由协议等。
分组无线网应用环境复杂多样,不同的应用环境追求不同的性能,这导致很难寻找MANET的最优路由协议。如:在军事应用中更关注系统的抗毁性、隐蔽性和保密性;而在无线会议系统中则更注重端到端的时延和吞吐量。不同类型的路由协议具有自身的优缺点,适应于不同的网络环境。不可能用一种路由算法作为标准的路由协议去比较好地解决所有MANET路由问题,路由算法的最优化石针对具体网络环境的工程化问题。混合型路由协议因其固有的灵活性,而具有很好的应用前景。
MANET的用户通常是具有协同工作关系的群体,而群组通信必须由多播路由协议提供通信支持。但有线网络环境中使用的多播路由协议(如:多播开放最短路径优先协议MOSPF等)在移动分组无线网中不再适用,因为动态的网络拓扑结构会导致分发树的破坏,而不得不因连接变化而调整。原达等提出了适用于移动分组无线网的多播路由协议。在移动分组无线网环境中,多播路由协议起着非常重要的作用。在协议中采用按需路由发现策略,动态建立路由信息及维持多播组成员关系。控制开销小、实现简单,能够适应较低带宽的大规模动态网络环境,具有稳定的分组转发成功率和良好的伸缩性,获得了较好的多播数据传输质量。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/13310227.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-07-12
下一篇 2023-07-12

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存