关于物联网技术的论文

关于物联网技术的论文,第1张

物联网就是物物相连的网络,是我国的新兴战略产业,是未来发展的趋势。下面是我精心推荐的关于物联网技术的论文,希望你能有所感触!

关于物联网技术的论文一:物联网技术浅谈

摘 要物联网就是物物相连的网络,人与人、人与物、物与物都互联成网。物联网技术是当今的前沿技术,是我国的新兴战略产业,是未来发展的趋势。物联网技术目前处于起步阶段,但各国都十分重视并作为战略产业来研究和发展。本文从物联网的由来、物联网的特征、物联网的类型、物联网的组成等四个方面来探讨物联网技术。

关键词物联网;特征;组成;关键技术

一、物联网的由来

物联网的概念最早于1995年出现在比尔盖茨的《未来之路》书中,在该书中比尔盖茨已经提及了Internet of Things的概念,只是当时并没有引起人们的重视。1998年,美国麻省理工学院创造性地提出了当时称为EPC系统的“物联网”的构想;1999年,美国麻省理工学院首先明确提出了“物联网”的概念,提出了物联网就是将所有物品通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网相连,能实现智能化识别和管理的网络。2005年11月,国际电信联盟在突尼斯举行的信息社会峰会上发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了物联网的概念。

2009年11月,温家宝发表了《让科技引领中国可持续发展》的重要讲话,“我国要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”,从而物联网作为我国的新兴战略产业。

物联网就是在计算机互联网的基础上,利用射频识别、传感设备和无线通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”; 即英文名称为“Internet of Things”,简称IOT。在这个网络中,物品能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用RFID等技术,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联和共享。

二、物联网的特征

(1)网络化:网络化是物联网的基础。不论是有线、无线还是专网来传输信息,都必须依靠网络,而且必须与互联网相连,这样才能形成完全意义上的物联网。(2)互联化:物联网是一个包含多种网络、接入、应用技术的大集成,也是一个让人与人、人与物、物与物之间进行交流的平台;与互联网相比,物联网具备更强的开放性,应能够随时接纳新设备、提供新的服务与应用,即物联网具备自组织、自适应能力。(3)物联化:计算机和计算机连接成互联网,实现人与人之间交流。而物联网是实现人物相连、物物相连,通过在物体上安装传感器或微型感应芯片,借助计算机网络,让人和物体进行“对话”和“交流”。(4)感知化:物联网离不开传感设备。射频识别、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备,正如视觉、听觉和嗅觉器官对于人的重要性一样,它们是物联网必不可少的关键设备。(5)自动化:物联网通过传感器设备自动采集数据;根据事先设定的处理规则,利用软件自动处理采集到的数据;自动地进行数据交换和通信;对物体实行自动监控和自动管理。一般无需人为的干预。(6)智能化:物联网融合了计算机网络技术、无线通信技术,微处理技术和传感器技术等,从它的“自动化”、“感知化”等特点,已能说明它能代表人、代替人“对客观事物进行合理分析、判断及有目的地行动和有效地处理周围环境事宜”,智能化是其综合能力的表现。

三、物联网的组成

物联网主要包括以下几个子系统,有些物联网可能只包括了这些子系统中的一部分。

(1)电信网络:物联网的信息传送与日常使用的文字、语音、、图像传输相比,有其独特的地方,物联网中的信息传输大多是小数据量和特大数据量的传输。小到每月只发送几bit,如电力抄表;大到持续发送大幅图像,如交通监控,而中等数据量的信息传送却不多见。这就对通信网络提出了新的要求,需要推出新的通信标准和新的接入技术,以适应物联网各种通信的需要,实现物联网的高效通信。现有的通信网络主要有电缆、光纤、无线电、微波、卫星、蓝牙、红外、WiFi、移动通信等。(2)传感器:传感器可以把一些物理量的变化变为电信号的变化,收集信息,做出响应。例如麦克风和喇叭就是一对语音传感器。传感器可以是声、光、电、重量、密度、硬度、湿度、温度、压力、震动、速度、图像、语音等。(3)电子标签:电子标签用来标识物联网中的各物体。现有的电子标签主要有RFID、条形码、二维码、IC卡、磁卡等。(4)数据处理:物联网通过传感设备所采集到的数据,必须经过计算机软件进行处理,才能满足用户不同的需求,实现各种目的。这些数据处理往往包括汇总求和、统计分析、阀值判断、数据挖掘和各种专业计算等。(5)报警系统:传感设备所采集到的数据信息可能需要直接报警或者经过计算机软件处理后报警,报警形式主要有声、光、电(电话、短信)等。(6)显示系统:传感设备所采集到的数据信息可能需要直接显示或是经过计算机软件处理后显示出来,常见的显示形式有文字、数字、图形、表格等。

四、物联网的关键技术

(1)感知与标识技术

感知和标识技术,负责采集现实中发生的事件和数据,实现外部信息的感知和识别,是物联网的基础,如传感器、无线定位、射频识别(高频、超高频)、二维码等。

(2)网络与通信技术

网络是物联网数据传递和服务支撑的最重要基础设施,通过人物互联、物物互联,实现感知信息高可靠性、高速度、高安全地传送。物联网的实现涉及到近通信技术和远程通信技术。近距离通信技术主要涉及RFID,蓝牙等,远程通信技术主要涉及互联网的组网、网关等技术。包括短距离无线通讯(zigbee、蓝牙、WiFi等), 低功耗无线网络技术,远程网络、多网络融合等。

(3)计算与服务技术

海量感知信息的计算与处理是物联网的最重要支撑,服务和应用则是物联网的最终价值体现。

海量感知信息的计算与处理技术是物联网应用大规模发展后,面临的重大问题之一。需要攻克海量感知信息的数据挖掘、、数据融合、高效存储、并行处理、知识发现等关键技术,研究物联网“云计算”中的虚拟化、智能化、分布式计算和网格计算等技术。其核心是采用云计算技术实现信息存储和计算能力的分布式处理和共享,为海量信息的高效利用提供技术支撑和保障。

服务计算。物联网的发展必须以应用为导向,在“物联网”中,服务的内涵得到了革命性的扩展,不断涌现出大量的新型应用将导致物联网的服务模式与应用开发受到巨大挑战,面临着许多机遇,如果仍然沿用传统的技术路线势必制约物联网应用的创新。为了适应未来应用环境的变化和服务模式的变化,必须研究针对不同应用需求的标准化、开放式的应用支撑环境和服务体系结构以及面向服务的计算技术等。

(4)管理与支撑技术

随着物联网应用以及网络规模的扩大、支撑业务的多化化复杂化和服务质量的高要求,影响物联网正常稳定高效运行因素的越来越多,管理与支撑技术是保证物联网“安全高效可控”的关键,包括测量分析、网络管理、物联网标准和安全保障等方面。必须研究新的高效的物联网管理模型与关键技术,用来保证网络系统正常高效稳定的运行。

参考文献:

[1]物联网导论(第二版),刘云浩主编,2013年8月,科学出版社

[2]物联网基础及应用,王汝林主编,2011年10月,清华大学出版社

[3]物联网技术导论,张飞舟主编,2010年6月,电子工业出版社

[4]物联网的由来与发展趋势, 吕廷杰, 2010年4月,信息通信技术

点击下页还有更多>>>关于物联网技术的论文二:物联网技术及其应用

你好,物联网概念不是一个人提出来的,他是一步步发展得出的。首先在1995年比尔盖茨就再未来之书中提到这个名词,但是当然人们并不重视;1999年10月麻省理工大学的两个教授(名字英文呢,太多记不住)发现电子编码(物联网的核心点)。2005年11月,在突尼斯举行的信息社会峰会正式 提出物联网概念。(这些资料都是我平常看书收集的,经常用到,希望你可以记住)

随着各类厂商不断发力低功耗广域网络(LPWA),物联网专用网络的话题在此引起业内的热议。物联网智库曾持续关注并推出多篇LPWA的文章,向业内介绍SigFox、LoRa、LTE-M等市场上已开始商业化的LPWA协议。作为一个新兴的、刚起步的技术和市场,LPWA网络协议应该是呈现多家争鸣的状态,那么,这一领域还有哪些技术,它们之间在多个指标上各有哪些特点?物联网智库本周为大家编译推出一篇LPWA协议的综述性文章,希望能对大家对这一领域的理解有所帮助。
通信协议无疑是物联网中争论最多的领域之一,这些争论中,有些是标准之争,有些是专利之争,其中无线通信是物联网领域普遍关注的话题。我们讨论过WiFi、蓝牙、Zigbee之争,但这些协议均为局域网络协议,广域网络方面当前功耗和成本的经济性越来越吸引物联网的应用者,被称为低功耗广域网络(Low Power Wide Area,LPWA)。
此前,我们曾看到SigFox属于此类技术,但随着研究的深入,我们发现其实还存在着不少类似的技术,当一项协议成为主流协议前,它一定是经过与其他协议的一番斗争之后才形成的。本文的目标是对它们进行比较,不过人们对此立即会产生一个问题:你如何去做比较?通过查阅和研究相关文献,我试图提炼一些通用线索来串起各种协议,并对每一协议的代表性企业进行访谈,形成了对LPWA协议的比较。
功耗和成本看似重要,实则无法纳入比较参数
功耗和成本是每一个协议宣称其所具备的特征,但是,还没有人成为这方面的赢家。
影响功耗的因素很多,有些可能无法计量,功耗是否可以进行比较其实并不明确。根据一位拥有多年LPWA实践经验的Telensa专家所述:“功耗唯一可计量的是电池寿命”。另一专家认为,LPWA网络协议虽然是低功耗的,但如果比较单位数据功耗的话,其功耗是大于2G网络的。低传输功耗意味着只有很低的数据速率,因此可能需要很长时间来传输,也就是说设备平均休眠状态时间就很短。因低传输功耗而形成的微弱数据需要更敏感的接收线路,因此接收端可能需要更多平均功耗。
哪些参数可以拿来进行比较?
距离
我们知道任何无线技术传输距离随着其信号传输方式不同而不同,这一规律自然适用于LPWA网络。在人口密集的城市环境中,围墙、建筑物、反射以及交通状况等,使得无线传输距离短于农村地区;而在平整的、无障碍的农村环境下,传输距离会大大增加。但我们仍不可忽视一些因素——无线电干扰等。
因此,距离是各协议代表厂商热议的话题,有些协议宣称可以达到数十公里距离,但其竞争对手可能会说在实际环境中其效果会大打折扣。距离作为比较标准实际上是一个比较谨慎的选择,但至少它是可计量的指标。
另外需要注意的是:你可能发现这些LPWA协议在市场宣传资料中会与诸如Zigbee之类的协议进行比较。你可能觉得Zigbee是一个局域组网协议,与LPWA比较有些奇怪,但实际上Zigbee通过Mesh组网也可以形成广域网络。
频谱
几乎所有LPWA协议均使用ISM频段,虽然有少量协议使用授权频谱。我们将给出每个协议的频段,有些使用的是超低频段,有些是低频段,还有些是采用宽频。
上行/下行对称性
这些LPWA协议均对数据的上下行采取非对称的方式,比较表格中简单给出了它们是否采用上下行对称方式。
数据速率
这是另一个易变的参数,它依赖于距离、障碍以及数据拥堵情况,所以仅仅给出一般性的范围。
最大节点数
最大节点有两种表述方式,一个是整个网络中的节点数,另一个是星形网络中每一Hub配置的节点数。
最大节点数受一些因素的影响,节点数有可能在协议中已设定,但即使一个协议的理论容量是百万,但其容量受制于ISM频段,这不仅仅是一个数字,而是依赖于在给定时间有多少其他协议也在使用该频段。
空中升级(OTA)的可能性
这可能是一个随机的参数,但这一参数反映网络有效的下行能力。如果网络仅提供几个比特的下行容量,那它是无法下载一个大的软件数据包来更新其远程节点的。
切换
我们很容易理解物联网edge nodes作为静态单位无线传输,但是很多设备——如汽车、农用机械等是移动的,还有一些本身可能不是移动的,但别人会不断移动它们——比如仓储中贴有电子标签的货物。因此,我们自然想知道一个协议是否可以实现设备在不同Hub之间的无缝切换。
运营模式
一些协议只是由网络运营商来掌握,并向工作提供网络服务,就像为电话提供蜂窝网络系统一样。而也有其他协议通过公有或私有网络提供。
标准状况
一些协议已制定了相应的标准,或者正在制定中,有些协议拥有者将其标准公开出来,而有些所有者申请专利保护。在一些情况下,你可以获取其细则,而有些情况下你需要获得认证。
现存的LPWA网络协议知多少
除了我们耳熟能详的LoRa、SigFox、LTE-M外,这一领域也是多家争鸣的状态,包括NWave、OnRamp、Platanus、Telensa、Weightless、Amber Wireless等,本文主要对这些适用于物联网的低功耗广域网络协议相关参数进行比较,下期将推出一篇文章,详细介绍每一通信协议的情况。


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