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

1、无线连接的力量
无线连接可以帮助农业,物流和运输等行业实现巨大的技术飞跃。这些行业以及其他类似行业可以将其用作实现互联基础架构的推动者,并改善互联网连接的设备和系统,以实现最先进的运营效率。
通过将宽带蜂窝网络技术和无线连接相结合,企业将可以立即访问高级分析,从而最大程度地提高公司的收入和利润。
已经明确表明,来自多个部门的企业希望将物联网(IoT)集成到其基础架构中,并满足新兴无线用例不断增长的需求,但他们缺乏抓住机遇的工具。同时,移动运营商希望以低风险和最小的投资来赢得新的收入,而不是花费资本支出和时间来建立孤岛物联网网络和服务。
2、全球连通性的复杂性
为了在这个全球化的经济中利用各个行业的物联网,第一个障碍是应对跨多个网络在全球范围内管理连接的复杂性和成本。企业可以与本地运营商合作,为他们提供全面的物联网服务,以便他们可以从整个生态系统中获得收益,并为互惠互利的伙伴关系奠定基础。
当然,挑战仍然在于为全球企业提供无缝的全球连接,只有全球运营商才能提供这些连接。
移动网络运营商(MNO)和/或移动虚拟网络运营商(MVNO)需要一种解决方案,该解决方案应能够为企业客户提供无论身在何处的全球物联网连接能力。单一的全球物联网服务将使运营商能够提供一致的服务水平,这对于企业而言至关重要,因为即使对资产的监视和管理能力进行微小的改进也会带来巨大的财务收益。
3、现代化港口作业
船舶承担着世界贸易的90%以上,而集装箱船可以通过复杂的后勤和工业中心系统运送3000万美元至5000万美元(4124万欧元)的货物。港口必须具有竞争力,才能成为国际和国内货运路线上的停靠港。
泰国最大,最重要的港口运营公司之一,希望通过提高其港口资产的可见度来实现成为泰国最高效的码头的目标。但是,为此,它需要一个移动网络合作伙伴。
日本MVNO,丸红网络解决方案公司 紧随其后, 并实施了一种解决方案,该解决方案提供了港口堆场运营关键性能指标的单一视图。
通过托管的物联网连接和端到端资产管理解决方案即服务,港口能够实时监控卡车,起重机和其他港口车辆在现场的位置,并跟踪装货数量和卸载的容器。除了地理位置本地化外,他们还使用数据监视这些资产各部分的物理状态,以进行主动维护以及确保员工的安全和保障。
4、未来的无线网络网格
尽管这只是一个例子,但许多企业所面临的挑战在需要找到一种提高效率和降低成本的方法方面是相似的。
在没有自己的网络解决方案的情况下,他们需要与合作的移动网络运营商合作以克服这些挑战。但是,连通性需要一个新的范例,该范例必须保持一致,无缝,在多个市场中以相同的方式工作,支持各种类型的服务并管理成本控制。
这是针对企业需求量身定制的,同时支持MNO超越其传统订户基础​​并在全球范围内扩展。通过商业模式的扩展,运营商和企业可以进入令人兴奋的物联网世界,并以低风险和最少的投资拥抱5G。

各位在网路打滚多年的科科,或多或少,都可以亲身感受到「长江后浪推前浪,前浪死在沙滩上」的历史轮回。

每隔一段时间,就有排山倒海的业者、分析师和媒体,拼命炒作看似虚无飘渺,但绝对挂保证和商业投机紧紧挂勾的话题,别的不说,像本世纪初的网格运算、刀锋伺服器、云端运算、物联网、机械学习、雾运算、边缘运算、直到最近因众人疯狂炒作数位货币而火红的区块链等等想必各位绝不陌生的关键字,莫名其妙的占据了大量媒体版面之后,不知不觉中,就被更耸动的技术行销名词淹没,「还没开始就结束了」,仅在Google等搜寻引擎,遗留供后人凭吊的历史陈迹。

说穿了,万变不离其宗,近代资讯科学的发展轨迹,受限于单一运算容器终究有其极限,总脱离不了支撑巨量服务的分散式运算,诸多琳琅满目的技术行销名词,事后回顾,仅为瞎子摸象的一隅,被人类的痴愚贪念,蓄意包装后的加工化合物。

「物联网(IoT)」和「区块链(Blockchain)」就此在历史的舞台上站稳的脚跟,几乎无人敢否认,「万物互联」与「去中心化」将构成「NewInter」的基础,只是碍于诸多因素,这2种技术的应用等级,迟迟没有达到世人最初的期待。但当这两者合而为一,那就将开辟另一个崭新的应用领域,足以改变人类的生活与未来。

物联网喊了这么多年,大规模推广却看似原地踏步

物联网热潮并非短短几年的事情,然而始终未普遍见于你我身边。这因素很复杂,同时兼具「技术门槛」和「商业模式」的层面,让我们迟迟看不到科幻小说般描述的物联网世界。

技术门槛是什么?

物联网不外乎布署大量智慧化的终端装置,但这些终端收集到的资料,最终还要为人类服务,这就引发了人和设备之间的互信疑虑:人类要如何信赖设备,设备要如何取信人类,设备和设备之间如何彼此确认资料是正确、而且不会被窜改。

物联网的资料传递与交换,一出乱子,可是会搞出很多人命的,相信不会有人希望自己家中的物联网装置被骇客入侵乱搞而且「被自杀」,例如晚上睡觉窗户全关所有家电浴室瓦斯炉热水器都开到最大活活搞死你的荒谬场面。

为何需要商业模式?

接着,通过物联网取得数据之后,例如我家现在的温度是多少,农地里面的农作物现在生长状况如何,从资料采集、资料分发、资料转化为有意义的资讯,一路到多个主体之间分享资料,就涉及了「所有权」、「使用权」、「价值的分配」,衍生出一系列「信用」和「价值」的议题。

收集到一大堆资料是一回事,你要如何让这些资料产生相对应的价值,并有信用基础、商业模式和生态系统去推动其运行,那又是另一回事。难道这几年下来,做好放在那边却长期乏人问津的「IoT平台」还不够多吗?

当今数位货币的荒谬之处

很幸运地区块链就是踢开这2块挡在路上石头的最佳解答,确保资料的可信度与安全性,并赋予资料价值,将其转变为可计价的数位代币(Token),让物联网在实际应用过程中产出的巨大资料,成为此代币的信用基础,而不是仅浪费地球资源虚耗庞大的「挖矿」电力,而且除了数位货币之间的兑换,还没有可以交易的「商品」可买,完全违背了货币本质「降低交易成本」的初衷,这真是数位货币最大的荒谬。

很多技术宅往往对「商业」嗤之以鼻,抱持不屑一顾的轻蔑态度,但请动脑想想,今天像日本动漫画产业与同人商品如此风行全球,背后支撑其发展的,绝对不是关在家里的御宅族,而是推波助澜的「商业化」,天底下所有产业的兴盛,也同样有迹可循,要理解这么简单的道理,真的一点也不难。

区块链技术的4个发展阶段

现在谈到区块链,大多数人只会想到比特币和乙太币,但区块链并没那么简单,虽众说纷纭,大致上可定义为以下4个发展阶段。

区块链10:对北极熊不太友善的比特币。区块链20:乙太坊的智慧合约。区块链30:实现炼和炼之间的融合与互通,进而进行跨炼合约。区块链40:打造物联网区块链,数位资产来自实体世界的数据,区块链建立物联网底层的互信,填补资讯使用的信任机制。一方面建立物联网生态,另一方面建立商业模式和经济型态。创造可信任的物联网区块链生态体系。 成功的产品绝非只靠技术就能跃进

融合区块链之后,物联网的发展就从此一帆风顺?当然不是,世上任何推广成功的产品与应用,从来就不是单单仰赖「技术」即可功德圆满。

假使三十年前没有OSI七层模型,网际网路的演进,根本不可能如此迅速。缺乏「框架(Framework)」,也就是所谓的国际技术标准,大家都在「多样少量」,没有经济规模,再多的新创公司都会壮烈牺牲。毕竟物联网覆盖了整个世界的资讯交换需求,如果没有一个联盟或生态体系,大家都在单打独斗,无法集中资源,确实的落实应用,只会让深奥幽玄的技术,停滞于天马行空的想像。

少了框架,就像少了设计图的房子,空有砖块和水泥,你还是无法万丈高楼平地起的盖起一栋稳固的高楼。

国际间长达4年的规格之争

历经长达4年多的规格战争,2017年底由中国推动、德国与瑞典协助的ISO/IEC30141「IoT参考架构」(IoTReferenceArchitecture),通过了国际标准草案投票(DIS),也正式将中国的「六域模型(six-domainml)」国家标准GB/T33474-2016,拱上了物联网区块链的浪头。而六域模型就扮演着类似三十年前OSI七层架构的角色,对物联网未来的重要性不言可喻。

这种「国际标准」究竟如何成形,美国日本韩国如何拼命阻挡中国的提案,背后暗藏了多少大国私下角力与权力斗争的「国际战争」,很可怕,不要问。

那已经有相对应的实作?

2017年五月启动专案、十月通过中国国家工信部区块链技术测试的「SDChain(Six-DomainChain)」是ISO/IEC30141全球第一个实作,基金会设置于新加坡,其数位代币SDA(Six-DomainAsset)在2018年1月8日开放交易。

ISO/IEC30141定义的「六域模型」和SDChain打造的「六域炼」,前者是物联网与各行各业融合的方法论,后者提供更强固的去中心化公有炼底层,并建立实际的应用与社群。

至于SDChain项目发起人与ISO/IEC30141规格制定主编辑那「神奇的巧合」,请自行跪求Google大神,在此不便撰述。

物联网的共识演算法,真的非得要区块链不可吗?

这是一个高度争议性的话题,尤其当「无区块分散帐本」的IOTA受到众人关注后,区块链与DAG(DirectedAcyclicGraph,有向无环图)之间的优劣,一直不断的被众人关注并评论著。

从帐面上来看,相较于区块链,DAG不受制于区块体积与工作量证明(POW),免交易费,较能节省频宽与耗电,理论上有更强的规模延展性,但也有双重支付确认与缺乏传统意义上的「共识」等疑虑,而被取消的交易费,在实务领域也被视为提升区块炼安全性的重要环节,因此这些特性可能限制其应用范围。历史的教训已经证明,如果学术上已存在争论,那实际应用上问题只会更多,这些都有待时间证明。

此外,受到炒币歪风的不良影响,这年头的舆论已经被扭曲成「谁看起来比较炙手可热,谁的数位货币价格比较高,哪种技术就一定比较先进」,但重点是生态,而不是货币,应由应用场景决定共识算法,能不能「挖矿」就更不值一哂,这对人类一点贡献也没有。

物联网正处于迎接黎明前的黑暗

从物联网概念被提出,一路到区块链因比特币而爆红,区块链逐步展现了可解决物联网宿疾的潜力,直到国际标准问世,提供可遵循的总体架构框架,足以帮助各行各业真正厘清物联网是什么,就这样,足足耗费了近二十年的光阴。

看的更远,从三十年前的OSI模型,直到今天的六域模型,这三十年过程是「沟通自动化」转型到「执行自动化」的时代,人和物、物和物之间将会自动沟通,互通有无。我们可预期的「一万亿」联网设备,如何管理?如何改善生活?如何创造财富?这才是当代最大的挑战。

此时此刻踏入物联网产业,并有能力提供完美解答的企业,将有机会成为未来的科技巨头。各位科科也许将有幸躬逢其盛,亲眼见证到物联网改变你我的生活,以及新科技霸权的诞生,在踏出黑暗、准备迎接黎明的当下,值得拭目以待。


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