物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和智能信息處理理論與關(guān)鍵技術(shù)-文檔資料

物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)和智能信息處理理論與關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的基本理念出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代后期，物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)新興的信息技術(shù)領(lǐng)域，引起了世界各國(guó)的極大關(guān)注[1],而物聯(lián)網(wǎng)最初的概念是從麻省理工學(xué)院Auto-ID中心在1999年創(chuàng)造的[2]。物聯(lián)網(wǎng)是一種按約定的協(xié)議，通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)以及激光掃描器等信息傳感設(shè)備，把任何與物聯(lián)網(wǎng)相連接的物品，進(jìn)行信息交流和溝通，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物品進(jìn)行智能化的識(shí)別，定位，跟蹤，監(jiān)控和管理的一種信息網(wǎng)絡(luò)。本文即將要表述的是物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架和智能信息處理理論與關(guān)鍵技術(shù)。1物聯(lián)網(wǎng)的基本構(gòu)架物聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心和基礎(chǔ)的，同時(shí)也是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。其基本構(gòu)架可以分為三大點(diǎn)，即基于RFID、傳感網(wǎng)絡(luò)和M2M的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用構(gòu)架。1RFID的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)是作用在RFID中的，所以，無(wú)線射頻在識(shí)別的過(guò)程中，就會(huì)產(chǎn)生一種不同類別的技術(shù)模式，此種技術(shù)模式擁有較高的靈活性，可以將“物”轉(zhuǎn)換成智能形式的物件，此種物件屬于自動(dòng)化識(shí)別技術(shù)類別，RFID最為重要的應(yīng)用那么是在非移動(dòng)以及移動(dòng)之間，產(chǎn)生的資產(chǎn)標(biāo)記，以此來(lái)將不同的管理和根據(jù)目的實(shí)現(xiàn)。筆者根據(jù)近年來(lái)有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的最新報(bào)道，從2005年發(fā)布的關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)年度報(bào)告“InternetofThings”[3],以及2008年召開(kāi)的國(guó)際首屆物聯(lián)網(wǎng)學(xué)術(shù)研討會(huì)[4],同年，Kranenburg發(fā)布物聯(lián)網(wǎng)的專著[5],Yan等人編著一本學(xué)術(shù)專著，初步判定有形的物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為國(guó)際上一個(gè)熱門的研究。1.2分析傳感網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)一方面屬于無(wú)線形式的傳感網(wǎng)絡(luò)，另一方面還屬于人體傳感網(wǎng)絡(luò)以及視覺(jué)傳感網(wǎng)絡(luò)。在本文中具體研究的那么是WSN,主要工作的模式是“自治”形式下的無(wú)線傳感器，基于此，將外部設(shè)置的特殊環(huán)境條件相應(yīng)的完成，具體包含：振動(dòng)、位移、聲音、壓力、化學(xué)成分、濕度以及溫度等。WSN往往是自治形式下的可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)類別，是由電源、微控制器以及無(wú)線收發(fā)器構(gòu)成其工作模式。包括無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)自重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。WSN中的傳感節(jié)點(diǎn)具有數(shù)量多、密度大的特點(diǎn)，WSN拓?fù)漕l繁變化，也可以使用廣播服務(wù)，并且一個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量存儲(chǔ)能力可能受到極大程度上的限制，導(dǎo)致上述識(shí)別ID可能不是均勻的形式。通過(guò)了解無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，WSN比擬關(guān)心的運(yùn)行速度能否是合理的內(nèi)部協(xié)議的設(shè)計(jì)。大多數(shù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在分析過(guò)程中相對(duì)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)型設(shè)施，對(duì)于基礎(chǔ)型設(shè)施較為重視其動(dòng)力和持久性等特點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)階段的開(kāi)展現(xiàn)狀，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與“物聯(lián)網(wǎng)”有著加大層面的距離，例如：在一定層面上研究PML以及ONS的深度上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。并且，具體分析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作人員，只是嚴(yán)格關(guān)注無(wú)線技術(shù)，可是卻忽視了傳輸層與總線的長(zhǎng)距離通信，以及組合感知層的無(wú)線通信方面。在推廣業(yè)務(wù)和視圖的實(shí)用性上進(jìn)行分析，此組合模式雖然基本達(dá)成了有效應(yīng)用和穩(wěn)定開(kāi)展的資格，但是，為了能夠使其更加的便捷和完善,物聯(lián)網(wǎng)還是會(huì)繼續(xù)對(duì)WSN的問(wèn)題進(jìn)行研究。1.3智能信息處理的主要需求在處理物聯(lián)網(wǎng)智能信息方面，一定要顧慮到“物體”在計(jì)算能力上是怎樣的。由于傳感節(jié)點(diǎn)擁有著局限性質(zhì)下的計(jì)算能力，不能夠把較為繁瑣的信息進(jìn)行完善的處理，而是轉(zhuǎn)交給到能夠完成的媒介中，例如傳感器。在處理智能信息過(guò)程中，需要利用網(wǎng)絡(luò)組件或者網(wǎng)管進(jìn)行任務(wù)的計(jì)算。并且，還需要分析傳感節(jié)點(diǎn)中應(yīng)該具備的功耗問(wèn)題。假設(shè)所傳輸?shù)倪h(yuǎn)視數(shù)據(jù)比直接意義的處理中消耗更多的電能，就需要在傳感節(jié)點(diǎn)中開(kāi)展計(jì)算的過(guò)程中，由傳感節(jié)點(diǎn)開(kāi)展信息的處理。運(yùn)用這樣的方式才能夠?qū)⒐?jié)能的目的實(shí)現(xiàn)，還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)省寬帶資源以及分布式計(jì)算的目標(biāo)。以規(guī)模化的角度進(jìn)行分析，早期的WSN在應(yīng)用的過(guò)程中都是小型的規(guī)模，具體的原因就是系統(tǒng)和系統(tǒng)之間不能夠開(kāi)展有效的信息互通。此時(shí)，提出物聯(lián)網(wǎng)極大的解決了WSN規(guī)劃化的問(wèn)題。當(dāng)信息的分布式正確的存儲(chǔ)之后，傳統(tǒng)形式下不同特征的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，就會(huì)及時(shí)的存儲(chǔ)于相同的存儲(chǔ)器中，這樣的形式為系統(tǒng)信息的共享給予了極大的便利條件。也就是將語(yǔ)言操作問(wèn)題解決，就可以有效的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)，從而將應(yīng)用規(guī)?；瘜?shí)現(xiàn)。2智能信息處理理論與關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)是利用多種接入技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大量的電子器件和海量數(shù)據(jù)的大規(guī)模虛擬網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)上述對(duì)物聯(lián)網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)的分析，了解物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)那么包括識(shí)別技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息處理技術(shù)等。在以物聯(lián)網(wǎng)的知識(shí)表達(dá)與情景感知等相關(guān)技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理，是表達(dá)人工智能信息處理的一個(gè)分支，不僅在情報(bào)學(xué)的范圍內(nèi)，也是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的前沿范疇。通過(guò)連接中的多種類型的設(shè)備，檢測(cè)事物發(fā)生的時(shí)間，根據(jù)獲取物體發(fā)生事件的類型，對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行合適的處理，使得處理后的數(shù)據(jù)能夠判斷出事件的類型，然后再將這種轉(zhuǎn)化為能被計(jì)算機(jī)是別的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理的目標(biāo)是將RFID、傳感器和執(zhí)行器信息收集起來(lái)，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘等手段從原始信息中提取有用的信息，為用戶提供創(chuàng)新性服務(wù)技術(shù)的支持。從信息流程來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理分為信息獲取、表達(dá)、量化、提取和推理等階段。智能信息處理本質(zhì)是將從各種設(shè)備上獲取過(guò)來(lái)的海量信息進(jìn)行自動(dòng)化處理，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘的手段提取出有用的信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行多方面的處理，按照用戶設(shè)定的需求得出用戶能夠理解的問(wèn)題。所以用戶可以通過(guò)智能處理技術(shù)，將存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)以及所包含的所有的信息一一呈現(xiàn)出來(lái)，使得用戶了解所發(fā)生的事件，這樣用戶就能與事件相交流，并及時(shí)的做出與事件相關(guān)聯(lián)的反響，完成物聯(lián)網(wǎng)所要求的終極任務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)可以使智能信息處理后收集到的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值。3總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)展就像因特網(wǎng)一樣在世界各國(guó)掀起了軒然大波，得到了知名人士的重視。在形成良好的市場(chǎng)規(guī)劃和商業(yè)運(yùn)行模式時(shí)，保障物聯(lián)