物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)Theinternetofthings物聯(lián)網(wǎng)的概述物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)與應(yīng)用廣義的物聯(lián)網(wǎng)涵義利用條碼、射頻識別（RFID）、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物的在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的連接（anything、anytime、anywhere），從而進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的龐大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)及原理全面感知可靠傳輸智能處理感知傳輸智能編碼層是物聯(lián)網(wǎng)的基石，是物聯(lián)網(wǎng)信息交換內(nèi)容的核心和關(guān)鍵字。編碼是物品、設(shè)備、地點(diǎn)、屬性等的數(shù)字化名稱。數(shù)據(jù)采集指通過包括條碼、射頻識別、無線傳感器、藍(lán)牙等在內(nèi)的自動(dòng)識別與近場通信技術(shù)獲取物品編碼信息的過程。網(wǎng)絡(luò)層，即進(jìn)行信息交換的通信網(wǎng)絡(luò)，包括有Internet、WIFI網(wǎng)以及無線通信網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用層是構(gòu)建在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)之上的應(yīng)用系統(tǒng)，包括商業(yè)貿(mào)易、物流、農(nóng)業(yè)、軍事等等不同的應(yīng)用系統(tǒng)。應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層信息采集層編碼層物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)RFID定義RFID（RadioFrequencyIdentification）即射頻識別技術(shù)，俗稱電子標(biāo)簽，通過射頻信號自動(dòng)識別目標(biāo)對象，并對其信息進(jìn)行標(biāo)志、登記、儲存和管理。RFID系統(tǒng)組成電子標(biāo)簽：由芯片和標(biāo)簽天線或線圈組成，通過電感耦合或電磁反射原理與讀寫器進(jìn)行通信；讀寫器：讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備；天線：可以內(nèi)置在讀寫器中，也可以通過同軸電纜與讀寫器天線接口相連。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID讀寫器將要發(fā)送的信息，經(jīng)編碼后加載到高頻載波信號上再經(jīng)天線向外發(fā)送。進(jìn)入讀寫器工作區(qū)域的電子標(biāo)簽接收此信號，卡內(nèi)芯片的有關(guān)電路對此信號進(jìn)行倍壓整流、調(diào)制、解碼、解密，然后對命令請求、密碼、權(quán)限等進(jìn)行判斷。若為讀命令，控制邏輯電路則從存儲器中讀取有關(guān)信息，經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后通過片上天線再發(fā)送給閱讀器，閱讀器對接收到的信號進(jìn)行解調(diào)、解碼、解密后送至信息系統(tǒng)進(jìn)行處理。若為修改信息的寫命令，有關(guān)控制邏輯引起電子標(biāo)簽內(nèi)部電荷泵提升工作電壓，提供電壓擦寫E2PROM。若經(jīng)判斷其對應(yīng)密碼和權(quán)限不符，則返回出錯(cuò)信息。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID系統(tǒng)工作原理閱讀器物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：RFID物流物流過程中的貨物追蹤，信息自動(dòng)采集，倉儲應(yīng)用，港口應(yīng)用，郵政，快遞。零售商品的銷售數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，補(bǔ)貨，防盜制造業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，質(zhì)量追蹤，自動(dòng)化生產(chǎn)服裝業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，倉儲管理，品牌管理，單品管理，渠道管理醫(yī)療醫(yī)療器械管理，病人身份識別，嬰兒防盜身份識別電子護(hù)照，身份證，學(xué)生證等各種電子證件。防偽貴重物品（煙，酒，藥品）的防偽，票證的防偽等資產(chǎn)管理各類資產(chǎn)（貴重的或數(shù)量大相似性高的或危險(xiǎn)品等)交通高速不停車，出租車管理，公交車樞紐管理，鐵路機(jī)車識別等食品水果，蔬菜，生鮮，食品等保鮮度管理動(dòng)物識別訓(xùn)養(yǎng)動(dòng)物，畜牧牲口，寵物等識別管理圖書館書店，圖書館，出版社等應(yīng)用汽車制造，防盜，定位，車鑰匙航空制造，旅客機(jī)票，行李包裹追蹤軍事彈藥，槍支，物資，人員，卡車等識別與追蹤RFID應(yīng)用領(lǐng)域

中國物品編碼系統(tǒng)ANCC系統(tǒng)是全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)，國際上稱為EAN·UCC系統(tǒng)。根據(jù)國際物品編碼協(xié)會(huì)制定的EAN·UCC系統(tǒng)規(guī)則和我國國情，研究制定并負(fù)責(zé)在我國推廣應(yīng)用的一套全球統(tǒng)一的產(chǎn)品與服務(wù)標(biāo)識系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集量化、處理融合和傳輸應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN的特征與現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)的差別WSN是集成了監(jiān)測、控制以及無線通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)數(shù)目更為龐大（上千甚至上萬），節(jié)點(diǎn)分布更為密集；由于環(huán)境影響和能量耗盡，節(jié)點(diǎn)更容易出現(xiàn)故障；環(huán)境干擾和節(jié)點(diǎn)故障容易造成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化；通常情況下，大多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)是固定不動(dòng)的；傳感器節(jié)點(diǎn)具有的能量、處理能力、存儲能力和通信能力等十分有限；傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是提高服務(wù)質(zhì)量和高效率帶寬利用，其次才考慮節(jié)約能源；而WSN的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是能源的高效使用，這也是WSN和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最重要的區(qū)別之一。傳感器節(jié)點(diǎn)的限制電源能量有限、通信能力有限、計(jì)算和存儲能力有限。WSN的特點(diǎn)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)、自組織網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)態(tài)性網(wǎng)絡(luò)、可靠的網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)、以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)：WSN融合WSN和其它無線通信技術(shù)的融合18糧食倉儲物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)思路多功能傳感系統(tǒng)RFID和WSN的區(qū)別

RFID側(cè)重于識別，能夠?qū)崿F(xiàn)對目標(biāo)的標(biāo)識和管理，同時(shí)RFID系統(tǒng)具有讀寫距離有限、抗干擾性差、實(shí)現(xiàn)成本較高的不足；

RFID和WSN融合WSN側(cè)重于組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞，具有部署簡單，實(shí)現(xiàn)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但一般WSN并不具有節(jié)點(diǎn)標(biāo)識功能。物聯(lián)網(wǎng)管理平臺移動(dòng)POS金融供應(yīng)鏈智能運(yùn)輸工業(yè)自動(dòng)化智能建筑消防公共安全環(huán)境保護(hù)氣象數(shù)字化醫(yī)療遙感勘測軍事農(nóng)業(yè)林業(yè)水務(wù)電力煤炭石化總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用頻譜面臨五個(gè)主要技術(shù)問題（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題

世界各國存在不同的標(biāo)準(zhǔn)。中國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)于2006年成立了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組。2009年9月，傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組正式成立了PG1(國際標(biāo)準(zhǔn)化)、PG2(標(biāo)準(zhǔn)體系與系統(tǒng)架構(gòu))、PG3(通信與信息交互)、PG4(協(xié)同信息處理)、PG5(標(biāo)識)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(電力行業(yè)應(yīng)用調(diào)研)等8個(gè)專項(xiàng)組，開展具體的國家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

（2）安全問題

信息采集頻繁，其數(shù)據(jù)安全也必須重點(diǎn)考慮。

（3）協(xié)議問題

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，在物聯(lián)網(wǎng)核心層面是基于TCP/IP，但在接入層面，協(xié)議類別五花八門，GPRS/CDMA、短信、傳感器、有線等多種通道，物聯(lián)網(wǎng)需要一個(gè)統(tǒng)一的協(xié)議棧。（4）IP地址問題

每個(gè)物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址，就需要一個(gè)地址。物聯(lián)網(wǎng)需要更多的IP地址，IPv4資源即將耗盡，那就需要IPv6來支撐。IPv4向