《物联网技术调查报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物联网技术调查报告（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物联网的设计与应用物联网技术术调查报报告指导教师：作者姓名：作者学号：完成时间：20112年3月20日摘要：物联网 IInteerneet oof TThinngs 的概念念是由麻麻省理工工学院 Autto-IID 研研究中心心于 119999 年提提出的，其其最初的的含义是是指把所所有物品品通过射射频识别别等信息息传感设设备与互互联网连连接起来来，实现现智能化化识别和和管理。IBMM 于 20009 年 1 月提出出了“智慧地地球”构想，物物联网为为其中不不可或缺缺的一部部分。而而奥巴马马对“智慧地地球”的构想想做出了了积极回回应，并并将其提提升为国国家层级级的发展展战略，从而引起全球广泛关
2、注。物联网被看看作是推推动信息息领域的的一次重重大发展展和变革革机遇。世界先进国家都对物联网技术发展高度重视，可以说物联网的广泛应用将是继计算机互联网与移动通信网之后的又一次信息革命。目前，关于物联网的研究与应用还处于初始阶段，有关物联网的定义还没有一个统一的标准，物联网的一些关键技术问题也没有得到有效解决，更莫达成一个共识。国内也有不少专家和学者对物联网进行了研究。关键字：BigTaablee数据管管理技术术，虚拟拟计算，编程模式，基础设施即服务（IaaS），平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS），远程网络访问目录1. 当前前应用情情况21.1 电子车车牌21.2 智能电电网21.3
3、 智智能医疗疗21.4 环环境保护护22. 技术术组成222.1信息息采集技技术22.2 近程通通讯技术术22. 3 信息远远程传输输技术222.4 海海量信息息智能分分析与控控制技术术23. 核心心技术分分析23.1 感知层层23.1.11 传传感器技技术23.1.22 射射频识别别（RFFID）技技术23.1.33 微微机电系系统（MMEMSS）23.1.44 GGPS技技术23.2 信息汇汇聚层223.2.11 无无线传感感器网络络（WSSN）技技术23.2.22 WWi-FFi23.3.33 GGPRSS23.3 传传输层223.3.11通信网网23.3.22 33G网络络23.3.3
4、3 GGPRSS网络23.3.44 广广电网络络23.3.55 NNGB广广域网络络23.4 运营层层23.4.11 企业资资源计划划（ERRP）23.4.22 专家家系统（Exper System)23.4.33 云云计算223.5应用用层24. 当前前遇到的的问题224.1在射射频识别别系统中中的问题题24.2 阻阻抗问题题24.3 辐辐射问题题24.4距离离问题225. 未来来发展趋趋势26. 参考考文献及及资料2251. 当前前应用情情况近来，物联联网已成成为生活活中炙手手可热的的名词，物物联网技技术的应应用已成成为推动动信息化化发展和和产业变变革的重重要力量量。目前前，国外外对物联联
5、网的研研发、应应用主要要集中在在美、欧欧、日、韩等等少数国国家。其其最初的的研发方方向主要要是条形形码 RRFIDD 等技技术在商商业零售售，物流流领域应应用，而而随着 RFIID 传传感器技技术，近近程通信信以及计计算技术术等的发发展近年年来其研研发应用用开始拓拓展到环环境监测测，生物物，医疗疗智能基基础设施施等领域域。就目前而言言，物联联网的许许多相关关技术仍仍在开发发测试阶阶段，离离不同系系统之间间融合，物与物之间的普遍链接的远期目标还存在一定差距。目前，物联网的应用主要有智能交通中的电子车牌及电子不停车收费系统 ETC 智能电网，智能医疗的医疗监护，智慧城市环境保护等方面。1.1电子子
6、车牌电子车牌作作为物联联网在智智能交通通中的应应用，它它是一种种新兴无无线射频频自动识识别技术术。具有有高速识识别，防防拆，防防磁，加加密，储储存等特特点。公公安交通通管理部部门应用用该技术术，能精精确全面面地获取取交通信信息，规规范车辆辆使用和和驾驶行行为抑制制车辆乱乱占道，乱乱变道，超速等违法违规行为，并能有效打击肇事逃逸，克隆涉案等违法车辆1.2智能能电网智能电网在在发电环环节上对对常规机机组，水水库，新新能源风风电机组组等布置置传感监监测点，在输电环节上堆雷电线路气象环境，线路覆冰，线路在线增容，导地线微风振动，导线温度与弧垂，输电线路风偏，输电线路图像与视频，杆塔倾斜在线监测与预警等
7、方面充分利用传感技术，配电环节上对配电设备状态监测，配电网现场作业管理以及智能巡检也充分利用各类传感和识别技术。1.3 智智能医疗疗在智能医疗疗的医疗疗监护应应用中医医疗监护护人身上上可以安安装不同同的传感感器，对对人的健健康参数数进行监监控并且且实时传传送到相相关的医医疗保健健中心，如如果有异异常，保保健中心心通过手手机提，醒醒您去医医院检查查身体，达到实时监测智能分析，自动预警。在智慧城市的平安城市建设应用中，利用部署在大街小巷的全球眼监控探头。实现图像敏感性智能分析并与 110 119 112 等交互，实现探头与探头之间，探头与人探头与报警系统之间的联动，从而构建和谐安全的城市生活环境。
8、1.4 环环境保护护环境保护应应用中，使使用无线线传感技技术应用用于生态态环境监监测，生生物种群群研究，气气象和地地理研究究；洪水水，火灾灾检测，如如跟踪珍珍稀鸟类类，动物物和昆虫虫栖息分分区域监监测水位位及相关关水资源源与污染染信息，铺铺设大量量节点随随时监控控林区内内部火险险情况，生活环境-水质大气，电磁辐射，噪声，降水，土壤，地质灾害检测等。2. 技术术组成通过对物联联网的实实质分析析，发现现物联网网的真正正实现需需要信息息采集技技术、近近程通讯讯技术、信信息远程程传输技技术、海海量信息息智能分分析与控控制技术术等相互互配合和和完善。2.1信息息采集技技术信息采集是是物联网网的基础础，目
9、前前的信息息采集主主要采用用传感器器和电子子标签等等方式完完成，传传感器用用来感知知采集点点的环境境参数，如如温度、震震动等，电电子标签签用于对对采集点点的信息息进行“标准化化”标识。目目前市面面上已经经有大量量门类齐齐全且技技术成熟熟的传感感器，如如图1。图1 各各类传感感器组件件2.2 近程通通讯技术术近程通讯是是新兴的的短距离离连接技技术，从从很多无无接触式式的认证证和互联联技术演演化而来来，RFFID和和蓝牙技技术是其其中的重重要代表表。目前前常用的的RFIID近程程通讯如如图2所示。 RFIID与人人们常见见的条形形码相比比有比较较明显的的优势，主要如下：2. 3 信息远远程传输输技
10、术在物联网的的机器到到机器、人人到机器器和机器器到人的的信息远远程传输输中，有有多种技技术可供供选择，目目前主要要有有线线（如DDSL、PONN等）、无无线（如如CDMMA 、GPRRS、IEEEE8002.111a/b/gg WLLAN等等）。2.4 海海量信息息智能分分析与控控制技术术依托先进的的软件技技术，对对各种物物联网信信息进行行海量存存储与快快速处理理，并将将处理结结果实时时反馈给给物联网网的各种种“控制”部件。目目前兴起起的云计计算就是是满足物物联网海海量信息息处理需需求的计计算模型型。综合上述可可以看出出，物联联网是一一个从互互联网、近近程通讯讯网演进进而来，图图3描述了了物联
11、网网与现存存的其他他网络之之间的关关系。3. 核心心技术分分析3.1 感知层层3.1.11传感器器技术传感技术同同计算机机技术与与通信技技术一起起被称为为信息技技术的三三大技术术。从仿仿生学观观点，如如果把计计算机看看成处理理和识别别信息的的“大脑”，把通通信系统统看成传传递信息息的“神经系系统”的话，那那么传感感器就是是“感觉器器官”。微型型无线传传感技术术以及以以此组件件的传感感网是物物联网感感知层的的重要技技术手段段。物联网传感感器在农农业方面面的应用用从广义上讲讲，传感感器就是是能感知知外界信信息并能能按一定定规律将将这些信信息转换换成可用用信号的的装置；简单说说传感器器是将外外界信号
12、号转换为为电信号号的装置置。所以以它由敏敏感元器器件（感感知元件件）和转转换器件件两部分分组成，有有的半导导体敏感感元器件件可以直直接输出出电信号号，本身身就构成成传感器器。敏感感元器件件品种繁繁多，就就其感知知外界信信息的原原理来讲讲，可分分为物理理类，基基于力、热热、光、电电、磁和和声等物物理效应应。化学学类，基基于化学学反应的的原理。生生物类，基基于酶、抗抗体、和和激素等等分子识识别功能能。通常常据其基基本感知知功能可可分为热热敏元件件、光敏敏元件、气气敏元件件、力敏敏元件、磁磁敏元件件、湿敏敏元件、声声敏元件件、放射射线敏感感元件、色色敏元件件和味敏敏元件等等十大类类。3.1.22射频
13、识识别（RRFIDD）技术术射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。在国内，RFID已经在身份证、电子收费系统和物流管理等领域有了广泛应用。无线射频识识别是一一种非接接触式的的自动识识别技术术，它的的工作原原理如下下：使用用射频电电磁波通通过空间间耦合(交变磁磁场或电电磁场)在阅读读器和进进行识别别、分类类和跟踪踪的移动动物品（物物品上附附着有RRFIDD标签）之之间实现现无接触触信息传传递并通通过所传传递的信信息达到到识别目目的的技技术。RRFIDD是一种种利用电电磁能量量实现自自动识别别
14、和数据据捕获技技术，可可以提供供无人看看管的自自动监视视与报告告作业。具体的的工作原原理如下下：当装装有电子子标签的的物体接接近微波波天线时时，阅读读器受控控发出微微波查询询信号。安安装在物物体表面面的电子子标签收收到经微微波天线线发出的的查询信信号后，根根据查询询信号中中的命令令要求，将将标签中中的数据据信息反反射回微微波天线线。微波波天线接接收到电电子标签签反射回回的微波波合成信信号后，经经阅读器器内部微微处理器器处即可可将电子子标签中中的识别别代码等等信息分分离出来来。这些些识别信信息作为为物体的的特征数数据被传传送到控控制计算算机作进进一步处处理，从从而完成成与物体体有关的的信息查查询
15、、统统计、管管理等应应用。整整个识别别工作无无须人工工干预，可可工作于于各种恶恶劣环境境。RFFID技技术可识识别高速速运动物物体并可可同时识识别多个个标签，并并且阅读读器能自自行判断断RFIID标签签是否被被重复读读取处理理。RFFID技技术的这这些功能能特性很很适合流流水线上上产品的的控制，以以实现流流水作业业管理，得得以使整整个流水水线管理理自动化化。RFID技技术市场场应用成成熟，标标签成本本低廉，但但RFIID一般般不具备备数据采采集功能能，多用用来进行行物品的的甄别和和属性的的存储，且且在金属属和液体体环境下下应用受受限，RRFIDD技术属属于物联联网的信信息采集集层技术术。3.1.33微机电电系统（MEMS）微机电系统统是从微微机械（Micro Machinery）发展而来，原指利用光刻技术制造微米或纳米尺度的零件、部件或简单机构的系统。随着技术的发展，研究对象已不再是简单的零件和简单结构，而是集光机电于一体，可以驱动，完成一定功能
