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物联网技术研发精选(九篇)

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物联网技术研发

第1篇:物联网技术研发范文

联网是将材料技术、通信技术、电子技术等各种现代化技术有效结合的重要应用系统,而计算机物联网技术在多个领域和行业中应用广泛,为了充分发挥计算机物联网技术应用优势,应仔细分析和研究物联网技术,推动计算机物联网技术的快速发展。本文简要介绍了计算机物联网技术,分析了计算机物联网的关键技术,阐述了计算机物联网技术应用和发展。

【关键词】计算机 物联网技术 应用 发展

近年来,我国现代化科学技术快速发展,计算机物联网技术是一种集信息共享、交流和传播的科技手段,具有高效、稳定、有效的特点,其在各个领域和行业中的应用越来越广泛,极大地推动各行各业的发展。

1 计算机物联网技术概述

计算机物联网技术主要包括三个技术层次:应用层、网络层和感知层,网络层又包括处理层和传输层。计算机物联网技术应用层包括数据存储、信息共享、交流平台等技术,其可有效实现物与人、物与物之间的感知和识别,是信息通讯和交换的关键平台;网络层主要用于传输相关信息数据,其不仅包括云计算、GRS/GIS技术、智能技术等处理层技术,而且包括移动通讯网、固网、互联网、卫星通信等传输层技术。感知层主要用于采集信息资料,包括识别码、智能机械、传感器、RFID、条形码和IC卡等技术。

2 计算机物联网的关键技术

2.1 网络通信技术

随着计算机物联网的不断发展,在计算机物联网技术中网络通信技术发挥非常重要的作用,网路通信技术包括网关技术、无线技术、有线技术等,M2M技术是一种重要的网络通信技术,其和有效结合近距离传输技术,如BlueTooth、RFID、Wi-Fi等,无线通信是M2M技术的关键,其发展空间非常广阔,其为物联网传递信息提供了重要的技术保障。

2.2 云计算

云计算技术在不同计算机中分布计算资源,用户可自由切换资源,结合具体需求,访问专门计算系统。物联网系统的云计算技术通过网络有效整合计算实体,极大地提高计算能力。

2.3 射频识别技术

射频识别技术是物联网中的一项重要技术,其也称为电子标签,其作为物联网的核心和基础部分,其利用射频信息,有效传输物联网信息,从而科学识别这些信息。射频识别技术包含天线、阅读器、标签等部分,其在实际应用中运用先进技术手段,有效识别不同状态下的物体,这项技术具有较强的抗干扰能力,不需要耗费大量人力,因此应用广泛。

3 计算机物联网技术应用和发展

3.1 物流领域

近年来,我国物流行业快速发展,发展规模持续扩大,而计算机物联网技术在物流领域应用广泛,发挥着非常重要的作用。物流领域的计算机物联网技术主要利用其智能性、集成性的特点,这使得物流系统的智能化程度更高,并且通过模仿人类智能,全面掌握物流领域的各种信息,实时监控物流运输的路线和车辆情况,掌握物流运输货物的性能和状态。同时,物流领域中计算机物联网技术的应用,便于工作人员实时掌握物流运输情况,科学采集重要物流信息。

3.2 家庭住宅

计算机物联网技术在家庭住宅中的应用,其通过利用各种现代化网络技术,极大地改变了家居生活方式,其包括灯光控制系统、温度调节系统、布线系统、住宅安放系统等,住户能够利用计算机物联网技术可以有效应用和操控家庭住宅中各种内部系统,科学管理家庭住宅中的各种应用系统,高效集成家居设施,为用户提供更多便利,营造舒适、高效的居住环境。

3.3 交通行业

当前,我国交通系统快速发展,智能化交通建设进程持续加快,而计算机物联网技术有效结合计算机技术、数据控制技术、通讯传输技术、信息技术、电子传感技术等先进技术,其在交通行业的应用也加快了智能化交通建设,并且其在智能交通管理系统中的运用,极大地推动了智能化交通系统发展。同时,计算机物联网技术具有准确、高效、实时等特点,其在智能化交通建设中的应用,有效利用现有的交通设施,不仅可减轻城市交通环境污染,而且有效减少交通系统超负荷量,全面提高城市交通系统的运输效率,因此在交通运输方面应加大对计算机物联网技术的应用和发展。

3.4 电网

计算机物联网技术除了在交通行业和电力行业中的应用,其应用前景非常广阔,应用价值较好。而计算机物联网技术在电网中的应用,极大地推动了电网智能化发展,有效提高了电力系统的安全性、可靠性和稳定性,全面提升电网运行的经济效益。而通过运用计算机物联网技术,实时监测电力系统的数据信息,一旦发现电网运行异常情况,可以帮助电力工作人员及时、有效地解决电网故障问题,采取有效的应急处理方案,确保电力系统的安全、稳定运行,减少电力企业的经济损失。电力系统和计算机物联网技术的有效结合,不仅可满足电力用户对于电网运行需求,而且可完善电力系统设置,有效提高电能质量。

3.5 农业

计算机物联网技术在农业领域中的应用,主要是有效结合农业生产的智能系统、安全系统和控制系统,高效整合云计算技术,极大地推动了农业生产的信息化、数字化和智能化发展。计算机物联网技术在农业生产中的应用,其全面考虑各种农业生产因素,如人工因素、环境因素等,通过传感器上传相关信息,所以相关工作人员可高效整合分析农业生产各项信息,通过远程操作和监控,加强农业生产各个环节的管理和控制,全面提高农业生产整体效益。同时,在农业生产中运用计算机物联网技术,可促进农业生产转变为高效农业、低碳农业、绿色农业,推动现代化农业发展,并且其可优化农业生产结构,不断提高农业生产效益,带动农业经济的可持续发展。

4 结束语

计算机物联网技术是一项重要的现代化科学技术,其在多个领域和行业的应用,极大地推动了各行业发展。相关工作人员应严格把握物联网的各项关键技术,结合计算机物联网技术特点,加大对计算机物联网技术的分析和研究,优化计算机物联网技术应用,充分发挥计算机物联网技术应用优势,推动各行各业的不断发展。

参考文献

[1]凌敏.浅谈物联网的关键技术及计算机物联网的应用[J].无线互联科技,2015(24):56-57.

[2]雷琦.计算机物联网技术在各个领域的应用[J].通讯世界,2016(04):99.

[3]邱月嫦.计算机物联网技术的应用及其带来的影响[J].电子技术与软件工程,2016(15):20.

[4]邹静,罗媛.探究计算机物联网技术在多领域的应用[J].科学中国人,2014(22):46.

作者简介

张皓(1983-),男,河北省保定市人。硕士学位。现为河南工学院计算机科学与技术系实验师。主要研究方向为图形图像处理,计算机应用。

第2篇:物联网技术研发范文

关键词: 无线Mesh网络; 同步; 时隙利用; 数据包连发

中图分类号: TN711?34; TP393.04 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2014)15?0049?06

Research on data packet continuous transmission technology

in synchronization wireless Mesh networks

LI Qian1, LIU Jing?wei1, L? Ren?jian1, 2, HAN Zhong?hua1

(1. North China Institute of Computing Technology, Beijing 100083, China; 2. Beijing University of Posts and Telecommunication, Beijing 100876, China)

Abstract: Only one data packet is sent in a time?slot in synchronization wireless Mesh network based on the existing multi?directional antenna array, which will decrease the slot utilization rate when data packets are sent in high modulation rate at transmitting node. To solve this problem, the technology of data packet continuous ransmission in this network environment is studied. The detailed design scheme of the number of maximum data packet continuous ransmission, calculation opportunity, sequence number, acknowledgment mechanism, parameters and node processing flow is offered in this paper. The technology was fully tested in actual hardware environment. The comparison result shows, when data packets are sent in high modulation rate at transmitting node, the technology of the data packet continuous ransmission can improve time?slot utilization, and the performance of the network can be improved obviously.

Keywords: wireless Mesh network; synchronization; time?slot utilization; data packet continuous ransmission

0 引 言

无线Mesh网络是一种多跳网状的宽带无线网络,具有覆盖范围广、带宽高、鲁棒性强等特点,在机动指挥与应急通信方面有着广阔的应用前景。

无线Mesh网络多采用异步组网技术[1?12]。该网络在节点个数较少并且节点之间距离较近时的性能比较理想,但当网络规模扩大时,所有节点因竞争信道导致了网络吞吐量急剧下降,无法实现高速的端到端无线数据传输,业务的服务质量也就难以保证。

目前出现了一种基于多方向天线阵列的同步无线Mesh网络(以下简称为同步无线Mesh网络)[13]。该网络除通过定向天线实现了节点之间的远距离数据传输外,还采用了同步组网技术,通过精准的时隙划分,网络内所有节点的通信都被安排在合适的时隙中,避免了节点因竞争信道而导致网络吞吐量的急剧下降,通过高效的时隙分配策略则进一步提高了网络的吞吐量。另外,网络中节点之间具有一定的父子关系,网络管理也变得更加简单。

现有同步无线Mesh网络采用了一个数据时隙(以下简称为基本时隙或时隙)内单一数据包的收发机制,即每个节点在一个时隙内只发送或接收一个数据包,当底层调制速率较低时,该数据包的长度较短,其收发时间会占满整个时隙,即时隙的利用率较高;而当底层调制速率较高时,该数据包的长度受到底层无线接口最大传输单元长度(MTU)的限制,其收发时间不能占满整个时隙,因而时隙内会有很大的浪费。

为在底层高调制速率下提高时隙利用率,本文对同步无线Mesh网络下的数据包连发技术进行了研究,提出了设计方案并对性能进行了对比分析。

1 同步无线Mesh网络数据包连发技术

数据包连发技术涉及到时间帧结构、包类型、单时隙内的数据包连发技术与多时隙内的数据包连发技术。

1.1 时间帧结构

时隙浪费与时隙长度有关。当时隙较长时,高调制速率下会产生时隙内的时间浪费;当时隙长度设计得过小时,由于协议控制包的开销而导致时隙内数据收发利用率下降,另外,也给底层同步平台设计带来难度,系统资源消耗也因此增加。因此,时隙长度应主要参考系统在实际使用时最大可能出现的底层调制速率值,同时保证底层同步平台能够实现,而系统资源消耗也能够接受。

时间帧结构如图1所示。

图1 时间帧结构

时间帧结构中具有以下两种类型的时隙:

(1) Hello时隙。Hello时隙的时间长度为1个基本时隙长度,用于网络内节点向未入网节点提供接入服务。

(2) 数据时隙。数据时隙内的每个基本时隙用于实际数据传输。

时间帧结构是同步无线Mesh网络内各节点协调工作的基础。

1.2 包类型

节点在每个时隙内的通信都会涉及各种包的交互,数据通信则与以下包相关:

1.2.1 轮询包

该包用于父节点调度子节点,该包还可以进一步细分为如下两类:

(1) 父子轮询包

当父节点向子节点发送数据时,父节点会在时隙开始时首先向子节点发送一个父子轮询包,该包发完后,父节点再接着向子节点发送数据包。

该包中含有父节点本次即将连发数据包的个数与父节点规定的时隙合并的个数。

(2) 子父轮询包

当父节点接收子节点的数据时,父节点会在时隙开始时首先向子节点发送一个子父轮询包,该包发完后,父节点将等待接收子节点发送的数据包。

该包中含有父节点规定的时隙合并的个数。

1.2.2 确认包

当数据包为需确认数据时,接收完数据的节点将立即向对端发送一个确认包,否则接收完数据的节点将结束该时隙内的收发动作。

1.2.3 数据包

数据包格式如图2所示。

图2 数据包格式

第一层包头的内容与节点之间点对点基本通信相关,如基本数据包类型、目的节点地址、源节点地址、序列号、后续数据包个数等。

第二层包头,由同步无线Mesh网络协议中不同的功能模块所定义,如模块类型、该模块内的数据包类型、数据净荷长度、QoS标记。

数据净荷为以太网帧。

校验在数据发送时由无线网卡添加。

1.3 单时隙内的数据包连发技术

1.3.1 功能说明

为提高时隙利用率,发送节点应在每个时隙内尽可能多地发送数据包。

每个时隙内的数据包连发如图3所示。

图3 单时隙内数据包连发

1.3.2 最多连发的数据包个数与计算时机

(1) 单时隙内数据包最多连发个数

发送节点通过计算后应在一个时隙内尽可能多地发送数据包,但需要规定最多发包个数,规定最多连发数据包的个数不超过16个,一个时隙内连发数据包的个数一般为2或3。

(2) 轮询包与确认包的发送时间

轮询包与确认包的发送时间(单位:μs)为固定值,可按式(1)计算:

[t=数据包长×8+B+NwNDBPS×4+20] (1)

各值的含义如下:

包长为无线接口数据长度,单位为字节;[B]为PLCP头部中服务类型的比特数;[Nw]为尾比特数;[NDBPS]为一个OFDM符号含有的比特数,6 Mb/s时的值为24,9 Mb/s时为36,12 Mb/s时为48,18 Mb/s时为72,24 Mb/s时为96,36 Mb/s时为144,48 Mb/s时为192,54 Mb/s时为216。

(3) 每个数据包的发送时间

每个数据包的发送时间在数据包被加入到数据发送队列时便已计算好,仍按公式(1)计算。

(4) 单时隙内数据包最多连发个数的计算时机

发送节点在当前时隙开始时计算该时隙内最多能够发送多少个数据包。

1.3.3 序列号与确认机制

为所有数据包安排序列号并加入确认机制。接收节点根据发送节点所指示的数据包连发个数进行接收、检验序列号连续性并对实际收到的最后一个数据包进行确认。

接收节点刚刚收到的数据包中的序列号如果与收到的上一个数据包的序列号不连续,则丢弃刚刚收到的数据包。

接收节点在当前时隙的后两个基本时隙单位开始时刻设定确认包等待定时器,该定时器设定在该处可以保证接收节点能够在25 km距离条件下将确认包发送给发送节点。接收节点如果在当前时隙内收到了发送节点的所有应发数据包后,则立即向发送节点回复一个确认包,并取消确认包超时定时器;否则,接收节点在确认包等待定时器超时后再向发送节点回复一个确认包。

1.3.4 涉及到的参量

数据包连发过程中涉及到以下参量:

数据包最大连发个数。一个时隙内所发送的数据包个数与多个连续时隙所发送的数据包个数都不应超过该值,数据包连发个数过多,失败重传的次数也会增加,网络性能反而下降。

最大时隙合并个数。该值表示某个发送节点与某个接收节点之间共享的连续时隙数,在连续时隙里可以持续收发数据包。

发送节点应发数据包个数。发送节点在当前时隙内计算出能够发送的数据包个数。

发送节点实发数据包个数。发送节点在当前时隙内实际发送的数据包个数,在正常情况下,发送节点实发数据包个数与发送节点应发数据包个数相等。

接收节点应收数据包个数。接收节点在当前时隙内应该接收到的数据包个数。

接收节点实收数据包个数。接收节点在当前时隙内实际接收到的数据包个数。

发送序列号。发送节点发送数据时在每个数据包中添加的序列号,该序列号按模递增。

接收序列号。接收节点接收数据时从每个数据包中获得的序列号,在正常情况下,接收序列号应等于发送序列号,即接收序列号也是按模递增。

1.3.5 父节点流程

父节点在当前时隙内的处理流程如图4所示。

(1) 父节点在当前时隙中断到来时开始确定是发送数据还是接收数据,即确定父子节点之间数据传递的上下行关系。

(2) 当父节点向子节点发送数据时,父节点根据1.3.2节中的各种时间值计算出当前时隙内能够发送的数据包个数并将该值填到父子轮询包中。另外,时隙合并个数设为1,表示仅在当前一个时隙内进行数据包连发。

(3) 父节点向子节点发送父子轮询包,在父子轮询包发送成功后,父节点继续向子节点连续发送所有数据包。

(4) 父节点会在所有数据包发送完毕后等待接收子节点的确认包,等待接收确认定时器的超时时间设在当前时隙结束时。

(5) 父节点如果收到了子节点发送的确认包后,根据确认包中的确认序列号判断出已经被子节点成功接收的数据包,将这些数据包从发送队列中删除并释放内存。

(6) 父节点在等待确认定时器超时后仍没有收到子节点发送的确认包时,根据已发送数据包的发送次数决定在后续时隙中是否重发,如果这些数据包已经达到最大发送次数,则将这些数据包从发送队列中删除并释放内存,否则在后续时隙中继续重发。

(7) 当父节点准备接收子节点发送的数据包时,父节点将时隙合并个数设为1,并将该值填到子父轮询包中。

(8) 父节点向子节点发送子父轮询包,在子父轮询包发送成功后,父节点等待从子节点接收数据包。

(9) 父节点接收的数据包如果序列号不正确,父节点则将这些数据包从接收队列中删除并释放内存,否则,父节点将在发送确认定时器超时前接收完子节点发送的所有数据包。

(10) 当发送确认定时器超时后,父节点针对已收到的最后一个数据包向子节点发送确认包。

1.3.6 子节点流程

子节点在当前时隙内的处理流程如图5所示。

(1) 子节点在当前时隙中断到来时等待接收父节点发来的轮询包。

(2) 子节点如果收到的是子父轮询包,子节点则记录时隙合并个数,并计算出当前时隙内能够发送的数据包个数。

(3) 子节点向父节点连续发送所有数据包。

(4) 子节点会在所有数据包发送完毕后等待接收父节点的确认包,等待接收确认定时器的超时时间设在当前时隙结束时。

(5) 子节点如果收到了父节点发送的确认包后,根据确认包中的确认序列号判断出已经被父节点成功接收的数据包,将这些数据包从发送队列中删除并释放内存。

(6) 子节点在等待确认定时器超时后仍没有收到父节点发送的确认包时,根据已发送数据包的发送次数决定在后续时隙中是否重发,如果这些数据包已经达到最大发送次数,则将这些数据包从发送队列中删除并释放内存,否则在后续时隙中继续重发。

(7) 子节点如果收到的是父子轮询包,子节点准备接收父节点发送的所有数据包。

(8) 子节点接收的数据包如果序列号不正确,子节点则将这些数据包从接收队列中删除并释放内存,否则,子节点将在发送确认定时器超时前接收完成父节点发送的所有数据包。

(9) 当发送确认定时器超时后,子节点针对已收到的最后一个数据包向父节点发送确认包。

(10) 如果子节点没有收到父节点的轮询包,则子节点在当前时隙内什么也不做。

1.4 多时隙内的数据包连发技术

多时隙内的数据包连发技术,又称时隙合并技术,该技术是对单时隙内数据包连发技术基础上做出的功能提升,发送节点通过在多个连续时隙内连发数据包,减少了中间时隙内的轮询包与确认包的个数,从而进一步提高时隙利用率。多时隙内的数据包连发示意如图6所示。

图6 多时隙内的数据包连发示意

多时隙内的数据包连发技术中的最多连发的数据包个数与计算时机、序列号与确认机制、涉及到的常量与变量、父子节点的处理流程与单时隙内的数据包连发技术均相同,这里不再赘述。它们的不同之处在于:

(1) 父子节点需要计算多个连续时隙内最多能够发送多少个数据包。

(2) 父子节点将多个连续时隙中除第一个时隙以外的后续所有时隙中的状态机取消,仅执行第一个时隙中的状态机。

2 理论性能对比

现分别对单跳网络在使用单时隙内的数据包连发技术前后的理论性能进行对比:

2.1 约束条件

(1) 每个时间帧内有980个数据时隙,即时间帧使用效率为98%。

(2) 在实验室内或近距离条件下进行对比,忽略传播时延,忽略实际平台所带来的各种时延。

(3) 轮询包与确认包均始终以6 Mb/s的调制速率发送,按公式(1)可算出它们的发送时间均为48 μs。

(4) 发送节点分别以6~54 Mb/s调制速率发送数据包。

(5) 不使用组包功能,但使用分段功能。

(6) 同步无线Mesh网络协议数据包净荷为以太网帧,而以太网帧最大长度为1 518 B,因此发送节点能够发送的最大数据包长度为1 518+40+4=1 562 B。

2.2 理论性能对比

理论性能对比情况分别见表1~表7。

表1 发送节点以9 Mb/s发送数据包

[\&单时隙内单包\&单时隙内多包\&数据包个数\&1\&1\&数据包长度 /B\&991\&991\&时隙使用效率 /%\&90.4\&90.4\&带宽 /(Mb/s)\&7.8\&7.8\&]

表2 发送节点以12 Mb/s发送数据包

[\&单时隙内单包\&单时隙内多包\&数据包个数\&1\&1\&数据包长度 /B\&1 323\&1 323\&时隙使用效率 /%\&90.4\&90.4\&带宽 /(Mb/s)\&10.4\&10.4\&]

表3 发送节点以18 Mb/s发送数据包

[\&单时隙内单包\&单时隙内多包\&数据包个数\&1\&2\&数据包长度 /B\&1 562\&1 562,384\&时隙使用效率 /%\&71.2\&90.4\&带宽 /(Mb/s)\&12.2\&15.3\&]

表4 发送节点以24 Mb/s发送数据包

[\&单时隙内单包\&单时隙内多包\&数据包个数\&1\&2\&数据包长度 /B\&1 562\&1 562,1 029\&时隙使用效率 /%\&54\&90.4\&带宽 /(Mb/s)\&12.2\&20.3\&]

表5 发送节点以36 Mb/s发送数据包

[\&单时隙内单包\&单时隙内多包\&数据包个数\&1\&3\&数据包长度 /B\&1 562\&1 562,1 562,1 167\&时隙使用效率 /%\&36\&90.4\&带宽 /(Mb/s)\&12.2\&33.6\&]

2.3 结 论

(1) 在6~12 Mb/s调制速率下,一个时隙内只能发送一个数据包,因此单时隙内单包发送与单时隙内多包发送的性能相同。

(2) 在达到18 Mb/s调制速率或以上时,采用单时隙内多包发送的时隙使用效率仍为90.4%,其性能明显高于单时隙内单包发送的性能。

表6 发送节点以48 Mb/s发送数据包

[\&单时隙内单包\&单时隙内多包\&数据包个数\&1\&4\&数据包长度 /B\&1 562\&1 562,1 562,1 562,261\&时隙使用效率 /%\&28\&90.4\&带宽 /(Mb/s)\&12.2\&38.8\&]

表7 发送节点以54 Mb/s发送数据包

[\&单时隙内单包\&单时隙内多包\&数据包个数\&1\&4\&数据包长度 /B\&1 562\&1 562,1 562,1 562,942\&时隙使用效率 /%\&24.8\&90.4\&带宽 /(Mb/s)\&12.2\&44.1\&]

3 结 语

对基于多方向天线阵列的同步无线Mesh网络下的数据包连发技术进行了研究,给出了最多可连发的数据包个数与计算时机、序列号与确认机制、涉及到的参量、父子节点处理流程的详细设计方案。理论性能对比结果表明,在发送节点采用高调制速率发送数据包时,在该网络下采用数据包连发技术能够大幅度提高时隙利用率,网络性能明显提升。

参考文献

[1] VASUDEVAN S, KUROSE J, TOWSLEY D. On neighbor discovery in wireless networks with directional antennas [C]// INFOCOM 2005 24th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies. [S.l.]: IEEE, 2005, 4: 2502?2512.

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第3篇:物联网技术研发范文

摘要:文章基于物联网的特征、技术思想及其与新兴产业的关系,重点研究了实现物联网产业化应用的关键――泛在无线技术,主要包括末梢感知层、网络融合层、无线资源管理以及对数据进行综合处理的信息处理等关键技术。文章指出物联网的本质是利用“泛在网络”实现“泛在服务”,是一种更加广泛深远的未来网络应用形态。物联网正催生一场战略性新兴产业革命,将带来千载难逢的机遇,全面推动社会的经济振兴和社会进步。

关键词: 物联网;泛在网;后互联网;异构网络融合;云计算

Abstract: This paper discusses one of the key aspects of industrial IoT: ubiquitous wireless technology. Ubiquitous wireless technology includes peripheral perception layer, network convergence layer, radio resource management, and information processing for integrated data. In this paper, we suggest that the essence of IoT is to achieve ubiquitous services through a ubiquitous network, which is a far-reaching network. We also suggest that IoT will create opportunities and promote economic revitalization and social progress.

Key words: Internet of things; ubiquitous networks; post internet; heterogeneous network convergence; cloud computing

1 物联网的技术思想

物联网作为全球战略性新兴产业已经受到国家和社会的高度重视。物联网的应用标志着互联网的发展已经开始进入一个新的历史阶段,而基于互联网的产业化应用和智慧化服务将成为下一代互联网的重要时代特征。物联网将充分发挥新一代信息通信技术的发展优势,与传统产业服务深度融合,促进传统产业的革命性转型,研究满足国家产业发展需求的信息化解决方案,推动信息服务产业的发展与建设,实现战略信息服务产业的智慧化;将形成以新兴信息服务业为龙头,网络运营业为支撑,网络设备制造业为补充的完善的产业结构。

物联网的技术思想可以定义为利用“泛在网络”实现“泛在服务”,是一种更加广泛深远的未来网络应用形态;其原意是用网络形式将世界上的物体都连接在一起,使世界万物都可以主动上网。它的基本方式是将射频识别设备(RFID)、传感设备、全球定位系统或其他信息获取方式等各种创新的传感科技嵌入到世界的各种物体、设施和环境中;把信息处理能力和智能技术通过互联网注入到世界的每一个物体里面,令物质世界被极大程度的数据化,并赋予生命;物联网希望世界万物能够智慧化地上网,使物体会“说话”、会“思考”、会“行动”。

物联网的本质就是借助于网络智慧化的实现,把各种事物以信息化的方式通过网络表现出来;物品能够利用RFID等传感技术彼此进行智慧“交流”,而无需人的干预;通过互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。

物联网最为明显的特征是物物相连,而无需人为干预,从而极大程度地提升效率,同时降低人工带来的不稳定性。因此,物联网在行业应用中将发挥无穷的潜力。比如,将感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合。

在一个网络物理平台上提供多种业务,这才是多域资源和服务融合的真正内涵。真正的多域融合以后,将会提供一个统一的网络平台,所有的业务就都可以在这个网络平台上实现,当然,接入方式是多种多样的,但整个网络将会是一个统一、融合的网。融合后的网络,将能够为用户的使用带来极大的方便。

物联网是一个多设备、多网络、多应用、互联互通、互相融合的一个大网,相关的接口、通信协议等都需要有一个统一标准来指导。而目前,各地的物联网都各有自己的标准。标准很多,又缺乏权威性,这就导致不同的物联网项目难以互通,成为一个个“孤岛”。仅仅RFID在全球就有几十个标准化组织出台了250个标准,而全球两万多种传感器的标准化现状可想而知。因此统一的标准对物联网产业化发展显得至关重要。不仅可以让各地正开展的示范应用的成功案例在其他地区进行有效复制,推而广之,并且能让一个个信息“孤岛”有效融合,整合资源链,在一定程度上避免重复建设带来的资源耗费从而提高效率。

广泛的物联网应用需求必将积极推进物联网标准体系的构建,建立跨行业、跨领域的物联网标准化协作机制,鼓励和支持企业积极参与国际标准化工作,推动中国具有自主知识产权的技术成为国际标准。国家将围绕物联网关键技术和产业,开展技术攻关和产业化推进工程,着力突破传感器网、物联网关键技术,加快通信网、传感网络以及物联网的结合,推动形成完整产业链和自主发展的规模产业化能力,提升整体产业层级和在国际分工体系的位置,推动形成具有国际竞争力的物联网制造和运营产业体系。国家将大力支持自主知识产权的创造和应用,鼓励企业建立专利联盟,加大对物联网知识产权保护和管理。

物联网的技术思想正在催生一场战略性新兴产业革命[1-3],物联网时代的到来将给我们带来千载难逢的机遇。

物联网产业发展的核心价值是传促使传统产业在这场新兴产业革命的新一轮竞争中占领制高点,抢占先机,掌握主动权,引领世界信息化的发展与建设,全面推动社会的经济振兴和社会进步。

2 泛在无线技术是实现物

联网产业化应用的关键

物联网可以理解为是泛在网的应用形式[4],而不是传统意义上的网络概念。

泛在网是在异构网络融合和频谱资源共享基础上实现无所不在的网络覆盖,是一种基于个人和社会的需求。

泛在网利用现有的和新的网络技术,实现人与人、人与物、物与物之间无所不在并且按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等综合服务的网络体系[5]。

泛在无线技术是泛在网在连接物质世界过程中实现末梢效应和边缘价值的核心技术,也是促进物联网产业化应用的关键。

泛在网通过泛在无线技术完成与物质世界的连接,并且实现环境感知、内容感知以及智慧性,为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。泛在网具有比物联网更广泛的内涵。

作为泛在无线技术重要组成部分的传感网可以看作是物联网的一种末梢网络和感知延伸网。传感网是多个由传感器、数据处理单元和通信单元组成的节点,通过自组织方式构成范围受限的无线局域网络。传感网为物联网提供事物的连接和信息的感知。

目前,与物联网紧密相关的无线通信技术已渗透到社会各领域,成为很多行业的支撑,并形成新的经济增长点。随着无线通信网络发展所呈现出的高速化、宽带化、异构化、泛在化趋势,由于泛在网络实现的关键就在于泛在无线技术,泛在无线通信成为近年来无线通信领域关注的热点之一。

作为泛在无线通信的一个重要应用,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,从长远来看,物联网的产业化应用有望成为后互联网时代经济增长的引擎。

通信网络正在朝着泛在网络发展,而泛在无线接入是泛在网络和物联网的核心和关键技术。泛在网络能够随时随地提供网络服务,泛在网络中用户通过智能终端可以从网络上获得除传统的话音、短信、视频业务外的各种各样的服务。泛在网络是一个无处不在的网络,人们可以在任意时间任意地点接入网络。泛在网络帮助人类实现在任何时间、任何地点,任何人、任何物都能顺畅地通信。通信对象可以是机器对机器、机器对人、人对机器和人对人。随着国民经济的发展和社会信息化水平的日益提高,泛在网络已经成为国内外政府、学术界、运营商、社会团体、设备厂商关注的重要话题。

3 泛在无线通信技术研究

进展

在物联网产业发展的过程中,关于泛在无线通信技术的研究进展已经在业界引起了广泛的关注,所涉及的关键无线技术主要包括:末梢感知层的关键技术、网络融合层的关键技术、无线资源管理的关键技术以及对数据进行综合处理的信息处理等关键技术。

3.1 末梢感知层

末梢感知层的关键技术主要涉及数据的感知、采集和传输技术,其中无线技术主要集中在数据传输部分。物联网的末梢网络主要是以无线传感器为代表的大规模自组织网络结构。传感器网络内部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器对不同的环境和信息进行感知并捕获数据。传感器按一定周期采集不同类型的数据,所采集的信息内容和信息格式也不同。数据采集需要采用短距离低功率的无线通信技术,之后要将数据传输到控制中心或者处理平台,经过处理后,由应用平台控制实现不同的系统应用。因为本文主要探讨物联网与无线技术,因此,以下着重说明短距离无线通信技术和无线传感器网络。

3.1.1 短距离无线通信技术

鉴于物联网的无线连通方式有部署灵活、移动性、渗透性强等特点,近年来,世界众多站在技术前沿的国家和企业在制订标准、研究新技术和应用解决方案方面纷纷予以关注,以期掌握市场主动。国家近期也通过一系列措施支持和鼓励中短距离无线通信、与无线传感技术相关技术的研发和产业化。

短距离无线通信尤其适合物联网的感知延伸层的组网和应用,尤其以无线个域网(WPAN)为主的无线通信网络为主要内容。目前,主流的微功率短距离的无线通信技术如WLAN、UWB、RFID[6]、Bluetooth、Zigbee、60 GHz毫米波的WPAN等,其中大部分技术的工作频率都集中在了2.3~2.4 GHz频段上。2.4 GHz频段无线系统主要有Bluetooth、Wi-Fi、Wireless USB、Zigbee以及无绳电话和微波炉等系统与设备。如此密集的系统分布,必然造成该频段的资源紧缺,频谱日益拥挤,电磁兼容问题日益凸现。

蓝牙(Bluetooth)技术[7-8]是一种适用于短距离无线数据与语音通信的开放性全球规范。目前,蓝牙技术已经经历了艰难的酝酿阶段,进入了全面起飞阶段。蓝牙越来越多地嵌入到中高档产品中,如PDA、移动电话、无绳电话、台式计算机、笔记本计算机、MP3播放机、数字相机和便携式上网设备等,并从移动信息电器逐步拓展到汽车、工业控制、医疗设备等新的领域。

Wi-Fi[9-10]是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。其技术标准采用IEEE 802.11b标准。Wi-Fi可以帮助用户访问电子邮件、Web和流式媒体。它为用户提供了无线的宽带互联网访问。同时,它也是在家里、办公室或在旅途中上网的快速、便捷的途径。在物联网应用中,Wi-Fi将作为无线和有线相连接、短距离与长距离通信相衔接的桥梁,发挥更大的作用。

Zigbee[11]使用IEEE 802.15.4标准作为媒体访问控制(MAC)和物理(PHY)层规范,并在此基础上定义了应用层(APL)、网络层以及用户应用框架。

Zigbee之所以能在自动控制领域得到广泛应用,是由于它自身具备的多种优点,包括低功耗、低成本、低速率、近距离、短时延、高容量、高安全、免执照频段。

总之,除了底层的传感器技术、海量的IPv4/IPv6地址资源、自动控制、智能嵌入等配套技术之外,实现真正的无所不在的、大规模的物与物联网,更为重要的是在传输层实现统一协作的通信协议基础,而这其中,各种无线电通信技术,将起到特别关键作用。

WPAN、WLAN、NGBWA等无线通信技术,以及基于这些无线技术相结合的融合应用将是物联网产业链中,最为重要的组成部分。

3.1.2 无线传感器网络

无线传感器网络[12-13]将以其网络规模大、自组织性强、网络拓扑动态变化强、以数据为中心等优势成为物联网不可或缺的主要部分。

ITU架构中泛在传感器网络、基础骨干网络和泛在传感器接入网络是物联网网络架构中可能采用无线传输技术的部分,也是物联网频谱需求的主要来源。

传感器网络基础骨干网络以传统的公共移动通信网络和数字集群网络为代表,泛在传感器接入网络则以短距离无线传输技术为代表。

物联网在各个行业(如智能家居、智能安全、动物溯源、智能医院、智能交通、智能物流等)领域应用中,末端设备和设施,包括具备“内在智能”的(如传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等)和“外在使能”的(如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆甚至“智能尘埃”等)物理界实体,都需要通过各种传感器设备、无线、有线的通信网络实现互联互通,以实现其“智能化物件或动物”的特质,这其中无线传感器网络的应用需求最为强烈。

目前,我们在无线传感器网络方面研发的技术包括:

・无线传感网接入技术,内容包括基于无线传感器网络的多网络融合系统结构和多种无线传感器网络接入技术的比较。

・无线传感网路由技术,内容包括无线传感器网络路由协议设计。

・无线传感网拓扑控制技术,内容包括无线传感器网络功率控制技术和典型的拓扑控制方法。

・无线传感网中数据聚合与管理,内容包括无线传感网数据聚合技术,无线传感网数据管理技术以及无线传感网安全技术。

3.2 无线频谱资源应用与管理策略

我们对物联网应用过程中对无线资源特别是无线频谱资源的需求做了分析。

在末梢网络中,以无线传感器网络的频谱需求为例,无线传感器网络所能提供的无线通信带宽是十分有限的,特别是在2.4 GHz的通信频段上,聚集了蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等无线网络,使得该频段的信道变得十分拥挤。

从全局的观点考虑,根据ITU-R M.2078等国际报告[14],4G还需要352~1 152 MHz的频率,这些频谱都是按照4G的用户流量模型为人与人的通信而设计的,并不包括物联网的频谱需求,因此解决物联网的频谱需求的难度远远大于4G。

无线频谱资源紧张可能成为物联网应用的“瓶颈”问题。同时,我们发现,可以通过有效的资源管理机制实现频谱的合理和高效再利用,从而解决频谱资源紧张问题,使资源的供需达到平衡。

无线资源管理可以从国家政策和规划角度得到很好的再配置,我们也对该方面提出了相关的建议。例如对物联网频谱的合理规划与管理、物联网频率划分调整及频率保护政策、参照国际惯例对物联网频谱进行规划、建立物联网的流量模型及常见应用模型、为典型的物联网应用制订频谱标准、借鉴频谱拍卖机制适当实施频谱开放计划等等。

目前,我们主要从技术方面提出了适合于物联网无线资源管理的各种措施,包括:从空时频能复用角度,开发频谱池、频谱聚合、智能天线、软件无线电、多点协作等技术;在授权频段开发D2D直通技术,在非授权频段,开发多种短距离通信技术共存技术等;从系统级角度开发频谱分析、频谱决策、频谱监视、频谱搬移和频谱共享等频谱管理技术;从频谱二次利用角度开发可见光通信、太赫兹通信、白色空间通信以及开发2.5 GHz、3.3~3.4 GHz、3.5 GHz、5 GHz、5.15~5.725 GHz等新频段业务;此外,在无线资源管理方面,着重开发无线技术的电磁兼容和电磁干扰技术,为无线资源的有效复用、多种技术和系统的高效共存提供保障。

3.3 异构网络融合与协同技术

网络的异构性主要体现在以下几个方面:

・不同的无线频段特性导致的频谱资源使用的异构性。

・不同的组网接入技术所使用的空中接口设计及相关协议在实现方式上的差异性和不可兼容性。

・业务的多样化。

・终端的多样化。

不同运营商针对异构网络所实施的相应的运营管理策略不同。

以上几个方面交叉联系,相互影响构成了无线网络的异构性。这种异构性对网络的稳定性、可靠性和高效性带来了挑战,同时给移动性管理、联合无线资源管理、服务质量保证等带来了很大的问题。

网络融合的主要策略可以理解为各种异构网络之间,在基础性网络构建的公共通信平台之上,实现共性的融合与个性的协同。

所谓“融合”是在技术创新和概念创新的基础上对不同系统间共性的整合,具体是指各种异构网络与作为公共通信平台的移动通信网或者下一代网络的融合,从而构成一张无所不在的大网。

所谓“协同”则是在技术创新和概念创新的基础上对不同系统间个性的整合,具体是指大网中的各个接入子网通过彼此之间的协同,实现共存、竞争与协作的关系以满足用于的业务和应用需求。

不同通信网络的融合是为了更好地服务于异构通信网络的协同。协同技术是实现多网互通及无线服务的泛在化、高速化和便捷化的必然选择,也是未来的物联网频谱资源共享亟待解决的问题。

具体来说,异构网络融合的实现分为两个阶段:一是连通阶段,二是融合阶段。

连通阶段指各种网络如传感器网络、RFID网络、局域网、广域网等都能互联互通,感知信息和业务信息传送到网络另一端的应用服务器进行处理以支持应用服务。

融合阶段是指在网络连通层面的网络平台上,分布式部署若干信息处理的功能单元,根据应用需求而在网络中对传递的信息进行收集、融合和处理,从而使基于感知的智能服务实现得更为精确。从该阶段开始,网络将从提供信息交互功能扩展到提供智能信息处理功能乃至支撑服务,并且传统的应用服务器网络架构向可管、可控、可信的集中智慧参与的网络架构演进。因此,异构网络融合不是对现有网络的革命与颠覆,而是对现有网络分阶段的演进、有效地规划异构网络融合的研究与应用。

3.4 海量信息处理技术与云计算

在物联网中,从末梢网络采集了大量的数据,这些数据需要进行处理才能实现各种不同的应用需求。于是,海量信息智能处理与云计算技术应运而生。根据泛在无线网络中数据信息的特点,可以采用诸如数据时间对准技术、集中式数据融合算法及分布式数据融合算法等技术进行数据融合,采用分类、估值、预言、相关性分组或关联规则、聚集、描述和可视化、复杂数据类型(Text、Web、图形图像、视频、音频等)挖掘等进行数据挖掘。

目前,我们针对海量信息处理和云计算方面,建立了相应的实验平台,涵盖网络信息处理等领域的应用,围绕机器翻译、语言信息处理、海量信息存储与搜索、网络内容技术、语义计算、Web挖掘与服务、云计算、网络通信及安全等若干领域的理论技术与应用开展研究。

4 结束语

如今,物联网正越来越多地运用到人们的生活中。全中国的力量都被发动起来迎接物联网时代的到来,作为科研力量之一的学校和科研团队一直努力在物联网研究方面做出有价值的工作,目前,我们研发了智慧校园系统、校园环境控制系统、云计算开发平台,将各种信息与服务孤岛融合成为一个统一的平台,统一了门户,统一了用户的身份,实现了全校资源、服务和用户的融合共享;采用云计算和新一代信息技术使校园服务逐步实现智慧化。将人才培养、科学研究、服务社会融为一体。需要融合、需要创新、需要共享,这是物联网的方向。还有一个是面向服务、面向应用,而云计算就是基础。相信,我们会继续为物联网时代做出更多有意义的成果。

在后互联网时代的国家物联网产业化发展和技术应用策略中应当高度重视泛在无线通信技术的研发,并加快推进与物联网产业化应用的深度融合,以新兴信息服务业为龙头优先发展基于网络的新兴智慧服务产业,以社会发展的服务需求为导向发展物联网。

物联网不仅需要技术革命,它更是牵涉到新兴经济领域各个行业、各个产业的发展,需要多种力量的整合。这就需要国家的新兴经济产业政策和立法上要走在前面,要制订出适合新兴产业革命和发展的政策与法规,保证新兴经济的正常发展。

对于物联网时代的新兴产业和经济发展,必须要有政府的政策支持,必须要有专门人员和专门机构来研究和协调,这样物联网才能真正带动新兴经济的发展而大有作为。

5 参考文献

[1] ITU Internet Reports 2005: The Internet of things [R]. ITU, 2005.

[2] GIUSTO D, IERA A, MORABITO G, et al. The Internet of things [M]. New York, NY, USA: Springer, 2010.

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[4] 朱洪波, 杨龙祥, 朱琦. 物联网技术进展与应用[J].南京邮电大学学报:自然科学版, 2011, 31(1): 1-7.

[5] 朱晓荣, 孙君, 齐丽娜, 等. 物联网 [M]. 北京:人民邮电出版社, 2010.

[6] 沈苏彬, 范曲立, 宗平, 等. 物联网的体系结构与相关技术研究 [J]. 南京邮电大学学报:自然科学版,2009, 29(6):1-11.

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[10] 季晓澎. IEEE 802.11n关键技术研究 [D]. 北京邮电大学, 2009.

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[13] 胡湘华. 无线传感器网络节点调度方法研究 [D]. 国防科学技术大学, 2008.

[14] Internet of things ― An action plan for Europe [R]. Commission of the European Communities, 2009.

收稿日期:2012-02-20

作者简介

朱洪波,南京邮电大学副校长、教授、博士生导师,南京邮电大学物联网研究院院长、物联网科技园董事长兼首席科学家,江苏省重点学科“通信与信息系统”博士点学科带头人,江苏省“无线通信”重点实验室主任,教育部“泛在无线通信与传感网技术”重点实验室常务副主任,国际电信联盟无线电通信局(ITU-R)第三研究组(SG3)副主席,中国电子学会学术工作委员会副主任、物联网专家委员会副主任,中国通信学会无线电应用与管理委员会副主任,科技部国家“973”计划信息学科领域专家组成员,国家自然科学基金通信学科评审专家组成员,工信部国家科技重大专项评审专家组成员,研究方向为移动通信与宽带无线技术、泛在无线通信与物联网技术、电波传播与电磁兼容等。

第4篇:物联网技术研发范文

【关键词】物联网 智慧旅游 应用

物联网是以互联网为基础,借助信息传感设备,通过信息交换与通信实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络体系。随着技术的不断成熟,物联网已经被广泛的运用于各种实践,这其中就包括旅游业的发展。因此,探讨物联网在智慧旅游发展中的运用具有重要的意义。

一、物联网在智慧旅游领域应用的可行性

(一)技术上具有可行性

首先,从当前的技术水平来看,当前,物联网领域无线射频识别技术、移动通信技术特别是无线通讯技术、传感器网络技术等技术已经不存在技术应用上的障碍,可以满足智慧旅游的基本需求。其次,从技术研发能力来看,随着我国研发人才的不断增多,国家、企业对研发重视程度的提升.特别是企业日渐承担起研发主体职责的基本现实使得物联网领域的研发实力不断增强.这将为下一代物联网技术创新提供有效的支撑。再次,从技术转化能力来看,在市场机制的作用下,物联网企业与旅游业会通过技术合作等方式来开展研发工作,从而会促进物联网技术的运用。

(二)经济上具有可行性

首先,从政府(包括政府部门及其管理的景区)经济实力来看,当前我国总体经济实力不断增强为物联网技术在智慧旅游领域的应用提供了基础,2011年,我国人均地区生产总值,人均财政总收入分别达到3.50,0.77万元,研究与实验发展经费支出占国内生产总值的比重达到1.83%。其次,从消费者的购买实力来看,2011年国内出游人数达到26.4亿人次,旅游收入19306亿元,这表明居民对旅游的消费能力不断增强,从而为促进物联网技术的运用提供了基础。

二、物联网在智慧旅游领域应用面临的主要挑战

(一)对物联网在智慧旅游中应用的认识还不清晰

首先,物联网在智慧旅游中的推广运用存在不足,智慧旅游作为一个新生事物,其本质内涵、发展趋势都还有待进一步明确,这就使得在智慧旅游建设中存在较大的风险.无论是政府部门还是企业在将物联网用于智慧旅游的投入上都可能存在不足。其次,游客对物联网的功能与使用方法存在认识上的差异,从我国的现实来看,大量的居民特别是年纪相对较大的居民对物联网相对不熟悉.对如何利用物联网指导旅游业存在认识上的不足.且当前缺乏这方面的指导书,从而使得大量的功能没有被有效的开发出来。

(二)物联网应用于智慧旅游的支撑体系尚不完善

将物联网应用于智慧旅游需要有完善的基础设施作为支撑,然而这方面当前还存在诸多不足。首先,从基础设施来看,虽然部分城市已经构建了或者正在构建无线网络、智能交通体系等智慧旅游的必要设施,但智慧旅游共建共享、智慧管理等系统的建设还处于起步阶段,难以全面的支持智慧旅游的发展。其次,物联网本身还存在一些技术有待突破.如物联网的关键技术空口技术――即如何进入网络的问题,我国尚未建立自己的标准,即使传感器技术,我国也落后于国外近10年,这都表明我国物联网的很多技术尚不成熟。

(三)物联网应用于智慧旅游的配套机制尚不完善

首先,产学研金政一体化机制尚未完全建立,从实际来看,我国物联网企业普遍缺乏资金供给,风险投资规模也很小,而政府在产业融资等环节也还存在缺位的问题,这就使得这种一体化机制落后于现实需求。其次,政府配套制度还不完善,政府对于行业发展规划以及标准建立等方面处于落后的状态,在激励社会资本进入这一领域、知识产权保护等方面也存在不足,从而出现配套制度不完善的问题。

三、促进物联网在智慧旅游领域应用的对策建议

促进物联网在智慧旅游领域的应用.可以从加快技术研发提升技术支撑能力,搭建平台促进物联网在智慧旅游领域应用,积极完善物联网在智慧旅游领域应用的保障体系等方面着手。

(一)加快技术研发提升技术支撑能力

首先,要积极组织关键共性技术攻关,有效解决技术难题。政府部门要加大投入,通过设立重点实验室、研究中心等方式,整合高校、企业等方面的研究力量.努力解决物联网应用于智慧旅游方面的识别等方面的技术难题。其次,要努力构建以企业为主体的技术创新体系,发挥企业在技术研发投入、技术成果应用等方面的主体作用,形成可持续的创新体系。再次,要积极引入、培养技术创新人才,要通过建立完善的人才引进、培养、使用机制,鼓励各类优秀人才进入物联网和智慧旅游两大领域,从而提升技术研发能力。

(二)搭建平台促进物联网在智慧旅游领域应用

首先,要搭建资源共建共享平台,要充分利用物联网领域的各项先进适用技术,将各种旅游资源有效的整合到统一的,能够互联互通的平台中,以便于资源的使用。其次,要搭建物联网应用于智慧旅游服务平台,除利用智慧旅游本身的智能性的基础上,还要充分利用人工服务与咨询等各种服务手段的优势,形成一个完整的服务体系。再次,要搭建产学研金政一体化合作平台,增强金融体系、政府部门服务于物联网、智慧旅游领域技术创新与技术应用的能力。此外,还要搭建内外合作平台,内部合作平台主要是智慧旅游框架下各旅游企业之间、企业与政府之间的合作,外部合作平台主要是智慧旅游框架下各主体与外部主体的合作.如物联网企业与国外物联网企业的合作等。

第5篇:物联网技术研发范文

目前,我国物联网发展与全球同处于起步阶段,发展初具规模。低频和高频射频识别(RFID)产业相对成熟,市场规模超过100亿元;传感器年产量达24亿只,市场规模超过900亿元。我国虽然有一定的物联网市场规模,但是标准研制需要取得突破,核心技术仍需攻关。

为推动我国与欧美国家在物联网领域的技术交流,促进国内外科研机构开展深层次科技合作,中国电子信息产业发展研究院(赛迪研究院,简称CCID)依托2011年工业和信息化部电子发展基金支持建立的“物联网公共服务平台”积累的技术与资源优势,于4月23日成立CCID“国际物联网技术发展促进中心”(以下简称促进中心),创始合作单位是IBM中国研究院。由工业和信息化部计算机与微电子发展研究中心(中国软件评测中心)承办的“CCID与IBM共同促进物联网技术发展战略合作签约仪式”同期举行。

推动物联网发展

加快培育和发展包括物联网在内的战略新兴产业是我国面向未来,推动经济发展方式转变和推动产业结构升级做出的重大决策。在目前由工业和信息化部制定和印发的物联网“十二五”发展规划中,注重国际技术合作,发挥各种合作机制的作用,多层次、多渠道、多方式推进国际技术合作与交流已经被列为“十二五”时期推进物联网核心技术研发,促进物联网产业国际化发展的一项重要措施。

在促进中心成立仪式上,工业和信息化部总经济师周子学强调,深化国际合作,积极探索合作的新模式,在更高的层次上开展国际合作,在更大的领域和更大的范围利用全球资源,是培育和发展物联网产业的有效途径。促进中心的成立以及赛迪研究院与IBM的战略合作,将对探索一个崭新高效、国际化的协同创新体系,推动物联网技术国际交流与合作,提升产业的自主创新能力,加快优秀科研成果在全球范围的产业化进程,具有积极的示范作用。

据悉,促进中心的功能定位具体包括:一、推广国际物联网技术、解决方案的应用;二、推动海内外物联网产业链上下游交流与合作,培育与发展物联网产业生产系统;三、国际物联网应用解决方案的测评,保障应用于国内解决方案的安全性与可靠性;四、物联网解决方案的集成验证,为研发企业、行业用户、科研机构提供应用解决方案的集成验证环境,提升技术研发水平与行业应用系统技术水平;五、物联网技术标准的研究和推广。中国电子信息产业发展研究院院长罗文表示,促进中心成立的目的就在于促进中国与全球在物联网领域的技术交流,将中国优秀的技术、产品和解决方案推向海外,同时也将国外优秀的技术引入国内,加强双方在物联网领域的深层次合作,并且保障国外引入技术和解决方案的可靠性与安全性。

值得关注的是,CCID“国际物联网技术发展促进中心”创始合作单位是IBM中国研究院。据悉,赛迪研究院与IBM中国研究院将从测试技术研究、标准研制、物联网端到端解决方案的集成研究、物联网产业生态系统培育等多方面开展科技合作,为国内外物联网企业、科研机构、园区提供开放集成的技术创新环境,共同促进国内外物联网产业生态系统的培育和发展。IBM全球副总裁、大中华区政府事业部总监范宇表示,IBM中国研究院还将发挥CCID与欧美合作窗口的作用,一方面,把国际技术和资源带到中国,另一方面,也将协助把中国先进的物联网技术推广到全球。

开放集成是努力方向

物联网是新一代信息技术的高度融合与综合应用,已经成为全球新一轮经济和科技发展的战略制高点之一。高度融合与综合应用造成了当前物联网发展面临重重挑战的局面,它涉及的产业链条长、环节多,需要应用的技术也跨越不同的行业领域。物联网目前发展的状况是碎片化应用多,规模化应用少,难以形成端到端的物联网方案。促进中心的成立以及赛迪研究院与IBM中国研究院的合作强调创立开放集成的创新环境。“开放集成”充分概括了目前物联网发展所需努力的方向。

中国软件评测中心常务副主任黄子河表示,开放集成正是促进中心与IBM合作的出发点和着力点。双方的合作本着促进物联网整体产业发展的原则,希望能有越来越多的企业进入到这一开放的平台中来。集成则着眼于如何形成物联网整体链条,构建复杂系统。正是由于物联网的这些特点,单靠一种技术、一家企业是不可能完成物联网端到端方案的,仅仅是软件之间的项目集成,也需要多家企业、多种技术协力合作。

IBM全球副总裁、中国研究院院长、大中华区首席技术官李实恭补充说,不仅物联网产业的建立需要开放,整个产业针对的服务对象也同样是开放的,不止限于某一个地区,某一个行业,是面向全球的、跨行业的。因此,开放首先是一种态度,可以把国际先进的技术和最佳实践经验融入到促进中心当中来,同时也希望产业界、学术界以及实践对象可以联合起来。开放的态度必须是十分彻底的,开放的环境也必须是完整强大的,这样才可以做到端到端的解决方案的快速集成。

各具优势 强强联手

据悉,为促进中国物联网技术的发展,2011年中国电子信息产业发展研究院(赛迪研究院)就承担了工业和信息化部电子发展基金《物联网公共服务平台》以及财政部、工业和信息化部联合设立的物联网专项《物联网系统可靠性评测系统研发》等国家项目。经过一年多的发展,赛迪研究院在物联网测评技术研发、测评标准规范研制、测评工具开发等方面已经积累了一定的技术基础,建立了一套较为完善的公共技术服务体系,并且在电力、医疗、交通、工业生产等领域开展了论证试验,已为北京、无锡、东莞等地物联网示范工程建设提供了公共技术服务。而IBM作为国际化的企业,早在两年前就在中国成立了IBM全球首个物联网技术中心,从底层芯片到上层数据分析都具有核心技术和全球视角,以及较为成熟的实践经验。

双方选择战略合作正在于各具优势。推动物联网的发展,没有所谓的定性或者定量的单一说法。因为物联网产业链条很长,应用领域很广,技术涵盖范围广,这就决定了就不能用单一的模式,单一的规范来看待这个产业,也许惟一能衡量的就是它能带来什么价值。在这些方面,赛迪研究院与IBM中国研究院理念一致,目标一致,做法相同。李实恭认为,物联网产业第一必须是跨行业的结合,第二必须是跨地域、跨国土疆界,跨管理体系的。在心态上和做法上就要符合开放集成原则。集成不见得只有中国的企业彼此在集成,也可以是中国企业和其他国家企业的技术集成。集成的成果不一定只在中国用,双方的目标是要发展中国的物联网产业,更大的目标则是要在国际物联网市场中成为关键角色。

着眼关键技术突破

碎片化应用是目前我国物联网产业的一个显著特点。如何将这些应用和技术集成起来,形成端到端的技术解决方案,从而降低成本,为规模化发展创造条件。李实恭表示,碎片化是发展进程中的一种现象,是阶段性的。每个行业的企业都按照自身优势发展物联网应用,因而形成碎片化,但是需要通过一定技术标准和共同接受的框架结构来规范碎片化的发展方向,只有这样,碎片化的技术和应用才有再集成、再调整的可能,为创造经济规模铺平道路。为此,他认为,第一,要缩短碎片化进程,在遵循一个共同架构的前提下,不妨碍各自发展的自由空间。第二,需要建立标准,为将来技术集成铺平道路。第三,需要有一些大型项目,来创造经济规模的可能性。

近年来国际物联网标准组织之间也正在进行整合集中,标准已经成为物联网的技术关键之一。据黄子河介绍,促进中心在物联网标准上,主要关注两个方面:第一,物联网的测评标准、测评框架和测评体系。第二,推动物联网行业应用标准的制定。在测评标准的研制方面,中国软件评测中心现在积极参与国家物联网基础标准工作组。由于中国在物联网标准方面在国际上具有一定的主导权,因此也在积极牵头建立国际标准,并参与国际标准的制定。

在物联网测评体系没有建立的情况下,双方也在和整个业界积极探讨评测标准如何实施。在没有完成技术标准的情况下,目前物联网的应用和示范工程已经开始实施,这就要求必须要有一个完善的标准保障工程质量,所以需要从保障物联网应用工程质量角度入手,研制相应的物联网测评标准。在行业标准方面,则需要和各个行业的用户开展紧密合作。

此外,将技术推向应用,需要实施前在实验室中进行匹配性、安全性、稳定性等各方面的性能测试。但物联网的特殊性就在于它需要大规模应用技术,规模化是其显著特点。实验室模拟测试结果与规模化应用测试结果还有一定距离,这也成为物联网推广中的关键技术突破口。

据悉,促进中心针对物联网的测试分两部分进行,一部分是针对已经实施在建的物联网测试项目,技术专家将根据系统全生命周期,在现场实施测试,主要是以验收测试为主,依照设计说明书完成功能性能、安全性和可靠性方面的测试。第二,则是促进中心目前主要进行的测试技术的研究,为现场测试提供测试理论、测试技术,建立测试模型,开发相应的测试工具,提供技术的支撑和储备,这部分工作主要在实验室中完成。模拟仿真将是重要的方法。因为物联网系统上线环境复杂,规模巨大,要保证它的质量、可靠性、安全性各方面的指标符合可持续、可大规模运行是非常重要的。在具体的途径上需要实验室测试和现场测试相结合。

第6篇:物联网技术研发范文

关键词:物联网 通信行业 应用研究

1 概述

物联网技术是一门新兴的、将全球定位系统、射频识别装置等信息传感设备同先进的互联网技术进行有效结合的一个网络,通过它能够将这些不同的设备以网络的形式链接到一处,从而能够更好的对其进行识别以及管理。目前,物联网在我国的应用还处于初级阶段,需要我们对其进行更进一步的研究与应用。

2 我国物联网的应用现状

2.1 物联网在我国通信行业中的应用 一般来说,移动通信系统主要由网络管理维护、移动终端以及传输网络几部分组成,所以在移动行业中,物联网主要有以下几个方面的应用:

2.1.1 物联网中移动通信终端的应用。在移动通信系统中,其通信终端就是一个专门负责对信息进行输入的设备,其能够根据网络信息节点的变化而发生移动,并对其中网络同信息节点之间的实时通信进行良好的实现。而根据物联网节点信息以及移动终端两者工作方式以及行使功能我们则可以知道,移动通信终端也能够较好的对物联网信息的通信功能进行良好的实现。

2.1.2 物联网中通信传输网络的应用。对于传输网络来说,其在移动通信系统中的主要功能就是对不同节点之间进行信息的传输以及节点之间的良好连接,同时,物联网自身拥有的传输网络也能够对这种功能进行良好的实现,这就使得我们非常有可能就目前所拥有的信息传输网络作为系统中的传输网络进行应用,从而将目前的物联网系统真正的结合到通信网络之中。

2.1.3 物联网中网络管理平台的应用。在通信系统中,其管理维护平台的作用就是对系统中的用户、设备以及相关业务进行良好的维护以及冠词,从而能确保整个网络系统都能够得到良好的运行。而为了对系统中信息安全进行保证,就需要在物联网中也应当具有相同功能的管理平台从而对整个物联网中的维护功能进行实现。所以,我们就可以根据两者之间的共同性,将移动网络中的架构思想移植到物联网中的相关功能之中。

2.2 物联网应用系统 物联网主要由在目标区域中的传感器节点所组成,同时这些节点也以无线通信的形式共同组成了一个组织网络系统,并能够通过这个系统对网络中对象的相关信息进行全面的采集,并将其传达给相关的观察人员。其中,传感器网络的形成则和无线通信网络之间有着密切的关系。目前,我国的相关运营企业也先后推行了相关的物联网应用,其中应用比较广泛的主要有路灯监控、一卡通、小区电子眼系统以及电梯管理系统等等。

3 我国物联网发展中面临的困难

目前,我国的物联网发展属于刚刚起步,是一种挑战同机遇并存的形式,在国外发达国家物联网发展较为先进的情况下,我国的物联网相关研究力度、资金投入以及政策法规等还存在着一定的不足,没有真正的形成一套成熟的标准体系。我国的相关行业标准体系、规模化应用以及相关的行业资源共享中还是存在着一定的问题。还需要我们在未来的发展中对其进行改进。

4 完善我国物联网发展的途径

4.1 完善行业标准 为了对我国的物联网体系进行良好的建设,首先就应当对相关的技术规范以及政策进行良好的实现,从而能够在我国成立一套完整的运行标准。而当对标准进行完善之后,就能够真正的将市场中的主动权以及行业中的主导权进行掌握,进而使物联网的业务范围得到进一步的扩大。而对于行业中的管理者而言,也应当通过此标准将产业中的竞争力进行有效的提高,从而对产业的良好前景以及市场的稳定进行保证。

4.2 加强资金投入与技术研发 为了对物联网发展进行有力的保证,则应当首先对物联网发展的关键技术进行研究,从而能够在获得新技术的基础上对产业的创新性以及升级能力进行保证。所以,相关部门应当对技术研发的资金投入以及技术研发力度进行加强,尤其是对其中的重要环节如嵌入式系统、网络平台等技术进行重点支持,以此来对系统相关核心技术研发的前瞻性进行保证。与此同时,还应当对物联网中的分工体系进行有效的加强,从而对其运行成果的转化机制进行强化。最后,还应当同各大科研机构以及学院进行良好的开发合作,从而以共同研究的方式对物联网未来的发展方向以及核心技术进行开发。

4.3 完善市场投资机制 为了对物联网行业中的投资问题进行解决,应当在企业资金方面采取一定的措施,并将目前的市场作为基本载体,在这个基础上对物联网相关的风投机制进行完善。同时,还应当在其资金流动方面采取适当的措施,并同样以目前的市场作为基本载体,从而有效的对行业中的资本流动进行实现,并在这个过程中对我国物联网行业的资金投入进行加大。

5 结束语

总的来说,在我国目前通信行业日益发展的今天,物联网的发展对我国的通信行业有着重要的作用,其能够对我国的整个通信产业链发展进行有效的推动。这就需要我国相关部门对其起到足够的重视,以有效的标准建设以及投入力度对物联网的良好发展做出保证。

参考文献:

[1]高华,楼惠群.移动通信技术在物联网中的应用探讨[J].数字通信.2011(01):38-40.

第7篇:物联网技术研发范文

最佳产业环境奖

华南智慧城率先导入信息技术高度集成、信息应用深度整合的网络化、信息化和智能化的智能城市建设项目,推动以物联网技术研发、应用及推广为主导方向的产业的发展,带动肇庆

产业转型升级,成为现代服务业的新引擎。

华南智慧城是由广东浩致投资集团全资投资建设,以智慧产业集群发展为主导,集科技研发、软件和服务外包、物联网技术开发与应用、科技金融服务、文化创意产业为一体的现代服务业综合园区。项目位于肇庆市端州区,先导区占地面积超过25 万平方米,总建筑面积达60多万平方米,总投资为30 亿元。

华南智慧城为未来肇庆市现代服务业发展提供新的标杆,促进肇庆整体产业提升与经济转型升级。华南智慧城项目得到国家发改委、工业和信息化部、科技部以及广东省市领导的高度关怀与重视,也是广东省战略性新兴产业发展“十二五”规划重点建设项目。中央多位领导多次亲临视察调研,对华南智慧城项目予以充分肯定。

2012年4 月,国家科技成果交易中心、国家科技成果转化示范基地和国家科技成果产业基地(简称“一中心两基地”)正式落户广东华南智慧城。国字号“一中心两基地”将以促进国家科技计划项目形成的科技成果转化和产业化为核心内容,更好地发挥科技进步和创新对经济社会发展的重要支撑作用。

2012年5 月,在第十六届中国国际软件博览会上,华南智慧城荣获“2012 中国最具投资价值软件园区”奖。同年12 月,在中国软件大会上,华南智慧城荣获“2012 中国软件和信息服务领军产业园区”奖。

2011 年8 月10 日下午,为贯彻落实《珠江三角洲地区改革发展规划纲要》,推动中小企业加快转型升级,强化区域品牌建设,华南智慧城被省中小企业局授予“广东省小企业创业基地”殊荣。

第8篇:物联网技术研发范文

关键词:物联网;技术应用;应用领域;应用发展

引论

物联网主要是利用现代网络技术及通讯技术和传感技术将实际的物体同互联网进行对接,从而实现监管、定位跟踪和识别物体的技术。从技术层面讲物联网技术包含了红外感应技术、射频识别技术、激光扫描技术以及全球定位技术,并结合网络通讯技术实现物与网络的连接。该技术作为现代科技革命的起点受到了业内人士的广泛关注,并且随着物联网技术在各个领域的应用发展,其开始引起政府的重视。甚至很多发达国家将物联网技术的研发作为信息化战略发展的重点内容。从总体上看,物联技术仍旧处于起步阶段,各项技术都还有待完善,但是随着人类科技的发展,该技术在未来必然将逐步的完善,成为推动人类社会、经济、文明的重要科技力量。

1物联网技术分析

1.1数据采集技术

数据采集技术是实现物联网的关键技术之一,目前传感器技术相对成熟,但如何利用传感器技术实现实际物体数据的精确采集,利用图像识别技术仍旧是目前物联网技术研究的关键。

1.2智能终端技术

感知延伸层的实现是物联网技术得以全面实现的核心,而智能终端研究则关系到这一层面的最终实现,因此也是物联网的关键技术之一。目前应用广泛的智能终端主要有智能手机、电脑、智能PDA等,这些智能终端进一步拓展了物联网,并发挥了物联网技术的应有价值。但想要真正完善物联网技术,还需要更加完善、性能更加稳定的智能终端。因此智能终端的研究也是物联网技术研究的内容之一。

1.3通信技术

通讯技术是实现物联网技术的重要依托,尤其是现代无线智能通讯技术。虽然宽带通讯在现代社会中已广泛普及,并臻于完善,无线通讯技术也逐步的发展,但如何将这些技术融入到物联网技术中仍旧是当前技术研发层面上的重要课题。

1.4数据处理技术

物联网由于联通了网络世界与现实世界,因此其所接收处理的数据量必然相当庞大。如何对海量数据进行处理,如何发掘信息价值仍旧是当前物联网技术发展中的瓶颈。但是随着信息处理技术的发展,相信这一问题也会迎刃而解。

1.5网络兼容技术研究

网络兼容技术是物联网中必不可少的技术,由于物联网技术将待识别的物体连接入网络,因此必须需要网络兼容性实现这种连续连接。

1.6信息安全问题

信息安全一直是互联网技术研发所要面对的难题,同样物联网的信息安全也是其技术发展面临的重大挑战。信息安全研究所要面对的不仅仅是安全访问以及加密技术,还包括系统安全技术、体系安全管理等。

1.7标准化研究

通过不断的实践,研究者发现,技术标准化是推动技术完善和发展的主要途径,但是物联网在我国并没有制定统一化的标准。这一问题必然会成为制约物联网发展的主要因素,因此标准化研究也是物联网技术发展研究的主要内容之一。

2物联网的应用

2.1智能城市的建设

现代人们越来越能体会到智能化生活的便利,而物联网的应用可以有效实现智能城市的建设,为人们提供更加便捷的服务。例如令城市管理更加的完善、城市规划更加的合理,合理配置、利用城市资源,实现经济的可持续发展等。除此之外,通过物联网,还能对城市进行全面监控、统一管理。

2.2智能交通的实现

现代城市交通拥堵是阻碍城市发展、影响人们出行质量的重要问题。而通过物联网则可以很好的实现智能交通,解决交通拥堵问题。通过物联网可以集中处理监控中心数据,并通过智能化媒体终端进行数据交互,并分析最终的多媒体数据信息,从而实现统一管理、合理调配的智能化城市交通管理。

2.3智能家庭的实现

物联网技术可以将家庭医疗设备纳入物联网体系,从而测试、跟踪加重病人、老人的各项生理指标。并将这些跟踪数据到家属智能终端或医疗机构。从而更好地为客户提供健康服务,构建和谐家庭、和谐社会。

2.4智能家居的应用

利用物联网技术可以给人更高的家居品质,将家庭各项设备纳入物联网中,从而实现智能化家居。对家庭设备,人们可以通过网络进行远程操控,实现更加便利的智能化生活。除此之外,通过物联网还能对家庭进行实时监控,为生活提供安全保障。

2.5农业智能生产的实现

农业生产为人们提供赖以生存的基础保障,而通过物联网则可以改变传统农业种植模式,现代农业通过对农业种植参数的调整,可以极大的改善作物生产环境,从而减少产出周期,并提高产量。此外物联网技术可以自动监测作物生长参数,并实时监控传输,从而为现代农业技术发展提供可靠依据。

3物联网的应用发展

随着物联网技术的完善,在实际应用中逐步开始发挥其技术优势,并且随着新能源建设、环保建设、信息网络建设以及高端制造产业等领域的发展,物联网的推广应用必将进一步推进各个产业的发展。除此之外,加快物联网的研发应用加大对战略性新兴产业的投入和政策支持,业内人士表示,“物联网”开始被写进政府工作报告。这也意味着物联网的发展进入了国家层面的视野。总的来说,物联网技术对社会的影响将体现在下面这些方面:

3.1便捷生活

通过物联网,公众可以便捷的获得自己所需要的食品、物品,并且对食品、物品的了解更加的详细、清晰,例如原料产地、加工过程等。因此通过物联网不仅可以保证生活的便捷程度的加深,同时也能够提高食品安全程度。另外,随着物联网技术的发展,在医疗领域也会逐渐的引入物联网技术,例如远程护理帮助服务。随着该技术在医疗领域的发展,在未来,社区老人足不出户将会获得专业的护理帮助。因此物联网对于人们生活的改变不仅仅在于吃得放心、用得舒心、住得顺心,还会很大程度上改变人们的生活习惯和生活品质。只要在家中安装相应的传感设备,就可以远程实时监控家中情况,远程控制家中的电气设备,保证居家安全。

3.2节能环保

物联网对人们生活的改变不仅仅在于生活细节。随着城市私家车数量的增加,城市交通拥堵问题困扰着人们,并且拥堵的交通还会加剧能源浪费和空气污染。而通过物联网技术,则可以令司机适时了解交通状况,选择最便捷的路线,从而降低交通拥堵,不但方便了司机,同时也提高了城市交通效率。供电部门可以随时了解用户使用电力的情况.对电网进行智能化处理和设置,通过对配电变压器的实时监控对电能质量的检测,对负荷情况的了解可以实现电网的一体化管理。据悉,江西省电网已经通过这种技术使一年的用电损耗降低1.2亿千瓦时。物联网技术还可以通过对输电线路的监控来减少输电线路发生故障的几率,并且也使故障的维修时间减低,实现能源的节约。我们预计,物联网技术的一体化功能在节能减排方面必将会有极大的贡献。

3.3发展潜力巨大

物联网的发展仍旧处于起步阶段,很多方面还需要进一步完善。但是我国的物联网技术同世界物联网技术的起步相对统一,因此该技术在我国的应用发展具有相当大的潜力。并且目前阶段应用效果可以表明,物联网技术必然会成为推动我国经济再一次腾飞的中坚力量。

参考文献

[1]冯杰,郗家贞.对物联网组网架构的探究[J].信息与电脑:理论版,2010(08):155-156.

[2]燕妮.浅论物联网技术的应用研究[J].科技信息,2013(19);155-156.

第9篇:物联网技术研发范文

【关键词】物联网 技术难点和问题 发展趋势

在计算机、互联网和电子等技术的快速发展推动下,物联网在信息产业中应运而生。物联网技术是在互联网技术的基础上建立的,并对互联网的相关技术和功能进行一定的延伸,它是信息领域的重大突破。它改变了了传统互联网的思维局限,促进了信息技术行业中生产的应用,越来越多的国家开始重视物联网的应用前景及其应用前景带来的巨大商机。因此,我国提高对物联网技术的认识,重视物联网及时的研发和应用,并加大技术研发投入力度。

1 物联网技术的定义和构架

1.1 物联网的定义

物联网的概念最早由美国的研究人员提出,它的定义就是不同的物体在建立异性协议的基础上,通过一定技术和手段相连的Internet。其定义包括两个含义。一是物联网技术是建立在互联网技术的基础之上,并对互联网有一定的延伸和拓展。二是物联网中的物体可以是任何物体的信息交流和沟通。

1.2 物联网的构架

虽然物联网具有相当复杂的构架,但总的来说其构架可以分为感知层、网络层、应用层三大部分。感知层充当信息采集的角色,包括RFID电子标签、传感器等应用技术;网络层的任务是复杂信息的传递和输送,互联网、固网等都是网络层传递和输送信息的途径;应用层是通过智能功能来实现物体之间、人体之间的相互识别和感知的作用。

2 物联网技术存在的难点和问题

2.1 制度标准不完善

由于物联网的架构相仿复杂,其架构涉及的技术领域广泛,因而从整体上来看,各个制定技术标准的组织之间缺乏有效的沟通和协调,缺少完善的标准化工作,导致物联网缺少完整的技术标准。例如外射频识别技术。外射频世界技术的国际化标准和国家的标准不一致,而且该技术在具体的生产和应用中也存在很多的区域行业标准的限制,并且这些标准都难以相互包容。物联网技术的核心是建立在互联网基础之上,但是各个国家的设备在接入层面上也存在许多不同的协议类别,导致兼容性不足。因此,物联网技术亟需制定国际化的制度标准。

2.2 核心技术不高

在构成物联网的三个构架中,其最为关键的核心构架在于感知层。只有通过感知层去“感知”外在的信息,物联网才能实现对外在物体的有效“控制”的功能。但是,感知层的技术缺失三个构架中发展最不成熟、最薄弱的技术,感知层技术的薄弱和不成熟严重制约了物联网技术的发展和应用,也是制约发展和应用的关键。作为当前主要感知层技术的射频识别技术,国家还需要突破成本和标准化两个难题。并且射频识别技术的发展,射频识别技术将朝着高频化、高兼容性、网络化的方向发展。

2.3 难以保障信息安全

由于物联网技术的不成熟和完善,物联网技术信息传输过程中存在较多信息安全隐患,网络安全难以得到保障。其中最大的信息安全隐患就是有关物品信息的电子标签,一旦被恶意利用,轻则造成国家和个人的机密信息遭他人盗取或泄漏,重则导致企业难以正常运行,国家的基础设施设备停止工作,影响社会秩序。因此,物联网技术亟需解决信息安全问题,以保障用户个人隐私、机密的安全,维护社会持续,保证社会正常运行。

2.4 扩孔IP地址

所有接入物联网的物品都需要一个IP地址,而且物品的IP地址都是和其它物品不同,因此,新接入物联网的物品都需要解决IP地址的问题。但是,但前的IPv4难以满足物品地址的需求,虽然IPv6技术能够满足地址的需求,但是IPv4和IPv6存在兼容性问题,IPv4向IPv6转型具有一定的难度[2]。因此,物联网技术还需要解决IPv4和IPv6之间的兼容问题。

3 物联网技术发展趋势

随着物联网相关技术的不断发展,物联网技术并将成为国家核心技术之一。并且在未来将具有很大的发展和创新的空间。设计层面,物联网相关产品的设计创新离不开物联网技术,产品的设计会随着物联网技术的创新而创新,因此,产品设计存在很大的创新空间;技术层面,物联网技术包含计算机、传感器、通讯等多项技术,物联网技术的创新发展必定会带动这些技术相关产业的创新和发展。在未来,各行各业要实现信息化,必须采用物联网技术。

在物联网的逐渐普及后,与物联网配套的传感器接口装置等设备的生产量和使用数量都将大大增长,并超过手机的使用数量。物联网配套装置和设备的使用量增加,极大的促进我国信息技术元件产业的发展,为我国创造更多的就业机会。而且根据物联网技术特点,无线网络的发展也将成为未来的趋势。在今后的物联网技术中,无线网络将成为物联网的基础技术和设施之一,只用这样,无线网络才能随时随地将数字信号传输出去。物联网技术代表了下一代信息技术的发展方向,并积极推动国家和社会的发展。

4 结语

由于物联网在未来应用前景,并将给国家、企业和个人带来巨大的上商机,因此当前物联网技术的研究备受国内外关注。但是,在我们也应该看到物联网当前物联网规模小、缺乏完善的技术开发体系的缺点,而且相关的核心技术水平不高等问题。政府还需不断的增加对基础平台建设力度和核心技术的研发力度,与此同时,政府间也要加强合作、相互协调,努力建立规范的物联网标准,以满足物联网技术发展和推广应用的需求。

参考文献

[1]葛东,张国海,胡国栋,孙立贤.物联网技术的现状及应用[J].价值工程,2012,12(14):182-183.

[2]胡震.物联网技术应用中存在的问题与发展策略[J].民办高等教育研究,2013,03(09):84-87.

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