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第1篇：物聯(lián)網(wǎng)感知技術范文

物聯(lián)網(wǎng)的最基本功能是對于信息的感知，物聯(lián)網(wǎng)的應用和服務最基本的部分是信息的交互，也是物聯(lián)網(wǎng)所要達到的“物物聯(lián)通”的根本目的，隨著物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)和興起，采用無線感知技術的傳感器網(wǎng)絡作為基礎的感知網(wǎng)絡的研究正在迅速發(fā)展，在信息的交互和感知方面取得了眾多研究成果，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)受到了各國媒體和學術界的重點關注，物聯(lián)網(wǎng)已然成為信息技術領域中一個嶄新的發(fā)展方向。

【關鍵詞】信息交互 物聯(lián)網(wǎng) 信息感知 信息交互 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)壓縮

世界各國高度重視對于物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術的產(chǎn)生和發(fā)展促進并推動信息技術領域的發(fā)展，給互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶來翻天覆地的變化。物聯(lián)網(wǎng)作為網(wǎng)絡的存在形式，獨立于一般網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)物品和物品、物品和人以及人和人之間的信息的傳遞和溝通，并通過現(xiàn)代化的網(wǎng)絡手段對于物聯(lián)網(wǎng)上的用戶進行信息的收集和管理，可以為物聯(lián)網(wǎng)的使用者提供一個有效的網(wǎng)絡平臺。

1 信息感知技術

信息感知技術能夠通過無線傳感器來為物聯(lián)網(wǎng)提供基本的信息。但是信息感知技術的獲取方式是存在很大的局限性的，對于信息的獲取中冗雜性和不確定性太多，這必將影響到物聯(lián)網(wǎng)對于用戶和物品信息的收集和處理工作。信息感知技術還處于發(fā)展階段，所以通過數(shù)據(jù)的清除能夠?qū)⒉淮_定信息的數(shù)據(jù)整合成可供物聯(lián)網(wǎng)服務的可用信息，通過對數(shù)據(jù)進行一定程度的壓縮能夠?qū)崿F(xiàn)高效感應的信息感知技術的融合。

1.1 數(shù)據(jù)的收集

數(shù)據(jù)收集的過程是指被感知到的數(shù)據(jù)從感知節(jié)點向匯聚節(jié)點匯集的過程，數(shù)據(jù)的收集過程要求數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中沒有任何損失，針對不同數(shù)據(jù)的收集過程和應用的處理分析，數(shù)據(jù)收集收到不同程度的約束，包括高效性、網(wǎng)絡延遲、可靠性和網(wǎng)絡吞吐量等。

數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃允菙?shù)據(jù)收集所要面臨的重要問題，其目的是保證數(shù)據(jù)通過感知節(jié)點順利的傳輸?shù)絽R聚節(jié)點中，目前，在無線傳感器的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸中，大部分都是采用數(shù)據(jù)重傳和多路徑傳輸?shù)募夹g來保障數(shù)據(jù)在傳輸中的安全性，多路徑傳輸?shù)姆椒ㄊ峭ㄟ^在匯聚節(jié)點到感知節(jié)點之中構(gòu)筑多條路徑來將數(shù)據(jù)傳輸過去的，以提高數(shù)據(jù)在傳輸過程的安全性，多路徑傳輸?shù)姆胀ǔ６际墙K端到終端的傳輸，但是由于無線感知網(wǎng)絡通常都應用多跳路由的方法，數(shù)據(jù)安全達到匯聚節(jié)點的成功幾率是每一跳成功幾率相累積形成的，對于數(shù)據(jù)傳輸過程的每一跳都會因為各種因素的制約而引發(fā)丟包等現(xiàn)象。因此，傳輸路徑的構(gòu)建是十分重要的，路徑的安全性是數(shù)據(jù)傳輸能否成功的關鍵，數(shù)據(jù)重傳的技術則是通過在傳輸路徑上將數(shù)據(jù)都進行備份然后保存起來。數(shù)據(jù)重傳技術的安全性是通過逐跳回溯來保障的，但是，數(shù)據(jù)重傳技術存在的最大的局限性就是要求節(jié)點內(nèi)部必須留有充足的存儲空間以保障數(shù)據(jù)備份的成功。

數(shù)據(jù)收集中最需要考慮的問題還有網(wǎng)絡延遲，為了減少在節(jié)點中的能耗，數(shù)據(jù)收集節(jié)點和匯聚節(jié)點一般采用節(jié)點休眠的方式來減少網(wǎng)絡的能耗，節(jié)點直接輪流待機休眠時能夠減少數(shù)據(jù)在傳輸中對于網(wǎng)絡的負荷度，這種流水線時的數(shù)據(jù)傳輸方式能夠使數(shù)據(jù)在路徑上做到波浪般的傳輸，從而減少了等待的時間。實現(xiàn)了網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的不間斷的傳輸。

物聯(lián)網(wǎng)中應用最廣泛也是最基本的概念是數(shù)據(jù)收集，目前已經(jīng)出現(xiàn)了很多成功的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)收集方法，進一步研究數(shù)據(jù)收集技術的前提是數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院桶踩?，針對各區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)應用的不同，數(shù)據(jù)收集和應用的方式也各不相同，需要分析和整理數(shù)據(jù)收集不同約束目標之間的從屬關系來完成對于數(shù)據(jù)傳輸各目標之間的優(yōu)化選擇和靈活配備。

1.2 數(shù)據(jù)的清洗

和數(shù)據(jù)收集的目的不同，數(shù)據(jù)收集是為了獲取所需目標的真實情況，然而由于網(wǎng)絡環(huán)境的不斷變化和周圍環(huán)境問題的影響，對于數(shù)據(jù)的獲得往往伴隨著大量錯誤的異常數(shù)據(jù)。因此剔除錯誤數(shù)據(jù)得到正確的數(shù)據(jù)對于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展十分有利，對于錯誤數(shù)據(jù)的清除過程中中部分數(shù)據(jù)還會出現(xiàn)缺失的現(xiàn)象，對于缺失的數(shù)據(jù)要及時進行估計，以再次獲得完整的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)感知數(shù)據(jù)的時空變化規(guī)律地不同，才能利用分類識別的和概率統(tǒng)計的方法來對于感知節(jié)點和整個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的清洗和處理。

分類識別的方法是數(shù)據(jù)清洗中最主要的方式之一，是將數(shù)據(jù)清洗的概念比作一個模式來進行識別，采用傳統(tǒng)的計算機學習和分類識別的方式，比如通過支持SVM、貝葉斯網(wǎng)絡等方式來得出離群值，并利用節(jié)點之間的數(shù)據(jù)溝通的歷史數(shù)據(jù)來實現(xiàn)對于離群值的初步斷定。通過貝葉斯的概率運算就能推斷出離群值的判斷，由于分類識別的數(shù)據(jù)清洗方法中充分利用了數(shù)據(jù)樣本，因此在數(shù)據(jù)的清洗過程中能夠取得更加突出的應用效果，對于分布式的感知網(wǎng)絡和多源異構(gòu)的感知數(shù)據(jù)的整理，分類識別的方法在達成目標時還能通過不同的數(shù)據(jù)信息來實現(xiàn)對于數(shù)據(jù)的清洗工作初步研究。

在數(shù)據(jù)的清洗中存在一個十分重要的問題，感知數(shù)據(jù)的缺失和存在值的問題，缺失值比作異常值，在數(shù)據(jù)的清洗過程中就能實現(xiàn)對于缺失值的正確識別和清洗，但是物聯(lián)網(wǎng)所需要的數(shù)據(jù)是要保持完整性的，基于數(shù)據(jù)完整性的考慮則需要對于數(shù)據(jù)的缺失的部分進行有效的估計，例如多元回歸模型和線性插值模型的建立的估計方法，已經(jīng)通過了實驗階段，并獲得了是由優(yōu)秀的實驗成果。

由于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境復雜多樣，受到網(wǎng)絡環(huán)境中的不確定因素的影響大，網(wǎng)絡狀態(tài)波動異常等因素的制約，數(shù)據(jù)清除的方法還是存在一定的局限性的。因此，在對于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的清除過程的進一步深入研究的過程中，還需要解決數(shù)據(jù)清洗的網(wǎng)絡能耗和負載均衡等問題。數(shù)據(jù)大規(guī)模網(wǎng)絡應用的清洗方式是未來數(shù)據(jù)清洗的主要方向。

1.3 數(shù)據(jù)的壓縮

由于存在較大規(guī)模的感知網(wǎng)絡，所以在將全部的感知數(shù)據(jù)一股腦的匯入到匯聚節(jié)點時會產(chǎn)生十分巨大的的數(shù)據(jù)傳輸量，感知數(shù)據(jù)由于時空相關性的因素，存在巨大的冗雜數(shù)據(jù)，因此要采用數(shù)據(jù)壓縮的方式對于數(shù)據(jù)量的大小進行壓縮，感知節(jié)點在運算和存儲的方面存在的限制較多，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮方式已經(jīng)不適于現(xiàn)代的物聯(lián)網(wǎng)的應用。

基于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)壓縮方法在信號處理的方面取得的成功，研究者試圖通過傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的壓縮方法來應用到物聯(lián)網(wǎng)感知數(shù)據(jù)的壓縮中，例如小波變換的數(shù)據(jù)壓縮方法，首先在單個的感知節(jié)點中對于數(shù)據(jù)進行初次的小波壓縮。然后再將壓縮的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點中進行集中的壓縮，這種方式在一定程度上能夠減少網(wǎng)絡通信的費用。

2 信息交互技術

物聯(lián)網(wǎng)的信息交互是一個基于網(wǎng)絡系統(tǒng)并且有眾多網(wǎng)絡節(jié)點參與的信息傳輸、交互和共享的平臺，通過交換信息的流動性，物聯(lián)網(wǎng)能夠自動獲取各個信息交互網(wǎng)絡中的其他節(jié)點的信息數(shù)據(jù)。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)信息交互模型

通過對于大型信息系統(tǒng)人際交互過程的解析，構(gòu)建了用戶和信息系統(tǒng)的信息交互模型，該模型認為信息的交互過程是在系統(tǒng)、用戶以及內(nèi)容這三個對象之間發(fā)生的。用戶獲取信息的目的是對于系統(tǒng)中內(nèi)容的拷貝，必須通過系統(tǒng)中所設定的功能來完成，內(nèi)容則是依托于系統(tǒng)而存在的。

2.2 網(wǎng)絡與用戶之間的信息交互

用戶與網(wǎng)絡之間發(fā)生的信息交互主要是通過網(wǎng)絡所提供的命令和功能來執(zhí)行這一系列的任務的，通過系統(tǒng)配置、路由構(gòu)建、代碼發(fā)放和程序執(zhí)行等設置來實現(xiàn)對于感知網(wǎng)絡的信息獲取和物聯(lián)網(wǎng)運行維護的。物聯(lián)網(wǎng)的各種功能都離不開用戶和網(wǎng)絡的信息交互。在信息的感知中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)壓縮必須通過用戶在網(wǎng)絡中的感知功能才能實現(xiàn)。用戶和網(wǎng)絡之間發(fā)生的信息交互是用戶通過網(wǎng)絡發(fā)出相對應的指令來控制信息的傳輸?shù)?、相關節(jié)點收到指令后會分布式的執(zhí)行下去，并且將最終執(zhí)行結(jié)果通過網(wǎng)絡反饋給下面的用戶。

2.3 大規(guī)模網(wǎng)絡信息交互

在智能交通、農(nóng)業(yè)發(fā)展、環(huán)境監(jiān)測等領域，對于大規(guī)模無線感知網(wǎng)絡的應用是非常迫切的，大范圍和信息感知和信息交互的特性與物聯(lián)網(wǎng)的實際特性向溫和，但是受到網(wǎng)絡環(huán)境和網(wǎng)絡資源的制約，現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)無線感知網(wǎng)絡的規(guī)模都比較小，感知功能也十分的單一，標準信息的局限性也是十分大的。因此對于大規(guī)模無線感知網(wǎng)絡在現(xiàn)實中的實際應用，還需要對于信息的感知和交互技術。以及網(wǎng)絡延遲等問題做出深入的研究和探討，才能通過實際的網(wǎng)絡驗證理論的可行性。

3 結(jié)束語

目前物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展還處于起始階段，物聯(lián)網(wǎng)的信息感知和交互技術涉及還存在很多問題，例如感知節(jié)點的設計、數(shù)據(jù)的收集和分析、五項安智網(wǎng)絡的組網(wǎng)技術、信息的管理和存儲等技術，現(xiàn)有技術并不能適應大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，但是隨著各個技術對于物聯(lián)網(wǎng)理論和應用的不斷加深，一些新的信息感知方法和信息交互問題也在不斷地出現(xiàn)并加入到了物聯(lián)網(wǎng)的應用中去。物聯(lián)網(wǎng)在未來一定會得到迅速的發(fā)展。

參考文獻

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第2篇：物聯(lián)網(wǎng)感知技術范文

【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)　IPv6　6LoWPAN

1　引言

物聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)由下至上可以分為感知層、網(wǎng)絡層、中間件層和應用層。其中，感知層由數(shù)量眾多計算能力較弱的終端節(jié)點組成，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，感知層已經(jīng)逐漸擁有上百億終端的市場，如何更好地管理這些節(jié)點并維護感知層網(wǎng)絡通信，促進相關應用開展，已經(jīng)成為學術界和工業(yè)界關注的重要問題之一。

物聯(lián)網(wǎng)感知層需要的通信協(xié)議應當具備海量性、移動性和安全性。對這三個需求，IPv6都可以滿足：首先，IPv6能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)中聯(lián)網(wǎng)物品的萬億量級海量地址需求；其次，IPv6的自動配置、鄰居發(fā)現(xiàn)等功能，可以更好地支持物聯(lián)網(wǎng)中移動節(jié)點的接入需求；最后，IPv6中的IPSec協(xié)議為物聯(lián)網(wǎng)多種通信安全需求和隱私保障提供了條件，包括訪問控制、數(shù)據(jù)源的身份驗證、數(shù)據(jù)完整性檢查、機密性保證等。

因此，物聯(lián)網(wǎng)感知層和IPv6協(xié)議的結(jié)合已經(jīng)成為了物聯(lián)網(wǎng)標準研究和技術應用的一個方向。本文先剖析了l Pv6直接應用于物聯(lián)網(wǎng)存在的主要問題，進而對解決這些問題的關鍵技術進行了分析，并對物聯(lián)網(wǎng)中IPv6標準工作進展進行了總結(jié)。

2　感知層使用IPv6iEi臨的問題

物聯(lián)網(wǎng)的感知層主要由具備不同數(shù)據(jù)采集能力的傳感網(wǎng)絡構(gòu)成，這些傳感網(wǎng)絡內(nèi)部大多采用短距離無線通信的方式進行數(shù)據(jù)傳輸。目前無線傳感網(wǎng)絡中應用最廣泛的是IEEE 802.15.4協(xié)議，使用該協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡具有傳輸報文小、傳輸帶寬窄、節(jié)點功耗低、節(jié)點位置不確定或不易到達、節(jié)點可靠性差、節(jié)點可能長時間處于睡眠狀態(tài)等特點。

IPv6這個最初為互聯(lián)網(wǎng)通信設計的協(xié)議，并沒有考慮到無線傳感網(wǎng)絡中的節(jié)點能耗受限和傳輸帶寬低等問題。因此，在使用IEEE 802.15.4的無線傳感網(wǎng)絡中實現(xiàn)IPv6數(shù)據(jù)包的傳輸還存在很多技術問題，如報文分片與重組、報頭壓縮、地址配置、路由廣播、鄰居發(fā)現(xiàn)等。具體來說，在無線傳感網(wǎng)絡上實現(xiàn)IPv6時將會面對如下關鍵問題：

(1)IEEE 802.15.4協(xié)議數(shù)據(jù)單元的大小為81字節(jié)，遠遠小于IPv6的1280字節(jié)，IPv6的數(shù)據(jù)包無法直接在無線傳感網(wǎng)絡中傳輸。

(2)對于IEEE 802.15.4長度為81字節(jié)的數(shù)據(jù)單元，若采用完整的IPv6報頭，則要花費40字節(jié)，這樣還有41字節(jié)用來傳輸上層協(xié)議(UDP／TCP)。UDP／TCP的報頭分別為8／20字節(jié)，剩下33／21字節(jié)，如果對I時限文進行分片傳輸，還需要額外的分片標識開銷，剩下的有效字；爭荷負載節(jié)會更少，就會導致同一IP時艮文要被分成更多片來傳輸，使得傳輸效率更低。

(3)IPv6使用128位地址，而lEEE 802.15.4只支持兩種地址格式：16位的短地址和64位的EU I-64地址，這兩種傳輸協(xié)議的地址無法直接共用。

(4)組播在IPv6協(xié)議中起著至關重要的作用，特別是鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議很大程度上依賴于組播。但是IEEE802.15.4并不支持組播，僅提供有限的廣播功能，如果單純地將所有組播功能退化為廣播，則會浪費很多節(jié)點的能量，這對能量受限的傳感節(jié)點是致命的危害，會極大地縮短網(wǎng)絡的生存時間。

3　6LOWPAN T作組的解決方案分析

把I-Pv6協(xié)議適配到以l EEE 802.15.4協(xié)議為主的無線傳感網(wǎng)絡上，IETF的6LoWPAN工組做出了最多的貢獻。6LoWPAN提出在lEEE 802 15，4協(xié)議的MAC層之上增加一個適配層來完成與IPv6協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。下文將對6LoWPANT作在報文分片重組、報頭壓縮、地址映射和路由組播方面提出的技術方案進行詳細分析。

3.1報文分片與重紐

(1)報文分片

當一個IPv6報文不能在一個單獨的1EEE 802.15.4幀中傳輸時，適配層會對lPv6報文進行分片后再傳送給MAC層。適配層分片的判斷條件為：負載報文長度+不分片頭部長度+Mesh Delivery字段長度(或Broadcast字段長度)>IEEE 802.15.4 MAC層的最大負載長度。一個典型的報文分片過程如圖1所示，其中關鍵字段含義如下：

分片的第一個字段為LF字段，01表示第一個分片，11表示中間分片，10表示最后一片。

第一個分片需要攜帶一個protocol字段，表示上層協(xié)議的類型，如果是IPv6協(xié)議，該字段設置為1。

非第一個分片需要攜帶一個Offset字段，表示當前分片相對于原報文起始字節(jié)的偏移量，這里的偏移是以8字節(jié)為一單位的，因此除了最后一個分片，其它每個分片的最大負載報文長度也是8字節(jié)邊界對齊的。

每個分片攜帶一個Size字段，內(nèi)容為原始負載報文的總長度。

每個分片攜帶一個Tag字段，來自同一個報文的分片Tag值都相同，該值由節(jié)點來維護。節(jié)點初始化時將其設置為一個隨機值，當一個被分片報文的所有分片都發(fā)送完成后，節(jié)點把Tag值加1，當該值超過511后就變?yōu)?重新開始。

(2)重組

根據(jù)收到的分片中源MAC地址和Tag值的比較，節(jié)點可以知道哪些分片是屬于同一個原始lPv6報文。對于屬于同一個原始報文的分片，使用一個重組隊列來維護已經(jīng)收到的分片以及其它一些信息(如源MAC地址和Tag字段)。另外，為了避免長時間等待未達到的分片，節(jié)點在收到第一個分片后啟動一個重組定時器，定時器超時后，節(jié)點將刪除該重組隊列中的所有分片及相關信息。

節(jié)點采用以下方法完成分片重組：

如果是第一次收到該原始報文的分片，記錄下該被分片的源MAC地址和Tag字段以供后繼重組使用。

如果已經(jīng)收到過該原始報文的其它分片，則根據(jù)當前分片幀的Offset字段進行重組；如果發(fā)現(xiàn)收到的是一個重復但不重疊的分片，則使用新收到的分片替換掉早收到的重復分片；如果本分片和前后分片有重疊，則丟棄當前分片，這是因為如果出現(xiàn)這種情況一定是發(fā)送方出現(xiàn)了錯誤，不應該繼續(xù)接收。

如果成功接收到所有分片，將所有分片按Offset進行重組，同時刪除在步驟1中記錄的源MAC地址和Tag字段信息。

報頭在數(shù)據(jù)包中位于有效載荷前，它包括源地址、目的地址，差錯檢測和其他一些字段如端口、協(xié)議等。報頭壓縮是通過減少或去掉報頭中的一些字段以減小整個報頭的大小。由于無線環(huán)境的低可靠性和無線傳感網(wǎng)絡節(jié)點的低處理能力，該類網(wǎng)絡中很少用到TCP傳輸協(xié)議，一般都是采用uDP協(xié)議，因此6LoWPAN工作組對IP、UDP和ICMP三種報頭提出了壓縮方案。

報頭可以被壓縮的域主要包括：所有在傳輸過程中 保持不變的域，雖然變化但可以預先知道的域。由鏈路層可獲知的信息域，在特定應用場合可以是可選的域。壓縮過程是將二幀頭和第三層的包頭數(shù)據(jù)進行整合壓縮，先壓縮IP報頭，再壓縮其后續(xù)報頭。

不包含擴展頭的lPv6報頭一共有40個字節(jié)，但是在網(wǎng)絡感知層，JPv6報頭中的很多信息可以省略或壓縮，IPv6報頭中的各個信息域的壓縮方法如下：

版本號(4位)：在運行IPv6協(xié)議的網(wǎng)絡中，直接省略。

流類型(8位)：通過壓縮編碼壓縮。

流標識(20位)：通過壓縮編碼壓縮。

載荷長度(16位)：可以通過MAC頭中的載荷長度計算出來，直接省略。

下一個頭(8位)：可以通過壓縮編碼壓縮。假設下一個頭是UDP，ICMP，TCP或者擴展頭的一種。

跳極限(8位)：惟一不能進行壓縮的信息，

源地址(128位)：省略掉前綴或者llD、

目標地址(128位)：省略掉前綴或者llD。

對于lPv6報頭，6LoWPAN使用HCl編碼壓縮因此，理想狀態(tài)下使用HCl編碼能夠?qū)⑵胀ǖ腎Pv6報頭從40字節(jié)壓縮到2字節(jié)，其中一個字節(jié)用于HC 1編碼域；另一個則用于Hop Llmit域。其中，HCl編碼域的組成如下：

Bit 0-3是地址編碼字段：fPv6地址占據(jù)很大空問，需要對地址域?qū)ｉT進行編碼。

Bit 4是V_T_F整合字段：版本號、流類型與流標識整合。

BIt 5-6是下一個頭字段。

Blt 7用于表示是否采用了HC2編碼。

6LoWPAN為U DP協(xié)議報頭提供了HC2編碼壓縮，這些協(xié)議類型由HCl的bit 5-6指定。當HCl編碼的第7bIf指示后續(xù)報文使用了HC2編碼，并且其第5-6位指示其后續(xù)報文為UDPP寸將調(diào)用HC2編碼壓縮進行處理，UDP報頭中可以被壓縮域包括：源端口，目的端口和長度，uDP的校驗和字段必須完整地傳輸。源端口和目的端口分別可被壓縮到4bits，長度可壓縮省去。在理想情況下，HC2編碼能夠?qū)?字節(jié)的uDP報頭壓縮到4字節(jié)。

6LoWPAN為ICMP協(xié)議提供了HC―lCMP編碼壓縮，ICMP報頭中被壓縮的域包括Type，Code等，并可將ICMPv6報文頭部后的頭32位壓縮省去。在理想情況下，HC_ICMP機制能夠?qū)?字節(jié)的ICMP報頭壓縮到3字節(jié)。

IPv6單播地址由3部分組成：全局路由前綴、子網(wǎng)JD和接口fD(64位)。全局路由前綴用來識別分配給一個網(wǎng)絡地址范圍；子網(wǎng)JD也稱為子網(wǎng)前綴，一個子網(wǎng)ID與一個鏈接相關聯(lián)，以識別站點中某個鏈接；接口ID用來識別鏈接上的某個接口，是全局惟一的。因此，fEEE802.15.4地址與JPv6地址的映射中關鍵是要獲得64位的接口lD。

lEEE 802.15.4有16位和64位兩種地址格式，其中64位地址是遵循EUI-64標準的全球唯一的地址。如果節(jié)點使用EUI-64地址，接口lD可以直接通過對EUI-64地址的U／L位求反獲得。

但是在無線傳感網(wǎng)絡中，低功耗和短報文使得很多應用都使用1 6位地址作為網(wǎng)絡內(nèi)部節(jié)點的辨認地址。對于這類地址，需要先將其映射為48位的偽地址，再進一步映射為EUI-64地址和接口lD，如圖2所示。具體過程為：

(1)從左至右依次連接16位網(wǎng)絡ID(若網(wǎng)絡ID未知，則可使用16位0代替)，16位0和16位短地址生成一個48位的偽地址；

(2)在該48位偽地址的前24位之后插入一個長度為16位的16進制數(shù)0xFF 0xFE。得到64的EUI-64地址；

(3)最后將EUI-64地址的U／L位求反獲得接口ID。

3.4路由組播

6LoWPAN提出利用受控廣播泛洪和廣播風暴控制相結(jié)合的方式來傳輸IPv6組播報文。

6LoWPAN將無線傳感網(wǎng)絡中的節(jié)點分為PANCoordinator(網(wǎng)絡協(xié)調(diào)者)、Common Coo rdinator(普通協(xié)調(diào)者)以及End Device(端節(jié)點)三類邏輯節(jié)點。其中，PAN Coordinato r在硬件上有著較為豐富的資源，可以承擔較為復雜的任務，是整個無線傳感網(wǎng)絡的根節(jié)點；Common Coordinator可作為無線傳感網(wǎng)絡內(nèi)部的在MAC層上的路由器，為其鄰居節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；EndDevice硬件配置較低，不能承擔路由的功能。

6LoWPAN提出的組播實現(xiàn)算法描述如下：源發(fā)節(jié)點發(fā)送或者中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)組播幀時，首先檢查其鄰居緩存，并根據(jù)鄰居緩存信息處理：

(1)若鄰居都是PAN Coordinator或者CommonCoordinator，且都不是該組播幀的發(fā)送節(jié)點，而都是該節(jié)點的子節(jié)點時，直接用IEEE 802.15.4 MAC層廣播轉(zhuǎn)發(fā)該幀；如果只有一個鄰居是PAN Coordinator或者Common Coordinator，且是該組播幀的發(fā)送節(jié)點，則不轉(zhuǎn)發(fā)該幀。

(2)若部分鄰居是End Device或者是該節(jié)點的父節(jié)點，并且不是該組播幀的發(fā)送節(jié)點，除了執(zhí)行(1)中的lEEE802.15.4 MAC層廣播以外，還要通過IEEE 802.15.4MAC層單播向該鄰居發(fā)送該幀。

(3)如果鄰居都是End Device或該節(jié)點的父節(jié)點，并且不是該組播幀的發(fā)送節(jié)點，只通過IEEE 802.15.4MAC層單播向其每個鄰居發(fā)送該幀。

為了防止廣播風暴。每個節(jié)點都記錄已經(jīng)轉(zhuǎn)發(fā)過的廣播幀，維護一張廣播記錄表(BRT)。當節(jié)點收到廣播幀后通過檢查BRT判斷是否已收到或轉(zhuǎn)發(fā)過該幀，若是則丟棄，否則利用廣播泛洪算法轉(zhuǎn)發(fā)。

4　物聯(lián)網(wǎng)中IPv6協(xié)議標準動態(tài)

JETF一共有3個工作組在進行低功耗傳感網(wǎng)絡中IPv6協(xié)議的研究。6LowPanT作組主要討論如何把lPv6協(xié)議適配到lEEE 802.15.4 MAC層和PHY層上工作。該工作組已完成兩個RFC：《在低功耗網(wǎng)絡中運行IP6協(xié)議的假設、問題和目標》(RFC4919)；《在IEEE802.15.4上傳輸lPv6報文》(RFC4944)。RoLL工作組主要討論低功耗網(wǎng)絡中的IPv6路由協(xié)議，制訂了各個場景的路由需求以及傳感器網(wǎng)絡的RPL(Routing Protocol for LLN)路由協(xié)議。CoRE工作組主要討論資源受限網(wǎng)絡環(huán)境下的信息讀取操控問題，旨在制訂輕量級的應用層協(xié)議CoAP，目前CoAP協(xié)議還處于討論狀態(tài)，暫時沒有工作被IETF接受為工作組文稿。

第3篇：物聯(lián)網(wǎng)感知技術范文

【關鍵詞】物網(wǎng) 智能傳感網(wǎng)絡 模糊數(shù)據(jù)分析

1 基于物聯(lián)網(wǎng)智能傳感網(wǎng)絡的迷糊數(shù)據(jù)分析構(gòu)建思想

物聯(lián)網(wǎng)技術近年來發(fā)展十分迅速，在網(wǎng)絡技術的支持環(huán)境下，模糊數(shù)據(jù)分析理論也逐漸完善。其構(gòu)建思想是在數(shù)據(jù)信息模糊的情況下，發(fā)出更精準的指令，這樣傳感器在網(wǎng)絡環(huán)境下也可以更高效的進行數(shù)據(jù)庫信息完善，并根據(jù)所接收到的指令來開展下一階段的功能轉(zhuǎn)換。在構(gòu)建過程中，對信息的審核與分析同樣是基于模糊理論基礎上來進行的，在整體控制系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)物與物之間的連接，在使用范圍內(nèi)以整體的形式共同進行控制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源方面的共享利用，并幫助繼續(xù)深入解決可能會出現(xiàn)的問題，為管理計劃開展落實打下穩(wěn)定基礎。基層信息中可能會出現(xiàn)的相關問題都在模糊數(shù)據(jù)分析控制系統(tǒng)的預防范圍內(nèi)，與傳統(tǒng)的控制理念相比較，這種控制方法更合理，并且容易幫助提升基層工作任務的完成效率，物聯(lián)網(wǎng)智能傳感網(wǎng)絡也可以進行更高效的系統(tǒng)運行使用，并對數(shù)據(jù)庫中的信息進行安全防護，即使網(wǎng)絡運行環(huán)境中存在隱患問題，也能夠幫助提升系統(tǒng)的使用安全性，避免數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的重要信息丟失。

2 模糊數(shù)據(jù)分析應用的體系框架

體系框架是在設計階段構(gòu)建的，需要完善的構(gòu)建思想為基礎，分析在現(xiàn)場可能會發(fā)生的相關問題，并采取有效的解決處理措施。體系構(gòu)建還需要結(jié)合正確的程序匯編語言來進行程序編寫，將系統(tǒng)運行過程中需要的功能一并引入到其中，經(jīng)過一段時間的系統(tǒng)控制，數(shù)據(jù)庫中會保存一部分重要信息，一旦在網(wǎng)絡運行環(huán)境下受到病毒的入侵，這部分信息會自動恢復，確保其他功能不會因此受到影響。體系框架構(gòu)建并投入到使用中，需要考慮在網(wǎng)絡運行環(huán)境下存在的威脅，這樣才能夠更好的解決常見問題，并幫助提升系統(tǒng)的最終使用效率。邏輯語言也是構(gòu)建系統(tǒng)的重要部分，通過邏輯語言的確定，能夠提升系統(tǒng)運行使用的穩(wěn)定性，智能傳感器也能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制，這也是物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展中所提倡的，關系到系統(tǒng)程序在發(fā)展中是否能夠達到市場的需求標準。

3 物聯(lián)網(wǎng)智能傳感網(wǎng)絡模糊數(shù)據(jù)分析功能實現(xiàn)程序

3.1 數(shù)據(jù)源的構(gòu)建

數(shù)據(jù)源是數(shù)據(jù)分析任務開展所參照的依據(jù)標準，關系到是否能夠?qū)⒏鱾€系統(tǒng)之間的管理資源進行整合，實現(xiàn)功能方面的強化，同時對于系統(tǒng)中可能會出現(xiàn)的相關問題，在數(shù)據(jù)源構(gòu)建期間也會充分的考慮是否需要繼續(xù)深入強化系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)源支撐著數(shù)據(jù)庫的搜索功能，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在搜索過程中會啟動數(shù)據(jù)源，對其中的信息做出篩選審核，通過這種方法可以避免將不準確的信息應用到系統(tǒng)控制中。智能傳感網(wǎng)絡會根據(jù)所處的運行狀態(tài)做出自動調(diào)節(jié)，更符合系統(tǒng)的使用規(guī)律，這樣的構(gòu)建環(huán)境中，所對資源利用也達到了最優(yōu)化的形式，因此數(shù)據(jù)源是設計首先要完成的任務，在此基礎上才可以進行后續(xù)的設計完善。

3.2 數(shù)據(jù)處理層

對數(shù)據(jù)所進行的分析處理，目的在于得到更準確的指令功能。處理層需要將控制程序嵌入到其中，實現(xiàn)智能感應控制，一旦檢測出系統(tǒng)中的矛盾沖突，通過加強各范圍內(nèi)的功能控制，也可以更高效的解決常見技術性問題，幫助深入提升系統(tǒng)的運行安全以及穩(wěn)定性。處理器使用一段時間后，內(nèi)部的垃圾堆積過多會影響到反應速度，此時智能控制系統(tǒng)檢測到這一現(xiàn)象后，會自動采取調(diào)節(jié)控制措施，幫助提升使用安全性，并為實現(xiàn)現(xiàn)場工作任務打下穩(wěn)定的基礎條件。處理層與信號接收感應層是相互配合運行的，這樣在最終的功能實現(xiàn)上也會更加的穩(wěn)定。

3.3 數(shù)據(jù)存儲層

這也是模糊數(shù)據(jù)分析功能實現(xiàn)的最后步驟，將所檢測分析得到的數(shù)據(jù)信息存儲在數(shù)據(jù)庫中，需要使用時也能夠及時的調(diào)動，通過這種方法可以更好的滿足物聯(lián)網(wǎng)傳感器使用需求。這對這一層系統(tǒng)所開展的設計功能，當發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場存在不合理的現(xiàn)象時，可以采取局部優(yōu)化措施，在整體系統(tǒng)投入使用前更好的解決問題，幫助物聯(lián)網(wǎng)智能傳感網(wǎng)絡加快運行速率，數(shù)據(jù)分析與功能指令運行也會更高效的開展。數(shù)據(jù)庫是基于實際使用需求來不斷更新的，在其中發(fā)現(xiàn)任何問題都能通過系統(tǒng)之間的相互配合來得到更好的解決，并更深入的解決常見技術性問題，為系統(tǒng)功能進一步完善打下穩(wěn)定基礎環(huán)境。

4 結(jié)語

本文基于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下大數(shù)據(jù)時代背景，給出了物聯(lián)網(wǎng)空間模糊數(shù)據(jù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，并進一步從識別與傳感技術、關系數(shù)據(jù)管理技術與非關系數(shù)據(jù)管理技術的融合、數(shù)據(jù)智能挖掘與可視化、異構(gòu)網(wǎng)絡與接口互聯(lián)四個方面探討了物聯(lián)網(wǎng)空間模糊數(shù)據(jù)系統(tǒng)的關鍵技術問題。

參考文獻

[1]顧菊芬，陳敏鋒，楊國華.基于Android的物聯(lián)網(wǎng)移動數(shù)據(jù)網(wǎng)關的設計與應用[J].測控技術，2014（06）.

[2]李聰聰，高立艾，李云亮.基于物聯(lián)網(wǎng)技術和模糊控制的智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)[J].節(jié)水灌溉，2013（12）.

作者簡介

范瑛（1975-），湖南省長沙市人?，F(xiàn)為長沙商貿(mào)旅游職業(yè)技術學院副教授。研究方向為數(shù)據(jù)庫技術、軟件開發(fā)、網(wǎng)絡技術方向。

第4篇：物聯(lián)網(wǎng)感知技術范文

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；感知終端；研制；技術架構(gòu)；技術實現(xiàn)

中圖法分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）04-0021-03

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后的新一輪信息技術革命和產(chǎn)業(yè)革命。1998年，美國麻省理工學院創(chuàng)造性地提出了當時被稱作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”構(gòu)想。物聯(lián)網(wǎng)的概念最早在1998年由美國MIT大學的Kevin Ashton教授提出，把RFID技術與傳感器技術應用于日常物品中形成物聯(lián)網(wǎng)，著重的是物品的標記。目前國際上對于物聯(lián)網(wǎng)尚沒有一個公認的定義，比較廣泛的解釋是，把感應器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中并構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)，然后將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。在這個整合的網(wǎng)絡當中，存在能力超級強大的中心計算機群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡內(nèi)的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制，在此基礎上，人類可以更加精細和動態(tài)地管理生產(chǎn)和生活，達到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關系。在2010年我國的政府工作報告所附的注釋中，對物聯(lián)網(wǎng)有如下的說明：物聯(lián)網(wǎng)是指通過信息傳感設備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。

1 物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別

物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡。但對比物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)還是有所不同，主要體現(xiàn)在以下幾點：

（1）使用對象不同。互聯(lián)網(wǎng)解決的是人與人的信息溝通問題，物聯(lián)網(wǎng)解決的是信息化的智能管理和決策控制問題；

（2）終端系統(tǒng)接入方式不同。互聯(lián)網(wǎng)用戶通過端系統(tǒng)的服務器、臺式機、筆記本和移動終端訪問互聯(lián)網(wǎng)資源，物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器結(jié)點需要通過無線傳感器網(wǎng)絡的匯聚結(jié)點接入互聯(lián)網(wǎng)；

（3）網(wǎng)絡端系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方式不同。互聯(lián)網(wǎng)主要是實行人與人之間的信息交互與共享，都是在人的控制之下完成的。而物聯(lián)網(wǎng)的端系統(tǒng)采用的是傳感器、RFID，因此物聯(lián)網(wǎng)感知的數(shù)據(jù)是傳感器主動感知或者是RFID讀寫器自動讀出的；

（4）使用技術不同。互聯(lián)網(wǎng)主要依賴于有線通訊方式，物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術種類包括無線技術、互聯(lián)網(wǎng)、智能芯片技術、軟件技術，幾乎涵蓋了信息通信技術的所有領域。

2 物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術

物聯(lián)網(wǎng)的技術體系由5部分組成，包括應用層技術、網(wǎng)絡層技術、感知層技術、公共技術和支撐技術，其技術體系如圖1所示。

圖1中，感知層用于實現(xiàn)物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)的采集和感知，包括各類物理量、標識、音頻、視頻數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術。傳感網(wǎng)絡組網(wǎng)和協(xié)同信息處理技術實現(xiàn)傳感器、RFID等數(shù)據(jù)采集技術所獲取數(shù)據(jù)的短距離傳輸、自組織網(wǎng)絡以及多個傳感器對數(shù)據(jù)的協(xié)同信息處理過程；

網(wǎng)絡層技術能夠把感知到的信息無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送，需要傳感網(wǎng)絡與移動通信技術、互聯(lián)網(wǎng)技術相融合；

應用層技術主要包含應用支撐和應用服務層技術。其中應用支撐層技術用于支撐跨行業(yè)、跨應用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通的功能，包括云計算技術、數(shù)據(jù)挖掘技術和智能信號處理技術；

公共技術不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術的某個特定層面，而是與物聯(lián)網(wǎng)技術構(gòu)架的三層都有關系，它包括標識與解析、安全技術、網(wǎng)絡管理和服務質(zhì)量管理；

支撐技術是和物聯(lián)網(wǎng)緊密相關的其他領域的技術，包括嵌入式系統(tǒng)技術、微機電技術、功率與能量存儲技術等。

3 水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端技術特征

3.1 水務監(jiān)測對象及監(jiān)測參量

2010年全國開展了第一次水利普查工作，普查任務包括8個專項（北京水務增加了2個專項），普查對象包括10個方面，即河湖、水利工程、經(jīng)濟社會用水、河湖開發(fā)治理保護、水土保持、水利行業(yè)能力、灌區(qū)、地下水取水井、供水工程、排水工程，這10個專項涵蓋了所有水利設施。通過梳理分析這些水利設施得到水務監(jiān)測對象主要包括12類分別為水文站、水位站、雨量站、水庫、引調(diào)水、橡膠壩、取水口、水源地、自備井、泵站、水閘、排污口，與之對應的監(jiān)測參量主要有水位、水質(zhì)、降雨、流量、取水量、用水量、供水量、排污量、壓力、發(fā)電量、蒸發(fā)、泥沙、水深等。這些監(jiān)測對象有些是需要采集單一監(jiān)測參量，如單一雨量站、地下水源等，有些是需采集多種監(jiān)測參量，如水庫水閘、泵站引調(diào)水、橡膠壩等，各類監(jiān)測參量的采集信號接口也不盡相同，有開關量、模擬量、串口等。

3.2 水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端技術特征

水務信息采集是水利信息化和自動化建設的重要組成部分，從上世紀七十年代開始水利人就開始從事水務信息采集領域的相關工作，運用傳感技術、無線電通信技術、電子技術以及計算機應用等技術實現(xiàn)了水利信息的實時采集與接收，中心能夠自動接收各個測站上傳的數(shù)據(jù)，同時可以下發(fā)指令獲取所需的數(shù)據(jù)，為防汛調(diào)度、水資源管理提供第一手的信息支撐。水利信息采集中的核心設備是信息采集終端，從上個世紀八十年代，水利信息采集終端就開始應用在水利測站的各個站點，在水務信息化的發(fā)展中發(fā)揮了積極的作用，為水務的管理提供了數(shù)據(jù)支撐。隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來和水務精細化管理對實時數(shù)據(jù)采集的要求日益提高，有必要利用物聯(lián)網(wǎng)技術研發(fā)適合新形勢下水務發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)終端設備，該設備既具有物聯(lián)網(wǎng)的典型技術特征，又滿足水務業(yè)務應用需求，具體表現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端并不是全新的產(chǎn)品，它是已有的水利信息采集終端的升級優(yōu)化，具有小型化、低功耗、低成本、綠色環(huán)保等特點；

（2）水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端具有唯一的編碼標識，能夠入網(wǎng)自動識別，遠程進行管理和監(jiān)控；

（3）水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端是“智能”和“智慧”理念的具體體現(xiàn)。通過一定的協(xié)議，實現(xiàn)終端設備的互聯(lián)網(wǎng)接入，達到遠程識別、定位、監(jiān)控和管理等目的；

（4）水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端也是“與時俱進”的。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，其也是在不斷優(yōu)化升級的。當前處于初級階段，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)核心技術會逐步攻克，標準體系會逐漸完善，感知終端的功能和性能也會不斷優(yōu)化、升級。

4 水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端技術框架與實現(xiàn)

4.1 總體技術架構(gòu)

根據(jù)水務信息采集的數(shù)據(jù)匯集流向，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的技術體系，水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端的總體技術架構(gòu)由4個層面構(gòu)成，即傳感層、采集感知層、數(shù)據(jù)匯集層和應用配置層，總體技術構(gòu)架如圖2所示。

圖2中的傳感層主要用于對各類傳感器實現(xiàn)事件和數(shù)據(jù)的采集和感知，包括各類與水文、水利設施運行密切相關的監(jiān)測量，如水位、雨量、流量等，還有與水務管理相關的信息，如標識、音視頻數(shù)據(jù)等。傳感層中的核心設備是傳感器，它既可以是簡單的物理量轉(zhuǎn)為電信號的變送器，也可以是具有數(shù)據(jù)分析處理功能的智能傳感器。

采集感知層是通過智能感知終端采集傳感層的數(shù)據(jù)，并按照統(tǒng)一的協(xié)議實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的通信與發(fā)送。采集感知層的核心設備是智能感知終端，它能夠采集多種類型的傳感器數(shù)據(jù)，具備唯一的標識碼，接受統(tǒng)一管理，入網(wǎng)自動識別，按照統(tǒng)一的協(xié)議實現(xiàn)與前置服務器的通信與數(shù)據(jù)發(fā)送。

數(shù)據(jù)匯集層是通過數(shù)據(jù)接收設備來解析接收采集的傳感器數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲入庫。數(shù)據(jù)匯集層的核心設備是數(shù)據(jù)接收設備，為區(qū)別于應用系統(tǒng)我們姑且稱其為數(shù)據(jù)前置接收服務器，它與智能感知相匹配，按照統(tǒng)一的協(xié)議解析接收一個或多個感知終端傳送的數(shù)據(jù)，多個前置接收服務器部署到不同的物理地點，一旦形成規(guī)?？梢源罱ɑA設施池，可以按照云理念（服務器云）加以管理提供基礎設施服務（Iass），保障數(shù)據(jù)匯集層的健壯和安全，各個業(yè)務應用單位可以根據(jù)自身業(yè)務所需從前置服務器上索取采集的數(shù)據(jù)。

圖2 水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端總體技術架構(gòu)圖

應用配置層是配置管理平臺，它一方面要對所有的智能感知終端和前置接收服務器進行配置、狀態(tài)監(jiān)測等管理，對服務器云進行統(tǒng)一的資源調(diào)度和分配；另一方面要對用戶提供查詢、數(shù)據(jù)提取等服務功能，各個業(yè)務應用單位能夠按照一定的應用協(xié)議從服務器云上查詢、獲取所需的采集數(shù)據(jù)。

4.2 應用結(jié)構(gòu)

在總體架構(gòu)下，水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端具有更強的兼容性和擴展性，其應用結(jié)構(gòu)如圖3所示。水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端可以與傳統(tǒng)的水文遙測儀并行，按照統(tǒng)一的協(xié)議將采集的數(shù)據(jù)上傳至云服務器群，同時它具有網(wǎng)關的功能，通過有線或無線近距離通信獲取水文遙測儀的數(shù)據(jù)，將水文遙測儀采集的數(shù)據(jù)上傳至云服務器群。智能感知終端還具有水文遙測儀的已有接口和功能，可采集開關量、模擬量、RS232/485等接口類型傳感器的數(shù)據(jù)，將傳感數(shù)據(jù)上傳。未來隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，小型化、低功耗的智能傳感器會投入使用，物聯(lián)網(wǎng)感知終端留有接口可以通過無線的方式采集智能傳感器的數(shù)據(jù)并上傳，同時視頻圖像也可以利用感知終端將水務設施現(xiàn)場的畫面上傳至服務器群，供用戶調(diào)用查看。

4.3 技術路線

水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端服務于水務管理實時信息的采集，其主要功能和性能需要貼合水務管理的實際需要，同時對于不同的水務采集對象又具有不同的個性化需求，因此水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端是一套系列產(chǎn)品，既具有通用的功能和標準接口，也有不同場合不同監(jiān)測對象個性化的要求。根據(jù)這些需求，研發(fā)技術路線從三方面加以考慮：

一是采用模塊化的設計思想，終端的硬件核心主板考慮通用功能和性能，底板考慮各種應用場合的不同接口，以適應不同傳感器和不同傳輸模式；終端內(nèi)的應用軟件采用模塊編程，通過模塊的調(diào)用來實現(xiàn)不同需求下終端采集的功能；

二是硬件核心選用工業(yè)級的ARM芯片，選型上充分考慮存儲、低功耗、CPU運行速率等重要性能指標，同時兼顧終端擴展性，充分考慮未來產(chǎn)品的優(yōu)化升級；

三是電源設計采用統(tǒng)一的電源管理思路，在電路設計上實現(xiàn)各個模塊的電源可控，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的低功耗運行。

圖3 水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端應用結(jié)構(gòu)圖

4.4 技術實現(xiàn)路徑

硬件采用模塊化的設計，以市場主流的ARM為核心CPU制作核心板，核心板上配置CPU、RAM、FLASH、RTC、WTD、電源管理等模塊，實現(xiàn)終端數(shù)據(jù)處理、存儲、復位、電源管理等功能。核心板之外擴展接口底板，配置數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出、模擬量輸入、串行RS485/232、通信模塊、固態(tài)存儲、自動校時、LED狀態(tài)顯示等模塊，實現(xiàn)對下采集傳感器，對上傳輸采集數(shù)據(jù)的功能。

軟件平臺采用Linux操作系統(tǒng)，根據(jù)感知終端的主要功能和對外接口，對Linux內(nèi)核進行剪裁，開發(fā)相應的輸入、輸出、通信接口等驅(qū)動程序。同時按照水利行業(yè)的相關技術規(guī)范和終端的工作流程及工作模式，開發(fā)相應的應用程序，中心開發(fā)向?qū)臄?shù)據(jù)接收軟件，實現(xiàn)對水務監(jiān)測對象的數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測及遠程配置等功能。

5 結(jié) 語

面臨第三次信息革命浪潮，物聯(lián)網(wǎng)將越來越多地應用到各個行業(yè)，走進千家萬戶。本文從物聯(lián)網(wǎng)的概念出發(fā)，分析了物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別，給出了物聯(lián)網(wǎng)的應用層技術、網(wǎng)絡層技術、感知層技術、公共技術和支撐技術的技術體系。立足于水務領域，梳理了水務監(jiān)測對象及其監(jiān)測參量，分析了水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端的技術特征，設計了水務物聯(lián)網(wǎng)感知終端的總體技術架構(gòu)和應用結(jié)構(gòu)，給出了終端產(chǎn)品研制的技術路線和軟硬件的實現(xiàn)路徑。

參 考 文 獻

[1]李建功，王健全，王晶，等.物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術與應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.

[2]王保云.物聯(lián)網(wǎng)技術研究綜述[J].電子測量與儀器學報，2009（12）：1-6.

[3]劉金權(quán).一個高智能化的物聯(lián)網(wǎng)樞紐——物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關[J].物聯(lián)網(wǎng)技術，2013（10）：7-8.

第5篇：物聯(lián)網(wǎng)感知技術范文

[關鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術;物聯(lián)網(wǎng)層次;物聯(lián)網(wǎng)安全

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.22.037

[中圖分類號]TP391.44;TN915.08 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2015）22-00-01

物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)和射頻識別技術的能夠?qū)崿F(xiàn)物與物之間互聯(lián)的網(wǎng)絡，已被看作信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，成為影響經(jīng)濟增長的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、紅外感應器、氣體感應器等傳感設備，按約定的協(xié)議，把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。目前我國已將物流、電網(wǎng)、交通、醫(yī)療、工業(yè)控制、綠色農(nóng)業(yè)、安防、家居、環(huán)保九大行業(yè)納入《物聯(lián)網(wǎng)十二五發(fā)展規(guī)劃》。

物聯(lián)網(wǎng)分廣義和狹義，廣義物聯(lián)網(wǎng)將物理空間和信息空間融合，任何事物都可以用數(shù)字化、網(wǎng)絡化形式表現(xiàn)，從而實現(xiàn)物與物、人與物、人與環(huán)境、物與環(huán)境之間的信息交互和貫通融匯;狹義物聯(lián)網(wǎng)是能夠?qū)崿F(xiàn)物與物之間自動識別和管理的網(wǎng)絡，通常說的物聯(lián)網(wǎng)是狹義上的。

1 物聯(lián)網(wǎng)三大關鍵技術

傳感器技術：簡單的理解物聯(lián)網(wǎng)就是由各種傳感設備構(gòu)成的能夠相互感知信息、傳遞信息的一個自組織傳感器網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡中的每個傳感設備都是一個傳感節(jié)點，能夠檢測和收集約定范圍為的其他傳感節(jié)點的信息并把此信息傳遞給另外的傳感節(jié)點或觀察者。由于計算機只能處理數(shù)字信號故傳感技術還必須實現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)變。傳感技術通常用可采集的數(shù)據(jù)類型、采集的精度、傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性來評價，這些指標又依賴于敏感材料、工藝設備和計測技術。

射頻識別技術：物聯(lián)網(wǎng)中的識別包括物體、位置、地理識別，射頻識別系統(tǒng)一般由射頻電子標簽、射頻讀寫器、處理識別信息的信息處理系統(tǒng)三個部分構(gòu)成。在射頻標簽中存有讓物體區(qū)別于其他物體的的身份標識（比如商品的條形碼），而射頻讀寫器則負責在一定范圍內(nèi)讀出標簽中存儲的信息，讀寫器能讀取數(shù)據(jù)的范圍大小由讀寫器的功率、頻率、類型決定。目前射頻標簽和讀寫器大多是基于EPC協(xié)議的。

嵌入式系統(tǒng)技術：綜合計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術為一體的復雜技術。把物聯(lián)網(wǎng)比作人來講解傳感器、嵌入式系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)中的位置與作用，則傳感器好比眼睛、鼻子、皮膚等感官，互聯(lián)網(wǎng)好比神經(jīng)系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)相當于大腦（對收到的信息進行分類處理）。

2 物聯(lián)網(wǎng)層次構(gòu)成

物聯(lián)網(wǎng)也可按層次劃分，從下到上依次是：負責感知、檢測和控制的感知層，負責信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡層，以及負責進行信息處理形成滿足用戶需求的物理應用層。

感知層主要由被感知對象、感知器組成。顧名思義，其主要作用就是利用感知器去感知被感知對象或者感知器之間相互感知數(shù)據(jù)，再傳給特定設備進行匯集。對于其上層來說，感知層主要負責感知和檢測兩項工作，對于其下層來說主要是監(jiān)控其下層的感知。常見的感知層設備有：各種傳感器、感應器、攝像頭和RFID讀寫器（標簽）、聲音采集和GPS定位等。

網(wǎng)絡層又叫傳輸層，主要任務是負責傳輸采集到的信息。該層主要由各種有線網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡構(gòu)成，這里的有線和無線網(wǎng)絡包括我們的撥號網(wǎng)、專網(wǎng)、私網(wǎng)、局域網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、2G＼3G＼4G、衛(wèi)星通信網(wǎng)等?？衫斫鉃槲覀兩钪械囊磺芯W(wǎng)絡都屬于該層次。

應用層是使用被采集數(shù)據(jù)的層次，也就是在發(fā)展規(guī)劃中提到的各種行業(yè)和沒有提到但實際使用著的行業(yè)。

采集到的數(shù)據(jù)不能直接應用于各個行業(yè)，在被應用之前還需有支撐平臺對數(shù)據(jù)進行加工和整理成有效數(shù)據(jù)才能被使用，比如對數(shù)據(jù)進行編碼解碼、信息整合、信息接入、信息目錄等，被廣泛應用于支撐平臺的技術有數(shù)據(jù)庫技術、云計算、云存儲。

3 物聯(lián)網(wǎng)的安全

可將物聯(lián)網(wǎng)的安全劃分為四類：一是物聯(lián)網(wǎng)本身的安全問題，二是物聯(lián)網(wǎng)引入的安全問題，三是物聯(lián)網(wǎng)場景下的特定互聯(lián)網(wǎng)安全問題，最后是互聯(lián)網(wǎng)固有的安全問題。本文對最后一種安全問題不作介紹。

第一種安全一般是物聯(lián)網(wǎng)感知層安全問題，大多由物聯(lián)網(wǎng)的場景、終端設備因素產(chǎn)生，此類問題利用互聯(lián)網(wǎng)安全防御措施沒有解決辦法，一般采用設計新安全驗證協(xié)議解決這類問題。最常見的就是RFID的身份認證安全、密鑰協(xié)議安全。

第二種安全指物聯(lián)網(wǎng)應用場景導致已有的互聯(lián)網(wǎng)安全措施不能使用，只能研究新的協(xié)議來解決此類安全問題，與第一類安全問題相比，在設計解決本類問題的安全協(xié)議時，不僅需要考慮到物聯(lián)網(wǎng)的感知層還需要考慮到與現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)安全的兼容。此類問題的典型是RFID的尋址安全以及端到端安全。

第三種安全是說互聯(lián)網(wǎng)原本的安全可以通過某種防御措施來確保，但由于被應用在物聯(lián)網(wǎng)上，特定的物聯(lián)網(wǎng)場景使原本的安全防御措施不能達到安全防御的目的，且不能通過其他互聯(lián)網(wǎng)安全防御措施來消除此安全問題，比如，物聯(lián)網(wǎng)中DNS和DNSSEC都沒對請求者進行身份認證造成的數(shù)據(jù)泄露就屬于此類（互聯(lián)網(wǎng)中DNS否認攻擊可以用DNSSEC解決）。

第6篇：物聯(lián)網(wǎng)感知技術范文

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；技術特點；教學體系

2009年8月總理在無錫視察時提出“感知中國”后，同年11月溫總理在人民大會堂向科技界發(fā)表《讓科技引領中國可持續(xù)發(fā)展》的講話，指出國家重點發(fā)展的五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，其中就包括物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術。在此背景下，為積極參與“感知中國”及物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術的研究以及擴大在物聯(lián)網(wǎng)領域人才培養(yǎng)方面的優(yōu)勢，2009年9月全國高校首家物聯(lián)網(wǎng)學院在南京郵電大學成立。2010年初，教育部下達了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)申報通知，全國眾多高校積極申報，最終全國共有37所高校獲準開設物聯(lián)網(wǎng)工程及相關專業(yè)。

一、物聯(lián)網(wǎng)涉及的關鍵技術分析

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應用拓展和網(wǎng)絡延伸，它利用感知技術對現(xiàn)實物理世界進行感知，通過網(wǎng)絡傳輸，進行數(shù)據(jù)挖掘、分析、決策，最終實現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間的信息交流和無縫對接，達到對物理世界進行管控、決策的目的。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)包括傳感器、射頻識別（RFID）為主的感知制造業(yè)，通信網(wǎng)絡設備制造、傳感器網(wǎng)絡設備制造以及機器到機器（M2M）網(wǎng)絡設備制造等為主的基礎網(wǎng)絡制造業(yè)和提供網(wǎng)絡傳輸、信息處理以及運營服務等的應用服務業(yè)等。因此，物聯(lián)網(wǎng)可以分為三個層次：感知層、網(wǎng)絡層和應用層。

1．感知層關鍵技術

感知層是物聯(lián)網(wǎng)的最底層，主要負責物品的標識、信息感知采集，主要是由基本的感知器件完成，包括RFID、二維碼、傳感器、紅外感應等。該層的關鍵技術包括：傳感器網(wǎng)絡、射頻技術、傳感器技術。

2．網(wǎng)絡層關鍵技術

網(wǎng)絡層負責物聯(lián)網(wǎng)感知層感知信息的接入、融合、交換與傳遞，在物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)中起到承上啟下的作用，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互、物物相連的關鍵。物聯(lián)網(wǎng)最終將實現(xiàn)異質(zhì)網(wǎng)絡互聯(lián)互通，因此通信技術將是網(wǎng)絡層的核心技術，包括藍牙、ZigBee、WiFi、GSM、CDMA、GPRS等相關技術。

3．應用層關鍵技術

應用層對經(jīng)網(wǎng)絡層傳輸過來的感知信息進行處理，主要由業(yè)務支撐平臺、服務支撐平臺、網(wǎng)絡管理和信息處理平臺等構(gòu)成，共同完成信息的計算、分析、存儲、挖掘等功能，供用戶使用和決策。核心技術包括云計算、中間件技術、海量數(shù)據(jù)存儲、檢索以及虛擬技術等。

二、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標與教學體系關系研究

1．正確處理好物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)培養(yǎng)目標與社會人才需求關系

物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)是一門綜合型、交叉型、跨學科的新型學科，涉及信息的感知、處理、傳輸、應用等關鍵技術。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)以通信和計算機技術為基礎，專業(yè)知識涉及通信、電子、自動化、計算機、安全等多個專業(yè)，目標在于培養(yǎng)掌握多學科基礎知識和物聯(lián)網(wǎng)相關理論、技術，適應物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)需要的應用、開發(fā)、管理方面的復合型人才。目前社會對于物聯(lián)網(wǎng)方面的專業(yè)人才需求非常大，但各個行業(yè)需求所涉及的領域各不相同，有智能交通、智能電網(wǎng)、智能農(nóng)業(yè)、智能水利、智能安防、智能服務等各個領域。因此，各高校在培養(yǎng)過程中一定要定位清晰，不然培養(yǎng)出來的人可能是懂得多但是不精，不是社會真正需要的專業(yè)人才，尤其是跨專業(yè)復合型人才。

2．正確處理好物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學體系和其他相關專業(yè)教學體系的關系

現(xiàn)在許多高校將物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)掛靠在計算機學院、通信學院等相關院系，或在計算機學院或通信學院等相關院系基礎上成立物聯(lián)網(wǎng)學院，擬開設十幾門冠以“物聯(lián)網(wǎng)”技術的課程，脫離計算機、通信相關專業(yè)的相關教學體系。筆者認為，這樣的課程設置是有待商榷的。從物聯(lián)網(wǎng)技術背景來看，通信、計算機是物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的基礎，物聯(lián)網(wǎng)是計算機科學與技術、電子科學與技術、網(wǎng)絡工程、自動控制、數(shù)學和物理公共學科、通信工程、信息安全等多種學科緊密結(jié)合，在具體技術應用中的產(chǎn)物。因此要正確處好物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的課程設置與相關專業(yè)的課程設置之間的關系。

3．根據(jù)學校辦學特色，正確處理好理論教學與課程實踐的關系

國內(nèi)高校經(jīng)過近幾十年的發(fā)展，每所高校在相關的學科建設方面都有各自的強勢學科、優(yōu)質(zhì)師資以及良好的實驗教學環(huán)境，有別于其他高校的教學特色。例如南京大學在計算機系統(tǒng)教學和體系結(jié)構(gòu)研究方面具有優(yōu)勢；東南大學在RFID技術研究應用方面具有優(yōu)勢；北京郵電大學在WSN應用研究方面具有優(yōu)勢。因此在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)建設過程中，各個學校應該充分發(fā)揮自己的專業(yè)優(yōu)勢，因地制宜，揚長避短，尋找適合自身特點和專長的方向進行教學和研究，形成不同的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)特色。

在物聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的今天，高校培養(yǎng)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)學生要能夠滿足社會對物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才的需求，這就要求高校在專業(yè)培養(yǎng)目標、教學體系設計、課程設置上緊跟物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展、企業(yè)需求、社會進步。

參考文獻：

［1］沈蘇彬，范曲立．物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關技術研究［J］．南京郵電大學學報，2009．

［2］趙海霞.物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術分析與發(fā)展探討［J］．中國西部科技，2010．

［3］吳功宜.對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)教學體系建設的思考［J］．計算機教育，2010．

第7篇：物聯(lián)網(wǎng)感知技術范文

感知層：在需要檢測和管理的物體上布設大量的傳感節(jié)點，實現(xiàn)一個全面感知。感知層在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的地位和作用如同分布在各處的“神經(jīng)末梢上的各類感知器官”，是物聯(lián)網(wǎng)中信息的來源和基礎：

網(wǎng)絡層：把感知層獲得的信息及時準確地傳輸?shù)綉脤?，同時又及時準確地把應用層的管理和命令傳輸?shù)较鄳矬w的網(wǎng)絡設施和相應的協(xié)議，它在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的地位和作用如同分布在整個系統(tǒng)中的“神經(jīng)系統(tǒng)”，是物聯(lián)網(wǎng)中物物相連的信息傳輸通道和載體：

應用層：將網(wǎng)絡層傳輸來的信息進行分類、處理、分析，并實現(xiàn)智能管理、提供增值服務的處理系統(tǒng)，它在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的地位和作用如同“大腦”，是物聯(lián)網(wǎng)中信息處理、實現(xiàn)價值的核心。

物聯(lián)網(wǎng)中的感知層、網(wǎng)絡層和應用層是有機相連的，而把它們有機聯(lián)系起來的是由各種“硬件設備”所采集、傳輸和處理的“信息”。從技術上來說，物聯(lián)網(wǎng)是由軟件和硬件的結(jié)合來實現(xiàn)虛擬和現(xiàn)實的連接、提供多樣化的智能服務。在物聯(lián)網(wǎng)中所涉及的技術大體上可以分為如下幾大類：

感知技術：如圖2所示，主要是各種硬件的設備和裝置，如各種傳感器、標識和能夠?qū)崿F(xiàn)自組織協(xié)同工作的裝置以及中間件等，由于使用的環(huán)境要求這些節(jié)點具備體積小、功能強、成本低、能耗低等，因此，微機電系統(tǒng)MEM5、射頻標簽RFID、嵌入式系統(tǒng)等是主要的技術基礎。

網(wǎng)絡技術：物聯(lián)網(wǎng)中所涉及的網(wǎng)絡技術，由于應用環(huán)境和目的不同，因而也是全面和多樣化的，而不僅僅是互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡技術主要有圖3所示的三種：

(1)廣域網(wǎng)：無線移動通信網(wǎng)絡、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)、公眾電話網(wǎng)、廣播電視電網(wǎng)等，大趨勢上是逐步實現(xiàn)多網(wǎng)之間的融合與信息共享，從而為廣義上的物聯(lián)網(wǎng)搭建網(wǎng)絡基礎。

(2)局域網(wǎng)：無線局域網(wǎng)w LA N、B1uetooth、zigBee等，這類網(wǎng)絡適合小范圍內(nèi)的信息傳輸和處理。

(3)專用網(wǎng)：例如電網(wǎng)、氣象、軍用等行業(yè)內(nèi)部的專用網(wǎng)絡，是實現(xiàn)某些行業(yè)的智能物聯(lián)網(wǎng)項目的網(wǎng)絡基礎。

對于大量細節(jié)、節(jié)點信息的感知，需要通過更便捷、更可靠、更安全的方式傳輸匯聚到中心節(jié)點或者提供給信息處理單元?？梢蕴峁┖Ａ抗?jié)點地址的下一代互聯(lián)網(wǎng)IP v6技術，無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)?G及LTE技術，都為大范圍的物聯(lián)網(wǎng)應用傳輸提供了可能。在傳輸?shù)膮f(xié)議和通訊標準上，各網(wǎng)絡技術需要盡快建立相應的標準。

信息技術：物聯(lián)網(wǎng)的應用是以大量信息節(jié)點的實時感知和綜合智能反饋處理為突出特征，所以，圖4所示的信息處理技術是物聯(lián)網(wǎng)的核心，其中集中式的超級運算、分布式的云計算將成為物聯(lián)網(wǎng)運算的兩條可選路徑，此外，多媒體信息的處理、海量數(shù)據(jù)的存儲、針對具體應用的數(shù)據(jù)模型和算法，對處理智能和效能的提升，都是信息技術在物聯(lián)網(wǎng)時代所面臨的挑戰(zhàn)。

第8篇：物聯(lián)網(wǎng)感知技術范文

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；體系架構(gòu)；應用；

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1003-2851（2012）-12-0191-03

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of things）被認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡之后的第三次信息化產(chǎn)業(yè)浪潮。一時之間，許多發(fā)達國家紛紛出臺物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展計劃，進行相關技術與產(chǎn)業(yè)的研究與開發(fā)。繼美國推出“智慧地球”的戰(zhàn)略計劃之后，我國也相應的提出了“感知中國”的口號，并上升到戰(zhàn)略地位。

一、物聯(lián)網(wǎng)的起源

1.物聯(lián)網(wǎng)的由來

1995年，比爾·蓋茨在《未來之路》一書中，提出了“物-物”相聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)雛形。但是限于當時的技術條件，比爾·蓋茨關于物聯(lián)網(wǎng)的設想并沒有引起太多的關注。

1998年，英國工程師Kevin Ashton在寶潔公司的一次演講中提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，認為物聯(lián)網(wǎng)就是把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與因特網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理[1]。之后，在保潔公司和吉列公司的贊助下，Kevin Ashton與美國麻省理工學院的數(shù)位專家一起創(chuàng)立了一個RFID研究機構(gòu)——自動識別中心（Auto-ID Center），對物聯(lián)網(wǎng)的概念進行了補充。他們提出，在因特網(wǎng)的基礎上，利用RFID、無線傳感網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)通信等技術，構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的“物聯(lián)網(wǎng)”，在這個網(wǎng)絡中，物品能夠彼此進行“交流”，而無須人為干預[1]。

2005年國際電信聯(lián)盟在的《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》報告中指出：無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將到來。ITU在報告中指出，我們正站在一個新的通信時代的邊緣，信息與通信技術（ICT）的目標已經(jīng)從滿足人與人之間的溝通，發(fā)展到實現(xiàn)人與物、物與物之間的連接，無所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信時代即將來臨[2]。

2.物聯(lián)網(wǎng)的概念

目前，不同國家和機構(gòu)組織對物聯(lián)網(wǎng)都有不同的理解和定義。我國對物聯(lián)網(wǎng)的定義是指“通過信息傳感設備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡，它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上延伸和擴展的網(wǎng)絡”[3]。

簡而言之，其實質(zhì)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”[4]。我們可以把它看作是互聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)實世界的延伸和擴展，在利用原有的全球互聯(lián)網(wǎng)的基礎之上，給現(xiàn)實中的事物貼上標簽，利用各種標識和傳感技術，把現(xiàn)實事物的動態(tài)信息虛擬化；然后，利用互聯(lián)網(wǎng)把這些虛擬化的信息傳送到特定主機上去；再利用計算機進行各種分析、處理；最后，向原標識標簽做出反應，從而達到智能化遠程控制的目的。也即，可以實現(xiàn)現(xiàn)實生活中的物物相連，物物相通[5]。

二、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)

目前公認的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)是：感知層、網(wǎng)絡層和應用層的3層結(jié)構(gòu)；感知層用來感知事物的實時數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡層用于傳輸數(shù)據(jù)，應用層則是面向各種用戶需求的應用。

1.感知層

信息感知為物聯(lián)網(wǎng)應用提供了信息來源，是物聯(lián)網(wǎng)應用的基礎。數(shù)據(jù)收集是感知數(shù)據(jù)從感知節(jié)點匯集到匯聚節(jié)點的過程[6]。簡單來說，就是通過各種感知技術（RFID、二維碼、傳感器技術等）感知物體，采集物體的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)。在傳感技術方面，目前的傳感器件是依靠敏感器件，而距離廣泛應用要求還遠遠沒有達到，解決傳感器件朝著功耗更低、敏感度更高、穩(wěn)定性更好、成本更低的方向發(fā)展是現(xiàn)在一個急需解決的問題。

圖一 物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)簡圖

2.網(wǎng)絡層

網(wǎng)絡層能夠把感知到的信息進行傳輸，實現(xiàn)互聯(lián)。感知層感知到的大量信息都需要通過網(wǎng)絡層進行傳輸，才能實現(xiàn)對這些信息的處理，以達到智能化管理和監(jiān)控的目的。物聯(lián)網(wǎng)的核心應是以IPV6為基礎的互聯(lián)網(wǎng)，但不排除物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點能通過互聯(lián)網(wǎng)的雙向翻譯網(wǎng)關或隧道機制與傳統(tǒng)的IPV4終端主機通信[7]。經(jīng)過十多年的快速發(fā)展，移動通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術已經(jīng)比較成熟，基本上能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?/p>

3.應用層

伴隨著物聯(lián)網(wǎng)在不同領域中的普及，網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)量將成幾何倍數(shù)增長，應用層必須提高對這些數(shù)據(jù)的及時計算和反饋。如何有效的改進已有的技術和方法或提出新的技術和方法來高效地管理和處理這些海量數(shù)據(jù)將是從數(shù)據(jù)中提取信息并進一步融合、推理和決策的關鍵[8]。應用層是物聯(lián)網(wǎng)與用戶的接口，根據(jù)不同用戶的不同需求，在物聯(lián)網(wǎng)感知層和網(wǎng)絡層的基礎之上，我們可以開發(fā)各種不同的應用，來解決生活中的各種問題，給我們的生活帶來便利，實現(xiàn)更加精細和準確的智能化管理。例如：手機錢包、智能家電、綠色農(nóng)業(yè)、智能交通等。

三、物聯(lián)網(wǎng)研究進展

1.國內(nèi)研究進展

2005年，我國RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正事宣布成立；2008年無錫市與中科院共同組建中科院無錫微納傳感網(wǎng)工程技術研發(fā)中心；2009年6月，中科院了“創(chuàng)新2050科學技術與中國的未來，中國至2050年信息科技發(fā)展路線圖”描述了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略圖；2010年3月，旨在打造具有國際影響力的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新基地和高端物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的中國首個物聯(lián)網(wǎng)中心——上海物聯(lián)網(wǎng)中心正式成立；2011年3月，重慶市首個國家級物聯(lián)網(wǎng)示范基地正式落戶南岸茶園新區(qū)。從2009年提出“感知中國”以來，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家的五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。但是，我國的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展仍有許多不足之處，主要包括：觀念問題，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展不是一朝一夕之事，我們應該做好長期、持久的準備，切勿急功近利[1]；技術問題：物聯(lián)網(wǎng)是一個現(xiàn)有技術的融合，是互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)發(fā)展的產(chǎn)物，我們不能把它與現(xiàn)有的技術分離開來，在現(xiàn)有傳感器等技術的基礎上，融合與完善各種感知、通信技術，實現(xiàn)物物相連的智能化管理與控制[9]；導向問題：物聯(lián)網(wǎng)是一個涵蓋全球的計劃，對于物聯(lián)網(wǎng)的大的發(fā)展方向，政府應該起到導向的作用。然后在各個行業(yè)、領域內(nèi)得到完善，逐步實現(xiàn)由小到大、由具體領域到全行業(yè)的推廣實施，最后發(fā)展到全球化的物聯(lián)網(wǎng)。

2.國外研究進展

2008年底，IBM提出“智慧地球”概念，建議將下一代的IT技術運用在各行各業(yè)之中，將傳感器嵌入和裝備到全球各個角落的鐵路、電網(wǎng)、橋梁、隧道、公路等各種物體中，并且普遍連接起來形成“物聯(lián)網(wǎng)”，而后通過超級計算機將整個“物聯(lián)網(wǎng)”整合起來，使人類能以更加精細和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)、生活，最終形成“物聯(lián)網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)=智慧地球”[10]。美國政府對此給予積極回應，將發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)視為新的經(jīng)濟增長點，刺激經(jīng)濟復蘇的鑰匙。

2009年6月，歐盟宣布了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》，確保歐洲在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)的過程中起到主導作用[11]。2009年10月，歐盟《歐盟物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略研究線路圖》，提出到2010年、2015年、2020年的三個階段的物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)路線圖，提出物聯(lián)網(wǎng)在航空航天、醫(yī)藥、能源等18個領域的應用[9]。

2009年8月，日本在繼“e-Japan”、“U-Japan”后提出了“i-Japan”的國家信息化戰(zhàn)略，主要目的是通過大力發(fā)展電子政府和地方自治體，推動醫(yī)療、健康和教育的電子化，開拓支持日本中長期經(jīng)濟發(fā)展的新型產(chǎn)業(yè)[12]。韓國也相應的提出了“u-Korea”戰(zhàn)略，建立有智能網(wǎng)絡、先進的計算技術以及其他領先的數(shù)字技術基礎設施武裝而成的技術社會形態(tài)[13]。

四、物聯(lián)網(wǎng)的應用

1.物聯(lián)網(wǎng)在物流方面的應用[14]

在某種意義上說，物聯(lián)網(wǎng)可以看成一個大的智能物流。在物流業(yè)中物聯(lián)網(wǎng)主要應用于如下四大領域：一是基于RFID等技術建立的產(chǎn)品的智能可追溯網(wǎng)絡系統(tǒng)，如食品的可追溯系統(tǒng)、藥品的可追溯系統(tǒng)等等。這些智能的產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)為保障食品安全、藥品安全提供了堅實的物流保障；二是智能配送的可視化治理網(wǎng)絡，這是基于GPS衛(wèi)星導航定位，對物流車輛配送進行實時的、可視化的在線調(diào)度與治理的系統(tǒng)。很多先進的物流公司都建立與配備了這一網(wǎng)絡系統(tǒng)，以實現(xiàn)物流作業(yè)的透明化、可視化治理；三是基于聲、光、機、電、移動計算等各項先進技術，建立全自動化的物流配送中心，實現(xiàn)局域內(nèi)的物流作業(yè)的智能控制、自動化操縱的網(wǎng)絡。如貨物拆卸與碼垛是碼垛機器人，搬運車是激光或電磁到人的無人搬運小車，分揀與輸送是自動化的輸送分揀線作業(yè)、進庫與出庫作業(yè)是自動化的堆垛機自動化的操縱，整個物流作業(yè)系統(tǒng)與環(huán)境完全實現(xiàn)了全自動與智能化，是各項基礎集成應用的專業(yè)網(wǎng)絡系統(tǒng)；四是基于智能配貨的物流網(wǎng)絡化公共信息平臺。

2.物聯(lián)網(wǎng)在其他方面的應用

物聯(lián)網(wǎng)在車輛監(jiān)管、企業(yè)安全生產(chǎn)、智能圖書館等方面都有著廣泛的用途。

在車輛監(jiān)管中的應用，通過傳感器設備對城市車輛實時數(shù)據(jù)（包括道路運行車輛和停車場靜止車輛）進行收集，并在已收集數(shù)據(jù)的基礎上進行套牌、超速、限行等多種違法車輛的自動識別計算。

在企業(yè)安全生產(chǎn)中的應用，企業(yè)安全生產(chǎn)的關鍵問題在于安全事故的提前預警，在事故發(fā)生之前能夠做出及時的處理。瑞豐集團的化工生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)通過視頻監(jiān)控、紅外設防、溫濕度、煙感、水浸、電源、易燃氣體、重要生產(chǎn)設備等安全實時監(jiān)控，系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，工作人員可以通過PC機、智能手機等手持終端瀏覽器登錄系統(tǒng)管理界面實時監(jiān)控，當出現(xiàn)問題時，分析系統(tǒng)根據(jù)問題的級別選擇不同的報警方式，工作人員可以在安全事故發(fā)生之前進行處理，并且分析系統(tǒng)也會根據(jù)分析結(jié)果進行相應的調(diào)整，以免事故的發(fā)生。

在智能圖書館中的應用，目前國內(nèi)大部分圖書館采用傳統(tǒng)的條形碼識別與磁條以及計算機網(wǎng)絡相結(jié)合的數(shù)字化管理模式存在諸多問題，如：借還、查找、亂架圖書的整理等。首先，感知層通過RFID技術，實現(xiàn)圖書智能識別以及信息跟蹤，并且在各個書庫通過安裝RFID芯片組成傳感器網(wǎng)絡，可以實時監(jiān)控館內(nèi)的環(huán)境情況；然后，接入層利用現(xiàn)有的各種通信技術（3G網(wǎng)絡、WIFI等）對實時監(jiān)測的信息進行交互，實現(xiàn)“物與物的交流”，匯總傳輸?shù)焦軆?nèi)機房并更新數(shù)據(jù)；再次，智能信息處理層負責物聯(lián)網(wǎng)的云圖書館系統(tǒng)的管理、維護、操作等；最后，應用層提供圖書館業(yè)務的管理、維護、操作等Web借口，如：圖書編目、圖書歸架、自助圖書借還等功能。

五、總結(jié)與展望

1.總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)的研究和發(fā)展目前還處于起步階段，國內(nèi)外對物聯(lián)網(wǎng)的概念和特征的理解還沒有達成統(tǒng)一，物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)仍沒有形成統(tǒng)一的標準。在繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)之后，我國再次迎來物聯(lián)網(wǎng)時代的挑戰(zhàn)。從計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)的發(fā)展來看，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也不會是一帆風順的，必然會走一些的彎路。對此，應該注意以下幾個方面：

第一，保持開放的姿態(tài)，堅持對外合作。物聯(lián)網(wǎng)是一個全球性的課題，不是某一個地區(qū)，某一個國家的事情。它是關系到全世界70多億人口的事情，只有保持對外開放，吸收各國先進研究成果的同時，努力在關鍵技術上攻破難關，才能使自己在物聯(lián)網(wǎng)時代的前沿保持不敗之地；第二、保持國家重視，上升到戰(zhàn)略性意義。自從來，我們看到了對外開放的成果，國家引領社會，國家?guī)用癖?，只要政府保持對物?lián)網(wǎng)的高度重視，積極引導各行各業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)的投入，相信在不久的將來，我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展一定可以立于世界先進水平的行列；第三、針對感知層的信息安全的研究。與傳統(tǒng)的因特網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)帶來的信息安全問題主要集中于感知層，而無線傳感器網(wǎng)絡必然是感知層的重點。在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療衛(wèi)生、智能家居、國防軍事等領域，無線傳感器網(wǎng)絡有著廣闊的應用前景，但是在實際應用過程中面臨著嚴重的隱私數(shù)據(jù)泄漏或被篡改的威脅，這些潛在的威脅影響了無線傳感器網(wǎng)絡的應用發(fā)展，研究和解決傳感器網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)隱私保護問題，對傳感器網(wǎng)絡的大規(guī)模應用具有重要的意義。

2.展望

物聯(lián)網(wǎng)把傳統(tǒng)的信息通信網(wǎng)絡延伸到了現(xiàn)實世界中去，做到真正的“物”與“網(wǎng)”的融合，為信息化產(chǎn)業(yè)大發(fā)展帶來了又一輪的，對全球經(jīng)濟發(fā)展和社會生活生產(chǎn)具有深遠影響。但是，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正處于起步階段。對我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展而言，既是機遇又是挑戰(zhàn)。針對各國物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，我國只有積極吸收各國先進技術，始終保持對外開放，關注世界各國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在物聯(lián)網(wǎng)信息化產(chǎn)業(yè)大發(fā)展中一定可以躋身于先進國家之列。

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第9篇：物聯(lián)網(wǎng)感知技術范文

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；傳感器；元器件

“物聯(lián)網(wǎng)”號稱繼計算機、通信網(wǎng)絡之后的信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮，有研究機構(gòu)預計10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及，這一技術將會發(fā)展成為一個上萬億元規(guī)模的高科技市場，其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍[1]。

目前國家正在大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，2010到2015年為物聯(lián)網(wǎng)導入期，在主導領域?qū)崿F(xiàn)物物互聯(lián)；2015年到2020年為成長期，物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)半智能化；2020年之后為發(fā)展期，物聯(lián)網(wǎng)全面實現(xiàn)智能化。預計到2015年市場規(guī)模超過2 000億元，2025年將達到7 500億，年增長率超過30%，市場前景將超過計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通訊等市場。由于涉及領域面廣，涵蓋范圍大，要實現(xiàn)如此大規(guī)模的泛在的網(wǎng)絡，需要大量新產(chǎn)品、新技術的協(xié)同發(fā)展，如低功耗集成電路技術、射頻識別技術、新材料及元器件技術、遠程自動控制技術、無線自組網(wǎng)技術、高效清潔能源技術、傳感器技術及智能控制技術等共同配合。

因此，物聯(lián)網(wǎng)將是繼互聯(lián)網(wǎng)之后又一次給社會、經(jīng)濟各方面帶來跨越式發(fā)展的技術變革，已引起了各國各領域的密切關注和研究。然而，物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)是機遇更是挑戰(zhàn)。聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要一個寬松的環(huán)境以及產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力，這樣才能實現(xiàn)上下游產(chǎn)業(yè)及跨產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動，形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈，共同推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。這就要求我們能夠從深層次發(fā)現(xiàn)和解決物聯(lián)網(wǎng)中的關鍵理論問題、攻克技術難點及將物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)的成果應用于實際，則我們就可以在物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)的挑戰(zhàn)中獲得發(fā)展的機遇。否則，我們只會在物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)中浪費時間和資源，又一次錯過了在科學和技術領域發(fā)展的機遇[2]。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術架構(gòu)

目前對物聯(lián)網(wǎng)的通用定義為：通過射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，依照約定協(xié)議將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連進行信息交換與通信，以實現(xiàn)智能識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理。按照國際電信聯(lián)盟（ITU）的定義，物聯(lián)網(wǎng)主要解決物到物（Thing to Thing，T2T）、人到物（Human to Thing，H2T）、人到人（Human to Human，H2H）之間的互連[3]。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可以細分為標識、感知、處理、信息傳送、控制管理五個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)的關鍵技術分別為RFID、傳感器、智能芯片和電信運營商的無線傳輸網(wǎng)絡[4]。

物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)包括三個層次：一個是感知網(wǎng)絡，即以二維碼、RFID、傳感器為主來實現(xiàn)“物”的識別；二是傳輸網(wǎng)絡，即通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、通信網(wǎng)或者下一代互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和計算；三是應用網(wǎng)絡，也就是各種應用服務，包括輸入輸出控制終端、手機等終端[5]。

物聯(lián)網(wǎng)終端是物聯(lián)網(wǎng)中連接傳感網(wǎng)絡層和傳輸網(wǎng)絡層，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)及向網(wǎng)絡層發(fā)送數(shù)據(jù)的設備。它擔負著數(shù)據(jù)采集、初步處理、加密、傳輸?shù)榷喾N功能，物聯(lián)網(wǎng)終端的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

物聯(lián)網(wǎng)終端基本由感知（傳感）接口，中央處理模塊和外部通訊接口三個部分組成，通過感知接口與傳感設備連接，如RFID讀卡器，紅外感應器，環(huán)境傳感器等，將這些傳感設備的數(shù)據(jù)進行讀取并通過中央處理模塊處理后，按照網(wǎng)絡協(xié)議，通過外部通訊接口，如：GPRS模塊、以太網(wǎng)接口、WIFI等方式發(fā)送到以太網(wǎng)的指定中心處理平臺。

物聯(lián)網(wǎng)終端屬于傳感網(wǎng)絡層和傳輸網(wǎng)絡層的中間設備，也是物聯(lián)網(wǎng)的關鍵設備，通過他的轉(zhuǎn)換和采集，才能將各種外部感知數(shù)據(jù)匯集和處理，并將數(shù)據(jù)通過各種網(wǎng)絡接口方式傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)中。如果沒有他的存在，傳感數(shù)據(jù)將無法送到指定位置，“物”的聯(lián)網(wǎng)將不復存在。

物聯(lián)網(wǎng)的技術體系框架包括感知層技術、網(wǎng)絡層技術、應用層技術和公共技術，如圖2所示。

網(wǎng)絡層用于實現(xiàn)更加廣泛的互聯(lián)功能，它能夠把感知到的信息無障礙、高可靠、高安全性地進行傳送，但它需要傳感器網(wǎng)絡與移動通信技術、互聯(lián)網(wǎng)技術相融合。移動通信、互聯(lián)網(wǎng)等技術結(jié)構(gòu)特征如表1所示。技術已相當成熟，完全能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?/p>

感知層技術包括數(shù)據(jù)采集與感知技術、傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)和協(xié)同信息處理技術。數(shù)據(jù)采集與感知技術主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，包括各類物理量、標識、音頻、視頻數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術；傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)和協(xié)同信息處理技術用于實現(xiàn)傳感器、RFID等數(shù)據(jù)采集技術所獲取數(shù)據(jù)的短距離傳輸、自組織組網(wǎng)以及多個傳感器對數(shù)據(jù)的協(xié)同信息處理等，感知層技術結(jié)構(gòu)特征如表2所示。