物联网概述
1、物联网-概念
(The Internet of things)的概念是在提出的,所谓物联网,简单的来说就是“物物相连的互联网”。其定义为:物联网是指将各种信息传感设备及系统(如传感器网络、射频识别(RFID)、条码与二维码、、全球定位系统和其它基于物-物通信模式(Machine to Machine M2M)的短程无线网络),通过各种接入网与互联网结合形成的一个巨大的智能网络,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
(ITU)2005年的一份报告《ITU互联网报告2005:物联网》,描绘了“物联网”时代的蓝图:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”对颜色和水温的要求等等。
由此可见,物联网把新一代技术充分运用在各行各业之中。它把嵌入和装备到、、、、、、大坝、供水系统、油气管道等各种物体中,然后将其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,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
毫无疑问,如果“物联网”时代来临,人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。然而,不谈什么隐私权和辐射问题,单把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。人们正走向“物联网”时代,但这个过程可能需要很长很长的时间。 2、物联网-意义
物联网的出现,把我们的生活拟人化了,万物成了人的同类。在这个物物相联的世界中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。物联网利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。可以说,物联网描绘的是充满智能化的世界。在物联网的世界里,物物相连、天罗地网。
1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出,“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2003年,美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。这里的传感网也就是物联网。
“物联网”是继、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,、、等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究,会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。
物联网的发展,也是以移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果,带动的不仅仅是技术进步,而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革,塑造了知识社会的流体特性,推动面向知识社会的(创新)形态的形成。移动及无线技术、物联网的发展,使得创新更加关注用户体验,用户体验成为下一代创新的核心。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会环境下的创新新特征,技术更加展现其以人为本的一面,以人为本的创新随着物联网技术的发展成为现实。
在我国高校中,物联网当前的聚焦点在北京邮电大学、重庆邮电大学和南京邮电大学。作为“感知中国”的中心,无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议,标志中国“物联网”进入实际建设阶段。 物联网硬件组成
物联网是以数据为中心的面向应用的网络,主要完成信息感知、数据处理、数据回传,以及决策支持等功能,其硬件平台可由传感网、核心承载网和信息服务系统等几个大的部分组成。其中,传感网包括感知节点(数据采集、控制)和末稍网络(汇聚节点、接入网关等);核心承载网为物联网业务的基础通信网络;信息服务系统硬件设施主要负责信息的处理和决策支持。 1. 感知节点
感知节点由各种类型的采集和控制模块组成,如温度传感器、声音传感器、振动传感器、压力传感器、RFID读写器、二维码识读器等,完成物联网应用的数据采集和设备控制等功能。
感知节点的组成包括4个基本单元:传感单元(由传感器和模数转换功能模块组成,如RFID、二维码识读设备、温感设备)、处理单元(由嵌入式系统构成,包括CPU微处理器、存储器、嵌入式操作系统等)、通信单元(由无线通信模块组成,实现末梢节点间以及它们与会聚节点间的通信),以及电源/供电部分。感知节点综合了传感器技术、嵌入式计算技术、智能组网技术及无线通信技术、分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知信息传送到接入层的基站节点和接入网关,最终到达信息应用服务系统。 2. 末稍网络
末稍网络即接入网络,包括汇聚节点、接入网关等,完成应用末稍感知节点的组网控制和数据汇聚,或完成向感知节点发送数据的转发等功能。也就是在感知节点之间组网之后,如果感知节点需要上传数据,则将数据发送给汇聚节点(基站),汇聚节点收到数据后,通过接入网关完成和承载网络的连接;当用户应用系统需要下发控制信息时,接入网关接收到承载网络的数据后,由汇聚节点将数据发送给感知节点,完成感知节点与承载网络之间的数据转发和交互功能。
感知节点与末稍网络承担物联网的信息采集和控制任务,构成传感网,实现传感网的功能。
3. 核心承载网