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《物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究１引言 “物聯(lián)X”被稱(chēng)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)X之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，被看作信息領(lǐng)域一次重大的發(fā)展和變革機(jī)遇，世界各國(guó)爭(zhēng)相制定發(fā)展戰(zhàn)略［１］。物聯(lián)X歐盟委員會(huì)認(rèn)為，物聯(lián)X的發(fā)展應(yīng)用將在未來(lái)５～１５年中為解決現(xiàn)代社會(huì)問(wèn)題帶來(lái)極大貢獻(xiàn)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛出臺(tái)物聯(lián)X發(fā)展計(jì)劃，進(jìn)行相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的前瞻布局［２］。２００９年１１月，物聯(lián)X被確定為我國(guó)今后７大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。北京已啟動(dòng)物聯(lián)X５年規(guī)劃，規(guī)劃建成首個(gè)物聯(lián)X應(yīng)用資源共享服務(wù)、信息交換、傳感信息X絡(luò)、超級(jí)計(jì)算和云計(jì)算中心等共
2、性基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，完成政府、社會(huì)、企業(yè)三方面幾十個(gè)示范應(yīng)用園區(qū)。同時(shí)，上海、杭州、成都、南京等市，山東、廣東、河南、東北三省、福建等地政府也表示，將全力進(jìn)軍物聯(lián)X。國(guó)內(nèi)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，“物聯(lián)X產(chǎn)業(yè)將是下一個(gè)萬(wàn)億元級(jí)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，甚至超過(guò)互聯(lián)X３０倍，潛力無(wú)窮”［３］?！ ∪欢w而言，目前無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，物聯(lián)X的研究和開(kāi)發(fā)都還處于起步階段，還沒(méi)有進(jìn)入成熟商用階段。我國(guó)物聯(lián)X的研究和發(fā)展更是偏重于應(yīng)用方案和終端設(shè)備等上層應(yīng)用上，包括國(guó)家級(jí)示范基地的無(wú)錫，還有上海、杭州、蘇州等地，都局限在應(yīng)用領(lǐng)域，如高鐵物
3、聯(lián)X應(yīng)用等；與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)主要的差距是在硬件方面，如傳感器、微電子機(jī)械系統(tǒng)（ＭＥＭＳ）及傳感器X絡(luò)領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)物聯(lián)X系統(tǒng)模型、體系架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)也還缺乏清晰化的界定和研究。因此，本文綜述了物聯(lián)X領(lǐng)域目前的研究狀況，從物聯(lián)X概念、體系架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)等方面，對(duì)物聯(lián)X研究的技術(shù)基礎(chǔ)以及關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行論述和研究?！ 。参锫?lián)X概念 ?。保梗梗鼓昝绹?guó)麻省理工學(xué)院（ＭＩＴ）的自動(dòng)識(shí)別中心（Ａｕｔｏ－ＩＤＬａｂｓ）首先提出物聯(lián)X的概念——把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)X連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智
4、能化識(shí)別和管理。２００５年國(guó)際電信聯(lián)盟ＩＴＵ在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)（ＷＳＩＳ）上正式確定了“物聯(lián)X”的概念，并隨后發(fā)布了《ＩＴＵＩｎｔｅｒｎｅｔｒｅｐｏｒｔｓ２００５——ｔｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓ》，介紹了物聯(lián)X的特征、相關(guān)的技術(shù)、面臨的挑戰(zhàn)和未來(lái)的市場(chǎng)機(jī)遇［4］?！ ?duì)比物聯(lián)X的最初概念以及不同的物聯(lián)X定義，本文認(rèn)為：任何物體依靠嵌入式系統(tǒng)技術(shù)擁有智能處理能力，借助傳感器技術(shù)獲得感知能力，利用ＲＦＩＤ技術(shù)具有智能識(shí)別和信息交互能力，通過(guò)互聯(lián)X和X絡(luò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)人與物、物與物
5、的自主信息溝通和交互，從而形成的可以連接萬(wàn)物的智能X絡(luò)，就是物聯(lián)X?！ 。澄锫?lián)X關(guān)鍵技術(shù) ?。常蔽锫?lián)X體系架構(gòu) 體系架構(gòu)是指導(dǎo)具體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要前提。物聯(lián)X應(yīng)用廣泛，系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)極易因角度的不同而產(chǎn)生不同的結(jié)果，因此本文從物聯(lián)X應(yīng)用的三大類(lèi)別來(lái)描述其體系架構(gòu)?！ 。常保被冢遥疲桑牡捏w系架構(gòu) ?。遥疲桑模ǎ遥幔洌椋铮疲颍澹瘢酰澹睿悖桑洌澹睿簦椋妫椋悖幔簦椋铮睿┦悄軌虬选拔铩备淖兂蔀椤爸悄芪铩钡募夹g(shù)，它的主要應(yīng)用是給移動(dòng)和非移動(dòng)物體貼上電子標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)各種跟蹤和管理［5］。它是穿孔卡、鍵
6、盤(pán)和條碼等應(yīng)用技術(shù)的延伸，但比條碼等技術(shù)自動(dòng)化、智能化程度高?；冢遥疲桑牡捏w系架構(gòu)由五大技術(shù)組成，分別是ＥＰＣ（電子產(chǎn)品碼）標(biāo)簽、ＲＦＩＤ標(biāo)簽閱讀器、ＡＬＥ中間件實(shí)現(xiàn)信息的過(guò)濾和采集、ＥＰＣＩＳ信息服務(wù)系統(tǒng)，以及信息發(fā)現(xiàn)服務(wù)（包括ＯＮＳ和ＰＭＬ），體系架構(gòu)圖見(jiàn)圖１。該體系架構(gòu)中ＯＮＳ（即對(duì)象命名服務(wù)ＯｂｊｅｃｔＮａｍｅＳｅｒｖｉｃｅ）主要處理電子產(chǎn)品碼與對(duì)應(yīng)的ＥＰＣＩＳ信息服務(wù)器地址的查詢和映射管理類(lèi)似于互聯(lián)X絡(luò)中已經(jīng)很成熟的域名解析服務(wù)（ＤＮＳ）。ＥＰＣ產(chǎn)品電子碼識(shí)別只是“標(biāo)簽”，所有關(guān)于產(chǎn)
7、品有用的信息都用ＰＭＬ（ＰｈｙｓｉｃａｌＭａｒｋｕｐＬａｎｇｕａｇｅ）來(lái)描述?；冢希危雍停校停?，企業(yè)對(duì)ＲＦＩＤ技術(shù)的應(yīng)用將由企業(yè)內(nèi)部的閉環(huán)應(yīng)用過(guò)渡到供應(yīng)鏈的開(kāi)環(huán)應(yīng)用上，實(shí)現(xiàn)真正的“物聯(lián)X”?！ 。常保不趥鞲蠿絡(luò)的體系架構(gòu) 無(wú)線傳感X絡(luò)ＷＳＮ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ）由分布在自由空間里的一組“自治的”無(wú)線傳感器組成，共同協(xié)作完成對(duì)特定周邊環(huán)境狀況的監(jiān)控，包括溫度、濕度、化學(xué)成分、壓力、聲音、位移、振動(dòng)、污染顆粒等［6］。ＷＳＮ中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)（或叫Ｍｏｔｅ）一般由一個(gè)無(wú)
8、線收發(fā)器、一個(gè)微控制器和一個(gè)電源組成。ＷＳＮ的研究大多還專(zhuān)注于X絡(luò)底層（包括非ＩＰ協(xié)議的ＺｉｇＢｅｅ、ＴｉｎｙＯＳ和基于ＩＰ的６ＬｏＷＰＡＮ等），以及電源的持久性等問(wèn)題，按照其目前的發(fā)展，ＷＳＮ離真正的“物聯(lián)X”還有一定距離，對(duì)像基于ＲＦＩＤ架構(gòu)中的ＯＮＳ和ＰＭＬ等物聯(lián)X層面問(wèn)題的研究還不夠。因此，商用的基于傳感X絡(luò)的應(yīng)用架構(gòu)還不成熟?！ 。常保郴冢停玻偷捏w系架構(gòu) ?。停玻停∕ａｃｈｉｎｅｔｏMａｃｈｉｎｅ）表示機(jī)器與機(jī)器之間的通信，也即非信息技術(shù)（ＩＴ）機(jī)器設(shè)備通過(guò)移動(dòng)通信X絡(luò)與其他設(shè)備
