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《物聯(lián)網關鍵技術研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、物聯(lián)網關鍵技術研究１引言 “物聯(lián)X”被稱為繼計算機、互聯(lián)X之后，世界信息產業(yè)的第三次浪潮，被看作信息領域一次重大的發(fā)展和變革機遇，世界各國爭相制定發(fā)展戰(zhàn)略［１］。物聯(lián)X歐盟委員會認為，物聯(lián)X的發(fā)展應用將在未來５～１５年中為解決現(xiàn)代社會問題帶來極大貢獻，一些發(fā)達國家紛紛出臺物聯(lián)X發(fā)展計劃，進行相關技術和產業(yè)的前瞻布局［２］。２００９年１１月，物聯(lián)X被確定為我國今后７大戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一。北京已啟動物聯(lián)X５年規(guī)劃，規(guī)劃建成首個物聯(lián)X應用資源共享服務、信息交換、傳感信息X絡、超級計算和云計算中心等共
2、性基礎支撐平臺，完成政府、社會、企業(yè)三方面幾十個示范應用園區(qū)。同時，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，將全力進軍物聯(lián)X。國內專家預測，“物聯(lián)X產業(yè)將是下一個萬億元級規(guī)模的產業(yè)，甚至超過互聯(lián)X３０倍，潛力無窮”［３］?！ ∪欢w而言，目前無論國內還是國外，物聯(lián)X的研究和開發(fā)都還處于起步階段，還沒有進入成熟商用階段。我國物聯(lián)X的研究和發(fā)展更是偏重于應用方案和終端設備等上層應用上，包括國家級示范基地的無錫，還有上海、杭州、蘇州等地，都局限在應用領域，如高鐵物
3、聯(lián)X應用等；與發(fā)達國家相比，我國主要的差距是在硬件方面，如傳感器、微電子機械系統(tǒng)（ＭＥＭＳ）及傳感器X絡領域的基礎技術創(chuàng)新，對物聯(lián)X系統(tǒng)模型、體系架構和關鍵技術也還缺乏清晰化的界定和研究。因此，本文綜述了物聯(lián)X領域目前的研究狀況，從物聯(lián)X概念、體系架構、關鍵技術等方面，對物聯(lián)X研究的技術基礎以及關鍵問題進行論述和研究?！ 。参锫?lián)X概念 ?。保梗梗鼓昝绹槭±砉W院（ＭＩＴ）的自動識別中心（Ａｕｔｏ－ＩＤＬａｂｓ）首先提出物聯(lián)X的概念——把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯(lián)X連接起來，實現(xiàn)智
4、能化識別和管理。２００５年國際電信聯(lián)盟ＩＴＵ在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（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、相關的技術、面臨的挑戰(zhàn)和未來的市場機遇［4］?！ Ρ任锫?lián)X的最初概念以及不同的物聯(lián)X定義，本文認為：任何物體依靠嵌入式系統(tǒng)技術擁有智能處理能力，借助傳感器技術獲得感知能力，利用ＲＦＩＤ技術具有智能識別和信息交互能力，通過互聯(lián)X和X絡通信技術實現(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物的智能X絡，就是物聯(lián)X?！ 。澄锫?lián)X關鍵技術 ?。常蔽锫?lián)X體系架構 體系架構是指導具體系統(tǒng)設計的首要前提。物聯(lián)X應用廣泛，系統(tǒng)規(guī)劃和設計極易因角度的不同而產生不同的結果，因此本文從物聯(lián)X應用的三大類別來描述其體系架構?！ 。常保被冢遥疲桑牡捏w系架構 ?。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，它的主要應用是給移動和非移動物體貼上電子標簽，實現(xiàn)各種跟蹤和管理［5］。它是穿孔卡、鍵
6、盤和條碼等應用技術的延伸，但比條碼等技術自動化、智能化程度高?；冢遥疲桑牡捏w系架構由五大技術組成，分別是ＥＰＣ（電子產品碼）標簽、ＲＦＩＤ標簽閱讀器、ＡＬＥ中間件實現(xiàn)信息的過濾和采集、ＥＰＣＩＳ信息服務系統(tǒng)，以及信息發(fā)現(xiàn)服務（包括ＯＮＳ和ＰＭＬ），體系架構圖見圖１。該體系架構中ＯＮＳ（即對象命名服務ＯｂｊｅｃｔＮａｍｅＳｅｒｖｉｃｅ）主要處理電子產品碼與對應的ＥＰＣＩＳ信息服務器地址的查詢和映射管理類似于互聯(lián)X絡中已經很成熟的域名解析服務（ＤＮＳ）。ＥＰＣ產品電子碼識別只是“標簽”，所有關于產
7、品有用的信息都用ＰＭＬ（ＰｈｙｓｉｃａｌＭａｒｋｕｐＬａｎｇｕａｇｅ）來描述?；冢希危雍停校停蹋髽I(yè)對ＲＦＩＤ技術的應用將由企業(yè)內部的閉環(huán)應用過渡到供應鏈的開環(huán)應用上，實現(xiàn)真正的“物聯(lián)X”?！ 。常保不趥鞲蠿絡的體系架構 無線傳感X絡ＷＳＮ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ）由分布在自由空間里的一組“自治的”無線傳感器組成，共同協(xié)作完成對特定周邊環(huán)境狀況的監(jiān)控，包括溫度、濕度、化學成分、壓力、聲音、位移、振動、污染顆粒等［6］。ＷＳＮ中的一個節(jié)點（或叫Ｍｏｔｅ）一般由一個無
8、線收發(fā)器、一個微控制器和一個電源組成。ＷＳＮ的研究大多還專注于X絡底層（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，對像基于ＲＦＩＤ架構中的ＯＮＳ和ＰＭＬ等物聯(lián)X層面問題的研究還不夠。因此，商用的基于傳感X絡的應用架構還不成熟。 ?。常保郴冢停玻偷捏w系架構 ?。停玻停∕ａｃｈｉｎｅｔｏMａｃｈｉｎｅ）表示機器與機器之間的通信，也即非信息技術（ＩＴ）機器設備通過移動通信X絡與其他設備
