物聯網技術基礎知識(存儲版)

　　

【正文】 物聯網控制子網關硬件實物圖 物聯網控制子網關工作方式 物聯網終端技術 (4) 物聯網終端實例 [3]物聯網智能藥盒 物聯網智能藥盒的遠程醫療架構圖 物聯網智能藥盒外形設計圖 物聯網的標準體系 物聯網標準體系 應用服務層標準 共性支撐標準 網絡傳輸層標準 感知控制層標準 物聯網標準體系可以根據物聯網技術體系的框架進行劃分，即分為網絡傳輸層標準、感知控制層標準、應用服務層標準及共性支撐標準，如下表所示。 ③ 云計算可以輕松實現不同設備間的數據與應用共享。 習題 2簡述物聯網的八層架構 ，并說明各個部分的作用是什么 ： WSN； Zigbee； WIFI； GPS； PLC； MEMS Zigbee的技術優勢所在 ZigBee協議與 ？它有什么特點？ GPS有哪幾部分組成 11. PLC（電力線通信）的關鍵技術是什么？ 習題 ？ ，它有什么作用？ ？ 習題解答 答： 物聯網包括物聯網感知層、物聯網網絡層、物聯網應用層。因此最好的 方法是通過某種程度的網關將信息進行過濾，協議轉換，信息壓縮加密 等等，使得信息更優化和安全的在公共網絡上傳遞。 答：見下圖： 習題解答 物聯網框架模型 習題解答 答：物聯網的支撐技術則融合了 RFID（射頻識別）、 WSN（無線傳感網絡） /ZigBee技術、傳感器技術、智能服務等多種技術： RFID是一種非接觸式自動識別技術，可以快速讀寫、長期跟蹤管理，在智能識別領域有著非?？春玫陌l展前景；以短距低功耗為特點的 WSN（無線傳感網絡） /ZigBee技術使得搭建無處不在的網絡變為可能；以MEMS為代表的傳感器技術拉近了人與自然世界的距離；智能服務技術則為發展物聯網的應用提供了服務內容。通常閱讀器與計算機相連 ，所讀取的標簽信息被傳送到計算機上，進行下一步處理。 GPS： GPS 是英文 Global Positioning System（ 全球定位系統 ）的簡稱，而其中文簡稱為 “球位系 ”， GPS是 20世紀 70年代由美國陸?？杖娐摵涎兄频男乱淮臻g衛星導航定位系統 。現場總線標準用于規定某個控制系統中一定數量的現場設備之間如何交換數據。 ？ 答： 智能空間應具備的基本要求可概括為 : 1)用戶及其攜帶的移動設備能方便地與智能空間進行交互 ,從而為用戶的日?；顒犹峁┓奖?。狹義云計算是指 IT基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源；廣義云計算是指服務的交付和使用 習題解答 模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。如果 沒有他的存在，傳感數據將無法送到指定位置， “物 ”的聯網將不復存在 . ？ 答：物聯網終端基本由外圍感知（傳感）接口，中央處理模塊和外部通訊接口三個部分組成，通過外圍感知接口與傳感設備連接，如 RFID讀卡器，紅外感 應器，環境傳感器等，將這些傳感設備的數據進行讀取并通過中央處理模塊處理后，按照網絡協議，通過外部通訊接口，如： GPRS模塊、以太網接口、 WIFI 等方式發送到以太網的指定中心處理平臺。 習題解答 物聯網終端技術：物聯網終端是物聯網中連接傳感網絡層和傳輸網絡層 ，實現采集數據及向網絡層發送數據的設備。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。 閱讀器 (Reader)：讀取 (或寫入 )電子標簽信息的設備，可設計 為手持式或固定式。 第八層分析與優 化層 ：在物聯網世界中，從信息的業務價值和 IT信息處理的角度看，它 與互聯網最大的不同就是信息和信息量。而目的就是為了使傳感器之間可以 互聯互通以及傳遞感應信息。技術是應用的基礎，沒有技術就無法成功實現應用，所以學好技術非常關鍵。 云計算 ? 計算有以下四個顯著特點： ① 云計算提供了最可靠、最安全的數據存儲中心，用戶不用再擔心數據丟失、病毒入侵等麻煩。 按照使用擴展性分類 主要包括單一功能終端和通用智能終端。 目前，物聯網終端，包括連接它的業務網關接入網 絡主要有兩大形式，即通過有線接入或者 移動 網無線接入。 2)要求設備尺寸多樣化、重量輕型化、功耗微小化、成本廉價化 。 智能空間 智能網絡空間技術 智能空間示意圖： 智能網絡空間技術 基本要求 (1) 基本要求 (2) 基本要求 (3) 基本要求 (4) 用戶及其攜帶的移動設備能方便地與智能空間進行交互 ,從而為用戶的日常活動提供方便 能自動捕獲和動態監測其中發生的活動 ,提供信息顯示和活動記錄 能對發生的特定事件做出合理反應并采取相應措施 對空間中的各種動態變化具有魯棒性和適應性 。 （ 6）微機電系統技術 MEMS的應用在不斷擴大。它涉及電子、機械、材料、物理學、化學、生物學、醫學等多種學科與技術，具有廣闊的應用前景。 正交頻分復用（ OFDM）技術，是一種并行數據傳輸系統，可以在同一電力線不同帶寬的信道上傳輸數據。 （ 4） GPS技術 GPS空間星座部分 GPS地面監控部分 用戶設備部分 (GPS接收機 ) 全球定位系統（ GPS） ?GPS組成 （ 4） GPS技術 定位精 度高 觀測時間短 應用廣泛 全天候 多功能 操作簡便 GPS特點 （ 4） GPS技術 ?GPS的應用 GPS應用范圍廣泛，在導航、跟蹤、精確測量方面，都有很大的應用。能在包括移動電話、 PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。 兩種結構如下圖所示： （ 2） WIFI技術 ?WIFI無線網絡結構： AdHoc拓撲結構 Infrastructure拓撲構 （ 2） WIFI技術 ?WIFI優點： ① 線電波的覆蓋范圍廣，基于藍牙技術的電波覆蓋范圍非常小，半徑大約只有 50英尺左右約合 15米 WiFi的半徑則可達 300英尺左右約合 100米。 ZigBee的應用領域 下圖表示： ZigBee的典型應用 WIFI技術 藍牙技術 GPS技術 PLC(電力線通信 )技術 常見的組網技術 現場總線技術 （ 1）現場總線技術 ? 現場總線控制系統技術是 20 世紀 80 年代中期在國際上發展起來的一種嶄新的工業控制技術。 WSN/ZigBee技術 （ 2） WSN/ZigBee無線數據傳輸網絡描述 ? 每個 ZigBee網絡節點本身可以作為監控對象 ?可以自動中轉別的網絡節點傳過來的數據資料 ?每一個 ZigBee網絡節點（ FFD）還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個不成單網絡的孤立子節點（ RFD）無線連接。 WSN/ZigBee技術 （ 2） WSN/ZigBee無線數據傳輸網絡描述 在交換數據的網絡中，有三種典型的設備類型 : （ i）協調器 （ ii）路由器和 （ iii）終端設備。當中包括 7位推廣委員，半導體生產商、無線技術供應商及代工生產商。 ?食品： 水果，蔬菜，生鮮，食品等保鮮度管理。 RFID技術 （ 1） RFID介紹 ? RFID是射頻識別技術的英文 (Radio Frequency Identification)的縮寫，射頻識別技術是 20世紀 90年代開始興起并逐漸走向成熟的一種自動識別技術，射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合 (交變磁場或電磁場 )實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術?？梢圆捎?IPv4或者 IPv6的協議?！? 物聯網的八層架構 ? 第一層：傳感器 /執行器層 物聯網中任何一個物體都要通過感知設備獲取相關信息以及傳遞感應到的信息給所有需要的設備或系統。這些網絡有可能基于公開協議，比如 IP地址，也有可能基于一些私有協議。 物聯網的八層架構 ? 第七層：應用層 應用層包括了各種不同業務或者服務所需要的應用處理系統。 RFID技術 ? 低頻 30KHZ300KHZ ? 中頻 3MHZ30MHZ ? 高頻 300MHZ3GHZ RFID 的工作頻率 讀寫功能 有源 /無源 調制方式 ?主動式 (Active tag) ?被動式 (Active tag) ?只讀卡（ RO） ?一次寫入多次讀出卡 (WORM) ?可讀寫寫卡 (RW)