物聯網技術基礎知識(更新版)

　　

【正文】 地計算機或遠程服務器中，企業數據中心的運行將更與互聯網相似。 按照使用場合分類 主要包括以下三種：固定終端，移動終端和手持終端。 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。 6)與智能空間相結合的物理范圍，形成了所謂的“廣域智能空間”。按照美國國家標準和技術學會（ NIST）給出的定義，智能空間是“一個嵌入了計算、信息設備和多模態的傳感器的工作空間，其目的是使用戶能非常方便地在其中訪問信息和獲得計算機的服務來高效地進行單獨工作和與他人的協同工作” 。片上實驗室 39。 （ 6）微機電系統技術 ? 目前 MEMS市場的主導產品為 壓力傳感器、加速度計、微 陀螺儀 、墨水噴咀和硬盤驅動頭等。 （ 5） PLC(電力線通信 )技術 ?電力線通信概述 目前高速 PLC已可傳輸高達 45 Mb/s的數據 ,而且能同時傳輸數據、語音、視頻和電力 ,有可能帶來“四網合一”的新趨勢。 （ 3）藍牙技術 藍牙產品： 主要應用在手機、掌上計算機、耳機、數字照相機、數字攝像機、汽車套件等 藍牙技術的應用 藍牙系統： 可以嵌入微波爐、洗衣機、電冰箱、空調機等傳統家用電器 （ 4） GPS技術 ?GPS概述 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 ”。因而，它可以在特定的區域和范圍內發揮對 3G的重要補充作用， WiFi技術與 3G技術相結合將具有廣闊的發展前景。 ? IEEE IEEE ，最高帶寬為11Mbps，在信號較弱或有干擾的情況下，帶寬可調整為 、 2Mbps和 1Mbps，帶寬的自動調整，有效地保障了網絡的穩定性和可靠性。 WSN/ZigBee技術 （ 4） ZigBee的應用領域 Zigbee技術的目標就是針對工業，家庭自動化，遙測遙控，汽車自動化、農業自動化和醫療護理等，例如燈光自動化控制，傳感器的無線數據采集和監控，油田，電力，礦山和物流管理等應用領域。 WSN/ZigBee技術 （ 2） WSN/ZigBee無線數據傳輸網絡描述 圖所示展示了一個示例網絡，它具有ZigBee 協調器（菱形），路由器（矩形）和終端節點（圓形）。同時， ZigBee采用了 MAC技術和DSSS（直擴序列調制）技術，能夠實現高可靠、大規模網絡傳輸。 這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式傳遞信息，并構成了群體中的通信網絡。 ?服裝業：自動化生產，倉儲管理，品牌管理，單品管理，渠道管理。物聯網的信息來源廣闊，信息是海量的，在這種情況下如何利用信息更好地為我們服務，就是基于信息分析和優化的基礎之上。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。第 3章 物聯網技術基礎 第 3章 物聯網技術基礎 上一章分析了物聯網的幾個案例應用，從中我們可以看到物聯網的主要支撐技術： ? M2M技術 ? RFID技術 ? WSN技術 ? PLC技術等等 . 本章將從以下四個方面來介紹物聯網的基礎技術 物聯網 三個層次 八層構建 四大支撐 技術 兩個技術 范疇 第 3章 物聯網技術基礎 物聯網的三個層次 3 應用層 2 網絡層 1 感知層 物聯網的三個層次 相應的技 術體系 應用層技術 感知層技術 網絡層技術 與各層相應的技術 物聯網的八層架構 ? IBM大中華區首席技術官、 IBM中國研究院院長李實恭在接受 談到，“物聯網的重點在于這個“網”字，如果只有物沒有網，那未來將是非常可怕的現象。 物聯網的八層架構 ? 第三層：傳感網關層 物聯網世界里的對象和信息量將會是巨大的，五花八門的，這些信息直接傳遞給所需要的系統，那么將會對網絡造成巨大的壓力和不必要的資源浪費。 物聯網的八層架構 ? 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。 ?制造業：生產數據的實時監控，質量追蹤，自動化生產。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。 （ 2） WSN/ZigBee無線數據傳輸網絡描述 WSN/ZigBee技術 ZigBee是采用數據幀的概念，每個無線幀包括了大量無線包裝，包含了大量時間、地址、命令、同步等信息，真正的數據信息只占很少部分，且這正是 ZigBee可以實現網絡組織管理、實現高可靠傳輸的關鍵。協調器節點選擇一個信道和一個網絡標識符（也叫 PAN ID），然后啟動一個網絡。 ? 高安全 ? 免執照 頻段 。 （ 1）現場總線技術 ? 下圖例舉了幾種主要現場總線的應用范圍 （ 2） WIFI技術 ?基本概念 ? WiFi全稱 Wireless Fidelity，又稱 標準。可以說只有各種接入手段相互補充使用才能帶來經濟性、可靠性和有效性。 圖 藍牙標志與藍牙耳機 （ 3）藍牙技術 ?藍牙技術系統參數和技術指標 （ 3）藍牙技術 ?藍牙技術的特點 ； 2. 全球范圍適用，使用頻段無需申請； 、低功耗和低輻射； 、抗干擾性和穩定性強； 5. 可以建立臨時性的對等連接，支持點對多的通信方式； （ 3）藍牙技術 藍牙模塊如下圖所示： （ 3）藍牙技術 文件傳輸 Inter網橋 局域網接入 三合一電話 (three in one phone) 終端耳機 應用模型 ?藍牙技術的應用 藍牙 SIG（藍牙技術聯盟）定義以下幾種基本的應用模型。 GPS前景 提高生產力、作業效率、科學水平以及人們的生活質量 Company Logo （ 5） PLC(電力線通信 )技術 主要形式（之一） 在中高壓輸電網 (35 kV以上 )上通過電線載波機利用較低的頻率(9~490 kHz) 傳送數據或話音 低速 PLC 高速 PLC 在低壓 (220 V)領域 ,PLC技術首先用于負荷控制、遠程抄表和家居自動化 ,其傳輸速率一般為 200 b/s或更低 利用低壓電力線傳輸速率在 1 Mb/s以上的電力線信技術 ?電力線通信概述 電力線通信 (Power Line Communication)技術簡稱 PLC,是指利用電力線傳輸數據和話音信號的一種通信方式。 ? MEMS是在融合多種微細加工技術，并應用現代信息技術的最新成果的基礎上發展起來的高科技前沿學科。推動第四輪商業化的其它應用包括一些面向射頻無源元件、在硅片上制作的音頻、生物和神經元探針，以及所謂的 39。 ? 到目前為止 ,尚未形成明確定義。 5)系統具有適應性 ,能提供便捷性的應用 。 ? 智能空間中的系統軟件主要有兩個基本特點 :物理集成 (physical integration)和自發互操作 (spontaneous interoperation)。 物聯網終端技術 （ 2）物聯網終端的分類 按照行業應用分類 主要包括工業設備檢測終端，設施農業檢測終端，物流 RFID識別終端，電力系統檢測終端，安防視頻監測終端等。 云計算 ? 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模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務 ? 云計算（ Cloud Computing）是網絡計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物。 IaaS(Infrastructureasa Service)：基礎設施即服務。傳感器 /執行器層是最直接與周圍物體接觸的域。 第五層應用網關層 ：在 傳輸過程中為了更好地利用網絡資源以及優化信息處理過程，設置局部 或者區域性的應用網關。電子標簽中一般保存有約定格式的電子數據，在實際應用中，電子標簽附著在待識別物體的表面。傳感器、感知對象和觀察者構成了無線傳感器網絡的三個要素。 MEMS： MEMS（ MicroElectroMechanical Systems）是微機電系統的縮寫 MEMS主要包括微型機構、微型傳感器、微型執行器和相應的處理電路等幾部分，它是在融合多種微細加工技術，并應用現代信息技術的最新成果的基礎上發展起來的高科技前沿學科。其中 OFDM以它獨特的優點在寬帶、高速電力線通信中成為最有吸引 力的技術，它成功地解決了電力線通信技術中的大部分問題。 4)對空間中的各種動態變化具有魯棒性和適應