淺析物聯網技術及應用(畢業論文)(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 IOT作為新一代的信息技術，必將給我們帶來更多的新型服務體系的，縮小我們賴以生存的家園 地球村。 物聯網的起源 在 1998年，由美國麻省理工大學的 Sarma、 Brock、 Siu三人提出將互聯網絡化信息技術與射頻識別技術（ Radio Frequency Identification， RFID）二者相結合，可利用將 全球統一的物品編碼（ Electronic Product Code， EPC）當做識別物品標識編號及利用 RFID實現自動化的物品與互聯網之間的鏈接，可在何時何地實現對各種物品的識別和管理。 吉列和寶潔在 1999年時在美國麻省理工大學成立了 AutoID Center組織。而英國、日本、澳大利亞、瑞士和中國及韓國這 6所知名學府在其后幾年里也陸續加入了 AutoID Center組織，分別對 IOT進行了各國分層次的研究方案，各國的系統化研究活動得到了開展， 6國經過了系統化的研究后并討論出了最原始的IOT的系 統架構。 國際物品編碼組織是在 2020年 11 月 1日，出資正式提出接管了 EPC 系統，并成立了 EPC Global組織來維修與號召。而原來的 6所知名學府的 AutoID也被分到 EPC Global下的技術組，再次經過嚴密的討論得出了之后的 IOT系統架構。 物聯網發展的背景 為了跟上未來發展的步伐及防止造成不必要的經濟損失，不得不提出發展 IOT技術，來適應時代發展的需求。 傳感技術的發展： ◆ 伴隨著微電子科技的發展，人類的生活、生產、管理等各方面的各種傳感器應用已經較成熟。 2 經濟危機的助手： ◆ 源于經濟長波理論，由于近幾年的經濟危機讓我們不得不面臨著緊迫的抉擇，發展 IOT 技術將成為推動下一個經濟增長的特殊的助手。 網絡接入、信息處理能力提升： ◆ 由于網絡接入的多樣化、 IP 的寬帶不斷的升級以及計算機的軟件系統不斷的提升，大大地提高了信息的海量收集和運行速率的能力水平。 3 第二章 物聯網的關鍵技術 物聯網的關鍵技術 當前的 IOT主要關鍵性技術包括：感知事物的傳感器網絡技術、聯系事物的組網和互聯技術、 判別事物位置的全球定位系統、思考事物的 智能技術、認識事物的射頻識別技術 RFID 以及提高事物性能的新材料技術。 以下分別介紹各個關鍵技術的相關信息： 傳感器網絡技術 目前的傳感器可以將接收到的重要信息隨時隨地的傳遞給其它裝置。伴隨著科技的飛越快速發展，傳感器將實現智能化、微型化、信息化及網絡化的發展模式。傳感器的主要功能是實現感受外部的有用信息的動態變化，可探測、識別相應的信號，感知物質的組成成分。 組網和互聯技術 傳感器組網和互聯技術是實現 IOT功能的重要技術環節，研究方向包含架構新型分布式無線傳感網絡組網結 構、基于分布式動態分組技術、可靠性高的 IOT單元冗余技術、無縫鏈接斷開和網絡自平衡技術。 全球定位系統 全球衛星定位系統主要是通過連接衛星及地面基站設備，利用導航技術可進行精確地測時及測距來尋找到物體的具體地理位置。全球衛星定位系統主要是由空間部分、地面控制部分和用戶設備等技術設備部分組成。 智能技術 智能技術主要的研究的內容有人工智能化理念、高級的人機交互理念技術與系統、智能化控制技術與系統及智能信號的有效處理。當在物體中植入相關智能化的體系時，是可以完成一些自己預想的功能 ，進行一系列的主動或者被動的與人聯系交流。 4 射頻識別技術 RFID RFID 可以識別高速運動的物體，在同一時間多個標簽可以被辨別，操作迅速便于運行。 RFID 技術的應用是可以不需要人為的干預就能實現在某種嚴重的環境中分析相關數據信息來進行識別操作。 新材料技術 IOT新材料技術的主要研究內容有小型化的納米技術、高可靠性的抗氧化技術和功耗低的集成電路技術。具有的特點是比傳統材料的性能更完善，更耐用。 物聯網技術的特點 全面的感知：采用相關的 RFID、傳感器、二維碼等可以隨意地對物體的動態信息進行采集。 可靠的傳輸：通過網絡信息將感知的各類信息進行實時可靠的動態傳送。 智能化處理：利用先進的計算機的工作平臺技術，可對大量的數據及時的進行信息控制來達到人與物、物與物之間的溝通識別的目的。 物聯網技術存在的主要問題及解決方案 目前 IOT存在的首要問題是安全問題， IOT的安全問題主要是指當 IOT出現了被攻擊、數據被篡改等現象時并導致其出現了與所期望的功能產生不一致的情況時，或者當 IOT 不再發揮自身應有的響應功能時，就有可能 IOT 的安全產生了問題，亟需得到解決方案。 將經濟狀況、社會交際活動、戰略性基礎的設施資源和人們的生活各方面等相關重要信息都登記在網絡上有所記錄，可是由于以上的信息在理論上都是透明的，公開的。萬一遭受到攻擊或者發生刪改將面臨著安全和隱私的外泄，嚴重的話可能將造成電網的癱瘓、交通指揮的失控、工廠停產或待產等惡性循環的后果會造成人民財產巨額損失。所以實現信息安全和網絡安全不僅僅是 IOT 大規模應用的必要條件之一，也是 IOT的應用系統走向成熟的重要標志之一。 5 解決方案 當我們的信息 被他人竊取的時候，我們該怎么辦呢？難道要縛以待斃嗎？不是的，目前的 IOT 的技術雖然存在著不可估量的風險、安全受到威脅、網絡極易被他人攻擊，但我們可以通過實施以下的解決方案，降低安全問題的風險，保障用戶的信息的隱秘性，減少被攻擊的可能。 第一，可建立對 IOT的保密性進行加密和管理機制的完善； 第二，對 IOT的訪問機制進行控制來維護網絡系統的正常運行； 第三，為了解決 IOT 的異常行為，存在有惡意潛入的狀態導致無法進行網絡運行，建立出容侵容錯的體系； 第四，為了建立內部節點間的真實有效性，我們可以通過完善 感知層的鑒別體系機制； 第五，為了保障信息的安全性、保密性以及準確性，可以建立安全數據的融合體系機制； 第六，解決在網絡中的抗擊性的相關問題，建立完善好安全路由的體系機制。 以上的解決方案的措施，研究人員在科研方面不斷的研究發展，來保障 IOT的安全信息不外露。當然，就目前來講，雖然 IOT 的發展并不成熟，但是足以可以看出 IOT的發展能帶動下一個經濟周期的發展，提供不竭的動力。 6 第三章 物聯網的各個應用領域 在家庭中的應用 隨著 IOT技術的不斷發展與應用，現今的數字化已開始 步入家家戶戶，數字化家庭是體現出了一個城市信息化的重要標識。如今在互聯網科技的飛躍快速發展下，家庭網絡化體現出更多的系統化的需求。家庭網絡化所包含的各類消費電子的產品、通信的產品、信息家電化、智能煤水電以及智能家居等設備的應用，這些應用都是需要通過連接不同