物聯(lián)網(wǎng)的簡介課件

※物聯(lián)網(wǎng)的簡介※物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展※物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架※物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)※物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品應(yīng)用※實驗室裝置※物聯(lián)網(wǎng)的簡介1一、物聯(lián)網(wǎng)的簡介“物聯(lián)網(wǎng)概念”是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎(chǔ)上，將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間，進行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)概念。其定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。

物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)這個詞，國內(nèi)外普遍公認的是MITAuto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時最早提出來的。在2005年國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的同名報告中，物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。一、物聯(lián)網(wǎng)的簡介“物聯(lián)網(wǎng)概念”是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎(chǔ)2二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1、國外的發(fā)展?fàn)顩r目前，國外對物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、應(yīng)用主要集中在美、歐、日、韓等少數(shù)國家，其最初的研發(fā)方向主要是條形碼、RFID等技術(shù)在商業(yè)零售、物流領(lǐng)域應(yīng)用，而隨著RFID、傳感器技術(shù)、近程通信以及計算技術(shù)等的發(fā)展，近年來其研發(fā)、應(yīng)用開始拓展到環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)療、智能基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域。二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1、國外的發(fā)展?fàn)顩r目前，國外對物聯(lián)網(wǎng)的研3美國：2009年1月，在奧巴馬總統(tǒng)與美國工商界領(lǐng)袖舉行的一次會議上，IBM首席執(zhí)行官彭明盛提出了"智慧地球"概念，并建議美國政府投資新一代智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。奧巴馬對此給予積極回應(yīng)："經(jīng)濟刺激資金將會投入到寬帶網(wǎng)絡(luò)等新興技術(shù)中去，毫無疑問，這就是美國在21世紀(jì)保持和奪回競爭優(yōu)勢的方式。"這將"智慧地球"提升為國家層級的發(fā)展戰(zhàn)略，將"新能源"和"物聯(lián)網(wǎng)"列為振興經(jīng)濟的兩大武器，從而引起全球的廣泛關(guān)注。同時，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)引發(fā)全美工商界的高度關(guān)注，并認為"智慧地球"有望成為又一個"信息高速公路"計劃，從而在世界范圍內(nèi)引起轟動。美國：2009年1月，在奧巴馬總統(tǒng)與美國工商界領(lǐng)袖舉行的一次4歐盟：歐盟制定了"歐洲行動計劃"，科學(xué)規(guī)劃未來發(fā)展路線。歐盟早在2006年就成立工作組，專門進行RFID技術(shù)研究，并于2008年發(fā)布《2020年的物聯(lián)網(wǎng)--未來路線》。2009年6月，歐盟委員會向歐盟議會、理事會、歐洲經(jīng)濟和社會委員會及地區(qū)委員會遞交了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》對物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展以及重點研究領(lǐng)域給出了明確的路線圖，確保歐洲在建構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)過程中起主導(dǎo)作用。2009年10月，歐盟委員會以政策文件的形式對外發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，提出要讓歐洲在基于互聯(lián)網(wǎng)的智能基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展上領(lǐng)先全球，除了通過ICT研發(fā)計劃投資4億歐元，啟動90多個研發(fā)項目以提高網(wǎng)絡(luò)智能化水平外，歐盟委員會還將于2011年～2013年間每年新增2億歐元進一步加強研發(fā)力度，同時拿出3億歐元專款，專門支持物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)公私合作短期項目建設(shè)。歐盟：歐盟制定了"歐洲行動計劃"，科學(xué)規(guī)劃未來發(fā)展路線。歐盟5日本：上世紀(jì)90年代中期以來，日本政府相繼制定了e-japan、u-japan、i-japan等多項國家信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，從大規(guī)模開展信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)入手，穩(wěn)步推進，不斷拓展和深化信息技術(shù)的應(yīng)用，以此帶動本國社會、經(jīng)濟發(fā)展。其中，日本的u-japan、i-japan戰(zhàn)略與當(dāng)前提出的物聯(lián)網(wǎng)概念有許多共通之處。2009年7月日本IT戰(zhàn)略本部頒布了日本新一代的信息化戰(zhàn)略--“i-Japan”戰(zhàn)略，并于2009年8月日本又將“u-Japan”升級為“i-Japan”戰(zhàn)略，提出“智慧泛在”構(gòu)想，將傳感網(wǎng)列為其國家重點戰(zhàn)略之一，致力于構(gòu)建一個個性化的物聯(lián)網(wǎng)智能服務(wù)體系，充分調(diào)動日本電子信息企業(yè)積極性，確保日本在信息時代的國家競爭力始終位于全球第一陣營。日本政府希望通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，減輕由于人口老齡化所帶來的醫(yī)療、養(yǎng)老等社會負擔(dān)。日本：上世紀(jì)90年代中期以來，日本政府相繼制定了e-japa6韓國：韓國政府自1997年起出臺了一系列推動國家信息化建設(shè)的產(chǎn)業(yè)政策，包括RFID先導(dǎo)計劃、RFID全面推動計劃、USN領(lǐng)域測試計劃等。韓國政府持續(xù)推動各項相關(guān)基礎(chǔ)建設(shè)、核心產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展，RFID/USN（傳感器網(wǎng)）就是其中之一。繼日本提出u-Japan戰(zhàn)略后，韓國也在2006年確立了u-Korea戰(zhàn)略，并制定了詳盡的"IT839戰(zhàn)略"，重點支持泛在網(wǎng)建設(shè)。u-Korea旨在建立無所不在的社會（UbiquitousSociety），也就是在民眾的生活環(huán)境里布建智能型網(wǎng)絡(luò)（如IPv6、BcN、USN）、最新的技術(shù)應(yīng)用，讓民眾可以隨時隨地享有科技智慧服務(wù)。2009年10月，韓國通信委員會出臺了《物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建基本規(guī)劃》，將物聯(lián)網(wǎng)市場確定為新增長動力。該規(guī)劃提出，到2012年實現(xiàn)"通過構(gòu)建世界最先進的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實施，打造未來廣播通信融合領(lǐng)域超一流信息通信技術(shù)強國"的目標(biāo)，并確定了構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、營造物聯(lián)網(wǎng)擴散環(huán)境等4大領(lǐng)域、12項詳細課題。韓國：韓國政府自1997年起出臺了一系列推動國家信息化建設(shè)的72、國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r目前，我國的無線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了城鄉(xiāng)，從繁華的城市到偏僻的農(nóng)村，從海島到珠穆朗瑪峰，到處都有無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。無線網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，安置在動物、植物、機器和物品上的電子介質(zhì)產(chǎn)生的數(shù)字信號可隨時隨地通過無處不在的無線網(wǎng)絡(luò)傳送出去?！霸朴嬎恪奔夹g(shù)的運用，使數(shù)以億計的各類物品的實時動態(tài)管理變得可能。而在“物聯(lián)網(wǎng)”這個全新產(chǎn)業(yè)中，我國的技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列，具有重大的影響力。中科院早在1999年就啟動了傳感網(wǎng)研究，與其它國家相比具有同發(fā)優(yōu)勢。該院組成了2000多人的團隊，先后投入數(shù)億元，在無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微型傳感器、傳感器終端機、移動基站等方面取得重大進展，目前已擁有從材料、技術(shù)、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域，中國與德國、美國、韓國一起，成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國之一。2、國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r目前，我國的無線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了城8

2009年８月７日，溫家寶總理在江蘇無錫調(diào)研時，對微納傳感器研發(fā)中心予以高度關(guān)注，提出了把傳感網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)在無錫、輻射全國的想法。溫家寶總理指出“在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術(shù)”，“在國家重大科技專項中，加快推進傳感網(wǎng)發(fā)展”，“盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫‘感知中國’中心”。江蘇省委省政府接到指示后認真落實總理的要求，熱情擁抱“物聯(lián)網(wǎng)”，突出抓好平臺建設(shè)和應(yīng)用示范工作，并迅速形成了研發(fā)安全感與產(chǎn)業(yè)突破的先發(fā)優(yōu)勢。無錫市則作出部署：舉全市之力，搶占新一輪科技革命制高點，把無錫建成傳感網(wǎng)信息技術(shù)的創(chuàng)新高地、人才高地和產(chǎn)業(yè)高地。2009年，無錫傳感網(wǎng)中心的傳感器產(chǎn)品在上海浦東機場和上海世博會被成功應(yīng)用。多種傳感手段組成一個協(xié)同系統(tǒng)后，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。由于效率高于美國和以色列的防入侵產(chǎn)品，國家民航總局正式發(fā)文要求，全國民用機場都要采用國產(chǎn)傳感網(wǎng)防入侵系統(tǒng)。2009年８月７日，溫家寶總理在江蘇無錫調(diào)研時，對微納9三、物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架圖物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架三、物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架圖物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架10基于ITU的架構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系框架包括感知層技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)、應(yīng)用層技術(shù)和公共技術(shù)。(1)感知層：數(shù)據(jù)采集和感知主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，包括各類物理量、標(biāo)識、音頻、視頻數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術(shù)。傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)和協(xié)同信息處理技術(shù)實現(xiàn)傳感器、RFID等數(shù)據(jù)采集技術(shù)所獲取數(shù)據(jù)的短距離傳輸、自組織組網(wǎng)以及多個傳感器對數(shù)據(jù)的協(xié)同信息處理過程。(2)網(wǎng)絡(luò)層：實現(xiàn)更加廣泛的互聯(lián)功能，能夠把感知到的信息無障礙、高可靠、高安全地進行傳送，這需要傳感器網(wǎng)絡(luò)與移動通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合。雖然這些技術(shù)已較成熟，基本能滿足物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸要求；但是，為了支持未來物聯(lián)網(wǎng)新的業(yè)務(wù)特征，現(xiàn)在傳統(tǒng)傳感器、電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)可能需要做一些優(yōu)化?；贗TU的架構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系框架包括感知層技術(shù)、網(wǎng)11(3)應(yīng)用層：主要包含應(yīng)用支撐平臺子層和應(yīng)用服務(wù)子層。其中應(yīng)用支撐平臺子層用于支撐跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通等功能；應(yīng)用服務(wù)子層包括智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物流、智能電力、環(huán)境監(jiān)測和工業(yè)監(jiān)控等行業(yè)應(yīng)用。(4)公共技術(shù)：公共技術(shù)不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的某個特定層面，而是與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的三層都有關(guān)系，它包括標(biāo)識與解析、安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理和QoS管理。(3)應(yīng)用層：主要包含應(yīng)用支撐平臺子層和應(yīng)用服務(wù)子層。其中12四、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)主要需要四項關(guān)鍵性應(yīng)用技術(shù)：①標(biāo)簽物品的RFID技術(shù)②感知事物的無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)③思考事物的智能技術(shù)④微縮事物的納米技術(shù)㈠RFID技術(shù)：RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、通信等技術(shù)相結(jié)合，可實現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享。四、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)主要需要四項關(guān)鍵性應(yīng)用技術(shù)：㈠R13一般的RFID系統(tǒng)由射頻識別標(biāo)簽、射頻讀寫器和計算機通信網(wǎng)絡(luò)3部分組成（如圖所示），在實際應(yīng)用中還需要其他硬件和軟件的支持。一般的RFID系統(tǒng)由射頻識別標(biāo)簽、射頻讀寫器和計算機通信網(wǎng)絡(luò)14射頻識別標(biāo)簽：由耦合元件及芯片組成，存儲著需要被識別物品的相關(guān)信息，通常被放置在需要識別的物品的表面，它所存儲的信息通?？杀簧漕l讀寫器通過非接觸讀/寫獲取，每個標(biāo)簽具有全球唯一的識別號（ID），無法修改、無法仿造，這樣提供了安全性。射頻讀寫器：射頻讀寫器是可以利用射頻技術(shù)讀/寫射頻識別標(biāo)簽信息的設(shè)備。讀?。ɑ?qū)懭耄?biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式。閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達到自動識別物體的目的。通常閱讀器與計算機相連，所讀取的標(biāo)簽信息被傳送到計算機上，進行下一步處理。射頻識別標(biāo)簽：射頻讀寫器：15

RFID工作原理如下：（1）無線電載波信號經(jīng)過射頻讀寫器的發(fā)射天線向外發(fā)射（2）當(dāng)射頻識別標(biāo)簽進入發(fā)射天線的作用區(qū)域時，射頻識別標(biāo)簽就會被激活，經(jīng)過天線將自身信息的數(shù)據(jù)發(fā)射出去；（3）射頻識別標(biāo)簽發(fā)出的載波信號被接收天線接收，并經(jīng)過天線的調(diào)節(jié)器傳輸給讀寫器。對接收到的信號，射頻讀寫器進行解調(diào)解碼后再傳送到后臺的電腦控制器；（4）該標(biāo)簽的合法性由電腦控制器根據(jù)邏輯運算進行判斷，針對不同的設(shè)定作出相應(yīng)的處理和控制；（5）按照電腦發(fā)出的指令信號，控制執(zhí)行機構(gòu)進行運作；（6）計算機通信網(wǎng)絡(luò)通過將各個監(jiān)控點連接起來，形成總控信息平臺，根據(jù)實際不同的項目要求可以設(shè)計各不相同的相應(yīng)軟件來完成需要達到的功能。RFID工作原理如下：16物聯(lián)網(wǎng)的簡介17RFID按應(yīng)用頻率的不同分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）、微波（MW）。表是RFID主要頻段標(biāo)準(zhǔn)及特性。RFID按應(yīng)用頻率的不同分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高18㈡無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：無線傳感網(wǎng)(WSN)是集分布式信息采集、傳輸和處理技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，以其低成本、微型化、低功耗和靈活的組網(wǎng)方式、鋪設(shè)方式以及適合移動目標(biāo)等特點受到廣泛重視。物聯(lián)網(wǎng)正是通過遍布在各個角落和物體上的形形色色的傳感器以及由它們組成的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，來感知整個物質(zhì)世界的。目前，面向物聯(lián)網(wǎng)的傳感網(wǎng)，主要涉及以下幾項技術(shù)。

(1)測試及網(wǎng)絡(luò)化測控技術(shù)綜合傳感器技術(shù)、嵌入式計算機技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進行處理、傳輸。只有依靠先進的分布式測試技術(shù)與測量算法，才能滿足日益提高的測試和測量需求。㈡無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：(1)測試及網(wǎng)絡(luò)化測控技術(shù)19(2)智能化傳感網(wǎng)節(jié)點技術(shù)所謂傳感網(wǎng)節(jié)點是指一個微型化的嵌入式系統(tǒng)。在感知物質(zhì)世界及其變化的過程中，需要檢測的對象很多，譬如溫度、壓力、濕度、應(yīng)變等，因此需要微型化、低功耗的傳感網(wǎng)節(jié)點來構(gòu)成無線傳感網(wǎng)的基礎(chǔ)層支持平臺。這不但需要采用MEMS加工技術(shù)，設(shè)計符合物聯(lián)網(wǎng)要求的微型傳感器，使之可識別和配接多種敏感元件，并適用于主被動各種檢測方法；另外，傳感網(wǎng)節(jié)點還應(yīng)具有強抗干擾能力，以適應(yīng)惡劣工作環(huán)境的需求。這里重要的是，利用傳感網(wǎng)節(jié)點具有的局域信號處理功能，在傳感網(wǎng)節(jié)點附近局部完成一定的信號處理，使原來由中央處理器實現(xiàn)的串行處理、集中決策的系統(tǒng)，成為一種并行的分布式信息處理系統(tǒng)。

(2)智能化傳感網(wǎng)節(jié)點技術(shù)20(3)傳感網(wǎng)組織結(jié)構(gòu)及底層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議分層以及絡(luò)協(xié)議的集合，是對網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成功能的定義和描述。對傳感網(wǎng)而言，其網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)不同于傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)。對于物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),已經(jīng)提出了多種參考模型。就傳感網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)而言,也可以由分層的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、傳感網(wǎng)管理以及應(yīng)用支撐技術(shù)三個部分組成。其中，分層的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議結(jié)構(gòu)類似于TCP/IP協(xié)議體系結(jié)構(gòu)；傳感網(wǎng)管理技術(shù)主要是對傳感器節(jié)點自身的管理以及用戶對傳感網(wǎng)的管理；分層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)是傳感網(wǎng)應(yīng)用支撐技術(shù)的基礎(chǔ)。(3)傳感網(wǎng)組織結(jié)構(gòu)及底層協(xié)議21(4)對傳感網(wǎng)自身的檢測與自組織傳感網(wǎng)是整個物聯(lián)網(wǎng)的底層和信息來源，網(wǎng)絡(luò)自身的完整性、完好性和效率等性能至關(guān)重要，因此，需要對傳感網(wǎng)的運行狀態(tài)及信號傳輸通暢性進行良好監(jiān)測，才能實現(xiàn)對剛絡(luò)的有效控制。在實際應(yīng)用當(dāng)中，傳感網(wǎng)中存在大量傳感器節(jié)點，密度較高，當(dāng)某一傳感網(wǎng)節(jié)點發(fā)生故障時，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)有可能會發(fā)生變化，因此，設(shè)計傳感網(wǎng)時應(yīng)考慮傳感網(wǎng)的自組織能力、自動配置能力及可擴展能力。(5)傳感網(wǎng)安全傳感網(wǎng)除了具有一般無線網(wǎng)絡(luò)所面臨的信息泄露、信息篡改、重放攻擊、拒絕服務(wù)等多種威脅之外，還面臨傳感網(wǎng)節(jié)點容易被攻擊者物理操縱，獲取存儲在傳感網(wǎng)節(jié)點中的信息，從而控制部分網(wǎng)絡(luò)的安全威脅。這顯然需要通過其他的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)來提高傳感網(wǎng)的安全性能。如在通信前進行節(jié)點與節(jié)點的身份認證；設(shè)計新的密鑰協(xié)商算法；對傳輸信息加密解決竊聽問題；保證絡(luò)中的傳感信息只有可信實體才可以訪問；采用一些跳頻和擴頻技術(shù)減輕網(wǎng)絡(luò)堵塞等問題。(4)對傳感網(wǎng)自身的檢測與自組織(5)傳感網(wǎng)安全22智能小物體網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)目前有兩項：一是ZigBee聯(lián)盟開發(fā)的ZigBee協(xié)議進行傳感器節(jié)點或者其他智能物體的互聯(lián)；另一技術(shù)是IPSO聯(lián)盟所倡導(dǎo)的通過IP實現(xiàn)傳感網(wǎng)節(jié)點或者其他智能物體的互聯(lián)。(1)ZigBee技術(shù)ZigBee技術(shù)是基于底層IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn),用于短距離范圍、低傳輸數(shù)據(jù)速率的各種電子設(shè)備之間的無線通信技術(shù)，它定義了網(wǎng)絡(luò)/安全層和應(yīng)用層。ZigBee技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,技術(shù)體系已相對成熟,并已形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。在標(biāo)準(zhǔn)方面，已發(fā)布ZigBee技術(shù)的第3個版本v1.2;對于芯片，已能夠規(guī)模生產(chǎn)基于IEEE802.15.4的網(wǎng)絡(luò)射頻芯片和新一代的ZigBee射頻芯片(將單片機和射頻芯片整合在一起)；在應(yīng)用方面，ZigBee技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、精確農(nóng)業(yè)、家庭和樓宇自動化、醫(yī)學(xué)、消費和家用自動化、道路指示安全行路等眾多領(lǐng)域。智能小物體網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)目前有兩項：一是ZigBee23(2)與IPv6相關(guān)聯(lián)的技術(shù)若將物聯(lián)網(wǎng)建立在數(shù)據(jù)分組交換技術(shù)基礎(chǔ)之上,則將采用數(shù)據(jù)分組網(wǎng)即IP網(wǎng)作為承載網(wǎng)。IPv6作為下一代IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,具有豐富的地址資源，能夠支持動態(tài)路由機制，可以滿足物聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)通信在地址、網(wǎng)絡(luò)自組織以及擴展性方面的要求。但是，由于IPv6協(xié)議棧過于龐大復(fù)雜，不能直接應(yīng)用到傳感器設(shè)備中，需要對IPv6協(xié)議棧和路由機制作相應(yīng)的精簡，才能滿足低功耗、低存儲容量和低傳送速率的要求。目前有多個標(biāo)準(zhǔn)組織進行相關(guān)研究，IPSO聯(lián)盟于2008年10月，已發(fā)布了一種最小的IPv6協(xié)議棧uIPv6。(2)與IPv6相關(guān)聯(lián)的技術(shù)24㈢智能技術(shù)智能技術(shù)是為了有效地達到某種預(yù)期的目的，利用知識分析后所采用的各種方法和手段。通過在物體中植入智能系統(tǒng)，可以使得物體具備一定的智能性，能夠主動或被動的實現(xiàn)與用戶的溝通，這也是物聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù)之一。智能分析與控制技術(shù)主要包括人工智能理論、先進的人一機交互技術(shù)、智能控制技術(shù)與系統(tǒng)等。物聯(lián)的實質(zhì)是給物體賦予智能，以實現(xiàn)人與物體的交互對話，甚至實現(xiàn)物體與物體之間的交互或?qū)?。為了實現(xiàn)這樣的智能性，例如，控制智能服務(wù)機器人完成既定任務(wù)包括運動軌跡控制、準(zhǔn)確的定位及目標(biāo)跟蹤等，需要智能化的控制技術(shù)與系統(tǒng)。㈢智能技術(shù)智能技術(shù)是為了有效地達到某種預(yù)期的目的，利用知識分25㈣納米技術(shù)納米技術(shù),是研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1-100nm范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用,主要包括:納米體系物理學(xué)、納米化學(xué)、納米材料學(xué)、納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米加工學(xué)、納米力學(xué)等。這7個相對獨立又相互滲透的學(xué)科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表征這3個研究領(lǐng)域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎(chǔ)。其中,納米物理學(xué)和納米化學(xué)是納米技術(shù)的理論基礎(chǔ),而納米電子學(xué)是納米技術(shù)最重要的內(nèi)容。使用傳感器技術(shù)就能探測到物體物理狀態(tài),物體中的嵌入式智能能夠通過在網(wǎng)絡(luò)邊界轉(zhuǎn)移信息處理能力而增強網(wǎng)絡(luò)的威力,而納米技術(shù)的優(yōu)勢意味著物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中體積越來越小的物體能夠進行交互和連接。㈣納米技術(shù)納米技術(shù),是研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1-100nm26當(dāng)前電子技術(shù)的趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷，更小,是指響應(yīng)速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小并非沒有限度。納米技術(shù)是建設(shè)者的最后疆界,它的影響將是巨大的。納米電子學(xué),包括基于量子效應(yīng)的納米電子器件、納米結(jié)構(gòu)的光/電性質(zhì)、納米電子材料的表征,以及原子操縱和原子組裝等。當(dāng)前電子技術(shù)的趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷，更小,是指27五、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品應(yīng)用(1)智能家居智能家居產(chǎn)品融合自動化控制系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體，將各種家庭設(shè)備(如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等)通過智能家庭網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自動化，通過中國電信的寬帶、固話和3G無線網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)對家庭設(shè)備的遠程操控。與普通家居相比，智能家居不僅提供舒適宜人且高品位的家庭生活空間，實現(xiàn)更智能的家庭安防系統(tǒng);還將家居環(huán)境由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ撸峁┤轿坏男畔⒔换スδ?。五、物?lián)網(wǎng)產(chǎn)品應(yīng)用(1)智能家居28(2)智能醫(yī)療智能醫(yī)療系統(tǒng)借助簡易實用的家庭醫(yī)療傳感設(shè)備，對家中病人或老人的生理指標(biāo)進行自測，并將生成的生理指標(biāo)數(shù)據(jù)通過中國電信的固定網(wǎng)絡(luò)或3G無線網(wǎng)絡(luò)傳送到護理人或有關(guān)醫(yī)療單位。根據(jù)客戶需求，中國電信還提供相關(guān)增值業(yè)務(wù)，如緊急呼叫救助服務(wù)、專家咨詢服務(wù)、終生健康檔案管理服務(wù)等。(3)智能環(huán)保智能環(huán)保產(chǎn)品通過對實施地表水水質(zhì)的自動監(jiān)測，可以實現(xiàn)水質(zhì)的實時連續(xù)監(jiān)測和遠程監(jiān)控，及時掌握主要流域重點斷面水體的水質(zhì)狀況，預(yù)警預(yù)報重大或流域性水質(zhì)污染事故，解決跨行政區(qū)域的水污染事故糾紛，監(jiān)督總量控制制度落實情況。太湖環(huán)境監(jiān)控項目，通過安裝在環(huán)太湖地區(qū)的各個監(jiān)控的環(huán)保和監(jiān)控傳感器，將太湖的水文、水質(zhì)等環(huán)境狀態(tài)提供給環(huán)保部門，實時監(jiān)控太湖流域水質(zhì)等情況，并通過互聯(lián)網(wǎng)將監(jiān)測點的數(shù)據(jù)報送至相關(guān)管理部門。(2)智能醫(yī)療(3)智能環(huán)保29(4)智能城市智能城市產(chǎn)品包括對城市的數(shù)字化管理和城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控。前者利用"數(shù)字城市"理論，基于3S(地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS、遙感系統(tǒng)RS)等關(guān)鍵技術(shù)，深入開發(fā)和應(yīng)用空間信息資源，建設(shè)服務(wù)于城市規(guī)劃、城市建設(shè)和管理，服務(wù)于政府、企業(yè)、公眾，服務(wù)于人口、資源環(huán)境、經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展的信息基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)。后者基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的實時遠程監(jiān)控、傳輸、存儲、管理的業(yè)務(wù)，利用中國電信無處不達的寬帶和3G網(wǎng)絡(luò)，將分散、獨立的圖像采集點進行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)對城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一存儲和統(tǒng)一管理、為城市管理和建設(shè)者提供一種全新、直觀、視聽覺范圍延伸的管理工具。(4)智能城市30(5)智能交通智能交通系統(tǒng)包括公交行業(yè)無線視頻監(jiān)控平臺、智能公交站臺、電子票務(wù)、車管專家和公交手機一卡通五種業(yè)務(wù)。公交行業(yè)無線視頻監(jiān)控平臺利用車載設(shè)備的無線視頻監(jiān)控和GPS定位功能，對公交運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。智能公交站臺通過媒體發(fā)布中心與電子站牌的數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)公交調(diào)度信息數(shù)據(jù)的發(fā)布和多媒體數(shù)據(jù)的發(fā)布功能，還可以利用電子站牌實現(xiàn)廣告發(fā)布等功能。電子門票是二維碼應(yīng)用于手機憑證業(yè)務(wù)的典型應(yīng)用，從技術(shù)實現(xiàn)的角度，手機憑證業(yè)務(wù)就是手機憑證，是以手機為平臺、以手機身后的移動網(wǎng)絡(luò)為媒介，通過特定的技術(shù)實現(xiàn)完成憑證功能。車管專家利用全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)、無線通信技術(shù)(CDMA)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)、中國電信3G等高新技術(shù)，將車輛的位置與速度，車內(nèi)外的圖像、視頻等各類媒體信息及其他車輛參數(shù)等進行實時管理，有效滿足用戶對車輛管理的各類需求。

(5)智能交通31公交手機一卡通將手機終端作為城市公交翼卡通的介質(zhì)，除完成公交刷卡功能外，還可以實現(xiàn)小額支付、空中充值等功能。測速E通通過將車輛測速系統(tǒng)、高清電子警察系統(tǒng)的車輛信息實時接入車輛管控平臺，同時結(jié)合交警業(yè)務(wù)需求，基于GIS地理信息系統(tǒng)通過3G無線通信模塊實現(xiàn)報警信息的智能、無線發(fā)布，從而快速處置違法、違規(guī)車輛。(6)智能司法智能司法是一個集監(jiān)控、管理、定位、矯正于一身的管理系統(tǒng)。能夠幫助各地各級司法機構(gòu)降低刑罰成本、提高刑罰效率。目前，中國電信已實現(xiàn)通過CDMA獨具優(yōu)勢的GPSONE手機定位技術(shù)對矯正對象進行位置監(jiān)管，同時具備完善的矯正對象電子檔案、查詢統(tǒng)計功能，并包含對矯正對象的管理考核，給矯正工作人員的日常工作帶來信息化、智能化的高效管理平臺。公交手機一卡通將手機終端作為城市公交翼卡通的介質(zhì)，除完32(7)智能農(nóng)業(yè)智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)品通過實時采集溫室內(nèi)溫度、濕度信號以及光照、土壤溫度、CO?濃度、葉面濕度、露點溫度等環(huán)境參數(shù)，自動開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備?？梢愿鶕?jù)用戶需求，隨時進行處理，為設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、對環(huán)境進行自動控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。通過模塊采集溫度傳感器等信號，經(jīng)由無線信號收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對大棚溫濕度的遠程控制。智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)品還包括智能糧庫系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過將糧庫內(nèi)溫濕度變化的感知與計算機或手機的連接進行實時觀察，記錄現(xiàn)場情況以保證量糧庫內(nèi)的溫濕度平衡。(8)智能物流智能物流打造了集信息展現(xiàn)、電子商務(wù)、物流配載、倉儲管理、金融質(zhì)押、園區(qū)安保、海關(guān)保稅等功能為一體的物流園區(qū)綜合信息服務(wù)平臺。信息服務(wù)平臺以功能集成、效能綜合為主要開發(fā)理念，以電子商務(wù)、網(wǎng)上交易為主要交易形式，建設(shè)了高標(biāo)準(zhǔn)、高品位的綜合信息服務(wù)平臺。，并為金融質(zhì)押、園區(qū)安保、海關(guān)保稅等功能預(yù)留了接口，可以為園區(qū)客戶及管理人員提供一站式綜合信息服務(wù)。(7)智能農(nóng)業(yè)33(9)智能校園中國電信的校園手機一卡通和金色校園業(yè)務(wù)，促進了校園的信息化和智能化。校園手機一卡通主要實現(xiàn)功能包括：電子錢包、身份識別和銀行圈存。電子錢包即通過手機刷卡實現(xiàn)主要校內(nèi)消費;身份識別包括門禁、考勤、圖書借閱、會議簽到等，銀行圈存即實現(xiàn)銀行卡到手機的轉(zhuǎn)賬充值、余額查詢。目前校園手機一卡通的建設(shè)，除了滿足普通一卡通功能外，還實現(xiàn)了借助手機終端實現(xiàn)空中圈存、短信互動等應(yīng)用。中國電信實施的“金色校園”方案，幫助中小學(xué)行業(yè)用戶實現(xiàn)學(xué)生管理電子化，老師排課辦公無紙化和學(xué)校管理的系統(tǒng)化，使學(xué)生、家長、學(xué)校三方可以時刻保持溝通，方便家長及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)和生活情況，通過一張薄薄的“學(xué)籍卡”，真正達到了對未成年人日常行為的精細管理，最終達到學(xué)生開心，家長放心，學(xué)校省心的效果。(9)智能校園34(10)智能文博智能文博系統(tǒng)是基于RFID和中國電信的無線網(wǎng)絡(luò)，運行在移動終端的導(dǎo)覽系統(tǒng)。該系統(tǒng)在服務(wù)器端建立相關(guān)導(dǎo)覽場景的文字、圖片、語音以及視頻介紹數(shù)據(jù)庫，以網(wǎng)站形式提供專門面向移動設(shè)備的訪問服務(wù)。移動設(shè)備終端通過其附帶的RFID讀寫器，得到相關(guān)展品的EPC編碼后，可以根據(jù)用戶需要，訪問服務(wù)器網(wǎng)站并得到該展品的文字、圖片語音或者視頻介紹等相關(guān)數(shù)據(jù)。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于文博行業(yè)，實現(xiàn)智能導(dǎo)覽及呼叫中心等應(yīng)用拓展。(11)M2M平臺中國電信M2M平臺是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)支撐設(shè)施平臺。秉承發(fā)展壯大民族產(chǎn)業(yè)的理念與責(zé)任，憑借對通信、傳感、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的深刻理解與長期的運營經(jīng)驗，中國電信M2M協(xié)議規(guī)范引領(lǐng)著M2M終端、中間件和應(yīng)用接口的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，為跨越傳感網(wǎng)絡(luò)和承載網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)信息交互提供表達和交流規(guī)范。在電信級M2M平臺上驅(qū)動著遍布各行各業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用邏輯，倡導(dǎo)基于物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的泛在網(wǎng)絡(luò)時空，讓廣大消費者盡情享受物聯(lián)網(wǎng)帶來的個性化、智慧化、創(chuàng)新化的信息新生活。(10)智能文博35六、實驗室裝置㈠ZigBee開發(fā)系統(tǒng)無線龍ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)專業(yè)開發(fā)系統(tǒng)C51RF-CC2530-PK完全滿足IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee2007/PRO技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計開發(fā)。該系統(tǒng)包含了構(gòu)建多種ZigBee網(wǎng)絡(luò)所需的全部硬件、軟件專業(yè)開發(fā)工具、文檔和各種展示、表演軟件。

＊ZigBee標(biāo)準(zhǔn)2.4G收發(fā)器＊支持802.15.4、ZigBee2007、ZigBeePRO和ZigBeeRF4CE標(biāo)準(zhǔn)＊增強型8051微控制器＊32/64/128/256KB閃存、8KBRAM＊2個UART/12位ADC、4個定時器、21個通用I/O＊4種供電模式＊2.0-3.6V工作電壓＊RSSI/LQI支持、DMA功能、支持CSMA/CA、AES加密協(xié)處理器＊最大輸出功率10dBm、接收靈敏度-97dBm。＊RX：24mATX：29mA＊低功耗：0.4uA六、實驗室裝置㈠ZigBee開發(fā)系統(tǒng)36物聯(lián)網(wǎng)的簡介37㈡感知RF912E2.0物聯(lián)網(wǎng)實驗箱產(chǎn)品型號：SensorRF912E2.0網(wǎng)關(guān)MCU：ARM966微控制器STR91246X6網(wǎng)關(guān)顯示屏：320X2402.8英寸TFT彩色液晶屏和觸摸控制網(wǎng)關(guān)主要硬件資源：以太網(wǎng)10/100M1M字節(jié)FLASH、96KRAMSD卡接口、USB接口、CAN總線接口、RS232接口支持操作系統(tǒng)：UCOS-II/GUI標(biāo)配網(wǎng)關(guān)調(diào)試器：U-LINK2兼容、JTAG標(biāo)配ZigBee調(diào)試器：C51RF-3、JTAG標(biāo)配網(wǎng)關(guān)PAN控制器一：ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器X1ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點：ZigBee無線路由器和無線低功耗光線，加速度，溫度等傳感節(jié)點X4標(biāo)配網(wǎng)關(guān)PAN控制器二：嵌入式藍牙網(wǎng)絡(luò)無線控制器X1標(biāo)配網(wǎng)關(guān)Wi-Fi客戶端：GS1010無線SOC,嵌入式802.11控制器X1㈡感知RF912E2.0物聯(lián)網(wǎng)實驗箱38GSM/GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)控制器：選配GPRS或者3G無線網(wǎng)絡(luò)控制器標(biāo)配RFID接口：20PX2UHF和HFRFID接口HFRFID子系統(tǒng)：HFRFID讀卡器模塊X1,13.56Mhz,ISO14443/ISO15693,HF標(biāo)簽X5UHFEPC2RFID子系統(tǒng)：UHFRFID超高頻1W大功率讀卡器模塊X1，868－925Mhz,四通道，EPCGen2和ISO-18000-6電子標(biāo)簽X5GSM/GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)控制器：選配GPRS或者3G無線網(wǎng)39㈢采集卡NIPXIe-6363（X系列數(shù)據(jù)采集）＊32路模擬輸入通道,2MS/s(單通道),1MS/s(多通道);16位分辨率,±10V＊4路模擬輸出,2.86MS/s,16位分辨率,±10V＊48條數(shù)字I/O線(其中32條為10MHz硬件定時線)＊4路32位計數(shù)器/定時器,針對PWM、編碼器、頻率、事件計數(shù)＊使用NI-STC3技術(shù)的模擬與數(shù)字觸發(fā)和高級定時＊支持Windows7/Vista/XP/2000操作系統(tǒng)㈢采集卡NIPXIe-6363（X系列數(shù)據(jù)采集）40㈣PXI儀器主機PXIe-1062Q:NIPXIe-1062Q8槽機箱是為各種測試和測量應(yīng)用程序設(shè)計，其高帶寬背板可提供每插槽高達1GB/s的專用帶寬以滿足高效運轉(zhuǎn)需要。NIPXIe-1062Q具有4個PXI外圍插槽、1個具有系統(tǒng)定時功能的PXIExpress插槽、2個既可接受PXI外圍模塊又可接受PXIExpress外圍模塊的PXIExpress混合插槽。NIPXIe-1062Q機箱運行的溫度可擴展到55oC，在溫度低于30oC時其噪聲發(fā)射可低至43.6dBA。NIPXIe-1062Q機箱具備最新PXI規(guī)范的所有特性，包括支持PXI和PXIExpress模塊。該機箱配有用于PXI模塊的內(nèi)置10MHz參考時鐘、PXI觸發(fā)總線和PXI星形觸發(fā)和用于PXIExpress模塊的內(nèi)置100MHz參考時鐘、SYNC100和PXI星形差分觸發(fā)。該機箱的總計系統(tǒng)帶寬超過3GB/s，可滿足各種高處理能力應(yīng)用軟件的需求。㈣PXI儀器主機41

NIPXIe-8133：Intel酷睿i7-820QM四核處理器的NIPXIe-8133高性能嵌入式控制器。這一新型控制器是業(yè)界首臺PXIExpress四核控制器。通過結(jié)合Intel公司的最新技術(shù)和PCIExpress總線的性能提升，該控制器能提供多達雙倍的處理能力和數(shù)據(jù)吞吐量，幫助工程師們更進一步降低測試時間。NIPXIe-8133：Intel酷睿i7-842㈤電流輸入模塊NISCC-CI20雙通道電流輸入模塊：NISCC-CI20是雙通道模塊，接受兩個0到20mA或4到20mA電流回路輸入。NISCC-CI20的每一獨立通道都包含一個精密249Ω電流轉(zhuǎn)換電阻，該電阻可以將0-20mA信號轉(zhuǎn)換為0-5V信號。每一通道均包括一個儀器差動放大器和偏壓電阻器。放大器具有低阻抗輸出，可以實現(xiàn)多功能DAQ設(shè)備的最高掃描速率；電阻器可以處理浮動以及接地參考電流源。＊可拆卸的螺絲端子便于進行信號連接＊用于0-20mA或4-20mA輸入的雙通道模塊＊包括一個用于將電流轉(zhuǎn)換為0-5V信號的249Ω精密電阻器。㈤電流輸入模塊＊可拆卸的螺絲端子便于進行信號連接43㈥接線端子SCC-68NISCC-68是一款I(lǐng)/O接線盒，可與NIX系列、M系列或E系列DAQ設(shè)備輕松進行信號連接。它的設(shè)計適合簡單卻可擴展的臺式計算機測量系統(tǒng)。它提供：適合I/O信號連接的68個螺栓端子、1個通用面包板區(qū)域，以及面向外部電源和接地的電源總線端子。SCC-68具有4個集成熱電偶的SCC插槽、應(yīng)變計、RTD、頻率輸入、電流輸入、電壓衰減器、低通濾波器、載荷元件輸入、加速度傳感器、饋通、SPDT繼電器、隔離數(shù)字I/O和隔離模擬輸入模塊，構(gòu)成了測量系統(tǒng)。在NI信號調(diào)理硬件的SCC部分中查找模塊的完整列表。SCC-68遵守RoHS指令。㈥接線端子SCC-6844※物聯(lián)網(wǎng)的簡介※物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展※物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架※物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)※物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品應(yīng)用※實驗室裝置※物聯(lián)網(wǎng)的簡介45一、物聯(lián)網(wǎng)的簡介“物聯(lián)網(wǎng)概念”是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎(chǔ)上，將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間，進行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)概念。其定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。

物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)這個詞，國內(nèi)外普遍公認的是MITAuto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時最早提出來的。在2005年國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的同名報告中，物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。一、物聯(lián)網(wǎng)的簡介“物聯(lián)網(wǎng)概念”是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎(chǔ)46二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1、國外的發(fā)展?fàn)顩r目前，國外對物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、應(yīng)用主要集中在美、歐、日、韓等少數(shù)國家，其最初的研發(fā)方向主要是條形碼、RFID等技術(shù)在商業(yè)零售、物流領(lǐng)域應(yīng)用，而隨著RFID、傳感器技術(shù)、近程通信以及計算技術(shù)等的發(fā)展，近年來其研發(fā)、應(yīng)用開始拓展到環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)療、智能基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域。二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1、國外的發(fā)展?fàn)顩r目前，國外對物聯(lián)網(wǎng)的研47美國：2009年1月，在奧巴馬總統(tǒng)與美國工商界領(lǐng)袖舉行的一次會議上，IBM首席執(zhí)行官彭明盛提出了"智慧地球"概念，并建議美國政府投資新一代智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。奧巴馬對此給予積極回應(yīng)："經(jīng)濟刺激資金將會投入到寬帶網(wǎng)絡(luò)等新興技術(shù)中去，毫無疑問，這就是美國在21世紀(jì)保持和奪回競爭優(yōu)勢的方式。"這將"智慧地球"提升為國家層級的發(fā)展戰(zhàn)略，將"新能源"和"物聯(lián)網(wǎng)"列為振興經(jīng)濟的兩大武器，從而引起全球的廣泛關(guān)注。同時，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)引發(fā)全美工商界的高度關(guān)注，并認為"智慧地球"有望成為又一個"信息高速公路"計劃，從而在世界范圍內(nèi)引起轟動。美國：2009年1月，在奧巴馬總統(tǒng)與美國工商界領(lǐng)袖舉行的一次48歐盟：歐盟制定了"歐洲行動計劃"，科學(xué)規(guī)劃未來發(fā)展路線。歐盟早在2006年就成立工作組，專門進行RFID技術(shù)研究，并于2008年發(fā)布《2020年的物聯(lián)網(wǎng)--未來路線》。2009年6月，歐盟委員會向歐盟議會、理事會、歐洲經(jīng)濟和社會委員會及地區(qū)委員會遞交了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》對物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展以及重點研究領(lǐng)域給出了明確的路線圖，確保歐洲在建構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)過程中起主導(dǎo)作用。2009年10月，歐盟委員會以政策文件的形式對外發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略，提出要讓歐洲在基于互聯(lián)網(wǎng)的智能基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展上領(lǐng)先全球，除了通過ICT研發(fā)計劃投資4億歐元，啟動90多個研發(fā)項目以提高網(wǎng)絡(luò)智能化水平外，歐盟委員會還將于2011年～2013年間每年新增2億歐元進一步加強研發(fā)力度，同時拿出3億歐元?？睿瑢ｉT支持物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)公私合作短期項目建設(shè)。歐盟：歐盟制定了"歐洲行動計劃"，科學(xué)規(guī)劃未來發(fā)展路線。歐盟49日本：上世紀(jì)90年代中期以來，日本政府相繼制定了e-japan、u-japan、i-japan等多項國家信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，從大規(guī)模開展信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)入手，穩(wěn)步推進，不斷拓展和深化信息技術(shù)的應(yīng)用，以此帶動本國社會、經(jīng)濟發(fā)展。其中，日本的u-japan、i-japan戰(zhàn)略與當(dāng)前提出的物聯(lián)網(wǎng)概念有許多共通之處。2009年7月日本IT戰(zhàn)略本部頒布了日本新一代的信息化戰(zhàn)略--“i-Japan”戰(zhàn)略，并于2009年8月日本又將“u-Japan”升級為“i-Japan”戰(zhàn)略，提出“智慧泛在”構(gòu)想，將傳感網(wǎng)列為其國家重點戰(zhàn)略之一，致力于構(gòu)建一個個性化的物聯(lián)網(wǎng)智能服務(wù)體系，充分調(diào)動日本電子信息企業(yè)積極性，確保日本在信息時代的國家競爭力始終位于全球第一陣營。日本政府希望通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，減輕由于人口老齡化所帶來的醫(yī)療、養(yǎng)老等社會負擔(dān)。日本：上世紀(jì)90年代中期以來，日本政府相繼制定了e-japa50韓國：韓國政府自1997年起出臺了一系列推動國家信息化建設(shè)的產(chǎn)業(yè)政策，包括RFID先導(dǎo)計劃、RFID全面推動計劃、USN領(lǐng)域測試計劃等。韓國政府持續(xù)推動各項相關(guān)基礎(chǔ)建設(shè)、核心產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展，RFID/USN（傳感器網(wǎng)）就是其中之一。繼日本提出u-Japan戰(zhàn)略后，韓國也在2006年確立了u-Korea戰(zhàn)略，并制定了詳盡的"IT839戰(zhàn)略"，重點支持泛在網(wǎng)建設(shè)。u-Korea旨在建立無所不在的社會（UbiquitousSociety），也就是在民眾的生活環(huán)境里布建智能型網(wǎng)絡(luò)（如IPv6、BcN、USN）、最新的技術(shù)應(yīng)用，讓民眾可以隨時隨地享有科技智慧服務(wù)。2009年10月，韓國通信委員會出臺了《物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建基本規(guī)劃》，將物聯(lián)網(wǎng)市場確定為新增長動力。該規(guī)劃提出，到2012年實現(xiàn)"通過構(gòu)建世界最先進的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)實施，打造未來廣播通信融合領(lǐng)域超一流信息通信技術(shù)強國"的目標(biāo)，并確定了構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、營造物聯(lián)網(wǎng)擴散環(huán)境等4大領(lǐng)域、12項詳細課題。韓國：韓國政府自1997年起出臺了一系列推動國家信息化建設(shè)的512、國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r目前，我國的無線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了城鄉(xiāng)，從繁華的城市到偏僻的農(nóng)村，從海島到珠穆朗瑪峰，到處都有無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。無線網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，安置在動物、植物、機器和物品上的電子介質(zhì)產(chǎn)生的數(shù)字信號可隨時隨地通過無處不在的無線網(wǎng)絡(luò)傳送出去?！霸朴嬎恪奔夹g(shù)的運用，使數(shù)以億計的各類物品的實時動態(tài)管理變得可能。而在“物聯(lián)網(wǎng)”這個全新產(chǎn)業(yè)中，我國的技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列，具有重大的影響力。中科院早在1999年就啟動了傳感網(wǎng)研究，與其它國家相比具有同發(fā)優(yōu)勢。該院組成了2000多人的團隊，先后投入數(shù)億元，在無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微型傳感器、傳感器終端機、移動基站等方面取得重大進展，目前已擁有從材料、技術(shù)、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域，中國與德國、美國、韓國一起，成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國之一。2、國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r目前，我國的無線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了城52

2009年８月７日，溫家寶總理在江蘇無錫調(diào)研時，對微納傳感器研發(fā)中心予以高度關(guān)注，提出了把傳感網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)在無錫、輻射全國的想法。溫家寶總理指出“在傳感網(wǎng)發(fā)展中，要早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術(shù)”，“在國家重大科技專項中，加快推進傳感網(wǎng)發(fā)展”，“盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫‘感知中國’中心”。江蘇省委省政府接到指示后認真落實總理的要求，熱情擁抱“物聯(lián)網(wǎng)”，突出抓好平臺建設(shè)和應(yīng)用示范工作，并迅速形成了研發(fā)安全感與產(chǎn)業(yè)突破的先發(fā)優(yōu)勢。無錫市則作出部署：舉全市之力，搶占新一輪科技革命制高點，把無錫建成傳感網(wǎng)信息技術(shù)的創(chuàng)新高地、人才高地和產(chǎn)業(yè)高地。2009年，無錫傳感網(wǎng)中心的傳感器產(chǎn)品在上海浦東機場和上海世博會被成功應(yīng)用。多種傳感手段組成一個協(xié)同系統(tǒng)后，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。由于效率高于美國和以色列的防入侵產(chǎn)品，國家民航總局正式發(fā)文要求，全國民用機場都要采用國產(chǎn)傳感網(wǎng)防入侵系統(tǒng)。2009年８月７日，溫家寶總理在江蘇無錫調(diào)研時，對微納53三、物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架圖物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架三、物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架圖物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)框架54基于ITU的架構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系框架包括感知層技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)、應(yīng)用層技術(shù)和公共技術(shù)。(1)感知層：數(shù)據(jù)采集和感知主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，包括各類物理量、標(biāo)識、音頻、視頻數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術(shù)。傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)和協(xié)同信息處理技術(shù)實現(xiàn)傳感器、RFID等數(shù)據(jù)采集技術(shù)所獲取數(shù)據(jù)的短距離傳輸、自組織組網(wǎng)以及多個傳感器對數(shù)據(jù)的協(xié)同信息處理過程。(2)網(wǎng)絡(luò)層：實現(xiàn)更加廣泛的互聯(lián)功能，能夠把感知到的信息無障礙、高可靠、高安全地進行傳送，這需要傳感器網(wǎng)絡(luò)與移動通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合。雖然這些技術(shù)已較成熟，基本能滿足物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸要求；但是，為了支持未來物聯(lián)網(wǎng)新的業(yè)務(wù)特征，現(xiàn)在傳統(tǒng)傳感器、電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)可能需要做一些優(yōu)化?；贗TU的架構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系框架包括感知層技術(shù)、網(wǎng)55(3)應(yīng)用層：主要包含應(yīng)用支撐平臺子層和應(yīng)用服務(wù)子層。其中應(yīng)用支撐平臺子層用于支撐跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通等功能；應(yīng)用服務(wù)子層包括智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物流、智能電力、環(huán)境監(jiān)測和工業(yè)監(jiān)控等行業(yè)應(yīng)用。(4)公共技術(shù)：公共技術(shù)不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的某個特定層面，而是與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的三層都有關(guān)系，它包括標(biāo)識與解析、安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理和QoS管理。(3)應(yīng)用層：主要包含應(yīng)用支撐平臺子層和應(yīng)用服務(wù)子層。其中56四、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)主要需要四項關(guān)鍵性應(yīng)用技術(shù)：①標(biāo)簽物品的RFID技術(shù)②感知事物的無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)③思考事物的智能技術(shù)④微縮事物的納米技術(shù)㈠RFID技術(shù)：RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、通信等技術(shù)相結(jié)合，可實現(xiàn)全球范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享。四、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)主要需要四項關(guān)鍵性應(yīng)用技術(shù)：㈠R57一般的RFID系統(tǒng)由射頻識別標(biāo)簽、射頻讀寫器和計算機通信網(wǎng)絡(luò)3部分組成（如圖所示），在實際應(yīng)用中還需要其他硬件和軟件的支持。一般的RFID系統(tǒng)由射頻識別標(biāo)簽、射頻讀寫器和計算機通信網(wǎng)絡(luò)58射頻識別標(biāo)簽：由耦合元件及芯片組成，存儲著需要被識別物品的相關(guān)信息，通常被放置在需要識別的物品的表面，它所存儲的信息通?？杀簧漕l讀寫器通過非接觸讀/寫獲取，每個標(biāo)簽具有全球唯一的識別號（ID），無法修改、無法仿造，這樣提供了安全性。射頻讀寫器：射頻讀寫器是可以利用射頻技術(shù)讀/寫射頻識別標(biāo)簽信息的設(shè)備。讀?。ɑ?qū)懭耄?biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式。閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達到自動識別物體的目的。通常閱讀器與計算機相連，所讀取的標(biāo)簽信息被傳送到計算機上，進行下一步處理。射頻識別標(biāo)簽：射頻讀寫器：59

RFID工作原理如下：（1）無線電載波信號經(jīng)過射頻讀寫器的發(fā)射天線向外發(fā)射（2）當(dāng)射頻識別標(biāo)簽進入發(fā)射天線的作用區(qū)域時，射頻識別標(biāo)簽就會被激活，經(jīng)過天線將自身信息的數(shù)據(jù)發(fā)射出去；（3）射頻識別標(biāo)簽發(fā)出的載波信號被接收天線接收，并經(jīng)過天線的調(diào)節(jié)器傳輸給讀寫器。對接收到的信號，射頻讀寫器進行解調(diào)解碼后再傳送到后臺的電腦控制器；（4）該標(biāo)簽的合法性由電腦控制器根據(jù)邏輯運算進行判斷，針對不同的設(shè)定作出相應(yīng)的處理和控制；（5）按照電腦發(fā)出的指令信號，控制執(zhí)行機構(gòu)進行運作；（6）計算機通信網(wǎng)絡(luò)通過將各個監(jiān)控點連接起來，形成總控信息平臺，根據(jù)實際不同的項目要求可以設(shè)計各不相同的相應(yīng)軟件來完成需要達到的功能。RFID工作原理如下：60物聯(lián)網(wǎng)的簡介61RFID按應(yīng)用頻率的不同分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）、微波（MW）。表是RFID主要頻段標(biāo)準(zhǔn)及特性。RFID按應(yīng)用頻率的不同分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高62㈡無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：無線傳感網(wǎng)(WSN)是集分布式信息采集、傳輸和處理技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，以其低成本、微型化、低功耗和靈活的組網(wǎng)方式、鋪設(shè)方式以及適合移動目標(biāo)等特點受到廣泛重視。物聯(lián)網(wǎng)正是通過遍布在各個角落和物體上的形形色色的傳感器以及由它們組成的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，來感知整個物質(zhì)世界的。目前，面向物聯(lián)網(wǎng)的傳感網(wǎng)，主要涉及以下幾項技術(shù)。

(1)測試及網(wǎng)絡(luò)化測控技術(shù)綜合傳感器技術(shù)、嵌入式計算機技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進行處理、傳輸。只有依靠先進的分布式測試技術(shù)與測量算法，才能滿足日益提高的測試和測量需求。㈡無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：(1)測試及網(wǎng)絡(luò)化測控技術(shù)63(2)智能化傳感網(wǎng)節(jié)點技術(shù)所謂傳感網(wǎng)節(jié)點是指一個微型化的嵌入式系統(tǒng)。在感知物質(zhì)世界及其變化的過程中，需要檢測的對象很多，譬如溫度、壓力、濕度、應(yīng)變等，因此需要微型化、低功耗的傳感網(wǎng)節(jié)點來構(gòu)成無線傳感網(wǎng)的基礎(chǔ)層支持平臺。這不但需要采用MEMS加工技術(shù)，設(shè)計符合物聯(lián)網(wǎng)要求的微型傳感器，使之可識別和配接多種敏感元件，并適用于主被動各種檢測方法；另外，傳感網(wǎng)節(jié)點還應(yīng)具有強抗干擾能力，以適應(yīng)惡劣工作環(huán)境的需求。這里重要的是，利用傳感網(wǎng)節(jié)點具有的局域信號處理功能，在傳感網(wǎng)節(jié)點附近局部完成一定的信號處理，使原來由中央處理器實現(xiàn)的串行處理、集中決策的系統(tǒng)，成為一種并行的分布式信息處理系統(tǒng)。

(2)智能化傳感網(wǎng)節(jié)點技術(shù)64(3)傳感網(wǎng)組織結(jié)構(gòu)及底層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議分層以及絡(luò)協(xié)議的集合，是對網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成功能的定義和描述。對傳感網(wǎng)而言，其網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)不同于傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)。對于物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),已經(jīng)提出了多種參考模型。就傳感網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)而言,也可以由分層的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、傳感網(wǎng)管理以及應(yīng)用支撐技術(shù)三個部分組成。其中，分層的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議結(jié)構(gòu)類似于TCP/IP協(xié)議體系結(jié)構(gòu)；傳感網(wǎng)管理技術(shù)主要是對傳感器節(jié)點自身的管理以及用戶對傳感網(wǎng)的管理；分層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)是傳感網(wǎng)應(yīng)用支撐技術(shù)的基礎(chǔ)。(3)傳感網(wǎng)組織結(jié)構(gòu)及底層協(xié)議65(4)對傳感網(wǎng)自身的檢測與自組織傳感網(wǎng)是整個物聯(lián)網(wǎng)的底層和信息來源，網(wǎng)絡(luò)自身的完整性、完好性和效率等性能至關(guān)重要，因此，需要對傳感網(wǎng)的運行狀態(tài)及信號傳輸通暢性進行良好監(jiān)測，才能實現(xiàn)對剛絡(luò)的有效控制。在實際應(yīng)用當(dāng)中，傳感網(wǎng)中存在大量傳感器節(jié)點，密度較高，當(dāng)某一傳感網(wǎng)節(jié)點發(fā)生故障時，網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)有可能會發(fā)生變化，因此，設(shè)計傳感網(wǎng)時應(yīng)考慮傳感網(wǎng)的自組織能力、自動配置能力及可擴展能力。(5)傳感網(wǎng)安全傳感網(wǎng)除了具有一般無線網(wǎng)絡(luò)所面臨的信息泄露、信息篡改、重放攻擊、拒絕服務(wù)等多種威脅之外，還面臨傳感網(wǎng)節(jié)點容易被攻擊者物理操縱，獲取存儲在傳感網(wǎng)節(jié)點中的信息，從而控制部分網(wǎng)絡(luò)的安全威脅。這顯然需要通過其他的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)來提高傳感網(wǎng)的安全性能。如在通信前進行節(jié)點與節(jié)點的身份認證；設(shè)計新的密鑰協(xié)商算法；對傳輸信息加密解決竊聽問題；保證絡(luò)中的傳感信息只有可信實體才可以訪問；采用一些跳頻和擴頻技術(shù)減輕網(wǎng)絡(luò)堵塞等問題。(4)對傳感網(wǎng)自身的檢測與自組織(5)傳感網(wǎng)安全66智能小物體網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)目前有兩項：一是ZigBee聯(lián)盟開發(fā)的ZigBee協(xié)議進行傳感器節(jié)點或者其他智能物體的互聯(lián)；另一技術(shù)是IPSO聯(lián)盟所倡導(dǎo)的通過IP實現(xiàn)傳感網(wǎng)節(jié)點或者其他智能物體的互聯(lián)。(1)ZigBee技術(shù)ZigBee技術(shù)是基于底層IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn),用于短距離范圍、低傳輸數(shù)據(jù)速率的各種電子設(shè)備之間的無線通信技術(shù)，它定義了網(wǎng)絡(luò)/安全層和應(yīng)用層。ZigBee技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,技術(shù)體系已相對成熟,并已形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。在標(biāo)準(zhǔn)方面，已發(fā)布ZigBee技術(shù)的第3個版本v1.2;對于芯片，已能夠規(guī)模生產(chǎn)基于IEEE802.15.4的網(wǎng)絡(luò)射頻芯片和新一代的ZigBee射頻芯片(將單片機和射頻芯片整合在一起)；在應(yīng)用方面，ZigBee技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、精確農(nóng)業(yè)、家庭和樓宇自動化、醫(yī)學(xué)、消費和家用自動化、道路指示安全行路等眾多領(lǐng)域。智能小物體網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)目前有兩項：一是ZigBee67(2)與IPv6相關(guān)聯(lián)的技術(shù)若將物聯(lián)網(wǎng)建立在數(shù)據(jù)分組交換技術(shù)基礎(chǔ)之上,則將采用數(shù)據(jù)分組網(wǎng)即IP網(wǎng)作為承載網(wǎng)。IPv6作為下一代IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,具有豐富的地址資源，能夠支持動態(tài)路由機制，可以滿足物聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)通信在地址、網(wǎng)絡(luò)自組織以及擴展性方面的要求。但是，由于IPv6協(xié)議棧過于龐大復(fù)雜，不能直接應(yīng)用到傳感器設(shè)備中，需要對IPv6協(xié)議棧和路由機制作相應(yīng)的精簡，才能滿足低功耗、低存儲容量和低傳送速率的要求。目前有多個標(biāo)準(zhǔn)組織進行相關(guān)研究，IPSO聯(lián)盟于2008年10月，已發(fā)布了一種最小的IPv6協(xié)議棧uIPv6。(2)與IPv6相關(guān)聯(lián)的技術(shù)68㈢智能技術(shù)智能技術(shù)是為了有效地達到某種預(yù)期的目的，利用知識分析后所采用的各種方法和手段。通過在物體中植入智能系統(tǒng)，可以使得物體具備一定的智能性，能夠主動或被動的實現(xiàn)與用戶的溝通，這也是物聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù)之一。智能分析與控制技術(shù)主要包括人工智能理論、先進的人一機交互技術(shù)、智能控制技術(shù)與系統(tǒng)等。物聯(lián)的實質(zhì)是給物體賦予智能，以實現(xiàn)人與物體的交互對話，甚至實現(xiàn)物體與物體之間的交互或?qū)?。為了實現(xiàn)這樣的智能性，例如，控制智能服務(wù)機器人完成既定任務(wù)包括運動軌跡控制、準(zhǔn)確的定位及目標(biāo)跟蹤等，需要智能化的控制技術(shù)與系統(tǒng)。㈢智能技術(shù)智能技術(shù)是為了有效地達到某種預(yù)期的目的，利用知識分69㈣納米技術(shù)納米技術(shù),是研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1-100nm范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用,主要包括:納米體系物理學(xué)、納米化學(xué)、納米材料學(xué)、納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米加工學(xué)、納米力學(xué)等。這7個相對獨立又相互滲透的學(xué)科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表征這3個研究領(lǐng)域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎(chǔ)。其中,納米物理學(xué)和納米化學(xué)是納米技術(shù)的理論基礎(chǔ),而納米電子學(xué)是納米技術(shù)最重要的內(nèi)容。使用傳感器技術(shù)就能探測到物體物理狀態(tài),物體中的嵌入式智能能夠通過在網(wǎng)絡(luò)邊界轉(zhuǎn)移信息處理能力而增強網(wǎng)絡(luò)的威力,而納米技術(shù)的優(yōu)勢意味著物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中體積越來越小的物體能夠進行交互和連接。㈣納米技術(shù)納米技術(shù),是研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1-100nm70當(dāng)前電子技術(shù)的趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷，更小,是指響應(yīng)速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小并非沒有限度。納米技術(shù)是建設(shè)者的最后疆界,它的影響將是巨大的。納米電子學(xué),包括基于量子效應(yīng)的納米電子器件、納米結(jié)構(gòu)的光/電性質(zhì)、納米電子材料的表征,以及原子操縱和原子組裝等。當(dāng)前電子技術(shù)的趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷，更小,是指71五、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品應(yīng)用(1)智能家居智能家居產(chǎn)品融合自動化控制系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體，將各種家庭設(shè)備(如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等)通過智能家庭網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自動化，通過中國電信的寬帶、固話和3G無線網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)對家庭設(shè)備的遠程操控。與普通家居相比，智能家居不僅提供舒適宜人且高品位的家庭生活空間，實現(xiàn)更智能的家庭安防系統(tǒng);還將家居環(huán)境由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?，提供全方位的信息交互功能。五、物?lián)網(wǎng)產(chǎn)品應(yīng)用(1)智能家居72(2)智能醫(yī)療智能醫(yī)療系統(tǒng)借助簡易實用的家庭醫(yī)療傳感設(shè)備，對家中病人或老人的生理指標(biāo)進行自測，并將生成的生理指標(biāo)數(shù)據(jù)通過中國電信的固定網(wǎng)絡(luò)或3G無線網(wǎng)絡(luò)傳送到護理人或有關(guān)醫(yī)療單位。根據(jù)客戶需求，中國電信還提供相關(guān)增值業(yè)務(wù)，如緊急呼叫救助服務(wù)、專家咨詢服務(wù)、終生健康檔案管理服務(wù)等。(3)智能環(huán)保智能環(huán)保產(chǎn)品通過對實施地表水水質(zhì)的自動監(jiān)測，可以實現(xiàn)水質(zhì)的實時連續(xù)監(jiān)測和遠程監(jiān)控，及時掌握主要流域重點斷面水體的水質(zhì)狀況，預(yù)警預(yù)報重大或流域性水質(zhì)污染事故，解決跨行政區(qū)域的水污染事故糾紛，監(jiān)督總量控制制度落實情況。太湖環(huán)境監(jiān)控項目，通過安裝在環(huán)太湖地區(qū)的各個監(jiān)控的環(huán)保和監(jiān)控傳感器，將太湖的水文、水質(zhì)等環(huán)境狀態(tài)提供給環(huán)保部門，實時監(jiān)控太湖流域水質(zhì)等情況，并通過互聯(lián)網(wǎng)將監(jiān)測點的數(shù)據(jù)報送至相關(guān)管理部門。(2)智能醫(yī)療(3)智能環(huán)保73(4)智能城市智能城市產(chǎn)品包括對城市的數(shù)字化管理和城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控。前者利用"數(shù)字城市"理論，基于3S(地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS、遙感系統(tǒng)RS)等關(guān)鍵技術(shù)，深入開發(fā)和應(yīng)用空間信息資源，建設(shè)服務(wù)于城市規(guī)劃、城市建設(shè)和管理，服務(wù)于政府、企業(yè)、公眾，服務(wù)于人口、資源環(huán)境、經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展的信息基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)。后者基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的實時遠程監(jiān)控、傳輸、存儲、管理的業(yè)務(wù)，利用中國電信無處不達的寬帶和3G網(wǎng)絡(luò)，將分散、獨立的圖像采集點進行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)對城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一存儲和統(tǒng)一管理、為城市管理和建設(shè)者提供一種全新、直觀、視聽覺范圍延伸的管理工具。(4)智能城市74(5)智能交通智能交通系統(tǒng)包括公交行業(yè)無線視頻監(jiān)控平臺、智能公交站臺、電子票務(wù)、車管專家和公交手機一卡通五種業(yè)務(wù)。公交行業(yè)無線視頻監(jiān)控平臺利用車載設(shè)備的無線視頻監(jiān)控和GPS定位功能，對公交運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。智能公交站臺通過媒體發(fā)布中心與電子站牌的數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)公交調(diào)度信息數(shù)據(jù)的發(fā)布和多媒體數(shù)據(jù)的發(fā)布功能，還可以利用電子站牌實現(xiàn)廣告發(fā)布等功能。電子門票是二維碼應(yīng)用于手機憑證業(yè)務(wù)的典型應(yīng)用，從技術(shù)實現(xiàn)的角度，手機憑證業(yè)務(wù)就是手機憑證，是以手機為平臺、以手機身后的移動網(wǎng)絡(luò)為媒介，通過特定的技術(shù)實現(xiàn)完成憑證功能。車管專家利用全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)、無線通信技術(shù)(CDMA)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)、中國電信3G等高新技術(shù)，將車輛的位置與速度，車內(nèi)外的圖像、視頻等各類媒體信息及其他車輛參數(shù)等進行實時管理，有效滿足用戶對車輛管理的各類需求。

(5)智能交通75公交手機一卡通將手機終端作為城市公交翼卡通的介質(zhì)，除完成公交刷卡功能外，還可以實現(xiàn)小額支付、空中充值等功能。測速E通通過將車輛測速系統(tǒng)、高清電子警察系統(tǒng)的車輛信息實時接入車輛管控平臺，同時結(jié)合交警業(yè)務(wù)需求，基于GIS地理信息系統(tǒng)通過3G無線通信模塊實現(xiàn)報警信息的智能、無線發(fā)布，從而快速處置違法、違規(guī)車輛。(6)智能司法智能司法是一個集監(jiān)控、管理、定位、矯正于一身的管理系統(tǒng)。能夠幫助各地各級司法機構(gòu)降低刑罰成本、提高刑罰效率。目前，中國電信已實現(xiàn)通過CDMA獨具優(yōu)勢的GPSONE手機定位技術(shù)對矯正對象進行位置監(jiān)管，同時具備完善的矯正對象電子檔案、查詢統(tǒng)計功能，并包含對矯正對象的管理考核，給矯正工作人員的日常工作帶來信息化、智能化的高效管理平臺。公交手機一卡通將手機終端作為城市公交翼卡通的介質(zhì)，除完76(7)智能農(nóng)業(yè)智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)品通過實時采集溫室內(nèi)溫度、濕度信號以及光照、土壤溫度、CO?濃度、葉面濕度、露點溫度等環(huán)境參數(shù)，自動開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備?？梢愿鶕?jù)用戶需求，隨時進行處理，為設(shè)施農(nóng)業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、對環(huán)境進行自動控制和智能化管理提供科學(xué)依據(jù)。通過模塊采集溫度傳感器等信號，經(jīng)由無線信號收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對大棚溫濕度的遠程控制。智能農(nóng)業(yè)產(chǎn)品還包括智能糧庫系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過將糧庫內(nèi)溫濕度變化的感知與計算機或手機的連接進行實時觀察，記錄現(xiàn)場情況以保證量糧庫內(nèi)的溫濕度平衡。(8)智能物流智能物流打造了集信息展現(xiàn)、電子商務(wù)、物流配載、倉儲管理、金融質(zhì)押、園區(qū)安保、海關(guān)保稅等功能為一體的物流園區(qū)綜合信息服務(wù)平臺。信息服務(wù)平臺以功能集成、效能綜合為主要開發(fā)理念，以電子商務(wù)、網(wǎng)上交易為主要交易形式，建設(shè)了高標(biāo)準(zhǔn)、高品位的綜合信息服務(wù)平臺。，并為金融質(zhì)押、園區(qū)安保、海關(guān)保稅等功能預(yù)留了接口，可以為園區(qū)客戶及管理人員提供一站式綜合信息服務(wù)。(7)智能農(nóng)業(yè)77(9)智能校園中國電信的校園手機一卡通和金色校園業(yè)務(wù)，促進了校園的信息化和智能化。校園手機一卡通主要實現(xiàn)功能包括：電子錢包、身份識別和銀行圈存。電子錢包即通過手機刷卡實現(xiàn)主要校內(nèi)消費;身份識別包括門禁、考勤、圖書借閱、會議簽到等，銀行圈存即實現(xiàn)銀行卡到手機的轉(zhuǎn)賬充值、余額查詢。目前校園手機一卡通的建設(shè)，除了滿足普通一卡通功能外，還實現(xiàn)了借助手機終端實現(xiàn)空中圈存、短信互動等應(yīng)用。中國電信實施的“金色校園”方案，幫助中小學(xué)行業(yè)用戶實現(xiàn)學(xué)生管理電子化，老師排課辦公無紙化和學(xué)校管理的系統(tǒng)化，使學(xué)生、家長、學(xué)校三方可以時刻保持溝通，方便家長及時了解學(xué)生學(xué)習(xí)和生活情況，通過一張薄薄的“學(xué)籍卡”，真正達到了對未成年人日常行為的精細管理，最終達到學(xué)生開心，家長放心，學(xué)校省心的效果。(9)智能校園78(10)智能文博智能文博系統(tǒng)是基于RFID和中國電信的無線網(wǎng)絡(luò)，運行在移動終端的導(dǎo)覽系統(tǒng)。該系統(tǒng)在服務(wù)器端建立相關(guān)導(dǎo)覽場景的文字、圖片、語音以及視頻介紹數(shù)據(jù)庫，以網(wǎng)站形式提供專門面向移動設(shè)備的訪問服務(wù)。移動設(shè)備終端通過其附帶的RFID讀寫器，得到相關(guān)展品的EPC編碼后，可以根據(jù)用戶需要，訪問服務(wù)器網(wǎng)站并得到該展品的文字、圖片語音或者視頻介紹等相關(guān)數(shù)據(jù)。該產(chǎn)品主要應(yīng)用于文博行業(yè)，實現(xiàn)智能導(dǎo)覽及呼叫中心等應(yīng)用拓展。(11)M2M平臺中國電信M2M平臺是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)支撐設(shè)施平臺。秉承發(fā)展壯大民族產(chǎn)業(yè)的理念與責(zé)任，憑借對通信、傳感、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的深刻理解與長期的運營經(jīng)驗，中國電信M2M協(xié)議規(guī)范引領(lǐng)著M2M終端、中間件和應(yīng)用接口的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，為跨越傳感網(wǎng)絡(luò)和承載網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)信息交互提供表達和交流規(guī)范。在電信級M2M平臺上驅(qū)動著遍布各行各業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用邏輯，倡導(dǎo)基于物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的泛在網(wǎng)絡(luò)時空，讓廣大消費者盡情享受物聯(lián)網(wǎng)帶來的個性化、智慧化、創(chuàng)新化的信息新生活。(10)智能文博79六、實驗室裝置㈠Zig