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一篇文章带你认识物联网

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发表于 2019-4-3 16:44:29 |显示全部楼层
初探物联网

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物联网来源
Mark Weiser(1952-1999) 前施乐公司首席科学家   

1991年在权威杂志《美国科学》发表文章预测: 计算机将最终“消失”,演变为在我们没有意识到其存在时,就已融入人们的生活中的境地。

物联网(The Internet of things,IOT)的基本定义   
通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品通过有线与无线方式与互联网连接,进行通信和信息交换,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网的理解
物联网是通过各种传感技术(RFID、传感器、GPS、摄像机、激光扫描器……)、各种通讯手段(有线、无线、长距、短距……),将任何物体与互联网相连接,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,进而实现“管理、控制、营运”一体化的一种网络。

“物”的范围
这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围:

1、要有数据传输通路;

2、要有一定的存储功能;

3、要有CPU;

4、要有操作系统;

5、要有专门的应用程序;

6、遵循物联网的通信协议;

7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。



物联网的三个层次
感知层
网络层
应用层
感知层:据采集与感知主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据,包括各类物理量、标识、音频、视频数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。
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网络层:实现更加广泛的互联功能,能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送,需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。经过十余年的快速发展,移动通信、互联网等技术已比较成熟,基本能够满足物联网数据传输的需要。

应用层:应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业应用。

物联网三个重要特征:
1、全面感知,利用RFID,传感器,二维码等随时随地获取物体的信息,比如 装载在高层建筑、桥梁上的监测设备; 人体携带的心跳、血压、脉搏等监测医疗设备; 商场货架上的电子标签;
2、可靠传递,通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;
3、智能处理,利用云计算,模糊识别等各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。
物联网核心技术
包括射频识别(RFID)装置、WSN 网络、红外感应器、全球定位系统、Internet 与移动网络,网络服务,行业应用软件。在这些技术当中,又以底层嵌入式设备芯片开发最为关键,引领整个行业的上游发展。

无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),或称射频识别技术,是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。
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与目前广泛使用的自动识别技术例如摄像、条码、磁卡、IC卡等相比,射频识别技术具有很多突出的优点:

非接触操作,长距离识别(几厘米至几十米),完成识别工作时无须人工干预,应用便利
无机械磨损,寿命长,可工作于各种油渍、灰尘污染等恶劣的环境
可识别高速运动物体并同时识别多个电子标签
数据安全方面除电子标签的密码保护外,数据部分可用一些算法实现安全管理
读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口,保证其自身的安全性
读写器与标签之间存在相互认证的过程,实现安全通信和存储
IPV6

物联网的前提是必须为物品赋以独一无二的地址
现有标准IPv4只支持大概40亿(232次方)个网络地址,平均每个人不到1个,人都不够分的。
IPv6是互联网协议第四版(IPv4)的更新版
      Pv6支持2^128(约3.4 ×1038)个地址,这等价于在地球上每平方英寸有4.3×1020地址(6.7×1017地址/mm2)
      丰富的地址资源使得物联网成为可能。
WSN

传感器:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成 。

无线传感器网络(WSN)是由大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输应用。

WSN/ZigBee技术

无线传感网络内的各个要素通过一个统一的协议进行信息的传输,这个协议就是ZigBee。 ZigBee是IEEE 802.15.4协议的代名词。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。 无线传感器网络 Wireless Sensor Networks 包含传感器节点,按计算能力可分为普通节点和汇聚节点等; 传感器节点包含了具有采集环境数据功能的感应器和具有联网功能的电子元件; 节点间能够通过特有无线通信方式互联(如:ZigBee)。



物联网应用示意图


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影响物联网发展的五大因素
个人隐私与数据安全 --安全因素的考虑会影响物连网的设计,避免个人数据受窃听受破坏的威胁。除此之外,专家称物联网的发展会改变人们对于隐私的理解,以最近的网络社区流行为例,个人隐私是公众热议的话题。
公众信任 ---信息安全目前是广大群众对物联网的主要关注点。如果物联网的设计没有健全的安全机制,会降低公众对此信任。所有在设计物联网之初,就有必要考虑的安全层面。
标准化 ---标准化无疑是影响物联边普及的重要因素。目前 RFID,WSN 等技术领域还没有一套完整的国际标准,各厂家的设备往往不能实现互操作。标准化将合理使用现在标准,或者在必要时创建新的统一标准。
研究发展 ---物联网相关技术仍处在不成熟阶段,需要各国政府投入大量资金支持科研,技术转化。
系统开放--物联网的发展离不开合理的商业模型运作和各种利益投资。对物联网技术系统的开放,将会促进应用层面的开发和各种系统间的互操作性
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作者:【高级技工】
来源:CSDN
原文:https://blog.csdn.net/weixin_37079656/article/details/86537808
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