电子信息新技术系列讲座报告
班级
学号
姓名
2014年12月
物联网技术
一、物联网技术简介 物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。
“物联网技术”的核心和基础仍然是“互联网技术”,是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术;其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间,进行信息交换和通讯。因此,物联网技术的定义是: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,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。[1][2]
二、物联网技术发展背景和研究现状 物联网1999年诞生,2005年普及,2009年大发展。
物联网(Internet of Things)这个词,国内外普遍公认的是MIT Auto-ID中心Ashton 教授1999年在研究RFID 时最早提出来的。在2005年国际电信联盟(ITU )发布的同名报告中,物联网的定义和范围已经发生了变化,覆盖范围有了较大的拓展,不再只是指基于RFID 技术的物联网。
自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来, 物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”,物联网在中国受到了全社会极大的关注,其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。
物联网的概念与其说是一个外来概念,不如说它已经是一个“中国制造”的概念,他的覆盖范围与时俱进,已经超越了1999年Ashton 教授和2005年ITU 报告所指的范围,物联网已被贴上“中国式”标签。
物联网在中国迅速崛起得益于我国在物联网方面的几大优势。 第一,我国早在1999年就启动了物联网核心传感技术研究,研发水平处于世界前列;第二,在世界传感网领域,我国是标准主导国之一,专利拥有量高;第三,我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一;第四,我国无线通信网络和宽带覆盖率高,为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持;第五,我国已经成为世界第二大经济体,有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。[3]
三、物联网的主要技术原理
技术架构
从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS 等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。
网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。 应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。[1][2]
原理
在互联网基础上,利用RFID 、数据通信技术组成一个覆盖世界里万事万物的整合网络,网中万物自动识别,信息共享,按照人们预先制定的规范彼此“交流”。即以简单RFID 系统为基础,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的,比Internet 更为庞大的物联网。[5]
四、物联网的关键技术 1、传感器技术,这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。[4]
2、RFID 标签也是一种传感器技术,RFID 技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID 在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
3、嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3, 大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。[5]
五、总结
通过新技术讲座这门课程的学习,让我对物联网技术有了深刻的认识,同时面对我国的发展状况,认识到发展物联网技术对我国的重要性。
一般来讲,物联网的开展步骤主要如下:
(1)对物体属性进行标识,属性包括静态和动态的属性,静态属性可以直接存储在标签中,动态属性需要先由传感器实时探测;
(2)需要识别设备完成对物体属性的读取,并将信息转换为适合网络传输的数据格式;
(3)将物体的信息通过网络传输到信息处理中心,由处理中心完成物体通信的相关计算。
物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”![3]
物联网拥有业界最完整的专业物联产品系列,覆盖从传感器、控制器到云计算的各种应用。产品服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域。构建了“质量好、技术优、专业性强,成本低,满足客户需求”的综合优势,持续为客户提供有竞争力的产品和服务。物联网产业是当今世界经济和科技发展的战略制高点之一,据了解,2011年,全国物联网产业规模超过了2500亿元,预计2015年将超过5000亿元。 物联网是继通信网之后的另一个万亿级市场。[2]
在包括物联网软件在内的软件领域,美国长期引领潮流,基本上垄断了世界市场,欧盟(世界级的软件厂商只有SAP 一家在欧洲)早已看到了软件和中间件在物联网产业链中的重要性,从2005年开始资助了HYDRA 项目,这是一个研发物联网中间件和“网络化嵌入式系统软件”的组织,已取得不少成果。目前在中国有很多传感器,传感网,RFID 研究中心及产业(生产)基地,也有很多人呼吁建立物联网标准,唯独没有物联网软件和中间件研发基地和组织,这种本末倒置的现象很让人担心。 如果我们的软件不够强,制定物联网标准也一定是纸上谈兵,物联网产业基地一定是低层次重复建设造成生产过剩,我们在物联网产业永远不会有话语权,更谈不上占领什么制高点。
政府是创新基础设施的重要引导和推动者,比如欧盟通过政府搭台、PPP 公私合作伙伴关系构建创新基础设施来服务用户,激发市场及社会的活力。用户是创新2.0模式的关键,也是物联网发展的关键,而用户的参与需要强大的创新基础设施来支撑。物联网的发展不仅将推动创新基础设施的构建,也将受益于创新基础设施的全面支撑。作为创新2.0时代的重要产业发展战略,物联网的发展必须实现从‘产学研’向‘政产学研用’,再向‘政用产学研’协同发展转变。[4]
参考文献
[1]刘云浩. 物联网导论. 北京:科学出版社, 2011年3月
[2]张凯, 张雯婷. 物联网导论. 北京:清华大学出版社, 2012年4月
[3]詹青龙, 刘建卿. 物联网工程导论. 北京:清华大学出版社, 2012年1月
[4]王志良, 王粉花. 物联网工程概论. 北京:机械工业出版社, 2011年4月
[5]郭卫斌, 杨建国. 计算机导论. 上海:华东理工大学出版社,2012年8月
电子信息新技术系列讲座报告
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学号
姓名
2014年12月
物联网技术
一、物联网技术简介 物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。
“物联网技术”的核心和基础仍然是“互联网技术”,是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术;其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间,进行信息交换和通讯。因此,物联网技术的定义是: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,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。[1][2]
二、物联网技术发展背景和研究现状 物联网1999年诞生,2005年普及,2009年大发展。
物联网(Internet of Things)这个词,国内外普遍公认的是MIT Auto-ID中心Ashton 教授1999年在研究RFID 时最早提出来的。在2005年国际电信联盟(ITU )发布的同名报告中,物联网的定义和范围已经发生了变化,覆盖范围有了较大的拓展,不再只是指基于RFID 技术的物联网。
自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来, 物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”,物联网在中国受到了全社会极大的关注,其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。
物联网的概念与其说是一个外来概念,不如说它已经是一个“中国制造”的概念,他的覆盖范围与时俱进,已经超越了1999年Ashton 教授和2005年ITU 报告所指的范围,物联网已被贴上“中国式”标签。
物联网在中国迅速崛起得益于我国在物联网方面的几大优势。 第一,我国早在1999年就启动了物联网核心传感技术研究,研发水平处于世界前列;第二,在世界传感网领域,我国是标准主导国之一,专利拥有量高;第三,我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一;第四,我国无线通信网络和宽带覆盖率高,为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持;第五,我国已经成为世界第二大经济体,有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。[3]
三、物联网的主要技术原理
技术架构
从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS 等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。
网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。 应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。[1][2]
原理
在互联网基础上,利用RFID 、数据通信技术组成一个覆盖世界里万事万物的整合网络,网中万物自动识别,信息共享,按照人们预先制定的规范彼此“交流”。即以简单RFID 系统为基础,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的,比Internet 更为庞大的物联网。[5]
四、物联网的关键技术 1、传感器技术,这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。[4]
2、RFID 标签也是一种传感器技术,RFID 技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID 在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
3、嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3, 大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。[5]
五、总结
通过新技术讲座这门课程的学习,让我对物联网技术有了深刻的认识,同时面对我国的发展状况,认识到发展物联网技术对我国的重要性。
一般来讲,物联网的开展步骤主要如下:
(1)对物体属性进行标识,属性包括静态和动态的属性,静态属性可以直接存储在标签中,动态属性需要先由传感器实时探测;
(2)需要识别设备完成对物体属性的读取,并将信息转换为适合网络传输的数据格式;
(3)将物体的信息通过网络传输到信息处理中心,由处理中心完成物体通信的相关计算。
物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”![3]
物联网拥有业界最完整的专业物联产品系列,覆盖从传感器、控制器到云计算的各种应用。产品服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域。构建了“质量好、技术优、专业性强,成本低,满足客户需求”的综合优势,持续为客户提供有竞争力的产品和服务。物联网产业是当今世界经济和科技发展的战略制高点之一,据了解,2011年,全国物联网产业规模超过了2500亿元,预计2015年将超过5000亿元。 物联网是继通信网之后的另一个万亿级市场。[2]
在包括物联网软件在内的软件领域,美国长期引领潮流,基本上垄断了世界市场,欧盟(世界级的软件厂商只有SAP 一家在欧洲)早已看到了软件和中间件在物联网产业链中的重要性,从2005年开始资助了HYDRA 项目,这是一个研发物联网中间件和“网络化嵌入式系统软件”的组织,已取得不少成果。目前在中国有很多传感器,传感网,RFID 研究中心及产业(生产)基地,也有很多人呼吁建立物联网标准,唯独没有物联网软件和中间件研发基地和组织,这种本末倒置的现象很让人担心。 如果我们的软件不够强,制定物联网标准也一定是纸上谈兵,物联网产业基地一定是低层次重复建设造成生产过剩,我们在物联网产业永远不会有话语权,更谈不上占领什么制高点。
政府是创新基础设施的重要引导和推动者,比如欧盟通过政府搭台、PPP 公私合作伙伴关系构建创新基础设施来服务用户,激发市场及社会的活力。用户是创新2.0模式的关键,也是物联网发展的关键,而用户的参与需要强大的创新基础设施来支撑。物联网的发展不仅将推动创新基础设施的构建,也将受益于创新基础设施的全面支撑。作为创新2.0时代的重要产业发展战略,物联网的发展必须实现从‘产学研’向‘政产学研用’,再向‘政用产学研’协同发展转变。[4]
参考文献
[1]刘云浩. 物联网导论. 北京:科学出版社, 2011年3月
[2]张凯, 张雯婷. 物联网导论. 北京:清华大学出版社, 2012年4月
[3]詹青龙, 刘建卿. 物联网工程导论. 北京:清华大学出版社, 2012年1月
[4]王志良, 王粉花. 物联网工程概论. 北京:机械工业出版社, 2011年4月
[5]郭卫斌, 杨建国. 计算机导论. 上海:华东理工大学出版社,2012年8月