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淺析物聯(lián)網(wǎng)感知層的關(guān)鍵技術(shù)
  • 關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng),感知層,關(guān)鍵技術(shù)
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  • 上傳時(shí)間:2012-07-06
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資料簡(jiǎn)介

  物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)1999年由MIT提出。2005年11月電信聯(lián)盟ITU發(fā)布了《電信聯(lián)盟互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,開(kāi)始聚焦這個(gè)詞。它是指:把任何物品通過(guò)信息傳感設(shè)備(如RFID)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通信,可實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。
  
  物聯(lián)網(wǎng)本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,主要包括三大部分:首先是感知層,承擔(dān)信息的采集,可以應(yīng)用的技術(shù)包括智能卡、RFID電子標(biāo)簽、識(shí)別碼、傳感器等;其次是網(wǎng)絡(luò)層,承擔(dān)信息的傳輸,借用現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)、固聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)等即可實(shí)現(xiàn);第三是應(yīng)用層,實(shí)現(xiàn)物與物之間,人與物之間的識(shí)別與感知,發(fā)揮智能作用。
  
  具體的核心,是感知層中的技術(shù),從現(xiàn)在階段來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸就在感知層。電信聯(lián)盟(ITU)將射頻技術(shù)(RFID)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)列為物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。
  
  射頻識(shí)別(radiofrequencyidentification,RFID)
  
  射頻識(shí)別技術(shù)是20世紀(jì)90年代開(kāi)始興起的一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù),該技術(shù)的商用促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。它通過(guò)射頻信號(hào)等一些*手段自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),有利于人們?cè)诓煌瑺顟B(tài)下對(duì)各類(lèi)物體進(jìn)行識(shí)別與管理。
  
  射頻識(shí)別系統(tǒng)通常由電子標(biāo)簽和閱讀器組成。電子標(biāo)簽內(nèi)存有一定格式的標(biāo)識(shí)物體信息的電子數(shù)據(jù),是未來(lái)幾年代替條形碼走進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù)之一。該技術(shù)具有一定的優(yōu)勢(shì):能夠輕易嵌入或附著,并對(duì)所附著的物體進(jìn)行追蹤定位;讀取距離更遠(yuǎn),存取數(shù)據(jù)時(shí)間更短;標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存取有密碼保護(hù),安全性更高。RFID目前有很多頻段,集中在13.56MHz頻段和900MHz頻段的無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽應(yīng)用zui為常見(jiàn)。短距離應(yīng)用方面通常采用13.56MHzHF頻段;而900MHz頻段多用于遠(yuǎn)距離識(shí)別,如車(chē)輛管理、產(chǎn)品防偽等領(lǐng)域。閱讀器與電子標(biāo)簽可按通信協(xié)議互傳信息,即閱讀器向電子標(biāo)簽發(fā)送命令,電子標(biāo)簽根據(jù)命令將內(nèi)存的標(biāo)識(shí)性數(shù)據(jù)回傳給閱讀器。
  
  RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、通訊等技術(shù)相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享。但其技術(shù)發(fā)展過(guò)程中也遇到了一些問(wèn)題,主要是芯片成本,其他的如FRID反碰撞防沖突、RFID天線研究、工作頻率的選擇及安全隱私等問(wèn)題,都一定程度上制約了該技術(shù)的發(fā)展。
  
  傳感器技術(shù)
  
  傳感技術(shù)同計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱(chēng)為信息技術(shù)的三大支柱。傳感技術(shù)主要研究關(guān)于從自然信源獲取信息,并對(duì)之進(jìn)行處理(變換)和識(shí)別的一門(mén)多學(xué)科交叉的現(xiàn)代科學(xué)與工程技術(shù)。傳感技術(shù)的核心即傳感器,它是負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中物、物與人信息交互的必要組成部分。目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的大部分應(yīng)用集中在簡(jiǎn)單、低復(fù)雜度的信息獲取上,只能獲取和處理物理世界的標(biāo)量信息,然而這些標(biāo)量信息無(wú)法刻畫(huà)豐富多彩的物理世界,難以實(shí)現(xiàn)真正意義上的人與物理世界的溝通。為了克服這一缺陷,既能獲取標(biāo)量信息,又能獲取視頻、音頻和圖像等矢量信息的無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。作為一種全新的信息獲取和處理技術(shù),利用壓縮、識(shí)別、融合和重建等多種方法來(lái)處理信息,以滿足無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)多樣化應(yīng)用的需求。
  
  智能嵌入技術(shù)
  
  嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),并且軟硬件可裁剪,適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶(hù)的應(yīng)用程序等四個(gè)部分組成,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。
  
  目前,大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)還處于單獨(dú)應(yīng)用的階段,以控制器(MCU)為核心,與一些監(jiān)測(cè)、伺服、指示設(shè)備配合實(shí)現(xiàn)一定的功能。Internet現(xiàn)已成為社會(huì)重要的基礎(chǔ)信息設(shè)施之一,是信息流通的重要渠道,如果嵌入式系統(tǒng)能夠連接到Internet上面,則可以方便、低廉地將信息傳送到幾乎世界上的任何一個(gè)地方。
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