常见物联网通信技术合集12篇

时间:2023-12-01 09:56:24

常见物联网通信技术

常见物联网通信技术篇1

1引言

1999年麻省理工学校首次提出了“物联网”的概念,随着时间的发展,物联网的概念也在逐渐更新,当前的物联网主要是物体和事物相融合,并通过信息来进行表达,从而在物体之间实行信息交互。物联网技术指的是通过多种信息设备,实现物体和网络之间的连接,从而达到智能化识别、监控和管理等。物联网的原理是利用传感器和互联网的相互结合,产生的一种新的技术。物联网是通过互联网可以实现商品之间的交流沟通,利用计算机来实现网络信息资源的共享,实现对物联实体的远程控制和管理。

2物联网的应用

目前,物联网已经应用到各个领域中,我国对物联网应用进行了相关的试点示范。在2012年国家发布的《物联网产业十二五发展规划》中将明确了九大类物联网示范领域,其中有智能农业、智能电网、智能工业等。智能农业是指通过物联网技术可以将农业生产和管理结合起来,打造创新型农业生产。智能电网是通过互联网技术实现电网的智能化发展,以此提高电网的输电的能力,提高电力企业的效益。智能工业是指利用物联网技术,可以大力提升工人的劳动力,提高生产效率,大幅度改善产品的质量,降低资料消耗。

3物联网无线通信技术的应用

最初物联网设备之间采用的传输模式是有线的方式,例如RS323、RS485等,但是由于设备的不可移动性,在发展的后期都是通过无线方式来连接的。常见的物联网无线通信技术有很多,本文主要分析以下几种常见无线通信技术。

3.1Wi-Fi

Wi-Fi已经成为我们目前生活中最为常见的一种形式,几乎城市中所有的公共场合都设有无线网络。Wi-Fi是可以通过电子设备连接到无线网络的技术,但是这样无线局域网一般都是需要密码来进行连接的,公共区域内的密码都是开放性的,任何WLAN区域都可以通过电子设备连接网络。目前,无线网络的使用是不需要营业执照的,WI-FI是在全世界范围内都是可以适用的一种技术方式,用户只要只有Wi-Fi区域就可以收发邮件,浏览网页。Wi-Fi的成本较低,只需要一个接入点就可以连接成无线区域网络,其上网速度较快且成本较低,WI-FI技术已经从传统的的家庭网络设备中,向教育、医疗等其他区域进行扩展。Wi-Fi的使用范围也越来越广范,只需要有一部智能手机,就可以实现快速上网功能。

3.2蓝牙

蓝牙这种技术最早是在1994年爱立信公司创造的一种无线技术标准,它可以实现多个设备之间的连接,并且将可以在无线设备和固定设备之间进行短距离的交换,实现不同设备之间的数据同步。目前,蓝牙在多个领域的使用都比较广泛,例如:计算机、网络或者电信领域等。蓝牙技术联盟在全球范围内所拥有的公司数量非常多。蓝牙技术的优势非常多,它不仅可以抵抗信号的衰落,其短分组和快调频技术还能够减少同频干扰,实现可靠的运输,同时,还可以降低在远距离运输中产生的噪声。蓝牙技术可以实现多个设备之间的连接,形成两个以上的网络,并且让不同的设备在网络中扮演不同的角色,设备之间还可以通过协议来进行角色转换。

3.3ZigBee技术

ZigBee技术这一名称是源于蜜蜂,其网络通信方式和蜜蜂传递花粉类似。ZigBee技术是一种相对而言比较可靠的无线网络传输技术,ZigBee技术可以有多个无线数据模块组成,且每个模块之都可以实现相互通信,这一技术在工业自动化控制中应用较为广泛。ZigBee技术的优势在于可以实现短距离的运输,并且能耗较低,他的传输速率非常低,且在传输过程中采用的是休眠模式,较为省电,这是其他的无线设备无法超越的。价格也比较便宜,相比于其他的无线设备,ZigBee协议是没有专利费用的。另外,ZigBee技术可以容纳的设备数量较多。

3.4GPRS的技术特点

常见物联网通信技术篇2

1计算机物联网相关概念以及关键技术分析

计算机物联网技术是互联网技术的延伸,指的是通过一定的通信协议,将特定设备接入互联网中,通过数据通信,实现设备智能化的控制管理。从物联网相关概念可以看出,物联网技术主要依托于三大技术的发展,第一,传感器技术的发展;第二,互联网技术的发展;第三,嵌入式设备(主要是指操作系统方面)的发展。传感器可以将物理设备的运行状态以电子脉冲信号的形式通过各类通信协议(IP协议簇、红外传输协议等)传输给嵌入式操作系统(或单片机类型的处理器),进而对相应的数据进行识别,判断出物理设备的运行状态,并以此做出适当调整,实现智能控制的目的。当下流行的智能手环设备就是一个典型的物联网应用,无人飞机、无人汽车以及智能家居设备都是未来物联网技术的缩影,总之,随之信息技术和传感技术的发展,物联网将焕发出更加蓬勃的生机。需要提及的是,目前物联网的发展受到网络方面以及传感器等方面的制约。在网络方面,要实现万物联网,主流的IPV4协议受到地址空间的限制,显然已经不能很好的满足容量需求,另外当前的网络数据传输速度以及数据容量都有待提升,同时网络安全问题也是亟待解决的重大隐患;在传感器方面,提升传感器种类、丰富程度以及将其小型化、微型化处理都是未来物联网技术需要面临的挑战。

2物联网应用分析

2.1工业方面的应用

物联网在工业方面的应用,更多的是指在工业控制方面的应用。工业生产往往需要具备一定的工业环境,如高温、高压、酸碱度、温湿度以及必要的机械震动等环境,传统的人工检测控制工作耗时耗力,还容易引起较大误差性,给工业生产带来诸多的不便。一旦引入物联网技术,信息处理系统通过终端传感器获得的实时数据,能够对生产过程进行实时控制,同时为了避免传感器的损坏引起的误差,可以采取多传感器并发处理技术,以保障获取数据的准确度。除此之外,生产企业可以对传感器采集的数据进行汇总、分析,进而获得更为精确的第一手数据,并以此为依据进行生产过程的调整。可见,融入物联网技术的工业成产能够获得更为有效的生产控制,同时也为自动化生产奠定了坚实的技术基础。

2.2农业方面的应用

农业涉及农业资源的管理、农业生产管理、农产品以及农业设备等诸多内容的管控。传统农业更多的依赖农业生产管理者的农耕经验,科技在农业方面的应用更多的表现为一些费时费力的工作,如播种、施肥、收割等工作。要对农业方面进行精细化的管控,物联网技术就显得格外的重要,通过丰富的传感器数据能够科学的反映出农用土地土壤酸碱度、水质、气象等方面的准确数据,根据这些数据进行农业生产的指导往往比农耕经验更为科学有效;另一方面,随着食品安全问题的日益突出,运用物联网技术能够实时的对农产品加工储藏、运输、供应等情况进行有效追踪,以快速、透明的信息处理过程进行农业管理是未来物联网技术在农业方面的应用。

2.3医疗卫生方面的应用

物联网技术的发展也为医疗卫生方面提供更加丰富的应用。一方面,能够对药品生产过程进行实时监控,从科研实验、到药物制备到最后的流通销售环境能够进行有效的追踪管理,保障药用产品的有效管控;另一方面,利用一些微型的传感器设备能够实现对人体健康状况的实时监控,这对于医疗方面有着重要的作用,同时通过实时数据的传输也会使得远程治疗更为有效;除此之外,物联网对于医疗器械的管控、血液信息管理等诸多医疗卫生都有着巨大的帮助。可见,物联网技术能够将现代技术更好融入医学卫生工作,使其更好的造福于人类。

2.4电力方面的应用

相当于传统电网技术,由传感器、通信、控制系统构建起来的构建起来的智能物联电网,可以方便的获取电网中各基础节点以及电力设备的运行状态,使得电力调配、业务信息、流量信息数据汇总和管控得到高度统一,电力系统中资源能够得到统筹性规划,实现电力应用的经济效益与能源效益达到最大化的发挥。因此,物联网技术对于提升我国电网发展也有着重要的意义。

2.5日常生活方面的应用

在人们的日常生活方面,物联网技术也显示出了巨大的潜力。首先,随着智能家具的逐渐普及,运用物联网技术能够使得将各种生活子系统进行有效的整合,人们仅需要简单的操作便可实现家居生活的统筹性管理;其次,随着人们生活水平的提升,类似于智能手表、智能手环类的产品会越来越丰富,人们能够通过简单的物联设备获取自身以及所生活环境的各类可感数据,以此来获得更为舒适、健康、安全的生活体验。另外,在日常家居安全方面,物联网技术也会发挥重要的作用,家居环境自动监控、报警、自然灾害检测、预防也必然有重要的进步。总之,物联网技术在智能家居方面也有着广泛的应用。

2.6其他方面的应用

当然,物联网技术的应用远远不止上述内容,在交通、安防、建设、水利、国防等人类生产生活的方方面面都渗透有着物联网的影子,世界上许多国家甚至已将物联网发展上升为国家发展战略,一些著名信息技术公司如IBM的智慧地球发展战略也相继被提出,可见物联网的重要性。总之,运用先进的信息技术、通信技术、传感器技术构建起来的物联网技术,再融合日趋成熟的云计算、大数据处理等先进技术,物联网技术必将引领未来科技潮流,将人类的生活生产方式推向新的高度。

参考文献

[1]罗永升.物联网与智慧校园的融合研究[J].信息化建设,2015(10).

常见物联网通信技术篇3

中图分类号:TP212.9 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)08-0080-02

中国通信技术近些年发展十分迅速,尤其电子通信技术日渐发达,普遍在全国领域内使用。光通信技术也发展成熟。光通信技术作为以光波作为传输媒介的技术,具有传输频带宽、容纳信息量大、抵抗电磁干扰能力强等传播特征。因此在结构复杂。内容庞大的物联网当中得到很好的运用。物联网的概念自从提出之后,就被社会各界高度关注,在全球范围内翻起了以物联网为中心的经济与技术大潮。

1 基本概念

光通信技术,就是以光波作为传送信息媒介的通信方式。与无线电波通信技术相同,光通信技术也属于电磁波通信技术,然而光波频率比无线电波的要高,波长较短,因此传播时信息容量更大。光通信技术主要有两种方式:光纤与无线,表现出高度带动性、渗透性与创造性。在信号覆盖与传播上有着显著优点。目前中国光通信技术发展相对成熟,以廉价灵活的传输特点,被运用到诸多领域内。

物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,依照原定程序协议,将现实中任何物体与互联网连接,通过信息交换与通讯,实现智能化识别、定位、监控、管理物体的网络。物联网物体本身与网络无关,是人们生产生活中存在的千万事物,在安装上传感器之后,与目前网络数据信息库链接,让人们直接去认识、管理这些事物。物联网的概念随着社会经济与科技发展,是不断演变,与概念刚提出时有了很大改进,涵盖范畴日益丰富。物联网核心能力是运输可靠、感知全面以及处理职能化这三个方面。它可以将识别的物件信息,通过场景感知,将信息聚合一起进行无缝连接处理。

尚前,光通信技术在物联网结构中发挥着巨大功能。两者互相结合,在工业、环境、军事、医疗、保健等人们各种日常生活与商务生产领域体现出优越的实用价值,造福人类生活。物联网中光通信技术主要有:光纤传感、射频识别、WiFi等近距离无线光通信技术、还有GPRS、3G、4G 移动通信技术等长距离无线通信技术。科研工作者们已经开始着手将光通信技术引入互联网终端,实现远距离的互联网检测控制、维护管理与正常运营。

2 物联网的基本结构

物质结构决定其用途,物联网也如此。物联网的分层结构模型,决定其工作环节依照顺序进行,逐步实现每一项技术功能。现在,物联网科研者普遍将物联网结构分为三个层面:感知层、网络层、应用层,每个层面的主要内容,见表1。

①感知层,物联网最低层次组织,是物联网技术的基础层次,负责获取物体信息感知与获取。我们常见的硬件设施有摄像头、传感器网络、二维码标签和识读器、视频检测标识等。

②网络层位于物联网技术的中间层次,连接感知层与应用层,完成数据信息的长距离运输与管理任务,直接地讲就是信息传播的桥梁,将感知层获取采集的数据信息,传送到终端应用层。其实现方式就是我们常见的各种通信网络,如GPRS、3G、4G 移动通信网络,蜂窝无线通信网络、有线通信等方式。

③应用层,是物联网最上层,主要对数据进行运用,或者进行智能处理,将具体数据信息应用在行业当中。其表达方式就是终端显示器与数据库等,能够直接表现数据信息的平台。

物联网的基本结构决定了其对数据信息的感知、传输以及智能处理的功能。正是物联网职能、便捷的功能,决定其广泛的应用前景。

3 光通信技术在物联网中的应用现状

3.1 物联网感知层的应用

光通信技术在物联网感知层上的应用,主要形式是光纤传感技术。在光导纤维与光纤通信技术的迅猛发展形势下,光纤传感技术也同步发展起来。它是以光为载体,光纤为煤质传输信息的崭新传感技术,属于光子技术领域。光纤传感技术基本工作原理,是光波在光纤中传播时,光波主要性质会随着外界环境变化而产生物理改变。将光纤传感技术与光纤通信技术结合一起,是构建网络化与矩阵化传感体系的发展方向。光纤宽带性的特点,可以将多种传感器集中使用在单个光纤中,对多个目标进行测量,因此在物联网感知层上可以表现明显优势。

光通信技术为互联网感知层信息采集提供更好的质量保证,连接起物理世界转向信息世界的关键环节。无线光通信技术,是光与无线通信技术的结合物,利用频率高波长短特征,其通信宽带是WiFi的104 倍,4G 移动通信的100倍。

光通信技术在在RFID系统中的运用。光传感与通信技术在RFID系统上,实现电子标签与读写器两者近距离无线通信,准确识别物体上的电子标签,读取其中的数据信息。目前,光传感技术主要读取无源电子标签,改变了传统无线信号射频短的不足,提高了RFID系统的感应能力。RFID读写器对于光通信技术应用,是与互联网网络层的接入当中,创建双向功能的网关设备,将其与RFID系统相互协作与融合起来,对物品信息进行实时共享。在实际应用中,利用光通信技术的RFID系统,很好延长读写器与网络层连接距离,将读写器直接变成职能终端,更方便地接入移动通信网络。另外就是,光通信技术可以感应多个电子标签,并能防止信息之间相互冲突,减少信息干扰,保证数据信息的安全。

光通信技术在无线传感网络中的运用。传统无线网络的传感器随机分布,处理单元与通信单元自行组织。这种不稳定结构只能完成近距离传感、通信,传输距离也比较短。融合光通信技术之后,可以进行长距离传输,距离可以达到100 m。

3.2 物联网网络层应用

互联网目前信息有线通信方式中,主要就是光纤通信。以光波为媒介的传送形式,光纤通信技术可以容纳更多信息量,实现快速传播不受干扰,还可以进行长距离传输。无论是传输速度距离,还是信息安全方面,都具有无可替代的优势。并且光通信技术建设便于铺设,可以进行现20 THz 的宽带接入,十分适合物联网大数据传输需求。

GPRS在我国已成熟运营几十年,网络可靠性高,基站覆盖范围广泛,适合物联网无处不在的网络要求,GPRS数据传输速率最高值为115 kbps。采用光通信技术的3G网络技术可以提供最高2 Mbps数据传输速率,为日益增强的物联网数据业务提供了支持和保障。而4G网络技术的性能更加优越,采用正交频分复与多端口输入输出技术,数据传输率高达201 Mbps,宽带是3G的十倍。光通信技术大大提高了物联网数据传输能力,大大优化了网络层结构。移动通信的安全机制,是以人与人之间通信基础,在物联网中进行应用时,大量的数据会造成网络堵塞,信息安全性降低。光通信技术创建了多个传入传出端口,签订物与物、物与人之间的安全协议,并可以根据通信需要与物联网特征增强安全机制。

移动通信网络是以光通信技术为核心,在人与人、物与人、人与自然之间可以实现任意时间与地点的信息交换与交流。目前,中国已经形成较为成熟的移动通信网络。物联网以其作为网络层,可以更好整合社会中任意物品的信息,减少技术成本,并能保证高效的信息传输率,为开发移动物联网创造了优良的技术条件。

3.3 物联网无线终端应用

M2M设备中的光通信技术,可以满足许多数据请求,并自动包含其中的数据设备。将GPRS、3G、4G嵌入到M2M设备中,创建手机终端。这样就将手机打造成为通信、感知、信息处理的职能终端。光通信技术在将物联网终端塑造成移动通信终端上,具有十分重要的作用。他它符合移动通信网络终端的管理方式,以人与人之间通信为基础,在安全协议与多端口通信信息处理上效果良好。

在工程建设中,工作人员通过将光传感技术嵌入到设备中,可以职能处理电网、桥梁、铁路、建筑等信息,然后再与物联网进行结合,将多种施工设备、机器与基础设施等物理系统进行合理整合。让施工的大小细节,在物联网中得到科学规划与配置,节约建设成本,管理生产生活。物联网变现出的职能化特征,与数据信通过光通信技术在云计算平台中自行处理是分不开的。

4 结 语

光通信技术在物联网中的运用,不仅仅是过去几年的发展形势,也是未来发展方向。据科学家统计计算,光纤传感器可以同时测量七十多个物理量,因此将其用在工程检测、犯罪侦查、防伪识别等方面仍然很大空间。在物联网规模集成化的发展形势下,光通信技术对数据信息集束处理能力能够得到更好的适用。人与人之间的通信,人对物的信息采集、物与物之间的信息交换等都可能将是光通信技术的用武之地。

参考文献:

[1] 吴从均,颜昌翔,高志良.空间激光通信发展概述[J].中国光学,2013,(5).

[2] 林宏,周朋超,王菲菲,等.用于光通信的高速响应有机电致发光器件[J].

发光学报,2013,(1).

常见物联网通信技术篇4

2有利于城市的整体发展

物联网技术的实现有利于提高城市发展的整体实力,物理网技术作为一门新兴的技术种类,不仅为城市经济发展带来了新的契机和活力,同时也促进了新的生产方式和管理方式的形成。在城市发展的方向选择上,应该更加与新兴技术和未来信息时代走向相协调。物联网技术正式当前信息化时代下的产物,而且物理网的实现将会有助于城市的整体发展,尤其是在城市的智能化上,这同时也是智慧城市建设的基本方向。

3物联网技术在智慧城市构建中的应用

3.1公共服务智能化的实现

物联网技术在建设智慧型城市中的主要运用涉及多个方面,其中一个主要的方面就是公共服务智能化的实现。公共服务是市政管理的主要日常工作,只有基础服务做得好,才能得到广大城市居民的认可。首先,借助物联网技术可以实现宏观上对公共领域建设情况进行监督和管理。基于物联网的公共服务体系能够为市政府管理提供双向的管理手段,在应对城市安全问题、食品管理问题、环境监测管理等多方面都具有积极的意义,能够为市政府管理提供有效的管理手段。

3.2农业和商业发展智能化的实现

农业和商业都是城市经济体的重要组成部分,物联网技术的实现能够实现农业管理的智能化以及商业管理的自动化。如,基于物联网技术的农业灌溉系统就能极大地提高农业灌溉的效率,同时也能降低成本。物联网将外界环境变化与灌溉设备之间建立起联系,一旦外界环境条件发生改变并达到了预设值,就将自动化带动设备的运转,实现自动化灌溉等需求。另一方面,也能随着条件的改善而控制灌溉水量和周期等等,总而言之,物联网技术的实现极大地提高了农业等产业的智能化程度。

3.3居民生活智能化的实现

物联网技术也促进了城市居民生活智能化,从理论上来看,物联网的最初理念就是为实现远距离控制设备的功能而设计的,所以物联网技术能够使居民的生活更加便利。简单举例来说明,即使居民距离自己的房屋有较远的距离,但只要设备与控制设备通过物联网连接在一起,就能够实现远距离控制家中电器。在居民生活管理中,智能化地管理如水电、煤气等,将会给居民生活带来极大的便利。物联网技术作为一门新兴技术,不仅利用了网络为基础平台,而且也具有较好的人机互动性,方便居民的操作,具有较强的实用性。

3.4交通管理智能化的实现

交通管理作为城市管理中较为关键,也是较为棘手的管理环节。交通管理的智能化的实现能够提高城市运转的效率,而且也是城市综合实力的重要体现。物联网技术能够实现交通管理设备的自动化,一方面,能够为日常的交通疏导和管理提供新的技术手段,能够为交通事故的处理、交通疏通等提供技术支持;另一方面,也有助于交通路线的最初设计,有利于更加合理地设计交通线路。交通的便利性也能够促进城市旅游业的发展,可见交通管理智能化的实现既有助于城市居民生活的便利,也有助于城市第三产业的发展。

常见物联网通信技术篇5

1 基本概念

光通信技术,就是以光波作为传送信息媒介的通信方式。与无线电波通信技术相同,光通信技术也属于电磁波通信技术,然而光波频率比无线电波的要高,波长较短,因此传播时信息容量更大。光通信技术主要有两种方式:光纤与无线,表现出高度带动性、渗透性与创造性。在信号覆盖与传播上有着显著优点。目前中国光通信技术发展相对成熟,以廉价灵活的传输特点,被运用到诸多领域内。

物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,依照原定程序协议,将现实中任何物体与互联网连接,通过信息交换与通讯,实现智能化识别、定位、监控、管理物体的网络。物联网物体本身与网络无关,是人们生产生活中存在的千万事物,在安装上传感器之后,与目前网络数据信息库链接,让人们直接去认识、管理这些事物。物联网的概念随着社会经济与科技发展,是不断演变,与概念刚提出时有了很大改进,涵盖范畴日益丰富。物联网核心能力是运输可靠、感知全面以及处理职能化这三个方面。它可以将识别的物件信息,通过场景感知,将信息聚合一起进行无缝连接处理。

尚前,光通信技术在物联网结构中发挥着巨大功能。两者互相结合,在工业、环境、军事、医疗、保健等人们各种日常生活与商务生产领域体现出优越的实用价值,造福人类生活。物联网中光通信技术主要有:光纤传感、射频识别、WiFi等近距离无线光通信技术、还有GPRS、3G、4G 移动通信技术等长距离无线通信技术。科研工作者们已经开始着手将光通信技术引入互联网终端,实现远距离的互联网检测控制、维护管理与正常运营。

2 物联网的基本结构

物质结构决定其用途,物联网也如此。物联网的分层结构模型,决定其工作环节依照顺序进行,逐步实现每一项技术功能。现在,物联网科研者普遍将物联网结构分为三个层面:感知层、网络层、应用层,每个层面的主要内容,见表1。

①感知层,物联网最低层次组织,是物联网技术的基础层次,负责获取物体信息感知与获取。我们常见的硬件设施有摄像头、传感器网络、二维码标签和识读器、视频检测标识等。

②网络层位于物联网技术的中间层次,连接感知层与应用层,完成数据信息的长距离运输与管理任务,直接地讲就是信息传播的桥梁,将感知层获取采集的数据信息,传送到终端应用层。其实现方式就是我们常见的各种通信网络,如GPRS、3G、4G 移动通信网络,蜂窝无线通信网络、有线通信等方式。

③应用层,是物联网最上层,主要对数据进行运用,或者进行智能处理,将具体数据信息应用在行业当中。其表达方式就是终端显示器与数据库等,能够直接表现数据信息的平台。

物联网的基本结构决定了其对数据信息的感知、传输以及智能处理的功能。正是物联网职能、便捷的功能,决定其广泛的应用前景。

3 光通信技术在物联网中的应用现状

3.1 物联网感知层的应用

光通信技术在物联网感知层上的应用,主要形式是光纤传感技术。在光导纤维与光纤通信技术的迅猛发展形势下,光纤传感技术也同步发展起来。它是以光为载体,光纤为煤质传输信息的崭新传感技术,属于光子技术领域。光纤传感技术基本工作原理,是光波在光纤中传播时,光波主要性质会随着外界环境变化而产生物理改变。将光纤传感技术与光纤通信技术结合一起,是构建网络化与矩阵化传感体系的发展方向。光纤宽带性的特点,可以将多种传感器集中使用在单个光纤中,对多个目标进行测量,因此在物联网感知层上可以表现明显优势。

光通信技术为互联网感知层信息采集提供更好的质量保证,连接起物理世界转向信息世界的关键环节。无线光通信技术,是光与无线通信技术的结合物,利用频率高波长短特征,其通信宽带是WiFi的104 倍,4G 移动通信的100倍。

光通信技术在在RFID系统中的运用。光传感与通信技术在RFID系统上,实现电子标签与读写器两者近距离无线通信,准确识别物体上的电子标签,读取其中的数据信息。目前,光传感技术主要读取无源电子标签,改变了传统无线信号射频短的不足,提高了RFID系统的感应能力。RFID读写器对于光通信技术应用,是与互联网网络层的接入当中,创建双向功能的网关设备,将其与RFID系统相互协作与融合起来,对物品信息进行实时共享。在实际应用中,利用光通信技术的RFID系统,很好延长读写器与网络层连接距离,将读写器直接变成职能终端,更方便地接入移动通信网络。另外就是,光通信技术可以感应多个电子标签,并能防止信息之间相互冲突,减少信息干扰,保证数据信息的安全。

光通信技术在无线传感网络中的运用。传统无线网络的传感器随机分布,处理单元与通信单元自行组织。这种不稳定结构只能完成近距离传感、通信,传输距离也比较短。融合光通信技术之后,可以进行长距离传输,距离可以达到100 m。

3.2 物联网网络层应用

互联网目前信息有线通信方式中,主要就是光纤通信。以光波为媒介的传送形式,光纤通信技术可以容纳更多信息量,实现快速传播不受干扰,还可以进行长距离传输。无论是传输速度距离,还是信息安全方面,都具有无可替代的优势。并且光通信技术建设便于铺设,可以进行现20 THz 的宽带接入,十分适合物联网大数据传输需求。

GPRS在我国已成熟运营几十年,网络可靠性高,基站覆盖范围广泛,适合物联网无处不在的网络要求,GPRS数据传输速率最高值为115 kbps。采用光通信技术的3G网络技术可以提供最高2 Mbps数据传输速率,为日益增强的物联网数据业务提供了支持和保障。而4G网络技术的性能更加优越,采用正交频分复与多端口输入输出技术,数据传输率高达201 Mbps,宽带是3G的十倍。光通信技术大大提高了物联网数据传输能力,大大优化了网络层结构。移动通信的安全机制,是以人与人之间通信基础,在物联网中进行应用时,大量的数据会造成网络堵塞,信息安全性降低。光通信技术创建了多个传入传出端口,签订物与物、物与人之间的安全协议,并可以根据通信需要与物联网特征增强安全机制。

移动通信网络是以光通信技术为核心,在人与人、物与人、人与自然之间可以实现任意时间与地点的信息交换与交流。目前,中国已经形成较为成熟的移动通信网络。物联网以其作为网络层,可以更好整合社会中任意物品的信息,减少技术成本,并能保证高效的信息传输率,为开发移动物联网创造了优良的技术条件。

3.3 物联网无线终端应用

M2M设备中的光通信技术,可以满足许多数据请求,并自动包含其中的数据设备。将GPRS、3G、4G嵌入到M2M设备中,创建手机终端。这样就将手机打造成为通信、感知、信息处理的职能终端。光通信技术在将物联网终端塑造成移动通信终端上,具有十分重要的作用。他它符合移动通信网络终端的管理方式,以人与人之间通信为基础,在安全协议与多端口通信信息处理上效果良好。

常见物联网通信技术篇6

15G通信技术及物联网技术

1.15G通信技术概述

所谓5G通信技术主要指的是第五代蜂窝移动通信技术,该技术以第四代移动通信技术为基础通过改进创新得到的一种新型通信技术,相比于前几代移动通信技术,5G通信技术有着诸多优势,比如有着较强的稳定性、较高的数据传输速率、较大的系统容量以及较低的延迟问题,同时在能源消耗控制、成本节约方面能够体现出良好的价值。5G通信技术的性能得到了进一步优化,比如和4G移动通讯网络相比,其数据传输速率从传统的0.1Gbit/s左右提高到10Gbit/s,实现了近百倍的提速。5G通信技术比英国电信运营商EE提供的全球最快的4GLTE-LTE-A网络的传输速率提高了大约十二倍左右。4G移动通信网络在延迟方面往往需要大约50ms的响应时间,而5G移动通信技术延迟速度进一步降低,达到了大约1ms-2ms,延迟速度的降低对于物联网发展有着重要意义,能够有效提高工业制造、医疗、自动驾驶、VR游戏等领域的发展速度。此外,5G移动通信技术为基础融合构建各类网络能够充分发挥物联网的优势,可以有效连接设备和网络,交互控制各种网络信息,促进物联网技术的高效发展。

1.2物联网

物联网是以互联网技术为基础发展而来,是现代信息科技创新发展的产物。物联网技术主要是紧密地联系结合物与物之间的关系,通过网络形式连接不同物体。通过分析物联网技术可知,其主要是在物体的内部结构当中植入微笑的芯片,发展智能化技术,并且利用网络环境整合分析物体内部芯片收集到的相关数据信息,实现高效廉洁物体与物体。现代科技信息不断发展,物联网技术逐步扩大了其应用范围。通过应用传感器可以有效促进物联网技术发展,能够严格地控制物联网技术的应用,合理化地分析不同种类的网络信息系统,保证更加稳定地完成信息数据的传导,能够对物体的位置进行准确地确定,从而保证数据信息传播渠道通常。

25G通信技术的突出优势分析

2.1稳定性显著增强

相比于4G网络技术,5G通信技术可以承载更多的数据流量,其吞吐量是原有4G网络的一千倍之多,所以数据上传和下载活动可以更加便捷快速,可以承载的用户更多。在5G通信网络数据下可以显著增强网络的稳定性,及时在网络拥堵时间段其传动量仍然可以保证在100Ghit/s/km2左右。

2.2可覆盖面积扩大

联网设备数量会直接影响到移动网络的覆盖面积,两者之间关系密切,移动网络的可覆盖面积会随着联网设备数量的增多而扩大。当前我国很多地区都开始建设5G通信基础设施,增加了联网设备的使用数量,所以5G通信技术下可以覆盖的面积将进一步扩大,比传统4G网络覆盖面积扩大数百倍。和4G网络通信技术相比,5G通信技术的频谱利用率提高了大约五到十倍,所以能够有效解决频谱缺乏的状况,从而为人们使用网络的快捷稳定提供保障。

2.3数据传输速度快

当前最为常用的4G网络技术能够达到600Mbit/s的峰值,而5G通信技术可以达到10GGbit/s的峰值速率,是传统4G网络通信技术的十倍之多,具有更快更大的数据传输速度,同时能够进一步减少网络延迟问题,有效提高数据传输的速度,为数据传输要求高的行业提供了更加便捷的工作方式,可以推动相关行业的发展。

2.4具备极强安全性

很多行业在现代物联网信息技术发展的带动下开始深度融合互联网技术和企业管理,很多行业开始利用互联网提供服务或者办理业务,这从很大程度上增加了信息和数据的存储方式和存储量,同时要求互联网有更高的安全性。和传统的4G通信技术相比,5G通信技术进一步提高了网络的安全性,可以为用户隐私信息提供更加可靠的保证,确保用户财产更加安全可靠。

2.5能源使用效率高

在能源使用效率方面,5G通信技术进一步提高了大约一千倍,所以在能源节约、低碳环保方面发挥着良好的效果,能够实现互联网技术和环境的和谐共处,有助于我国社会的健康发展。

3基于物联网时代的5G通信技术探究

3.1智能化技术

物联网的云计算平台是5G通信技术的基础,云计算平台可以集中收集处理数据信息。不同种类和数量的服务器共同组成了云计算中心,在交换设备的辅助下可以实现计算能力、基站、平台、设备之间的转换,进而实现传输数据和信息通信。此外,当前宏基站有着较大的计算能力和存储容量,能够存在较大的技术数据数量,能够高效处理各项数据。同时,利用基站、终端数河北等还可以为用户提供更加便捷的服务,技术人员以频段需求为基础将数据信息和高品质的服务提供给用户。通过在5G通信技术当中应用物联网技术可以更加笼火地传递信号,同时可以实现双向传递,优化通信技术,在同一个信道上完成信息传递工作,将信息双向传递造成的干扰减少,将数据传输的安全性和质量全面提升。

3.2密集网络技术

人们在社会科技信息发展的带动下对互联网的需求也在不断提高。近些年很多用户都难以满足当下的移动流量包,想要扩大网络数量必然会影响到网络的稳定性期,如果存在较大的数据传输量还可能出现网络下载中断等问题,影响到网络的正常使用。而5G通信技术大大提高了传输的数量,增快了传输速度,提高了网络信号的稳定性,能够爱有效传递数据信息,所以加强密集网络技术的应用可以有效提高数据流量的增长量,能够进一步优化发展5G通信技术。在5G通信技术当中充分应用物联网技术能够介入无线设备,严格地要求流量需求,可见,在满足高流量数据发展需求的情况下,密集网络技术的发展和应用十分必要。3.3毫米波技术频谱资源是当前很多国家稀缺的资源,通过将毫米波段技术应用于通信技术当中可以将频谱资源丰富。如果技术人员想要最大限度地提高物联网基础下的5G通信技术的速度,就需要进一步研究毫米波技术。不过毫米波虽然有着诸多有点,其仍然存在一定的不足,比如在纤细传输的过程中毫米波技术容易受到天气的影响发生数据传输产投能力和传输距离不足等方面的问题,为此,相关工作人员需要深入研究毫米波技术,加强改进优化毫米波技术应用中的不足,保证在实际生活当中毫米波技术能够发挥良好的作用。

3.4高频段传输通信技术

网络容量和传输速度是当前各个行业对物联网应用的主要需求。当前移动通信系统IG的频段往往不超过3吉咖赫兹,这对于日常的简单的生活工作是可以满足要求的,但是如果线上活动的范围较大对短时间内数据需求较多,那么容易出现一定的问题,比如常见的频段资源不足,导致用户在网络拥堵的情况下降低使用体验的满意度。

3.5SDN/NFV技术

常见物联网通信技术篇7

[5] 戴国华,余骏华. NB-IoT的产生背景、标准发展以及特性和业务研究[J]. 移动通信, 2016,40(7): 31-36.

[6] 杨旭,李俊宏. 无线多址接入网络编码中继的信道分配算法[J]. 无线电通信技术, 2014,40(1): 21-25.

[7] 鄢林. 物联网中有线与无线通信接入选择研究[D]. 成都: 电子科技大学, 2012.

常见物联网通信技术篇8

1物联网的概念

物联网这一概念最早在1999年由麻省理工学院提出,但是随着当前技术的不断发展,物联网的概念也随着技术的变化一同发生着转变[1]。在当前,物联网的概念主要指的是物理设备和信息技术之间的融合,通过对事物和事件信息表达,完成信息交互,并对物体进行识别、定位和管理。由此可见,物联网是一个具有计算和控制能力的系统,实现了物体和物体之间的互联,物联网中除了电脑,还包括这传感器、传输系统等部件。

2物联网在农业当中的应用

在农业当中使用的物联网也可以成为农业物联网,农业物联网能够对农作物的生长情况进行实施监测,同时还可以对农产品的流通以及销售情况进行跟踪。依靠农业物联网,能够将农业技术和物联网技术有效结合,推动农业的现代化发展,实现农业的自动化和智能化,促进农业经济的发展,并加快当前我国的新农村建设。

2.1农业物联网的关键技术和应用

2.1.1传感网络技术

通过使用网络传感器,能够感知周围的事物,并控制数据系统的数据传输,随着无人机的大量使用,传感技术正在成为农业物联网中的重要组成部分[2]。大量无线传感器投入使用,可以形成无线传感器网络,农业中会使用到大量的微型传感器作为整个网络的节点,并通过无线通信的方式组成多跳的自组织网络系统。当前,农业传感器已经管饭使用在大气气压、空气湿度和农产品生产情况的检测当中。

2.1.2无线通信技术

无线通信技术可以分为两种类型,一种类型是传统的无线通信技术,通过使用短距离的无线网络,实现农业物联网的自主之通信,帮助物联网中的物与物进行交流。常见的技术包括无线射频识别技术等。另一种是依靠传统的无线网络,并将无线网络和互联网相连接,比如WLAN和GSM等网络,通过接入这些网络,无线网络的作用能够更远,从而实现对各种农业信息的远程传输。

2.1.3智能处理技术

农业数据是非常复杂和繁多的,单纯使用传统的处理手段,很难满足当前的农业发展需求,必须要充分结合大数据技术,智能化地对农业工作中所形成的数据进行处理。通过收集和分析这些数据,能够明确农业发展的规律,并利用这些规律,充分地进行智能化控制。

2.2农业物联网的应用现状

2.2.1检测环境信息

当前农业当中已经大量使用了各种传感器在大棚和养殖池当中,通过传感器来获取当前的温度、湿度、pH值、二氧化碳浓度等情况,利用通信技术将数据发送至农业生产的管理中心,管理中心在处理数据后做出反应,根据参数的变化,及时对当前的情况进行调控,比如改变温度、灌溉等等。依靠农业物联网,即时地对植物的生长环境进行调整,让农作物始终处在最为合适的生长环境当中,保证农业的产量。

2.2.2监管农产品的质量

在监管农产品的质量时,会使用到条码技术和电子标签等,并使用到传感器网络和移动网络,对一个农产品的质量进行监控和跟踪,并且能够迅速发现农产品的产地。比如,在监管某个农产品时,可以利用IC监控,对农产品的产地环境、声场过程、市场准入等信息进行收集,监管不能可以充分利用这些信息对农产品进行同步监管。

2.2.3远程调度和指挥

当前,很多大兴农场都是用到了远程视频监控系统,对农场的情况进行实时监控,如果发生巨大的灾害时,首先可以具有很快的反应速度,同时,专家和技术人员也能够在远程对农场进行指挥,做出正确的决策,以最快的速度减少损失。

3无线通信技术在车联网中的应用

车联网是物联网的一种,通过传感技术、网络技术和计算机技术,对公交交通和城市的交通情况进行感知,在多个系统之间还可以进行数据共享,从而建立能够提高交通效率的网络,并维护交通的安全。

3.1车联网的特点

车联网所连接的物是不同的车辆,提供车辆之间的信息船体服务。除此之外,车联网还传输佘亮和道路之间、车辆和车场之间的信息,帮助车辆在行驶的过程中,可以得到有效的支持,合理规划自身的行进方向。因此车联网具有移动性的特点。同时车联网所传输的数据都是即时性很强的,从而保证交通的安全,避免由于道路拥挤引发交通事故。最后,为了保证形成安全,车联网必须具有极高的安全性,网络必须要随时可靠。由于每天都有大量的车辆行驶,使得随时都在缠上海量的数据,车联网必须要保证在交通高峰时段依然可以满足数据的传输要求。当前,通常使用交换机进行数据收敛和分析的树形网络,但是随着汽车数量的增多,这种方式已经无法满足车辆的要求。目前基于5G技术,正在研制物理mesh网,在不使用交换机的情况下就能实现通信,将端到端的通信速度提高到了毫秒级别,进一步提高了车联网的即时性和安全性。

3.2无线通信技术在车联网当中的应用

常见物联网通信技术篇9

所谓物联网,简言之就是将物与物相联结的互联网络。当今,物联网的发展方兴未艾,必将越来越深刻地影响到人类社会的生活方式。物联网沟通了网络虚拟空间和现实物理空间,在带来便利的同时也将信息安全问题延伸到现实世界。关注和研究物联网信息安全意义重大,迫在眉睫。

1 物联网信息安全问题形势严峻

物联网是在传统通信网和互联网的基础上发展起来的,但其有效的感知、广泛的互联互通和个性化的体验[1]又是传统互联网所不具备的,因此其信息安全不仅具有传统网络信息安全的特点,还有其独具性。

⑴安全威胁来源广泛。一般而言,可将物联网的分为三个层次,采集数据的感知层、传输数据的网络层和实际使用的应用层,再加上管理等非技术的因素,物联网的信息安全威胁来源不可谓不广。一是各技术层面。物联网三个层次结构各自有其安全问题。感知层主要是射频识别设备、无线传感网和移动智能终端的安全威胁;网络层主要是数据泄露或破坏及数据融合产生的安全威胁;应用层主要是针对用户隐私、访问控制的安全威胁[2]。二是核心设备与技术标准。目前国内物联网产业链还不够完善,传感器、芯片、数据处理设备等核心设备技术掌握在他国手中;技术标准也多采用国外标准,在国际上话语权较弱,这些都可能导致在信息安全问题受制于人。三是非技术因素。物联网使用和管理人员的信息安全意识薄弱、信息安全管理制度不完善、相关法律法规制定滞后和信息安全领域人才的匮乏均给物联网信息安全隐患带来严重威胁。

⑵信息安全防护困难。物联网通过传感器、RFID、二维码等随时随地获取信息,与互联网融合传递信息,实现全面感知和可靠传递,但也使得信息防护愈加困难。一是节点数量庞大,监控力量有限。要实现区域范围内物与物之间的互联,必然需要足够多的传感设备,但监控的力量是有限的,这一突出矛盾使得对节点的监控容易顾此失彼,难以兼顾。二是节点资源受限,难以有效防护。[3]受成本和技术的影响,传感器的体积普遍较小,其存储空间、带宽、传输距离极为有限,这也使得传统网络安全防护的技术协议无法应用到传感器上。三是以无线传输为主,信息易被窃取。[4]感知层信息传递给网络层多采取无线方式,且能够自动获取,信息容易被窃取,网络受到干扰影响正常工作甚至瘫痪。

⑶安全隐患危害性大。随着技术的发展和应用的拓展,物联网在给人们的日常生活、经济发展和强化国家安全带来便利的同时,其不可避免的安全威胁的巨大危害性逐渐显现。一是对日常生活的影响。物联网广泛应用于电力、交通、医疗、农业、家居防卫等关系日常生活的方方面面,各种各样的传感器遍布人们周围,一旦失控将对人们的日常生活带来极大的麻烦和威胁。二是对经济发展的影响。互联网所处的环境是虚拟世界,发生问题往往只影响到一台主机或一个局域网,损失的也只是信息。而物联网处于现实世界,其应用往往是行业性的,如果出现问题损失的不仅仅是信息,还涉及到生命财产安全,对整个行业发展的影响无法估量。三是对国家安全的影响。物联网的应用广泛涉及到国家基础建设、战略规划甚至是军事领域,可以说关系国家安全的大量信息流转于物联网上,一旦某个环节发生故障或者被摧毁控制,所产生的级联效应将不亚于武装打击。

2 加强物联网信息安全防护的几点看法

物联网的发展尚处于起步阶段,其对未来的影响作用是毋庸置疑的,而其安全隐患的危害之巨也是可以预见的。要想在未来物联网发展上享有更多的话语权,就必须在发展的起始阶段和发展进程中始终致力于安全防护的建设。

⑴运用技术手段。科学技术是信息安全的重要保证,无论是物联网产业的发展还是单纯的安全保障的需要都离不开技术的支持。一是关键技术创新。紧跟物联网的发展趋势和最新研究成果,大力强化“云计算”、大数据处理、传感器网络等技术的研发,发展芯片级的物理安全技术,完善传统的信息传输安全技术,加强认证和安全访问控制,掌握和不断创新物联网关键技术。二是核心技术设备国产化。传感器和芯片、智能处理软件是我国物联网发展的薄弱环节,制约了物联网的发展,也为信息安全留下了极大的安全隐患。要从立足现实,着眼长远,大力加强核心技术和设备的研发力度,逐步解决这些薄弱环节。三是制定相关技术标准。行业内企业应当联合起来,按照《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》的要求,构建自主创新的物联网相关技术标准,打破国际上的技术垄断。

⑵抓好安全管理。在信息安全领域,安全事故的一半以上产生于管理的疏忽,因而物联网的信息安全要坚持“技管并重”。一是完善安全管理体系。建立国家、地方、行业的安全管理统筹协调机制和多层管理机构,统一协调整合各方资源,统筹物联网信息安全标准制定等重大安全问题。二是建立健全安全管理机制。建立信息预警和管理机制,加强对物联网应用的安全风险和系统可靠性评估。针对可能出现问题的环节,制订相应应急处置方案预案,提高应急处理能力,尽量减少可能造成的不必要的损失,并能快速有效地恢复。三是提高安全防范意识。多数个体对于保护个人隐私的意识都比较薄弱,对防范隐私泄露的方法了解也不多。因此要充分利用多种媒体进行宣传,提高保护隐私的意识和防范能力。

⑶落实政策法规。一是以政府为引导。政府部门应当加强财政和税收政策扶持,加大力度支持信息安全技术的研发和产业化进程,营造利于物联网应用推广、行业市场正当竞争的良好环境,制定优惠政策引导和壮大信息安全企业的发展。引导和支持高校及科研机构建立物联网人才培养体系,下大力气培育信息安全领域人才,提高国家自主创新能力。二是以企业为主导。物联网的应用多表现在商业上,只有广泛应用于商业领域,物联网的发展才有活力,物联网的信息安全领域也是如此。必须以市场为导向,充分发挥企业的技术优势和创新活力,创新商业模式,推进物联网安全的不断进步。三是出台法律法规。要规范企业、个人行为,离不开相关法律法规的约束。物联网的应用广泛涉及到个人、组织和国家的安全信息,要加紧制定法律,明确对于这些信息的采集和使用等行为的合法性问题及各方应承担的权力、责任和义务。

[参考文献]

[1]艾浩军,单志广,张定安,吴余龙.物联网:技术与产业发展[M].北京:人民邮电出版社,2011.5:7-9.

常见物联网通信技术篇10

中图分类号:TP391.41 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 04-0000-01

跟随着计算机网络、互联网的发展,物联网的技术也在慢慢的发展起来,越来越变得人们关注的焦点。长时间以来,物联网技术也应用到视频监控中去,高科技的引入导致传统的视频监控一系列的问题暴露出来,而人们的生活在安全防范上意识更强,为了人们在社会中有安全的防范,国家对视频的监控构建了物联网视频平台,对视频的分析更加的智能,高科技技术也慢慢走近人群、慢慢满足人们的需求。

一、高科技技术物联网的阐述

(一)物联网的介绍及特点。在计算机网络、互联网的基础上,延生出一种物联网的高科技的东西,在现实生活中,我们已经了解到计算机互联网网络时代给人类带来的很多益处,在其他国家发生的重大事件通过互联网我们就可以了解到,对于朋友和亲人想要见到一面,我们可以通过互联网得以实现,对于物联网是在互联网的基础上而发展的,可以想象它的功能之强大。通过射频识别、信息传感的物联网技术来传感设备,按照规定的技术、标准,通过一定的协议,将所需要的物品与互联网进行连接,并将物体进行对比,查看出异同,将比较的物体实物和虚物给以特定的编码,通过高科技技术的智能分析,将进行分析出来的信息进行分享,以此来达到对物体的识别、监视、确认、追踪等一系列的有效管理。在视频监控中这是一项非常重要的工作,有些不良分子为了扰乱社会秩序,什么样的事都能做出来,为此,采用此项技术可以很快的对这些非法分子进行控制,以此来达到社会的安定,维持人们的正常生活。物联网技术是在人类的综合水平之上,是一项比较智能的高科技技术,通过事物的高效率信息进行交换,把现实生活的实际物理空间与物联网的信息相融合,进行融合之后再对物体进行确认,具有快速、高效、捕获、处理以及更多的功能,它的特点就是可以通过射频的识别、信息的感知,可以任何时候对物体进行比较和感知,在它的一系列技术完成后,综合互联网的各种智能技术对物体进行分析出来的信息进行分享,最终实现智能化的管理和控制。

(二)物联网的发展史。“物联网”是国际电信联盟在2005年信息社会世界峰会上提出的,物联网概念的提出,在社会的每个角落里,信息的传递从人与人之间的传递变换为人与物或其他事物进行传递,在物联网的通信时代,人们日常生活中已经引入了一种近距离的收发器,这给人们的生活带来了极大方便。经过这些年的发展,在计算机互联网的基础上发展起来的物联网已经在飞速的发展,在每个领域里应用更为广泛,在国家与国家之间,此项技术已被应用,特别是在一些发达的国家,他们已经把物联网的高科技技术应用得很熟练,在物联网技术信息传递中已提高了很多的效益,减少了一些工作量,较低了成本。跟随着时代的进步,物联网的技术已不断在更新,信息传递方面越来越精确,许多发达国家已经对物联网技术开展了一系列有意义的活动,在活动要求不断的创新、不断的精确,让物联网技术慢慢的潜入人们的生活,随着人们对安全防范的需求,此项技术也在不断的满足人们的要求。在中国这个地大物博的领域里,我们国家对物联网技术的研究比较重视,对它的研究也是比较早的,国家该科技人才的培养上也是十分重视的,只有具备一定的先进科学水平和具体较高的能力,这个国家才能富强,人民生活才能提高。

二、对物联网视频平台关键技术的分析

(一)通过射频识别技术。在视频监控的过程中,要通过一定的设备来对物体进行识别,而这项技术称为射频识别技术,这项技术的系统有三种系统组成,分别为RFID电子标签系统、读写器系统、信息处理系统,射频识别技术在物联网高科技技术中是一个非常关键的技术,系统中的电子标签系统通过读写器对信息的进行处理,而空气中的无线电磁波可将标签中识别的信息传到读写器里进行处理,还有信息系统也可以进行处理,在完成这一系列的复杂的措施后,设备会将信息进行智能化的分析,进行高效的智能化管理,每一个标签就只有唯一的识别码,所以这项技术比较智能化,也能更好的为人民服务。

(二)传感设备的技术。在信息与信息之间、人与人、人与物之间都需要信息的传递进行交流,而传感器设备所拥有的技术就是为人们服务的,传感技术依赖于传感器设备和互联网之间,在互联网和传感器传感技术进行感知、确认,在物联网网络覆盖的区域内传感技术都会感应到,并对信息进行有效的收集然后进行有效的处理,传感器通过传感技术将被测到的信息转换成可用的信息,传感器设备的利用是非常广泛的,包括各种领域、行业,都有利用到此设备,包括军事、国防等。传感器技术综合了各种网络技术,包括网络无线通信技术,网络无线通信技术是物联网基础通道,是物联网提供信息传递和服务信息的通道,有着很大的作用,而传感器技术通过与网络通信技术的结合,增强了互联的功能,我们知道物联网是从计算机互联网时代基础发展起来的,所以物联网的一些技术是离不开网络通信技术的,以此传感器的通信技术的领域会越来越宽,通过各种高科技技术的配合,传感器技术具有效率高、稳定性高的特点,而对于其他的一些细微的技术在大部分功能上都是在为这些主要的关键技术服务,针对以射频技术、传感技术、网络通信技术为核心的高科技技术,科学家在研究的过程中也在不断的创新。

三、结束语

物联网的发展是社会发展推动发展的,就像如今的生活,电子产品在一代代的更新,新的取代过时、落后的,而物联网技术也是如此,在计算机网络互联网时展起来的,已引起国际上的关注,这必将是新一代的信息产业。然而,尽管物联网技术的大力发展,我们也要了解到它本身存在的一些问题,毕竟对此项技术才刚刚起步,所以在这个发展的过程中是很漫长的,所以只要人们通过不断的努力,通过此技术应用到视频监控中去,相信人们的生活会越来越好。

常见物联网通信技术篇11

1 物联网概念的解析

关于物联网的概念的来源,第一次正式提出,是在2005年的信息社会世界峰会上,由国际电信联盟(ITU)第一次以正式的方式公诸于世。国际电信联盟还指出,现在正处于一个无所不在的"物联网"通信时代,通讯技术的进步,使得人们日常生活便利程度得到了极大地提高。在日常生活用品中嵌入一种短距离的移动收发器,就可以实现移动控制。信息空间的维度随着物联网技术的发展,也在朝着多方向发展。按照物联网的相关技术标准、互通的网络协议,可以实现对各种物品与互联网的相互连接,还可以使用编码来区分一切实物和虚拟物品,然后利用智能界面实现终端信息的共享。物联网技术的核心在于实现对所联网物品的准确识别、精确定位、及时跟踪以及密切监。

2 当前物联网的主要技术研究分析

2.1 射频识别技术

在物联网技术领域,比较重要的技术就是射频识别,现阶段常见的射频识别系统一般是由RFID电子标签、读写器和信息处理系统组成。射频识别技术的基本工作原理是,利用读写器对那些编好电子标签的物品进行读写和识别,然后通过无线电波技术,将读写器识别到的物品的有效信息传送到系统信息处理模块,自动实现信息的采集,这样就可以实现对物品的精细化、数据化管理。

2.2 传感技术

传感器网络的协作感知对传感器的正常工作发挥着十分重要的作用,传感技术的应用就是建立在传感器及传感信息网络顺畅工作的基础之上。一般所说的传感器,就是指能感知被测指标,同时可以将被测指标按照一定的规律转换成可用信号的设备,传感器有着相当广阔的应用空间。而传感器网络则集合了多种技术优势,如传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等,它利用系统发展模式,可以使用各类集成化的微型传感器协作实现对监测对象的实时监测,除此之外,还可以采集并处理周围环境及监测对象的基本信息。

2.3 网络通信技术

可以说,网络通信技术是物联网技术发展的技术蓝本,网络通信技术的迅速发展,为物联网技术的进步和创新提供了信息技术通道。在传感器网络通讯技术方面,会经常运用到广域网络通信技术和近距离通信技术。在广域方面像IP互联网、2G/3G移动通信、卫星通信等都属于其中比较成熟的技术,最近几年以iIPv6为核心的新互联网技术的快速发展,更是优化和升级了传统的信息数据传送通道。在近距离技术领域,当前比较成熟的主流技术基本上是以IEEE802.15.4为代表的几种近距离通信技术。

2.4 大数据处理、云计算等信息处理技术

日常生活中,能够制造出数据的领域遍布各个行业,商务贸易、在线视频图像资料、社交网络媒体信息、企业信息管理以及电子政务等等,都会涉及到大数据。计算机信息技术的迅速发展,推动了信息处理技术的进步,以大数据、云计算为代表的信息存储、处理技术为物联网技术的快速发展提供了高效的数据服务功能,也是深度挖掘数据价值的技术支撑。

3 物联网技术的实际运用展望

3.1 城市管理

在城市管理过程中,智能交通物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状 况”,还可以避免过载的车辆经过桥梁。在智能建筑利用物联网技术,可以通过感应技术,实现建筑物内照明灯能的自动调节光亮度,并进一步提高节能环保程度。

3.2 数字家庭

仅仅实现了电视与电脑、手机的连接,不是发展数字家庭产业的初衷。只有在连接家庭设备的同时,通过物联网与外部的服务连接起来,才能真正实现服务与设备互动。物联网技术在数字化家庭方面的成熟运用,极大的提高了人们的生活便利程度。

3.3 定位导航

物联网与卫星定位技术、GSM/GPRS/CDMA移动通讯技术、GIS地理信息系统相结合,能够在互联网和移 动通信网络覆盖范围内使用GPs技术,使用和维护成本大大降低,并能实现端到端的多向互动。

3.4 现代物流管理

通过在物流商品中植入传感芯片,供应链上的购买、生产制造、包装、装卸、堆栈、运输、配送分销、出售、服务每―个环节都能无误地被感知和掌握。这些感知信息与后台的GIS/GPS数据库无 缝结合,成为强大的物流信息嘲络。

3.5 商业零售

RFID取代零售业的传统条码系统(Barcode),使物品识别的穿透性(主要指穿透金属和液体)、远距离以及商品的防盗和跟踪有了极大改进。此外通过标签识别和物联网技术,可以随时随地对食品生产过程进行实时监控,对食品质量进行联动跟踪,对食品安全事故进行有效预防,极大地提高食品安全的管理水平。

3.6 数字医疗

通过使用RFID为代表的自动识别技术,能够提高医院医务工作人员对病人的监控效率,减少医疗信息传递失真的情况发生。RFID技术与医院信息系统(HIS)及药品物流系统的融合,是医疗信息化的必然趋势。

3.7 防入侵系统

发达国家将大数据作为重要的情报收集手段,通过成千上万个覆盖地面、栅栏和低空探测的传感节点,防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。日本防卫省将从2015年开始正式研讨将互联网上累积的“大数据”运用于海外局势的分析。这一举措作为自卫队海外活动扩大背景下的新方案,旨在强化情报收集能力。

4 结束语

随着信息技术和多媒体技术的快速发展,物联网技术会越来越成熟,其应用领域也会逐渐增多,我国在物联网技术领域,有着不错的发展优势,庞大的市场需求催生了物联网技术的传播和扩撒。在我国以信息化带动工业化的发展路径指引下,未来物联网技术的发展会对经济的发展起到越来越重要的推动作用。

参考文献

[1]王小妮,魏桂英.物联网RFID系统数据传输中密码算法的研究[J].北京信息科技大学学报(自然科学版),2009(04).

[2]陈伟波,李佳峰.关于物联网技术带来信息安全保密新挑战的思考[J].汕头科技,2010(04).

[3]赵海霞.物联网关键技术分析与发展探讨[J].中国西部科技,2010(14).

常见物联网通信技术篇12

中图法分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2014)04-0054-03

0 引 言

物联网融合了新一代的互联网技术和移动通讯技术,通过把各种传感器组成的终端嵌入到各种实体中,把实物组建成网络的形式,与目前的互联网整合起来,利用传感器收集信息和互联网快速传递数据信息的功能,以及利用计算机强大的数据处理信息能力,能够高效快速地管理实物,并充分实现资源信息的共享,最终达到提高资源的利用率、提高生产水平的目的。

1 物联网技术

在物联网中,物体可以实时地被识别、定位和进行数据交互,这是形成物联网的基本要求,物联网的功能决定了其大体上分为3个层状的网络结构,图1所示是物联网的技术结构。

图1 物联网技术结构

物联网中的感知层由各种传感器网络和无线射频识别系统组成,用于完成数据信息的采集和协同处理信息,主要涉及传感器、RFID、多媒体信息采集和实时定位等技术[1];

传输层也叫网络层,是由互联网、无线网络、移动通讯等组成的网络结构,用来实现从信息采集到信息传输的功能[2];

应用层则通过上位机(PC机)、手机、智能控制系统等对收集到的数据信息进行整合、分析、计算和管理,形成与业务需求相适应,并可实时更新的动态数据资源库,为各类业务提供统一的信息资源服务,从而实现物联网各个行业领域应用,主要体现的是对信息的智能处理能力[3]。

2 无线组网技术

2.1 无线组网的模型

无线通讯模块的实现不同于有线通讯,不能使用成熟的有线网络拓扑结构,不过无线通讯由于摆脱了场地的限制,所以组成网络也有自身的特点,无线网络总的来说一般分为3种情况:点对点、星状网络和网状网络,图2所示是3种常见的组网结构。

图2 三种常见的组网结构

图2中从左到右依次为点对点结构、星型结构和网络结构,深色的节点为协调器或者实现路由功能的节点,浅色节点为普通终端节点。

点对点通讯:适合连接物体不多的设备且需要相互之间传递数据信息的情况,这种情况属于一种很特殊的网络,只不过网络节点是简单的包含终端和数据中心两个方面;

星状网络:控制简单,任何的节点只需要和中心节点通讯,致使协议也行对简单,易于网络的监控和管理;

网状网络:处于网络中,每两个节点之间可以直接或者间接的通讯,而且有时候通讯路径也不唯一,这样的网络结构组成各种形状,网络内的各个节点之间对资源的共享比较容易,能选择最佳路径,传输延时小但是建设网络的费用高[4]。

2.2 无线组网通讯技术优势

无线组网通讯技术有以下的优点:

实时查询:在网络中的每一个节点都能实时的传输信息,返回终端节点的状态;

数据交流:能够和信息处理中心进行双向的数据信息传递和信息交换;

数据处理:终端节点一般有简单提取和处理信息的能力,让信息以相应的格式传送到信息处理中心;

组成网:虽然具体到每个节点都有不同的任务分工,但是每个节点都有相同的功能就是和上下节点之间建立连接,宏观上面就是系统组成了一个无线的局域网络;

低能耗:每个节点不管是终端设备、路由器还是协调器都是由微控制器控制的低功耗芯片,一般的终端节点都使用纽扣电池或者太阳能电池供电就足够了,所以整个网络的功耗低。

2.3 几种常见的无线组网技术

2.3.1 蓝牙组网

蓝牙技术是一种支持设备短距离通信(一般10 m内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术,能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信,也能够成功地简化设备与因特网之间的通信。

蓝牙系统采用一种灵活的无基站的组网方式,使得一个蓝牙设备可同时与7个其他的蓝牙设备相连接,蓝牙系统的网络结构的拓扑结构有两种形式:微微网(piconet)和分布式网络(Scatternet)。

微微网是通过蓝牙技术以特定方式连接起来的一种微型网络,一个微微网可以只是两台相连的设备,比如一台便携式电脑和一部移动电话,也可以是8台连在一起的设备。在一个微微网中,所有设备的级别是相同的,具有相同的权限。蓝牙采用自组式组网方式(Ad-hoc),微微网由主设备(Master)单元(发起链接的设备)和从设备(Slave)单元构成,有一个主设备单元和最多7个从设备单元。主设备单元负责提供时钟同步信号和跳频序列,从设备单元一般是受控同步的设备单元,接受主设备单元的控制;

分布式网络是由多个独立的非同步的微微网组成的,以特定的方式连接在一起。一个微微网中的主设备单元同时也可以作为另一个微微网中的从设备单元,这种设备单元又称为复合设备单元。蓝牙独特的组网方式赋予了它无线接入的强大生命力,同时可以有7个移动蓝牙用户通过一个网络节点与因特网相连。它靠跳频顺序识别每个微微网。同一微微网所有用户都与这个跳频顺序同步[5]。

2.3.2 ZigBee协议组网

ZigBee是最近十年内出现的一项技术,经常应用于工业等相关领域,一般会结合传感器技术和网络信息技术,ZigBee技术已经在全世界的范围内推广开来,也逐渐向农业、医学等相关领域发展[6]。

在ZigBee网络中,分为几种功能不同的类型。如:每一个网络中只能有一个协调器,协调器主要是负责整个网络的构建,同时它也可作为与其他类型网络的通讯节点(网关),但是网络中可以出现很多个路由器,终端的节点可以拥有的更多,但也有数量限制,一般一个ZigBee网络最多可存在65000个终端节点。

ZigBee组网协议的特点:

(1)ZigBee网络的功耗都比较低,主要是因为该协议一般不支持高速的数据传输,而且有相应的低功耗模式,在有限电量下可以工作很久的时间;

(2)该协议的容量比较大,在一个网络中可以最多的存在65 000个节点,可以在星型网络中容纳不同的设备;

(3)组网形式灵活多变,连接的网络节点之间可以相互感知,数据流通途径可以有多种方式;

(4)ZigBee协议体积小,一般在几KB到几十KB之间,也是属于面专利费的协议,这样使用该协议的成本也会比较低;

(5)可靠性和安全性比较高,在协议的MAC层中使用了确认信息的数据传输模式,发送的每一个数据都必须得到接收成功后,才能进行下一步传输动作,而且还提供了循环冗余校验的功能,还提供了完善的加密算法,确保了信息的安全传输。

2.3.3 SimpicitiTI协议组网

SimpliciTI协议是德州仪器针对其生产芯片开发的,主要支持两种通信结构,简单的点对点通信和星状的网络通信结构,在星状的网络结构中AP负责大部分的任务,包括网络的构建以及维护,对各个节点低功耗的支持等,还提供从正常模式到休眠模式的转变,并且拥有很快的唤醒体制,该协议组成的网络比较稳定,数据的传输可靠性高,SimpliciTI协议对硬件资源需求不高,在满足了基本的寄存器和较少的存储条件就可以运行[7],图3所示是SimpliciTI组网协议的构成图。

图3 SimpliciTI协议的组成结构

可以看出,SimpliciTI组网协议主要分为3个部分:

(1)应用层(Application Layer)

就是主应用程序,在程序中定义并实现了整个系统的各个功能,具体的包括整个系统的初始化,网络的初始化以及网络维护,整个系统的数据流程等;

(2)网络层(Network Layer)

在网络层中主要负责信息的收发队列,由很多的网络层应用函数组成,这些函数都是以端口号的形式作为自身的标志,协议中出现的端口其实和TCP/IP中的端口相似,并且网络应用层也支持用户自己定义,在SimpliciTI协议的网络层中,通过相互的API函数调用最终实现整个网络层的功能;

(3)硬件逻辑层(Lite Hardware Abstraction Layer)

又可细分为射频层Radio和应用板支持层BSP,负责实现网络的API接口函数,主要包括涉及到射频模块的硬件结构的函数定义。

SimpliciTI组网协议的一般工作流程如下:

整个系统首先进行硬件底层的初始化,然后是上层网络的初始化,所有的终端节点开始发送入网请求,这个时候AP节点检测是否有节点加入请求,发现有入网的请求就开始响应终端节点,最终构建好整个网络框架。在网络建立好了之后,可以调用协议中的API函数进行网络的控制,以及整个系统数据接收发送的流程的控制。

最后,设备之间通过调用协议接口函数建立好网络后,就可以进行端到端的数据收发了,这样就实现了整个网络系统的数据传递功能。

2.3.4 其他常见的无线组网技术

Wi-Fi也是市场上很热门的通讯技术,正式的名称是IEEE802.11b,传输的速度也很快,,在通讯的覆盖范围上Wi-Fi要比其他的短距离无线通讯方式优秀很多,可以轻松地覆盖整个家庭、办公室,甚至是整装办公大楼。覆盖在网络中的通讯终端都可以连接在一起,相互之间构成互联网通讯网络。

3 无线组网技术在物联网中的应用

伴随着物联网技术的快速发展,无线组网技术已经应用到了社会的各个领域,结合传感器技术和计算机技术对每个应用领域都起到了很大的影响。

3.1 智能家庭

可以应用于家庭的照明、温度、安全、控制等,通过无线网络终端设备可以收集家庭各种信息,传送到中央控制设备,或是通过遥控达到远程控制的目的,提供家居生活自动化、网络化与智能化[9]。

3.2 工业应用

通过无线网络自动收集各种信息,并将信息回馈到系统进行数据处理与分析,以利工厂整体信息之掌握,例如:火警的感测和通知、照明系统的感测、生产机台的流程控制等,都可由组建的无线网络提供相关信息,以达到工业与环境方面的控制管理。

3.3 物流应用

目前物流产业正在蓬勃发展,特别是在各种网上购物方面物流是其支撑的很重要的一个方面,而在物流管理方面经常会出现货物的丢失等管理不当的行为,这时候在每一个或者一批货物上面加载定位标签,使货物组建成为一个很大的物流网络,不但能够提高货物的管理能力,也能大大提高生产运输效率。

3.4 无线货架标签

电子货架标签系统是在计算机技术、移动通信技术和互联网技术快速发展的基础上实现的,使用无线组网的方式统一管理商品信息,不但拥有便捷的管理方式和快速的数据信息处理能力,还减少了资源的浪费,节省了大量人力[10]。

3.5 农业应用

在农业逐步迈进现代化的时代,也对农业方面的管理提出了更高的要求,比如对农业的自动化监管和控制管理等,这就需要使用物联网的组网技术结合传感器技术,实时地传递农作物的空气、湿度、温度等相关信息,最终达到对农业的智能控制。

4 结 语

物联网技术目前正处于壮大发展的的阶段,在不远的未来肯定有其广阔的发展前景,物联网和无线网络通信就像不可分割的一个整体相互促进,在未来,无线网络通讯技术将会是一个一体化的整合网络,各种无线通讯技术如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee和移动通讯(2G、3G或者更高的技术)等都将会融合到互联网中去,组成一个稳定高速的信息数据网络,各种无线通讯技术相互补充完善,促使物联网技术的日臻完善,届时将会给人们提供一种更便利高效的物联网服务。

参 考 文 献

[1]Cha J R, Kim J H. Dynamic framed slotted ALOHA algorithms using fast tag estimation method for RFID system[C]. Consumer Communications and Networking Conference, 2006. CCNC 2006. 3rd IEEE. IEEE, 2006(2): 768-772.

[2]李锦涛, 郭俊波, 罗海勇, 等. 射频识别 (RFID) 技术及其应用[J]. 信息技术快报, 2004, 11(2): 1-10.

[3]尹应增. 微波射频识别技术研究[D]. 西安: 西安电子科技大学, 2002.

[4]Leong K S, Ng M L, Cole P H. The reader collision problem in RFID systems[C]. Microwave, Antenna, Propagation and EMC Technologies for Wireless Communications, 2005. MAPE 2005. IEEE International Symposium on. IEEE, 2005(1): 658-661.

[5]余向阳. 无线传感器网络研究综述 [J]. 单片机与嵌入式系统应用, 2008, 8(2): 8-12.

[6]喻金钱, 喻斌. 短距离无线通信详解: 基于单片机控制[M]. 北京:北京航空航天大学出版社, 2009.

[7]孙晓东. 基于 nRF2401 的 RFID 系统设计[D]. 杭州: 浙江大学, 2008.

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