物联网汇总十篇

时间:2023-03-17 17:58:08
物联网篇(1)

    1物联网的特征

    物联网是互联网技术和射频识别(RFID)技术二者相互融合的产物,并随着互联网和移动网络融合的深入和扩大,可以为广大用户提供更加深入、更具移动特性的服务体系和网络体系。物联网采用的接入手段为无线城域网(wiMax)、无线局域网(wiFi)、移动通信网络(包括4G网络、3G网络、2G等),终端选用专用终端、便携式计算机、个人数字助理(PDA)、手机等,通过无线应用协议(WAP)来使用访问互联网业务。物联网安全威胁主要包括业务安全威胁、网络安全威胁、终端安全威胁。通过无线信道在空中传输物联网信息数据,很容易被非法篡改或截获。非法终端也很有可能在进入无线通信网络时,以假冒的身份来开展各种破坏活动。即便是合法身身份的终端也很有可能对各种互联网资源进行越权访问。业务层面的安全威胁包括传播不良信息、垃圾信息的泛滥、拒绝服务攻击、非法访问数据、非法访问业务等。

    2物联网面对的安全问题

    对于传统的网络而言,业务层的安全与网络层的安全二者是完全独立的,但是物联网则不同,它具有自己的特殊性。由于物联网是在现有的互联网技术基础上集成了应用平台和感知网络而形成的,互联网给物联网提供了许多可以借鉴的安全机制,如加密机制、认证机制等,但是值得注意的是,应该按照物联网的特征来适当地补充、调整这些安全机制。物联网面对的安全问题主要体现在以下四个方面。

物联网篇(2)

为应对全球金融危机,各国都在努力寻找有效的对策。美国提出了构建“智慧地球”,中国提出了构建“感知中国”。其主要思路是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,实现物品的自动识别和信息的互联与共享。 1互联网 互联网通过TCP/IP网络协议将各种不同类型、不同规模、位于不同地理位置的物理网络联接成一个整体,从而构成网上用户共享的信息资源网。随着社会、科技、文化和经济的发展,特别是计算机网络技术和通信技术的大发展,互联网也得到了快速发展。 2物联网 物联网最早于1999年提出,即把所有物体通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。 物联网是一个动态的全球网络基础设施,它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力,其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口,并与信息网络无缝整合。 3物联网和互联网 物联网和互联网都是建立在分组数据技术基础之上的,它们都采用数据分组网作为它们的承载网;承载网和业务网是相分离的,业务网可以独立于承载网进行设计和独立发展。 物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件,使之成为“智能物体”,并将物体的信息实时准确地传递出去。实现人和物体、物体与物体之间的沟通和对话。 物联网与互联网也是有区别的。 (1)本质上,物联网是互联网在形式上的扩展,它继承了互联网所有的普遍性特征。 但是,它不是互联网的翻版,也不是互联网的一个接口,而是互联网的一种较复杂的扩展。 (2)研究的范围不同。 互联网由多个计算机网络相互连接而成,形成相互沟通,相互参与的互动平台。物联网就是把人和物、物和物之间进行联系和控制,协同和处理,目的就是提高生产率,使人们的生产变得更加舒适、更加和谐。 (3)体系结构存在差异。互联网体系结构是指导互联网设计的一系列抽象设计原则,内容涉及互联网的构成要素、通信协议、网络功能以及管理运营方式等。物联网体系架构主要包含以下四个层次:感知层。感知层的主要功能是信息感知与采集,实现对物理世界的感知。同时具备局部的互动性,需要一定的存储和计算能力。 接入层。接入层由基站节点和接入网关组成,以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入。 网络层。网络层包括各种通信网络与物联网形成的承载网络,完成物联网接入层与应用层之间的信息通信。 应用层。应用层由各种应用服务器组成,主要功能包括对采集数据的汇聚、转换、分析,以及用户层呈现的适配和事件触发等。 (4)对网络的要求不同。用于承载物联网和互联网的分组数据网无论是网络组织形态,还是网络的功能和性能,对网络的要求都是不同的。 基于IP架构的互联网络在根本上是一个开放和自由的网络,它的开放性和通达性,对网络性能要求是“:尽力而为”的传送能力和基于优先级的资源管理。 物联网对网络的要求就会高得多,目前实际上已经存在若干孤立的物联网系统,这些系统对实时性、安全性、可信性、资源保证性等都有很高的要求。这些要求是目前IP网难以提供的。 4互联网发展趋势 (1)多样化。 互联网用户对数据有不同的数据速率要求。比如说短信,只需要较低的数据速率,而高清视频等则需要较高的数据速率。对于未来的网络它必须要能够提供多种解决方案。 (2)多点的搜索方式。 网络必须要支持很多的用户进行多点的搜索方式。 (3)绿色化。 未来的互联网将用绿色的技术来实现互联网的应用。 (4)支持物联网。 目前互联网还不能够对物联网提供很好的支持。因此需要对网络资源进行优化,逐渐完善对物联网提供更好的支持。 (5)支持云计算。 目前没有一个网络可以真正实现云计算。因为对云计算来说,需要非常高速的网络,而且没有堵塞,没有断点。 5物联网发展趋势 物联网无疑是现在最受关注的话题之一,其不但首次出现在总理的政府工作报告中,更频繁见诸两会代表委员们的提案中。由于物联网是互联网应用的增长点,可以大大促进信息化的应用,包括美国、中国和韩国都把物联网提升为国家战略级产业。把所有物品与网络连接,实现远程监控,物联网的新时代将为人们带来生活上的新体验。专家预估,物联网将是未来十年最重要的产业大趋势,至2020年可望成为全球经济新一轮的增长点。 物联网发展需要四大关键技术的支持:RFID技术用于标识物品;传感器技术用于感知物品;嵌入式智能技术用于思考物品;纳米技术用于微缩物品。如今,促进中国物联网发展的政策、产业环境以及支撑其运行的网络基础正在逐渐完善,中国物联网发展已拥有了良好的基础,将进入发展快车道,中国物联网发展前景良好。但同时仍存在成本、技术标准、关键核心技术攻关、成熟商业模式建立等问题,物联网的发展任重而道远。#p#分页标题#e# 总之,互联网与物联网既有区别又有联系,互联网与物联网的发展将会是相辅相成的。

物联网篇(3)

为应对全球金融危机,各国都在努力寻找有效的对策。美国提出了构建“智慧地球”,中国提出了构建“感知中国”。其主要思路是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,实现物品的自动识别和信息的互联与共享。

1 互联网

互联网通过TCP/IP网络协议将各种不同类型、不同规模、位于不同地理位置的物理网络联接成一个整体,从而构成网上用户共享的信息资源网。随着社会、科技、文化和经济的发展,特别是计算机网络技术和通信技术的大发展,互联网也得到了快速发展。

2 物联网

物联网最早于1999年提出,即把所有物体通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。

物联网是一个动态的全球网络基础设施,它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力,其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口,并与信息网络无缝整合。

3 物联网和互联网

物联网和互联网都是建立在分组数据技术基础之上的,它们都采用数据分组网作为它们的承载网;承载网和业务网是相分离的,业务网可以独立于承载网进行设计和独立发展。

物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件,使之成为“智能物体”,并将物体的信息实时准确地传递出去。实现人和物体、物体与物体之间的沟通和对话。

物联网与互联网也是有区别的。

(1) 本质上,物联网是互联网在形式上的扩展,它继承了互联网所有的普遍性特征。但是,它不是互联网的翻版,也不是互联网的一个接口,而是互联网的一种较复杂的扩展。

(2) 研究的范围不同。互联网由多个计算机网络相互连接而成,形成相互沟通,相互参与的互动平台。物联网就是把人和物、物和物之间进行联系和控制,协同和处理,目的就是提高生产率,使人们的生产变得更加舒适、更加和谐。

(3) 体系结构存在差异。互联网体系结构是指导互联网设计的一系列抽象设计原则,内容涉及互联网的构成要素、通信协议、网络功能以及管理运营方式等。物联网体系架构主要包含以下四个层次:

感知层。感知层的主要功能是信息感知与采集,实现对物理世界的感知。同时具备局部的互动性,需要一定的存储和计算能力。

接入层。接入层由基站节点和接入网关组成,以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入。

网络层。网络层包括各种通信网络与物联网形成的承载网络,完成物联网接入层与应用层之间的信息通信。

应用层。应用层由各种应用服务器组成,主要功能包括对采集数据的汇聚、转换、分析,以及用户层呈现的适配和事件触发等。

(4)对网络的要求不同。用于承载物联网和互联网的分组数据网无论是网络组织形态,还是网络的功能和性能,对网络的要求都是不同的。

基于IP架构的互联网络在根本上是一个开放和自由的网络,它的开放性和通达性,对网络性能要求是:“尽力而为”的传送能力和基于优先级的资源管理。

物联网对网络的要求就会高得多,目前实际上已经存在若干孤立的物联网系统,这些系统对实时性、安全性、可信性、资源保证性等都有很高的要求。这些要求是目前IP网难以提供的。

4 互联网发展趋势

(1) 多样化。互联网用户对数据有不同的数据速率要求。比如说短信,只需要较低的数据速率,而高清视频等则需要较高的数据速率。对于未来的网络它必须要能够提供多种解决方案。

(2) 多点的搜索方式。网络必须要支持很多的用户进行多点的搜索方式。

(3) 绿色化。未来的互联网将用绿色的技术来实现互联网的应用。

(4) 支持物联网。目前互联网还不能够对物联网提供很好的支持。因此需要对网络资源进行优化,逐渐完善对物联网提供更好的支持。

(5) 支持云计算。目前没有一个网络可以真正实现云计算。因为对云计算来说,需要非常高速的网络,而且没有堵塞,没有断点。

5 物联网发展趋势

物联网无疑是现在最受关注的话题之一,其不但首次出现在总理的政府工作报告中,更频繁见诸两会代表委员们的提案中。由于物联网是互联网应用的增长点,可以大大促进信息化的应用,包括美国、中国和韩国都把物联网提升为国家战略级产业。把所有物品与网络连接,实现远程监控,物联网的新时代将为人们带来生活上的新体验。专家预估,物联网将是未来十年最重要的产业大趋势,至2020年可望成为全球经济新一轮的增长点。

物联网发展需要四大关键技术的支持:RFID技术用于标识物品;传感器技术用于感知物品;嵌入式智能技术用于思考物品;纳米技术用于微缩物品。如今,促进中国物联网发展的政策、产业环境以及支撑其运行的网络基础正在逐渐完善,中国物联网发展已拥有了良好的基础,将进入发展快车道,中国物联网发展前景良好。但同时仍存在成本、技术标准、关键核心技术攻关、成熟商业模式建立等问题,物联网的发展任重而道远。

总之,互联网与物联网既有区别又有联系,互联网与物联网的发展将会是相辅相成的。

参考文献

物联网篇(4)

一、物联网产生的背景

1998年,美国麻省理工大学的Sarma、Brock、Siu创造性的提出将信息互联网络技术与RFID技术有机地结合,即利用全球统一的物品编码作为物品标识,利用RFID实现自动化的物品与Internet的联接,无需借助特定系统,即可在任何时间、任何地点、实现对任何物品的识别和管理。1999年,由美国统一代码委员会吉列和宝洁等组织和企业共同出资,在美国麻省理工大学成立Auto-ID Center,在随后的几年中,英国、澳大利亚、日本、瑞士、中国、韩国等国的6所著名大学相继加入Auto-ID

Center,对物联网相关研究实行分工合作,开展系统化研究,提出最初物联网系统架构:射频标签、识读器、Savant、ONS、PML

Server。

2003年11月1日,国际物品编码组织出资正式接管EPC系统,并组成EPC Global进行全球推广与维护。与此同时,原6所大学的Auto-ID实验室转到EPC Global下的技术组,作为EPC实验室,继续对EpC系统的应用提供技术支持,提出物联网系统结构:EPC编码、EPC标签、读写器、中间件、ONS、EP

CIS。

二、物联网定义

早在1995年,比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提及物联网概念。但是,物联网概念的真正提出是在1999年,由EPC Global的Auto-ID Center提出,被定义为:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与Internet连接起来,从而实现智能化的识别和管理。

2005年,国际电信联盟正式称物联网为The Internet of

things,并发表了年终报告《ITU互联网报告2005:物联网》。报告指出,无所不在的物联网通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过Internet主动进行交换;并描绘出物联网时代的图景:当司机出来操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘记带了什么东西;衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求等等。物联网具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

三、物联网技术体系结构

物联网的价值在于让物体也拥有了“智慧”,从而实现人与物、物与物之间的沟通,物联网的特征在于感知、互联和智能的叠加。因此,物联网由三个部分组成:感知部分,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别;传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输;智能处理,即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品的自动控制与智能管理等。

物联网是一个层次化的网络。物联网大致有三层,从下到上依次可以划分为感知层、网络层和应用层。在各层之间,信息不是单向传递的,也有交互或控制。在所传递的信息中,主要是物的信息,包括物的识别码、物的静态信息、物的动态信息等。物联网3个层次涉及的关键技术非常多,是典型的跨学科技术。应用层提供丰富的基于物联网的应用,是物联网发展的根本目标,将物联网技术与行业信息化需求相结合,实现广泛智能化应用的解决方案集,关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发。网络层广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施,是物联网三层中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分,关键在于为物联网应用特征进行优化和改进,形成协调感知的网络。感知层是实现物联网全面的感知的核心能力,是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面有待突破的部分,关键在于具备更精确、更全面的感知能力,并解决低功耗、小型化和低成本的问题。

在各层之间,信息不是单向传递的,也有交互、控制等,所传递的信息多种多样,这其中关键是物品的信息,包括在特定应用系统范围内能唯一标识物品的识别码和物品的静态与动态信息。

四、物联网中的核心关键技术

核心关键技术主要有RFID技术、传感器技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术等。

1.RFID技术。RFID技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。它利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息实现物体识别。RFID既可以看做是一种设备标识技术,也可以归类为短距离传输技术。

2.传感器技术。在物联网中传感器主要负责接收物品“讲话”的内容。传感器技术是从自然信源获取信息并对获取的信息进行处理、变换、识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术,它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进活动等内容。

3.无线网络技术。物联网中物品要与人无障碍地交流,必然离不开高速、可进行大批量数据传输的无线网络。无线网络既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括近距离的蓝牙技术、红外技术和Zigbee技术。

4.人工智能技术。人工智能是研究是计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考和规划等)的技术。在物联网中人工智能技术主要将物品“讲话”的内容进行分析,从而实现计算机自动处理。

5.云计算技术。物联网的发展理离不开云计算技术的支持。物联网中的终端的计算和存储能力有限,云计算平台可以作为物联网的大脑,以实现对海量数据的存储和计算。

五、结语

物联网将是下一个推动世界快速发展的“主要生产力”,物联网所带来的是物理世界和虚拟世界融合的美好愿景,是人类社会的深度信息化。未来几年是中国物联网相关产业以及应用迅猛发展的时期。以物联网为代表的信息网络产业成为七大新兴战略性产业之一,成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。到2020年,全球物物互联的业务与现有的人人互联业务之比将达到30:1,物联网大规模普及,成为一个万亿美元级产业。

参 考 文 献

[1]Peng Li,Wang Bingwen. Simulating Wireless Sensor Network Middle

ware Using Compute Unified Device Architecture[C].Computational Intel

ligence and Software Engineering.2009.1~4

[2]Morten Tranberg Hansen,Branislav Kusy.Cross-Platform Wireless Sen

sor Network Development[C].Information Processing in Sensor Networks(IPSN).2011.153~154

物联网篇(5)

何谓“物联网”(Internet of things)―即物物相联而形成的网络,是利用射频识别、红外传感器、激光扫描器、全球定位系统等信息感知设备和技术,将所有物品与互联网结合起来,形成一个可对任何物品进行识别、跟踪、监控和管理的巨型智能网络。

物联网也被称为传感网,比尔・盖茨早在1995年的《未来之路》一书中就提到过这个概念。2005年国际电信联盟(ITU)了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念,并描绘了“物联网”时代的图景:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。物联网把我们的生活拟人化了,万物成了人的同类。在这个物物相联的世界中,物品能够彼此进行“交流”,而无需人的干预,物联网将使得整个地球变得更加“智能”,在这个智能化的世界里,物品对人、物品对物品的服务方式和功能都将发生质的飞跃。

2009年1月,在奥巴马就任总统后举行的一次与美国工商业领袖的“圆桌会议”上,IBM首席执行官彭明提出了“智慧地球”的概念,并建议政府建设新一代智慧型基础设施,奥巴马对此给予了积极回应。

如何形成物联网――通常需要以下几个步骤:首先要对物品的基本属性进行识别,通常在物品上嵌入RFID电子标签、二维条形码等能够存储物体信息的标识,这就像是给物品安装了“嘴巴”,使得物品可以“开口说话”;其次,需要相应的传感设备,能够读取物体基本属性的信息,并将这些信息转换成适合网络传输的数据格式;再次,通过无线网络将信息发送到后台信息处理中心,而各个信息系统又可互联形成一个庞大的网络,这样就把一个物体想说的“话”传到另一个物体的“耳朵”里,实现物物之间的“信息交流”。

物联网篇(6)

1、物联网(TheInternetofThings,简称IOT)是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,通过各类可能的网络接入,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体,它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

2、物联网是新一代信息技术的重要组成部分,IT行业又叫:泛互联,意指物物相连,万物万联。由此,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

(来源:文章屋网 )

物联网篇(7)

中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 06-0112-01

一、引言

物联网,又称泛在网、感知网,通过传感技术将现实世界的信息互联,使物物联通。其概念包含了两层含义:一、物联网的核心和基础是互联网和传感器,从某种意义上我们可以将它视为互联网的延伸和扩展;二、其用户端可以包括现实世界中的任何物体和信息。整个物联网的概念涵盖了从网络到终端,从应用到服务、从数据采集到智能控制等多方位的技术。

二、物联网的网络环境

根据互联网的层次理论,我们把物联网的架构划分为三层,包括能够全面感知物品信息的感知层、负责通信联络的网络层和最终的应用层。这三个层次为物联网的全方位感知、可靠传送、智能处理提供了重要保障。网络层和应用层所需数据信息全部来源于感知层,这就要求感知层提供的信息必须全面、可靠,数据信息的采集和转换目前主要利用传感器及其互联网络、射频识别技术RFID、GPS短信、红外感应等作为执行设备。

由于感知终端上的采集设备由不同的厂家提供,缺乏统一的协议,因此采集得到的数据也只适用于自家话桑麻,规范集成管理就成了天方夜谭,对应用层的构建提供了大大的障碍。造成这种局面的根本是网络层通信标准的不一致,应用程序的开发都是小作坊式的私营模式。节点之间的码号寻址需求提到了最高层,从国际和国内两个方面看,IPv4地址不足已无论论述。基于这方面的需求,物联网和IPv6产生了广泛的联系。

三、物联网IPv6协议的相关技术

(一)IPv6的扩展编址技术

IPv6的诞生与IPv4的耗竭有直接关系。IPv6采用128bit地址长度,前64位用来表示该地址所属的子网络,称为地址前缀,后64位用来在子网中标识节点,称为接口地址。这样IPv6按照地址位数严格划分地址,而不是像IPv4那样用子网掩码来区分子网号和主机号。同一子网下可以标识264个节点,几乎可以不受限制地提供IP地址,解决IP地址耗尽危机。使每件物品都可以直接编址,从而确保了端到端连接的可能性。

128bit的地址长度提供了海量编址,那么接来下的问题就是如何高效率地分配这些海量地址?IPv6提供了无状态地址分配的方案。这个方案中,网络侧不参与地址的分配过程,终端设备连接到网络中后,通过算法自动生成接口地址,加上前缀地址(FE80),形成节点的本地链路地址,该地址只在相邻地之间通信有效。网络地址转换(NAT)机制引入IPv4的目的很明确,就是为了提高网络区段和地址空间的重复使用率。这种机制无异于画饼充饥,虽然暂时缓解了IPv4地址紧缺的问题,却为网络设备与应用程序增加了处理地址转换的负担,并非解决问题的根本方法。这样,网络侧无需保存节点的地址状态,也不需要维护地址的更新周期,大大简化了地址的分配过程,节省了资源。

(二)IPv6的报头压缩技术

IPv6为了更可靠、更安全地传输数据,双管齐下,软硬兼施。IPv6提供了远远大于64KB的数据包容量,并简化了报头定长结构,采用了较之以前更加合理的分段方式,这样就能大大地提高路由器转发数据的效率。不仅如此,轻装的IPv6数据包封装还可以在低消耗的同时传输更多的数据,从而减少感知层的感知设备的数量,降低开销和能耗。

我们简要分析一下报头压缩技术,报头占整个包长的很大一部分,而报头里面又存在大量的重复信息。在使用IPv6协议的网络中,有很多信息域可以缩减甚至省略。不包含扩展头的IPv6报头一共有40个字节,但是在网络的感知层,IPv6报头中的很多信息可以压缩或者干脆省略,IPv6报头中的各个信息域的压缩方法如下:

(1)Version(4位):版本号,取值为6,此项可以省略。

(2)Traffic Class(8位):流类型,可以采用压缩编码技术进行压缩。

(3)Flow label(20位):流标识,可以采用压缩编码技术进行压缩。

(4)Payload Length(16位):载荷长度,因为IP头长度可以通过MAC头中的载荷长度字段计算得到,故可省略。

(5)Next Header(8位):下一个头,可以采用压缩编码技术进行压缩。

(6)Hop Limit(8位):跳极限,惟一的不可压缩信息。

(7)Source Address(128位):源地址,可以省略掉前缀或者IID。

(8)Destination Address(128位):目标地址,可以省略掉前缀或者IID。

对IPv6报头进行无状态压缩,可以采用6LowPan制定的LOWPAN_HC1和LOWPAN_IPHC算法。其中HC1算法用于使用本地链路地址(Link-local Address)的网络,节点的IPv6地址前缀固定(FE80::/10),IID可以由MAC层的地址计算而来,但是这种算法不可用于LOWPAN网络与Internet互访的应用,原因是无法有效压缩全局的可路由地址和广播地址。LOWPAN_IPHC算法的提出主要是为了解决这个问题,目前LOWPAN_IPHC算法正在IETF 6LowPan进行最后的修订。

(三)IPv6的强制传输机制

作为安全联网的长期方向,IPSec通过端对端的安全性来提供主动的保护以防止VPN与互联网的相互攻击。IPSec在IPv4中为可选项,而在IPv6协议族中则是强制的一部分。IPv6内置的安全扩展包头使网络层的数据传输、加密解密变得更加容易。IPv6通过提供全球唯一地址与嵌入式安全,无论从宏观还是围观的角度,都提供了安全服务的同时,同时又顾全了对网络性能。

IPv6安全机制加强了网络层对安全的责任,从网络层保障物联网通道的安全性,同时协议栈中的安全体系为VPN等安全应用提高了互操作性。

四、结束语

目前由于物联网没有形成统一的感知标准,所以难以大规模互通。IP协议作为互联网的统一标准,肩负着保障物联网长期可持续发展的历史使命,成为了物联网标准研究和技术应用的一种方向。IPv6的诸多特性表明,它将为未来物联网的大规模应用提供基础。物联网的IPv6技术不断地推陈出新、自我修补,期待着未来会有越来越多的网络应用采用IPv6协议,从真正意义上实现世界的联通。美国总统奥巴马提出“物联网经济促进论”,总理将“感知中国”的中心定在无锡,我们有理由相信,未来物联网的产业规模将远远超越互联网。

参考文献:

[1]陈仲华.IPv6技术在物联网中的应用[J].电信科学,2010,4

物联网篇(8)

翟建国就是在河南游刃于这个行业的拓荒者。他毕业于中南财经政法大学,虽然学的并不是物联网相关专业,但在他的字眼里,凭借爱好和兴趣,多下些功夫就可以了,物联网相关的系统研发技术也是他自己自学,在不断与行业权威人士交流中慢慢成熟并做到能独当一面。

“物联网是新的技术革命,这里面很有意思,我善于研究这些富有挑战性的未知的领域。”翟建国说。

近些年,翟建国一直致力于物联网产业的研发和推广。他觉得现在是将之产业化的时候了。他认为,物联网已经成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一,目前美国物联网“智慧全球”总投资达7870亿美元;在我国,无锡物联网2011年产值达600亿元,2012年产值突破1000亿元,近两年每年得到国家物联网支持资金百亿元,目前正在建设20万平方公里的物联网产业园。

功夫不负有心人。翟建国迎来了“创业互联网”的一次契机。也就是在有了将物联网产业化的想法之后,2012年1月,在河南省省政府7楼会议室,翟建国和他的项目组有机会向省政府陈雪枫等领导做了他们所作的专题报告,会上随即得到了与会省政府领导的认可,陈雪枫也指示,针对面向未来构建全新的中原经济区智慧城市建设,建立河南中原物联网产业基地。而专门针对这个基地,成立河南中原物联网产业基地有限公司,翟建国被聘任为总经理。

接下来,翟建国做了一系列的项目规划和商业设想。首先,根据项目需要,在土地、资金、建设等方面,分三期完成,第一期以智慧城市民生工程作为主体投资建设项目;第二期结合中原经济区的发展以配套互联网扩展应用(多个智能物流配套园区、农业普及智慧体系、智慧交通体系)作为主题投资项目;第三期全面覆盖中原经济区三十个地级城市为导向,建成中原经济区一体化的物联网网络体系,形成全方位的智能物联网应用。以上工程的审批、规划、基础建设、工程建设等由翟建国和他的团队完成。

“河南中原物联网产业基地项目总投资约200亿元,总占地面积约4000亩,项目全部建成后规模上可覆盖服务于中原经济区三十个地级市,实现年产值近万亿元。”这样的产业吞吐量在河南现在乃至未来都是一个异数。

而对于市场,翟建国对项目的前瞻性充满信心:2012年11月工信部《物联网发展十二五规划》中提出到2015年初步完成产业体系构建,形成较为完善的物联网产业链,到2020年国家对物联网投入3.84万亿元人民币,用来培育和发展10个产业集聚区,100家以上骨干企业,一批“专、精、特、新”的中小企业,建设一批覆盖面广、支撑力强的公共服务平台,初步形成门类齐全、布局合理、结构优化的物联网产业体。

事实上,翟建国和他的设想“有章可循”。根据《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》、《物联网十二五发展规划》、《发改委关于组织实施2012年物联网技术研发及产业化专项的通知》等相关政策,国家对于物联网这一战略性新兴产业的发展呈现了前所未有的重视,明确要求要“促进物联网、云计算的研发和示范应用”。

“物联网技术可以应用于经济社会的诸多方面,是经济社会发展的倍增器,是实现经济发展方式转变的根本推动力。现在,物联网可以在工业、农业、物流、交通、电网、环保、安防、健康、家居等九大领域重点突破,与市场接轨。”翟建国说。

引爆点

做这项工作需要有修身养性的品德操守,把物联网真正当成一份自己的事业,翟建国自己还会写诗并出有自己的诗集选、学过中医,精通于类风湿等关节炎的治疗,但这些他都是作为一种爱好或公益,并没有与经济社会接轨,而只把网络当作了自己追求的商业理想。

然而,最主要的是,他有着别人没有的“两把刷子”:掌控核心物联网应用技术和耐得住寂寞,最为关键的就是前者――有将技术转化为市场生产力的能力。

按照翟建国的想法,物联网产业基地的第一个目标就是有足够的土地来承载物联网所需要的云计算,也就是信号发射系统。“第一期投资约35亿元,占地800余亩,建设云计算中心及管控中心、大企业及研发中心、中小企业产业集群、智慧城市应用管控中心、综合服务区、职工居住安置区及园区绿化等。”

现在,已有大唐移动、天云科技、IBM三家实力企业与中原物联网产业基地有限公司展开战略性合作,并分别在各自擅长领域投资5亿元、10亿元、10亿元。其中大唐移动占地100亩,建设集研发与生产于一体的物联网“智慧城市”应用系统所需的产品生产线,天云科技的投资、用于本项目云计算及大数据中心的建设,与河南中原物联网产业基地有限公司共同承建项目云基地中心,而后再联合IBM共同建设项目物联网软硬件研发及生产产业园和物联网人才实训中心。

按照翟建国的预计,项目建成后,在庞大的云计算及大数据中心基础上,与云计算相连接的感知部分,共同构成物联网的整体。

采访中,翟建国说,物联网的应用系统是庞大的,它实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学生物等各种需要的信息,通过通讯网络和数据传输与互联网形成一个超级巨大网络,实现物与物、人与人、机器与机器、所有物品与网络的连接,方便识别、管理和控制等。而以云计算中心紧密相连的信息识别采集传感设备,如传感器、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术为载体,中原物联网基地进行就地建厂的方式、建立不同需求的产品生产线,形成高产经济集聚群。

蓝图划定后,翟建国和他的团队准备把智慧安防项目作为先锋提前在市场试水。这种安防模式就是通过云计算将信号定位于公司研发的产品上,通过这个发射连接平台的操控,可以将企业、用户和商铺的任何异动(非法闯入、失火、瓦斯泄漏、紧急救助)以视频片段、图片、手机短信、电子邮件的形式告知用户,并且在报警发生时录制一段视频或一张图片发送到服务器平台上,或者保存在主机SD卡上,提高客户报警信息的安全性。用户也可以随时随地通过因特网或手机,实时查看家中或企业的情况。

雏形

翟建国说,现在公司基本上还处于试运营阶段,主要是做好资金、项目之间的匹配工作。“只有做好了充分的准备,将基地、产品与市场做好有机融合,才能最大限度地释放出第四次产业革命所迸发出的能量。”

虽然有了势不可挡的趋势,有了技术支撑,但市场是验证成功与否的唯一标准。在进一步的验证中,翟建国描绘出它的市场雏形:根据预计,就一期项目来说,该项目计算期暂定3年,建设期2年。考虑到市场开发是一个循序渐进的过程,投产后第一年达产15%,实现年产值150亿元;第二年达产40%,实现年产值400亿元;第三年达产100%,实现年产值1000亿元。

这是产值估算,如何实现?翟建国表现出乐观的态度。他说,以现在的进度,中原物联网基地在建设期半年内就可以向社会推广食品药品溯源、智慧健康、智能安防等智慧城市应用产品。

物联网篇(9)

近年来,劳动力成本的逐步抬升,传统劳动密集型产业、初级加工产业逐步走向衰退,迫使我国加快工业转型升级步伐,而技术密集型产业、自动化/半自动化产业将逐步兴起。在这一过程中,传统的产业需要进一步推动技术革新,从劳动密集型产业向技术密集型产业转变需要新一轮技术革命作为引擎,物联网在工业转型方面将大有可为。

在《工业转型升级规划(2011—2015年)》中,明确提出增强电子信息产业核心竞争力,着力突破物联网的关键核心技术,统筹重点领域的物联网先导应用,加强物联网创新服务体系建设。伴随新型工业化进程的加快,物联网正在向我们大步走来,工业转型升级中的物联网应用正日渐成为提升“中国制造”的力量之源,转型之力。

一方面是智能工业,物联网应用于生产过程控制、生产环境监测、制造供应链跟踪、产品全生命周期监测,促进安全生产和节能减排等,正日益进入大中型企业。物联网的发展对工业的深入发展也有着十分重大的意义。目前,物联网技术在产品信息化、生产制造环节、经营管理环节、节能减排、安全生产等领域得到应用,例如车联网,智慧矿山,智能工厂等方面的应用已经取得了明显的经济和社会效益。从国家“十二五”规划到工业转型升级规划,国家在政策、财政等方面都大力支持物联网的发展,重视物联网在两化融合中的作用,这将使得工业化和信息化的融合逐步深入并取得良好的社会效益。

另一方面是智能化工业产品从黑电延伸到白电。国际金融危机冲击下,“中国制造”的尴尬愈加强烈,“中国制造”,创造了财富,赢得了掌声,如今却在新的发展阶段面临新的挑战:从“中国制造”向“中国创造”转型,从制造业大国向制造业强国蜕变,刻不容缓,时不我待。如今,物联网正在改变这一切,随着智能化工业产品从黑电延伸到白电,目前,以家用电器、各种传感器及家庭物联网为基础,实现各种电器的智能化操控,物联网工程机械,“云家庭”解决方案,物联网冰箱、空调等家庭智能化的生活方式令人充满期待,也正是我国工业转型推动“中国制造”走向高端的目标所在。

物联网篇(10)

中图分类号:TP3

物联网被认为是继计算机、互联网与移动通信网络之后的第三次信息化产业浪潮,许多国家尤其是发达国家纷纷出台物联网发展计划。继美国推出“智慧地球”战略计划后,我国也提出了“感知中国”口号,并将其上升为战略地位。一时间物联网成为各国竞相发展的新的产业。

1 物联网的由来

从狭义角度看,只要是物品之间通过传感网络连接而成的网络就算是物联网范畴,与是否接入互联网没有关系。广义角度看,物联网不仅局限于物与物之间的信息传递,还将于互联网实现融合,最终形成人与物无所不在的信息交换。物联网目的是让所有物品能够远程感知和控制,并与现有的网络连接在一起,形成一个更加智慧的生产生活体系。目前较为公认的物联网定义是指通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置,按约定的协议把任何物品与互联网连接起来形成的一个巨大网络,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网的精髓是感知,感知包括传感器的信号采集、协同处理、智能组网、信息服务,以达到控制指挥的目的。其中,传感网是感知的网络,是物和物的互联;移动通信网是信息传输的网络,是人和人的互联;互联网是连接虚拟信息共享的网络,而物联网是连接现实物理世界的网络。实质上,物联网是传感网与互联网、移动通信网“三网”高效融合的产物,是信息系统与物理系统高效融合的产物。

2 物联网技术的体系架构

物联网技术是一种网络技术,物联网技术的核心和基础仍然是“互联网技术”。物联网技术是集计算机、信息、通信、网络、传感器、自动控制等多种技术的综合,按照现在业内的共识,物联网体系架构可划分为感知层、网络层、应用层3个层次。感知层是以EPC、RFID、传感器等技术为基础感知事物,实现信息采集和“物”的识别。网络层通过现有的互联网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网,实现数据的传输与计算。应用层则是面向各种用户需求的应用,由个人计算机、手机、输入输出控制终端等终端设备以及数据中心所构成的系统或专用网络,实现所感知信息的应用服务。

2.1 感知层

信息感知为物联网应用提供了信息来源,是物联网应用的基础。感知层技术包括:统一标识技术、RFID技术、传感器技术、传感器自组网技术等。统一识别技术是解决对物体统一识别的问题,是进行数据收集的基础和前提。RFID技术需要解决超高频和微波频段的RFID芯片、天线、RFID中间件、标签防碰撞算法、安全认证协议等问题。

在传感技术方面,目前的传感器件是依赖敏感器件,而距离广泛应用要求还远远没有达到,解决传感器件朝着功耗更低、敏感度更高、稳定性更好、成本更低的方向发展是现在一个急需解决的问题。

2.2 网络层

网络层能够把感知到的信息进行传输,实现互联。感知层感知到的大量信息都需要通过网络层进行传输,才能实现对这些信息的处理,以达到智能化管理和监控的目的。因此,物联网要求能够充分利用电信网、广播电视网和互联网等各类网络。物联网的核心应是以IPV6为基础的互联网,但不排除物联网节点能通过互联网的双向翻译网关或隧道机制与传统的IPV4终端主机通信。经过十来年的快速发展,移动通信网、互联网等技术已经比较成熟,基本上能够满足物联网数据传输的需要。

2.3 应用层

伴随着物联网在不同领域中的普及,网络中的数据量将成几何倍数增长,应用层必须提高对这些数据的及时计算和反馈。如何有效的改进已有的技术和方法或提出新的技术和方法来高效地管理和处理这些海量数据将是从数据中提取信息并进一步融合、推理和决策的关键。应用层是物联网与用户的接口,根据不同用户的不同需求,在物联网感知层和网络层的基础上,我们可以开发各种不同的应用,来解决生活、生产中的各种问题,给我们的带来便利,实现更加精细和准确的智能化管理。例如:智能矿山、手机钱包、智能家电、绿色农业、智能交通等。

3 总结

物联网技术属于新兴的战略产业,是国家战略级的技术,其应用前景将非常广阔。物联网的概念由来已久,但其运用还处于起步阶段,有很多不完善的地方,如物联网中海量的各种物体信息数据的融合问题;安全和隐私也将是物联网面临的挑战之一;相关标准的制定,这些问题都需要相关部门和研究人员的继续努力研究攻克。

参考文献:

[1]工业和信息化部办公厅.2010年ICT深度观察[M].北京:人民邮电出版社,2010:139-146.

[2]胡光武,陈文龙,徐恪.一种基于IPV6的物联网分布式源地址验证方案[J].北京:清华大学计算机科学与技术系计算机学报,2012,3.

[3]贾凯,刘慧,王保松.物联网在我国医药流通中的应用研究[J].商业经济文荟,2005,5:50.

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