物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)論文
物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)論文
物聯(lián)網(wǎng)概念在國內(nèi)乃至全球都成為熱潮，被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。下面是小編精心推薦的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)論文，希望你能有所感觸!
物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)論文一:淺談物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用
摘 要：物聯(lián)網(wǎng)概念在國內(nèi)乃至全球都成為熱潮，被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)的由來，闡述了物聯(lián)網(wǎng)的概念，詳細分析了物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，并對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用進行了探討。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);射頻識別;傳感器;無線網(wǎng)絡(luò)
中圖分類號：TP391.44;TN929.5
1 物聯(lián)網(wǎng)的概念
2005年11月，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上，國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。2009年，美國總統(tǒng)奧巴馬將物聯(lián)網(wǎng)上升至美國國家戰(zhàn)略，由此引發(fā)了世界各國對物聯(lián)網(wǎng)的追捧。由于世界各國都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，所以，時下的物聯(lián)網(wǎng)被普遍認(rèn)為與當(dāng)年的“信息高速公路”一樣，成為振興經(jīng)濟、確立競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵。美國權(quán)威咨詢機構(gòu)FORRESTER預(yù)測，到2020年，世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù)，跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比，將達到30比1，因此，“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為是下一個萬億級的通信業(yè)務(wù)。所有的跡象都表明，世界已經(jīng)開始進入物聯(lián)網(wǎng)時代。
物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò);其用戶端延伸和擴展到了任何物體與物體之間，進行信息交換和通信。
2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 射頻識別技術(shù)
射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification，縮寫RFID)，是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種自動識別技術(shù)，利用射頻信號及其空間耦合傳輸特性，實現(xiàn)對靜態(tài)或移動物體的自動識別。RFID系統(tǒng)主要由電子標(biāo)簽、天線、讀寫器和主機組成。工作原理是由讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送特定頻率的射頻信號，當(dāng)電子標(biāo)簽進入有效工作區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而獲得能量被激活，使得電子標(biāo)簽將自身編碼信息通過內(nèi)置天線發(fā)射出去;讀寫器的接收天線接收到從標(biāo)簽發(fā)送來的調(diào)制信號，經(jīng)天線的調(diào)制器(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的，對靜止或移動物體的自動識別。
射頻識別技術(shù)具有防水、耐高溫、使用壽命長、讀取距離遠、標(biāo)簽數(shù)據(jù)加密、存儲數(shù)據(jù)容量大、存儲信息隨意修改、識別高速運動中的物體，識別多個標(biāo)簽，在惡劣環(huán)境下工作等優(yōu)點。
2.2 傳感器技術(shù)
傳感器是一種檢測裝置，能夠感受被測量信息，并能將檢測感受到的信息按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求，它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的信息來源。
2.3 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)豐富多樣，根據(jù)距離不同，可以組成無線個域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、無線城域網(wǎng)和無線廣域網(wǎng)。其中近距離的無線技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)最為活躍的部分，因為物聯(lián)網(wǎng)被稱作是互聯(lián)網(wǎng)的最后一公里，也稱為末梢網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)應(yīng)用的不同，其通信距離可能是幾厘米到幾百米之間，目前常用的技術(shù)主要有藍牙、ZigBee、Z-wave、RFID、NFC、UWB、WI-FI等。
藍牙(Bluetooth)是一種低成本、低功率、近距離無線連接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是實現(xiàn)數(shù)據(jù)與話音無線傳輸?shù)拈_放性規(guī)范。藍牙技術(shù)使用的工作頻率為2.4G-2.5G之間，屬于免費的ISM頻段。藍牙技術(shù)可以實現(xiàn)語音、視頻和數(shù)據(jù)的傳輸，其最高的通信速率為1Mb/s，采用時分方式的全雙工通信，通信距離為10m左右(如果配置功率放大器可以使通信距離達到100m)。
ZigBee技術(shù)是一種新興的短距離無線通信技術(shù)，主要面向低速率無線個人區(qū)域網(wǎng)，典型特征是近距離、低功耗、低成本、低傳輸速率，主要適用于工業(yè)監(jiān)控、遠程控制、傳感器網(wǎng)絡(luò)、家庭監(jiān)控、安全系統(tǒng)和玩具等領(lǐng)域，目的是為了滿足小型廉價設(shè)備的無線聯(lián)網(wǎng)和控制。Zigbee技術(shù)采用三種頻段：2.4GHz、868MHz和915MHz。2.4GHz頻段是全球通用頻段，868MHz和915MHz則是用于美國和歐洲的ISM頻段，這兩個頻段的引入避免了2.4GHz附近各種無線通信設(shè)備的相互干擾。
“UWB”(ultra wideband)是超寬帶無線技術(shù)的縮寫。UWB技術(shù)是一種使用1GHz以上帶寬的無線通信技術(shù)。雖然是無線通信，但其通信速度可以達到幾百Mbit/秒以上。
Wi-Fi(WirelessFidelity，無線高保真)屬于無線局域網(wǎng)的一種，通常是指符合IEEE802.11b標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，Wi-Fi可以將個人電腦、手持設(shè)備等終端以無線方式互相連接。
3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。目前，我國物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已開展了一系列的試點和示范。為了推動物聯(lián)網(wǎng)的健康發(fā)展，2012年國家工業(yè)和信息化部發(fā)布的《物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》確定了智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能安防、智能醫(yī)療、智能家居9大重點示范應(yīng)用領(lǐng)域。
智能工業(yè)是運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將勞動力從繁瑣和機械的操作中解放出來，大幅提高工業(yè)制造效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本和資源消耗。
智能農(nóng)業(yè)是運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在微觀尺度上直接與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動、生產(chǎn)管理相結(jié)合，創(chuàng)造新型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。
智能物流是指貨物從供應(yīng)者向需求者的智能移動過程，包括智能運輸、智能倉儲以及智能信息的獲取、加工和處理等多項基本活動。
智能交通系統(tǒng)是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行有效地集成，實現(xiàn)高效、便捷、安全、環(huán)保、舒適、實時、準(zhǔn)確的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。
智能電網(wǎng)是電網(wǎng)的智能化，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、安全的目標(biāo)，為新能源接入、電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)、提高輸電能力、激勵用戶參與電網(wǎng)調(diào)峰、提高資產(chǎn)管理效益等方面產(chǎn)生重要影響。
智能環(huán)保是運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建全方位、多層次、全覆蓋的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，推動環(huán)境信息資源高效、精準(zhǔn)的傳遞，促進污染減排與環(huán)境風(fēng)險防范。
4 結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)以無線和移動技術(shù)為主要特征，通過智能感知、識別技術(shù)、云計算、泛在網(wǎng)絡(luò)的有機融合，成為了第三次信息技術(shù)革命。目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍處于起步階段，許多關(guān)鍵技術(shù)有待突破，大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)的普遍應(yīng)用還沒有到來。我們必須抓住歷史機遇，突破關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)，形成自主產(chǎn)權(quán)的成果和可持續(xù)競爭力，用心做大事，用力做小事，將感知中國、智慧地球都變?yōu)楝F(xiàn)實。
參考文獻：
[1]溫濤.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)論[M].大連：東軟電子出版社，2013.
[2]黃濤.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展的探討[J].信息通信技術(shù)，2010.
作者簡介：張嵐(1980.4-)，女，內(nèi)蒙古呼和浩特人，講師，本科，研究方向：軟件工程。
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