物联网核心技术 教学课件 作者 黄玉兰 4.pptx

4.1　物联网核心技术的基本构成4.1.1　物联网的推动力4.1.2　物联网的基本组成4.1.1　物联网的推动力1.普适计算的推广2.射频识别技术的日趋成熟3.网络带宽的提升4.移动互联网的发展5.云计算概念的产生6.经济因素4.1.1　物联网的推动力图4-1　物联网的主要推动力1.普适计算的推广1999年，IBM提出了普适计算的概念，物联网的思想可以看成是对普适计算思想的扩展。所谓普适计算(Ubiquitous Computing)指的是无所不在的、随时随地可以进行计算的一种方式，无论何时何地，只要需要，就可以通过某种设备访问到所需的信息。普适计算的含义十分广泛，所涉及的技术包括移动通信技术、小型计算设备制造技术、小型计算设备上的操作系统技术及软件技术等。2.射频识别技术的日趋成熟(1)技术标准(2)数据结构标准(3)性能标准(4)应用标准(1)技术标准技术标准规定了RFID的技术特征、技术参数和技术规范，主要包括空中接口通信协议ISO/IEC 18000。ISO/IEC 18000主要规定了基于物品管理的多种频段空中接口参数，规范了读写器与电子标签之间信息的交换，目的是使不同厂家生产的设备可以互联互通。(2)数据结构标准数据结构标准主要规定了数据从电子标签、读写器到主机(也即中间件或应用程序)各个环节的表示形式。由于电子标签能力(存储能力和通信能力)的限制，各个环节的数据表示形式各不相同，必须充分考虑各自的特点，采取不同的表现形式。(3)性能标准性能标准包括设备性能测试方法和一致性测试方法。(4)应用标准应用标准是在通用技术标准的基础上，根据各个行业自身的特点而制定的，它针对行业应用领域所涉及的共同要求和属性。目前应用标准主要涉及集装箱运输、物流供应链、交通管理和动物识别等领域。3.网络带宽的提升必要的带宽是物联网普及的一个必要条件。近些年来，随着互联网的普及，各大网络运营商也在不断投资改善互联网的基础设施。一方面，核心网络的带宽迅速扩大；另一方面，家庭和企业用户的网络接入也有了本质的改变。以家庭用户为例，从最开始的拨号上网(网速在50Kbit/s)，到后来的ADSL(1M/4Mbit/s)以及必威体育精装版的光纤入户(10M/20Mbit/s)，带宽的增长改变了使用网络的模式以及网络的应用类型。4.移动互联网的发展近年来通信业的一件大事就是3G的推出。3G无论在国外还是在国内，都已从概念的阶段走向商用和市场化。除了传统的移动设备制造商，消费电子厂商和家电厂商也纷纷进入了3G市场。通信技术、计算机技术和家电技术正在进行融合，使各种传统设备都具有互联的能力。手机不再只是用来打电话，还可以进入互联网，部分手机起到了个人计算机的作用。5.云计算概念的产生1)首先，云计算是实现物联网的核心。2)其次，云计算促进物联网和互联网的智能融合，从而构建智慧地球。6.经济因素物联网将在提升信息传递效率、改善民生、提高生产率、降低企业管理成本等方面发挥重要作用。有预测表明，物联网结点的数量与人口相比将达到30∶1，这将带来一个万亿级的产业，从而给世界经济带来新的增长点。4.1.2　物联网的基本组成1.电子产品编码(EPC码)2.识别系统(ID)3.中间件(IOT-MW)4.物联网名称解析服务(IOT-NS)5.物联网信息发布服务(IOT-IS)4.1.2　物联网的基本组成图4-2　物联网的基本构成1.电子产品编码(EPC码)(1)有足够的编码容量(2)永久性(3)可扩展性(4)组织保证2.识别系统(ID)EPC码存储在物品的标签中，读写器对标签进行读写，标签与读写器构成一个识别系统。自动识别技术主要包括条形码技术、磁条磁卡技术、IC卡技术、光学字符识别技术、射频识别技术、声音识别技术及视觉识别技术等，其中射频识别技术是目前使用最多的自动识别技术。3.中间件(IOT-MW)读写器对电子标签扫描后，将电子产品编码发送给中间件。在RFID系统中，存在如何将读写器与计算机系统相连的问题，这就需要中间件。中间件是介于RFID读写器与后端应用程序之间的独立软件，中间件可以与多个RFID读写器和多个后端应用程序相连，应用程序通过中间件就能连接到RFID读写器，读取电子标签的数据。中间件的好处在于，当电子标签的数据库软件改变、后端应用程序软件改变或读写器的种类增加时，应用端不需要修改也能工作，减轻了设计与维护的复杂性。4.物联网名称解析服务(IOT-NS)中间件将物品的信息传递给互联网，通过互联网向名称解析服务IOT-NS发出一条查询指令，名称解析服务根据规则查得存储物品信息的IP地址，同时根据IP地址引导中间件访问IOT-IS。IOT-NS类似于互联网域名系统(Domain Name System，DNS )。5.物联网信息发布服务(IOT-IS)IOT-IS中存储