物联网在智能楼宇中的应用.docx

《物联网技术基础》课程结课论文 ???????? 姓?? ??名朱建华 年级专业电1301-1 所属学院电气与电子工程学院 学???? 日? ???期2016.6.6 ?? 物联网技术在 HYPERLINK /jtckxt/ \t /lunwen/9/_blank 智能楼宇中的应用 一、物联网核心技术概述 1.物联网的定义 物联网的英文名称叫The Internet of things。顾名思义, 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体与物体之间, 进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是: 通过射频识别( RF ID)、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, 把任何物体与互联网相连接, 进行信息交换和通信, 以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 2.物联网的原理 物联网中非常重要的技术是射频识别（RFID）技术。RFID是射频识别（Radio Frequency Identification）技术英文缩写，是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，是目前比较先进的一种非接触识别技术。以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的，比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。 而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。 互联网, 即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。兴起于上世纪90年代, 目前仍以计算机设备的互联为主, 但已经有许多手机等终端设备实现了这一网络。 互联网使用的TCP/IP协议目前已经面临地址资源枯竭的难题, 目前使用的IPv4版本采用32位二进制数定义地址, 虽然总数能达到约43亿, 但是仍然不能满足现今全球网络飞速发展的需求, 因此IPv6版本应运而生,IPv6采用128位定义地址，可以提供的地址数量大幅度增加。理论上讲, 可以为地球上每粒沙子分配一个IP 地址,客观上为物联网的广泛应用提供了可能。 在互联网的基础上，任何的物，可以通过嵌入不同复杂程度的智能芯片,实现互相之间的信息交换。 物，可能是运动或需要方便改变方位的对象, 如运行中汽车、跟随父母的儿童、信件、包裹等; 也有许多处于固定状态的对象, 如需要监控的门窗, 检测火险的烟雾传感器等, 因为工程条件、外观、成本等各方面的因素, 不宜采用有线连接的方式接入互联网。所以,物接入互联网的主要途径是无线方式。 植入到物中间的智能芯片需要实现的功能包括: 物的标识、传感器信号的处理、底层物理通道的建立、信息交换、数据计算、数据处理、控制输出等。在这些功能中, 为实现物物互联, 最基础性的是传感技术(智能感知), 所以物联网又称为传感网。 物联网可分为三层: 感知层、网络层和应用层。 感知层是物联网的皮肤和五官, 识别物体, 采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等, 主要是识别物体, 采集信息, 与人体结构中皮肤和五官的作用相似。 网络层是物联网的神经中枢和大脑, 传递和处理信息。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理, 类似于人体结构中的神经中枢和大脑。 应用层是物联网的社会分工与行业需求结合, 实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合, 与行业需求结合, 实现行业智能化, 这类似于人的社会分工, 最终构成人类社会。 二、研究背景和意义 1.研究背景 物联网是互联网的应用拓展,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心是物联网发展的灵魂,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。 置身信息化革命的浪潮,物联网是信息技术移动化的一个具体应用。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把物联网感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、供水系统、油气管道、办公和家用器具等各种物体中,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的管理和控制, 在此基础上,人类可以实现无所