探析物联网核心技术及应用.docVIP

探析物联网核心技术及应用 　　【摘要】在未来的应用中，将从单一的对象标识技术，发展为集对象标识、传感、控制和执行于一体的智能执行体，物联网终将是智能体之间、智能体与非智能体相关通信、信息共享的全球一体化网络。为了在物联网产业未来的市场竞争中占据有利地位，很多国家均在紧密进行专利布局，特别是在射频识别技术、传感器技术等方面，专利技术的掌握是促进物联网发展的关键所在。 　　【关键词】物联网；核心技术；应用 　　1、物联网的核心技术 　　1.1 RFID技术 　　RFID（即Radio Frequency Identification），又称为射频识别技术或电子标签，其主要是通过识别系统中的射频信号，并且将相关的数据进行获取与收集，该项识别工作是由计算机独立完成，不需要人工参与，而且其应用范围十分广泛。RFID一般是由阅读器和应答器组成的，主要是用来实现对目标物体的检测与控制。 　　RFID的工作原理主要是当目标物体的标签进入到该磁场之后，便能够接收到其所发出的射频信号，并且在感应电流的作用下，将这些信息也存储在芯片中，并且有选择的进行发送，或者可以主动的发送特殊频率的射频信号；当信息在获得解读器的读取之后，便能将信息输送到中央信息系统完成处理，最终实现对该目标物体的控制与管理。当前，RFID技术在满足用户对产品的需求方面有着一定的效率，但这种管理与控制功能仅仅是比较简单的一种，RFID技术根本无法真正的满足复杂业务的处理要求。 　　1.2纳米技术 　　纳米技术，是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质和应用。纳米技术的研究和使用可以使在物联网中的物体变得“更轻、更高、更强”。“更轻”是指借助于纳米材料和技术，传感器等感知设备的体积更小更轻盈；“更高”是指纳米材料具备更高的光、电、磁、热等性能；“更强”是指纳米材料有着更强的力学性能（如强度和韧性等）。 　　1.3 zigbee网络技术 　　zigbee网络技术是一种近距离、低功耗、低速率、低复杂度、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。移动通信网主要是为语音通信建立的，每个基站其价值一般在百万元人民币以上，而每个zigbee基站却不到一千元人民币。基站的每个zigbee网络节点，不仅本身可以作为监控对象，同他所连接的传感器也可直接进行数据的采集和监控，同时可以自动的中转其他网络节点传过来的数据资料。每个zigbee网络的节点可以在自己信号覆盖的范围内，同多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点进行无线连接通讯。除此之外，无线网络技术、蓝牙技术和无源射频识别技术也可以在网络通讯中用作监视和控制的功能作用。 　　1.4传感器和智能嵌入技术 　　传感器是物体感知物质世界的“感觉器官”。可以从声、电、光、热、力等多个信号感知，为物联网的工作采集、分析、反馈最原始的信息。它综合了传感器技术、嵌入式技术、分布式系统技术和无线通讯技术等。嵌入式技术是将计算机作为一个信息处理的部件，嵌入到应用系统中的技术，也就是将软件固化集成到硬件系统中，将软件系统与硬件系统一体化。嵌入式具有软件代码小、高度自动化和响应速度快等特点。 　　1.5认知计算和智能控制技术 　　认知计算（即Cognitive Computing），主要是建立在对脑科学的研究基础之上，通过对人脑的意识、行为、感觉等能力进行模仿，来实现控制目的，其占用的空间很小，消耗的能量也较低，因此，认知计算也成为了当前人工智能技术研究的主流方向，关于其研究成果也为智能技术的发展提供了更为科学的理论基础。由此也可以看出，物联网未来的发展过程中，想要实现对目标物体的有效控制，必须要能够从环境中获得物体自身的行为习惯，才能够为物联网的发生提供更多判断的依据。 　　2、物联网核心技术的应用 　　2.1智能交通建设 　　智能交通建设，主要是指将传感器技术、数据处理技术、通信技术、网络技术、信息发布技术以及自动控制技术等有机地运用到交通运输管理系统之中，并建立一种准确、实时、高效的现代交通运输管理与控制系统。可在汽车上安装一个传感器、RFID嵌入式芯片以及道路监视器，这样就可以通过传感器和道路监视器感知当前的路况信息，利用RFID嵌入式芯片来标识汽车的身份，并进行实时的信息发送与接受，这对于确保交通安全非常有效。 　　2.2 RFID产业的建设 　　RFID在国内已有比较广泛的应用，其中最大的应用领域是电子票证，如电子门票、手机支付、车证及垃圾处理等应用；其次在高速公路不停车收费、港口集装箱管理、食品安全溯源等领域也有较多应用。目前我国企业在低频和高频RFID方面技术相对成熟，但超高频、有源RFI