1、 操 作 系 統(tǒng)課程設(shè)計(jì)題 目： 物聯(lián)網(wǎng)的介紹紹及相關(guān)應(yīng)用用 . 日 期：2013年年6月24日日 至 20013年6月月28日 指導(dǎo)老師： 錢(qián)慎一 .姓名：姬偉東 金金曉明學(xué)號(hào)：54100070100113 54100700101144班級(jí)：計(jì)算機(jī)科科學(xué)與技術(shù)110-01班班目錄TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc360115126 1物聯(lián)網(wǎng)研究背景 PAGEREF _Toc360115126 h 2 HYPERLINK l _Toc360115127 2物聯(lián)網(wǎng)的基本概念 PAGEREF _Toc360115127 h 3 HYPERLINK l _Toc3601

2、15128 3. 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及核心技術(shù) PAGEREF _Toc360115128 h 6 HYPERLINK l _Toc360115129 3.1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc360115129 h 6 HYPERLINK l _Toc360115130 3.2 物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù) PAGEREF _Toc360115130 h 8 HYPERLINK l _Toc360115131 3.2.1 標(biāo)識(shí)技術(shù) PAGEREF _Toc360115131 h 9 HYPERLINK l _Toc360115132 3.2.2 感知技術(shù) PAGEREF _Toc360115132 h

3、 10 HYPERLINK l _Toc360115133 3.2.3 通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù) PAGEREF _Toc360115133 h 12 HYPERLINK l _Toc360115134 3.2.4 智能信息處理技術(shù) PAGEREF _Toc360115134 h 13 HYPERLINK l _Toc360115135 4. 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 PAGEREF _Toc360115135 h 14 HYPERLINK l _Toc360115136 4.1 物聯(lián)網(wǎng)在科技中的應(yīng)用 PAGEREF _Toc360115136 h 14 HYPERLINK l _Toc360115137

4、4.1.1物聯(lián)網(wǎng)與下一代網(wǎng)絡(luò) PAGEREF _Toc360115137 h 14 HYPERLINK l _Toc360115138 4.1.2物聯(lián)網(wǎng)與CPS PAGEREF _Toc360115138 h 15 HYPERLINK l _Toc360115139 4.1.3物聯(lián)網(wǎng)與無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò) PAGEREF _Toc360115139 h 18 HYPERLINK l _Toc360115140 4.2 物聯(lián)網(wǎng)在生活中的應(yīng)用 PAGEREF _Toc360115140 h 19 HYPERLINK l _Toc360115141 4.2.1物聯(lián)網(wǎng)對(duì)城市管理的影響 PAGEREF _To

5、c360115141 h 19 HYPERLINK l _Toc360115142 4.2.2 物聯(lián)網(wǎng)對(duì)個(gè)人生活的影響 PAGEREF _Toc360115142 h 21 HYPERLINK l _Toc360115143 5 總結(jié) PAGEREF _Toc360115143 h 22 HYPERLINK l _Toc360115144 6 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc360115144 h 22 物聯(lián)網(wǎng)研究背背景隨著政府對(duì)于物物聯(lián)網(wǎng)研究和和開(kāi)發(fā)的高度度重視,物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)引起起國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界界、工業(yè)界和和新聞媒體的的高度重視,物聯(lián)網(wǎng)研究究和技術(shù)的報(bào)報(bào)道已經(jīng)十分分普及。20009年100月,

6、通過(guò)谷谷歌查詢(xún)“物物聯(lián)網(wǎng)”關(guān)鍵鍵詞,獲得了了約500多多萬(wàn)條結(jié)果,如表1所示示。可以看出出,對(duì)于物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的關(guān)注程程度相當(dāng)于對(duì)對(duì)“商品房?jī)r(jià)價(jià)格”和“傳傳感器網(wǎng)絡(luò)”的的關(guān)注程度,遠(yuǎn)小于對(duì)“軟軟件”(2億億多條) 、“互互聯(lián)網(wǎng)”(11億多條) 、“奧運(yùn)會(huì)會(huì)”(約3千千萬(wàn)條)的關(guān)關(guān)注程度;大大于對(duì)“物價(jià)價(jià)指數(shù)”(約約300萬(wàn)條條)的關(guān)注程程度,遠(yuǎn)大于于對(duì)“第三代代移動(dòng)通信”(約71萬(wàn)條條)的關(guān)注程程度。通過(guò)與與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)關(guān)技術(shù)的搜索索可以看出,雖然物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的被關(guān)注程程度遠(yuǎn)小于“網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全”、“RRF ID(Radioo Freqquencyy IDenntificcationn) ”、“下下一代網(wǎng)絡(luò)”

7、和和“嵌入式系系統(tǒng)”(超過(guò)過(guò)或者接近11千萬(wàn)條)技技術(shù)的被關(guān)注注程度,但是是,與“傳感感器網(wǎng)絡(luò)”的的關(guān)注程度十十分接近,而而傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)發(fā)展歷史遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)。從以上搜搜索結(jié)果可以以看出,物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)迅速速成為當(dāng)前具具有影響力的的技術(shù)。社會(huì)各界在較短短時(shí)間內(nèi)對(duì)于于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生生了極大的關(guān)關(guān)注,說(shuō)明許許多人相信物物聯(lián)網(wǎng)可能對(duì)對(duì)人類(lèi)社會(huì)、人人們?nèi)粘Ｉ罨町a(chǎn)生巨大的的影響。無(wú)論論國(guó)內(nèi)還是國(guó)國(guó)外,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的研究和開(kāi)開(kāi)發(fā)才處于起起步階段,有有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的的定位和特征征還存在一些些混亂的概念念,物聯(lián)網(wǎng)的的系統(tǒng)模型和和結(jié)構(gòu)尚沒(méi)有有形成標(biāo)準(zhǔn),物聯(lián)網(wǎng)的研研究和開(kāi)發(fā)在在國(guó)內(nèi)還存在在一定程度的的盲目性。從科學(xué)研究的角

8、角度看,物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的研究和和開(kāi)發(fā)存在一一些值得思考考的問(wèn)題。例例如,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)是否就是傳傳感器網(wǎng)絡(luò)? 什么是物物聯(lián)網(wǎng)研究和和開(kāi)發(fā)的核心心技術(shù)?什么么是物聯(lián)網(wǎng)的的創(chuàng)新技術(shù)? 物聯(lián)網(wǎng)與與互聯(lián)網(wǎng)存在在哪些本質(zhì)的的區(qū)別? 如如何開(kāi)展對(duì)我我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社社會(huì)發(fā)展有價(jià)價(jià)值的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)研究和開(kāi)發(fā)發(fā)?本文在分析物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技技術(shù)和應(yīng)用的的基礎(chǔ)上,試試圖回答以上上有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的問(wèn)題;在在分析和研究究已有物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)技術(shù)方案的的基礎(chǔ)上,嘗嘗試提出一種種物聯(lián)網(wǎng)互連連體系結(jié)構(gòu),用于指導(dǎo)物物聯(lián)網(wǎng)的理論論研究;在分分析和研究物物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)實(shí)例的基礎(chǔ)上上,試圖提出出一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)系統(tǒng)模型,用于指導(dǎo)物物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的研究和和應(yīng)用系統(tǒng)的的

9、開(kāi)發(fā)。在以以上研究基礎(chǔ)礎(chǔ)上,試圖得得出物聯(lián)網(wǎng)不不同于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的特征,從從中推導(dǎo)出科科學(xué)地開(kāi)展物物聯(lián)網(wǎng)研究和和開(kāi)發(fā)的基本本原則,為我我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)研究和開(kāi)發(fā)發(fā)提供有科學(xué)學(xué)依據(jù)的參考考。2物聯(lián)網(wǎng)的基基本概念中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)校企企聯(lián)盟將物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)定義為當(dāng)當(dāng)下幾乎所有有技術(shù)與計(jì)算算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合合，實(shí)現(xiàn)物體體與物體之間間：環(huán)境以及及狀態(tài)信息實(shí)實(shí)時(shí)的實(shí)時(shí)共共享以及智能能化的收集、傳傳遞、處理、執(zhí)執(zhí)行。廣義上上說(shuō)，當(dāng)下涉涉及到信息技技術(shù)的應(yīng)用，都都可以納入物物聯(lián)網(wǎng)的范疇疇。計(jì)算機(jī)機(jī)學(xué)報(bào)刊發(fā)發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與與實(shí)現(xiàn)方法的的比較研究一一文對(duì)其體系系結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)方法進(jìn)行了了分析介紹。而在其著名的科科技融合體

10、模模型中，提出出了物聯(lián)網(wǎng)是是當(dāng)下最接近近該模型頂端端的科技概念念和應(yīng)用。物物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信信網(wǎng)等信息承承載體，讓所所有能夠被獨(dú)獨(dú)立尋址的普普通物理對(duì)象象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互互通的網(wǎng)絡(luò)。其其具有：智能能、先進(jìn)、互互聯(lián)的三個(gè)重重要特征。物物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智智能感知、識(shí)識(shí)別技術(shù)與普普適計(jì)算、泛泛在網(wǎng)絡(luò)的融融合應(yīng)用，被被稱(chēng)為繼計(jì)算算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)之后世界信信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展展的第三次浪浪潮。國(guó)際電信聯(lián)盟( ITU) 發(fā)布的IITU 互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)報(bào)告，對(duì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)做了了如下定義: 通過(guò)二維維碼識(shí)讀設(shè)備備、射頻識(shí)別別(RFIDD) 裝置、紅紅外感應(yīng)器、全全球定位系統(tǒng)統(tǒng)和激光掃描描器等信息傳傳感設(shè)備，按按約定的協(xié)議議

11、，把任何物物品與互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)相連接，進(jìn)進(jìn)行信息交換換和通信，以以實(shí)現(xiàn)智能化化識(shí)別、定位位、跟蹤、監(jiān)監(jiān)控和管理的的一種網(wǎng)絡(luò)。圖2.1 物物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)結(jié)構(gòu)的形象化化根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)聯(lián)盟(ITUU)的定義,物聯(lián)網(wǎng)主要要解決物品與與物品(Thhing tto Thiing,T22T),人與與物品 (HHuman to Thhing,HH2T),人人與人(Huuman tto Humman,H22H)之間的的互連。但是是與傳統(tǒng)互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)不同的是是,H2T是是指人利用通通用裝置與物物品之間的連連接,從而使使得物品連接接更加的簡(jiǎn)化化，而H2HH是指人之間間不依賴(lài)于PPC而進(jìn)行的的互連。因?yàn)闉榛ヂ?lián)網(wǎng)并沒(méi)沒(méi)有考慮到對(duì)對(duì)

12、于任何物品品連接的問(wèn)題題，故我們使使用物聯(lián)網(wǎng)來(lái)來(lái)解決這個(gè)傳傳統(tǒng)意義上的的問(wèn)題。物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)顧名思義義就是連接物物品的網(wǎng)絡(luò),許多學(xué)者討討論物聯(lián)網(wǎng)中中,經(jīng)常會(huì)引引入一個(gè)M22M的概念,可以解釋成成為人到人(Man ttoMan)、人到機(jī)器器(Man to Maachinee)、機(jī)器 到機(jī)器(MMachinne to Machiine)。從從本質(zhì)上而言言,在人與機(jī)機(jī)器、機(jī)器與與機(jī)器的交互互,大部分是是為了實(shí)現(xiàn)人人與人之間的的信息交互。物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)過(guò)各種信息傳傳感設(shè)備，實(shí)實(shí)時(shí)采集任何何需要監(jiān)控、連連接、互動(dòng)的的物體或過(guò)程程等各種需要要的信息，與與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合合形成的一個(gè)個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其其目的是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)物與物、

13、物物與人，所有有的物品與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的連接，方方便識(shí)別、管管理和控制。4其在22011年的的產(chǎn)業(yè)規(guī)模超超過(guò)26000億元人民幣幣。構(gòu)成物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)五個(gè)個(gè)層級(jí)的支撐撐層、感知層層、傳輸層、平平臺(tái)層，以及及應(yīng)用層分別別占物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的22.7%、222.0%、333.1%、337.5%和和4.7%。而而物聯(lián)網(wǎng)感知知層、傳輸層層參與廠商眾眾多，成為產(chǎn)產(chǎn)業(yè)中競(jìng)爭(zhēng)最最為激烈的領(lǐng)領(lǐng)域。圖2.2 物聯(lián)網(wǎng)感知知層介紹在市場(chǎng)應(yīng)用方面面，20111年從整體來(lái)來(lái)看，占據(jù)中中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市市場(chǎng)主要份額額的應(yīng)用領(lǐng)域域?yàn)橹悄芄I(yè)業(yè)、智能物流流、智能交通通、智能電網(wǎng)網(wǎng)、智能醫(yī)療療、智能農(nóng)業(yè)業(yè)和智能環(huán)保保。其中智能能工業(yè)占比最最大

14、，為200.0%。產(chǎn)業(yè)分布上，國(guó)國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)已初步形形成環(huán)渤海、長(zhǎng)長(zhǎng)三角、珠三三角，以及中中西部地區(qū)等等四大區(qū)域集集聚發(fā)展的總總體產(chǎn)業(yè)空間間格局。其中中，長(zhǎng)三角地地區(qū)產(chǎn)業(yè)規(guī)模模位列四大區(qū)區(qū)域之首。2012年我國(guó)國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)達(dá)到36500億元，比22011年增增長(zhǎng)38.66%。從智能能安防到智能能電網(wǎng)，從二二維碼普及到到智慧城市落落地，作為被被寄予厚望的的新興產(chǎn)業(yè)，物物聯(lián)網(wǎng)正四處處開(kāi)花，悄然然影響著人們們的生活。隨隨著我國(guó)物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展展迅猛的態(tài)勢(shì)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模模集群的形成成，我國(guó)物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的的產(chǎn)業(yè)革命也也初露端倪。從從具體的情況況來(lái)看，我國(guó)國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)術(shù)已經(jīng)融入到到了紡織、

15、冶冶金、機(jī)械、石石化、制藥等等工業(yè)制造領(lǐng)領(lǐng)域。在工業(yè)業(yè)流程監(jiān)控、生生產(chǎn)鏈管理、物物資供應(yīng)鏈管管理、產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量監(jiān)控、裝裝備維修、檢檢驗(yàn)檢測(cè)、安安全生產(chǎn)、用用能管理等生生產(chǎn)環(huán)節(jié)著重重推進(jìn)了物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和和發(fā)展，建立立了應(yīng)用協(xié)調(diào)調(diào)機(jī)制，提高高了工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了工業(yè)的集集約化生產(chǎn)、企企業(yè)的智能化化管理和節(jié)能能降耗。隨著物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)發(fā)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)發(fā)展，預(yù)計(jì)22013年中中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)達(dá)4896億億元，到20015年，這這一規(guī)模將達(dá)達(dá)到75000億元，發(fā)展展前景將超過(guò)過(guò)計(jì)算機(jī)、互互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)動(dòng)通信等傳統(tǒng)統(tǒng)IT領(lǐng)域。作作為信息產(chǎn)業(yè)業(yè)發(fā)展的第三三次革命，物物聯(lián)網(wǎng)涉及的的領(lǐng)域

16、越來(lái)越越廣，其理念念也日趨成熟熟，可尋址、可可通信、可控控制、泛在化化與開(kāi)放模式式正逐漸成為為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展展的演進(jìn)目標(biāo)標(biāo)。而對(duì)于 智慧城市市的建設(shè)而而言，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)將信息交換換延伸到物與與物的范疇，價(jià)價(jià)值信息極大大豐富和無(wú)處處不在的智能能處理將成為為城市管理者者解決問(wèn)題的的重要手段。3. 物聯(lián)網(wǎng)體體系結(jié)構(gòu)及核核心技術(shù) 3.1 物物聯(lián)網(wǎng)的體系系結(jié)構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)是一個(gè)個(gè)開(kāi)放型的架架構(gòu)，它使用用開(kāi)放型協(xié)議議，支持各種種基于互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的應(yīng)用，除除此之外，物物聯(lián)網(wǎng)還應(yīng)包包括可擴(kuò)展、安安全、語(yǔ)義表表示等中間鍵鍵來(lái)推動(dòng)現(xiàn)實(shí)實(shí)世界數(shù)據(jù)與與互聯(lián)網(wǎng)的融融合。 因此，通過(guò)過(guò)總結(jié)大量文文獻(xiàn)的研究工工作，并結(jié)合合我們提出的的物聯(lián)

17、網(wǎng)的特特點(diǎn)，嘗試提提出了如圖 1 所示的物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)構(gòu)，用以指導(dǎo)導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)的理理論研究。 模型側(cè)重物物聯(lián)網(wǎng)的定性性描述而不是是協(xié)議的具體體定義。 因此，物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)是一個(gè)個(gè)包含感知控控制層、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)互聯(lián)層、資資源管理層、信信息處理層、應(yīng)應(yīng)用層的五層層體系結(jié)構(gòu)。圖3.1 物聯(lián)網(wǎng)五層層體系結(jié)構(gòu)感知控制層： 它是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用用的基礎(chǔ)， 包括RFIDD 讀寫(xiě)器、智智能傳感節(jié)點(diǎn)點(diǎn)和接入網(wǎng)關(guān)關(guān)等組成。 各種傳感節(jié)節(jié)點(diǎn)通過(guò)感知知目標(biāo)環(huán)境的的娃網(wǎng)關(guān)信息息， 并自行組網(wǎng)網(wǎng)傳遞到網(wǎng)關(guān)關(guān)接入點(diǎn)， 網(wǎng)關(guān)將收集集到的數(shù)據(jù)通通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)提交到后臺(tái)臺(tái)處理。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層：主主要負(fù)責(zé)通過(guò)過(guò)各種接入設(shè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通

18、通信網(wǎng)等不同同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)融合。此外外，還提供路路由、格式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換、地址轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換等功能。資源管理層： 提供資源的的初始化， 監(jiān)測(cè)資源的的運(yùn)行狀況，協(xié)協(xié)調(diào)多個(gè)資源源之間的工作作，實(shí)現(xiàn)跨域域資源間的交交互。信息處理層：實(shí)實(shí)現(xiàn)感知數(shù)據(jù)據(jù)的語(yǔ)義理解解、推理、決決策以及提供供數(shù)據(jù)的查詢(xún)?cè)?、存?chǔ)、分分析、挖掘等等。云計(jì)算為為感知數(shù)據(jù)的的存儲(chǔ)、分析析提供了很好好的平臺(tái)，是是信息處理的的重要組成部部分，也是應(yīng)應(yīng)用層各種應(yīng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。應(yīng)用層：物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)應(yīng)用層利用用經(jīng)過(guò)分析處處理的感知數(shù)數(shù)據(jù)，為用戶(hù)戶(hù)提供多種不不同類(lèi)型的服服務(wù)。 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)應(yīng)用可分為監(jiān)監(jiān)控型（物流流監(jiān)控、污染染監(jiān)控），控控制型（智能能交通、智能能家居）

19、，掃掃描型（手機(jī)機(jī)錢(qián)包、高速速公路不停車(chē)車(chē)收費(fèi)）等。此此外，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)還應(yīng)包括安安全機(jī)制、容容錯(cuò)機(jī)制、服服務(wù)質(zhì)量控制制等貫穿各層層的支撐技術(shù)術(shù)來(lái)為用戶(hù)提提供各種具體體的應(yīng)用支持持。 3.2 物物聯(lián)網(wǎng)核心技技術(shù)通過(guò)上述對(duì)體系系結(jié)構(gòu)的分析析可知，物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)關(guān)鍵技術(shù)如圖圖 2 所示，其中中負(fù)責(zé)物體標(biāo)標(biāo)識(shí)的 RFFID 技術(shù)術(shù)、感知物體體動(dòng)態(tài)信息的的傳感器技術(shù)術(shù)、實(shí)現(xiàn)信息息傳遞的通信信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)絡(luò)融合技術(shù)、信信息處理的智智能技術(shù)我們們稱(chēng)之為物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的四大關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。圖3.2 物聯(lián)網(wǎng)核心心技術(shù)3.2.1 標(biāo)標(biāo)識(shí)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)是將各種種智能設(shè)備通通過(guò)互聯(lián)互通通結(jié)合形成的的一個(gè)包含億億萬(wàn)物體的巨巨大網(wǎng)絡(luò)。

20、因此，在物物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用用過(guò)程中首先先需要解決的的是“物”的的識(shí)別。 物體的標(biāo)識(shí)識(shí)技術(shù)是指與與物體相關(guān)聯(lián)聯(lián)的，用來(lái)無(wú)無(wú)歧義地標(biāo)識(shí)識(shí)物體的全局局唯一值，標(biāo)標(biāo)識(shí)的實(shí)質(zhì)就就是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)中所有的“物物”進(jìn)行編碼碼，實(shí)現(xiàn)“物物”的數(shù)字化化的過(guò)程，編編碼的規(guī)則有有很多，例如如使用 RFFID 技術(shù)術(shù)的 EPCC 編碼，基基于 TCPP/IP 的的 IPV44、IPV6 編碼等，不不同編碼規(guī)則則之間的映射射與兼容，編編碼與服務(wù)之之間的映射，都都是未來(lái)物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)中需要我我們解決的問(wèn)問(wèn)題。RFIID（Radioo Freqquencyy Idenntificcationn）無(wú)線(xiàn)射頻頻身份識(shí)別。 它是一種非接觸式的識(shí)

21、別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)可以自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)并采集其中的數(shù)據(jù)，識(shí)別過(guò)程中無(wú)須人工干預(yù)。 RFID 標(biāo)簽技術(shù)具有對(duì)物體的唯一標(biāo)識(shí)能力，可以保證物體在通信或信息處理過(guò)程中正確的定位和管理。目前，RFID 研究主要集中在 RFID 天線(xiàn)技術(shù)、防沖突算法、RFID 的安全與隱私。 RFID 是構(gòu)建物理世界和數(shù)字世界的橋梁，我國(guó)在 RFID 芯片技術(shù)、系統(tǒng)安全等核心技術(shù)還處于起步階段，存在大量的挑戰(zhàn)，盡管在一些研究上取得了很多進(jìn)步，但還有一些核心關(guān)鍵技術(shù)需要我們進(jìn)一步的研究。 此外，基于 TCP/IP 的 Ipv6 地址技術(shù)采用無(wú)狀態(tài)的地址分配方案來(lái)解決海量地址的高效率分配，可以滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)地址的龐大需求

22、。圖3.3 標(biāo)標(biāo)識(shí)的必要性性圖3.4 REIDD標(biāo)識(shí)分配的的成功經(jīng)驗(yàn)3.2.2 感感知技術(shù)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、獲獲取、傳輸、處處理、應(yīng)用是是物聯(lián)網(wǎng)的重重要組成部分分，其中數(shù)據(jù)據(jù)的獲取是物物聯(lián)網(wǎng)智能信信息化的重要要環(huán)節(jié)之一，沒(méi)沒(méi)有它，物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)也就成了了無(wú)水之源、無(wú)無(wú)本之木。 在物聯(lián)網(wǎng)中中，終端數(shù)據(jù)據(jù)的獲取主要要是通過(guò) RRFID、傳傳感器、紅外外感知設(shè)備、全全球定位系統(tǒng)統(tǒng)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)實(shí)時(shí)采集。傳傳感器(seensor)可以探測(cè)包包括熱、力、光光、電、聲等等外部環(huán)境信信號(hào)，為物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)的的傳遞、加工工、應(yīng)用提供供原始數(shù)據(jù)。 它實(shí)現(xiàn)對(duì)象象目標(biāo)動(dòng)態(tài)信信息的獲取，使使“物”具有有了感知外部部世界的能

23、力力，因此，我我們可以將 RFID 比作人體的的“眼睛”，而而傳感器可以以視為“皮膚膚”，RFIID 解決“WWho”，實(shí)實(shí)現(xiàn)物體的識(shí)識(shí)別，而傳感感器解決“HHow”，實(shí)實(shí)現(xiàn)物體的感感知。目前，面向物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的 WSSN 研究方方向主要有以以下幾個(gè)方面面：1) WSN 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的的研究物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)的的采集過(guò)程主主要是通過(guò)控控制各種傳感感設(shè)備收集周周?chē)h(huán)境信息息， 通過(guò)相相應(yīng)的 WSSN 網(wǎng)絡(luò)協(xié)協(xié)議將數(shù)據(jù)傳傳遞到附近的的匯聚（siink）節(jié)點(diǎn)點(diǎn)，最終通過(guò)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)交付付給應(yīng)用層的的用戶(hù)，因此此，WSN 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的的研究是物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的核心技技術(shù)之一，WWSN 網(wǎng)絡(luò)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)計(jì)目標(biāo)是在滿(mǎn)滿(mǎn)足應(yīng)用需求求的

24、同時(shí)，盡盡量減少網(wǎng)絡(luò)絡(luò)額外開(kāi)銷(xiāo)，提提高系統(tǒng)吞吐吐率，提高資資源的整體利利用率。 目目前絕大多數(shù)數(shù) WSN 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的的研究主要集集中在路由層層和 MACC 層。2) WSN 支撐技術(shù)研研究WSN 是一個(gè)個(gè)多學(xué)科交叉叉的領(lǐng)域，除除了基礎(chǔ)的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議外，還還應(yīng)有廣泛的的支撐技術(shù)來(lái)來(lái)更好的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中各各種應(yīng)用。 WSN 支支撐技術(shù)有時(shí)時(shí)間同步、節(jié)節(jié)點(diǎn)定位、數(shù)數(shù)據(jù)融合、服服務(wù)質(zhì)量保證證、網(wǎng)絡(luò)管理理等。 針對(duì)對(duì)不同的物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景景，我們會(huì)對(duì)對(duì)這些支撐技技術(shù)提出不同同的要求，例例如，多傳感感器的協(xié)作感感知、數(shù)據(jù)壓壓縮與融合主主要是建立在在時(shí)間同步基基礎(chǔ)上，節(jié)點(diǎn)點(diǎn)定位主要應(yīng)應(yīng)用在測(cè)距定定位、物品跟跟

25、蹤等領(lǐng)域。3) WSN 安全性研究究。由于 WSN 中無(wú)線(xiàn)信道道的廣播特性性以及自組織織網(wǎng)絡(luò)的特性性，節(jié)點(diǎn)容易易受到各種主主動(dòng)攻擊或被被動(dòng)攻擊，獲獲取存儲(chǔ)在節(jié)節(jié)點(diǎn)中的隱私私信息。 在在未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)中，不同的的應(yīng)用有不同同的安全需求求，例如，在在遠(yuǎn)程醫(yī)療環(huán)環(huán)境中，用戶(hù)戶(hù)通常并不希希望自己的病病例信息被第第三者看到，在在野外環(huán)境監(jiān)監(jiān)測(cè)中，要保保證節(jié)點(diǎn)不會(huì)會(huì)受到欺騙攻攻擊，采集到到虛假的信息息。 現(xiàn)階段段安全目標(biāo)的的實(shí)現(xiàn)主要依依賴(lài)于密鑰管管理、身份認(rèn)認(rèn)證和數(shù)據(jù)加加密。3.2.3 通通信技術(shù)與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)術(shù)物聯(lián)網(wǎng)中感知數(shù)數(shù)據(jù)的傳遞主主要依托網(wǎng)絡(luò)絡(luò)和通信技術(shù)術(shù)，其中通信信技術(shù)根據(jù)傳傳輸類(lèi)型的不不同分為

26、短距距離無(wú)線(xiàn)通信信和廣域網(wǎng)通通信。目前主主流的短距離離無(wú)線(xiàn)通信包包括：WLAAN 技術(shù)、UUWB 技術(shù)術(shù)、ZigBBee 技術(shù)術(shù)、RFIDD 以及藍(lán)牙牙技術(shù)。 WWLAN、UUWB 等技技術(shù)主要應(yīng)用用在便攜式家家電以及通信信設(shè)備。 它它們的最高傳傳輸速率1100Mbiits/s,支持視頻、音音頻等多媒體體信息的傳輸輸。 低速短短距離通信技技術(shù) ZiggBee、RRFID 等等主要應(yīng)用在在家庭、企業(yè)業(yè)、工廠等實(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控控制、監(jiān)測(cè)、跟跟蹤等應(yīng)用。 短距離無(wú)線(xiàn)線(xiàn)通信技術(shù)是是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、低功耗耗、低成本的的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，可以廣廣泛應(yīng)用在物物聯(lián)網(wǎng)底層數(shù)數(shù)據(jù)的感知，但但是由于絕大大多數(shù)的短距距離

27、無(wú)線(xiàn)通信信技術(shù)都工作作在公共的 ISM 頻頻段，頻段間間的干擾問(wèn)題題日益嚴(yán)重。 如何避免沖沖突，實(shí)現(xiàn)頻頻率間的復(fù)用用都需要進(jìn)一一步地解決。廣廣域網(wǎng)通信技技術(shù)主要有 IP 互聯(lián)聯(lián)技術(shù)、2GG/3G 移移動(dòng)通信技術(shù)術(shù)、衛(wèi)星通信信技術(shù)等，廣廣域網(wǎng)通信技技術(shù)負(fù)責(zé)底層層感知數(shù)據(jù)的的遠(yuǎn)程傳輸，通通過(guò)不同類(lèi)型型網(wǎng)絡(luò)最終交交付給用戶(hù)使使用。 物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)需要整合合上述不同的的通信技術(shù)，實(shí)實(shí)現(xiàn)一個(gè)多元元化和交互式式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境境。網(wǎng)絡(luò)融合合技術(shù)充分利利用了不同網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的通信資資源優(yōu)勢(shì)，根根據(jù)應(yīng)用環(huán)境境的不同，因因地制宜，通通過(guò)靈活有效效的組網(wǎng)方式式，從而為用用戶(hù)提供更豐豐富的網(wǎng)絡(luò)服服務(wù)。 未來(lái)來(lái)物聯(lián)網(wǎng)中的的網(wǎng)絡(luò)層面將將

28、不在局限與與傳統(tǒng)的、單單一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)，最終將將實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)、2G/33G 移動(dòng)通通信網(wǎng)、廣電電網(wǎng)等不同類(lèi)類(lèi)型融合網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的無(wú)縫、透透明的融合，這這其中涉及到到了有線(xiàn)、無(wú)無(wú)線(xiàn)、移動(dòng)等等多種方式的的接入，異構(gòu)構(gòu)網(wǎng)之間地址址的統(tǒng)一、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，分組格格式、路由方方式的選擇等等問(wèn)題。圖3.5 感知層組網(wǎng)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀分分析3.2.4 智智能信息處理理技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中，為為了感知某一一事件的發(fā)生生，需要部署署多種類(lèi)別不不同的感應(yīng)設(shè)設(shè)備來(lái)監(jiān)測(cè)事事件的不同屬屬性，通過(guò)對(duì)對(duì)感知數(shù)據(jù)的的融合處理，來(lái)來(lái)判別事件是是否發(fā)生，其其中的關(guān)鍵技技術(shù)是如何將將感知的物理理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為為便于人和機(jī)機(jī)器理解的邏邏輯數(shù)據(jù)。 智能信息處處理技

29、術(shù)融合合了智能計(jì)算算、數(shù)據(jù)挖掘掘、優(yōu)化算法法、機(jī)器學(xué)習(xí)習(xí)等，通過(guò)智智能技術(shù)我們們可以將物品品“講話(huà)”的的內(nèi)容進(jìn)行智智能處理和分分析，最終將將結(jié)果交付給給用戶(hù)。 例如，當(dāng)我我們?cè)诔心媚闷鹨粋€(gè)物品品時(shí)，通過(guò)智智能信息處理理技術(shù)可以將將產(chǎn)品的產(chǎn)地地、結(jié)構(gòu)成分分等用戶(hù)關(guān)心心的的信息返返回給我們，幫幫助我們更好好的了解該產(chǎn)產(chǎn)品。 物聯(lián)網(wǎng)所帶帶來(lái)的變革是是將思想注入入到物體中，使使其能和人進(jìn)進(jìn)行直接交流流，形成一個(gè)個(gè)智能化的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，如何使使“物”具有有思想，我們們認(rèn)為其關(guān)鍵鍵就是各種智智能技術(shù)的引引入。4. 物聯(lián)網(wǎng)的的應(yīng)用4.1 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)在科技中的的應(yīng)用4.1.1物物聯(lián)網(wǎng)與下一一代網(wǎng)絡(luò)按照ITU物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)

30、研究組的的研究結(jié)論 ,物聯(lián)網(wǎng)的的核心技術(shù)主主要是普適網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、下一代代網(wǎng)絡(luò)和普適適計(jì)算。這33項(xiàng)核心技術(shù)術(shù)的簡(jiǎn)單定義義如下,普適適網(wǎng)絡(luò),無(wú)處處不在的、普普遍存在的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò);下一代代網(wǎng)絡(luò),可以以在任何時(shí)間間、任何地點(diǎn)點(diǎn),互連任何何物品,提供供多種形式信信息訪(fǎng)問(wèn)和信信息管理的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò);普適計(jì)計(jì)算,無(wú)處不不在的、普遍遍存在的計(jì)算算。其中下一一代網(wǎng)中“互互連任何物品品”的定義是是ITU物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)研究組對(duì)對(duì)下一代網(wǎng)定定義的擴(kuò)展,我們認(rèn)為,這是對(duì)下一一代網(wǎng)發(fā)展趨趨勢(shì)的高度概概括。從現(xiàn)在在已經(jīng)成為現(xiàn)現(xiàn)實(shí)的多種裝裝置的互連網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),例如手手機(jī)互連、移移動(dòng)裝置互連連、汽車(chē)互連連、傳感器互互連等等,都都揭示了下一一代網(wǎng)在“

31、互互連任何物品品”方面的發(fā)發(fā)展趨勢(shì)。從從以上的定義義可以看出,下一代網(wǎng)絡(luò)絡(luò)在某種角度度看,就是可可以連接任何何物品的物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)。按照傳統(tǒng)的定義義,下一代網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)是在任何何時(shí)間、任何何地點(diǎn),以任任何方式提供供信息訪(fǎng)問(wèn)和和管理的服務(wù)務(wù)。傳統(tǒng)意義義上的下一代代網(wǎng)側(cè)重于為為人提供方便便的信息服務(wù)務(wù),所以,從從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)角角度看,下一一代網(wǎng)絡(luò)可以以稱(chēng)為信息網(wǎng)網(wǎng)絡(luò);而從互互連角度看,這種傳統(tǒng)的的下一代網(wǎng)定定義還是局限限在傳統(tǒng)互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的范疇,僅僅強(qiáng)調(diào)人人與人之間的的信息交互。我們認(rèn)為,應(yīng)該該按照ITUU的定義,把把物聯(lián)網(wǎng)研究究和開(kāi)發(fā)納入入下一代網(wǎng)的的范疇,而不不是把下一代代網(wǎng)絡(luò)僅僅作作為引入IPP核心網(wǎng)、移移動(dòng)性

32、和個(gè)性性化服務(wù)的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),這樣,下一代網(wǎng)可可以真正推動(dòng)動(dòng)人類(lèi)社會(huì)發(fā)發(fā)展。人與人之間的信信息交互是具具有百年發(fā)展展歷史的電信信網(wǎng)主要業(yè)務(wù)務(wù)范疇,引入入了物聯(lián)網(wǎng)理理念的下一代代網(wǎng),從根本本上擴(kuò)展了電電信網(wǎng)的業(yè)務(wù)務(wù)范疇,可以以真正推動(dòng)電電信業(yè)務(wù)和電電信網(wǎng)絡(luò)的全全面變革,可可以為電信網(wǎng)網(wǎng)(包括固定定電信網(wǎng)和移移動(dòng)電信網(wǎng)) 創(chuàng)造新的的發(fā)展機(jī)遇。圖4.1 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)關(guān)的產(chǎn)品4.1.2物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)與CPSS隨著處理器、存存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)帶寬等成本本的下降,嵌嵌入式系統(tǒng)廣廣泛應(yīng)用于許許多領(lǐng)域,特特別是廣泛應(yīng)應(yīng)用于各類(lèi)物物理設(shè)備中,例如飛機(jī)、汽汽車(chē)、家電、工工業(yè)裝置、醫(yī)醫(yī)療器械、監(jiān)監(jiān)控裝置和日日用物品。國(guó)國(guó)際上把利用用

33、計(jì)算技術(shù)監(jiān)監(jiān)測(cè)和控制物物理設(shè)備行為為的嵌入式系系統(tǒng)稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化物理系統(tǒng)統(tǒng) 2 - 3 (CPS, cybeer2phyysicall systtems)或或者深度嵌入入式系統(tǒng)( deep ly emmbeddeed sysstems) 4 - 5 , CPPS也可以翻翻譯為“物理理設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系系統(tǒng)”。美國(guó)總統(tǒng)的科學(xué)學(xué)技術(shù)咨詢(xún)委委員會(huì)( PPCAST)在20077年8月發(fā)布布的題為“挑挑戰(zhàn)下的領(lǐng)導(dǎo)導(dǎo)地位:在世世界競(jìng)爭(zhēng)中的的信息技術(shù)研研發(fā)”的咨詢(xún)?cè)儓?bào)告 66 中,明明確建議把CCPS作為美美國(guó)聯(lián)邦政府府研究投入最最高優(yōu)先級(jí)的的課題,由此此啟動(dòng)了美國(guó)國(guó)高校和研究究機(jī)構(gòu)的CPPS研發(fā)熱潮潮。圖4.2 美

34、國(guó)國(guó)家CPPS研究計(jì)劃劃PCAST咨詢(xún)?cè)儓?bào)告認(rèn)為 6 , CPSS的設(shè)計(jì)、構(gòu)構(gòu)造、測(cè)試和和維護(hù)難度較較大、成本較較高,通常涉涉及到無(wú)數(shù)聯(lián)聯(lián)網(wǎng)軟件和硬硬件部件,在在多個(gè)子系統(tǒng)統(tǒng)環(huán)境下的精精細(xì)化集成。在在監(jiān)測(cè)和控制制復(fù)雜的、快快速動(dòng)作的物物理系統(tǒng)(例例如醫(yī)療設(shè)備備、武器系統(tǒng)統(tǒng)、制造過(guò)程程、配電設(shè)施施)運(yùn)行時(shí), CPS在在嚴(yán)格的計(jì)算算能力、內(nèi)存存、功耗、速速度、重量和和成本的約束束下,必須可可靠和實(shí)時(shí)地地操作。絕大大部分CPSS系統(tǒng)都是安安全關(guān)鍵的系系統(tǒng),必須在在外部攻擊和和打擊下能夠夠繼續(xù)正常工工作。這種融融合信息世界界和物理世界界的技術(shù)具備備以下自身的的特征:(1) CPSS是未來(lái)經(jīng)濟(jì)濟(jì)和社會(huì)發(fā)

35、展展的革命性技技術(shù)。CPSS是信息領(lǐng)域域的網(wǎng)絡(luò)化技技術(shù)、信息化化技術(shù),與物物理系統(tǒng)中控控制技術(shù)、自自動(dòng)化技術(shù)的的融合。CPPS可以連接接原來(lái)完全分分割的虛擬世世界和現(xiàn)實(shí)世世界的關(guān)聯(lián),使得現(xiàn)實(shí)的的物理世界與與虛擬的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)世界連接,通過(guò)虛擬世世界的信息交交互,優(yōu)化物物理世界的物物體傳遞、操操作和控制,構(gòu)成一個(gè)高高效、智能、環(huán)環(huán)保的物理世世界。從這個(gè)個(gè)角度看, CPS技術(shù)術(shù)是可以改變變未來(lái)經(jīng)濟(jì)和和社會(huì)發(fā)展的的革命性技術(shù)術(shù)。(2) 信息材材料本身就是是一種CPSS技術(shù)。材料料技術(shù)與信息息技術(shù)融合構(gòu)構(gòu)成的信息材材料技術(shù)本身身就是一種CCPS技術(shù),它是最為基基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)化化世界與物理理世界連接的的技術(shù)。例如

36、如小型化、低低成本、環(huán)保保節(jié)能的新型型材料傳感器器、顯示器等等技術(shù),都是是CPS發(fā)展展中的關(guān)鍵技技術(shù)。(3) CPSS要求計(jì)算技技術(shù)與控制技技術(shù)的融合。為為了把網(wǎng)絡(luò)世世界與物理連連接, CPPS必須把已已有的、處理理離散事件的的、不關(guān)心時(shí)時(shí)間和空間參參數(shù)的計(jì)算技技術(shù),與現(xiàn)有有的、處理連連續(xù)過(guò)程的、注注重時(shí)間和空空間參數(shù)的控控制技術(shù)融合合起來(lái),使得得網(wǎng)絡(luò)世界可可以采集物理理世界與時(shí)間間和空間相關(guān)關(guān)的信息,進(jìn)進(jìn)行物理裝置置的操作和控控制。(4) CPSS要求開(kāi)放的的嵌入式系統(tǒng)統(tǒng)。CPS系系統(tǒng)中的計(jì)算算技術(shù)主要是是嵌入式系統(tǒng)統(tǒng), CPSS中的嵌入式式計(jì)算系統(tǒng)不不是傳統(tǒng)的封封閉性系統(tǒng),而是需要通通過(guò)網(wǎng)

37、絡(luò),與與其他信息系系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)聯(lián)和互操作的的系統(tǒng)。CPPS要求的嵌嵌入式系統(tǒng)是是一種開(kāi)放的的嵌入式系統(tǒng)統(tǒng),需要提供供標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)接口和和交互協(xié)議、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算平平臺(tái)和服務(wù)調(diào)調(diào)用接口、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算環(huán)環(huán)境和管理界界面。(5) CPSS要求可靠和和確定的嵌入入式系統(tǒng)。CCPS把計(jì)算算技術(shù)帶入了了與國(guó)家基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)施、人們們?nèi)粘Ｉ蠲苊芮邢嚓P(guān)的領(lǐng)領(lǐng)域, CPPS大部分應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域是與與食品衛(wèi)生一一樣的安全敏敏感的領(lǐng)域, CPS的的技術(shù)和產(chǎn)品品需要經(jīng)過(guò)政政府嚴(yán)格的安安全監(jiān)督和認(rèn)認(rèn)證。原來(lái)信信息技術(shù)領(lǐng)域域習(xí)以為常的的“免責(zé)”條條款將不再適適用, CPPS技術(shù)和產(chǎn)產(chǎn)品必須成為為高可靠的、行行為確定的產(chǎn)產(chǎn)品,

38、CPPS技術(shù)要求求可靠和確定定的嵌入式系系統(tǒng)。對(duì)照國(guó)國(guó)際電信聯(lián)盟盟有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的定義以及及PCASTT咨詢(xún)報(bào)告有有關(guān)CPS定定義,我們認(rèn)認(rèn)為CPS是是物聯(lián)網(wǎng)的專(zhuān)專(zhuān)業(yè)稱(chēng)呼,側(cè)側(cè)重于物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)部的技術(shù)術(shù)內(nèi)涵;而物物聯(lián)網(wǎng)是CPPS的通俗稱(chēng)稱(chēng)呼,側(cè)重于于CPS在日日常生活中的的應(yīng)用。從專(zhuān)專(zhuān)業(yè)角度看, CPS提提供了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)研究和開(kāi)發(fā)發(fā)所需要的理理論和技術(shù)內(nèi)內(nèi)涵;從應(yīng)用用角度看,物物聯(lián)網(wǎng)提供了了CPS未來(lái)來(lái)應(yīng)用的一個(gè)個(gè)直觀畫(huà)面,更加適合于于普及CPSS方面的科學(xué)學(xué)知識(shí)。物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)的研究和和開(kāi)發(fā)應(yīng)該從從CPS入手手和深入,而而CPS技術(shù)術(shù)和產(chǎn)品的普普及和應(yīng)用可可以從物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)角度介紹和和舉例。4.1.3物物聯(lián)

39、網(wǎng)與無(wú)線(xiàn)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)由于目前對(duì)于物物聯(lián)網(wǎng)研究尚尚未深入,對(duì)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的的技術(shù)內(nèi)涵也也缺乏專(zhuān)業(yè)的的研究,有些些專(zhuān)業(yè)的或非非專(zhuān)業(yè)的報(bào)道道通常會(huì)把無(wú)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)。實(shí)際上上,只要略微微查詢(xún)一下專(zhuān)專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)刊物物,研究無(wú)線(xiàn)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的定義,對(duì)對(duì)比物聯(lián)網(wǎng)定定義,就可以以得出較為科科學(xué)的結(jié)論。按照國(guó)內(nèi)權(quán)威學(xué)學(xué)術(shù)期刊的定定義,無(wú)線(xiàn)傳傳感器網(wǎng)絡(luò)是是一種“隨機(jī)機(jī)分布的集成成有傳感器、數(shù)數(shù)據(jù)處理單元元和通信模塊塊的微小節(jié)點(diǎn)點(diǎn)通過(guò)自組織織的方式構(gòu)成成網(wǎng)絡(luò)”,它它可以“借助助于節(jié)點(diǎn)中內(nèi)內(nèi)置的形式多多樣的傳感器器測(cè)量所在周周邊環(huán)境中的的熱、紅外、聲聲納、雷達(dá)和和地震波信號(hào)號(hào)”,并且“傳傳感器網(wǎng)絡(luò)有有著

40、與傳統(tǒng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)明顯不同同的技術(shù)要求求,前者以數(shù)數(shù)據(jù)為中心,后者以傳輸輸數(shù)據(jù)為目的的”。所以,無(wú)線(xiàn)傳感器器網(wǎng)絡(luò)并沒(méi)有有賦予T2TT的連接能力力,更不具備備與物理系統(tǒng)統(tǒng)連接并且控控制物理系統(tǒng)統(tǒng)的能力。圖4.3 中國(guó)無(wú)線(xiàn)傳傳感器網(wǎng)絡(luò)市市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)測(cè)我們認(rèn)為,無(wú)線(xiàn)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)絡(luò)僅僅是采集集和傳遞數(shù)據(jù)據(jù),并沒(méi)有涉涉及到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)中的核心控控制技術(shù),也也不具備CPPS要求的高高可靠性。所所以,無(wú)線(xiàn)傳傳感器網(wǎng)絡(luò)并并不是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng),更不是網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化物理系系統(tǒng),無(wú)線(xiàn)傳傳感器網(wǎng)絡(luò)的的相關(guān)技術(shù)在在一定程度上上可能支撐物物聯(lián)網(wǎng)的開(kāi)發(fā)發(fā)。4.2 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)在生活中的的應(yīng)用4.2.1物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)對(duì)城市管管理的影響物聯(lián)網(wǎng)對(duì)城市管管理的影響主主要體現(xiàn)在城城市安全的統(tǒng)統(tǒng)一監(jiān)控和對(duì)對(duì)城市的數(shù)字字化管理。城城市安全的統(tǒng)統(tǒng)一監(jiān)控基于于寬帶互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程程監(jiān)控、傳輸輸、存儲(chǔ)、管管理的業(yè)務(wù)，利利用寬帶和33G網(wǎng)絡(luò)，將將分散、獨(dú)立立的圖像