PAGE1物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信學(xué)號：x姓名：x第一章：緒論第二章：物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信的關(guān)系第三章：物聯(lián)網(wǎng)通信的核心技術(shù)第四章：物聯(lián)網(wǎng)對當(dāng)前和下一代網(wǎng)絡(luò)的影響第五章：物聯(lián)網(wǎng)對世界發(fā)展的影響第六章：物聯(lián)網(wǎng)通信的發(fā)展前景第七章：結(jié)束語第一章緒論1物聯(lián)網(wǎng)概念物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“TheInternetofthings”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，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(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別（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，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。2物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀及進(jìn)展我國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)起步較早，目前在標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)等方面也具有一定優(yōu)勢。《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006—2020年）》和“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”重大專項中均將“傳感網(wǎng)”列入重點研究領(lǐng)域。中科院先后投入了數(shù)億資金用于標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)開發(fā)等工作。目前，我們物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系已經(jīng)形成初步框架，向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交的多項標(biāo)準(zhǔn)提案也已經(jīng)被采納，這說明我國在傳感領(lǐng)域走在世界前列，正在與德國、美國、英國等一起成為“物聯(lián)網(wǎng)”國際標(biāo)準(zhǔn)制度的主導(dǎo)國。在美國，奧巴馬期望利用“智慧地球”來刺激經(jīng)濟(jì)，把美國經(jīng)濟(jì)帶出低谷。其“智慧地球”的核心是指以一種更智慧的方法，利用新一代信息通信技術(shù)來改變政府、公司和人們相互交互的方式，以便提高交互的明確性，效率、靈活性和響應(yīng)速度。通俗地講，它是新一代IL技術(shù)充分運用在各行各業(yè)中，即把感應(yīng)器嵌入和裝備到全球每個角落的電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路等各種物體中，并且被普遍連接，形成所謂“物聯(lián)網(wǎng)”，而后，通過超級計算機(jī)和“云計算機(jī)”將“物聯(lián)網(wǎng)”整合起來，人類能以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，從而達(dá)到全球“智慧”狀態(tài)，最終形成“互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)=智慧地球”。在此基礎(chǔ)上，人類可以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達(dá)到“智慧”狀態(tài)，極大地提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，應(yīng)對經(jīng)濟(jì)危機(jī)，能源危機(jī)、環(huán)境惡化，從而打造一個“智慧地球”。作為新一輪IT技術(shù)革命，“智慧地球”上升為美國的國家戰(zhàn)略，被認(rèn)為是挽救危機(jī)，振興經(jīng)濟(jì)，確立競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵戰(zhàn)略。在日本，政府出臺了數(shù)字日本創(chuàng)新項目CT鳩山計劃行動大綱，發(fā)揮政府引導(dǎo)示范與企業(yè)研發(fā)推廣的合力，啟動了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。第二章物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代通信的關(guān)系物聯(lián)網(wǎng)是指通信傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位跟蹤和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。這是2010年《政府工作報告》的定義。通信是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之一；物聯(lián)網(wǎng)是搭建在通信基礎(chǔ)之上的應(yīng)用；現(xiàn)代通信技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供更先進(jìn)的通信技術(shù)。第三章物聯(lián)網(wǎng)通信的核心技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之感知層：傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、二維碼技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)核心技術(shù)之感知層：傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)、二維碼技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)。傳感器技術(shù)

傳感技術(shù)同計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大技術(shù)。從仿生學(xué)觀點，如果把計算機(jī)看成處理和識別信息的“大腦”，把通信系統(tǒng)看成傳遞信息的“神經(jīng)系統(tǒng)”的話，那么傳感器就是“感覺器官”。微型無線傳感技術(shù)以及以此組件的傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要技術(shù)手段。射頻識別（RFID）技術(shù)射頻識別（射頻識別）

射頻識別（Radio

Frequency

Identification，簡稱RFID）是通過無線電信號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)的無線通訊技術(shù)。在國內(nèi)，RFID已經(jīng)在身份證、電子收費系統(tǒng)和物流管理等領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用。RFID技術(shù)市場應(yīng)用成熟，標(biāo)簽成本低廉，但RFID一般不具備數(shù)據(jù)采集功能，多用來進(jìn)行物品的甄別和屬性的存儲，且在金屬和液體環(huán)境下應(yīng)用受限，RFID技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息采集層技術(shù)。微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）

微機(jī)電系統(tǒng)是指利用大規(guī)模集成電路制造工藝，經(jīng)過微米級加工，得到的集微型傳感器、執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)。MEMS

技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息采集層技術(shù)。GPS技術(shù)GPS技術(shù)又稱為全球定位系統(tǒng)，是具有海、陸、空全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS作為移動感知技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)延伸到移動物體采集移動物體信息的重要技術(shù)，更是物流智能化、智能交通的重要技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之信息匯聚層：傳感網(wǎng)自組網(wǎng)技術(shù)、核心技術(shù)之信息匯聚層：傳感網(wǎng)自組網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)及廣域網(wǎng)技術(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）技術(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless

Sensor

Network,簡稱WSN)的基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過自組織的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，從而將各自采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸匯總，以實現(xiàn)對空間分散范圍內(nèi)的物理或環(huán)境狀況的協(xié)作監(jiān)控，并根據(jù)這些信息進(jìn)行相應(yīng)

的分析和處理。WSN技術(shù)貫穿物聯(lián)網(wǎng)的三個層面，是結(jié)合了計算、通信、傳感器三項技術(shù)的一門新興技術(shù)，具有較大范圍、低成本、高密度、靈活布設(shè)、實時采集、全天候工作的優(yōu)勢，且對物

聯(lián)網(wǎng)其他產(chǎn)業(yè)具有顯著帶動作用。Wi-FiWi-Fi（Wireless

Fidelity,無線保真技術(shù)）是一種基于接入點（Access

Point)的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，目前已有一定規(guī)模的布設(shè)，在部分應(yīng)用中與傳感器相結(jié)合。Wi-Fi技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息匯總層技術(shù)。GPRSGPRS（General

Packet

Radio

Service,通用分組無線服務(wù))是一種基于GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)服務(wù)技術(shù)。GPRS技術(shù)可以充分利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)，目前在很多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域也有部分應(yīng)用。GPRS技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息匯總層技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)之傳輸層：通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)、廣電網(wǎng)絡(luò)、核心技術(shù)之傳輸層：通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、3G

網(wǎng)絡(luò)、GPRS

網(wǎng)絡(luò)、廣電網(wǎng)絡(luò)、NGB

輸層通信網(wǎng)通信網(wǎng)是一種使用交換設(shè)備、傳輸設(shè)備，將地理上分散用戶終端設(shè)備互連起來實現(xiàn)通信

和信息交換的系統(tǒng)。通信最基本的形式是在點與點之間建立通信系統(tǒng)，但這不能稱為通信網(wǎng)，只有將許多的通信系統(tǒng)（傳輸系統(tǒng)）通過交換系統(tǒng)按一定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組合在一起才能稱之為通信。也就是說，有了交換系統(tǒng)才能使某一地區(qū)內(nèi)任意兩個終端用戶相互接續(xù)，才能組成通信網(wǎng)。2.3G網(wǎng)絡(luò)3G是英文the

3rd

Generation的縮寫，指第三代移動通信技術(shù)。相對第一代模擬制式手

機(jī)（1G）和第二代GSM、CDMA等數(shù)字手機(jī)，第三代手機(jī)（3G）是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。3.GPRS網(wǎng)絡(luò)這是一種基于GSM系統(tǒng)的無線分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域的無線IP連接。通俗的講，GPRS是一項高速數(shù)據(jù)處理的科技，方法是以“分組”的形式傳送資料到用戶手上。雖然GPRS是作為現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)向第三代移動通信演變的過渡技術(shù)，但是它在許多方面都

具有顯著的優(yōu)勢。廣電網(wǎng)絡(luò)廣電網(wǎng)通常是各地有線電視網(wǎng)絡(luò)公司（臺）負(fù)責(zé)運營的，通過HFC（光纖+同軸電纜混合網(wǎng)）網(wǎng)向用戶提供寬帶服務(wù)及電視服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，寬帶可通過CableModem連接到計算機(jī)，理

論到戶最高速率38M，實際速度要視網(wǎng)絡(luò)情況而定。NGB廣域網(wǎng)絡(luò)中國下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）是以有線電視數(shù)字化和移動多媒體廣播（CMMB）的成果為基礎(chǔ)，以自主創(chuàng)新的“高性能帶寬信息網(wǎng)”核心技術(shù)為支撐，構(gòu)建適合我國國情的、三網(wǎng)融合的、有線無線相結(jié)合的、全程全網(wǎng)的下一代廣播電視網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)接口、客戶管理、核心技術(shù)之運營層：專家系統(tǒng)、云計算、核心技術(shù)之運營層：專家系統(tǒng)、云計算、API

接口、客戶管理、GIS、ERP企業(yè)資源計劃（ERP）企業(yè)資源計劃（企業(yè)資源計劃）ERP是指建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)化的管理思想，為企業(yè)決策層及員工提供決

策運行手段的管理平臺。ERP

技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)的信息處理層技術(shù)。專家系統(tǒng)（Exper

System)專家系統(tǒng)（專家系統(tǒng)）專家系統(tǒng)是一個含有大量的某個領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R與經(jīng)驗，能夠利用人類專家的知識

和經(jīng)驗來處理該領(lǐng)域問題的智能計算機(jī)程序系統(tǒng)。屬于信息處理層技術(shù)。云計算云計算概念間由Google提出的，這是一個美麗的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式，是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用，通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源。第四章物聯(lián)網(wǎng)對當(dāng)前和下一代網(wǎng)絡(luò)的影響互聯(lián)網(wǎng)的更新?lián)Q代是一個漸進(jìn)的過程。雖然學(xué)術(shù)界對于下一代互聯(lián)網(wǎng)還沒有統(tǒng)一定義，但對其主要特征已達(dá)成如下共識：更大：采用ＩＰｖ６協(xié)議，使下一代互聯(lián)網(wǎng)具有非常巨大的地址空間，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模將更大，接入網(wǎng)絡(luò)的終端種類和數(shù)量更多，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更廣泛；更快：１００Ｍ字節(jié)／秒以上的端到端高性能通信；更安全：可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對象識別、身份認(rèn)證和訪問授權(quán)，具有數(shù)據(jù)加密和完整性，實現(xiàn)一個可信任的網(wǎng)絡(luò)；更及時：提供組播服務(wù)，進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量控制，可開發(fā)大規(guī)模實時交互應(yīng)用；更方便：無處不在的移動和無線通信應(yīng)用；更可管理：有序的管理、有效的運營、及時的維護(hù)；更有效：有盈利模式，可創(chuàng)造重大社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。第五章：物聯(lián)網(wǎng)對世界發(fā)展的影響物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、老人護(hù)理、個人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中，具體地說，就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合，在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，存在能力超級強(qiáng)大的中心計算機(jī)群，能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實時的管理和控制，在此基礎(chǔ)上，人類可以以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達(dá)到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)力水平，改善人與自然間的關(guān)系。毫無疑問，如果“物聯(lián)網(wǎng)”時代來臨，人們的日常生活將發(fā)生翻天覆地的變化。然而，不談什么隱私權(quán)和輻射問題，單把所有物品都植入識別芯片這一點現(xiàn)在看來還不太現(xiàn)實。人們正走向“物聯(lián)網(wǎng)”時代，但這個過程可能需要很長的時間。應(yīng)用案例一：物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)品已率先在上海浦東國際機(jī)場防入侵系統(tǒng)中得到應(yīng)用系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬多個傳感節(jié)點，覆蓋了地面、柵欄和低空探測，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。而就在不久之前，上海世博會也與中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心簽下訂單，購買防入侵微納傳感網(wǎng)1500萬元產(chǎn)品。二：ZigBee路燈控制系統(tǒng)點亮濟(jì)南園博園ZigBee無線路燈照明節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用是此次園博園中的一大亮點。園區(qū)所有的功能性照明都采用了ZigBee無線技術(shù)達(dá)成的無線路燈控制。三：智能交通系統(tǒng)(ITS)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)為核心，利用先進(jìn)的通訊、計算機(jī)、自動控制、傳感器技術(shù)，實現(xiàn)對交通的實時控制與指揮管理。交通信息采集被認(rèn)為是ITS的關(guān)鍵子系統(tǒng)，是發(fā)展ITS的基礎(chǔ)，成為交通智能化的前提。無論是交通控制還是交通違章管理系統(tǒng)，都涉及交通動態(tài)信息的采集，交通動態(tài)信息采集也就成為交通智能化的首要任務(wù)。四：首家高鐵物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中心在蘇州投用我國首家高鐵物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中心2010年6月18日在蘇州科技城投用，該中心將為高鐵物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科技支撐。高鐵物聯(lián)網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中投資規(guī)模最大、市場前景最好的產(chǎn)業(yè)之一，正在改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)和生活方式。據(jù)中心工作人員介紹，以往購票、檢票的單調(diào)方式，將在這里升級為人性化、多樣化的新體驗。刷卡購票、手機(jī)購票、電話購票等新技術(shù)的集成使用，讓旅客可以擺脫擁擠的車站購票；與地鐵類似的檢票方式，則可實現(xiàn)持有不同票據(jù)旅客的快速通行。清華易程公司工作人員表示，為應(yīng)對中國巨大的鐵路客運量，該中心研發(fā)了目前世界上最大的票務(wù)系統(tǒng)，每年可處理30億人次，而目前全球在用系統(tǒng)的最大極限是5億人次。五：國家電網(wǎng)首座220千伏智能變電站2011年1月3日，國家電網(wǎng)首座220千伏智能變電站――無錫市惠山區(qū)西涇變電站日前投入運行，并通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立傳感測控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了真正意義上的“無人值守和巡檢”。西涇變電站利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立傳感測控網(wǎng)絡(luò)，將傳統(tǒng)意義上的變電設(shè)備“活化”，實現(xiàn)自我感知、判別和決策，從而完成自動控制。完全達(dá)到了智能變電站建設(shè)的前期預(yù)想，設(shè)計和建設(shè)水平全國領(lǐng)先。第六章：物聯(lián)網(wǎng)通信的發(fā)展前景物聯(lián)網(wǎng)描繪的是充滿智能化的世界：當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)誤操作的時候汽車會自動報警；下雨時，窗戶會自動關(guān)閉；衣服會“告訴”洗衣機(jī)對顏色和水溫的要求等。美國權(quán)威資訊機(jī)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(dá)到30：1.有研究機(jī)構(gòu)預(yù)計10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及，這一技術(shù)將會發(fā)展成為一個上萬億元規(guī)模的高科技市場，其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。因此，物聯(lián)網(wǎng)將是繼互聯(lián)網(wǎng)之后又一次給社會、經(jīng)濟(jì)各方面帶來跨越式發(fā)展得技術(shù)變革，已引起了各國各領(lǐng)域的密切關(guān)注和研究。然而，物聯(lián)網(wǎng)研究和開發(fā)的機(jī)遇更是挑戰(zhàn)。聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要一個寬松的環(huán)境以及產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力，這樣才能實現(xiàn)上下游產(chǎn)業(yè)及跨產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動，形成