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文檔簡介
※物聯(lián)網(wǎng)的簡介※物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展※物聯(lián)網(wǎng)的技術框架※物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術※物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品應用※實驗室裝置一、物聯(lián)網(wǎng)的簡介“物聯(lián)網(wǎng)概念”是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎上,將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間,進行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡概念。其定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡概念。
物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)這個詞,國內外普遍公認的是MITAuto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時最早提出來的。在2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布的同名報告中,物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于RFID技術的物聯(lián)網(wǎng)。二、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展1、國外的發(fā)展狀況目前,國外對物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)、應用主要集中在美、歐、日、韓等少數(shù)國家,其最初的研發(fā)方向主要是條形碼、RFID等技術在商業(yè)零售、物流領域應用,而隨著RFID、傳感器技術、近程通信以及計算技術等的發(fā)展,近年來其研發(fā)、應用開始拓展到環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)療、智能基礎設施等領域。美國:2009年1月,在奧巴馬總統(tǒng)與美國工商界領袖舉行的一次會議上,IBM首席執(zhí)行官彭明盛提出了"智慧地球"概念,并建議美國政府投資新一代智慧型基礎設施。奧巴馬對此給予積極回應:"經(jīng)濟刺激資金將會投入到寬帶網(wǎng)絡等新興技術中去,毫無疑問,這就是美國在21世紀保持和奪回競爭優(yōu)勢的方式。"這將"智慧地球"提升為國家層級的發(fā)展戰(zhàn)略,將"新能源"和"物聯(lián)網(wǎng)"列為振興經(jīng)濟的兩大武器,從而引起全球的廣泛關注。同時,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)引發(fā)全美工商界的高度關注,并認為"智慧地球"有望成為又一個"信息高速公路"計劃,從而在世界范圍內引起轟動。歐盟:歐盟制定了"歐洲行動計劃",科學規(guī)劃未來發(fā)展路線。歐盟早在2006年就成立工作組,專門進行RFID技術研究,并于2008年發(fā)布《2020年的物聯(lián)網(wǎng)--未來路線》。2009年6月,歐盟委員會向歐盟議會、理事會、歐洲經(jīng)濟和社會委員會及地區(qū)委員會遞交了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》對物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展以及重點研究領域給出了明確的路線圖,確保歐洲在建構物聯(lián)網(wǎng)過程中起主導作用。2009年10月,歐盟委員會以政策文件的形式對外發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略,提出要讓歐洲在基于互聯(lián)網(wǎng)的智能基礎設施發(fā)展上領先全球,除了通過ICT研發(fā)計劃投資4億歐元,啟動90多個研發(fā)項目以提高網(wǎng)絡智能化水平外,歐盟委員會還將于2011年~2013年間每年新增2億歐元進一步加強研發(fā)力度,同時拿出3億歐元專款,專門支持物聯(lián)網(wǎng)相關公私合作短期項目建設。日本:上世紀90年代中期以來,日本政府相繼制定了e-japan、u-japan、i-japan等多項國家信息技術發(fā)展戰(zhàn)略,從大規(guī)模開展信息基礎設施建設入手,穩(wěn)步推進,不斷拓展和深化信息技術的應用,以此帶動本國社會、經(jīng)濟發(fā)展。其中,日本的u-japan、i-japan戰(zhàn)略與當前提出的物聯(lián)網(wǎng)概念有許多共通之處。2009年7月日本IT戰(zhàn)略本部頒布了日本新一代的信息化戰(zhàn)略--“i-Japan”戰(zhàn)略,并于2009年8月日本又將“u-Japan”升級為“i-Japan”戰(zhàn)略,提出“智慧泛在”構想,將傳感網(wǎng)列為其國家重點戰(zhàn)略之一,致力于構建一個個性化的物聯(lián)網(wǎng)智能服務體系,充分調動日本電子信息企業(yè)積極性,確保日本在信息時代的國家競爭力始終位于全球第一陣營。日本政府希望通過物聯(lián)網(wǎng)技術的產(chǎn)業(yè)化應用,減輕由于人口老齡化所帶來的醫(yī)療、養(yǎng)老等社會負擔。韓國:韓國政府自1997年起出臺了一系列推動國家信息化建設的產(chǎn)業(yè)政策,包括RFID先導計劃、RFID全面推動計劃、USN領域測試計劃等。韓國政府持續(xù)推動各項相關基礎建設、核心產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展,RFID/USN(傳感器網(wǎng))就是其中之一。繼日本提出u-Japan戰(zhàn)略后,韓國也在2006年確立了u-Korea戰(zhàn)略,并制定了詳盡的"IT839戰(zhàn)略",重點支持泛在網(wǎng)建設。u-Korea旨在建立無所不在的社會(UbiquitousSociety),也就是在民眾的生活環(huán)境里布建智能型網(wǎng)絡(如IPv6、BcN、USN)、最新的技術應用,讓民眾可以隨時隨地享有科技智慧服務。2009年10月,韓國通信委員會出臺了《物聯(lián)網(wǎng)基礎設施構建基本規(guī)劃》,將物聯(lián)網(wǎng)市場確定為新增長動力。該規(guī)劃提出,到2012年實現(xiàn)"通過構建世界最先進的物聯(lián)網(wǎng)基礎實施,打造未來廣播通信融合領域超一流信息通信技術強國"的目標,并確定了構建物聯(lián)網(wǎng)基礎設施、發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)服務、研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術、營造物聯(lián)網(wǎng)擴散環(huán)境等4大領域、12項詳細課題。2、國內的發(fā)展狀況目前,我國的無線通信網(wǎng)絡已經(jīng)覆蓋了城鄉(xiāng),從繁華的城市到偏僻的農村,從海島到珠穆朗瑪峰,到處都有無線網(wǎng)絡的覆蓋。無線網(wǎng)絡是實現(xiàn)“物聯(lián)網(wǎng)”必不可少的基礎設施,安置在動物、植物、機器和物品上的電子介質產(chǎn)生的數(shù)字信號可隨時隨地通過無處不在的無線網(wǎng)絡傳送出去?!霸朴嬎恪奔夹g的運用,使數(shù)以億計的各類物品的實時動態(tài)管理變得可能。而在“物聯(lián)網(wǎng)”這個全新產(chǎn)業(yè)中,我國的技術研發(fā)水平處于世界前列,具有重大的影響力。中科院早在1999年就啟動了傳感網(wǎng)研究,與其它國家相比具有同發(fā)優(yōu)勢。該院組成了2000多人的團隊,先后投入數(shù)億元,在無線智能傳感器網(wǎng)絡通信技術、微型傳感器、傳感器終端機、移動基站等方面取得重大進展,目前已擁有從材料、技術、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡的完整產(chǎn)業(yè)鏈。在世界傳感網(wǎng)領域,中國與德國、美國、韓國一起,成為國際標準制定的主導國之一。
2009年8月7日,溫家寶總理在江蘇無錫調研時,對微納傳感器研發(fā)中心予以高度關注,提出了把傳感網(wǎng)絡中心設在無錫、輻射全國的想法。溫家寶總理指出“在傳感網(wǎng)發(fā)展中,要早一點謀劃未來,早一點攻破核心技術”,“在國家重大科技專項中,加快推進傳感網(wǎng)發(fā)展”,“盡快建立中國的傳感信息中心,或者叫‘感知中國’中心”。江蘇省委省政府接到指示后認真落實總理的要求,熱情擁抱“物聯(lián)網(wǎng)”,突出抓好平臺建設和應用示范工作,并迅速形成了研發(fā)安全感與產(chǎn)業(yè)突破的先發(fā)優(yōu)勢。無錫市則作出部署:舉全市之力,搶占新一輪科技革命制高點,把無錫建成傳感網(wǎng)信息技術的創(chuàng)新高地、人才高地和產(chǎn)業(yè)高地。2009年,無錫傳感網(wǎng)中心的傳感器產(chǎn)品在上海浦東機場和上海世博會被成功應用。多種傳感手段組成一個協(xié)同系統(tǒng)后,可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。由于效率高于美國和以色列的防入侵產(chǎn)品,國家民航總局正式發(fā)文要求,全國民用機場都要采用國產(chǎn)傳感網(wǎng)防入侵系統(tǒng)。三、物聯(lián)網(wǎng)的技術框架圖物聯(lián)網(wǎng)的技術框架基于ITU的架構,物聯(lián)網(wǎng)的技術體系框架包括感知層技術、網(wǎng)絡層技術、應用層技術和公共技術。(1)感知層:數(shù)據(jù)采集和感知主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù),包括各類物理量、標識、音頻、視頻數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術。傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)和協(xié)同信息處理技術實現(xiàn)傳感器、RFID等數(shù)據(jù)采集技術所獲取數(shù)據(jù)的短距離傳輸、自組織組網(wǎng)以及多個傳感器對數(shù)據(jù)的協(xié)同信息處理過程。(2)網(wǎng)絡層:實現(xiàn)更加廣泛的互聯(lián)功能,能夠把感知到的信息無障礙、高可靠、高安全地進行傳送,這需要傳感器網(wǎng)絡與移動通信技術、互聯(lián)網(wǎng)技術相融合。雖然這些技術已較成熟,基本能滿足物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸要求;但是,為了支持未來物聯(lián)網(wǎng)新的業(yè)務特征,現(xiàn)在傳統(tǒng)傳感器、電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)可能需要做一些優(yōu)化。(3)應用層:主要包含應用支撐平臺子層和應用服務子層。其中應用支撐平臺子層用于支撐跨行業(yè)、跨應用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通等功能;應用服務子層包括智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物流、智能電力、環(huán)境監(jiān)測和工業(yè)監(jiān)控等行業(yè)應用。(4)公共技術:公共技術不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術的某個特定層面,而是與物聯(lián)網(wǎng)技術架構的三層都有關系,它包括標識與解析、安全技術、網(wǎng)絡管理和QoS管理。四、物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術物聯(lián)網(wǎng)主要需要四項關鍵性應用技術:①標簽物品的RFID技術②感知事物的無線傳感網(wǎng)絡技術③思考事物的智能技術④微縮事物的納米技術㈠RFID技術:RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù),識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。RFID技術與互聯(lián)網(wǎng)、通信等技術相結合,可實現(xiàn)全球范圍內物品跟蹤與信息共享。一般的RFID系統(tǒng)由射頻識別標簽、射頻讀寫器和計算機通信網(wǎng)絡3部分組成(如圖所示),在實際應用中還需要其他硬件和軟件的支持。射頻識別標簽:由耦合元件及芯片組成,存儲著需要被識別物品的相關信息,通常被放置在需要識別的物品的表面,它所存儲的信息通??杀簧漕l讀寫器通過非接觸讀/寫獲取,每個標簽具有全球唯一的識別號(ID),無法修改、無法仿造,這樣提供了安全性。射頻讀寫器:射頻讀寫器是可以利用射頻技術讀/寫射頻識別標簽信息的設備。讀?。ɑ驅懭耄撕炐畔⒌脑O備,可設計為手持式或固定式。閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數(shù)據(jù),從而達到自動識別物體的目的。通常閱讀器與計算機相連,所讀取的標簽信息被傳送到計算機上,進行下一步處理。
RFID工作原理如下:(1)無線電載波信號經(jīng)過射頻讀寫器的發(fā)射天線向外發(fā)射(2)當射頻識別標簽進入發(fā)射天線的作用區(qū)域時,射頻識別標簽就會被激活,經(jīng)過天線將自身信息的數(shù)據(jù)發(fā)射出去;(3)射頻識別標簽發(fā)出的載波信號被接收天線接收,并經(jīng)過天線的調節(jié)器傳輸給讀寫器。對接收到的信號,射頻讀寫器進行解調解碼后再傳送到后臺的電腦控制器;(4)該標簽的合法性由電腦控制器根據(jù)邏輯運算進行判斷,針對不同的設定作出相應的處理和控制;(5)按照電腦發(fā)出的指令信號,控制執(zhí)行機構進行運作;(6)計算機通信網(wǎng)絡通過將各個監(jiān)控點連接起來,形成總控信息平臺,根據(jù)實際不同的項目要求可以設計各不相同的相應軟件來完成需要達到的功能。RFID按應用頻率的不同分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、微波(MW)。表是RFID主要頻段標準及特性。㈡無線傳感網(wǎng)絡技術:無線傳感網(wǎng)(WSN)是集分布式信息采集、傳輸和處理技術于一體的網(wǎng)絡信息系統(tǒng),以其低成本、微型化、低功耗和靈活的組網(wǎng)方式、鋪設方式以及適合移動目標等特點受到廣泛重視。物聯(lián)網(wǎng)正是通過遍布在各個角落和物體上的形形色色的傳感器以及由它們組成的無線傳感網(wǎng)絡,來感知整個物質世界的。目前,面向物聯(lián)網(wǎng)的傳感網(wǎng),主要涉及以下幾項技術。
(1)測試及網(wǎng)絡化測控技術綜合傳感器技術、嵌入式計算機技術、分布式信息處理技術等,協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息,并對其進行處理、傳輸。只有依靠先進的分布式測試技術與測量算法,才能滿足日益提高的測試和測量需求。(2)智能化傳感網(wǎng)節(jié)點技術所謂傳感網(wǎng)節(jié)點是指一個微型化的嵌入式系統(tǒng)。在感知物質世界及其變化的過程中,需要檢測的對象很多,譬如溫度、壓力、濕度、應變等,因此需要微型化、低功耗的傳感網(wǎng)節(jié)點來構成無線傳感網(wǎng)的基礎層支持平臺。這不但需要采用MEMS加工技術,設計符合物聯(lián)網(wǎng)要求的微型傳感器,使之可識別和配接多種敏感元件,并適用于主被動各種檢測方法;另外,傳感網(wǎng)節(jié)點還應具有強抗干擾能力,以適應惡劣工作環(huán)境的需求。這里重要的是,利用傳感網(wǎng)節(jié)點具有的局域信號處理功能,在傳感網(wǎng)節(jié)點附近局部完成一定的信號處理,使原來由中央處理器實現(xiàn)的串行處理、集中決策的系統(tǒng),成為一種并行的分布式信息處理系統(tǒng)。
(3)傳感網(wǎng)組織結構及底層協(xié)議網(wǎng)絡體系結構是網(wǎng)絡的協(xié)議分層以及絡協(xié)議的集合,是對網(wǎng)絡及其部件所應完成功能的定義和描述。對傳感網(wǎng)而言,其網(wǎng)絡體系結構不同于傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡和通信網(wǎng)絡。對于物聯(lián)網(wǎng)的體系結構,已經(jīng)提出了多種參考模型。就傳感網(wǎng)體系結構而言,也可以由分層的網(wǎng)絡通信協(xié)議、傳感網(wǎng)管理以及應用支撐技術三個部分組成。其中,分層的網(wǎng)絡通信協(xié)議結構類似于TCP/IP協(xié)議體系結構;傳感網(wǎng)管理技術主要是對傳感器節(jié)點自身的管理以及用戶對傳感網(wǎng)的管理;分層協(xié)議和網(wǎng)絡管理技術是傳感網(wǎng)應用支撐技術的基礎。(4)對傳感網(wǎng)自身的檢測與自組織傳感網(wǎng)是整個物聯(lián)網(wǎng)的底層和信息來源,網(wǎng)絡自身的完整性、完好性和效率等性能至關重要,因此,需要對傳感網(wǎng)的運行狀態(tài)及信號傳輸通暢性進行良好監(jiān)測,才能實現(xiàn)對剛絡的有效控制。在實際應用當中,傳感網(wǎng)中存在大量傳感器節(jié)點,密度較高,當某一傳感網(wǎng)節(jié)點發(fā)生故障時,網(wǎng)絡拓撲結構有可能會發(fā)生變化,因此,設計傳感網(wǎng)時應考慮傳感網(wǎng)的自組織能力、自動配置能力及可擴展能力。(5)傳感網(wǎng)安全傳感網(wǎng)除了具有一般無線網(wǎng)絡所面臨的信息泄露、信息篡改、重放攻擊、拒絕服務等多種威脅之外,還面臨傳感網(wǎng)節(jié)點容易被攻擊者物理操縱,獲取存儲在傳感網(wǎng)節(jié)點中的信息,從而控制部分網(wǎng)絡的安全威脅。這顯然需要通過其他的網(wǎng)絡安全技術來提高傳感網(wǎng)的安全性能。如在通信前進行節(jié)點與節(jié)點的身份認證;設計新的密鑰協(xié)商算法;對傳輸信息加密解決竊聽問題;保證絡中的傳感信息只有可信實體才可以訪問;采用一些跳頻和擴頻技術減輕網(wǎng)絡堵塞等問題。智能小物體網(wǎng)絡層的網(wǎng)絡通信技術目前有兩項:一是ZigBee聯(lián)盟開發(fā)的ZigBee協(xié)議進行傳感器節(jié)點或者其他智能物體的互聯(lián);另一技術是IPSO聯(lián)盟所倡導的通過IP實現(xiàn)傳感網(wǎng)節(jié)點或者其他智能物體的互聯(lián)。(1)ZigBee技術ZigBee技術是基于底層IEEE802.15.4標準,用于短距離范圍、低傳輸數(shù)據(jù)速率的各種電子設備之間的無線通信技術,它定義了網(wǎng)絡/安全層和應用層。ZigBee技術經(jīng)過多年的發(fā)展,技術體系已相對成熟,并已形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。在標準方面,已發(fā)布ZigBee技術的第3個版本v1.2;對于芯片,已能夠規(guī)模生產(chǎn)基于IEEE802.15.4的網(wǎng)絡射頻芯片和新一代的ZigBee射頻芯片(將單片機和射頻芯片整合在一起);在應用方面,ZigBee技術已廣泛應用于工業(yè)、精確農業(yè)、家庭和樓宇自動化、醫(yī)學、消費和家用自動化、道路指示安全行路等眾多領域。(2)與IPv6相關聯(lián)的技術若將物聯(lián)網(wǎng)建立在數(shù)據(jù)分組交換技術基礎之上,則將采用數(shù)據(jù)分組網(wǎng)即IP網(wǎng)作為承載網(wǎng)。IPv6作為下一代IP網(wǎng)絡協(xié)議,具有豐富的地址資源,能夠支持動態(tài)路由機制,可以滿足物聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡通信在地址、網(wǎng)絡自組織以及擴展性方面的要求。但是,由于IPv6協(xié)議棧過于龐大復雜,不能直接應用到傳感器設備中,需要對IPv6協(xié)議棧和路由機制作相應的精簡,才能滿足低功耗、低存儲容量和低傳送速率的要求。目前有多個標準組織進行相關研究,IPSO聯(lián)盟于2008年10月,已發(fā)布了一種最小的IPv6協(xié)議棧uIPv6。㈢智能技術智能技術是為了有效地達到某種預期的目的,利用知識分析后所采用的各種方法和手段。通過在物體中植入智能系統(tǒng),可以使得物體具備一定的智能性,能夠主動或被動的實現(xiàn)與用戶的溝通,這也是物聯(lián)的關鍵技術之一。智能分析與控制技術主要包括人工智能理論、先進的人一機交互技術、智能控制技術與系統(tǒng)等。物聯(lián)的實質是給物體賦予智能,以實現(xiàn)人與物體的交互對話,甚至實現(xiàn)物體與物體之間的交互或對活。為了實現(xiàn)這樣的智能性,例如,控制智能服務機器人完成既定任務包括運動軌跡控制、準確的定位及目標跟蹤等,需要智能化的控制技術與系統(tǒng)。㈣納米技術納米技術,是研究結構尺寸在0.1-100nm范圍內材料的性質和應用,主要包括:納米體系物理學、納米化學、納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等。這7個相對獨立又相互滲透的學科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表征這3個研究領域。納米材料的制備和研究是整個納米科技的基礎。其中,納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容。使用傳感器技術就能探測到物體物理狀態(tài),物體中的嵌入式智能能夠通過在網(wǎng)絡邊界轉移信息處理能力而增強網(wǎng)絡的威力,而納米技術的優(yōu)勢意味著物聯(lián)網(wǎng)當中體積越來越小的物體能夠進行交互和連接。當前電子技術的趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快、更冷,更小,是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小并非沒有限度。納米技術是建設者的最后疆界,它的影響將是巨大的。納米電子學,包括基于量子效應的納米電子器件、納米結構的光/電性質、納米電子材料的表征,以及原子操縱和原子組裝等。五、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品應用(1)智能家居智能家居產(chǎn)品融合自動化控制系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)和網(wǎng)絡通訊技術于一體,將各種家庭設備(如音視頻設備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、網(wǎng)絡家電等)通過智能家庭網(wǎng)絡聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自動化,通過中國電信的寬帶、固話和3G無線網(wǎng)絡,可以實現(xiàn)對家庭設備的遠程操控。與普通家居相比,智能家居不僅提供舒適宜人且高品位的家庭生活空間,實現(xiàn)更智能的家庭安防系統(tǒng);還將家居環(huán)境由原來的被動靜止結構轉變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?,提供全方位的信息交互功能?2)智能醫(yī)療智能醫(yī)療系統(tǒng)借助簡易實用的家庭醫(yī)療傳感設備,對家中病人或老人的生理指標進行自測,并將生成的生理指標數(shù)據(jù)通過中國電信的固定網(wǎng)絡或3G無線網(wǎng)絡傳送到護理人或有關醫(yī)療單位。根據(jù)客戶需求,中國電信還提供相關增值業(yè)務,如緊急呼叫救助服務、專家咨詢服務、終生健康檔案管理服務等。(3)智能環(huán)保智能環(huán)保產(chǎn)品通過對實施地表水水質的自動監(jiān)測,可以實現(xiàn)水質的實時連續(xù)監(jiān)測和遠程監(jiān)控,及時掌握主要流域重點斷面水體的水質狀況,預警預報重大或流域性水質污染事故,解決跨行政區(qū)域的水污染事故糾紛,監(jiān)督總量控制制度落實情況。太湖環(huán)境監(jiān)控項目,通過安裝在環(huán)太湖地區(qū)的各個監(jiān)控的環(huán)保和監(jiān)控傳感器,將太湖的水文、水質等環(huán)境狀態(tài)提供給環(huán)保部門,實時監(jiān)控太湖流域水質等情況,并通過互聯(lián)網(wǎng)將監(jiān)測點的數(shù)據(jù)報送至相關管理部門。(4)智能城市智能城市產(chǎn)品包括對城市的數(shù)字化管理和城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控。前者利用"數(shù)字城市"理論,基于3S(地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS、遙感系統(tǒng)RS)等關鍵技術,深入開發(fā)和應用空間信息資源,建設服務于城市規(guī)劃、城市建設和管理,服務于政府、企業(yè)、公眾,服務于人口、資源環(huán)境、經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展的信息基礎設施和信息系統(tǒng)。后者基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的實時遠程監(jiān)控、傳輸、存儲、管理的業(yè)務,利用中國電信無處不達的寬帶和3G網(wǎng)絡,將分散、獨立的圖像采集點進行聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)對城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一存儲和統(tǒng)一管理、為城市管理和建設者提供一種全新、直觀、視聽覺范圍延伸的管理工具。(5)智能交通智能交通系統(tǒng)包括公交行業(yè)無線視頻監(jiān)控平臺、智能公交站臺、電子票務、車管專家和公交手機一卡通五種業(yè)務。公交行業(yè)無線視頻監(jiān)控平臺利用車載設備的無線視頻監(jiān)控和GPS定位功能,對公交運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。智能公交站臺通過媒體發(fā)布中心與電子站牌的數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)公交調度信息數(shù)據(jù)的發(fā)布和多媒體數(shù)據(jù)的發(fā)布功能,還可以利用電子站牌實現(xiàn)廣告發(fā)布等功能。電子門票是二維碼應用于手機憑證業(yè)務的典型應用,從技術實現(xiàn)的角度,手機憑證業(yè)務就是手機憑證,是以手機為平臺、以手機身后的移動網(wǎng)絡為媒介,通過特定的技術實現(xiàn)完成憑證功能。車管專家利用全球衛(wèi)星定位技術(GPS)、無線通信技術(CDMA)、地理信息系統(tǒng)技術(GIS)、中國電信3G等高新技術,將車輛的位置與速度,車內外的圖像、視頻等各類媒體信息及其他車輛參數(shù)等進行實時管理,有效滿足用戶對車輛管理的各類需求。
公交手機一卡通將手機終端作為城市公交翼卡通的介質,除完成公交刷卡功能外,還可以實現(xiàn)小額支付、空中充值等功能。測速E通通過將車輛測速系統(tǒng)、高清電子警察系統(tǒng)的車輛信息實時接入車輛管控平臺,同時結合交警業(yè)務需求,基于GIS地理信息系統(tǒng)通過3G無線通信模塊實現(xiàn)報警信息的智能、無線發(fā)布,從而快速處置違法、違規(guī)車輛。(6)智能司法智能司法是一個集監(jiān)控、管理、定位、矯正于一身的管理系統(tǒng)。能夠幫助各地各級司法機構降低刑罰成本、提高刑罰效率。目前,中國電信已實現(xiàn)通過CDMA獨具優(yōu)勢的GPSONE手機定位技術對矯正對象進行位置監(jiān)管,同時具備完善的矯正對象電子檔案、查詢統(tǒng)計功能,并包含對矯正對象的管理考核,給矯正工作人員的日常工作帶來信息化、智能化的高效管理平臺。(7)智能農業(yè)智能農業(yè)產(chǎn)品通過實時采集溫室內溫度、濕度信號以及光照、土壤溫度、CO?濃度、葉面濕度、露點溫度等環(huán)境參數(shù),自動開啟或者關閉指定設備??梢愿鶕?jù)用戶需求,隨時進行處理,為設施農業(yè)綜合生態(tài)信息自動監(jiān)測、對環(huán)境進行自動控制和智能化管理提供科學依據(jù)。通過模塊采集溫度傳感器等信號,經(jīng)由無線信號收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù),實現(xiàn)對大棚溫濕度的遠程控制。智能農業(yè)產(chǎn)品還包括智能糧庫系統(tǒng),該系統(tǒng)通過將糧庫內溫濕度變化的感知與計算機或手機的連接進行實時觀察,記錄現(xiàn)場情況以保證量糧庫內的溫濕度平衡。(8)智能物流智能物流打造了集信息展現(xiàn)、電子商務、物流配載、倉儲管理、金融質押、園區(qū)安保、海關保稅等功能為一體的物流園區(qū)綜合信息服務平臺。信息服務平臺以功能集成、效能綜合為主要開發(fā)理念,以電子商務、網(wǎng)上交易為主要交易形式,建設了高標準、高品位的綜合信息服務平臺。,并為金融質押、園區(qū)安保、海關保稅等功能預留了接口,可以為園區(qū)客戶及管理人員提供一站式綜合信息服務。(9)智能校園中國電信的校園手機一卡通和金色校園業(yè)務,促進了校園的信息化和智能化。校園手機一卡通主要實現(xiàn)功能包括:電子錢包、身份識別和銀行圈存。電子錢包即通過手機刷卡實現(xiàn)主要校內消費;身份識別包括門禁、考勤、圖書借閱、會議簽到等,銀行圈存即實現(xiàn)銀行卡到手機的轉賬充值、余額查詢。目前校園手機一卡通的建設,除了滿足普通一卡通功能外,還實現(xiàn)了借助手機終端實現(xiàn)空中圈存、短信互動等應用。中國電信實施的“金色校園”方案,幫助中小學行業(yè)用戶實現(xiàn)學生管理電子化,老師排課辦公無紙化和學校管理的系統(tǒng)化,使學生、家長、學校三方可以時刻保持溝通,方便家長及時了解學生學習和生活情況,通過一張薄薄的“學籍卡”,真正達到了對未成年人日常行為的精細管理,最終達到學生開心,家長放心,學校省心的效果。(10)智能文博智能文博系統(tǒng)是基于RFID和中國電信的無線網(wǎng)絡,運行在移動終端的導覽系統(tǒng)。該系統(tǒng)在服務器端建立相關導覽場景的文字、圖片、語音以及視頻介紹數(shù)據(jù)庫,以網(wǎng)站形式提供專門面向移動設備的訪問服務。移動設備終端通過其附帶的RFID讀寫器,得到相關展品的EPC編碼后,可以根據(jù)用戶需要,訪問服務器網(wǎng)站并得到該展品的文字、圖片語音或者視頻介紹等相關數(shù)據(jù)。該產(chǎn)品主要應用于文博行業(yè),實現(xiàn)智能導覽及呼叫中心等應用拓展。(11)M2M平臺中國電信M2M平臺是物聯(lián)網(wǎng)應用的基礎支撐設施平臺。秉承發(fā)展壯大民族產(chǎn)業(yè)的理念與責任,憑借對通信、傳感、網(wǎng)絡技術發(fā)展的深刻理解與長期的運營經(jīng)驗,中國電信M2M協(xié)議規(guī)范引領著M2M終端、中間件和應用接口的標準統(tǒng)一,為跨越傳感網(wǎng)絡和承載網(wǎng)絡的物聯(lián)信息交互提供表達和交流規(guī)范。在電信級M2M平臺上驅動著遍布各行各業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應用邏輯,倡導基于物聯(lián)網(wǎng)絡的泛在網(wǎng)絡時空,讓廣大消費者盡情享受物聯(lián)網(wǎng)帶來的個性化、智慧化、創(chuàng)新化的信息新生活。六、實驗室裝置㈠ZigBee開發(fā)系統(tǒng)無線龍ZigBee無線網(wǎng)絡專業(yè)開發(fā)系統(tǒng)C51RF-CC2530-PK完全滿足IEEE802.15.4標準和ZigBee2007/PRO技術標準的無線網(wǎng)絡技術設計開發(fā)。該系統(tǒng)包含了構建多種ZigBee網(wǎng)絡所需的全部硬件、軟件專業(yè)開發(fā)工具、文檔和各種展示、表演軟件。
*ZigBee標準2.4G收發(fā)器*支持802.15.4、ZigBee2007、ZigBeePRO和ZigBeeRF4CE標準*增強型8051微控制器*32/64/128/256KB閃存、8KBRAM*2個UART/12位ADC、4個定時器、21個通用I/O*4種供電模式*2.0-3.6V工作電壓*RSSI/LQI支持、DMA功能、支持CSMA/CA、AES加密協(xié)處理器*最大輸出功率10dBm、接收靈敏度-97dBm。*RX:24mATX:29mA*低功耗:0.4uA㈡感知RF912E2.0物聯(lián)網(wǎng)實驗箱產(chǎn)品型號:SensorRF912E2.0網(wǎng)關MCU:ARM966微控制器STR91246X6網(wǎng)關顯示屏:320X2402.8英寸TFT彩色液晶屏和觸摸控制網(wǎng)關主要硬件資源:以太網(wǎng)10/100M1M字節(jié)FLASH、96KRAMSD卡接口、USB接口、CAN總線接口、RS232接口支持操作系統(tǒng):UCOS-II/GUI標配網(wǎng)關調試器:U-LINK2兼容、JTAG標配ZigBee調試器:C51RF-3、JTAG標配網(wǎng)關PAN控制器一:ZigBee網(wǎng)絡協(xié)調器X1ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點:ZigBee無線路由器和無線低功耗光線,加速度,溫度等傳感節(jié)點X4標配網(wǎng)關PAN控制器二:嵌入式藍牙網(wǎng)絡無線控制器X1標配網(wǎng)關Wi-Fi客戶端:GS1010無線SOC,嵌入式802.11控制器X1GSM/GPRS/3G網(wǎng)絡控制器:選配GPRS或者3G無線網(wǎng)絡控制器標配RFID接口:20PX2UHF和HFRFID接口HFRFID子系統(tǒng):HFRFID讀卡器模塊X1,13.56Mhz,ISO14443/ISO15693,HF標簽X5UHFEPC2RFID子系統(tǒng):UHFRFID超高頻1W大功率讀卡器模塊X1,868-925Mhz,四通道,EPCGen2和ISO-18000-6電子標簽X5㈢采集卡NIPXIe-6363(X系列數(shù)據(jù)采集)*32路模擬輸入通道,2MS/s(單通道),1MS/s(多通道);16位分辨率,±10V*4路模擬輸出,2.86MS/s,16位分辨率,±10V*48條數(shù)字I/O線(其中32條為10MHz硬件定時線)*4路32位計數(shù)器/定時器,針對PWM、編碼器、頻率、事件計數(shù)*使用NI-STC3技術的模擬與數(shù)字觸發(fā)和高級定時*支持Windows7/Vista/XP/2000操作系統(tǒng)㈣PXI儀器主機PXIe-1062Q:NIPXIe-1062Q8槽機箱是為各種測試和測量應用程序設計,其高帶寬背板可提供每插槽高達1GB/s的專用帶寬以滿足高效運轉需要。NIPXIe-1062Q具有4個PXI外圍插槽、1個具有系統(tǒng)定時功能的PXIExpress插槽、2個既可接受PXI外圍模塊又可接受PXIExpress外圍模塊的PXIExpress混合插槽。NIPXIe-1062Q機箱運行的溫度可擴展到55oC,在溫度低于30oC時其噪聲發(fā)射可低至43.6dBA。NIPXIe-1062Q機箱具備最新PXI規(guī)范的所有特性,包括支持PXI和PXIExpress模塊。該機箱配有用于PXI模塊的內置10MHz參考時鐘、PXI觸發(fā)總線和PXI星形觸發(fā)和用于PXIExpress模塊的內置100MHz參考時鐘、SYNC100和PXI星形差分觸發(fā)。該機箱的總計系統(tǒng)帶寬超過3GB/s,可滿足各種高處理能力應用軟件的需求。
NIPXIe-8133:Intel酷睿i7-820QM四核處理器的NIPXIe-8133高性能嵌入式控制器。這一新型控制器是業(yè)界首臺PXIExpress四核控制器。通過結合Intel公司的最新技術和PCIExpress總線的性能提升,該控制器能提供多達雙倍的處理能力和數(shù)據(jù)吞吐量,幫助工程師們更進一步降低測試時間。㈤電流輸入模塊NISCC-CI20雙通道電流輸入模塊:NISCC-CI20是雙通道模塊,接受兩個0
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