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物联网关键技术及有待解决的问题研究

时间:2011-06-30 00:00:00  来源:互联网  编辑:互联网
引言

  物联网(IOT, Internet of Things) 的概念起源于十多年前:由已故的Mark Weiser普适计算之父1991年在《科学美国人》杂志中预言21世纪的计算将是泛在计算。信息无处不在,计算亦无所不在,这是物联网的概念起源。1997 年ITU 在Challenges to the Net2work的报告中提出,把所有的物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。这对于物联网的形成又迈出一步。1999年麻省理工学院Auto-ID Center 提出:物联网旨在建立一个庞大的无线网络,其中的所有物体都有唯一的标识。

  之后Auto-ID Center又提出全球EPC 网络的设想,其基本思想是:每件商品都被赋予一个全球唯一的代码,利用RFID技术将物品的信息与网络相连接,通过Internet实现全球物品信息的实时共享。这是现在物联网的雏形。2005年ITU又一次召开了题为In2ternet of things的会议,在会议报告中就形象地指出小到一个牙刷或者轮胎的信息很快都会在大家的网络范围之内,如图1 提出了具体的平面概念,即任何时间、地点,与任何人连接,现在大家将任何事物连接起来,今天的互联网将会为明日的物联网让位。

  IBM 在2008年底提出的智慧地球,包括智慧的电力、智慧的医疗、智慧的交通、智慧的城市等。目的是将世界运行到一个更高的智慧水平,使个人,企业,组织,政府,自然系统和人造系统相互交互的方式更具智慧。这个智慧地球的概念将物联网变的更具有透彻的感知和深入的智能化。

  当物联网和智慧地球的目标实现时,所有的物质都将变得透明化、智能化。人类生活的有效时间得到了提高,生活成本也将随之降低,同时有效地避免了能源浪费,从而更进一步地维护了人类的生活质量和社会安全。文中将对物联网的关键技术和存在的问题及隐患做简要的先容。

  1 物联网的关键技术
 
  物联网是继互联网后又一次技术的革新,代表着未来计算机与通信的发展方向。这次革新也取决于一些重要领域的动态技术创新,从RFID、EPC、传感技术到认知网络、云计算等。

  1.1RFID,EPC,传感技术

  RFID( Radio Frequency Identification) 5是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据信息。RFID 系统一般由标签、读写器、应用接口等硬件设备与中间件App、传输网络、业务应用、管理系统等构成6 。标签是一个内部保存数据的无线收发装置,负责发送数据给读写器。读写器是一个捕捉和处理标签数据的装置,同时还负责与后台处理系统接口。App包括RFID 系统App、RFID 中间件、后台应用程序。RFID 系统App是在标签和读写器之间进行通信所必需的功能集合。RFID中间件是在读写器和后台处理系统之间运行的一组App,它将标签和读写器上运行的RFID 系统App和在后台处理系统上运行的应用App联系起来。后台应用程序接收由标签发出,经过读写器和RFID 中间件处理过滤后的标准化的数据。这样的RFID 系统可以实时自动地对物体进行识别、定位、监控、追踪。EPC6( Electronic Product Code) 是一种编码及接口标准,专用于RFID。传统的观点认为EPC 是RFID 中的一种技术标准,也就是说EPC的载体是RFID 电子标签。现今提到的EPC 系统是在互联网、射频技术与计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术构造一个物品信息实时共享的网络。
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