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物联网九大关键技术

时间:2023-03-18 15:45:46 科技观察

物联网就是连接物,感知世界。面对变革的时代,我们要积极思考,积极行动。让你我一起加入物联网革命的洪流!那么物联网的关键技术是什么?下面小编就来给大家讲解一下!物联网不是对现有技术的颠覆性革命,而是通过对现有技术的综合利用,实现一种新的通信方式变革。同时,通过这样的融合,会有对现有技术进行改进和增强的需求,也会催生出一些新技术。物联网的结构大致可以分为三个层次:第一是传感器网络,主要以二维码和RFID(射频识别技术)传感器为基础,实现对“物”的识别;二是传输网络,通过现有的互联网、广电网络、通信网络或未来的NGN(下一代网络)实现数据传输和计算;三是应用网络,即输入/输出控制端,可以基于现有的手机、PC等终端。物联网的核心技术包括射频识别(RFID)、WSN、红外传感器、全球定位系统、互联网和移动网络、网络服务、行业应用软件等。在这些技术中,底层嵌入式设备芯片的开发最为关键,引领着整个产业的上游发展。下面从传感技术、网络技术、网络平台等各个方面介绍目前物联网的核心技术。识别技术来自于多种技术的结合。物联网关键通信技术的成本和覆盖范围。物联网包括三个层次:应用、网络和感知。每个级别都涉及一些标准化组织。目前,世界上有很多与物联网相关的标准化。组织,如图3所示,这些组织大致可以分为几类,比如ITU,它根据物联网的整体架构来制定规划,比如ISO,它制定了无线传感器网络架构的标准.物联网关键通信技术部署、标准组织及现状物联网九大关键技术介绍1、二维码和RFID:二维码和RFID是目前市场关注的焦点,而它们主要用于需要匹配的对象(即商品)是特征属性所描述的字段。二维码是一维码的升级版。它是一种利用分布在平面(黑白)上的特定几何形状按一定规律记录信息的应用技术。目前,二维码即将或正在广泛应用于海关/税收征管、文书图书流转管理(我国国务院正在推进机关公文管理,使用二维码码技术;车辆管理和票务管理(包括几乎所有行业)、支付应用(如电子收据)、资产管理和工业生产过程管理等。RFID是一种利用射频信号实现通过空间耦合(交变磁场或电磁场)进行非接触式信息传输并实现识别目的的技术。与传统条码相比,RFID可以突破条码需要人工扫描、一次读取一个的限制,实现非接触式、大规模的数据采集。它还具有实时跟踪、重复读写、高速读取等优点。这一特性使其具有极其广泛的应用范围。2、传感器作为现代科技的前沿技术,传感器被认为是现代信息技术的三大支柱之一。MEMS(MicroElectroMechanicalSystems)是由微型传感器、微型执行器、信号处理和控制电路、通信接口、电源等组成的集成微型器件系统。MEMS传感器可以集信息的采集、处理和执行于一体,形成一个多功能的微系统,从而大大提高系统的自动化、智能化和可靠性。传感器有多种类型:温度传感器:隧道消防、电力电缆、石油石化;应变传感器:桥梁隧道、斜坡基础、大型结构;微振动传感器:周界安全、地震探测、地球物理勘探;压力水声、空气声等传感器。3.无线传感器网络(WSN)无线传感器网络是由许多空间分布的自动设备组成的计算机网络,这些设备使用传感器协同监测物理或环境条件(如温度、声音、振动、压力、运动或污染物)。除了一个或多个传感器外,传感器网络的每个节点还配备了一个无线电收发器、一个小型微控制器和一个能源设备(通常是电池),这就构成了一个无线网络。无线传感器网络(WSN,WirelessSensorNetwork)。WSN是一种自组织网络,通过大量低成本、资源受限的传感器节点设备的协作来实现特定的任务。WSN的想法最初是由美国军方提出的。WSN由大量的传感器节点组成,可以实现数据的采集和量化、处理融合和传输。结合微电子技术、嵌入式计算技术、现代网络与无线通信技术、分布式信息处理技术等先进技术,能够实时协同监测、感知和采集网络覆盖区域内各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,处理后的信息以无线方式发送,然后在自组织多跳网络中传输给观察者。其特点主要体现在以下几个方面:能量有限:能量是限制传感器节点能力和寿命的最重要约束。现有的传感器节点由标准AAA或AA电池供电,并且无法充电。计算能力有限:传感器节点CPU一般只有8bit,4~8MHz的处理能力。存储容量有限:传感器节点一般包括三种形式的存储器,即RAM、程序存储器和工作存储器。通信范围受限:为了节省信号传输时的能耗,传感器节点射频模块的传输能量一般为10~100mW,传输范围也被限制在100m~1kmo。防篡改:传感器节点是一种低成本、结构松散、开放的网络设备。攻击者一旦获得传感器节点,就很容易获取和修改存储在传感器节点中的关键信息和程序代码。大多数传感器网络在部署之前,无法预测它们的网络拓扑结构。4、近距离通信近距离无线通信技术的范围比较广。只要通信的双方通过无线电波传输信息,并且传输距离被限制在很短的距离内,通常在几十米以内,就可以称为近距离无线通信。沟通。支持各种高速多媒体应用、高质量的音视频分发、多兆字节的音乐和图像文件传输等。低成本、低功耗和点对点通信是短视频的三个重要特点和优势。远距离无线通信技术。常见的短距离无线通信技术的特点如图4所示:图4RFID、ZigBee、UWB、NFC、蓝牙等短距离无线通信技术的特点如图5所示:图55常用无线无线网络的网络主要有WiFi(无线局域网)、ZigBee(无线局域网)、WiMAX(无线局域网)、3G/4G/5G(无线广域网)等无线接入技术。6.认知无线电认知无线电技术是软件无线电技术的演进。它是一种新型的智能无线通信技术。它很聪明。认知无线电和软件无线电的区别可以用下面的公式来表达:软件无线电平台+可管理性=自适应无线系统自适应无线系统+学习能力=产生的认知无线电网络。云计算的主要特点:自动按需服务宽带接入虚拟化资源池快速弹性架构可衡量服务云部署模式:公有云私有云社区云混合云8.All-IP模式(IPv6)一物一址,万物皆有互联互通”。为解决物联网地址容量有限的问题,应尽快推动IPv6的推广应用。9、嵌入式技术嵌入式系统又包括硬件和软件。硬件部分包括处理器/微处理器(CPU)、存储器和外围设备以及输入/输出端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件和专门解决某类问题的应用软件。应用程序控制着系统的运行和行为,操作系统控制着应用程序与硬件之间的交互。