物联网的关键技术!

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它是新一代信息技术的重要组成部分,近年来发展迅速,具有广阔的应用前景。

物联网的产业链可细分为标识、感知、信息传送和数据处理这4个环节,其中的核心技术主要包括射频识别技术,传感技术,网络与通信技术和数据的挖掘与融合技术等。下面将分别介绍。

射频识别技术RFID

射频识别技术RFID技术是一种无接触的自动识别技术,利用射频信号及其空 间耦合传输特性,实现对静态或移动待识别物体的自动识别,用于对采集点的信息进行“标准化”标识。鉴于RFID技术可实现无接触的自动识别,全天候、识别穿透能力强、无接触磨损,可同时实现对多个物品的自动识别等诸多特点,将这一技术应用到物联网领域,使其与互联网、通信技术相结合,可实现全球范围内物品的跟踪与信息的共享,在物联网“识别”信息和近程通讯的层面中,起着至关重要的作用。另一方面,产品电子代码(EPC)采用RFID电子标签技术作为载体,大大推动了物联网发展和应用。

RFID射频识别技术是由下面几个方面结合而成,第一,是在某一个事物上有标识的对象,是RFID电子标签;第二,RFID读写器,读取或者写入附着在电子标签上的信息,可以是静态,也可以是动态的;第三,RFID天线,是用在读写器和标签之间做信号的传达。在生活应用中要求相关的软硬件的匹配。

RFID射频识别技术利用优越的条件,促使人类对事物设施等在静止或者动态等状态下的管理和自动识别。该技术发展涉及的难点问题是:如何选择最佳工作频率和机密性的保护等。

无线射频原理图

传感器技术

信息采集是物联网的基础,而目前的信息采集主要是通过传感器、传感节点和电子标签等方式完成的。传感器作为一种检测装置,作为摄取信息的关键器件,由于其所在的环境通常比较恶劣,因此物联网对传感器技术提出了较高的要求。一是其感受信息的能力,二是传感器自身的智能化和网络化,传感器技术在这两方面应当实现发展与突破。

物联网经常处在自然环境中,传感器会受到环境恶劣的考验。所以,对于传感器技术的要求就会更加严格、更加苛刻。

传感器可以采集大量信息,它是许多装备和信息系统必备的信息摄取手段。若无传感器对最初信息的检测、交替和捕获,所有控制与测试都不能实现。即使是最先进的计算机,若是没有信息和可靠数据,都不能有效地发挥传感器本身作用。传感器技术的突破和发展有3个方面:网络化、感知信息、智能化。

网络和通信技术

作为为物联网提供信息传递和服务支撑的基础通道,通过增强现有网络通信技术的专业性与互联功能,以适应物联网低移动性、低数据率的业务需求,实现信息安全且可靠的传送,是当前物联网研究的一个重点。传感器网络通讯技术主要包括广域网络通信和近距离通信等两个方面,广域方面主要包括IP互联网、2G/3G/4G移动通信、卫星通信等技术,而以iPv6为核心的新联网的发展,更为物联网的提供用户高效的传送通道;在近距离方面,当前的主流则是以IEEE802.15.4为代表的近距离通信技术。

数据的挖掘与融合

从物联网的感知层到应用层,各种信息的种类和数量都成倍增加,需要分析的数据量也成级数增加,同时还涉及到各种异构网络或多个系统之间数据的融合问题,如何从海量的数据中及时挖掘出隐藏信息和有效数据的问题,给数据处理带来了巨大的挑战,因此怎样合理、有效的整合、挖掘和智能处理海量的数据是物联网的难题。结合P2P、云计算等分布式计算技术,成为解决以上难题的一个途径。

云计算

云计算是把一些相关网络技术和电脑融合在一起的产物。它是利用分布式计算机计算出的信息和运行数据中心改成与互联网相近,使资源能够运用到有用的技术上,对存储系统和电脑做必要的咨询。目的是把各种消费进行低成本处理并融合为功能完整的实体,还可以运用MSP、SAAS等模式分布并计算到终端用户。云计算是以加强改善其处理能力为重点,用户终端的负担也相应降低,I/O设备也能够简化,还可以对它的计算功能进行合理的享受并运用。例如百度等搜索功能就是它的应用之一。

云计算为物联网提供了一种新的高效率计算模式,可通过网络按需提供动态伸缩的廉价计算,其具有相对可靠并且安全的数据中心,同时兼有互联网服务的便利、廉价和大型机的能力,可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享,用户无需担心信息泄露,黑客入侵等棘手问题。云计算是信息化发展进程中的一个里程碑,它强调信息资源的聚集、优化和动态分配,节约信息化成本并大大提高了数据中心的效率。

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