高级计算机网络主题报告
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浅谈物联网技术
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名 张XX 号 MPXXX
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第一章 绪论 ........................................................................................................................................... 3 第二章 物联网基础理论 ....................................................................................................................... 5 2.1物联网的概念 ............................................................................................................................... 5 2.2物联网的特点 ............................................................................................................................... 5 2.3物联网的总体架构与组成 ........................................................................................................... 5 2.3.1感知层 ........................................................................................................................................ 6 2.3.2网络层 ........................................................................................................................................ 6 2.3.3应用层 ........................................................................................................................................ 7 2.4本章小结 ....................................................................................................................................... 7 第三章 物联网技术构成 ....................................................................................................................... 8 3.1物联网基础技术 ........................................................................................................................... 8 3.1.1射频识读器 ................................................................................................................................ 8 3.1.2传感器与无线传感器网络 ........................................................................................................ 8 3.1.3嵌入式智能技术 ........................................................................................................................ 8 3.2物联网核心技术 ........................................................................................................................... 9 3.2.1RFID技术 ................................................................................................................................... 9 3.2.2EPC编码技术 ........................................................................................................................... 10 3.2.3资源寻址技术 .......................................................................................................................... 10 3.3物联网支撑技术 ......................................................................................................................... 11 3.3.1物联网中间件技术 .................................................................................................................. 11 3.3.2物联网名称解析服务技术 ...................................................................................................... 11 3.3.3物联网系统信息服务技术 ...................................................................................................... 11 3.4物联网应用技术 ......................................................................................................................... 12 3.4.1面向服务的体系架构 .............................................................................................................. 12 3.4.2云计算 ...................................................................................................................................... 12 3.5本章小结 ..................................................................................................................................... 12 总结 ....................................................................................................................................................... 13 参考文献 ............................................................................................................................................... 14
第二章 物联网基础理论
第一章 绪论
长期以来，人类对物理信息的刚性需求促使了传感器技术不断地发展和完善。1978年，美国军方提出传感网络（Sensor Network）的概念。美国国防部高级研究计划局（DARPA）也开始资助分布式传感器网络的研究。但当时的研究仅局限于由若干具体无限通信能的传感器节点自组织构成的网络。从此，美国很多大学和企业都开始研究无线传感器网络。
在互联网飞速发展的大背景下，传感网技术及RFID技术的发展和应用，导致“泛在网”的概念被诸多国家所重视。“泛在网（Ubiquitous ）”即广泛存在的网络，它以无所不在、无所不包、无所不能为基本特征，以实现在任何时间、任何地点、任何人、任何物都能顺畅地通信为目标。构建“泛在网络社会”，带动信息产业的整体发展，已经成为一些发达国家和城市追求的目标。
M2M是指将数据从一台终端传送到另一台终端，即机器与机器（Machine to Machine）的对话。但广义上说，M2M涵盖了所有实现人、机器、系统之间通信连接的技术和手段，即包括了：机器对机器（Machine to Machine）、人对机器（Man to Machine）、移动网络对机器（Mobile to Machine）之间的连接与通信。
在传感网、泛在网概念的基础上，加上FRID、M2M技术的发展，人们重新思考人与物、物与物之间的信息交互和工作组织。1995年，比尔盖茨在《未来之路》中首次提出“物联网”的概念。受限于无线网络、硬件及传感设备的发展，当时并未引起人们的重视。直到2005年11月，“物联网”的概念才被正式提出：国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》。该报告全面、透彻分析了物联网的关键技术、市场机遇与挑战，并展望了物联网对社会模式和人类生活的改变。2009年1月，IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”的构想，其中物联网成为“智慧地球”不可或缺的一部分。通过“互联网”将“物联网”整合起来，从而使人类能以更精细和动态的方式管理生产和生活，实“智慧”状态，形成“互联网+物联网=智慧的地球” [2]。从宏观层面上说，“智慧地球”的理念深化了物联网的认识。同年9月15日，CERP-IOT发布的《物联网战略研究路线图》报告中，对物联网提出了新的概念。他们认为物联网是未来Internet的一个组成部分，可定义为基于标准的和可互操作的通信协议且具有自配置能力的动态的全球网络基础架构。物联网中的“物”是具有标识、物理属性和实质上的个性。通过智能接口可实现与信息网络的无缝整合。物联网作为一个新兴产业，物联网引起了多国
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的广泛关注，各国纷纷将物联网的发展提上议事日程。
在国外，对物联网的研究主要集中在美国、欧盟、日本、韩国等少数国家，其最初的研究方向主要是条形码、RFID等技术在商业零售、物流领域应用，随着技术的发展，今年来其研究、应用开始拓展到环境监测、生物医疗、智能基础设施等领域。
在美国，物联网已经开始在军事、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、空间和海洋探索等领域投入应用。如美国国防部的“智能微尘”（SMART DUST）、国家科学基金会的“全球网络研究环境”（GENI）等项目。
物联网在欧盟作为经济刺激计划的一部分，除了进行大规模的研发外，欧盟物联网已经在智能汽车、只能建筑等领域进行应用。
在日本，物联网包含在其提出的“泛在（Ubiquitous）”概念中，并服务于“U-Japan”战略及后续的信息化战略。通过这些战略，日本开始推广物联网在电网、远程监测、只能家居、汽车联网和灾难应对等方面的应用。
2009年10月，韩国出台了《物联网基础设施构建基本规划》。提出到2012年实现“通过构建世界最先进的物联网基础设施，打造未来广播通信融合领域超一流信息通信技术强国”的目标，并确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境四大领域、12项详细课题[3]。
在国内，2009年8月温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究所时，对于物联网应用也提出了一些看法和要求。自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大关注，多家高校、研究机构、企业都积极研发物联网的软、硬件。目前已形成基本齐全的物联网产业体系，网络通信相关技术和产业支持能力与国外差距相对较小，但传感器、RFID （无线射频技术）等感知端制造产业、高端软件与集成服务与国外差距相对较大
[4]
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第二章 物联网基础理论
第二章 物联网基础理论
2.1物联网的概念
物联网作为一个新兴的领域，人们对它仍处于探索和发展的过程。对物联网的定义，不同的专业，不同的技术，不同的部门，都有着不同的描述和定义。目前，普遍认可的定义是：通过射频识别技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按规定的协议，将任何物品通过有线或无线方式与互联网连接，进行通信和信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。认可的一种是：通过射频识别技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按规定协议，将任何物品通过有线与无线方式与互联网连接，进行通信和信息交换，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
对于物联网的定义，我们可以这样理解：一、物联网是以计算机系统作为基础和支撑，是以计算机网络为核心进行延伸和扩展而成的网络；二、物联网的用户端已延伸和扩展到众多物品与物品之间。物品与物品之间进行数据交换和通信，从而实现许多新的系统功能。
2.2物联网的特点
随着物联网的不断发展和延伸，它已在现有网络概念的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网主要有以下四个特点：一、连通性。国际电信联盟认为，“连通性”主要有三个维度：任意时间的连通性（Anytime Connection），任意地点的连通性（Any Place Connection）,任意物体的连通性（Anything Connection）。二、技术性。物联网的发展依赖众多技术的支持，如射频识别技术、传感技术、纳米技术、智能嵌入技术等等。它代表了未来计算与通信技术的发展趋势。三、智能性。物联网将人类所处的物质世界最大程度的数字化、网络化，使得世界中的物体能以传感方式、智能化方式关联起来，同时网络服务也得以智能化。四、嵌入性。嵌入性主要体现在两个方面：一是各种物体被嵌入到人类环境中；二是物联网提供的网络服务将被无缝地嵌入到人们的日常工作和生活中。
2.3物联网的总体架构与组成
从技术架构上来看，物联网可以分为三层：感知层、网络层和应用层，具体如图2-1所示。物联网各组成部分有机结合，分工协作，实现物与物之间的相互沟通[5]。