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物联网与传感器技术:系统组成

时间:2023-11-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:如上海浦东机场的传感器网络,其本身并不接入互联网,却称为物联网的典型案例。从目前技术观点看,物联网与互联网的关系是由可接入互联网的传感器组成的软硬结合的应用网。具备了数据处理能力的传感器,可以根据当前的状况作出判断,从而发出供给或需求信号,而在网络上对这些信号的处理,成为物联网的关键所在。

物联网与传感器技术:系统组成

物联网可从广义和狭义两方面来考虑:广义物联网可以认为是一个未来环境中所有物体之间都能按需相连,与“未来的互联网”或“泛在网”的愿望相一致,能实现人们在任何时间、地点,使用任何网络与任何人和物的信息交换以及物与物之间的信息交换网;狭义物联网可以认为是指物体之间通过传感器连接起来的局域网;目前阶段,不论应用系统是否接入互联网,这种状态的传感网和局域网都属于现在物联网的范畴

在现阶段,从物理状态来描述物联网也可定义为:通过射频识别(RFID)、红外感应器全球定位系统(GPS)、激光扫描器等,一套完整的传感设备所组成的网络,并可按约定的协议,把任何物体与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从网络技术来观察物联网,并与互联网的概念来比较,并根据物联网与互联网的关系分类,物联网从技术特征来看与互联网之间的关系有几点特征:

1.软、硬技术结合的应用网

目前一般认为物联网就是传感网,给人们生活环境中的物体安装传感器就可以帮助人们将各种需要的物体通过传感器和网络联系在一起,满足人们的需要。从应用来看,目前多数传感器网络可以采用局域网来解决问题,不一定要接入互联网,这也是为什么在很多情况下,它可独立运行的原因。如上海浦东机场的传感器网络,其本身并不接入互联网,却称为物联网的典型案例。从目前技术观点看,物联网与互联网的关系是由可接入互联网的传感器组成的软硬结合的应用网。

2.互联网与传感器是基础

物联网不是一个全新的网络,是网络技术发展出的互联网的应用和扩展,是互联网应用的一部分。从网络和应用技术来看物联网,互联网是物联网的基础。今天的互联网是可包容一切的网络,随着需求和技术的不断成长,将会有更多新的传感器使得物体加入到新的网络中来。传感器、网络技术是物联网的基础。

3.互联网的服务(www.xing528.com)

通俗地说,互联网是指人与人之间通过计算机结成的全球性网络,服务于人与人之间的信息交换。而物联网的主体则是各种各样的物体,通过物体间传递信息,从而达到最终服务于人的目的,物联网是互联网的扩展和补充。互联网好比是人类信息交换的动脉,物联网就是毛细血管,两者相互连通,物联网是互联网服务的有益补充。

4.未来网络技术

物联网、泛在网络、未来的互联网,它们的名字虽然不同,但表达的都是同一个愿景,那就是人类可以随时、随地、使用任何网络、联系任何人或物,达到信息自由交换的目的。物联网需要对物体具有全面感知能力,对信息具有可靠传送和智能处理能力,从而形成一个连接物体与物体的信息网络,即全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的基本特征。“全面感知”是指利用RFID、二维码、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段,随时随地对物体进行信息采集和获取;“可靠传送”是指通过各种通信网络与互联网的融合,将物体接入信息网络,随时随地进行可靠的信息交互和共享;“智能处理”是指利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量的跨地域、跨行业、跨部门的数据和信息进行分析处理,提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的洞察力,实现智能化的决策和控制。

物联网的关键是怎样将“物”与“网”连接起来。早在物联网这个概念被正式提出之前,网络就已经将触角伸到了“物”的层面,如交通警察通过摄像头对车辆进行监控,通过雷达对行驶中的车辆进行车速的测量等,这些都是互联网范畴之内的一些具体应用。还有人们在多年前就已经实现了对物的局域性连网处理,如自动化生产线等。物联网实际上指的是在网络的范围之内,可以实现人与人、人与物以及物与物的互连互通,在方式上,可以是点对点,也可以是点对面或面对点,它们经由互联网,通过适当的平台,可以获取相应的信息或指令,或者传递相应的信息或指令。具备了数据处理能力的传感器,可以根据当前的状况作出判断,从而发出供给或需求信号,而在网络上对这些信号的处理,成为物联网的关键所在。

物联网不仅是对物实现连接和操控,并可通过技术手段的扩张,实现人与物、物与物之间的相融与互动,甚至是交流与沟通。物联网是互联网的一种延伸扩展,物联网的网络特性具有互联网的特点。对物联网来说,通过人与物的一体化,就能够在性能上,对人和物的能力进行进一步的扩展;在网络上,可以增加人与人之间的交流与互动,而伴随着这些交流与互动的增加,如同在人与物的交汇处建立起新的节点平台,使得长尾理论在节点处显示出最高的效用,如在互联网时代,各式各样的大型网站由于汇聚了大量的人气,从而形成了一个个的节点,使得长尾理论的效应得到大幅的提高。

如物联网是传感网的概念,则会使得物联网的外延缩小。因最初人们是把所有物体通过RFID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,其中没有人、物之间的相连、沟通与互动。如果仅仅作为传感网,物在连网之后,只需服从控制中心的指令,而各系统的控制中心则是互相分离的。如果是作为互联网的延伸,则可以将所有在网络内的系统与节点有机地连成一个整体,起到互帮互助的作用。

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