物聯網時代:物聯閘道器鍵技術

物聯網發展的過程是一個逐漸演進的過程,在此過程中必然有一些基礎技術作為支撐,有一些關鍵技術作為物聯網的核心技術,兩者的相互支撐推動者物聯網的發展。

物聯網時代:物聯閘道器鍵技術

1.物聯網的技術基礎

從目前來看,物聯網的基礎技術主要有:射頻識別技術(RFID)、產品電子編碼(EPC)、短距離通訊技術、網際網路等。

(1)射頻識別技術(RFID)

射頻識別技術,是一種自動識別技術,透過無線射頻方式,RFID進行非接觸雙向資料通訊,以對目標進行識別。與傳統的識別方式相比,RFID無須直接接觸、無須光學可見、無須人工干預就可完成資訊的採集與處理,其方便、快捷。

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(2)產品電子編碼

RFID電子標籤是產品電子程式碼EPC的載體,可採用網際網路或者其他資料通訊系統進行資訊的傳送。EPC旨在為每一件物品建立全球的、開放的標識標準,實現全球範圍內對單個物品的跟蹤與追溯,從而有效提高物流的管理水平、降低物流成本。EPC是一個完整複雜的綜合系統。

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(3)短距離通訊技術

短距離通訊技術是構成短距離通訊系統的各種有線或無線通訊技術,主要有線短距離通訊技術包括各種序列、並行匯流排、現場工業匯流排等;短距離無線通訊技術主要包括藍芽、紅外、超寬頻、無線感測網路等技術。短距離無線通訊技術種類較多、應用靈活、組網技術複雜,是物聯網的主要支撐技術之一。(參考資料:《物聯組網技術》)

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(4)網際網路

網際網路是物聯網的重要的基礎技術,是重要的資料通訊技術,它將海量的包括個人計算機在內的各種計算機、資料終端以標準的通訊協議有機地互連在一起,成為資訊傳送、資訊共享、資訊儲存和資訊處理的一個巨大的系統。目前,行動通訊已經進入了5G時代,從3G開始,行動通訊實現了移動互聯,各種智慧移動終端實現了以前網際網路上的計算機功能,從而將網際網路從有線網擴充套件到了無線網範圍,構成了全球性的、可以靈活移動的、能隨時、隨地進行資訊互動、儲存、處理的網際網路,即移動網際網路。

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2.物聯網的關鍵技術

物聯網的關鍵技術是在物聯網技術基礎上的進一步擴充套件與深化,是支撐其發展的關鍵。物聯網的關鍵技術主要有:RFID與EPC技術、感知控制技術、無線網路技術、中介軟體技術和智慧處理技術等。

(1)感知控制技術

感知是應用感測器採集“物”的資訊,控制器是按照資訊處理與應用系統的決策對“物”進行控制。感測器涉及非電量的資訊獲取、將非電量資訊轉換為電量資訊,以及對電量資訊的處理傳輸等方面,與材料、機械製造、微電子、資訊處理、通訊等技術密切相關,是多種技術的綜合。控制主要是應用決策資訊改變“物”的某一運動狀態,它涉及測量與執行等多個方面。

由於感知控制器一般用在環境狀況不佳的地方,如何保障它的可靠性、永續性是設計、製造感知控制器的關鍵,另外感知控制器如部署在無人的惡劣環境中,還要考慮他的電能攻擊的有效性和持續性,以儘量提高其生命週期。

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(2)無線網路技術

無線網路技術主要包括短距離無線網路技術、基於IEEE802。11系列的無線物聯網技術、移動通訊技術,以及其他無線網路技術。短距離無線網路技術主要包括無線感測網、藍芽等技術。尤其是無線感測網,由於其節點的通訊距離有限、攜帶的電能有限,因此長距離的通訊需要多個節點透過組網技術來實現,因此,如何在有限的電能與有限的通訊距離約束的條件下持久的工作,是無線感測網路的關鍵技術。

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(3)中介軟體技術

在物聯網中的感知控制層存在著大量的硬體介面不同、軟體介面不同的感知感測器,他們要接入到傳輸網路並與資訊處理與應用系統互動,必須採用相同的軟硬體介面,但目前沒有統一的標準規範,因此需要一箇中間件來完成。

(4)智慧處理技術

在物聯網中,感知層獲得了海量的資訊,這些資訊只有透過處理才能為人們提供某一領域的服務。就像網際網路中的搜尋殷勤一樣,當人們輸入關鍵字後,殷勤就將給出與關鍵字相關的資訊,但這需要人的參與,對引擎給出的資訊做進一步處理。然而資訊是海量的,人們無法對海量的資訊做出進一步的處理,如何從這些資訊中獲得人們所需要的資訊呢?這就需要智慧處理技術了。另外,人們在獲得資訊服務的同時,也需要獲得某種決策服務,如在智慧交通服務中,系統可根據交通情況為人們規劃一條合理的道路。決策服務也需要智慧處理,以提供高效服務。可以說,物聯網的最終目標之一就是讓機器替人思考。

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