A. 無線感測器網路的無線感測器網路研究趨勢
經過十幾年的發展,無線感測器網路積累了大量的研究成果,在這十幾年研究中,主要以學術界為主,大多是私有的針對特定場景的協議,難以進行大規模應用推廣。這幾年無線感測器網路或者物聯網受到產業界的高度重視,為實現不同企業產品的互聯互通,標准化被提上日程。目前許多標准化組織參與到物聯網、無線感測器網路標準的制定,如Zigbee、Z-WAVE、6Lowpan、ISA100.11a、IEEE802.15.4等,並且日益成熟,相關產品日益豐富,物聯網產業雛形基本成形。
基於標准化的協議進行研發成為不可阻擋的技術趨勢,已經成為行業共識。目前IETF制定的6Lowpan標准體系,是符合IPv6技術的專門為物聯網定製的無線自組網體系,包括802.15.4物理層和MAC層、6Lowpan適配層、IPv6、Roll RPL組網路由協議、CoAP應用層協議,該技術標准具有開放、免費、與互聯網無縫集成、海量地址空間等優勢,最可能成為物聯網、無線感測器網路技術的事實標准,是該領域的發展趨勢。
《無線感測器網路》作為國內最早的研究書籍,對該領域的各個方面進行綜述和介紹,是很好的入門資料。然而近幾年,該領域技術的快速發展,出現了一些新的技術與相關書籍,形成新的研究趨勢,值得關注和進一步研究,相關研究如下:
IPSO 6Lowpan技術白皮書
類似相關書籍《6LoWPAN: The Wireless Embedded Internet 》
類似相關書籍《Interconnecting Smart Objects with IP》
B. 目前無線感測器網路與物聯網研究中面臨哪些挑戰
無線感測器網路由於在物聯網中擔當鏈接傳統網路重任,安全問題尤其突出。文章以無線感測器網路的結構、特徵為基礎,分析了物聯網所面臨的安全挑戰,並研究了其中的關鍵
C. 物聯網概論的內容提要
本書通過梳理物聯網這個概念下所包含的內容,在物聯網全局思想的基礎上對感知層、網路層、應用層系統講解,覆蓋了物聯網背景、架構、核心技術、應用等基本框架,形成了理論和實例、技術和應用、學術和產業相結合的物聯網知識體系。本書共有10章,包括緒論、物聯網體系架構、射頻識別系統、感測器與無線感測網、物聯網通信、物聯網網路服務、物聯網中間件、物聯網安全機制、智慧地球與物聯網應用等內容。本書蘊涵了物聯網所覆蓋的知識背景,整合了由局部知識構架物聯網系統的思路,涵蓋了物聯網的關鍵技術,建立了從原理到標準的知識體系,前瞻了物聯網的應用價值,是物聯網通識教材。
本書適合作為高等學校物聯網工程、電子、通信、計算機、自動控制等專業物聯網課程的教材,也可作為物聯網及相關行業科研、教學和管理人員的參考書。
D. 求關於物聯網的論文。2000字以上
首先介紹物聯網的概念,參考EPOSS的《Internet of Things in 2020》;之後看看物聯網相關演講、報告(近來物聯網會議較多,講演資料也較多),總結分析,前期入手盡量少談物聯網關鍵技術;接著談談物聯網的應用(參考《物聯網「十二五」規劃》),最好談談物聯網的前景及展望。
E. 物聯網導論論文
淺析物聯網在智能家居中的應用
摘要:眾所周知, 物聯網是新一代信息技術的重要組成部分, 在當今社會以及未來社會
發揮著巨大的作用,而且其應用方面也越來越廣闊。雖然當前的物聯網技術還不是很成熟,
但是在某些領域方面的研究還是比較靠前的, 比如家居方面。 所以本次選取了物聯網在智能
家居中的應用這一話題。 在論文中, 會首先介紹物聯網的相關內容, 包括對物聯網的認識以
及物聯網的作用, 然後介紹物聯網是如何在智能家居中應用的還有目前大家對智能家居的評
價,最後我們會展望一下智能家居的未來發展狀況以及目前我們可以做的一些相應改變。
關鍵詞:物聯網、技術框架、智能家居、發展前景
一 、 對 物 聯 網 的 認 識
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分, 是一個基於互聯網、 傳統電信網等信息承載
體,讓所有能夠被獨立定址的普通物理對象實現互聯互通的網路。它具有普通對象設備化、
自治終端互聯化和普適服務智能化 3 個重要特徵。其英文名稱是「 The Internet of things 」。
由此,顧名思義, 「物聯網就是物物相連的互聯網」。這有兩層意思:第一,物聯網的核心
和基礎仍然是互聯網, 是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網路; 第二,其用戶端延伸和擴展
到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯網的定義是通過射頻識別
(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、等信息感測設備,按約定的協議,把任何物品與
互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管
理的一種網路。
從技術架構上來看, 物聯網分為三層:感知層、網路層和應用層。 感知層由各種感測器
以及感測器網關構成, 感知層的作用相當於人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢, 它是物聯網識
別物體、採集信息的來源,其主要功能是識別物體,採集信息。網路層由各種私有網路、互
聯網、有線和無線通信網、 網路管理系統和雲計算平台等組成, 相當於人的神經中樞和大腦,
負責傳遞和處理感知層獲取的信息。 應用層是物聯網和用戶(包括人、 組織和其他系統)的
介面,它與行業需求結合,實現物聯網的智能應用。
同時我們也應該注意到在物聯網應用中有三項關鍵技術:
1、感測器技術,這也是計算機應用中的關鍵技術。大家都知道,到目前為止絕大部分
計算機處理的都是數字信號。 自從有計算機以來就需要感測器把模擬信號轉換成數字信號計
算機才能處理。
2、RFID 標簽也是一種感測器技術, RFID 技術是融合了無線射頻技術和嵌入式技術為
一體的綜合技術, RFID 在自動識別、物品物流管理有著廣闊的應用前景。
3、嵌入式系統技術是綜合了計算機軟硬體、感測器技術、集成電路技術、電子應用技
術為一體的復雜技術。 如果把物聯網用人體做一個簡單比喻, 感測器相當於人的眼睛、 鼻子、
皮膚等感官, 網路就是神經系統用來傳遞信息, 嵌入式系統則是人的大腦, 在接收到信息後
要進行分類處理。
二 、 物 聯 網 的 作 用
從上文我們對物聯網的認識, 物聯網可以實現物物相通。 但是除此之外, 物聯網還有其
他的作用:
1、除了實現人與人之間的相互交換信息和通信之外,還可以實現人與物、物與物之間
進行信息交換和通信。當然,這里人還是主體。因為,物與物之間進行信息交換和通信的目
的,還是要為人服務、為人所用。
2、除了實現信息的交換與通信的目的,還可以通過安裝信息感測設備,如射頻識別裝
置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等,將所有的物品都與網路連接在一起,方便
識別和管理。
由以上我們可以總結對物聯網的一個大概認識: 物聯網是一項利用感測器的連接來實現
物物相通的網路, 在這個網路之中可以實現信息的交換與分析; 同時在這個網路中還能實現
對物體的智能控制,以此來滿足對大眾的相應需求。
三 、 物 聯 網 在 智 能 家 居 中 應 用 情 況 分 析
4.1 對智能家居的相關認識
智能家居, 或稱智能住宅。首先,它需要在一個家庭中建立一個通訊網路, 為家庭信息
提供必要的通路, 在家庭網路操作系統的控制下, 通過相應的硬體和執行機構, 實現對連入
家庭網路的所有家電和設備的控制和監測; 其次,它們都要通過一定的媒介, 構成與外界的
通訊通道, 以實現與家庭以外的世界溝通信息,滿足遠程式控制制、監測和交換信息的需求,其
最終目的都是滿足人們在家庭中對安全、舒適、方便地工作和生活的需求。
4.2 智能家居的主要功能
(1)安全防護及消防報警自動化
安全防護及消防報警自動化是智能家居的最基本的一項功能, 由於人們對自身及財產的
安全更加重視,選擇智能化家居的一個基本出發點是家庭保安和災害報警自動化。
(2)家電設施智能化
家電設施智能化是智能家居的一個重要組成部分。 智能家居的一個顯著特點就是它能根
據住戶的要求對家電和家用電氣設施靈活方便地實現智能控制, 更大程度地把住戶從家務勞
動中解放出來。隨著社會的發展和技術的進步,家電設施智能化還會出現更多更新的應用。
(3)物業管理自動化
通過與小區智能系統聯網,住戶可對用水、用電、用氣以及電話、網路等的使用情況進
行監視。 一是實現各種費用的自動計量, 減少物業管理工作量; 二是方便用戶對費用進行自
我控制, 避免費用嚴重超支; 三是可及時發現並避免電話或其他資源被盜用。 物業管理自動
化是小區智能化的一種標志。
(4)信息和通訊自動化
一般的通訊自動化只是通過電話實現簡單的電話自動錄音、 傳真自動接收或回復; 而通
訊智能化可將家中異常情況通過電話自動撥打 110、119 報警電話或主人的辦公電話、手機
等通訊工具。 智能家居的通訊信息自動化的內容將更加廣泛。 如將住戶的個人電腦連入局域
網、互聯網,充分利用計算機網路資源,實現從社區信息服務、物業管理服務、網上資料查
詢、網上商務等各種互聯網功能。在條件具備的情況下,還可實現遠程醫療、遠程教學、咨
詢預約等功能。
(5)各種設備之間的協同工作
智能家居系統可以提供更豐富的系統關聯功能。 例如,當您准備看電視時, 客廳燈光自
動調到您喜歡的亮度 (通過調光控制模塊實現) 、窗簾自動拉上 (通過窗簾控制模塊實現) 、
電視機打開並調整到您最喜歡的頻道,等等。
(6)環境與節能
智能家居能監視室內的溫度、 濕度、 亮度等環境狀態值, 並根據住戶的習慣進行調節控
制,它在一定程度上既能使生活空間更加舒適,又能節約能源。不僅如此, 通過對家電的智
能控制還可實現對水、煤氣等資源的節約。
4.3 智能家居的組成
學術界對智能家居的組成沒有定論, 綜合各種觀點, 一個完整的智能家居系統除了具有
各種功能的信息電器外,還必須包括以下幾個模塊:
(1)信息處理模塊
為了使相互獨立的信息家電可以實現信息共享與協同工作, 智能家居系統中必須具有專
門的信息處理模塊。 它的功能主要是收集家庭中各個家電的工作狀態和服務請求, 對各種數
據進行實時處理,並將結果送入功能驅動模塊。
(2)通信模塊
如果說信息處理模塊是智能家居系統的大腦,那麼通信模塊就是實現信息傳導的神經。
根據家庭組網的特點,通信模塊常利用已有的布線(如電力載波),或者採用無線傳輸(如
藍牙、 紅外)等。 由於不同的信息電器對傳輸時的帶寬要求不同,實際中的通信模塊常採用
多種方式混合組網。
(3)功能驅動模塊
功能驅動模塊是信息流入、 流出各個信息電器的介面。 由於各個電器生產廠商的產品在
功能和實現上都有很大的不同, 所以必須通過功能驅動模塊將信息處理模塊的指令翻譯成電
器可以執行的電平信號, 以及將電器的各種狀態信息轉換成信息處理模塊可以理解的二進制
信息。
(4)外界信息介面模塊
該模塊可以看成是一個家庭通向外界(如 Internet)的網關。它在家庭內部各種電器信
息共享的基礎上,進一步實現了基於 Internet 的資源共享,從而更進一步實現了共享的深度
和廣度, 也將是未來智能家居系統發展的熱點。 由於家庭內部網路通常不使用 TCP/IP 協議,
所以外界的信息介面模塊中最基本的功能就是從 TCP/IP 協議到各種家庭內部網路協議的轉
換。
四 、 智 能 家 居 的 缺 陷
市場經濟具有自發性和盲目性, 這兩種特性一方面造成了智能家居行業的迅速壯大, 另
一方面也為孕育了某此缺陷。 對於新事物而言, 其優勢往往顯而易見的, 而缺陷則是隱形的。
站在行業發展的高度來看,這些隱身在興盛背後的缺陷將會嚴重阻礙整個行業的未來發展。
目前智能家居行業的缺陷主要可以概括為「弱智」和「復雜」兩點。
1、所謂的「弱智」是指不夠智能。智能家居除了設備本身具有計算、判斷能力之外,
還需要各設備之間的聯動來實現智能。 聯動性上正是當前智能家居行業的短板, 其原因在於
我們智能家居系統的功能不全。 而大部分品牌往往只能實現安防報警、 可視對講、 智能照明
等三、 四個功能,可互相組合派生的功能甚少,更談不上什麼聯動了, 因此其智能程度大遭
消減。
2、復雜主要體現產品布線復雜,配置復雜,操作復雜這三點。現在有許多智能家居系
統組網是基於匯流排技術的, 不可避免的帶來了繁復的布線問題, 增加了施工成本。 部分智能
家居系統, 缺乏軟體支撐,配置起來其過程十分復雜,基本只有專業人員才能完成。操作復
雜,主要表現為產品設計不夠人性化,界面太多,雜亂無章,甚至沒有界面,為用戶帶來了
很大的記憶量。
五 、 物 聯 網 的 發 展 前 景
盡管目前物聯網在智能家居行業還有很多需要改進的地方, 但這並不影響我們對物聯網
的展望,以後的物聯網發展趨勢應該有以下幾點:
1、無線控制不斷深化:比如在智能家居這一應用方面,業內人士認為,未來, WiFi 無
線網路傳輸技術和 Zigbee 無線技術會在家庭中得到更廣泛的應用。 用戶通過 Zigbee 遙控器,
可以對連接在家庭網路上的家用電器使用狀況進行查詢, 並對其進行無線遙控。 用戶在使用
時,不再局限於傳統的智能終端設備,家中的電視、電腦、手機等顯示設備都可以作為控制
終端。因此,在智能家居系統中加入無線和遠程式控制制技術,將更好地發揮智能家居的功能,
為用戶帶來便捷生活體驗。 我們相信, 未來的物聯網應用方面會通過技術改進, 繼續深化無
線智能控制技術,以此來滿足更多消費者的需求。
2、網路功能強勢凸顯:一直以來,網路化是物聯網的主要發展趨勢。通過互聯網,人
們可以將智能家居系統中的視頻監控與手機有效結合起來, 一旦有小偷進入家中, 報警信號
即可迅速通過網路, 傳送到小區安防中心、 地區報警中心及用戶手機上。 各報警中心和用戶
可以立即調入視頻圖像, 保證在第一時間有效地監看到小偷的面貌, 確保日後調查取證。 同
時我們還可以利用智能交通系統將交通中出現的任何相關問題及時反應到交警值班處, 以此
來提高辦事效率。
3、智能控制內容逐步擴大:物聯網通過智能化手段,使得人們生活體驗變得更加的方
便、舒適。 針對目前物聯網的一些應用方面的缺陷, 可以想像在未來的社會我們必定要克服
當前出現的智能不能完全實現智能、過於復雜等缺陷。
總體來說, 物聯網是一個新興的但是卻是一個很有用處的行業, 它在當今社會以及未來
社會都會對人們的生活帶來翻天覆地的改變。 雖說目前的物聯網在各個領域都有所運用, 尤
其是在智能家居領域已經有了比較好的發展,但是我們也應該看到目前所出現的一些問題,
我們只有解決好目前物聯網在一些領域的應用中所出現的缺陷, 這樣才能讓物聯網更好的為
我們服務,使得我們的生活變得更加方便、舒適。
F. 無線感測器網路與互聯網的區別主要體現在哪些方面
無線感測器網路與互聯網的區別主要體現在包含層次和識別方式上的不同。
無線感測器網路(Wireless Sensor Networks, WSN)是一種分布式感測網路,它的末梢是可以感知和檢查外部世界的感測器。WSN中的感測器通過無線方式通信,因此網路設置靈活,設備位置可以隨時更改,還可以跟互聯網進行有線或無線方式的連接。
互聯網是利用局部網路或互聯網等通信技術把感測器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯在一起,形成人與物、物與物相聯,實現信息化、遠程管理控制和智能化的網路。
無線感測器網路(Wireless Sensor Networks, WSN)是一種分布式感測網路,由大量的靜止或移動的感測器以自組織和多跳的方式構成的無線網路。
以協作地感知、採集、處理和傳輸網路覆蓋地理區域內被感知對象的信息,並最終把這些信息發送給網路的所有者。感測器、感知對象和觀察者構成了無線感測器網路的三個要素。
無線感測器網路所具有的眾多類型的感測器,可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、雜訊、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環境中多種多樣的現象。
G. 有誰能舉例說明物聯網中的無線感測器網路嗎
舉例1:軍事通信
在現代化戰場上,由於沒有基站等基礎設施可以利用,需要藉助無線感測器網路進行信息交換。無線感測器網路具有密集型、隨機分布等特點,非常適合應用在惡劣的戰場環境,能夠監測敵軍區域內的兵力、裝備等情況,能夠定位目標、監測核攻擊和生物化學攻擊等。無線感測器網路為未來的現代化戰爭設計了一個戰場指揮系統,該系統能夠集監視、偵查、定位、計算、智能、通信、控制和命令於一體,因而受到軍事發達國家的普遍重視。
舉例2:醫療監控
在醫療監控方面,無線感測器網路可以實現對人體生理數據的無線監控、對醫護人員和患者的追蹤、對葯品和醫療設備的監測等。美國英特爾公司目前正在研製家庭護理的無線感測器網路系統,作為美國「應對老齡化社會技術項目」的一項重要內容,無線感測器網路通過在鞋、傢具、家用電器等物體中嵌入半導體感測器,可以幫助老齡人士、阿爾茨海默氏病患者以及殘障人士接受護理,這樣可以減輕護理人員的負擔。