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物联网作业

1.物联网在家庭领域的应用:

智能家居通过在家庭环境中配置各类传感器和感应器,可以通过远程无线的方式,实现对家庭中的冰箱、空调、微波炉、电灯、电视、电话、窗帘等用品的控制。例如用户在办公室,就可以通过登录智能家居平台,对家庭中的空调、窗帘等进行控制。而家庭中的各类用品,也能够实时探测家庭目前场景(夜晚/白天/有人/无人等),以自动调节自己的工作状态。物联网应用于家庭生活,可以推动数字家庭生活新空间。

2.RFID系统由哪几部分组成,各部分功能是什么?

最基本的RFID系统,由标签(Tag)、阅读器(Reader)及天线(Antenna)三部分组成,实际应用时需与计算机及应用系统相结合。 各部分功能如下:

标签(Tag):由耦合原件及芯片组成,每个标签具有唯一的垫资编码,附着在物体上以标识目标对象。

阅读器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备,可以设计为手持式或固定式。

天线(Antenna):在标签和读取器间传递射频信号。 3.分别阐述什么是物联网、传感网、泛在网? (1)物联网

物联网(The Internet of Things)的概念是在1999年提出的,它的定义是:利用二维码、射频识别(RFID)、各类传感器/敏感器件等技术和设备,使物体与互联网等各类网络相连,获取无处不在的现实世界的信息,实现物与物、物与人之间的信息交互,支持智能的信息化应用,实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合,最终形成统一的智能基础设施。从本质上看,物联网是架构在网络上的一种联网应用和通信的能力。

物联网把新一代IT技术充分运用到各行各业之中,具体地说,就是把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、供水系统、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。 (2)传感网

传感网(Sensor Network)是指“随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的无线网”。现在谈到的传感网,一般是指无线传感器网络,即Wireless Sensor Network(WSN)。

无线传感网由许多功能相同或不同的无线传感器节点组成,每一个传感器节点由数据采集模

块(传感器、A/D转换器)、数据处理和控制模块(微处理器、存储器)、通信模块(无线收发器)和供电模块(电池、DC/AC能量转换器)构成。

其中,数据采集模块主要就是各种各样的传感器,现有传感器的种类非常多,常见到有温度传感器、压力传感器、湿度传感器、震动传感器、位移传感器、角度传感器等。 (3)泛在网

泛在网(Ubiquitous Network)也被称作无所不在的网络。

泛在网将4A作为其主要特征,即可以实现在任何时间(Anytime)、任何地点(Anywhere)、任何人(Anyone)、任何物(Anything)都能方便地通信。因此泛在网内涵上更多的是以人为核心,关注可以随时随地获取各种信息,几乎包含了目前所有的网络概念和研究范畴。 与传统电信网络相比,泛在网至少有3个显著区别:从人和人之间的网络到人和物、物和物之间的网络;从有许可的网络到无许可的网络;从单一的网络到融合的网络。有几类重要的技术,如M2M、传感网、近程通信和RFID的发展支持了泛在网这一应用概念。 4.物联网的体系架构分为那几层,各层的关键技术有哪些? 物联网的体系架构分为3层,即感知层、传送层和应用层。

感知层的关键技术就是传感器技术和短距离传输网络技术,例如RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、视频采集的摄像头、各种传感器、传感和控制技术、短距离无线通信技术以及短距离传输技术组成的无线传感器网等,这些构成了物联网干基层的主要技术,在实现这些技术的过程中,又包括了芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节点供电等细分领域。 传送层的关键技术既包括现有的通信技术,如2G/3G移动通信技术、有线宽带技术、PSTN技术、Wi-Fi通信技术等;也包括终端技术,如实现传感网与通信网结合的网关设备、为各种行业终端提供通信能力的通信模块等。

应用层主要是基于软件技术和计算机技术来实现,该层的关键技术主要是基于软件的各种数据处理技术,此外云计算技术作为海量数据的存储、分析平台,也将是物联网应用层的重要组成部分。应用层是物联网发展的目的,各行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及,也给整个物联网带来利润。

物联网测试

1、分析国内物联网发展的挑战和制约因素有哪些?

物联网的发展潜力和市场巨大,但是需要解决一系列问题,主要包括核心技术、标准规范、产品研发、安全保护等技术方面的问题,以及产业规划、体制机制、协调合作、推广应用等管理方面的问题。

第一,行业标准滞后,各行业标准繁杂。标准是物联网规模发展的前提。物联网涉及的标准比较复杂,包括终端、网络通信、中间件、系统架构、业务规范和安全等。以终端为例,国内做M2M终端的厂家,都有各自的硬件接口及通信协议和软件标准,厂家都是定向开发,成本高而规模小。另外,在网络层,物联网中无数个传感器形成M2M互联后就要涉及互联网、无线通信网(3G)等大网的互联互通问题。还有物联网业务的标准规范问题,比如智能电网的规范、移动支付的标准规范、智能家居的规范等。

第二,改造成本高,社会效益显著而盈利性较弱。例如,根据美国的数据统计,市政改造智能路灯,平均每盏灯投入232美元。适合政府的公共事业,如路灯、交通、环境监控等,现阶段物联网应用成本高是制约发展的重要原因之一。

第三,我国物联网技术还处于低端水平,特别是在芯片、传感器终端、信息处理和应用软件方面。在传感器方面,我国很多的技术相对来说只是做分装方面的工作,核心的技术如芯片方面还是受制于国外,包括射频识别技术、传感网、智能卡、芯片等很多都是依靠进口。技术能力的薄弱,导致我国成本相对较高,成为规模化应用的重要制约要素之一。

在数据处理方面,包括应用开发、业务平台、系统集成、中间件等,各厂商处于生存及发展期,力量薄弱,相对于IBM、SAP、Axeda公司而言在技术实力和专业性方面都有很大差距。为物体智能而开发的嵌入式软件还没有规模化应用。

第四,产业链上下游缺乏清晰共赢的商业模式,也制约着应用的规模化推广。例如,终端未标准化,导致开发成本高,应用开发无法满足用户多样化需求;在系统集成领域,受上游供应商供货时间限制,项目周期长,客户分期付款,需垫付资金,资金压力大。对于运营商而言,物联网收益性较差。

第五,目前的需求主要受政策驱动,来自企业的需求还比较初级。

第六,个别企业有垄断产业链的行为。通过资金实力,垄断产业链上的企业,签订排他性协议,禁止与竞争对手合作,极大制约了产业链的健康发展。

2、物联网的关键技术和体系构架有哪些?

(1)物联网的关键技术

物联网大致有3个层次,从下到上依次是感知层,传送层和应用层。物联网3个层次涉及的关键技术非常多,从感知器到通信网络技术,从嵌入式微处理节点到计算机软件系统,包含了自动控制、通信、计算机等不同领域。

感知层关键技术:传感器技术和短距离传输网络技术。

传送层关键技术:传送层的关键技术既包括现有的通信技术,如2G/3G移动通信技术、有线宽带技术、PSTN技术、Wi-Fi通信技等,也包括终端技术,如实现传感网与通信网结合的网关设备,为各种行业终端提供通信能力的通信模块等。

应用层关键技术:主要是基于软件技术和计算机技术来实现,该层的关键技术主要是基于软件的各种数据处理技术,而且云计算技术也是应用层的组成部分,该层是物联网发展的目的,各行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及,也给整个物联网带来利润。 (2)物联网的体系结构

物联网包括3个层次,从下到上分别为感知层、传送层和应用层。

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