21世纪高新技术论文

考试序列号____论文题目：物联网技术及其应用发展课程名称：21世纪高新技术学院信息工程学院专业班级应用电子技术一班学号3114002589姓名王琛任课教师曹晓国2016年4月28日物联网技术及其应用发展摘要：随着全球经济一体化进程的快速发展和电子技术、网络技术的快速发展，物联网作为新一代信息技术的重要组成部分，具有十分广阔的前景。本文先简单介绍物联网技术的基本概念，然后重点介绍物联网的关键技术—射频识别技术（RFID），最后介绍物联网的应用及其发展。关键字：物联网RFID应用发展一、物联网的基本概念物联网技术的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升，将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用，使人与物智慧对话，创造一个智慧的世界。因为物联网技术的发展几乎涉及到了信息技术的方方面面，是一种聚合性、系统性的创新应用与发展，也因此才被称为是信息产业的第三次革命性创新。物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信（M2M）的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层，是物联网的皮肤和五官识别物体，采集信息。感知层，包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等，主要是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用相似。网络层，是物联网的神经中枢和大脑信息传递和处理。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。应用层，是物联网的“社会分工”与行业需求结合，实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化，这类似于人的社会分工，最终构成人类社会。物联网的支撑技术1.RFID:电子标签属于智能卡的一类，物联网概念是1998年MITAuto-ID中心主任Ashton教授提出来的，RFID技术在物联网中重要起“使能”（Enable)作用。2.传感网：借助于各种传感器，探测和集成包括温度、湿度、压力、速度等物质现象的网络，也是温总理“感知中国”提法的主要依据之一。3.M2M：这个词国外用得较多，侧重于末端设备的互联和集控管理，X-Internet，中国三大通讯营运商在推M2M这个理念。4.两化融合：工业信息化也是物联网产业主要推动力之一，自动化和控制行业是主力，但目前来自这个行业的声音相对较少。二、RFID技术物联网中非常重要的技术是射频识别（RFID）技术。RFID是射频识别（RadioFrequencyIdentification）技术英文缩写，是目前比较先进的一种非接触识别技术。以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的，比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。RFID按应用频率的不同分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(MW)，相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M~960MHz、微波2.4G，5.8G。RFID的基本组成部分：标签(Tag)阅读器(Reader)天线(Antenna)RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(PassiveTag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(ActiveTag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理RFID超高频(UHF)标签因电磁反向散射(Backscatter)特点，对金属(Metal)和液体(Liquid)等环境比较敏感，可导致这种工作频率的被动标签(Passivetag)难以在具有金属表面的物体或液体环境下进行工作，但此类问题随着技术的发展已得到完全解决，例如，韩硕(SONTEC)标签公司即研发出能够在金属或液体环境下进行完好读取应用的被动标签产品，以方便在上述环境或应用情形下部署RFID。三、物联网的应用物联网的价值不是一个可传感的网络，而是必须各个行业参与进来进行应用，不同行业，会有不同的应用，也会有各自不同的要求，这些必须根据行业的特点，进行深入的研究和有价值的开发。这些应用开发不能依靠运营商，也不能仅仅依靠所谓物联网企业，因为运营商和技术企业都无法理解行业的要求和这个行业具体的特点。很大程度上，这是非常难的一步，也是需要时间来等待。需要一个物联网的体系基本形成，需要一些应用形成示范，更多的传统行业感受到物联网的价值，这样才能有更多企业看清楚物联网的意义，看清楚物联网有可能带来的商业价值，也会把自己的应用和业务与物联网结合起来。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。下面我介绍几个具体的例子：1、无线网络与通信技术将得到应用随着3G无线通信技术发展，为仓储配送中心搭建无线网络创造了条件。目前在仓储系统，无线技术已经得到了较多应用。如无线电子标签辅助拣选系统可以省却布线环节，大大方便了系统建设；此外，叉车、拣选车等移动设备移动终端，也采用无线通信技术实时通信，移动计算，以便于实现仓储智能化作业等等。2011年预计无线网络技术和移动通信技术将在仓储物联网领域获得更大应用。2、医疗信息化医疗行业是与人民生活密切相关的行业，江苏移动无锡分公司与无锡市各大医院积极打造的医患通系统，搭建起医患沟通的感知平台，实现了手机预约挂号，较好地促进了“看病难、看病贵”等问题的改善和解决。“手机远程会诊”更极大地拉近了医患距离，无论医生专家出差、度假或远隔一方，借助TD手机，总能方便地“聚在一起”，共享医疗资源。3、智能排污监控截断污染源头无锡移动开发的智能排污监控系统，目前已在太湖周边40余家重点企业投入使用。通过在重点排污监控企业排污口安装无线传感设备，不仅可以实时监测企业排污数据，而且可以远程关闭排污口，防止突发性环境污染事故发生。该系统利用GPRS无线传输通道，集智能排污自动监控装置、水质数据监控装置、水质参数检测仪等设备为一体，实时监控污染防治设施和监控装置的运行状态，自动记录废水排放流量、水质和排放总量等信息，当排污量接近核定排放量限值时，系统即自动报警提示，并自动关闭污水排放阀门。同时，一旦发生外排废水量超标情况，系统立即向监控中心发出报警信号，提醒相关人员及时至现场处理。在系统运行中如遇停电，系统自备电源立即启动，维持系统10天以上的运行，确保已采集数据信息的安全完整。四、物联网的发展物联网有着广阔的发展前景，但目前还仅仅是开始，可以说是方兴未艾。发展物联网一方面要高屋建瓴积极促进，另一方面要保持平和的心态，稳健地发展，切不可急功近利一哄而上。关键是要由应用驱动，重在效益，只要有应用效益就有需求，有需求才能带动物联网的发展。我国作为全球互联网大国，未来将围绕物联网产业链，在政策市场、技术标准、商业应用等方面重点突破，打造全球产业高地。目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。有研究机构预计10年内物联网就可能大规模普及，这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场，其产业要比互联网大30倍物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。EPOSS在《InternetofThingsin2020》报告中分析预测，未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域，2010~2015年物体互联，2015~2020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。美国权威咨询机构FORRESTER预测，到2020年，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30比1，因此，“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。结论：文章通过对物联网一些基本概念、射频识别技术（RFID）及其应用与发展的介绍让读者认识到物联网技术的一些基本知识，初步了解物联网。同时认识到物联网技术的相关应用给我们生活带来了方便，物联网作为一个新兴产业，具有广阔的发展前景。参考文献：(1)《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》(2)期刊论文物联网技术与应用发展的探讨信息通信技术2010.4（3）期刊论文基于RFID技术的物联网应用-硅谷2010(9)(4)赵海霞物联网关键技术分析与发展探讨[J].中国西部科技2010年14期(5)物联网:技术、应用、标准和商业模式2010年7月1日