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DCNDCN物联网解决方案物联网解决方案2011-12物联网（物联网（IOTIOT）的定义）的定义广义的物联网涵义广义的物联网涵义利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地点的连接（anything、anytime、anywhere），从而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。物联网（物联网（IOTIOT）提出的背景）提出的背景十五年周期定律十五年周期定律IBM前首席执行官郭士纳提出一个重要的观点：计算模式每隔15年发生一次变革。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。物联网（物联网（IOTIOT）的特征）的特征全面感知全面感知可靠传输可靠传输智能处理智能处理感知传输智能利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。通过网络将感知的各种信息进行实时传送。利用计算机技术，及时地对海量的数据进行信息控制，真正达到了人与物的沟通、物与物的沟通。IOTIOT基本理论模型基本理论模型智能卡条形码二维码GPS传感器技术网关设备近距离通信因特网跟踪定位高速数据网络物联网的体系架构物联网的体系架构物联网核心技术一：物联网核心技术一：RFIDRFID物联网核心技术：物联网核心技术：RFIDRFID应用领域应用领域物联网核心技术二：物联网核心技术二：WSNWSN物联网核心技术二：物联网核心技术二：WSNWSN通信通信WSN在无线通信框架中的位置物联网核心技术二：物联网核心技术二：WSNWSN体系结构体系结构WSN体系结构：平面拓扑结构WSN体系结构：逻辑分层结构物联网核心技术二：物联网核心技术二：WSNWSN体系结构体系结构传感器节点体系结构传感器网络协议栈物联网核心技术二：物联网核心技术二：WSNWSN的特征的特征物联网核心技术物联网核心技术RFIDRFID和和WSNWSN融合融合RFID侧重于识别，能够实现对目标的标识和管理，同事RFID系统具有读写距离有限、抗干扰性差、实现成本较高的不足；WSN侧重于组网，实现数据的传递，具有部署简单，实现成本低廉等优点，但一般WSN并不具有节点标识功能。RFID与WSN的结合存在很大的契机。RFID与WSN可以在两个不同的层面进行融合：物联网架构下RFID与WSN的融合，传感器网络架构下RFID与WSN的融合。物联网架构下RFID与WSN的融合传感器网络架构下RFID与WSN的融合：智能节点物联网核心技术物联网核心技术RFIDRFID和和WSNWSN融合融合物联网核心技术之物联网核心技术之WSNWSN与现有互联网融合与现有互联网融合21物联网管理平台移动POS金融供应链智能运输工业自动化智能建筑消防公共安全环境保护气象数字化医疗遥感勘测军事农业林业水务电力煤炭石化物流、零售、自动服务设备、安全、节能生产、安全、防灾、水电油气防火、勘察、报警污染检测、报警水质、水量、污染、安全大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪抄表、监控、节能设备、临床、辅助诊断、病程险情、油井、运输、管线联动、消防栓、定位、调度照明、信号、应急、灾害、识别大地勘测、森林、地震、海洋侦查、监控、定位、评估降水、防洪、远程设备交易、订单、跟踪、识别通风、瓦斯、救灾定位库存、车队、监控、导航、识别、货物电子支付、实时信息物联网应用频谱物联网应用频谱物联网目前面临的五个主要技术问题物联网目前面临的五个主要技术问题（1）技术标准问题世界各国存在不同的标准。中国信息技术标准化技术委员会于2006年成立了无线传感器网络标准项目组。2009年9月，传感器网络标准工作组正式成立了PG1(国际标准化)、PG2(标准体系与系统架构)、PG3(通信与信息交互)、PG4(协同信息处理)、PG5(标识)、PG6(安全)、PG7(接口)和PG8(电力行业应用调研)等8个专项组，开展具体的国家标准的制定工作。（2）安全问题信息采集频繁，其数据安全也必须重点考虑。（3）协议问题物联网是互联网的延伸，在物联网核心层面是基于TCP/IP，但在接入层面，协议类别五花八门，GPRS/CDMA、短信、传感器、有线等多种通道，物联网需要一个统一的协议栈。（4）IP地址问题每个物品都需要在物联网中被寻址，就需要一个地址。物联网需要更多的IP地址，IPv4资源即将耗尽，那就需要IPv6来支撑。IPv4向IPv6过渡是一个漫长的过程，因此物联网一旦使用IPv6地址，就必然会存在与IPv4的兼容性问题。（5）终端问题物联网终端除具有本身功能外还拥有传感器和网络接入等功能，且不同行业需求千差万别，如何满足终端产品的多样化需求，对运营商来说是一大挑战。物联网与物联网与IPv6IPv6无线传感网无线传感网--DCNDCN进行时进行时•物联网的核心技术：Internet(IPv6)+RFID+(无线)传感网ÆIPv6无线传感网(6LoWPAN)，一种最有发展潜力的传感网形式物联网无线传感网(WSN)无线传感网(WSN)802.15.4WPAN无线个域网802.15.4WPAN无线个域网ZigBee6LoWPANRFIDRFIDInternet(IPv6)Internet(IPv6)什么是什么是6LoWPAN?6LoWPAN?•6LoWPAN=IPv6overLowpowerWPAN，“IPv6over低功耗无线个域网”。6LoWPAN是IETFRFC4919/4944定义的正式学名。•通常所说的“IPv6无线传感网”，即是指6LoWPANIETF于2004年11月正式成立了6LoWPAN工作组，制订基于IPv6的低速无线个域网标准。目前协议的主体部分已经正式成为RFC标准。6LoWPAN6LoWPAN的核心目标是什么的核心目标是什么??•将Internet扩展到传感网领域，并且是使用IPv6，而不再考虑IPv4。•或者站在传感网的角度讲，是将IPv6技术引入到无线传感网络，开发一种新的传感器网络(v.s.ZigBee)。传感网内部节点传感网与Internet互联的边界路由器（也称为6LoWPAN网关）互联网/传统IP网络基于IPv6的传感子网(6LoWPAN子网)基于IPv6的传感子网(6LoWPAN子网)基于IPv6的传感子网(6LoWPAN子网)基于IPv6的传感子网(6LoWPAN子网)ETH有线接入WiFi无线接入卫星或蜂窝无线接入6LoWPAN6LoWPAN的网络结构的网络结构•IPv6传感网的基本结构6LoWPAN网关(边界路由器)6LoWPAN子网26LoWPAN子网1IP网络6LoWPAN网管服务器运行IPv6的应用主机运行IPv6的移动应用设备主机与传感器的数据通路主机与网管服务器的访问通路网管服务器对6LoWPAN子网的管理通路神州数码神州数码IPv6IPv6无线传感网产品无线传感网产品–无线网关：是6LoWPAN无线传感网与局域网或Internet之间的桥梁设备。–如果接入LAN则使用Ethernet或WiFi,如果需要远程接入的使用2.5G/3G蜂窝无线方式6LoWPAN无线传感网的核心网络设备–无线路由器6LoWPAN无线传感网终端节点模块/设备6LoWPAN接入Internet的设备6LoWPAN无线网关6LoWPAN室内微型无线路由器6LoWPAN室外无线远距离中继路由器6LoWPAN室外太阳能供电微型电无线路由器6LoWPAN嵌入式无线收发模块6LoWPAN通用无线DTU设备6LoWPAN管理中心服务器用于在本地对远程无线传感网进行统一管理/认证的服务器设备-销售给无线应用终端产品(传感器或控制设备)开发商使用的无线收发模块或设备，与上述的无线路由一起组成IPv6无线传感网-模块方式为非独立产品，需要嵌入到应用节点设备中-DTU方式的是独立的通用设备–无线路由器:提供组建较大规模无线传感网络的关键网络设备，属于独立、应用无关的通用网络设备室内应用型室外应用型–无线节点产品IPv6网络IPv6网络DCNDCN物联网应用示例：林业领域应用物联网应用示例：林业领域应用森林火情监测/报警土壤监测风速/温湿度/CO2浓度监测后台可视化系统DCNDCN物联网应用示例物联网应用示例::智能互联大楼智能互联大楼––节能减排节能减排无线控制/传感接点6LoWPAN微型无线路由器无线人体红外传感器(实时检测会议室是否有人在场，大楼能耗管理/控制中心利用网络技术实时采集大楼里的人员在场、房间温湿度、电力消耗等数据，统一传输到控制中心进行实时分析，并按造相应的控制策略实时、自动控制照明、空调、通风取暖等能耗设备的开关，以便最优化地利用能源。无线灯控开关无线空调开关室内无线温/湿度传感器6LoWPAN无线网关大楼局域网智能互联大楼信息采集器ETHETH实时数据采集实时自动控制控制策略制定/管理RS-232接口RS-485总线接口CAN总线接口通用I/O输入通用I/O控制输出继电器控制输出利用各种不同的行业开放体系协议来与建筑系统通信。将相关数据转换成标准的格式，然后连接到各种应用系统、公用系统、企业管理系统以及云服务系统上后台系统DCNDCN物联网演示：物联网演示：DCNDCN研发中心布设示意图研发中心布设示意图N协调器路由器传感器电梯楼梯会议室机房硬件部测试部厕所WEBWEB方式实时状态监测方式实时状态监测使用使用UDPUDP协议控制远程节点协议控制远程节点z通过61616端口可以获取远程节点的温度、湿度和光照等信息C:\nc6-u2002:db8:1e1:1:8000:ff:fe00:161616enterTenterT22.5HenterH50向R1的UDP61618端口，发送S命令(后跟服务器地址)；设置好后，传感器节点向该服务器地址，周期性汇报传感数据向R1的UDP61616端口，发送T命令（temperature），返回温度值22.5℃z通过61618端口可以唤醒节点、设置远程服务器地址等信息C:\nc6-u2002:db8:1e1:1:8000:ff:fe00:161618enterSbbbb:0000:0000:0000:919c:8708:df53:0ca6enterOKwawake物联网物联网--DCNDCN与高校与高校•DCN高校物联网解决方案–物联网理论教材体系–物联网专业实验课程体系–物联网人才培养–物联网培训技术认证系列–物联网校企合作、联合研究、联合申请国家项目–配合人社部、工信部即将推出的物联网管理员国家职业标准认证–与相关单位、学校联合举办物联网实验大赛。。物联网专业课程建议物联网专业课程建议单片机与应用原理传感器原理RFID原理与应用二维码原理与应用ZigBee技术与应用嵌入式开发光电检测技术控制技术感知传感课程感知传感课程物联网应用开发系统工程软件工程数据库原理数字图像处理多媒体技术人工智能应用开发课程应用开发课程通信原理计算机网络技术无线网络技术无线网络安全技术互联网协议开发传输网络课程传输网络课程教师机文件服务器/考试管理系统校园网网络实验室统一管理平台LMNetCollege实验室中心交换机DCRS-9800LinkMangerLinkMangerNetCollegeNetCollegeLinkMangerLinkMangerNetCollegeNetCollegeLinkMangerLinkMangerNetCollegeNetCollegeDCFW1800DCNDCN物联网实验室拓扑物联网实验室拓扑IPv6实验组无线网络实验组ZigBee实验组无线传感网实验组RFID实验组二维码实验组安全试验组综合应用实验组物联网物联网--DCNDCN与学校联合开发与学校联合开发•DCN愿与高校、高职学校合作进行物联网项目联合研发、联合国家资金项目申请–国家项目申请发改委、工信部、科技部–按照学校关注领域联合开发，如物流、食品安全、智能建筑、智慧校园。。。