物联网(IOT)

物联网（IOT）物联网的定义Auto-ID对其的定义：物联网就是把所有物品通过RFID和条码等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。其实质就是将RFID技术与互联网相结合加以应用。（1999）ITU对其的定义：物联网主要解决物品到物品，人到物品，人到人之间的互联。（2005）物联网的发展朦胧中的物联网（1995年）物联网溯源（1999年）物联网重现江湖（2005年）热潮涌来物联网（2009年）CPU66~100MHz的486处理器内存4~8M硬盘540MB显卡ISA/VESA接口的VGA光驱1X/2XCD-ROM显示器14寸CRT(隔行或逐行）声卡8/16位兼容声卡其他流行设备VCD解压卡朦胧中的物联网（1995年）你不会忘记带走你遗留在办公室或教室里的网络连接用品，它将不仅仅是你随身携带的一个小物件，或是你购买的一个用具，而且是你进入一个新的、媒介生活方式的通行证。------比尔·盖茨《未来之路》表：1995年电脑配置CPUIntelCore2DuoE6550(盒）主板微星P35Neo2-FR内存威刚ADATA1GBDDR2800(红色威龙）硬盘希捷160G7200.108M(并口/5年盒）显卡七彩虹镭风2600XT-GD3CF白金版光驱先锋DVD-227表：2005年主流计算机配置1、电脑配置水平有了大幅提高物联网重现江湖（2005年）2、无线传感器的应用日趋普及3、互联网的大众化4、信息技术与通信技术的进步物联网与因特网终端的多样化感知的自动化智能化物联网与因特网、传感网之间的关系？物联网物EPC编码技术信息采集信息处理应用系统M2M标识技术条码RFID服务支撑平台中间件云计算安全技术信息传输解析技术下一代承载网IPv4、IPv6信息开放平台承载网、泛在网互联网人TCP/IP异构网融合信息服务信息采集组网技术传感设备传感网物联网、互联网及传感网三者之间的关系物联网应用应用层网络层感知层信息处理信息传输信息采集供应链管理智能交通工业控制智能家居供应链管理“云计算”平台服务支撑平台信息开放平台物联网应用支撑子层下一代承载网M2M无线接入移动通信网互联网异构网融合资源与存储管理专用网络远程控制移动信网、广电网、互联网和其他专网远距离与近距离数据传输技术自组织组网技术协同信息处理技术信息采集中间件技术组网与协同信息处理传感器多媒体信息RFID一维/二维条码信息采集编码技术标识技术解析技术信息服务安全技术中间件技术公共技术传输层与信息采集层互通物联网架构通信机公共数据网络工作站工作站交换机近距离FRID读写器中距离FRID读写器远距离FRID读写器工作站服务器路由器通信机公共数据网络工作站交换机近距离FRID读写器中距离FRID读写器远距离FRID读写器工作站服务器路由器工作站通信机工作站交换机近距离FRID读写器中距离FRID读写器远距离FRID读写器工作站服务器路由器通信机工作站交换机近距离FRID读写器中距离FRID读写器远距离FRID读写器工作站服务器路由器路由器生产企业商业零售企业物流企业生产企业物联网拓扑结构图IOT-NS读写器IOT-MW标签RFID码物品信息RFID码URIRFID码编码射频识别物联网中间件名称解析服务信息发布服务物联网结构示意图IOT-IS物联网信息发布系统组成示意图客户端模块信息服务器SOAP服务管理应用程序数据库PML文档HTML文档数据查询模块数据存储模块应答查询数据存储物联网识别----RFID什么是RFID?到底什么是RFID？RFID(RadioFrequencyIdentification)即射频识别技术，也称电子标签技术，是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触可双向数据通信，对目标对象加以识别并获取相关数据。兴起于20世纪90年代。最早应用于第二次世界大战。RFID技术包含无线通信、芯片设计制造、系统集成、信息安全等高新技术领域。美国前列，欧洲紧随，日本和韩国高度重视，中国项目少但逐渐重视在物联网的构架中，RFID在感知层和网络层扮演者重要的角色。RFID系统组成：框图第一部分第二部分第三部分系统组成：第一部分是RFID电子标签有源标签和无源标签，通过是否有电池来区分射频模块通过内置天线完成与RFID读写器之间的射频通信。控制模块内有存储器，存储着标签内所有信息，部分信息可以可以通过与RFID读写器的数据交换来进行实时的修改系统组成：第二部分是RFID读写器通过射频模块发送射频信号读写模块连接射频模块，把射频模块中得到的数据信息进行读取或改写其他硬件设备：电源给读写器或无源标签供电，时钟确定同步信息系统组成：第三部分是中央信息系统中央信息系统是对识别到的信息进行管理，分析及传输的计算机平台。一般包含一个数据库，存储着所有RFID电子标签的数据信息中央信息系统通过读写器对电子标签的信息进行读取或改写一般与互联网或专网相连，实现数据信息共享基本工作原理？电子标签哇塞，我被激活了中央信息系统读写器RFID系统基本工作原理RFID系统的工作流程就是将RFID系统内三个部分一次连接起来，完成一次信息的传输、交换及管理。首先RFID读写器通过射频模块中的天线将无线电载波信号发射出去形成读写器的一个有效识别范围。当RFID电子标签（无源标签）进入到这个识别范围时，电子标签被激活，通过读写器天线发出的电磁场提取工作能量，并通过电子标签内的射频模块将标签中存储的数据信息发射出去；然后读写器的天线接受到射频信号，射频模块对信号进行解调解码，通过中央信息系统或读写器自身判断其合法性后，针对不同的设定发出不同的指令，如读取信息或者改写信息；最后RFID读写器将经过读写模块处理后的数据信息传输至中央信息系统，中央信息系统对这些信息进行实时更新，然后将这些信息共享给用户。有哪些特点？RFID系统的特点RFID同其他识别系统的比较RFID系统的特点数据的记忆容量大无机械磨损，寿命长，并可工作于各种油渍、灰尘污染等恶劣环境可识别高速运动物体并可识别多个电子标签形状和大小多样性非接触操作，长距离，无需人工干预，应用便利RFID系统分类（1）按信号频段分类低频（9-135kHz）：几厘米中频（13.56MHz）：1-1.5m高频（300MHz-1.2GHz）：最远，专用（2）按电子标签分类被动标签、主动标签应用方式：粘贴式、可拆卸式、内置式、流动式RFID应用发展趋势与问题物流、零售、制造业、服装、图书馆、防伪、资产管理、动物识别、军事……标准化价格问题技术失业，隐私与安全物联网中间件技术1.中间件简介2.物联网中间件的产生3.物联网中间件的结构4.物联网中间件的特点5.物联网中间件的作用6.物联网中间件的设计主要内容：中间件简介1.定义中间件(Middleware)：是一种独立的系统软件或服务程序。它是位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务，这些服务具有标准的程序接口和协议，如图所示。中间件（分布系统服务）应用应用硬件操作系统硬件操作系统接口与协议接口与协议2.特征（1）要为上层的应用层服务，这是一个基本条件；（2）必须连接到操作系统的层面，并且保持运行工作状态。3.分类◆远程过程调用◆面向消息的中间件◆对象请求代理物联网中间件的产生1.企业实施RFID项目改造出现问题IOT—MW的结构1.IOT—MW的网络结构中国国家中心华东地区华中地区江西分区浙江分区湖北分区河南分区郑州仓库洛阳生产工厂开封商店南昌商店九江商店抚州商店ISISISISISISISESESESESESES2.IOT—MW的内部结构阅读器接口应用程序接口用户自定义程序模块通用程序模块程序模块集成器IOT—MW（物联网中间件）阅读器阅读器企业应用程序企业应用程序ONSEPC信息服务其他服务其他EPC中间件具体程序模块采用的其他服务IOT—MW的特点（1）独立于架构(InsulationInfrastructure)物联网中间件独立并介于RFID读写器与后端应用程序。（2）数据流(DataFlow)物联网中间件具有数据的搜集、过滤、整合与传递等特性，以便将正确的对象信息传到企业后端的应用系统。（3）处理流(ProcessFlow)物联网中间件采用程序逻辑及存储再转送的功能来提供顺序的消息流，具有数据流设计与管理的能力。IOT—MW的作用1.中介作用应用系统业务数据集成（EAI/BPM）IOT中间件读写器RFID标签非常重要它屏蔽前端硬件的复杂性，并把采集的数据发送到后端的IT系统。2.读写器控制作用3.数据处理作用操纵控制RFID读写设备按照预定的方式工作，保证不同读写设备之间的协调。2.对企业的好处◆实施RFID项目的企业，可极大地缩短企业RFID项目的实施周期◆物联网中间件可以为企业提供灵活多变的配置操作◆当企业数据库或企业的应用系统发生更改时，只需更改物联网中间件的相关设置即可◆当RFID项目的规模扩大时（例如增加RFID读写器数量，或改用其他类型的读写器），企业只需对物联网中间件进行相应设置物联网解析技术解析技术的产生背景对于一个开放式的，全球性的追踪物品的网络需要一些特殊的网络架构。由于RFID标签中只存储了产品电子代码，计算机需要将一些产品电子代码匹配到相应产品信息的方法。物联网解析服务（IOTNameService，IOT-NS）就能起到这么一个作用，它是一个自动的网络服务系统，类似于域名解析（DNS）。在EPC系统中这个分功能称为“对象名称解析（ObjectNameService，ONS）”。ONS概况ONS（theObjectNameService），对象名解析服务，是一种全球查询服务，可以将EPC编码转换成一个或多个Internet地址，从而可以进一步找到此编码对应的货品的详细信息，通过统一资源定位符（URL）可以访问EPC信息服务（EPCIS）和改货品相关的其他Web站点/Internet资源。例如:客户有一个请求，需要获得标签ID号为“123…”的一瓶药的详细信息，ONS服务器接到请求后将ID号转换成资源地址，那么资源服务器上就存有这瓶药的详细信息，例如生产日期、配方、供应商等。ONS分类ONS提供静态ONS与动态ONS两种服务。静态ONS指向货品的制造商的信息，动态ONS指向一件货品在供应链中流动时所经过的不同的管理实体（1）静态ONS静态ONS假定每个对象有一个数据库，提供指向相关制造商的指针，并且给定的EPC编码总是指向同一个URL。如下图所示由于同一个制造商可以拥有多个数据库，因此ONS可以分层使用。一层指向制造商的根ONS服务，另一层是制造商自己的ONS服务，可以指示制造商的某个特定的数据库。静态ONSEPCIS公司AEPCIS公司BEPCIS公司CEPC动态ONS指向多个数据库，指向货品在供应链流动所经过的所有管理者实体。如下图所示（2）动态ONS静态ONS动态ONSEPCIS公司AEPCIS公司BEPCIS公司C访问序列级数据产品级数据EPCONS解析的两个途径：一是快速从一个EPCIS到下一个EPCIS的连接，同时支持反向链接。二是通过动态ONS或EPC序列注册连接多个管理者的EPCIS服务。在第一种方式下，如果任何一个链接点无法响应或互连，则整条链路(不管是正向还是反向）都不通。在第二种方式的动态ONS的注册机制鲁棒性好，即使一些链路无法响应买其他解析任务仍然能够完成。ONS系统构架ONS体系结构是一个分布式的系统构架，主要由以下几个部分组成:映射信息映射信息室分布式存储在不同层次ONS服务器里面，比较便于管理。ONS服务器当某个查询请求查询对应PML服务器的IP地址，ONS服务器就可以对此做出响应。每台服务器拥有一些权威映射信息和一些缓冲存储映射信息ONS工作过程标签标签读写器本地服务器RFID编码RFID编码本地ONS解析器ONS服务器基础架构PML服务器RFID编码IP地址与PML服务器建立连接编码