毕业设计（论文）物联网组网与互联技术研究.doc

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1、 西 安 邮 电 学 院 毕 业 设 计（论 文）题 目： 物联网组网与互联技术研究 院 （系）： 通信与信息工程学院 专 业： 通信工程 班 级： 通工0609班 学生姓名： 导师姓名： 职称： 高级工程师 起止时间： 2010年3月15日至2010年6月18日毕业设计(论文)任务书 学生姓名指导教师职称高级工程师院(系)通信与信息工程学院专业通信工程题目物联网组网与互联技术研究 任务与要求探讨物联网所涉及的主要组网和互联关键技术。1. 论述物联网相关概念；2. 探讨物联网组网与互联关键技术。开始日期2010年3月1日完成日期2010年6月10日院 长(签字)2010年3月5日西 安 邮 电

2、 学 院毕 业 设 计 (论文) 工 作 计 划 学生姓名_ _ 指导教师 于友成 职称 高级工程师 学院_ 通信与信息工程_ 专业_通信工程_ 题目 物联网组网与互联技术研究 _工作进程起 止 时 间工 作 内 容3月10日 - 4月10日 搜集、学习、消化、研究物联网相关资料，撰写开题报告4月11日 - 5月20日 学习物联网相关知识探讨物联网组网与互联关键技术5月 21日 - 6月10日 构思论文结构撰写论文修改论文校对、打印、主要参考书目(资料)1. RFID重大工程与国家物联网 宁焕生，王炳辉 机械工业出版社2. 物流信息化与物联网建设 何新华 电子工业出版社3. 4. 5. 主要参

3、考书目(资料)主要仪器设备及材料1. 计算机1台2. 互联网论文(设计)过程中教师的指导安排每周固定指导一次，如有问题随时答疑。对计划的说明西安邮电学院毕业设计(论文)开题报告 通信与信息工程 学院 通信工程 专业 06 级 9 班课题名称： 物联网组网与互联技术研究 学生姓名： 学号：0 指导教师： 报告日期： 2010年3月15日 1 本课题所涉及的问题及应用现状综述物联网的概念：物联网就是“物物相连的互联网”。就物联网的定义，一个是要把物联上，另外要把和物相关的信息联到互联网上。所以，我们看到物联网不仅仅是把物联到互联网，还要把和物相关的信息联上，而互联网本身需要有一系列的协议、框架。无

4、线传感器网络就是有部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。涉及到WSN的网络的体系结构，网络特点，网络协议，组网模式，关键技术，相关标准，和存在的问题。物联网与互联网和移动网的互联。与互联网的互联包括应用层网关、基于TCP/IP协议的传感器网络、重叠方式、基于IPv6的传感器网络几种方式。与移动网的互联目前没有相关技术，应用网关设备进行互联。目前，美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究，工业和信息化部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展研究，以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。上海移动目前已

5、将超过10万个芯片装载在出租车、公交车上，形式多样的物联网应用在各行各业大显神通，确保城市的有序运作。在上海世博会期间，“车务通”将全面运用于上海公共交通系统，以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅；面向物流企业运输管理的“物流”，将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务，大大提升物流企业综合竞争能力。2本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行性分析研究的关键问题:传感网组网技术、物联网与互联网和移动网的互联。解决的思路：传感器组网的关键技术是WSN。WSN是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检

6、测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪，具有快速展开、抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景。但是WSN市场并没有走向高产能期，而是似乎又回到了技术膨胀期。同时，距离成熟的时间仍然是10年以上。物联网与互联网和移动网的互联 与互联网的互联包括应用层网关、基于TCP/IP协议的传感器网络、重叠方式、基于IPv6的传感器网络几种方式。与移动网的互联目前没有相关技术，应用网关设备进行互联。可行性分析：物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，通过物联网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

7、系。物联网组网与互联技术是实现传感网信息传输和交互的关键。研究传感器组网、节点间信息交互、网络安全与可靠性、物联网与基础网络互联四个要点对于研究物联网的组网与互联技术是有实际意义的。3完成本课题的工作方案 3月10日 - 4月10日 搜集、学习、消化、研究物联网相关资料，撰写开题报告4月11日 - 5月20日 学习物联网相关知识探讨物联网组网与互联关键技术5月 21日 - 6月10日 构思论文结构撰写论文修改论文校对、打印、装订4指导教师审阅意见基本明确了课题的要求，对本课题所涉及的问题和应用现状基本了解，对重点研究的关键问题基本清楚，所提出的初步解决思路基本清晰可行，工作方案比较合理，同意开

8、题。指导教师(签字)： 2010 年 3 月 22 日说明：本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开始的第1周周五之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。附件14西安邮电学院毕业设计 (论文)成绩评定表学生姓名郭妍性别女学号03061319专 业班 级通工0609班课题名称物联网组网与互联技术研究课题类型理论研究难度一般毕业设计（论文）时间2010 年3 月15 日6 月18 日指导教师于友成(职称：高级工程师)课题任务完成情况论文 (千字)； 设计、计 算说 明 书 (千字)； 图 纸 (张)；其它(含 附 件)：指导教师意见分项得分：开题调研论证 分； 课题质量

9、（论文内容） 分； 创新 分；论文撰写（规范） 分； 学习态度 分； 外文翻译 分指导教师审阅成绩：指导教师(签字)： 2010年 月 日评阅教师意见分项得分：选题 分； 开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分；论文撰写（规范） 分； 外文翻译 分评阅成绩： 评阅教师(签字)： 2010 年 月 日验收小组意见分项得分：准备情况 分； 毕业设计（论文）质量 分； （操作）回答问题 分验收成绩：验收教师(组长)(签字)： 2010 年 月 日答辩小组意见分项得分：准备情况 分； 陈述情况 分； 回答问题 分； 仪表 分答辩成绩： 答辩小组组长(签字)： 2010 年 月 日成绩

10、计算方法(填写本系实用比例)指导教师成绩 20 () 评阅成绩 30 () 验收成绩 30 () 答辩成绩 20 ()学生实得成绩(百分制)指导教师成绩 评阅成绩 验收成绩 答辩成绩 总评 答辩委员会意见毕业论文(设计)总评成绩(等级)： 院(系)答辩委员会主任(签字)： 院(系) (签章) 2010 年 月 日备注西安邮电学院毕业论文(设计)成绩评定表(续表)目录摘要IABSTRACTII引言11物联网及其组网技术的发展史21.1物联网的发展背景21.2物联网在中国21.3无线传感网络（WSN）发展背景及重要性41.4物联网的发展前景4物联网62.1物联网概述62.1.1物联网定义62.1.

11、2物联网的体系结构62.1.3物联网的关键技术82.2物联网的应用领域92.3物联网应用存在的问题12组网与互联技术163.1WSN（无线传感器网络）概述163.1.1WSN 定义163.1.2无线传感器网络的体系结构163.1.3WSN的特点183.1.4WSN的网络协议203.1.5WSN的组网模式213.1.6WSN的关键技术223.1.7WSN的相关标准243.1.8WSN存在的问题273.1.9无线传感器网络的应用领域293.2WSN与互联网的互联303.3WSN与移动网的互联34总结：35致谢36参考文献37不要页眉页脚摘要21世纪是一个以网络计算机为核心的信息时代。随着信息技术、

12、网络技术的快速发展，物联网时代即将到来。物联网被称为信息产业的第三次浪潮。因此，对于物联网组网与互联技术的研究十分必要，本文针对物联网的发展现状对物联网组网与互联技术进行探讨。在文章的开始部分主要讲了物联网及组网技术的发展背景及重要性，在第二部分介绍了物联网的定义、体系结构、关键技术，分析了物联网应用存在的问题。在第三部分主要介绍了物联网的组网技术（即WSN）的定义、体系结构、网络特点、网络协议、组网模式、关键技术、应用领域，分析了WSN的应用的相关标准，和应用存在的问题。对其相关的各种标准进行应用分析，分析了应用标准的发展趋势。最后介绍了物联网互联技术，互联分为无线传感器网络与互联网的互联和

13、无线传感器网络与移动网的互联。分析了存在的各种互联技术及其特点，分析了使用的发展趋势应为基于IPv6的组网技术。关键词： 物联网；无线传感器网络；组网技术；互联网；移动网ABSTRACT21century is an information era with computer being the core. Following the fast development of information technology and network technique, a new period of Internet of Things is coming. It is called a thir

14、d wave of information industry. Therefore, it is quite necessary to do a research about. According to the current situation, this thesis is going to discuss.At the beginning of the paper, it mainly talks about the developed background and the importance of Internet of Things and networking technolog

15、y. In part two, it introduces the definition, the system form and the key technology of Internet of Things, and also analyzes the existed problems of applying Internet of Things. The chapter three introduces the definition, the system form, the system characteristics, the system agreement, the netwo

16、rking mode, the key technology and applying realm of WSN. There is an analysis about its relevant standards and problems of application as well. Then each related standard to WSN is analyzed on application and development tendency. In the last part, the Internet of Things technology is introduced. I

17、nternet includes two aspects: the wireless sensor network with Internet connectivity and the wireless sensor network with mobile network interconnection. And all kinds of subsistent hl technology and their characteristics are analyzed in this section. Furthermore, it also shows that the growing tren

18、d of its application should base on the networking technology of IPv6.Keywords：IOT（Internet of things）；wireless sensor network （WSN）；Network technology；Internet；mobile network；引言随着信息技术、网络技术的快速发展及广泛应用，我们的生活有了翻天覆地的变化，随着社会的发展，新的技术又将孕育而生，如今，谈到物联网大家已不再陌生了，物联网的触角已伸向各行各业，物联网时代即将到来。物联网的概念是在1999年提出的。此概念一经提出，

19、即得到美国各界的高度关注，甚至有分析认为IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。IBM认为，IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，形成物联网。美国技术评论提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。目前，物联网的应用还在初始阶段，对于物联网的技术研究还在继续。加拿大、英国、德国、芬兰、意大利、日本、韩国等都在投入巨资深入研究探索物联网。同时，有专家认为，物联网架构建立需要明确产业链的利益关系，建立新的商业模式，而在新的产业链推动矩阵中，核心则是明确电信运营商的龙头地位。在中国，物联网发展还具有特别的战略意义。而面对着新兴的物联

20、网，我国与其他国家都处于同一起跑线上，这无疑为我国摆脱发达国家在网络技术上的垄断提供了一次良机。物联网的发展，对推动我国经济发展方式转变也有着重要作用。它既可以形成物联网相关的各种高新产业，同时也为传统互联网的发展开拓了新的空间。另一方面，物联网可以提升我国传统制造业的水平。物联网前景非常广阔，它将极大地改变我们目前的生活方式。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护等多个领域，是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。页码为阿拉伯数字，引言为第一页1物联网及其组网技术的发展史1.1物联网的发展背景物联网的概念是在1999年提出的。过去在中国，物联网被称之为传感网。中科院早在199

21、9年就启动了传感网的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些适用的传感网。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2003年，美国技术评论提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了ITU互联网报告2005：物联网，正式提出了“物联网”的概念。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加

22、广泛的应用。早在1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议便已提出，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。今年奥巴马就任美国总统后，对IBM首席执行彭明盛首次提出的“智慧地球”概念给予了积极回应，并上升至美国的国家战略，在世界范围内引发轰动。2009年月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。 2009年2月24日消息，IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为“智慧的地球”的最新策略。此概念一经提出，即得到美国各界的

23、高度关注，甚至有分析认为IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。IBM认为，IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。1.2物联网在中国对我国而言，物联网发展还具有特别的战略意义。互联网诞生于美国，多年来，美国一直引领着互联网的发展，中国的互联网发展跟随着美国亦步亦趋，相对被动。而面对着新兴的物联网，我国与其他国家都处于同一起跑线上，这无疑为我国摆脱发达国家在网络技术上的垄断提供了一次良机。事实上，我国的

24、科研机构早在1999年就提出了“感应网络”的概念，比国外提出“物联网”概念早了五六年，现在我国在某些感应技术方面也处于世界领先水平。因此，在未来的物联网浪潮之中，我国完全有可能、也有潜力站在世界之巅。物联网的发展，对推动我国经济发展方式转变也有着重要作用。它既可以形成物联网相关的各种高新产业，同时也为传统互联网的发展开拓了新的空间。另一方面，物联网可以提升我国传统制造业的水平。众所周知，我国是制造业大国但不是制造业强国，其重要原因之一在于，我国工业产品的智能化水平不高。通过引入物联网技术，我国传统制造业可以提升产品的技术含量，从而提升附加值，改变目前我国制造业中常见的“高消耗、低产出”状况。2

25、009年2月24日消息，IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为“智慧的地球”的最新策略。针对中国经济的状况，钱大群表示，中国的基础设施建设空间广阔，而且中国政府正在以巨大的控制能力、实施决心、和配套资金对必要的基础设施进行大规模建设，“智慧的地球”这一战略将会产生更大的价值。但“物联网”真正引起国人关注，是在2009年8月7日下午，家宝来到中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心考察。在得知国内传感网核心技术不是处于全球最领先水平后，家宝说：“当计算机和互联网产业大规模发展时，我们因为没有掌握核心技术而走过一些弯路。在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术。

26、”温家宝指出，至少三件事情可以尽快去做：一是把传感系统和3G中的TD技术结合起来；二是在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展；三是尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。随后的一系列进展表明，中国已准备实质性启动物联网的应用。在2009年8月下旬召开的中国工业经济运行2009年夏季报告会上，工信部总工程师朱宏任表示，中国有关部门正在联合开展包括物联网在内的新一代信息技术的研究，以明确其新的发展方向，并形成支持这些技术的新策，进而推动整个经济的发展。同年9月14日，在北举行的中国通信业发展高层论坛上，中国移动总裁王建宙明确称，物联网商机无限，中国移动将以开放的姿态，与各方竭诚合作。

27、这当即点了市场的想象神经。有观点称，如果物联网全部构成，其产业要比互联网大30倍，物联网将会成为下一个万亿元级的通信业务。1.3无线传感网络（WSN）发展背景及重要性无线传感网络（WSN）物联网的核心技术之一。1996年，美国UCLA大学的William J Kaiser教授向DARPA提交的“低能耗无线集成微型传感器”揭开了现代WSN网络的序幕。1998年，同是UCLA大学的Gregory J Pottie教授从网络研究的角度重新阐释了WSN的科学意义。在其后的10余年里，WSN网络技术得到学术界、工业界乃至政府的广泛关注，成为在国防军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物结构监控、

28、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理以及机场、大型工业园区的安全监测等众多领域中最有竞争力的应用技术之一。由于传感器节点的节能要求，多跳、对等的通信方式较之传统的单跳、主从通信方式更适合于无线传感器网络，同时还可有效避免在长距离无线信号传播过程中所遇到的信号衰落和干扰等各种问题。通过网关，传感器网络还可以连接到现有的网络基础设施上，从而将采集到的信息回传给远程的终端用户使用。早在上世纪70年代，就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感器网络雏形，我们把它归之为第一代传感器网络。随着相关学科的不断发展和进步，传感器网络同时还具有了获取多种信息的综合处理能力，并

29、通过与传感控制器的相连，组成了有信息综合和处理能力的传感器网络，这是第二代传感器网络。而从上世纪末开始，现场总线技术开始应用于传感器网络，人们用其组建智能化传感器网络，大量多功能传感器被运用，并使用无线技术连接，无线传感器网络逐渐形成。无线传感器网络就是将逻辑上的信息世界与客观上的物理世界融合在一起，改变了人类与自然界的交互方式。人们可以通过传感器网络直接感知客观世界，从而极大地扩展现有网络的功能和人类认识世界的能力。美国商业周刊和MIT技术评论在预测未来技术发展的报告中，分别将无线传感器网络列为21世纪最有影响的21项技术和改变世界的10大技术之一。无线传感器网络、塑料电子学和仿生人体器官又

30、被称为全球未来的三大高科技产业。1.4物联网的发展前景物联网不是科技狂想，而是又一场科技革命。物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃，这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全，由此形成基于这些功能的新兴产业。物联网需要信息高速公路的建立，移动互联网的高速发展以及固话宽带的普及是物联网海量信息传输交互的基础。依靠网络技术，物联网将生产要素和供应链进行深度重组，成为信息化带动工业化的现实载体。据业内人士估计，中国物联网产业链今年就能创造1000亿元左右的产值，它已经成为后3G时代最大的市场兴奋点。 有业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提

31、供技术动力。目前，加拿大、英国、德国、芬兰、意大利、日本、韩国等都在投入巨资深入研究探索物联网。同时，有专家认为，物联网架构建立需要明确产业链的利益关系，建立新的商业模式，而在新的产业链推动矩阵中，核心则是明确电信运营商的龙头地位。物联网的发展，也是以移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果，带动的不仅仅是技术进步，而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革，塑造了知识社会的流体特性，推动面向知识社会的下一代创新（创新2.0）形态的形成。移动及无线技术、物联网的发展，使得创新更加关注用户体验，用户体验成为下一代创新的核心。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会环境下

32、的创新新特征，技术更加展现其以人为本的一面，以人为本的创新随着物联网技术的发展成为现实。 “物联网前景非常广阔，它将极大地改变我们目前的生活方式。”南京航空航天大学国家电工电子示范中心主任赵国安说。业内专家表示，物联网把我们的生活拟人化了，万物成了人的同类。在这个物物相联的世界中，物品（商品）能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。物联网利用射频自动识别（RFID）技术，通过计算机互联网实现物品（商品）的自动识别和信息的互联与共享。可以说，物联网描绘的是充满智能化的世界。在物联网的世界里，物物相连、天罗地网。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

33、技市场，其产业要比互联网大30倍。EPOSS在Internet of Things in 2020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，20102015年物体互联，20152020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。物联网 2.1物联网概述21世纪是一个以网络计算机为核心的信息时代。数字化、网络化与信息化、经济全球化是21世纪的时代特征。随着信息技术的迅速发展，经济全球化不断加快。通过计算机技术、数据通讯和互联网技术实现现代物流和电子商务已经成为大势所趋。随着全球经济一体化，信息网络化进程的加快，在技术革新迅猛发

34、展的背景下，为满足对单个产品的标识和高效识别，美国麻省理工学院的自动识别实验室在美国统一代码委员会(UCC)的支持下，提出：要在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信技术，构造一个覆盖世界万物的系统，这整个系统我们目前把它称为物联网。物联网旨在提高现代物流、供应链管理水平，降低成本，被余威是一项具有革命性意义的现代物流信息管理新技术。2.1.1物联网定义 物联网的英文名称为The Internet of Things” 。由该名称可见，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；第二，其用户端延伸和扩展

35、到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别(RFID)装置、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，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。从技术上理解，物联网理解是指物体通过智能感应装置，经过传输网络，到达指定的信息处理中心，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。从应用上理解，物联网是指把世界上所有的物体都连接到一个网络中，形成“物联网”，然后“物联网”又与先有的互联网结合，实现人类社会与物理系统的整合，达到更加精细和生动的方式管理生产和生活。这里的“

36、物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：1、要有相应信息的接收器；2、要有数据传输通路；3、要有一定的存储功能；4、要有CPU；5、要有操作系统；6、要有专门的应用程序；7、要有数据发送器；8、遵循物联网的通信协议；9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。 2.1.2物联网的体系结构物联网应该具备三个特征，一是全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地的获取物体的信息：二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。在业界，物联网大致被公认为

37、有三个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。图2-1a.感知层 进行数据采集与感知，主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。传感器网络组网和协同信息处理技术实现传感器、RFID等数据采集技术所获取数据的短距离传输、自组织组网以及多个传感器对数据的协同信息处理过程。b.网络层 实现更加广泛的互联功能，能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。经过十余年的快速发展，移动通信、

38、互联网等技术已比较成熟，基本能够满足物联网数据传输的需要。c.应用层 应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业应用。2.1.3物联网的关键技术国际电联报告提出，物联网有四个关键性的应用技术RFID、传感器、智能技术以及纳米技术。另外网络和通信技术也很重要。a. RFID技术射频识别（RFID）技术是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别对象并获取相关数据。RFID为物体贴上电子标签，实现高效灵活管理，是物联网最关键的一个技术。

39、典型的RFID系统由电子标签、读写器和信息处理系统组成。当带有电子标签的物品通过特定的信息读写器时，标签被读写器激活并通过无线电波将标签中携带的信息传送到读写器以及信息处理系统，完成信息的自动采集工作。信息处理系统根据需求承担相应的信息控制和处理工作。RFID 系统主要由数据采集和后台数据库网络应用系统两大部分组成。目前已经发布或者正在制定中的标准主要与数据采集相关，其中包括电子标签与读写器之间的接口、读写器与计算机之间的数据交换协议、RFID 标签与读写器的性能和一致性测试规范以及 RFID 标签的数据内容编码标准等。在 RFID 标签的数据内容编码领域，各路标准竞争最为激烈。目前全球共有五

40、大标准组织，分别代表了国际上不同团体或者国家的利益。其中 EPCGlobal 是由北美 UCC 产品统一编码组织和欧洲 EAN 产品标准组织联合成立，在全球拥有上百家成员，并且得到了零售巨头沃尔玛、制造业巨头强生、宝洁等大型企业的强力支持。而 AIM、ISO、UID 则代表一部分欧美国家以及日本对 RFID 标准的争夺；IP-X 的成员则以非洲、大洋洲、亚洲等国家为主，比较而言，EPCGlobal 得到更多厂商的认可和支持。 b.传感器和传感节点技术传感器是指能感知预定的被测指标并按照一定的规律转换成可用信号的器件和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器的类型多样，可以按照用途、材料、输出

41、信号类型、制造工艺等方式进行分类。常见的传感器有速度传感器、热敏传感器、压力敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、震动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器等。随着技术的发展，新的传感器类型也不断产生。传感器的应用领域非常广泛，包括工业生产自动化、国防现代化、航空技术、航天技术、能源开发、环境保护与生物科学等。随着纳米技术和微机电系统（MEMS）技术的应用，传感器尺寸的减小和精度的提高，也大大拓展了传感器的应用领域。物联网中的传感器节点由数据采集、数据处理、数据传输和电源构成。节点具有感知能力、计算能力和通信能力，也就是在传统传感器基础上，增加了

42、协同、计算、通信功能，构成了传感器节点。智能化是传感器的重要发展趋势之一，嵌入式智能技术是实现传感器的重要发展趋势之一，嵌入式智能技术是实现传感器智能化的重要手段，其特点是将硬件和软件相结合，嵌入式微处理器的低功耗、体积小、集成度高和嵌入式软件的高效率、高可靠性等优点，同时结合人工智能技术，推动物联网中智能环境的实现。c. 网络和通信技术传感器依托网络和通信技术实现感知信息的传递和协同。传感器的网络技术分为两类：近距离通信和广域网络通信技术等。在广域网路通信方面，IP互联网、2G/3G移动通信、卫星通信技术等实现了信息的远程传输，特别是以iIPv6为核心的下一代互联网的发展，将为每个传感器分配

43、IP地址创造可能，也为传感网的发展创造了良好的基础网条件。在近距离通信方面，以IEEE 802.15.4为代表的近距离通信技术是目前的主流技术，805.15.4规范是IEEE制定的用于低速近距离通信的物理层和媒体介入控制层规范，工作在工业科学医疗（ISM）频段，免许可证的2.4 GHz ISM频段全世界都可通用。802.15.4的低功耗、低速率和短距离传输的特点使它非常适宜支持计算和存储能力有限的简单器件。随着互联网的进一步扩展，业界开始研究如何通过一种新型的低功耗网络连接技术将IP的使用通过一种新型的低功耗网络连接技术将IP的使用扩展到资源受限的传感器节点设备上，IETF 6LowPAN工作

44、组负责研究的IPv6over 802.15.4协议，在应用层和MAC层之间增加了一个适配层，使得IPv6可以在802.15.4网络上实现高效通信，从而逐步实现物联网和互联网的融合。目前IETF在该领域已经形成两个RFC:RFC 4919和RFC 4944.物联网能整合上述所有技术的功能，实现一个完全交互式和反应式的网络环境。2.2物联网的应用领域在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下，物联网将是工业乃至更多行业信息化过程中一个比较现实的突破口。一旦物联网大规模普及，无数的物品需要加装更加小巧智能的传感器，用于动物、植物、机器等物品的传感器与电子标签及配套的接口装置数量将大大超过目前的手机数量。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和