ICT技术基础--物联网

核能气质少年 提交于 2019-12-04 12:25:30

一、物联网概述

1、特洛伊咖啡壶

通过视频图像捕捉技术方便随时查看。

2、未来之路

预测整个科技走势,万事万物互联。电子钱包、丢失的物品自动发送消息。

3、凯文阿里斯顿

把所有物体通过射频传感器识别与inter网连接起来实现智能化识别与管理。

4、物联网定义

通过各种信息传感设备与技术实时采集物理的过程与互联网结成巨大网络;物联网的核心仍是互联网,是在互联网上的延伸和扩展的网络。

用户的延伸和扩展到任何物品,物品与物品之间信息互相交换和通信。

特点:网络化、智能化、自动识别。

5、物联网概念的演进

DAQ:数据采集的意思,是对物理环境的取样并数字化,提供了远程数字化的解决办法。分为3个部分(传感器、信号电路、转换设备),因未集成通信协议,所有不涉及设备之间的通信。

SCADA:由控制和监控中来收集各个设施的数据,对系统进行运行和监控,并对远程终端进行操作。应用于电力、石油等数据采集。

M2M:是指数据从一台终端传送到另一台终端,也就是机器与机器的对话。M2M应用系统构成有智能化机器、M2M硬件、通信网络、中间件。M2M应用领域有、家庭应用领域、工业应用领域、零售和支付领域、物流运输行业、医疗行业。

IOT:通过通信技术将各种设备和系统连接到互联网上,Internet and things。相对于M2M应该范围更大覆盖了所有领域。

things是物理实体集中了软件传感器动力单元等,通过与外界世界的连接,是物理与网络的映射。

Internet:保证每一个接入的things在网络中都是唯一的,可以在internet中被其他的设备访问。

二、物联网技术特点与架构

特点:全面感知、多数据融合、可靠传递、智能控制。
架构:感知层、网络层、应用层。

公共技术与物联网三层架构都有关系,包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理。

1、感知层

由数据采集子层、短距离通信技术(wifi、蓝牙等)、协同信息处理子层组成。

通过各种类型传感器获取物理世界中发生的物理事件和数据信息,涉及各种物理量、标识、音频等多媒体数据。物联网的数据采集通过传感器RFID、二维码、实施定位等技术-短距离通信技术和协同信息处理子层将采集到的数据在局部范围内进行协同处理以提高信息的精度降低信息冗余度。感知层中间件技术旨在解决感知层数据与多平台之间的兼容性问题,包括代码、服务、状态、设备管理、时间同步、定位等。

2、传输层

将来自感知层数据各种信息通过基础承载网传输到应用层。包括移动通信网、互联网、卫星网、广电网、行业专网。

3、应用层

服务支撑层和应用子层级,物联网的核心功能是对信息网的采集、开发和利用。服务支撑层功能:根据底层采集的数据形成与业务需求相适应、实时更新的动态资源库。

4、物联网关键技术

物联网产业链可以分为:标识、感知、信息传送、数据处理

核心技术包括射频识别技术、传感技术、网络与通信技术和数据的挖掘与融合技术。

射频识别技术:RFID是一种无接触的自动识别技术,利用射频信号和空间偶合的特性实现对静态、移动、待识别的设备进行自动识别,用于采集信息进行标准化得标识。

特点:无接触、全天候识别、穿透能力强、无连接磨损、可以同时对多个物品自动识别。将此技术应用到物联网领域与互联网、通信技术相结合,可实现全球范围内的物品跟踪和信息的共享。在物联网识别信息和近程通信层面起着至关重要的作用。另一方面电子标签码采用RFID为载体大大推动了物联网发展和应用。

传感器技术:信息采集是物联网的基础,目前信息采集主要是通过传感器传感节点和电子标签方式完成。传感器作为一种检测装置、提取信息的关键器件由其存在的环境非常恶劣因此物联网对传感器技术提出了较高的要求(感受信息的能力、自身智能化和网络化)

网络和通信技术;

物联网的实现涉及近程通信技术(蓝牙、RFID)和远程运输技术(互联网的组网、网关等技术)。作为提供物联网信息的传递和服务支撑的基础通道,通过增强现有网络通信技术的专业性和互联功能以适应物联网低移动性、低数据链的业务需求实现信息安全且可靠的传送是当前物联网研究的重点。

传感器网络通信技术主要包括:广域网和近距离通信2个方面。

广域网:IP互联网、2G-5G、移动通信技术、卫星通信等。ipv6的发展为物联网提供高效的传送通道。

近距离:

数据的挖局和融合

在物联网的感知层到应用层各种信息的种类和数量都是成倍增加,涉及数据计算也成倍增加同时还涉及各种异构网络和多系统之间的数据融合问题。

如何合理有效的整合、挖掘和智能处理海量数据是物联网的难题,结合p2p、云计算等分布式计算技术成为解决以上问题的关键。云计算为物联网提供了一个新的高效的计算模式可以通过网络按需提供动态的廉价计算、安全可靠的云数据中心、互联网服务的便利能力,可以轻松实现不同设备之间的数据与应用的共享,用户无需担心信息泄露、黑客入侵问题。

 三、物联网的发展趋势

1、物联网现状

运营商进入IOT的最佳行业分别是公共事业、智能家庭、车联网。

2、物联网的价值趋势走向

终端传感器占用30%份额、传输管道12%、iot平台18%、业务应用集成30%。价值获取从管道向终端和平台、业务扩展。

3、物联网通信技术分类

短距离通信(ZigBee、wifi、蓝牙)应用场景智能家居

广域网通信技术(clot蜂窝物联网、低功耗广域网LPWA)应用场景智能抄表。NB-lot物联网重点技术

4、市场分布

低速率(<100kbs): 抄表、停车等。典型接入技术NB-LOT,市场占有率60%

中速率(<1Mbps):智能家具、车联网。典型接入技术MTC\EMTC,市场占有率30%

高速率(>10Mnps):视频健康、智慧医疗。典型接入技术4G,市场占有率10%

LPWA占有率高,NB-iot前景更广阔

LPWA应用场景:
7大类24个应用分类 公共事业、智慧建筑、农业与环境、工业应用、消费与医疗、后勤保障、智慧城市
物联网技术生态圈:上下游生态IOT规模商用的核心竞争力,借助产业标准和联盟推动物联网生态圈建设。
产业标准:芯片、网络、平台、应用。
产业联盟:各大厂商

四、运营商在物联网挑战与机遇

市场空间:智能家庭、建筑、教育、环境、公共事业、智慧城市、交通、智能硬件、智慧医疗、

市场分布:硬件、网络、平台、应用

垂直行业:业务/服务 IOT:paas 联接:管道

长期战略:大链接、交通、电力、安防、市政

物达丰:2023年实现90%业务覆盖。主攻:智能抄表、车联网、资产跟踪、消费电子。

中国移动:大联接战略,到2020年实现50亿联接。主攻:交通、物流、电力、安防、市政。

部署关键:生态

挑战:商业业务碎片化、商业模式、数据价值变现。生态系统:标准,生态圈繁多、缺乏统一的物联网OS、开放性不够。技术:大覆盖低功耗

 

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