書(shū)名: 物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)工程實(shí)踐作者名: 范茂軍主編本章字?jǐn)?shù): 12字更新時(shí)間: 2019-01-02 00:22:48
第1章 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)概論
1.1 物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)基本概述
從哲學(xué)角度來(lái)觀察社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)以及經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的關(guān)系,我們不難看出:盡管物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)具有鮮明的專業(yè)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)特征,屬于自然科學(xué)中信息領(lǐng)域研究范疇的問(wèn)題,但它們的發(fā)展和演變遵守著各自的發(fā)展道路和共同的發(fā)展規(guī)律。如果把它們放到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的背景下來(lái)觀察,就很容易發(fā)現(xiàn)很多技術(shù)和概念,其產(chǎn)生和演變都和特定的歷史背景和經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。回顧物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)這三個(gè)名詞的產(chǎn)生也具有鮮明的社會(huì)發(fā)展歷史特色,與其他名詞和概念一樣,脫離不了全球經(jīng)濟(jì)與技術(shù)發(fā)展的歷史痕跡。從各自的技術(shù)核心和特征來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)從功能上是在互聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)等概念上衍生出來(lái)的一種滿足人們更多需求的一種應(yīng)用網(wǎng)絡(luò);從電子信息技術(shù)角度來(lái)說(shuō),是計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)與傳感器技術(shù)及軟件的綜合技術(shù)。它是將各種物品與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起,滿足人們各種需要的應(yīng)用技術(shù)。其基本的方法是,將各種傳感器通過(guò)用戶端延伸擴(kuò)展到各種物品之間,使物品通過(guò)傳感器和計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)系統(tǒng)聯(lián)系成一體,形成一個(gè)可以滿足人們各種需求的信息交換網(wǎng)絡(luò)。
美國(guó)MIT的Kevin提出物聯(lián)網(wǎng)概念時(shí),就想采用RFID(射頻識(shí)別)和各種傳感器將各種物品聯(lián)系到一起為人們的生產(chǎn)和生活服務(wù)。后來(lái)國(guó)際電信聯(lián)盟ITU的研究報(bào)告描述了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的內(nèi)容和知識(shí),即把所有可能的物體都加上傳感器,通過(guò)傳感器獲取物體的自身狀態(tài)、周圍的環(huán)境狀態(tài),通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)將所有可能的信息全部融入其中。
在歐洲,業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)在空間上應(yīng)是物理和虛擬的實(shí)體集合;在實(shí)體范疇它應(yīng)是在時(shí)間和空間上可移動(dòng)的、可標(biāo)識(shí)的、可進(jìn)行信息交換的。
在國(guó)內(nèi),目前一般認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是使任何一個(gè)物體的信息相互聯(lián)系,使人們的需求和愿望得到更高更新的滿足,通過(guò)這個(gè)新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)帶動(dòng)科學(xué)、生產(chǎn)和社會(huì)的發(fā)展。
因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展不僅需要更多的科技工作者參與,更需要從事相關(guān)工作的工程師和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的管理者的參與。本書(shū)力圖從理論組成、技術(shù)結(jié)構(gòu)、軟硬件性能到典型工程案例等,敘述其技術(shù)構(gòu)成、應(yīng)用方法和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),使讀者能結(jié)合已有知識(shí)比對(duì)出體系和特點(diǎn),從而正確把握其實(shí)質(zhì),并在實(shí)踐中不但完善豐富其內(nèi)涵。本項(xiàng)技術(shù)也不例外,它也是在已有的多項(xiàng)技術(shù)上,針對(duì)人們不斷的需求設(shè)計(jì)出的新名詞。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)從原始概念的提出,至今已有十多年的歷史,也在被不斷地完善和豐富。因此,在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,它也像眾多新生技術(shù)一樣,被需求和新技術(shù)不斷地豐富和完善,已經(jīng)越來(lái)越不像最初的定義。而人們正是在這種不斷演變中,不斷提煉其內(nèi)涵,擴(kuò)展其外延,這才推動(dòng)了各種技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。
為了使讀者在閱讀本書(shū)后也能快速理解相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容,本書(shū)中一些專用技術(shù)名詞也直接采用了英語(yǔ)名詞,這樣將方便與同類資料的鏈接和融通。
1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)概念最早是由美國(guó)麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心提出的,其基本思想是:為物體之間實(shí)現(xiàn)聯(lián)系,并能夠區(qū)分出所有物體之間的不同,采用先對(duì)物體進(jìn)行標(biāo)記,再用傳感器將所采集到的各種信息傳到互聯(lián)網(wǎng)上,使得所有物體的各種信息聯(lián)系到在一起,通過(guò)計(jì)算機(jī)處理需求和資源之間的供求關(guān)系,及時(shí)配置可能滿足需求者的各種需要。物聯(lián)網(wǎng)從技術(shù)架構(gòu)層次上來(lái)看,人們習(xí)慣按功能將它分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。從物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)來(lái)看,它主要包括兩方面內(nèi)容:一方面是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在此技術(shù)基礎(chǔ)上擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,延伸到所有可能的物體和物體之間的信息交換和通信;另一方面是傳感器技術(shù),將所有物品通過(guò)相應(yīng)的傳感器和RFID等,將感知的各種信息變成可以識(shí)別的電信號(hào)。
國(guó)際電信聯(lián)盟在《The Internet of Things》2005年報(bào)告中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念進(jìn)行擴(kuò)展,提出物聯(lián)網(wǎng)是在任何時(shí)刻,任何地點(diǎn),任意物體之間實(shí)現(xiàn)的互聯(lián)。各類對(duì)象之間的基本關(guān)系如圖1-1所示。
在歐洲,2008年的《Internet of Things in 2020》報(bào)告中指出:未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展RFID和對(duì)物體識(shí)別的傳感器技術(shù)是未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的基石。由于標(biāo)識(shí)和信息提取是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵,致使后來(lái)人們更加關(guān)心RFID和傳感器等在信息采集、標(biāo)識(shí)等技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。緊接著歐盟于2009年9月15日發(fā)布了《Internet of Things Strategic Research Roadmap》研究報(bào)告,明確要求在歐洲不同RFID和物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目之間的組合,以及協(xié)調(diào)包括RFID的物聯(lián)網(wǎng)研究的活動(dòng)。
在亞洲,日韓之后,我國(guó)也開(kāi)展了此方面的研究,在經(jīng)歷高熱之后人們看到物聯(lián)網(wǎng)更像互聯(lián)網(wǎng)和傳感器結(jié)合的應(yīng)用。一方面,由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速的成熟,需要新的動(dòng)力激發(fā)更多的人關(guān)注并創(chuàng)造出新的概念,引導(dǎo)信息技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展。另一方面,由于早期人們認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)組成部分,并從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)角度來(lái)評(píng)價(jià)物聯(lián)網(wǎng)時(shí),希望它成為基于標(biāo)準(zhǔn)的并可互操作的通信協(xié)議,有能力實(shí)現(xiàn)資源動(dòng)態(tài)的全球配置的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。

圖1-1 物聯(lián)網(wǎng)中的時(shí)間、空間和物體之間的關(guān)系
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所涉及的內(nèi)容較廣,除網(wǎng)絡(luò)、智能終端、傳感器技術(shù)等,還涉及很多軟、硬件技術(shù)和應(yīng)用。在現(xiàn)今技術(shù)條件下,如用戶可獲得各種智能接口與社會(huì)環(huán)境進(jìn)行連接和通信,就有可能使被標(biāo)識(shí)過(guò)的物體滿足人們的需要。為了解決對(duì)人們要求的問(wèn)題,通常采用計(jì)算機(jī)構(gòu)成一個(gè)虛擬的電子信息空間,對(duì)掌握的各種資源和需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和分配,來(lái)滿足人們精神和物質(zhì)的需求。
1.1.2 傳感網(wǎng)
“傳感器網(wǎng)絡(luò)”承擔(dān)著對(duì)自然界各種信息數(shù)據(jù)采集匯總的主要任務(wù),而互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是傳遞到達(dá)各端點(diǎn)的載體。在實(shí)際應(yīng)用中,二者通常是聯(lián)合使用,是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人、人與人之間信息交互、提供信息服務(wù)的智能網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。
“無(wú)線傳感網(wǎng)”是由若干具有無(wú)線通信功能的傳感器結(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)最早是由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)在1978年提出的,并資助了卡耐基-梅隆大學(xué)開(kāi)展了分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究。用戶、對(duì)象、信息交換等各單元和網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系,國(guó)外認(rèn)為傳感網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)如圖1-2所示。

圖1-2 用戶終端、對(duì)象現(xiàn)場(chǎng)、信息處理、網(wǎng)絡(luò)分發(fā)與傳遞、傳感器的聯(lián)網(wǎng)
隨著研究的深入,人們開(kāi)始想到未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)會(huì)深入到人們生活的每個(gè)角落,可為人們提供各種可能的服務(wù)。而這些服務(wù)終端的信息離不開(kāi)各種各樣的傳感器,人們?cè)谠芯康幕A(chǔ)上又提出了泛在的傳感器網(wǎng)絡(luò)(USN)的概念。這種傳感網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),首先是網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)由具有通信及智能化的傳感器結(jié)點(diǎn)組成;其次在任何時(shí)間、地點(diǎn),任何物體的周邊都布置有這種功能的傳感網(wǎng)絡(luò)。這樣的傳感網(wǎng)絡(luò)可為各種需求提供相應(yīng)的服務(wù),從環(huán)境監(jiān)測(cè)到安全保衛(wèi),從生產(chǎn)到生活,提供無(wú)所不能的服務(wù)。
“泛在網(wǎng)”概念最早是由日韓提出。它們認(rèn)為,無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)社會(huì)將是由智能網(wǎng)絡(luò)、最先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)以及其他領(lǐng)先的數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施組成的技術(shù)社會(huì)形態(tài)。根據(jù)這樣的構(gòu)想,USN網(wǎng)絡(luò)將以無(wú)所不在、無(wú)所不包、無(wú)所不能為基本特征,幫助用戶實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何人、任何物都能順暢地通信。其底層是由各種傳感器、執(zhí)行器、RFID等各種信息設(shè)備組成,負(fù)責(zé)對(duì)物理世界的感知與反饋。
國(guó)際電信聯(lián)盟在2008年年初的研究報(bào)告中,闡述了泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)體系的基本架構(gòu)。并指出泛在傳感網(wǎng)自下而上的基本結(jié)構(gòu)是:傳感器網(wǎng)絡(luò)、泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)絡(luò)、泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)骨干網(wǎng)絡(luò)、泛在傳感網(wǎng)的中間件、泛在傳感網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)五個(gè)層次。
泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)底層傳感器網(wǎng)絡(luò)與上層基礎(chǔ)骨干網(wǎng)絡(luò)的連接,由網(wǎng)關(guān)、sink結(jié)點(diǎn)等組成;泛在傳感網(wǎng)的基網(wǎng)有Internet、下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN);泛在傳感網(wǎng)中間件處理、存儲(chǔ)傳感數(shù)據(jù),并以服務(wù)的形式提供對(duì)各類傳感數(shù)據(jù)的訪問(wèn);泛在傳感網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)各類傳感網(wǎng)應(yīng)用的技術(shù)支撐平臺(tái)。
目前我國(guó)信標(biāo)委所屬的傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組認(rèn)為,傳感器網(wǎng)絡(luò)具體表現(xiàn)在它綜合了微型傳感器、分布式信號(hào)處理、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和嵌入式計(jì)算等多種先進(jìn)信息技術(shù),能對(duì)物理客體進(jìn)行信息采集、傳輸和處理,并將處理結(jié)果以服務(wù)的形式發(fā)布給用戶。
1.1.3 互聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)
目前人們對(duì)人與物、物與物廣泛互聯(lián)、實(shí)現(xiàn)人與客觀世界的全面信息交互的網(wǎng)絡(luò)的命名,一直存在著物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)這三個(gè)稱謂。回顧其發(fā)展歷史,可從這些概念歸納后得出一個(gè)基本一致的結(jié)論。這些概念間的關(guān)系,如圖1-3所示。

圖1-3 互聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等之間的關(guān)系
在傳感網(wǎng)的概念中,如果將傳感器的概念進(jìn)行擴(kuò)展,認(rèn)為RFID、二維條碼等信息的讀取設(shè)備和音視頻錄入設(shè)備等數(shù)據(jù)采集設(shè)備都是一種特殊的傳感器,則范圍擴(kuò)展后的傳感器網(wǎng)絡(luò)即簡(jiǎn)稱為與物聯(lián)網(wǎng)概念并列的“傳感網(wǎng)”。而從ITU-T、ISO/IEC JTC1/SC6等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)定義和標(biāo)準(zhǔn)化范圍來(lái)看,傳感器網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)其實(shí)是一個(gè)概念、兩種不同的表述,其實(shí)質(zhì)都是依托于各種信息設(shè)備實(shí)現(xiàn)了物理世界和信息世界的無(wú)縫融合。此外,在業(yè)界也有觀點(diǎn)認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)是從產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用角度,傳感網(wǎng)是從技術(shù)角度,對(duì)同一事物的不同表述,但其實(shí)質(zhì)是完全相同的。因此,無(wú)論從哪個(gè)角度,都可以認(rèn)為目前為人所熟知的“物聯(lián)網(wǎng)”和“傳感網(wǎng)”這兩個(gè)概念,都是以傳感器、RFID等客觀世界標(biāo)識(shí)、感知技術(shù),借助于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)人與物理世界的信息交互。而泛在網(wǎng)是面向泛在應(yīng)用的各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的集合,且更強(qiáng)調(diào)跨網(wǎng)之間的信息融合與應(yīng)用。
1.1.4 網(wǎng)絡(luò)接入與管理
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是各方面的信息相互交互和服務(wù)的新型網(wǎng)絡(luò),其主要解決的是相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的接入和管理。
(1)無(wú)線傳感器網(wǎng)
無(wú)線傳感器網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)重要的基礎(chǔ)技術(shù),在結(jié)構(gòu)上它是由各種傳感器結(jié)點(diǎn)組成的。這種網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是多跳的自組織網(wǎng),當(dāng)采用適當(dāng)?shù)膮f(xié)議也可使無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)相連接。
在網(wǎng)絡(luò)的管理方面,不僅要有靈活的路由機(jī)制,而且支持多種類型設(shè)備的協(xié)同工作。信息采集是各種各樣的無(wú)線傳感器,在技術(shù)方面還包括各種可即插即用、低功耗、低成本的智能傳感器和無(wú)線網(wǎng)技術(shù)支持的WSN無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等。
(2)移動(dòng)網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)接入
移動(dòng)網(wǎng):是目前覆蓋最廣、應(yīng)用最多的網(wǎng)絡(luò)。采用無(wú)線終端接入設(shè)備最普及、最有效的接入手段。在技術(shù)上要針對(duì)人與人通信的需要,強(qiáng)化人和物之間的通信,以及物與物之間的通信能力。開(kāi)發(fā)好各種設(shè)備的接入技術(shù),接入利用好現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,是推廣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的有效方法。
網(wǎng)絡(luò)接入:移動(dòng)通信技術(shù)是目前解決有限產(chǎn)地和環(huán)境的物與物、人與物之間的溝通的主要手段。這種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入效率的主要措施有:增強(qiáng)L2/L3協(xié)議,支持大量低數(shù)據(jù)率終端的接入;簡(jiǎn)化同步、小區(qū)搜索、隨機(jī)接入、切換過(guò)程以及移動(dòng)性管理;采用更低帶寬、更低碼率編碼的傳輸方式,支持更小資源的分配;簡(jiǎn)化調(diào)度、功控、HARQ和鏈路自適應(yīng)等問(wèn)題。
(3)網(wǎng)絡(luò)與終端管理技術(shù)
在網(wǎng)絡(luò)與終端管理中,由于各種設(shè)備的接入標(biāo)準(zhǔn)不同(如LAN、Wi-Fi、WiMaX、GSM、TD-SCDMA、WSN等),為使各類異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通,必須選擇相對(duì)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接入方式。因?yàn)樵谶@種由多種設(shè)備組成的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中,還必須能支持各終端或網(wǎng)元間的相互協(xié)同以及臨時(shí)的動(dòng)態(tài)組網(wǎng)等,這樣才能提高物與物、物與人之間的互聯(lián)效率。
為了避免物聯(lián)網(wǎng)中各類用戶匯聚在一起時(shí)造成擁塞,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理顯得十分重要。只有通過(guò)管理,提高暢通的信道和純凈的質(zhì)量,才能使各種設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)終端獲得預(yù)期的功效。更多的后端管理技術(shù)和服務(wù),是支持大量終端的多種接入方式的重要措施。
(4)信息處理與能耗管理
信息處理是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的主要技術(shù)問(wèn)題,也是保證系統(tǒng)高效運(yùn)行的重要因素,當(dāng)傳感器將采集到的信息匯聚到業(yè)務(wù)平臺(tái)時(shí),信息處理平臺(tái)要對(duì)接收到的各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、分析和數(shù)據(jù)挖掘后,才能為用戶提供所需要的服務(wù)。在對(duì)這些信息進(jìn)行處理時(shí),需要利用更好更新的計(jì)算方法(如云計(jì)算、模糊識(shí)別等)來(lái)解決海量信息處理的問(wèn)題。這樣才能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)不同地域、不同用戶對(duì)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析的要求。
能耗是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的重要技術(shù)問(wèn)題,因?yàn)樵谟邢薜碾娔茉吹臈l件下,尤其在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)攜帶的能量有限的情況下,對(duì)于能耗的管理與系統(tǒng)的信息管理一樣重要,而在眾多的信息進(jìn)入整體網(wǎng)絡(luò)時(shí),這個(gè)問(wèn)題更顯得重要。常會(huì)出現(xiàn)多個(gè)用戶同時(shí)在各自終端上操作,中央機(jī)也同時(shí)進(jìn)行著大量的運(yùn)算,以便優(yōu)化決策和配置。此時(shí)網(wǎng)中需要消耗大量的能源,是常態(tài)下的數(shù)倍至百倍以上。在有限能源情況下,尤其是有的只能依靠自備電池或能量轉(zhuǎn)化技術(shù)來(lái)工作,必須對(duì)系統(tǒng)能耗的各種問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致思考。
對(duì)傳感網(wǎng)來(lái)說(shuō),不僅要考慮其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的問(wèn)題,也要考慮能耗問(wèn)題。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中,結(jié)點(diǎn)成本、功耗和體積等技術(shù)問(wèn)題,是走向普及的重要問(wèn)題,隨著微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS)、低功耗無(wú)線通信協(xié)議和數(shù)字電路的發(fā)展,改變了傳感網(wǎng)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是將物理的基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施分開(kāi),如一方面是機(jī)場(chǎng)、公路、建筑物,另一方面是數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等。而現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始將鋼筋混凝土、電纜與芯片、網(wǎng)絡(luò)等的設(shè)計(jì)和施工等方面結(jié)合到一起來(lái)進(jìn)行。在此意義上,基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球工地,世界的運(yùn)轉(zhuǎn)就在它上面進(jìn)行,其中包括經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)運(yùn)行、社會(huì)管理乃至個(gè)人生活。物聯(lián)網(wǎng)將引發(fā)新的“聚合服務(wù)”。
(5)開(kāi)發(fā)環(huán)境與安全技術(shù)
高效、快捷的開(kāi)發(fā)應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要問(wèn)題。良好的應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境,能夠使應(yīng)用軟件相對(duì)獨(dú)立于計(jì)算機(jī)硬件和操作系統(tǒng)平臺(tái)。采用分布式計(jì)算是常用的一種重要措施,這不僅能滿足數(shù)據(jù)量大,運(yùn)算速度快的要求,而且可提高操作系統(tǒng)的能力。物聯(lián)網(wǎng)的許多終端處于無(wú)人環(huán)境中,由于感知結(jié)點(diǎn)組群化、終端結(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大、移動(dòng)性低等特點(diǎn),必須要求各種終端的安全性。其基本要求包括:防火、防盜、通信安全、存儲(chǔ)安全、終端使用環(huán)境安全等,必須具有較高性能穩(wěn)定性和可靠性。
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