時(shí)間：2023-12-26 10:37:27
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關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)；體系結(jié)構(gòu)；相關(guān)技術(shù)
中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2013）16-0006-01
在當(dāng)前信息技術(shù)不斷發(fā)展過(guò)程中，物聯(lián)網(wǎng)是其重要的組成部分，發(fā)揮著極為關(guān)鍵的功能。利用物聯(lián)網(wǎng)，可以將全世界各個(gè)行業(yè)、各個(gè)領(lǐng)域經(jīng)過(guò)一些相似特性而緊密聯(lián)系起來(lái)。
1 物聯(lián)網(wǎng)的定義與發(fā)展
開(kāi)始于20世紀(jì)末期，美國(guó)于網(wǎng)絡(luò)會(huì)議中第一次點(diǎn)明了物聯(lián)網(wǎng)的定義，延續(xù)至今，相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容已遍布全世界，同時(shí)受到人們的廣泛關(guān)注與好評(píng)。根據(jù)商品的傳輸特性分析發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)能夠被劃分為4方面內(nèi)容，即表示、感知、處理及信息傳遞。至今，物聯(lián)網(wǎng)在物流行業(yè)、藥品制造行業(yè)、銷售行業(yè)等都表現(xiàn)出了良好的作用，例如：如今形成的在高速公路不需要停車就能夠收取資費(fèi)、利用手機(jī)進(jìn)行消費(fèi)等功能都是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)世界有關(guān)人員猜測(cè)，在21世紀(jì)末，因?yàn)橹悄芑降娘w速提升，物聯(lián)網(wǎng)必將更大范圍的應(yīng)用。
2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
盡管物聯(lián)網(wǎng)的定義還沒(méi)有被統(tǒng)一，但其體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了人們一致的認(rèn)識(shí)，可以劃分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層三類，具體內(nèi)容詳見(jiàn)圖1。
2.1 物聯(lián)網(wǎng)的感知層
對(duì)于整體的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)來(lái)講，感知層是其基礎(chǔ)，具備十分關(guān)鍵的功能。感知層是整體物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的起始，主要從事數(shù)據(jù)的收集及傳遞工作。利用GPS、攝像頭、識(shí)讀器等進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，然后經(jīng)過(guò)藍(lán)牙、射頻識(shí)別、ZigBee等無(wú)線技術(shù)或現(xiàn)場(chǎng)總線等技術(shù)把收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行短途的傳遞，使其到達(dá)相應(yīng)的設(shè)備中，從而為后續(xù)數(shù)據(jù)處理工作奠定基礎(chǔ)。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層
在物聯(lián)網(wǎng)的整體體系結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)層是基于現(xiàn)今的互聯(lián)網(wǎng)體系為基礎(chǔ)創(chuàng)建而成的。網(wǎng)絡(luò)層一般從事傳遞收集到的數(shù)據(jù)的工作，在整體物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)揮十分重要的功能，將感知層收集及短距離傳遞到設(shè)備里的信息資料，利用長(zhǎng)距離的傳遞方法傳遞到數(shù)控中心。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層需要性能良好的互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，但是，就如今的互聯(lián)網(wǎng)情況來(lái)看，無(wú)法滿足數(shù)據(jù)傳遞的需求，所以，在一定程度上禁錮了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。因此，想要促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)更深層次、更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，就需要對(duì)當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行重新整合，提升性能。
2.3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層
促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展的意義就在于應(yīng)用。因此，物聯(lián)網(wǎng)整體的體系結(jié)構(gòu)核心內(nèi)容就是應(yīng)用層。應(yīng)用層主要把感知層收集及網(wǎng)絡(luò)層傳遞的資料接收過(guò)來(lái)，再經(jīng)過(guò)一系列的數(shù)據(jù)處理與技術(shù)分析，從而對(duì)整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行控制與判定，進(jìn)而推動(dòng)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層來(lái)講，其能夠劃分成以下幾部分內(nèi)容，即應(yīng)用程序及終端設(shè)備。他們一起肩負(fù)著物聯(lián)網(wǎng)在不同領(lǐng)域、不同行業(yè)中的功能。
3 物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)
3.1 識(shí)別
在整體的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，識(shí)別技術(shù)是進(jìn)行數(shù)據(jù)收集的核心，負(fù)責(zé)整體數(shù)據(jù)的收集工作。識(shí)別技術(shù)進(jìn)行收集數(shù)據(jù)一般是利用遠(yuǎn)程微電子技術(shù)，進(jìn)而能夠?qū)﹄姟⒐?、聲、力、熱等信息進(jìn)行收集，把收集到的資料傳遞給物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理。
3.2 感知
3.2.1 ZigBee技術(shù)
ZigBee技術(shù)作為一種無(wú)線傳遞技術(shù)，主要進(jìn)行調(diào)頻及分組交換數(shù)據(jù)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于其安全性強(qiáng)、價(jià)格較低、穩(wěn)定性良好、適應(yīng)性高，容量較大，耗能較少等。如今，ZigBee技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，并且在物聯(lián)網(wǎng)中也發(fā)揮出了良好的效用。其技術(shù)的缺點(diǎn)在于承載數(shù)據(jù)的性能較低，傳遞數(shù)據(jù)的距離較短，范圍較小。
3.2.2 藍(lán)牙技術(shù)
無(wú)線傳遞技術(shù)不僅包含ZigBee技術(shù)，同時(shí)還包含藍(lán)牙技術(shù)，其利用時(shí)分多址、高度調(diào)頻燈光方法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。當(dāng)前，藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展方向重點(diǎn)在于移動(dòng)設(shè)備方面，能夠有效的簡(jiǎn)化移動(dòng)設(shè)備同計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程，同時(shí)具備較強(qiáng)的工作效率，是一項(xiàng)應(yīng)用廣泛、性能較好的數(shù)據(jù)傳遞方式。
3.2.3 射頻識(shí)別技術(shù)
射頻識(shí)別技術(shù)一般多應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的感知層。這項(xiàng)技術(shù)是利用有線傳遞方式或無(wú)線傳遞方式把感知層收集的數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)庫(kù)里，同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換及共享。射頻識(shí)別技術(shù)一般由3方面內(nèi)容組成，即電子標(biāo)簽、讀寫器及天線。在這3方面內(nèi)容里，天線用于進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送與接收，讀寫器用于數(shù)據(jù)的輸入與讀取，電子標(biāo)簽用于數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存與總結(jié)。射頻識(shí)別技術(shù)具備良好的環(huán)境適應(yīng)性能，可以在每個(gè)行業(yè)及領(lǐng)域中進(jìn)行使用。同時(shí)，射頻識(shí)別技術(shù)基本上完成了自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，并且工作效率也較高。在今天，安防行業(yè)、監(jiān)控行業(yè)、文檔管理行業(yè)都廣泛應(yīng)用射頻識(shí)別技術(shù)。所以，有理由相信，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)一定會(huì)得到更全面的使用。
3.3 信息的處理
在物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)使用過(guò)程中，信息的處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)人與電子計(jì)算機(jī)間的溝通。信息的處理技術(shù)一般是利用深入挖掘及計(jì)算數(shù)據(jù)的方法，進(jìn)而高效處理數(shù)據(jù)信息，最后通過(guò)簡(jiǎn)潔、清晰的界面方式把數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在人們眼前，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的全面應(yīng)用。
4 總結(jié)
總而言之，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行探討有助于推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，在現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，使人們的生活更加方便、快捷。因此，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)進(jìn)行探討是值得相關(guān)工作人員深入思考的事情。
【關(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng) EPC技術(shù) RFID技術(shù)
引言：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促進(jìn)了信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，打破了地域的限制，消費(fèi)者可以根據(jù)自己的需求，從不同的地區(qū)購(gòu)買產(chǎn)品，增加了需求的不確定性，而商品購(gòu)買也對(duì)物流、產(chǎn)品生產(chǎn)等提出了更高的要求。因此，EPC與RFID技g應(yīng)運(yùn)而生，讓人們可以在物聯(lián)網(wǎng)中查閱物流信息。
一、物聯(lián)網(wǎng)與EPC/RFID技術(shù)的概述
物聯(lián)網(wǎng)和EPC/RFID技術(shù)緊密結(jié)合。EPC/RFID技術(shù)必須以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，建立網(wǎng)絡(luò)體系，它會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的資源，并與世界各個(gè)地區(qū)建立連接，把各個(gè)點(diǎn)連在一其，變成一個(gè)大的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。在物聯(lián)網(wǎng)中，包括數(shù)個(gè)組成部分，包括RFID電子標(biāo)簽、識(shí)別設(shè)備、Savant服務(wù)器等，識(shí)別設(shè)備對(duì)商品EPC碼識(shí)別后，會(huì)變成一個(gè)指針，然后這個(gè)指針會(huì)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源中找到其所屬述的IP地址，得到商品的信息，再把信息交給軟件系統(tǒng)進(jìn)行處理，并按照順序存放。因?yàn)槊總€(gè)商品的EPC碼都是獨(dú)一無(wú)二的，計(jì)算機(jī)需要建立一個(gè)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)信息進(jìn)行匹配，把信息放在服務(wù)器中，進(jìn)行信息的交換。
二、物聯(lián)網(wǎng)中EPC/RFID的條碼技術(shù)
EPC/RFID條碼技術(shù)的應(yīng)用，會(huì)為每個(gè)商品貼上一個(gè)獨(dú)有的條碼，該條碼可以讓外部掃描人員指導(dǎo)包裹內(nèi)商品的信息，是商品唯一的標(biāo)識(shí)，為物流工作增加了便利。而原有的物流信息雖然也會(huì)采用條碼掃描的技術(shù)，但傳統(tǒng)的條碼技術(shù)存在很多不足。EPC/RFID條碼技術(shù)的優(yōu)勢(shì)包括以下幾點(diǎn)：
首先，傳統(tǒng)條碼技術(shù)提供的條碼只是某類商品的統(tǒng)一條碼，掃描人員掃描后，很難得到單品的信息，條碼極易偽造[1]。但EPC的條碼包含了單品的各項(xiàng)信息，不易模仿。并且，讓條碼的讀取工作更加便捷，條碼屬于可視傳播技術(shù)的一種，掃描儀必須對(duì)準(zhǔn)條碼，把全部條碼掃上后，才可以進(jìn)行識(shí)別，而EPC的條碼采用是射頻標(biāo)簽，在一定范圍內(nèi)，通過(guò)射頻識(shí)別掃碼，有時(shí)候也可以穿過(guò)包裹，完成掃碼工作，提高了條碼的識(shí)別率。其次，EPC條碼可以長(zhǎng)時(shí)間使用，它和紙型條碼不同，條碼表面光滑，在粉塵和油污環(huán)境中，也可以正常使用。同時(shí)，傳統(tǒng)條碼技術(shù)一旦進(jìn)行更改，就要把已經(jīng)貼上的條碼撕下來(lái)，重新粘貼，但RFID是電子標(biāo)簽，如果需要更改，即可把條碼掃描到電腦上，對(duì)條碼內(nèi)的信息重新編輯，然后保存即可，可以調(diào)整條碼內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。而為了保證物流的安全，人們可以對(duì)電子標(biāo)簽設(shè)置密碼，有良好的的保密性。最后，條碼技術(shù)主要用于自動(dòng)結(jié)算設(shè)計(jì)，雖然它已經(jīng)在其他領(lǐng)域取得一定的成果，但由于自身某些因素的限制，其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用仍受到一定的限制。
三、物聯(lián)網(wǎng)與EPC/RFID技術(shù)未來(lái)的應(yīng)用方向
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以為電子商務(wù)營(yíng)造一個(gè)良好的發(fā)展環(huán)境，讓電子商務(wù)健康發(fā)展。它可以讓顧客以網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái)，瀏覽任意一家商店所有的商品，增加了選擇的機(jī)會(huì)。并且在物流領(lǐng)域，RFID電子標(biāo)簽的使用，可以讓倉(cāng)儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，對(duì)物流信息進(jìn)行跟蹤，控制整個(gè)供應(yīng)鏈，自動(dòng)分配產(chǎn)品，并做好產(chǎn)品的防偽工作[2]。在生產(chǎn)過(guò)程中，運(yùn)用RFID電子標(biāo)簽可以提高管理的水平，加大管理力度。其應(yīng)用方向主要包括以下幾方面：
3.1零售業(yè)
現(xiàn)在，人們?nèi)コ匈?gòu)物后都會(huì)到收銀臺(tái)結(jié)賬，而EPC/ RFID技術(shù)的應(yīng)用，人們只需把自己的賬戶輸入到超市的系統(tǒng)中，把需要的商品放到購(gòu)物車中，超市會(huì)通過(guò)系統(tǒng)，自動(dòng)計(jì)算商品的價(jià)格，在消費(fèi)者的賬戶中扣除即可。同時(shí)，這種方法也可以讓人們把身上已經(jīng)開(kāi)封或在其他地方購(gòu)買的物品帶進(jìn)超市，減少了不必要的誤會(huì)與麻煩。
3.2物流業(yè)
這一技術(shù)在物流業(yè)中的應(yīng)用，可以減少多余的工作步驟，減少人力、物力的消耗，提高了物流工作的效率。物流人員對(duì)包裹進(jìn)行分類時(shí)，可以通過(guò)掃碼，把包裹放到指定的區(qū)域，加快了工作的速度。
3.3制造業(yè)
企業(yè)在生產(chǎn)或制造過(guò)程中，把各項(xiàng)生產(chǎn)過(guò)程變成電子標(biāo)簽，可以讓生產(chǎn)信息自動(dòng)輸入到系統(tǒng)中，準(zhǔn)確記錄生產(chǎn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)以及最后的結(jié)果，對(duì)各個(gè)加工環(huán)境實(shí)時(shí)追蹤，管理信息。
3.4有效防偽
RFID的電子標(biāo)簽可以有效避免商品信息被拷貝，減少了假冒產(chǎn)品的出現(xiàn)。
結(jié)語(yǔ)：物聯(lián)網(wǎng)與EPC/RFID技術(shù)在各方面的應(yīng)用，有一定的必然性，同時(shí)也有一定得優(yōu)勢(shì)，因此，相關(guān)技術(shù)部門要根據(jù)目前的應(yīng)用現(xiàn)狀，制定相應(yīng)的戰(zhàn)略，并根據(jù)這一戰(zhàn)略，在不同的行業(yè)中嘗試應(yīng)用，得到各行業(yè)的支持，特別是一些龍頭企業(yè)的支持。
參 考 文 獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 體系結(jié)構(gòu) 技術(shù)
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也隨之出現(xiàn)，并且在眾多領(lǐng)域迅速推廣，如：零售與物流等，但目前，關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的研究仍處于初級(jí)階段，缺少其體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)的研究報(bào)道。因此，本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)研究存在的不足，重點(diǎn)分析了其體系結(jié)構(gòu)、相關(guān)技術(shù)，旨在為其發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
1 物聯(lián)網(wǎng)的概況
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價(jià)值巨大，其發(fā)展前景廣闊，因此，其相關(guān)研究得到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，同時(shí)工業(yè)界也給予了高度重視。但目前，關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)內(nèi)容仍十分模糊，如：基本含義、體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)等。
根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟可知，物聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)了物與物、人與物及人與人的互連，在其基本含義基礎(chǔ)上，可總結(jié)一下幾點(diǎn)特點(diǎn)：
1.1 物的廣泛性
物聯(lián)網(wǎng)中的物涵蓋范圍較廣，不僅包括物理實(shí)體，也囊括了虛擬實(shí)體，此時(shí)的物存在于時(shí)間與空間，在對(duì)其進(jìn)行發(fā)現(xiàn)與識(shí)別過(guò)程中，主要是借助其屬性實(shí)現(xiàn)的；
1.2 信息的傳遞與共享
物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)為感知外界物理信息，借助RFID技術(shù)有效發(fā)現(xiàn)與識(shí)別物，并采用傳感器節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境信息的動(dòng)態(tài)感知，此后在通信技術(shù)支持下，使信息得到有效傳遞，同時(shí)，在感知子網(wǎng)和既有互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)融合背景下，信息數(shù)據(jù)便具有了共享性；
1.3 管理與控制
互聯(lián)網(wǎng)在管理數(shù)據(jù)時(shí)，主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，其管理具有明顯的智能化特點(diǎn)，在決策信息反饋后，其將實(shí)現(xiàn)對(duì)物體與環(huán)境的控制。
對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)而言，其中涉及的人與物在任何時(shí)間、地點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)中均呈無(wú)縫融合，因此，它作為新型的智能互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，保證了人與物、物與物、人與人間信息的有效連接。
2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
當(dāng)今，信息技術(shù)快速發(fā)展，在先進(jìn)技術(shù)支持下，物聯(lián)網(wǎng)利用開(kāi)放型協(xié)議，滿足了各種應(yīng)用的需求，同時(shí)它也實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)融合。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)報(bào)道，了解了物聯(lián)網(wǎng)的含義及特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的五層體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，旨在豐富其理論研究。
物聯(lián)網(wǎng)主要是由數(shù)據(jù)識(shí)別與感知層、數(shù)據(jù)傳遞網(wǎng)絡(luò)層、資源管理層、信息處理層、具體應(yīng)用層等構(gòu)成的。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與應(yīng)用過(guò)程中，其基礎(chǔ)層便是數(shù)據(jù)識(shí)別與感知層，其具體構(gòu)成包括識(shí)別器、傳感器、接入網(wǎng)關(guān)等，利用不同的工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，此后借助無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或其他高新技術(shù)設(shè)備等，傳遞數(shù)據(jù)，最后后臺(tái)將對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)傳遞網(wǎng)絡(luò)層在互聯(lián)網(wǎng)中扮演著重要的角色，它主要是對(duì)上層的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞，它不僅保證了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳播，還提高了數(shù)據(jù)的真實(shí)性與有效性，但當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳遞要求應(yīng)具備較高的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持，而偏低的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平，制約著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，因此，相關(guān)人員仍需展開(kāi)深入的研究，通過(guò)升級(jí)等手段，促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展。資源管理層主要是對(duì)資源進(jìn)行初始化，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以此掌握其運(yùn)行狀況，并對(duì)各個(gè)資源進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，進(jìn)而促進(jìn)跨域資源實(shí)現(xiàn)交互；信息處理層主要是主要是對(duì)感知數(shù)據(jù)進(jìn)行理解、推理與決策，同時(shí)也提供數(shù)據(jù)查詢、存儲(chǔ)、分析及挖掘等；應(yīng)用層通過(guò)對(duì)感知數(shù)據(jù)的分析處理，根據(jù)用戶的需求，為其提供不同的服務(wù)，其應(yīng)用類型較為豐富，具體有監(jiān)控型、控制型與掃描型等。
3 物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)
3.1 標(biāo)識(shí)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)作為大型網(wǎng)絡(luò)，其借助智能設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)，促進(jìn)了不同物體的互連，其中涉及的物具有廣泛性與復(fù)雜性，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，首要問(wèn)題便是有效識(shí)別物。物的標(biāo)識(shí)技術(shù)主要是利用全局唯一值對(duì)物體進(jìn)行標(biāo)識(shí)，此技術(shù)的本質(zhì)便是對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中物進(jìn)行編碼，從而使物具有了數(shù)字化的特點(diǎn)。在編碼過(guò)程中，需遵循不同的規(guī)則，常見(jiàn)的編碼有EPC、IPV6等，各編碼間的規(guī)則各異，存在映射與兼容問(wèn)題，因此，在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)對(duì)其給予關(guān)注。
無(wú)線射頻身份識(shí)別即RFID，它作為識(shí)別技術(shù)的一種，具有非接觸式。在實(shí)際識(shí)別過(guò)程中，利用射頻信號(hào)對(duì)目標(biāo)展開(kāi)自動(dòng)的識(shí)別，并采集相關(guān)的數(shù)據(jù)。此技術(shù)對(duì)物體的識(shí)別具有唯一性，從而保證了其在通信或信息處理中定位的準(zhǔn)確性與管理的有效性。
3.2 感知技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)中較為重要的組成部分便是數(shù)據(jù)產(chǎn)生、獲取、傳輸、處理及應(yīng)用，在獲取數(shù)據(jù)過(guò)程中，需要智能化與信息化的設(shè)備，常見(jiàn)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備由傳感器、紅外感知設(shè)備及全球定位系統(tǒng)等。傳感器即sensor，它主要是對(duì)外部環(huán)境信號(hào)進(jìn)行探測(cè)，包括光、熱、力及聲等，它為物聯(lián)網(wǎng)提供了原始數(shù)據(jù)，由于其獲取的物的信息具有動(dòng)態(tài)性，進(jìn)而物擁有了感知外部世界的能力。
3.3 通信技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳遞主要是利用網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，其中通信技術(shù)有兩種類型，分別為短距離無(wú)線通信與廣域網(wǎng)通信。前者涉及的技術(shù)主要有WLAN技術(shù)、RFID技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)及ZigBee技術(shù)等，在上述技術(shù)支持下，無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)具有了簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、較低的功耗及成本，但在實(shí)際應(yīng)用中也存在不足，最為嚴(yán)重的便是干擾問(wèn)題。后者涉及的技術(shù)主要有IP互聯(lián)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)與衛(wèi)星通信技術(shù)，它為物聯(lián)網(wǎng)提供了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，但在實(shí)際應(yīng)用中需要對(duì)不同的技術(shù)進(jìn)行整合，在此基礎(chǔ)上，才能夠保證網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的多元化與交互性。
3.4 信息處理技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)中采用的信息處理技術(shù)，融合了數(shù)據(jù)挖掘、智能計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)等，在對(duì)物體相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行智能處理與分析后，將結(jié)果交付給用戶。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)變革，使物與人實(shí)現(xiàn)了直接的交流，在智能化的網(wǎng)絡(luò)中，物擁有了思想，從而推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
4 總結(jié)
綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要方向，其相關(guān)內(nèi)容的研究得到了各個(gè)領(lǐng)域人們的廣泛關(guān)注。本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)的含義、特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)，旨在為其發(fā)展提供理論保障。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)；傳感器；網(wǎng)絡(luò)；計(jì)算機(jī)
中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）180-0026-02
1 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念
所謂物聯(lián)網(wǎng)就是在現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)各種物品的互聯(lián)互通，物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的三大方向，是行業(yè)的方向標(biāo)，許多國(guó)家甚至將其作為戰(zhàn)略性發(fā)展行業(yè)予以規(guī)劃。簡(jiǎn)言之，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是通過(guò)傳感器技術(shù)，將傳感設(shè)備收集到的作業(yè)環(huán)境的各種模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)系統(tǒng)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)通信信道，將其傳送到遠(yuǎn)端的控制中心，遠(yuǎn)端控制中心根據(jù)用戶既定值，做出數(shù)據(jù)分析和判斷，將超過(guò)或低于閥值的數(shù)據(jù)通過(guò)控制信號(hào)再傳送到終端的控制器進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使得整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、監(jiān)控、預(yù)警的智能化控制系統(tǒng)下。由此可見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為人們實(shí)現(xiàn)了高度智能化的生產(chǎn)生活控制。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展所依脫的技術(shù)分析
2.1 傳感器技術(shù)
傳感器技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)所控制的各個(gè)終端處理器，就是依靠數(shù)量豐富的傳感器設(shè)備進(jìn)行環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控，離開(kāi)了傳感技術(shù)，就好像沒(méi)有知覺(jué)和感官的人體，更別談智能控制。傳感器設(shè)備要具有高度穩(wěn)定性、運(yùn)行可靠性，同時(shí)無(wú)論是體積、還是檢測(cè)靈敏度都越來(lái)越好，這得益于近年來(lái)快速發(fā)展的電子控制技術(shù)，芯片生產(chǎn)工藝的大幅度提升，以智能停車場(chǎng)的火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)為例，其傳感器就包括了數(shù)量繁多的煙感、溫感、光感、熱輻射等控制感應(yīng)器，通過(guò)這些傳感器，可以將停車場(chǎng)環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的監(jiān)控，一旦高出既定閥值，數(shù)據(jù)通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警，聯(lián)動(dòng)設(shè)備也開(kāi)始工作，這種高度智能化控制，都需要傳感器設(shè)備發(fā)揮重要的感作用。總之，傳感器技術(shù)作為關(guān)鍵的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之一，有著極其重要的環(huán)境數(shù)據(jù)傳感作用。
2.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸
如果將物聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng)比作是一個(gè)有機(jī)運(yùn)行的人體的話，那么網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)則是人體分布于各處的神經(jīng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了終端控制設(shè)備與數(shù)據(jù)中心的信息交換，才得以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效控制。網(wǎng)絡(luò)傳輸在物聯(lián)網(wǎng)方面有著更高的要求主要體現(xiàn)在3個(gè)方面，首先是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)帶寬要求更高，無(wú)論是傳感器設(shè)備、終端控制器還是數(shù)據(jù)中心他們彼此需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交換、如果信道帶寬不能滿足要求，對(duì)于一些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理就會(huì)產(chǎn)生較大的延時(shí)，不利于精細(xì)化的控制；其次是網(wǎng)絡(luò)速度的要求，物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不僅僅局限于簡(jiǎn)單的控制數(shù)據(jù)，往往還進(jìn)行視頻、聲音等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，這些容量較大的數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)傳輸速度一定的條件下，同樣會(huì)產(chǎn)生較大的延時(shí)，不利于系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制，這也是各個(gè)國(guó)家爭(zhēng)相發(fā)展4G/5G高速網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵；最后則是網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、地址分配的標(biāo)準(zhǔn)，目前傳統(tǒng)的基于IPV4的網(wǎng)絡(luò)地址分配面臨地址枯竭等問(wèn)題，同樣的傳輸協(xié)議行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還未出現(xiàn)，非標(biāo)準(zhǔn)化的控制協(xié)議對(duì)于實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化的管理和設(shè)計(jì)是嚴(yán)重的阻礙。由此，做好網(wǎng)絡(luò)傳輸方面的技術(shù)保障對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展同樣至關(guān)重要。
2.3 數(shù)據(jù)處理中心以及終端控制器
物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理中心是相對(duì)于終端控制器的，終端控制器是分布于各類“實(shí)物”上的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是對(duì)實(shí)物進(jìn)行局部性控制的關(guān)鍵，通常和各類的傳感設(shè)備相連接，再通過(guò)一定的通信線路與數(shù)據(jù)處理中心相互聯(lián)通；數(shù)據(jù)處理中心則是控制全局性的中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，協(xié)調(diào)各個(gè)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、精細(xì)的控制之下。終端控制器可以是單片機(jī)系統(tǒng)，也可以是各種嵌入式的ARM系統(tǒng)，其中單片機(jī)系統(tǒng)在體積、價(jià)格方面都有著較大的優(yōu)勢(shì)，而ARM系統(tǒng)設(shè)備則是在功能豐富度方面、運(yùn)算速度方面有著更大的優(yōu)勢(shì)，用戶應(yīng)根據(jù)需求進(jìn)行合理的選擇。數(shù)據(jù)處理中心一般都由微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行擔(dān)任，其運(yùn)算速度和控制協(xié)調(diào)能力更加強(qiáng)大，總之作為整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的指揮控制“大腦”，各種控制設(shè)備同樣發(fā)揮著不可忽視的作用。
2.4 相關(guān)行業(yè)技術(shù)
行業(yè)相關(guān)技術(shù)則是與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的具體環(huán)境有著直接關(guān)系，物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用于居家、生產(chǎn)控制、安全監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域，每個(gè)領(lǐng)域都有著其行業(yè)的獨(dú)特知識(shí)結(jié)構(gòu)，因此根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所應(yīng)用的具體環(huán)境，一些特定于各個(gè)領(lǐng)域的控制處理設(shè)備還是比較多的，以居家為例，其更多的是各類居家用電設(shè)備、家電等物件的控制居多，由此可見(jiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種技術(shù)大融合的信息系統(tǒng)，離開(kāi)了相關(guān)行業(yè)技術(shù)也是很難發(fā)揮其應(yīng)有的作用的。
3 物聯(lián)網(wǎng)與相關(guān)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用介紹
3.1 智慧家庭
物聯(lián)網(wǎng)與各種家電、生活用具、門窗傳感器等的組合構(gòu)成了智慧家庭的基本結(jié)構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)利用分布于各個(gè)居家用品上的傳感設(shè)備和終端控制器，收集居家環(huán)境下的各類數(shù)據(jù)，例如溫濕度、煙霧度、光輻射強(qiáng)度、門窗關(guān)閉數(shù)據(jù)等等，使得整個(gè)居家環(huán)境都處于動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的監(jiān)控下，數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警，可以通過(guò)短信、互聯(lián)網(wǎng)信息等將居家環(huán)境信息發(fā)送到遠(yuǎn)程用戶的移動(dòng)設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)了便捷、安全、舒適的現(xiàn)代化居家控制。
3.2 智能安全建筑
安全建筑并不是不會(huì)發(fā)生諸如火災(zāi)、水災(zāi)等災(zāi)害的建筑物，而是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將整個(gè)建筑的災(zāi)情情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控處理，一旦出現(xiàn)了某種災(zāi)情，進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警，并且通過(guò)警報(bào)等形式通知建筑物人員，同時(shí)啟動(dòng)各種聯(lián)動(dòng)消防設(shè)備，進(jìn)行聯(lián)動(dòng)災(zāi)情處理，而人的某方面作用逐漸被淡化，用戶可以更加專注于災(zāi)情控制的某些方面，從而有效降低了災(zāi)情帶給建筑物的傷害，提高了災(zāi)情的可控性，減少了人財(cái)物等諸多方面的損失。實(shí)現(xiàn)建筑安全的智能可靠控制。
3.3 智慧城市
智慧城市則是將城市的各個(gè)功能例如道路情況、紅綠燈情況、天氣氣候等情況，利用龐大的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，通過(guò)智能的數(shù)據(jù)控制中心，給予人們城市生活預(yù)警，使得整個(gè)城市的運(yùn)行更加高效和現(xiàn)代化，當(dāng)然，這種智慧型城市，簡(jiǎn)單的依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要大數(shù)據(jù)云計(jì)算處理技術(shù)的支持，畢竟這種城市型數(shù)據(jù)的復(fù)雜度不是簡(jiǎn)單的智慧家庭、智能安全建筑所能夠比擬的，需要極強(qiáng)的數(shù)據(jù)控制處理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和動(dòng)態(tài)操作。
3.4 其他方面
除了上述介紹的幾個(gè)方面物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代物流應(yīng)用、生物工程領(lǐng)域、以及智慧電網(wǎng)等各方面，相信隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，這種高度智能化的控制預(yù)警必將帶給人們更加高品質(zhì)的生活。
4 結(jié)論
綜上，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涉及到了諸多的先進(jìn)技術(shù)，通過(guò)各類技術(shù)的有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)了豐富多彩的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，帶給人們生產(chǎn)、生活的極大便利。
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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；體系結(jié)構(gòu)；技術(shù)
中圖分類號(hào)：TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2012） 20-0000-02
物聯(lián)網(wǎng)是新型信息技術(shù)的重要組成部分，可以將全球范圍內(nèi)不同行業(yè)、不同領(lǐng)域的物品按照其內(nèi)在聯(lián)系緊密的關(guān)聯(lián)在一起，實(shí)現(xiàn)億萬(wàn)種商品之間的互聯(lián)，物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生將會(huì)對(duì)人們的生活方式和社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響，從產(chǎn)生之后就受到前所未有的重視。
1 物聯(lián)網(wǎng)概念的產(chǎn)生背景及發(fā)展歷程
物聯(lián)網(wǎng)的概念最初是在1999年美國(guó)召開(kāi)的移動(dòng)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議上提出的，到2008年，物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)初步普及，逐漸受到世界各國(guó)的廣泛關(guān)注，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈將商品的傳輸分為表示階段、感知階段、處理階段和信息傳送階段，截止到目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在零售、物流、制藥等領(lǐng)域得到了一定的應(yīng)用并取得初步成果，如已經(jīng)投入使用的手機(jī)錢包系統(tǒng)和高速公路不停車收費(fèi)系統(tǒng)就是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實(shí)例，據(jù)專家預(yù)測(cè)，在2020年以后人類將進(jìn)入智能化時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)將得到廣泛的應(yīng)用。下面，就對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)及體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的剖析。
2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
2.1 數(shù)據(jù)感知層
數(shù)據(jù)感知層是物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，主要利用讀寫器、攝像頭、GPS、RFID技術(shù)以及識(shí)讀器等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集過(guò)程。作為物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的第一層，感知層發(fā)揮著十分重要的作用，感知層包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)短距離傳輸兩部分，利用讀寫器、攝像頭、GPS等技術(shù)采集數(shù)據(jù)，并通過(guò)藍(lán)牙、ZIGBEE、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線等有線或無(wú)線傳輸技術(shù)將所采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)設(shè)備，為數(shù)據(jù)的后臺(tái)處理做好基礎(chǔ)。
2.2 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)層
物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)層是基于現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)組建而成，肩負(fù)著出傳輸數(shù)據(jù)的功能，是物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，主要將感知層采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸，網(wǎng)絡(luò)層對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的要求較高，目前的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并不能完全滿足網(wǎng)絡(luò)層的需要，在一定程度上制約了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，因此，要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的全面發(fā)展，必須對(duì)現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行整合和更新。
2.3 應(yīng)用層
應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的目的，應(yīng)用層的功能就是把感知層和網(wǎng)絡(luò)層采集傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，根據(jù)系統(tǒng)做出正確的控制，以便實(shí)現(xiàn)實(shí)際上的管理和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)人機(jī)的互動(dòng)。應(yīng)用層可以分為應(yīng)用程序?qū)雍徒K端設(shè)備層，兩者共同作用實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)跨領(lǐng)域，跨行業(yè)之間的應(yīng)用。
3 物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)
3.1 傳感器識(shí)別技術(shù)
在物聯(lián)網(wǎng)中，傳感器技術(shù)在數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，是物聯(lián)網(wǎng)中不可或缺的信息采集手段，傳感器技術(shù)主要采用微電子技術(shù)原理實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，可以探測(cè)熱、力、光、電、聲等信息，為物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)加工提供原始數(shù)據(jù)，是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)。
3.2 感知技術(shù)
（1）RFID技術(shù)。RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)感知層的關(guān)鍵性技術(shù)之一，RFID技術(shù)通過(guò)有線或無(wú)線的方式將數(shù)據(jù)信息自動(dòng)識(shí)別并匯總至中央信息數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交換和共享。RFID技術(shù)主要由電子標(biāo)簽、讀寫器和天線三部分組成，電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存功能，讀寫器實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的寫入和讀出功能，天線主要用于發(fā)射和接受信號(hào)。RFID識(shí)別速度快、自動(dòng)化程度高、對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，目前，RIFD技術(shù)已經(jīng)在安防、監(jiān)控、文檔管理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，有廣闊的前景。
（2）ZIGBEE技術(shù)。ZIGBEE是一種介于藍(lán)牙和無(wú)線標(biāo)記技術(shù)之間的低功耗無(wú)線傳輸技術(shù)，主要采用調(diào)頻和分組交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信，ZIGBEE功耗低、網(wǎng)絡(luò)容量大、工作頻段靈活、可靠性高、成本低、安全性高，目前，已在多種領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了應(yīng)用，但是ZIGBEE技術(shù)通信范圍相對(duì)較小，一般是能承受數(shù)據(jù)流量小的業(yè)務(wù)，但是，在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用上依然有著廣泛的前景。
（3）藍(lán)牙技術(shù)。藍(lán)牙是一種短距離的無(wú)線傳輸技術(shù)，主要采用時(shí)分多址、高速調(diào)頻等技術(shù)實(shí)現(xiàn)短距離內(nèi)數(shù)據(jù)的傳輸和通信，藍(lán)牙技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備之間的通信，能夠在一定程度上簡(jiǎn)化移動(dòng)設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間的通信，是數(shù)據(jù)的傳輸更加高效迅速，藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛。
3.3 網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)充分的利用了互聯(lián)網(wǎng)的通信優(yōu)勢(shì)資源，根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的不同，制定靈活的組網(wǎng)形式，為用戶提供了豐富有效的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)將不再是單一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，會(huì)朝著多種網(wǎng)絡(luò)融合方向發(fā)展。
3.4 信息處理技術(shù)
信息處理技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的手段，主要通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、智能計(jì)算等科技手段將受到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，將處理結(jié)果用簡(jiǎn)潔明了的方式呈現(xiàn)給用戶，從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用的最終目的。
4 物聯(lián)發(fā)展存在的問(wèn)題
首先是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。標(biāo)準(zhǔn)是一種交流規(guī)則，關(guān)系著物聯(lián)網(wǎng)物品間的溝通。各國(guó)存在不同的標(biāo)準(zhǔn)，因此需要加強(qiáng)國(guó)家之間的合作，以尋求一個(gè)能被普遍接受的標(biāo)準(zhǔn)。
其次是安全的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)中的物品間聯(lián)系更緊密，物品和人也連接起來(lái)，使得信息采集和交換設(shè)備大量使用，數(shù)據(jù)泄密也成為了越來(lái)越嚴(yán)重的問(wèn)題。如何實(shí)現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)及用戶隱私的保護(hù)，成為待解決的問(wèn)題。
第三，協(xié)議問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，在物聯(lián)網(wǎng)核心層面是基于TCP/IP，但在接入層面，協(xié)議類別五花八門，CPRS、短信、傳感器、TD-SCDMA、有線等多種通道，物聯(lián)網(wǎng)需要一個(gè)統(tǒng)一的協(xié)議基礎(chǔ)。
第四，終端問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)終端除具有本身功能外還擁有傳感器和網(wǎng)絡(luò)接入等功能，且不同行業(yè)需求各異議，如何滿足終端產(chǎn)品的多樣化需求，對(duì)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)的一大挑戰(zhàn)。
第五，地址問(wèn)題。每個(gè)物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址，就需要一個(gè)地址。物聯(lián)網(wǎng)需要更多的IP地址，IPv4資源即將耗盡，那就需要IPv6來(lái)支撐。IPv4 向IPv6過(guò)渡是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，因此物聯(lián)網(wǎng)一旦使用IPv6地址，就必然會(huì)存在與IPv4兼容性問(wèn)題。
第六，費(fèi)用問(wèn)題。目前物聯(lián)網(wǎng)所需的芯片等組件的費(fèi)用較高，若把所有物品都植入識(shí)別芯片花費(fèi)自然不少，如何有效解決這一問(wèn)題仍需考慮。
第七，規(guī)?；瘑?wèn)題。規(guī)?；沁\(yùn)營(yíng)商業(yè)績(jī)的重要指標(biāo)，終端的價(jià)格、產(chǎn)品多樣性、行業(yè)應(yīng)用的深度和廣度都會(huì)地用戶規(guī)模產(chǎn)生影響，如何實(shí)現(xiàn)規(guī)模化是具有待商討的問(wèn)題。
第八，商業(yè)模式問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)在商業(yè)應(yīng)用方面的業(yè)務(wù)模式還不是很明朗，商業(yè)模式問(wèn)題值得更進(jìn)一步探討。
第九，產(chǎn)業(yè)鏈問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)所需要的自動(dòng)控制、信息傳感、射頻識(shí)別等上游技術(shù)和產(chǎn)業(yè)已成熟或基本成熟，而下游的應(yīng)用也單體形式存在。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力，實(shí)現(xiàn)上下游產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動(dòng)，跨專業(yè)的聯(lián)動(dòng)，從而帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，共同推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
要建立一個(gè)有效的物聯(lián)網(wǎng)，有兩大難點(diǎn)必須解決：一是規(guī)模性，只有具備了規(guī)模，才能使物品的智能發(fā)揮作用；二是流動(dòng)性，物品通常都不是靜止的，而是處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，必須保持物品在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，甚至高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下都能隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的監(jiān)控和追蹤。
實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)，首先必須在所有物品中嵌入電子標(biāo)簽等存儲(chǔ)體，并需安裝眾多讀取設(shè)備和龐大的信息處理系統(tǒng)，這必然導(dǎo)致大量的資金投入。因此，在成本尚未降至能普及的前提下，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將受到限制。已有的事實(shí)均證明，在現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)效率并沒(méi)有轉(zhuǎn)化為規(guī)模的經(jīng)濟(jì)效率，目前的所謂物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用也沒(méi)有一個(gè)在商業(yè)上獲得了較大成功。例如，智能抄表系統(tǒng)能將電表的讀數(shù)通過(guò)商用無(wú)線系統(tǒng)（如GSM短消息）傳遞到電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，但電力系統(tǒng)仍沒(méi)有規(guī)模使用這類技術(shù)，原因在于這類技術(shù)沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效率。
參考文獻(xiàn)：
[1]邱小明.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2011，07（28）.
[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)；國(guó)際電子商務(wù)；RDIF；影響
[中圖分類號(hào)]F724[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1005-6432（2014）31-0018-02
1引言
物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是下一個(gè)推動(dòng)世界高速發(fā)展的重要生產(chǎn)力，在我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)被列為國(guó)家“十二五”期間重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。2012年2月14日，中國(guó)的第一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)五年規(guī)劃――《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》由工信部頒布。我國(guó)正大力推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和在重點(diǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用示范，力求“十二五”期間實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的重大突破。本文將圍繞物聯(lián)網(wǎng)在電子商務(wù)方面的應(yīng)用問(wèn)題展開(kāi)分析，總結(jié)學(xué)者的不同觀點(diǎn)，追溯物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)和主要技術(shù)，分析其在電子商務(wù)中產(chǎn)生的巨大影響及作用機(jī)制，并做出簡(jiǎn)要評(píng)論。
2國(guó)外相關(guān)研究綜述
2.1物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵方面的研究
目前，國(guó)外業(yè)界比較有代表性的物聯(lián)網(wǎng)的定義有以下幾種：
（1）美國(guó)麻省理工學(xué)院Auto-ID研究中心1999年最早提出的物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）定義為：把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）和條碼等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理功能的網(wǎng)絡(luò)。RFID 標(biāo)簽可謂是早期物聯(lián)網(wǎng)最為關(guān)鍵的技術(shù)與產(chǎn)品環(huán)節(jié)，利用RFID技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品或商品的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。
（2）歐盟第七框架下 RFID 和物聯(lián)網(wǎng)研究項(xiàng)目簇（Cluster of European Research Projects on The Internet Of Things：CERP-IoT）于2009年9月的《物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略研究路線圖》研究報(bào)告認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)組成部分，可以被定義為動(dòng)態(tài)的基于標(biāo)準(zhǔn)的和可互操作的通信協(xié)議且具有自配置能力的全球化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。
（3）按照國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的定義，物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品與物品，人與物品，人與人之間的互聯(lián)。但是與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)不同的是，H2T是指人利用通用裝置與物品之間的連接，從而使得物品連接更加的簡(jiǎn)化，而H2H是指人之間不依賴于PC而進(jìn)行的互聯(lián)。
2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面的研究
美國(guó)很多大學(xué)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面開(kāi)展了大量工作。如加州大學(xué)洛杉磯分校的CENS實(shí)驗(yàn)室、WINS實(shí)驗(yàn)室、NESL實(shí)驗(yàn)室等。麻省理工學(xué)院獲得了DARPA的支持，從事著極低功耗的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究。奧本大學(xué)也獲得DARPA支持，從事了大量關(guān)于自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究，并完成了一些試驗(yàn)系統(tǒng)的研制。賓漢頓大學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)室在移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用層設(shè)計(jì)等方面做了很多研究工作。
除了高校和科研研究所之外，國(guó)外的各大知名企業(yè)也都先后參與開(kāi)展了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究?？藸査共┕臼菄?guó)際上率先進(jìn)行無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的先驅(qū)之一，旗下的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件產(chǎn)品眾多（包括IRIS，MicaZ，Imote2等），為全球超過(guò)2000所高校以及上千家大型公司提供無(wú)線傳感器解決方案。目前Crossbow公司與軟件巨頭微軟、傳感器設(shè)備巨頭霍尼韋爾、硬件設(shè)備制造商英特爾等都建立了合作關(guān)系。這些都為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步的發(fā)展以及最終的商業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3國(guó)內(nèi)相關(guān)研究綜述
3.1物聯(lián)網(wǎng)含義方面的研究
我國(guó)在2010年3月的政府工作報(bào)告中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)有如下的說(shuō)明：（物聯(lián)網(wǎng)）是指通過(guò)信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)。
石亞萍（2011）將物聯(lián)網(wǎng)定義為通過(guò)各種信息傳感設(shè)備，如傳感器、射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外線感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。
我比較傾向于張立志（2012）對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義：通過(guò)射頻識(shí)別裝置、無(wú)線傳感器、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
3.2物聯(lián)網(wǎng)對(duì)電子商務(wù)發(fā)展的影響研究
孫瑋（2011）從企業(yè)庫(kù)存管理、支付環(huán)節(jié)、物流方面等方面闡述了物聯(lián)網(wǎng)對(duì)電子商務(wù)的推動(dòng)作用。在電子商務(wù)企業(yè)倉(cāng)庫(kù)管理中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以通過(guò)對(duì)庫(kù)存物品信息的實(shí)時(shí)感知，形成自動(dòng)化庫(kù)存，實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)上零售營(yíng)銷體系信息共享的目的；在支付環(huán)節(jié)中，網(wǎng)上零售商可以加強(qiáng)與電信運(yùn)營(yíng)商之間的合作，探索比較合理的新商業(yè)模式，發(fā)展多樣化的手機(jī)支付業(yè)務(wù)；在物流方面，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和GPS技術(shù)相結(jié)合的方式，將配送包裹模塊化，讓消費(fèi)者、網(wǎng)上零售客戶和物流公司三方實(shí)時(shí)獲悉貨物的路線。孫瑋認(rèn)為電子商務(wù)在發(fā)展中遇到了瓶頸，而物聯(lián)網(wǎng)的興起會(huì)使問(wèn)題得到妥善解決，促使電子商務(wù)更好更快發(fā)展。
4結(jié)論
從現(xiàn)有研究來(lái)看，有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)電子商務(wù)發(fā)展的影響研究成果較多，研究方法相對(duì)比較成熟。目前關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)對(duì)我國(guó)電子商務(wù)發(fā)展的影響比較一致的結(jié)論有：物聯(lián)網(wǎng)能夠提升庫(kù)存管理效率、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷環(huán)境、改善物流質(zhì)量、提高售后服務(wù)、提升客戶滿意度等。進(jìn)一步考察不難發(fā)現(xiàn)，已有的研究也存在一些不足：如在研究框架上，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)物聯(lián)網(wǎng)影響電子商務(wù)發(fā)展的作用機(jī)制的分析極為少見(jiàn)。而要應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)作用于電子商務(wù)，使電子商務(wù)更好更快發(fā)展又必須清楚其影響機(jī)理，因而這方面的研究亟待加強(qiáng)。
在今后一段時(shí)間內(nèi)，國(guó)內(nèi)的研究應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入：首先，強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)影響電子商務(wù)發(fā)展的理論機(jī)制分析；其次，創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)影響電子商務(wù)發(fā)展的相關(guān)分析方法；再次，拓寬分析范圍，即分析物聯(lián)網(wǎng)對(duì)電子商務(wù)不同模式發(fā)展的影響，以期為指導(dǎo)實(shí)踐提供有價(jià)值的參考。
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關(guān)鍵詞：智能交通控制；物聯(lián)網(wǎng)；RFID；嵌入式；模糊控制
中圖分類號(hào)：TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2011)10-2375-02
Things Related Technology Based on Intelligent Traffic Control System
ZHANG wei
(Faculty of Information Science and Technology, Baotou Teachers College, Baotou 014030, China)
Abstract: Intelligent Transportation System is currently the leading edge of transportation research, but things are a major information technology development and opportunities for change, there will be areas of Things RFID, embedded and other related technologies used in Intelligent Traffic Control System , fuzzy control method is more efficient and stable traffic control.
Key words: intelligent traffic control; things; RFID; embedded; fuzzy control
隨著城市化程度的提高，交通問(wèn)題已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中普遍面臨的重要問(wèn)題，交通流與道路上的車輛數(shù)密切相關(guān)，目前，我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量近2億輛，經(jīng)常發(fā)生交通堵塞，如何保證交通的暢通和安全已成為政府部門進(jìn)行社會(huì)管理的一個(gè)關(guān)鍵議題。目前我國(guó)面臨的交通問(wèn)題說(shuō)明交通控制在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的重要性，智能交通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義凸現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)提高智能交通控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平可以減少交通事故,增加交通安全；緩和交通擁擠,提高交通效益；減少環(huán)境污染,降低能源消耗。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為當(dāng)今世界信息技術(shù)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)已得到各國(guó)的重視，其應(yīng)用十分廣泛，將對(duì)人類的生產(chǎn)生活產(chǎn)生巨大的影響。智能交通系統(tǒng)是一個(gè)涉及面廣、綜合各種高新技術(shù)的研究領(lǐng)域，自然也成為了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究應(yīng)用的重點(diǎn)。下面著重介紹基于射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)、嵌入式技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的城市智能交通控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
1 物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用
“物聯(lián)網(wǎng)”(Internet of Things)是指將各種信息傳感設(shè)備及系統(tǒng)，如傳感器網(wǎng)絡(luò)、射頻標(biāo)簽閱讀裝置、條碼與二維碼設(shè)備、全球定位系統(tǒng)和其它基于物-物通信模式(M2M)的短距無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)各種接入網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)而形成的一個(gè)巨大智能網(wǎng)絡(luò)。如果說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了人與人之間的交流，那么物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)人與物體的溝通和對(duì)話，也可以實(shí)現(xiàn)物體與物體互相間的連接和交互。物聯(lián)網(wǎng)被看作信息領(lǐng)域一次重大的發(fā)展和變革機(jī)遇，它將被廣泛應(yīng)用于物流管理、智能交通、智能電網(wǎng)、智能家居、安防監(jiān)控等領(lǐng)域。2009年以來(lái)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛出臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃，進(jìn)行相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的前瞻布局，我國(guó)也將物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)予以重點(diǎn)關(guān)注和推進(jìn)。
2 智能交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
城市道路交通控制系統(tǒng)可以從不同的角度進(jìn)行分類。從空間關(guān)系上可以把城市交通系統(tǒng)分劃為“點(diǎn)、線、面”三個(gè)層面，即單交叉口、交通干線和區(qū)域網(wǎng)絡(luò)三種控制；由于所采用的技術(shù)方法的不斷發(fā)展又把城市交通控制分為定時(shí)控制、感應(yīng)控制、智能控制等。
智能交通系統(tǒng)是將人工智能的理論和方法用于解決交通問(wèn)題的一套綜合系統(tǒng)。人工智能理論的快速發(fā)展為智能交通系統(tǒng)的研究提供了智能方法，利用這些方法可以解決交通控制領(lǐng)域中很多過(guò)去無(wú)法解決的問(wèn)題。本系統(tǒng)利用視頻識(shí)別（RFID）、嵌入式、模糊控制等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)按照多智能體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對(duì)交通系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
多智能體系統(tǒng)是分布式人工智能的一個(gè)重要分支，目標(biāo)是將復(fù)雜的大系統(tǒng)構(gòu)造成小的子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間為便于管理，能夠相互通信、相互協(xié)調(diào)。通過(guò)子系統(tǒng)的自治和相互協(xié)調(diào)可以來(lái)解決復(fù)雜系統(tǒng)的控制問(wèn)題。由于城市交通網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和實(shí)時(shí)性，比較適合應(yīng)用多智能體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行智能控制。本文按照該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)智能交通控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中，利用RFID技術(shù)進(jìn)行車流量信息檢測(cè)，利用嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)交通信號(hào)控制機(jī)，智能算法采用模糊控制。
在該交通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中，路段智能體能夠?qū)崟r(shí)更新單個(gè)路段的流量數(shù)據(jù)，并將交通流數(shù)據(jù)提供給相連接的路口用于信號(hào)配時(shí)；區(qū)域智能體通過(guò)分析區(qū)域交通流信息來(lái)協(xié)調(diào)路段之間交通流的動(dòng)態(tài)平衡；位于交通控制中心的管理智能體統(tǒng)一協(xié)調(diào)各區(qū)域交通運(yùn)行。
3 基于RFID的流量檢測(cè)技術(shù)
RFID是利用射頻信號(hào)通過(guò)空間電磁耦合在無(wú)接觸的情況下實(shí)現(xiàn)信息識(shí)別和傳遞的技術(shù)。RFID系統(tǒng)作為一種無(wú)線系統(tǒng)，僅有兩個(gè)基本器件，再結(jié)合EPC編碼技術(shù)，使得每個(gè)射頻標(biāo)簽都具有唯一的編碼，非常適用于海量物品的檢測(cè)、跟蹤和控制。該技術(shù)易于操控，簡(jiǎn)單實(shí)用，并且可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽以及可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)的情況?，F(xiàn)在，RFID技術(shù)已經(jīng)在交通領(lǐng)域得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
應(yīng)用RFID技術(shù)的車流量檢測(cè)系統(tǒng)是在交叉路通信號(hào)燈上游安裝閱讀器，閱讀器通過(guò)發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào)，裝有RFID標(biāo)簽的車輛進(jìn)入天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，送出自身信息。接收天線接收到標(biāo)簽發(fā)送來(lái)的信息，由閱讀器讀取信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行處理，得出車輛通行的頻率，再將數(shù)據(jù)傳給智能控制系統(tǒng)，智能系統(tǒng)根據(jù)反饋的信息，作出如何調(diào)整交通信號(hào)燈轉(zhuǎn)換周期的決策。
4 基于嵌入式技術(shù)的信號(hào)控制器
為了滿足嵌入式應(yīng)用的特殊要求，嵌入式技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，各種針對(duì)性的芯片不斷出現(xiàn)，其中ARM公司的ARM系列芯片應(yīng)用較為廣泛。ARM是Advanced RISC Machines的縮寫，它在工作溫度、抗干擾、可靠性等方面都做了各種增強(qiáng)，并且只保留和嵌入式應(yīng)用有關(guān)的功能。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)各種小型智能設(shè)備的需求不斷增強(qiáng)，嵌入式技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越得到人們的重視，特別在智能交通領(lǐng)域，交通現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)智能開(kāi)發(fā)平臺(tái)的軟硬件有比較具體的要求，嵌入式技術(shù)由于其高度的靈活性已經(jīng)成為一種最優(yōu)選擇。嵌入硬件平臺(tái)可以很好地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、控制、處理等功能，并具能夠進(jìn)一步擴(kuò)展。嵌入式軟件系統(tǒng)主要包括嵌入操作系統(tǒng)、系統(tǒng)初始化程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、應(yīng)用程序4個(gè)模塊。
本系統(tǒng)采用嵌入式模塊進(jìn)行信號(hào)控制，采用擁有200 MHZ的ARM920T內(nèi)核的EP9315處理器，是高度集成的片上系統(tǒng)處理器，能夠滿通控制實(shí)時(shí)運(yùn)算需求。該模塊集成了多種通信接口，與流量數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)備及信號(hào)控制機(jī)的通信可以通過(guò)串口或者CAN口實(shí)現(xiàn)，由以太網(wǎng)接口完成與控制中心的通信。人機(jī)交互部分是工作人員在特殊情況下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的重要組成，輸入部分包括8×8鍵盤陣列，PS/2接口和觸摸屏，輸出部分包括LCD，VGA顯示器，IDE和CF卡槽以及USB接口。JTAG及串口調(diào)試部分提供了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)調(diào)試時(shí)的接口，以實(shí)現(xiàn)程序下載、運(yùn)行調(diào)試等功能。
5 交通信號(hào)模糊控制
對(duì)路段智能體而言，當(dāng)單個(gè)交叉通需求較小時(shí)，信號(hào)周期T應(yīng)短一些，但一般不能少于P×15s（P為相位數(shù)）以免某一相位的綠燈時(shí)間tgi小于15s使車輛來(lái)不及通過(guò)路口影響交通安全。當(dāng)交通需求較大時(shí)，信號(hào)周期T則應(yīng)長(zhǎng)一些，但一般不能超過(guò)120s，否則某一方向的紅燈時(shí)間將超過(guò)60s，駕駛員心理上不能忍受。當(dāng)交通需求很小時(shí),一般按最小周期運(yùn)行。當(dāng)交通需求很大時(shí)，只能按最大周期控制，此時(shí)車輛堵塞現(xiàn)象已不可避免。
模糊控制器的設(shè)計(jì)包括：確定模糊控制器的結(jié)構(gòu)，即根據(jù)具體的系統(tǒng)確定其輸入、輸出變量；輸入輸出變量的模糊化，即把輸入、輸出的精確量轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)語(yǔ)言變量的模糊集合；模糊推理決策算法的設(shè)計(jì)，即根據(jù)模糊控制規(guī)則進(jìn)行模糊推理，并決策出輸出模糊量；對(duì)輸出模糊量進(jìn)行解模糊判決，即通過(guò)各種解模糊方法完成由模糊量到精確量的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制。
交通需求通常用交叉口停車線前的排隊(duì)長(zhǎng)度即停車線前相隔一定距離（通常為80~100m）的兩檢測(cè)器之間的車輛數(shù)來(lái)表示。建立模糊表如表1和表2所示，根據(jù)日常控制經(jīng)驗(yàn)可得如表3所示模糊控制規(guī)則表。表中L表示車輛排隊(duì)長(zhǎng)度，G表示綠燈時(shí)間。
6 結(jié)束語(yǔ)
智能交通控制系統(tǒng)是一個(gè)涉及面較廣，需融合各種高新技術(shù)的研究領(lǐng)域。本文結(jié)合RFID、嵌入式等物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，提出了一套基于模糊控制算法的多智能體城市交通控制方案。不僅為實(shí)現(xiàn)智能交通控制提供一種借鑒，同時(shí)為相關(guān)工程技術(shù)方法的推廣應(yīng)用進(jìn)行了嘗試。未來(lái)智能交通系統(tǒng)整體水平的提高需要集合各種專業(yè)技術(shù)手段，而物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展必將顯著提高城市交通的智能化控制水平。
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