物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及智能家居應(yīng)用研究
2 關(guān)鍵技術(shù)與待解決問題
綜合物聯(lián)網(wǎng)參考模型和智能家居結(jié)構(gòu)(見圖2)可以看出,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開展需要解決以下技術(shù)及問題:
(1)物體屬性標(biāo)識(shí):屬性包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的屬性,靜態(tài)屬性可以直接存儲(chǔ)在標(biāo)簽中,動(dòng)態(tài)屬性需要由傳感器實(shí)時(shí)探測(cè);
(2)物體屬性識(shí)別:需要識(shí)別設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)物體屬性的讀取,并將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式;
(3)物體信息的傳輸與處理:將物體的信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行?處理中心可能是分布式的,如家里的電腦或者手機(jī),也可能是集中式的,如中國(guó)移動(dòng)的IDC),由處理中心完成物體通信的相關(guān)計(jì)算。
2.1 感知層技術(shù)
數(shù)據(jù)采集是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“物物相聯(lián),人物互動(dòng)”的基礎(chǔ)。采集設(shè)備一般采用嵌入式系統(tǒng),為了獲得各種客觀世界的物理量,如溫度、濕度、光照度等等,傳感器技術(shù)也是數(shù)據(jù)采集技術(shù)中的重要一支。因此,物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)包括傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、采集設(shè)備
以及核心芯片。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/159603.htm
ECP提供了一套較完善的產(chǎn)品電子代碼編碼方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)物理對(duì)象的惟一標(biāo)識(shí)。RFID作為一種射頻自動(dòng)識(shí)別技術(shù),通過物品標(biāo)簽與閱讀器之間的配合,可以基于計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享,為物聯(lián)網(wǎng)中物品的身份標(biāo)識(shí)提供技術(shù)支持。ECP標(biāo)簽中存儲(chǔ)著數(shù)據(jù)格式規(guī)范的信息即對(duì)物品靜態(tài)信息的描述,通過RFID閱讀器將物品的屬性信息自動(dòng)采集到系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的自動(dòng)識(shí)別并按照一定的要求完成數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)傳遞到數(shù)據(jù)處理中心,便于后續(xù)的管理和使用。
智能信號(hào)處理將對(duì)采集設(shè)備獲得的各種原始數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理,以獲得與目標(biāo)事物相關(guān)的信息。首先獲得各種物理量的量測(cè)值,即原始信號(hào)。之后通過信號(hào)提取技術(shù)篩選有用信號(hào),通過調(diào)理提高信號(hào)的信噪比;高信噪比的信號(hào)通過各類信號(hào)變換,在映射空間上可以進(jìn)行信號(hào)的特征提取。借助于信號(hào)分析技術(shù),如特征對(duì)比、分類技術(shù),可以將各種特征信號(hào)對(duì)應(yīng)到某一類的物理事件。在物聯(lián)網(wǎng)的信號(hào)處理技術(shù)中,以多物理量檢測(cè)、信號(hào)提取、信號(hào)調(diào)理、信號(hào)變換、信號(hào)分析為核心關(guān)鍵技術(shù)。
2.2 網(wǎng)絡(luò)層技術(shù)
為了實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的普適性,終端感知網(wǎng)絡(luò)需要具有多樣性,而這種多樣性是通過通用物體通信協(xié)議來保證的。由于終端感知節(jié)點(diǎn)并不是固定組網(wǎng),為了完成不同的感知任務(wù),實(shí)現(xiàn)各種目標(biāo),節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)技術(shù)必不可少。終端感知設(shè)備之間的通信不能采用傳統(tǒng)設(shè)備的通信協(xié)議,因此需要自適應(yīng)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。同時(shí)終端設(shè)備的低處理能力、低功耗等特性,決定了必須采用輕量級(jí)和高能效的協(xié)議。
智能家居系統(tǒng)的終端網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)傳輸量小,無需太大的傳輸速度,但是要求信息交換實(shí)時(shí)性強(qiáng),延時(shí)段,同時(shí)還要求網(wǎng)絡(luò)的容量大,以滿足家庭中的各種家電設(shè)備。ZigBee的技術(shù)特點(diǎn)決定了其能很好地滿足智能家居網(wǎng)絡(luò)的上述需求,特別是具備自組織、自愈能力,這樣的無線通信技術(shù)是智能家居系統(tǒng)理想的通信方式。
物聯(lián)網(wǎng)以終端感知網(wǎng)絡(luò)為觸角,以運(yùn)行在大型服務(wù)器上的程序?yàn)榇竽X,實(shí)現(xiàn)對(duì)客觀世界的有效感知以及有利控制。其中連接終端感知網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器的橋梁便是各類網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù),包括GSM、TD-SCDMA等蜂窩網(wǎng)絡(luò),WLAN、WPAN等專用無線網(wǎng)絡(luò),Internet等各種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接入是通過網(wǎng)關(guān)來完成的。
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評(píng)論