物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及智能家居應(yīng)用研究
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時(shí)間：2012-12-21
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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物聯(lián)網(wǎng)是在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的電子標(biāo)識(shí)，然后再利用無(wú)線通信等技術(shù)接入互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬(wàn)事萬(wàn)物的網(wǎng)絡(luò)，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中物品與物品或人與物品之間的“交流”。因此，因特網(wǎng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)，或者說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)是因特網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)用范圍上的一個(gè)由人及物的拓展，因特網(wǎng)主要解決物聯(lián)網(wǎng)中傳感器節(jié)點(diǎn)感知信息的傳輸與共享問(wèn)題。
物聯(lián)網(wǎng)的最終發(fā)展形態(tài)一定具有“泛在網(wǎng)絡(luò)”的特點(diǎn)，方便人們隨時(shí)、隨地與目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行通信，因此，無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用是必不可少的一種通信技術(shù)手段。事實(shí)上，目前物聯(lián)網(wǎng)所涉及的RFID或傳感器網(wǎng)絡(luò)等核心技術(shù)中都融合了無(wú)線通信技術(shù)，也只有無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用，才能將物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，同時(shí)達(dá)到其低成本和易于實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
2．3 應(yīng)用層技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)以終端感知網(wǎng)絡(luò)為觸角，深入物理世界的每一個(gè)角落，獲得客觀世界的各種測(cè)量數(shù)據(jù)。同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略最終是為人服務(wù)的，它將獲得的各種物理量進(jìn)行綜合、分析，并根據(jù)自身智能合理優(yōu)化人類(lèi)的生產(chǎn)生活活動(dòng)。
物聯(lián)網(wǎng)的支撐設(shè)備包括高性能計(jì)算平臺(tái)、海量存儲(chǔ)以及管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫(kù)等。通過(guò)這些設(shè)施，能夠支撐物聯(lián)網(wǎng)海量信息的處理、存儲(chǔ)、管理等工作。
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需要智能化信息處理技術(shù)的支撐，主要需要針對(duì)大量的數(shù)據(jù)通過(guò)深層次的數(shù)據(jù)挖掘，并結(jié)合特定行業(yè)的知識(shí)和前期科學(xué)成果，建立針對(duì)各種應(yīng)用的專(zhuān)家系統(tǒng)、預(yù)測(cè)模型、內(nèi)容和人機(jī)交互服務(wù)。專(zhuān)家系統(tǒng)利用業(yè)已成熟的某領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)庫(kù)，從終端獲得數(shù)據(jù)，比對(duì)專(zhuān)家知識(shí)，從而解決某類(lèi)特定的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。預(yù)測(cè)模型和內(nèi)容服務(wù)等基于物聯(lián)網(wǎng)提供的對(duì)物理世界精確、全面的信息，可以對(duì)物理世界的規(guī)律(如洪水、地震、藍(lán)藻)進(jìn)行更加深入的認(rèn)識(shí)和掌握，以做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)預(yù)警，以及應(yīng)急聯(lián)動(dòng)管理。人機(jī)交互與服務(wù)也體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)“為人類(lèi)服務(wù)”的宗旨。人機(jī)交互提供了人與物理世界的互動(dòng)接口。物聯(lián)網(wǎng)能夠?yàn)槿祟?lèi)提供的各種便利也體現(xiàn)在服務(wù)之中。
數(shù)據(jù)智能處理是實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。包括數(shù)據(jù)匯聚、存儲(chǔ)、查詢(xún)、分析、挖掘、理解以及基于感知數(shù)據(jù)決策和行為的理論和技術(shù)。數(shù)據(jù)匯聚包括實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)匯總后存放到數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便后續(xù)數(shù)據(jù)挖掘、專(zhuān)家分析、決策支持和智能處理。
2．4 數(shù)據(jù)安全與運(yùn)營(yíng)管理
由于物聯(lián)網(wǎng)終端感知網(wǎng)絡(luò)的私有特性，因此安全也是一個(gè)必須面對(duì)的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)中的傳感節(jié)點(diǎn)通常需要部署在無(wú)人值守、不可控制的環(huán)境中，除了受到一般無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所面臨的信息泄露、信息篡改、重放攻擊、拒絕服務(wù)等多種威脅外，還面臨傳感節(jié)點(diǎn)容易被攻擊者獲取，通過(guò)物理手段獲取存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)中的所有信息，從而侵入網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)的威脅。涉及到安全的主要有程序內(nèi)容、運(yùn)行使用、信息傳輸?shù)确矫妗?br /> 從安全技術(shù)角度來(lái)看，相關(guān)技術(shù)包括以確保使用者身份安全為核心的認(rèn)證技術(shù)，確保安全傳輸?shù)拿荑€建立及分發(fā)機(jī)制，以及確保數(shù)據(jù)自身安全的數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)安全協(xié)議等數(shù)據(jù)安全技術(shù)。因此在物聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域，數(shù)據(jù)安全協(xié)議、密鑰建立及分發(fā)機(jī)制、數(shù)據(jù)加密算法設(shè)計(jì)以及認(rèn)證技術(shù)是關(guān)鍵部分。
由于終端感知網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)眾多，因此必須引入節(jié)點(diǎn)管理對(duì)多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作。其中包括以使終端感知網(wǎng)絡(luò)壽命最大化為目標(biāo)的能量管理，以確保覆蓋性及連通性為目標(biāo)的拓?fù)涔芾?，以保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量為目標(biāo)的QoS管理及移動(dòng)控制，以實(shí)現(xiàn)異地管理為目標(biāo)的遠(yuǎn)程管理技術(shù)，同時(shí)包括存儲(chǔ)配置參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理等。
作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用不可或缺的組成部分，數(shù)據(jù)庫(kù)負(fù)責(zé)存儲(chǔ)由WSN或RFID收集到的感知數(shù)據(jù)，所用到的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)可選擇大型分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。管理系統(tǒng)能夠?qū)⒁汛鎯?chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化顯示、數(shù)據(jù)管理(包括數(shù)據(jù)的添加、修改、刪除和查詢(xún)操作)以及進(jìn)一步分析和處理(生成決策和數(shù)據(jù)挖掘等)。
2．5 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)新穎的概念，所涉及的技術(shù)和包羅的對(duì)象十分豐富。雖然，當(dāng)前世界上有相當(dāng)數(shù)量的國(guó)家和技術(shù)力量正在積極地從事著物聯(lián)網(wǎng)方面的研究工作，但物聯(lián)網(wǎng)本身還存在著待解決的缺乏完整的標(biāo)準(zhǔn)體系問(wèn)題，如國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)存在的主要問(wèn)題就包括“關(guān)鍵技術(shù)有待突破、研發(fā)力量比較分散、體系架構(gòu)尚未建立、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一”等。只有標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題解決好了，便捷而高效的互聯(lián)互通才有可能實(shí)現(xiàn)。
3 結(jié)語(yǔ)
目前我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)智能家居并沒(méi)有完全的實(shí)現(xiàn)，也沒(méi)有大規(guī)模的應(yīng)用到家居的各個(gè)環(huán)節(jié)中，究其原因不但和產(chǎn)品成本較高有關(guān)，也和互聯(lián)網(wǎng)的安全性有關(guān)。
物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)推廣成為推動(dòng)智能家居發(fā)展的催化劑，智能家居系統(tǒng)逐步朝著網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化方向發(fā)展，智能終端設(shè)備的產(chǎn)品也逐步走向成熟，尤其以ZigBee為代表的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用，使得物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)往無(wú)線方向發(fā)展，也從一定程度上降低了產(chǎn)品的成本，更容易推廣和接受。同時(shí)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制，保護(hù)個(gè)人信息，才能真正讓互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)造福于人類(lèi)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159603.htm
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