物联网网关关键技术的研究和实现方案.pdf

摘要应用需求,实现更加高效的物联网信息管理和传输,本文从分析物联网网关架构出发,通过比较现有的椋芯亢透慕宋锪M氐墓丶际跻一节点标识技术和报头压缩技术。方法,使节点抗信道竞争性比母哂攀啤物联网网关,是国家科技重大专项“新一代宽带无线移动通信网闹匾W成部分之一,已经被提上了“十二五’’的研究日程。为了满足日益高涨的物联网在节点标识技术方面,我们根据实际应用的场景,提出了多段式节点注册的在报头压缩技术方面,我们提出了基于寻址的报头压缩方法,使压缩效率比谩根据所提出的改进,我们给出了一个物联网网关的硬件实现方案和关键技术的软件实现方案。关键词:物联网网关节点标识ㄍ费顾
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第一章绪论物联网起源和发展在世界的总体趋势是和平的今天,新技术革命对于加快世界经济的复苏,各种利益的重新分配意义重大。从技术理解,物联网是指物体通过智能感应装置,经过传输网络,到达指定的信息处理中心,最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络。从应用理解,物联网是指把世界上所有的物体都联接到一个网络中,形成“物联网’’,然后“物联网钟胂钟械幕チM岷希现人类社会与物理系统的整合,达到更加精细和动态的方式管理生产和生活。物联网的应用目标就是把新一代技术充分运用到各行各业中,实现任何时间、任何人、任何地点、任何事物充分互联【。从物联网发展的前景和空间来看,物联网比互联网的发展空间和市场前景要广阔得多。目前我们互联网的终端的用户量在诘氖考斗冻氲敝小N锪M的信息终端需求量在亿级,智能电子设备的需求量在亿级,微处理器的数量是在亿级,传感器的数量在万亿级以上,所以物联网整体的发展空间比互联网要大多。也有权威机构已经做出预测,物联网的产值将是互联网的倍。从互联网跟物联网比较的情况来看,互联网和物联网既有联系又有差别;从起源的角度来看,互联网是因为计算机技术的出现和信息传播速度的加快而诞生;物联网是因为传感技术的创新和云计算的诞生而催生物联网的发展的。从面向的人群或对象来看,互联网面对的是人,而物联网面对的是物;从使用场景来看,互联网使用的是虚拟世界展现的,物联网展现的是现实的世界;从核心的技术所有者来看,在互联网时代,主流的操作系统提供者跟语言的开发商是技术的所有者跟最终的赢者,在物联网时代,芯片的技术开发商和标准的制定者将成为项层的技术拥有者和最终的赢者。物联网概念最初在年,由麻省理工学院提出。当时麻省理工学院的几个学生在实验室做了一个实验,将几台设备进行组网管理,形成物联网的雏形。按照国际电信联盟亩ㄒ澹锪M饕=饩鑫锲返轿锲,人到物品琀说饺琀间的互连。这里与传统互联网不同的是,侵溉死猛ㄓ米爸糜胛锲分涞连接,侵溉酥洳灰览涤诟鋈说缒远械幕チP枰@梦锪M拍芙决的是传统意义上的互联网没有考虑的、对于任何物品连接的问题。年拢绽枋谰侔炝巳蚴赘龉饰锪M嵋椤拔锪M,探讨
物联网网关的研究现状№了“物联网’’的新理念和新技术与如何将“物联网平⒄沟南赂鼋锥危航实世界的物体集成进虚似的网络中,使实物对计算机而言是可感应的输入设备。年日,温家宝总理在无锡视察太湖流域经济结构调整时,明确指示加快物联网产业发展,迅速在无锡建设中国的传感信息中心或者叫做感知中国中心,要在传感网的发展中早一点规划未来,早一点突破核心技术。年拢泄锪M芯糠⒄怪行脑谖尬遗瞥闪ⅰM拢尬锪M基地成为工信部发布的《工业和信息化部正式批准第一批“国家新型工业化产业示范基地’’》中的名单之一。随着处理器、存储器、网络带宽等成本的下降,嵌入式系统广泛应用于众多领域,特别是广泛应用于各类物理设备中,如飞机、汽车、家电、工业装置、医疗器械、监控装置和日用物品。国际上把利用计算技术监测和控制物理设备行为的嵌入式系统称为网络化物理系统。物联网网关,作为一个新的名词,在未来的物联网时代将会扮演非常重要的角色。它将成为连接感知网络与传统通信网络的纽带。作为网关设备,物联网网关可以实现感知网络与通信网络,以及不同类型感知网络之间的协议转换,既可以实现广域互联。也可以实现局域互联。此外物联网网关还需要具备设备管理功能,运营商通过物联网网关设备可以管理底层的各感知节点,了解各节点的相关信息,并实现远程控制。目前,有很多研究机构、企业与高校等都有研究传感网网关,并呈持续上升之势。物联网网关大都在进行互联网的网络发现、网络技术、网管技术和网络安全等技术研究,此外,传感网的特性是物联网研究的重点之一。甌以物联网下属的泛在传感网Q芯磕勘辏渲校琒∽檠究传感网功能需求与构架,小组研究安全和目标标识方向。疘数据通信分技术委员会甑壮闪⒋ǜ型芯孔。在年月的全会上,宣布成立传感器网络工作组娇U勾ǜ衅魍绲谋曜蓟ぷ鳌T》中,定义了传感网网关的参考构架。我国的传感网标准工作组已经成立了网关标准项目组,确定的需求内容包括:χС执ǜ衅魍缒诓