物联网毕业论文.docx

摘要:物联网作为一种新的网络形式,相关理论研究和实践应用正在探索过程中。本文介绍了物联网的概念,给出了基于智能物体层、数据传输层、信息关联层、应用服务层的物联网四层体系架构,最后探讨了物联网在实现过程中所面临的问题和挑战。关键词:物联网,RFID一、概念物联网(ofThings)这个概念最早由麻省理工的Auto-ID中心在1999年提出,其基本想法是将RFID和其他传感器相互连接,形成RFID架构的分布式网络。欧洲委员会[1]提出“物联网是未来因特网的综合部分之一,可以被定义为一个动态的全球网络基础。基于标准的和互操作的通信协议,无论物理的还是虚拟的“物”均有身份、物理属性和虚拟特质,具备自配置能力且使用智能接口,可以无缝地集成到信息网络中去。”本文认为,物联网实质上是将真实世界映射到虚拟世界的过程:真实世界中的事物,通过传感器采集一定的数据,在虚拟世界中形成与之对应的事物。“相关物体可能在虚拟电子空间中被创造出来,源于物理物体空间,且与物理空间的物体有关联。”[2]传感器采集到数据的详细程度,将影响到该事物在虚拟世界中的抽象程度。在虚拟世界中,对该事物最简单也最重要的描述是物体提供了一个ID用于识别(如使用RFID标签),最详细的描述则是真实世界中该事物的所有属性和状态均可在虚拟世界中被观察到。进一步的,在虚拟世界中对该物体做出控制,则可通过物联网改变真实世界中该物体的状态。对于一个真实的事物,其所需的各种应用与操作,只需在虚拟世界中对与之对应的虚拟事物进行应用和操作,即达到目的。这样将会对世界带来巨大的改变:实地实时监测和控制一个事物的成本是高昂的,通过物联网,所有事物都将在虚拟世界中被找到,以较低的成本被监测和控制,从而实现4A(anytime,anyplace,anyone,anything)[3]连接。虚拟世界提供了对所有事物的实时追踪的可能,所有的信息都不是孤立的,这将为各种海量运算和分析提供了最基础和最重要的信息源。真实世界存在于某一时刻,而当物联网发展到能将真实世界中的所有事物都映射到虚拟世界中时,无数个某一时刻的世界汇集起来,在虚拟世界中将形成一个可以追溯的历史,如同过去以纸质保存历史事件的发生,将来将以电子数据对所有事物进行全息描述的形式存储世界的历史。二、体系架构目前,物联网还没有一个广泛认同的体系结构,最具代表性的物联网架构是欧美支持的EPCglobal和日本的UID物联网系统。EPC系统由EPC编码体系、射频识别系统和信息网络系统3部分组成。UID技术体系架构由泛在识别码(uCode)、泛在通信器、信息系统服务器、和ucode解析服务器等4部分构成。EPCglobal和UID上只是RFID标准化的团体,离全面的“物联网”体系架构相去甚远。美国的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”这一与物联网概念相近的概念,并提出通过INSTRUMENTED,INTERCONNECTED和INTELLIGENT这三个层面来实现智慧地球。在文献基础上,本文提出了物联网体系架构。1、智能物体层:通过传感器捕获和测量物体相关数据,实现对物理世界的感知。同时具备局部的互动性,需要一定的存储和计算能力。2、数据传输层:以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入,提供并实施编码、认知、鉴权、计费等管理。3、信息关联层:通过云计算实施对海量数据的存储