浅析物联网技术及应用.docx

1、浅析物联网技术及应用专科毕业设计（论文）设计题目： 浅析物联网技术及应用 系 部： 信息工程系 专 业： 电子信息工程 班 级： 电子信息* 姓 名： * 学 号： * 指导教师(校内)： * 职 称： * 指导教师(校外)： * 职 称： * 2013年6月 南京摘 要 随着科学技术的发展，物联网技术逐步应用到各个领域中，其已成为继计算机、互联网和移动通信之后人类所关注的科技发展热点之一。本次论文的重点讲述有关物联网技术带动着各个领域的发展，为什么要发展物联网技术的背景？它的发展背景、特点及呈现出的安全问题如何等相关话题。通过本次论文的学习，我们将了解到物联网的产业发展应用将会带动了全球的经

2、济的迅猛发展，各行各业的发展离不开物联网技术的支持，给予了新一轮的经济挑战和发展机遇。关键词 物联网 经济 网络安全 应用AbstractWith the development of science and technology, the Internet of things technology has been gradually applied to various fields, it has become one of hot spot after the computer technology development, the Internet and mobile commun

3、ication of human concern. This paper focuses on the Internet of things technology drives the development of various fields, why the development of the Internet of things technology background? The development background, and the characteristics of its security problems showing how such related topic

4、s. Through the study, we will understand that the Internet of things industry development will promote the rapid development of global economy, the development of all walks of life cannot do without the Internet of things technology support, given the economic challenge and a new round of developmen

5、t opportunities.Keyword IOT（Internet Of Things） Economic Network Security Application引 言在当今的社会发展中，物联网的技术目前还并不完善，亟需新一代的人才和技术来支持发展物联网。物联网的发展是否牢固，决定着未来的经济趋势走向，未来的发展离不开物联网技术在各个领域充分的得到应用。通过本论文课题的选择和设计，主要是能让我了解当今物联网技术的发展现状和关键性技术的发展，使我更加透彻地了解当下的各个应用领域及其面临的关键性问题。在这次论文设计中，让我学会了如何去独立的思考，如何去精心筹划一件事情或者任务。目前科学家和

6、学者深入地来研究物联网技术，使物联网应用更广泛，更透彻，更为普通大众所使用，改善我们的生活方式，造福人类。 第一章 物联网的起源及发展背景1.1 物联网的概念物联网（英文简称为IOT-Internet Of Things）就是可以将各种信息的传感设备和互联网进行巧妙地结合起来形成一个以网络系统来传输控制的技术。IOT作为新一代的信息技术，必将给我们带来更多的新型服务体系的，缩小我们赖以生存的家园-地球村。1.2 物联网的起源1、在1998年，由美国麻省理工大学的Sarma、Brock、Siu三人提出将互联网络化信息技术与射频识别技术（Radio Frequency Identification

7、，RFID）二者相结合，可利用将全球统一的物品编码（Electronic Product Code，EPC）当做识别物品标识编号及利用RFID实现自动化的物品与互联网之间的链接，可在何时何地实现对各种物品的识别和管理。2、吉列和宝洁在1999年时在美国麻省理工大学成立了Auto-ID Center组织。而英国、日本、澳大利亚、瑞士和中国及韩国这6所知名学府在其后几年里也陆续加入了Auto-ID Center组织，分别对IOT进行了各国分层次的研究方案，各国的系统化研究活动得到了开展，6国经过了系统化的研究后并讨论出了最原始的IOT的系统架构。3、国际物品编码组织是在2003年11月1日，出资正

8、式提出接管了EPC系统，并成立了EPC Global组织来维修与号召。而原来的6所知名学府的Auto-ID也被分到EPC Global下的技术组，再次经过严密的讨论得出了之后的IOT系统架构。1.3 物联网发展的背景为了跟上未来发展的步伐及防止造成不必要的经济损失，不得不提出发展IOT技术，来适应时代发展的需求。1、传感技术的发展：伴随着微电子科技的发展，人类的生活、生产、管理等各方面的各种传感器应用已经较成熟。2、经济危机的助手：源于经济长波理论，由于近几年的经济危机让我们不得不面临着紧迫的抉择，发展IOT技术将成为推动下一个经济增长的特殊的助手。3、网络接入、信息处理能力提升：由于网络接入

9、的多样化、IP的宽带不断的升级以及计算机的软件系统不断的提升，大大地提高了信息的海量收集和运行速率的能力水平。第二章 物联网的关键技术2.1 物联网的关键技术当前的IOT主要关键性技术包括：感知事物的传感器网络技术、联系事物的组网和互联技术、 判别事物位置的全球定位系统、思考事物的智能技术、认识事物的射频识别技术RFID 以及提高事物性能的新材料技术。以下分别介绍各个关键技术的相关信息：2.1.1 传感器网络技术目前的传感器可以将接收到的重要信息随时随地的传递给其它装置。伴随着科技的飞越快速发展，传感器将实现智能化、微型化、信息化及网络化的发展模式。传感器的主要功能是实现感受外部的有用信息的动

10、态变化，可探测、识别相应的信号，感知物质的组成成分。2.1.2 组网和互联技术传感器组网和互联技术是实现IOT功能的重要技术环节，研究方向包含架构新型分布式无线传感网络组网结构、基于分布式动态分组技术、可靠性高的IOT单元冗余技术、无缝链接断开和网络自平衡技术。2.1.3 全球定位系统全球卫星定位系统主要是通过连接卫星及地面基站设备，利用导航技术可进行精确地测时及测距来寻找到物体的具体地理位置。全球卫星定位系统主要是由空间部分、地面控制部分和用户设备等技术设备部分组成。2.1.4 智能技术智能技术主要的研究的内容有人工智能化理念、高级的人机交互理念技术与系统、智能化控制技术与系统及智能信号的有

11、效处理。当在物体中植入相关智能化的体系时，是可以完成一些自己预想的功能，进行一系列的主动或者被动的与人联系交流。2.1.5 射频识别技术RFIDRFID可以识别高速运动的物体，在同一时间多个标签可以被辨别，操作迅速便于运行。RFID技术的应用是可以不需要人为的干预就能实现在某种严重的环境中分析相关数据信息来进行识别操作。2.1.6 新材料技术IOT新材料技术的主要研究内容有小型化的纳米技术、高可靠性的抗氧化技术和功耗低的集成电路技术。具有的特点是比传统材料的性能更完善，更耐用。2.2 物联网技术的特点全面的感知：采用相关的RFID、传感器、二维码等可以随意地对物体的动态信息进行采集。可靠的传输

12、：通过网络信息将感知的各类信息进行实时可靠的动态传送。智能化处理：利用先进的计算机的工作平台技术，可对大量的数据及时的进行信息控制来达到人与物、物与物之间的沟通识别的目的。2.3 物联网技术存在的主要问题及解决方案主要问题目前IOT存在的首要问题是安全问题，IOT的安全问题主要是指当IOT出现了被攻击、数据被篡改等现象时并导致其出现了与所期望的功能产生不一致的情况时，或者当IOT不再发挥自身应有的响应功能时，就有可能IOT的安全产生了问题，亟需得到解决方案。 将经济状况、社会交际活动、战略性基础的设施资源和人们的生活各方面等相关重要信息都登记在网络上有所记录，可是由于以上的信息在理论上都是透明

13、的，公开的。万一遭受到攻击或者发生删改将面临着安全和隐私的外泄，严重的话可能将造成电网的瘫痪、交通指挥的失控、工厂停产或待产等恶性循环的后果会造成人民财产巨额损失。所以实现信息安全和网络安全不仅仅是IOT大规模应用的必要条件之一，也是IOT的应用系统走向成熟的重要标志之一。 2.3.2 解决方案当我们的信息被他人窃取的时候，我们该怎么办呢？难道要缚以待毙吗？不是的，目前的IOT的技术虽然存在着不可估量的风险、安全受到威胁、网络极易被他人攻击，但我们可以通过实施以下的解决方案，降低安全问题的风险，保障用户的信息的隐秘性，减少被攻击的可能。第一，可建立对IOT的保密性进行加密和管理机制的完善；第二

14、，对IOT的访问机制进行控制来维护网络系统的正常运行；第三，为了解决IOT的异常行为，存在有恶意潜入的状态导致无法进行网络运行，建立出容侵容错的体系；第四，为了建立内部节点间的真实有效性，我们可以通过完善感知层的鉴别体系机制；第五，为了保障信息的安全性、保密性以及准确性，可以建立安全数据的融合体系机制；第六，解决在网络中的抗击性的相关问题，建立完善好安全路由的体系机制。以上的解决方案的措施，研究人员在科研方面不断的研究发展，来保障IOT的安全信息不外露。当然，就目前来讲，虽然IOT的发展并不成熟，但是足以可以看出IOT的发展能带动下一个经济周期的发展，提供不竭的动力。第三章 物联网的各个应用领

15、域3.1 在家庭中的应用随着IOT技术的不断发展与应用，现今的数字化已开始步入家家户户，数字化家庭是体现出了一个城市信息化的重要标识。如今在互联网科技的飞跃快速发展下，家庭网络化体现出更多的系统化的需求。家庭网络化所包含的各类消费电子的产品、通信的产品、信息家电化、智能煤水电以及智能家居等设备的应用，这些应用都是需要通过连接不同的互联网方式去进行通信及数据转换，来实现互联互通的模式。将互联网技术与IOT技术二者紧密的相结合来发展，达到了解决家庭网络系统化建设的需求问题，让各个子系统进行互相联通来使得信息的资源共享不再神奇。家庭网络系统化主要是经过集中到一个专门的特制网关，将各个子系统通过有线或者无线的方式进行相互联通，来达到统一的IP地址进行传输，实现家庭网络与外界的网络进行互相联通的功能。为了实现了信息在家庭内部终端之间以及与外部公网的流通及共享的功能，在这里是可以提供集成的语音集成信息、数据传输、多媒体的播放、传感的控制以及规范化的管理等功能。3.2 在物流产业中的应用为了在全球范围内可以对各个物品进行跟踪监测，IOT技术的发展形成了以一种全新识别的系统的手段提供技术支持。其从根本上提高了人们在对物品的生产、配送、仓库、销售等各个环节的监控效率水平，加快了供应链的流程和管理进程的手段。由于传统的条码编码体系并不完善，无法对单个商品进行编码识