'物聯網淺談-什麼是物聯網?'

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物聯網淺談-什麼是物聯網?

一、物聯網起源與概念

物聯網(Internet of Things,縮寫:IoT),物聯網概念最早出現於比爾蓋茨1995年《未來之路》一書,在《未來之路》中,比爾蓋茨已經提及物聯網概念,只是當時受限於無線網絡、硬件及傳感設備的發展,並未引起世人的重視。

1998年,美國麻省理工學院創造性地提出了當時被稱作EPC系統的“物聯網”的構想。

1999年,美國Auto-ID首先提出“物聯網”的概念,主要是建立在物品編碼、RFID技術和互聯網的基礎上。過去在中國,物聯網被稱之為傳感網。中科院早在1999年就啟動了傳感網的研究,並已取得了一些科研成果,建立了一些適用的傳感網。同年,在美國召開的移動計算和網絡國際會議提出了,“傳感網是下一個世紀人類面臨的又一個發展機遇”。

2003年,美國《技術評論》提出傳感網絡技術將是未來改變人們生活的十大技術之首

2005年11月27日,在突尼斯舉行的信息社會峰會上,國際電信聯盟(ITU)發佈了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,正式提出了物聯網的概念。

物聯網是指通過信息傳感設備,按約定的協議,將任何物體與網絡相連接,物體通過信息傳播媒介進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監管等功能。

物聯網(Internet of Things)是一個基於互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特徵。

二、物聯網技術簡述

物聯網技術的核心主要為組網通信技術、傳感技術、雲計算、M2M框架;

物聯網通信組網技術涉及到數據的傳輸和網絡覆蓋的便捷性;

傳感技術則決定了數據來源的完整性和多樣性。

M2M是一種以機器終端智能交互為核心的、網絡化的應用與服務,它讓終端變得智能化可交互。

物聯網組網技術有非常多的技術,為了區別於傳統的互聯網-寬帶網絡,我們經常將物聯網稱為-窄帶網。技術領域的物聯網組網協議有NB-IoT、Lora、Zigbee、藍牙、RFID、NFC等等,其中RFID、NFC、藍牙為近距離傳輸協議,NB-IoT、Lora、Zigbee為遠距離傳輸協議,本文就主流的幾個進行簡單的描述。

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物聯網淺談-什麼是物聯網?

一、物聯網起源與概念

物聯網(Internet of Things,縮寫:IoT),物聯網概念最早出現於比爾蓋茨1995年《未來之路》一書,在《未來之路》中,比爾蓋茨已經提及物聯網概念,只是當時受限於無線網絡、硬件及傳感設備的發展,並未引起世人的重視。

1998年,美國麻省理工學院創造性地提出了當時被稱作EPC系統的“物聯網”的構想。

1999年,美國Auto-ID首先提出“物聯網”的概念,主要是建立在物品編碼、RFID技術和互聯網的基礎上。過去在中國,物聯網被稱之為傳感網。中科院早在1999年就啟動了傳感網的研究,並已取得了一些科研成果,建立了一些適用的傳感網。同年,在美國召開的移動計算和網絡國際會議提出了,“傳感網是下一個世紀人類面臨的又一個發展機遇”。

2003年,美國《技術評論》提出傳感網絡技術將是未來改變人們生活的十大技術之首

2005年11月27日,在突尼斯舉行的信息社會峰會上,國際電信聯盟(ITU)發佈了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,正式提出了物聯網的概念。

物聯網是指通過信息傳感設備,按約定的協議,將任何物體與網絡相連接,物體通過信息傳播媒介進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監管等功能。

物聯網(Internet of Things)是一個基於互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特徵。

二、物聯網技術簡述

物聯網技術的核心主要為組網通信技術、傳感技術、雲計算、M2M框架;

物聯網通信組網技術涉及到數據的傳輸和網絡覆蓋的便捷性;

傳感技術則決定了數據來源的完整性和多樣性。

M2M是一種以機器終端智能交互為核心的、網絡化的應用與服務,它讓終端變得智能化可交互。

物聯網組網技術有非常多的技術,為了區別於傳統的互聯網-寬帶網絡,我們經常將物聯網稱為-窄帶網。技術領域的物聯網組網協議有NB-IoT、Lora、Zigbee、藍牙、RFID、NFC等等,其中RFID、NFC、藍牙為近距離傳輸協議,NB-IoT、Lora、Zigbee為遠距離傳輸協議,本文就主流的幾個進行簡單的描述。

物聯網淺談-什麼是物聯網?

NB-IoT

NB-IoT在國內來說屬於國家隊,由3大運營商牽頭建設覆蓋全國的物聯網雲平臺。基於蜂窩的窄帶物聯網(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成為萬物互聯網絡的一個重要分支。NB-IoT構建於蜂窩網絡,只消耗大約180KHz的帶寬,可直接部署於GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,以降低部署成本、實現平滑升級。NB-IoT的特性對於國內的運營商來說擁有天然的技術和覆蓋面優勢。

Lora

Lora是創建長距離通訊連接的物理層或無線調製, 基於CSS調製技術(Chirp Spread Spectrum)的LoRa技術相較於傳統的FSK技術,能極大地增加通訊範圍,且CSS技術數十年已經廣受軍事和空間通訊所採用,具有傳輸距離遠、抗干擾性強等特點,LoRa是第一個該技術的低成本商業案例。Lora是主流的商業化物聯網通信協議之一,在芯片上有開源和商業版,不受頻譜限制。

LoRaWAN協議是由LoRa聯盟推動的一種低功耗廣域網協議,針對低成本、電池供電的傳感器進行了優化,包括不同類別的節點,優化了網絡延遲和電池壽命。LoRa聯盟標準化了LoRaWAN,以確保不同國家的LoRa網絡是可以互操作的。

LoRaWAN構建的是一個運營商級的大網,覆蓋地區乃至全國的網絡。經過幾年的發展,目前已建立起了較為完整的生態鏈:LoRa芯片→模組→傳感器→基站或網關→網絡服務→應用服務。

“中國LoRa應用聯盟(China Lora Application Alliance,簡稱CLAA)是在LoRa Alliance支持下,由中興通訊發起,各行業物聯網應用創新主體廣泛參與、合作共建的技術聯盟,旨在共同建立中國LoRa應用合作生態圈,推動LoRa產業鏈在中國的應用和發展,建設多業務共享、低成本、廣覆蓋、可運營的LoRa物聯網。中興通訊作為LoRa Alliance(簡稱LoRa聯盟)董事會成員,與LoRa聯盟成員一起共同推動LoRa技術在全球低功耗廣域網絡(LPWAN)建設和產業鏈的發展。”

中興通訊在LoRaWAN的基礎上優化了協議,構建了共建共享的LoRa應用平臺。憑藉中興通訊行業的實力和影響力,在CLAA平臺上已聚集了很多公司的產品。CLAA提供網關和雲化核心網服務,可快速搭建起LoRa網絡的物聯網系統的應用來。

Zigbee

ZigBee這個名字來源於蜂群的通信方式:蜜蜂之間通過跳Zigzag形狀的舞蹈來交互消息,以便共享食物源的方向、位置和距離等信息。

ZigBee是一種高可靠的無線數傳網絡,類似於CDMA和GSM網絡。ZigBee數傳模塊類似於移動網絡基站。ZigBee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線網絡平臺,在整個網絡範圍內,每一個網絡模塊之間可以相互通信,每個網絡節點間的距離可以從標準的75m無限擴展。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里,並且支持無限擴展(依靠節點數增加)。與移動通信的CDMA網或GSM網不同的是,ZigBee網絡主要是為工業現場自動化控制數據傳輸而建立,因而,它必須具有簡單,使用方便,工作可靠,價格低的特點;而移動通信網主要是為語音通信而建立,每個基站價值一般都在幾十萬甚至上百萬元人民幣,而每個ZigBee網絡“基站”(節點)卻不到1000元人民幣。

ZigBee是一種無線連接,可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915 MHz(美國流行)3個頻段上,分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率,它的傳輸距離在10-75m的範圍內,但可以繼續增加。

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物聯網淺談-什麼是物聯網?

一、物聯網起源與概念

物聯網(Internet of Things,縮寫:IoT),物聯網概念最早出現於比爾蓋茨1995年《未來之路》一書,在《未來之路》中,比爾蓋茨已經提及物聯網概念,只是當時受限於無線網絡、硬件及傳感設備的發展,並未引起世人的重視。

1998年,美國麻省理工學院創造性地提出了當時被稱作EPC系統的“物聯網”的構想。

1999年,美國Auto-ID首先提出“物聯網”的概念,主要是建立在物品編碼、RFID技術和互聯網的基礎上。過去在中國,物聯網被稱之為傳感網。中科院早在1999年就啟動了傳感網的研究,並已取得了一些科研成果,建立了一些適用的傳感網。同年,在美國召開的移動計算和網絡國際會議提出了,“傳感網是下一個世紀人類面臨的又一個發展機遇”。

2003年,美國《技術評論》提出傳感網絡技術將是未來改變人們生活的十大技術之首

2005年11月27日,在突尼斯舉行的信息社會峰會上,國際電信聯盟(ITU)發佈了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,正式提出了物聯網的概念。

物聯網是指通過信息傳感設備,按約定的協議,將任何物體與網絡相連接,物體通過信息傳播媒介進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監管等功能。

物聯網(Internet of Things)是一個基於互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特徵。

二、物聯網技術簡述

物聯網技術的核心主要為組網通信技術、傳感技術、雲計算、M2M框架;

物聯網通信組網技術涉及到數據的傳輸和網絡覆蓋的便捷性;

傳感技術則決定了數據來源的完整性和多樣性。

M2M是一種以機器終端智能交互為核心的、網絡化的應用與服務,它讓終端變得智能化可交互。

物聯網組網技術有非常多的技術,為了區別於傳統的互聯網-寬帶網絡,我們經常將物聯網稱為-窄帶網。技術領域的物聯網組網協議有NB-IoT、Lora、Zigbee、藍牙、RFID、NFC等等,其中RFID、NFC、藍牙為近距離傳輸協議,NB-IoT、Lora、Zigbee為遠距離傳輸協議,本文就主流的幾個進行簡單的描述。

物聯網淺談-什麼是物聯網?

NB-IoT

NB-IoT在國內來說屬於國家隊,由3大運營商牽頭建設覆蓋全國的物聯網雲平臺。基於蜂窩的窄帶物聯網(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成為萬物互聯網絡的一個重要分支。NB-IoT構建於蜂窩網絡,只消耗大約180KHz的帶寬,可直接部署於GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,以降低部署成本、實現平滑升級。NB-IoT的特性對於國內的運營商來說擁有天然的技術和覆蓋面優勢。

Lora

Lora是創建長距離通訊連接的物理層或無線調製, 基於CSS調製技術(Chirp Spread Spectrum)的LoRa技術相較於傳統的FSK技術,能極大地增加通訊範圍,且CSS技術數十年已經廣受軍事和空間通訊所採用,具有傳輸距離遠、抗干擾性強等特點,LoRa是第一個該技術的低成本商業案例。Lora是主流的商業化物聯網通信協議之一,在芯片上有開源和商業版,不受頻譜限制。

LoRaWAN協議是由LoRa聯盟推動的一種低功耗廣域網協議,針對低成本、電池供電的傳感器進行了優化,包括不同類別的節點,優化了網絡延遲和電池壽命。LoRa聯盟標準化了LoRaWAN,以確保不同國家的LoRa網絡是可以互操作的。

LoRaWAN構建的是一個運營商級的大網,覆蓋地區乃至全國的網絡。經過幾年的發展,目前已建立起了較為完整的生態鏈:LoRa芯片→模組→傳感器→基站或網關→網絡服務→應用服務。

“中國LoRa應用聯盟(China Lora Application Alliance,簡稱CLAA)是在LoRa Alliance支持下,由中興通訊發起,各行業物聯網應用創新主體廣泛參與、合作共建的技術聯盟,旨在共同建立中國LoRa應用合作生態圈,推動LoRa產業鏈在中國的應用和發展,建設多業務共享、低成本、廣覆蓋、可運營的LoRa物聯網。中興通訊作為LoRa Alliance(簡稱LoRa聯盟)董事會成員,與LoRa聯盟成員一起共同推動LoRa技術在全球低功耗廣域網絡(LPWAN)建設和產業鏈的發展。”

中興通訊在LoRaWAN的基礎上優化了協議,構建了共建共享的LoRa應用平臺。憑藉中興通訊行業的實力和影響力,在CLAA平臺上已聚集了很多公司的產品。CLAA提供網關和雲化核心網服務,可快速搭建起LoRa網絡的物聯網系統的應用來。

Zigbee

ZigBee這個名字來源於蜂群的通信方式:蜜蜂之間通過跳Zigzag形狀的舞蹈來交互消息,以便共享食物源的方向、位置和距離等信息。

ZigBee是一種高可靠的無線數傳網絡,類似於CDMA和GSM網絡。ZigBee數傳模塊類似於移動網絡基站。ZigBee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線網絡平臺,在整個網絡範圍內,每一個網絡模塊之間可以相互通信,每個網絡節點間的距離可以從標準的75m無限擴展。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里,並且支持無限擴展(依靠節點數增加)。與移動通信的CDMA網或GSM網不同的是,ZigBee網絡主要是為工業現場自動化控制數據傳輸而建立,因而,它必須具有簡單,使用方便,工作可靠,價格低的特點;而移動通信網主要是為語音通信而建立,每個基站價值一般都在幾十萬甚至上百萬元人民幣,而每個ZigBee網絡“基站”(節點)卻不到1000元人民幣。

ZigBee是一種無線連接,可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915 MHz(美國流行)3個頻段上,分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率,它的傳輸距離在10-75m的範圍內,但可以繼續增加。

物聯網淺談-什麼是物聯網?

藍牙

藍牙的名字來源於10世紀丹麥國王Harald Blatand -英譯為Harold Bluetooth(因為他十分喜歡吃藍梅,所以牙齒每天都帶著藍色)。他將當時的瑞典、芬蘭與丹麥統一起來。用他的名字來命名這種新的技術標準,含有將四分五裂的局面統一起來的意思。

藍牙技術是一種無線數據與語音通信的開放性全球規範,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業、科學、醫學)頻段,標準是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶,帶寬為1Mb/s。

它以低成本的近距離無線連接為基礎,為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。以時分方式進行全雙工通信,其基帶協議是電路交換和分組交換的組合。一個跳頻頻率發送一個同步分組,每個分組佔用一個時隙,使用擴頻技術也可擴展到5個時隙。 同時,藍牙技術支持1個異步數據通道或3個併發的同步話音通道,或1個同時傳送異步數據和同步話音的通道。每一個話音通道支持64kb/s的同步話音;異步通道支持最大速率為721kb/s,反向應答速率為57. 6 kb/s的非對稱連接,或者是432. 6 kb/s的對稱連接。

依據發射輸出電平功率不同,藍牙傳輸有3種距離等級:

Class1為100m左右;

Class2約為10m;

Class3約為2-3m。

一般情況下,其正常的工作範圍是10m半徑之內。在此範圍內,可進行多臺設備間的互聯。

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一、物聯網起源與概念

物聯網(Internet of Things,縮寫:IoT),物聯網概念最早出現於比爾蓋茨1995年《未來之路》一書,在《未來之路》中,比爾蓋茨已經提及物聯網概念,只是當時受限於無線網絡、硬件及傳感設備的發展,並未引起世人的重視。

1998年,美國麻省理工學院創造性地提出了當時被稱作EPC系統的“物聯網”的構想。

1999年,美國Auto-ID首先提出“物聯網”的概念,主要是建立在物品編碼、RFID技術和互聯網的基礎上。過去在中國,物聯網被稱之為傳感網。中科院早在1999年就啟動了傳感網的研究,並已取得了一些科研成果,建立了一些適用的傳感網。同年,在美國召開的移動計算和網絡國際會議提出了,“傳感網是下一個世紀人類面臨的又一個發展機遇”。

2003年,美國《技術評論》提出傳感網絡技術將是未來改變人們生活的十大技術之首

2005年11月27日,在突尼斯舉行的信息社會峰會上,國際電信聯盟(ITU)發佈了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,正式提出了物聯網的概念。

物聯網是指通過信息傳感設備,按約定的協議,將任何物體與網絡相連接,物體通過信息傳播媒介進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監管等功能。

物聯網(Internet of Things)是一個基於互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特徵。

二、物聯網技術簡述

物聯網技術的核心主要為組網通信技術、傳感技術、雲計算、M2M框架;

物聯網通信組網技術涉及到數據的傳輸和網絡覆蓋的便捷性;

傳感技術則決定了數據來源的完整性和多樣性。

M2M是一種以機器終端智能交互為核心的、網絡化的應用與服務,它讓終端變得智能化可交互。

物聯網組網技術有非常多的技術,為了區別於傳統的互聯網-寬帶網絡,我們經常將物聯網稱為-窄帶網。技術領域的物聯網組網協議有NB-IoT、Lora、Zigbee、藍牙、RFID、NFC等等,其中RFID、NFC、藍牙為近距離傳輸協議,NB-IoT、Lora、Zigbee為遠距離傳輸協議,本文就主流的幾個進行簡單的描述。

物聯網淺談-什麼是物聯網?

NB-IoT

NB-IoT在國內來說屬於國家隊,由3大運營商牽頭建設覆蓋全國的物聯網雲平臺。基於蜂窩的窄帶物聯網(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成為萬物互聯網絡的一個重要分支。NB-IoT構建於蜂窩網絡,只消耗大約180KHz的帶寬,可直接部署於GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,以降低部署成本、實現平滑升級。NB-IoT的特性對於國內的運營商來說擁有天然的技術和覆蓋面優勢。

Lora

Lora是創建長距離通訊連接的物理層或無線調製, 基於CSS調製技術(Chirp Spread Spectrum)的LoRa技術相較於傳統的FSK技術,能極大地增加通訊範圍,且CSS技術數十年已經廣受軍事和空間通訊所採用,具有傳輸距離遠、抗干擾性強等特點,LoRa是第一個該技術的低成本商業案例。Lora是主流的商業化物聯網通信協議之一,在芯片上有開源和商業版,不受頻譜限制。

LoRaWAN協議是由LoRa聯盟推動的一種低功耗廣域網協議,針對低成本、電池供電的傳感器進行了優化,包括不同類別的節點,優化了網絡延遲和電池壽命。LoRa聯盟標準化了LoRaWAN,以確保不同國家的LoRa網絡是可以互操作的。

LoRaWAN構建的是一個運營商級的大網,覆蓋地區乃至全國的網絡。經過幾年的發展,目前已建立起了較為完整的生態鏈:LoRa芯片→模組→傳感器→基站或網關→網絡服務→應用服務。

“中國LoRa應用聯盟(China Lora Application Alliance,簡稱CLAA)是在LoRa Alliance支持下,由中興通訊發起,各行業物聯網應用創新主體廣泛參與、合作共建的技術聯盟,旨在共同建立中國LoRa應用合作生態圈,推動LoRa產業鏈在中國的應用和發展,建設多業務共享、低成本、廣覆蓋、可運營的LoRa物聯網。中興通訊作為LoRa Alliance(簡稱LoRa聯盟)董事會成員,與LoRa聯盟成員一起共同推動LoRa技術在全球低功耗廣域網絡(LPWAN)建設和產業鏈的發展。”

中興通訊在LoRaWAN的基礎上優化了協議,構建了共建共享的LoRa應用平臺。憑藉中興通訊行業的實力和影響力,在CLAA平臺上已聚集了很多公司的產品。CLAA提供網關和雲化核心網服務,可快速搭建起LoRa網絡的物聯網系統的應用來。

Zigbee

ZigBee這個名字來源於蜂群的通信方式:蜜蜂之間通過跳Zigzag形狀的舞蹈來交互消息,以便共享食物源的方向、位置和距離等信息。

ZigBee是一種高可靠的無線數傳網絡,類似於CDMA和GSM網絡。ZigBee數傳模塊類似於移動網絡基站。ZigBee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線網絡平臺,在整個網絡範圍內,每一個網絡模塊之間可以相互通信,每個網絡節點間的距離可以從標準的75m無限擴展。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里,並且支持無限擴展(依靠節點數增加)。與移動通信的CDMA網或GSM網不同的是,ZigBee網絡主要是為工業現場自動化控制數據傳輸而建立,因而,它必須具有簡單,使用方便,工作可靠,價格低的特點;而移動通信網主要是為語音通信而建立,每個基站價值一般都在幾十萬甚至上百萬元人民幣,而每個ZigBee網絡“基站”(節點)卻不到1000元人民幣。

ZigBee是一種無線連接,可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915 MHz(美國流行)3個頻段上,分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率,它的傳輸距離在10-75m的範圍內,但可以繼續增加。

物聯網淺談-什麼是物聯網?

藍牙

藍牙的名字來源於10世紀丹麥國王Harald Blatand -英譯為Harold Bluetooth(因為他十分喜歡吃藍梅,所以牙齒每天都帶著藍色)。他將當時的瑞典、芬蘭與丹麥統一起來。用他的名字來命名這種新的技術標準,含有將四分五裂的局面統一起來的意思。

藍牙技術是一種無線數據與語音通信的開放性全球規範,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業、科學、醫學)頻段,標準是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶,帶寬為1Mb/s。

它以低成本的近距離無線連接為基礎,為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。以時分方式進行全雙工通信,其基帶協議是電路交換和分組交換的組合。一個跳頻頻率發送一個同步分組,每個分組佔用一個時隙,使用擴頻技術也可擴展到5個時隙。 同時,藍牙技術支持1個異步數據通道或3個併發的同步話音通道,或1個同時傳送異步數據和同步話音的通道。每一個話音通道支持64kb/s的同步話音;異步通道支持最大速率為721kb/s,反向應答速率為57. 6 kb/s的非對稱連接,或者是432. 6 kb/s的對稱連接。

依據發射輸出電平功率不同,藍牙傳輸有3種距離等級:

Class1為100m左右;

Class2約為10m;

Class3約為2-3m。

一般情況下,其正常的工作範圍是10m半徑之內。在此範圍內,可進行多臺設備間的互聯。

物聯網淺談-什麼是物聯網?

傳感器技術

物聯網的數據來源是通過物聯網傳輸協議將終端設備傳感器採集到的各類的數據。作為整個網絡的感知層,傳感器技術的類型多樣,表現形式不定,運用的技術也非常繁雜,如我們常聽說的IC卡、紅外遙控、溫溼度傳感器、智能電錶(水錶/氣表)都可作為物聯網終端的數據採集設備。傳感器就是把自然界中的各種物理量、化學量、生物量轉化為可測量的電信號的裝置與元件,可見傳感器的眾多和紛雜。傳感器的定義決定了它本身的複雜性和眾多品種。

物聯網傳感器早已滲透到諸如工業生產、智能家居、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。可以毫不誇張地說,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種複雜的工程系統,幾乎每一個現代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。

三、物聯網發展趨勢和應用

根據國外權威機構預測,2017--2018年,全球物聯網業務迎來了高速增長的拐點,每年連接數將以兩位數的速度成長,2019年,全球連接數將突破120億。

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一、物聯網起源與概念

物聯網(Internet of Things,縮寫:IoT),物聯網概念最早出現於比爾蓋茨1995年《未來之路》一書,在《未來之路》中,比爾蓋茨已經提及物聯網概念,只是當時受限於無線網絡、硬件及傳感設備的發展,並未引起世人的重視。

1998年,美國麻省理工學院創造性地提出了當時被稱作EPC系統的“物聯網”的構想。

1999年,美國Auto-ID首先提出“物聯網”的概念,主要是建立在物品編碼、RFID技術和互聯網的基礎上。過去在中國,物聯網被稱之為傳感網。中科院早在1999年就啟動了傳感網的研究,並已取得了一些科研成果,建立了一些適用的傳感網。同年,在美國召開的移動計算和網絡國際會議提出了,“傳感網是下一個世紀人類面臨的又一個發展機遇”。

2003年,美國《技術評論》提出傳感網絡技術將是未來改變人們生活的十大技術之首

2005年11月27日,在突尼斯舉行的信息社會峰會上,國際電信聯盟(ITU)發佈了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,正式提出了物聯網的概念。

物聯網是指通過信息傳感設備,按約定的協議,將任何物體與網絡相連接,物體通過信息傳播媒介進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監管等功能。

物聯網(Internet of Things)是一個基於互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。它具有普通對象設備化、自治終端互聯化和普適服務智能化3個重要特徵。

二、物聯網技術簡述

物聯網技術的核心主要為組網通信技術、傳感技術、雲計算、M2M框架;

物聯網通信組網技術涉及到數據的傳輸和網絡覆蓋的便捷性;

傳感技術則決定了數據來源的完整性和多樣性。

M2M是一種以機器終端智能交互為核心的、網絡化的應用與服務,它讓終端變得智能化可交互。

物聯網組網技術有非常多的技術,為了區別於傳統的互聯網-寬帶網絡,我們經常將物聯網稱為-窄帶網。技術領域的物聯網組網協議有NB-IoT、Lora、Zigbee、藍牙、RFID、NFC等等,其中RFID、NFC、藍牙為近距離傳輸協議,NB-IoT、Lora、Zigbee為遠距離傳輸協議,本文就主流的幾個進行簡單的描述。

物聯網淺談-什麼是物聯網?

NB-IoT

NB-IoT在國內來說屬於國家隊,由3大運營商牽頭建設覆蓋全國的物聯網雲平臺。基於蜂窩的窄帶物聯網(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成為萬物互聯網絡的一個重要分支。NB-IoT構建於蜂窩網絡,只消耗大約180KHz的帶寬,可直接部署於GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,以降低部署成本、實現平滑升級。NB-IoT的特性對於國內的運營商來說擁有天然的技術和覆蓋面優勢。

Lora

Lora是創建長距離通訊連接的物理層或無線調製, 基於CSS調製技術(Chirp Spread Spectrum)的LoRa技術相較於傳統的FSK技術,能極大地增加通訊範圍,且CSS技術數十年已經廣受軍事和空間通訊所採用,具有傳輸距離遠、抗干擾性強等特點,LoRa是第一個該技術的低成本商業案例。Lora是主流的商業化物聯網通信協議之一,在芯片上有開源和商業版,不受頻譜限制。

LoRaWAN協議是由LoRa聯盟推動的一種低功耗廣域網協議,針對低成本、電池供電的傳感器進行了優化,包括不同類別的節點,優化了網絡延遲和電池壽命。LoRa聯盟標準化了LoRaWAN,以確保不同國家的LoRa網絡是可以互操作的。

LoRaWAN構建的是一個運營商級的大網,覆蓋地區乃至全國的網絡。經過幾年的發展,目前已建立起了較為完整的生態鏈:LoRa芯片→模組→傳感器→基站或網關→網絡服務→應用服務。

“中國LoRa應用聯盟(China Lora Application Alliance,簡稱CLAA)是在LoRa Alliance支持下,由中興通訊發起,各行業物聯網應用創新主體廣泛參與、合作共建的技術聯盟,旨在共同建立中國LoRa應用合作生態圈,推動LoRa產業鏈在中國的應用和發展,建設多業務共享、低成本、廣覆蓋、可運營的LoRa物聯網。中興通訊作為LoRa Alliance(簡稱LoRa聯盟)董事會成員,與LoRa聯盟成員一起共同推動LoRa技術在全球低功耗廣域網絡(LPWAN)建設和產業鏈的發展。”

中興通訊在LoRaWAN的基礎上優化了協議,構建了共建共享的LoRa應用平臺。憑藉中興通訊行業的實力和影響力,在CLAA平臺上已聚集了很多公司的產品。CLAA提供網關和雲化核心網服務,可快速搭建起LoRa網絡的物聯網系統的應用來。

Zigbee

ZigBee這個名字來源於蜂群的通信方式:蜜蜂之間通過跳Zigzag形狀的舞蹈來交互消息,以便共享食物源的方向、位置和距離等信息。

ZigBee是一種高可靠的無線數傳網絡,類似於CDMA和GSM網絡。ZigBee數傳模塊類似於移動網絡基站。ZigBee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線網絡平臺,在整個網絡範圍內,每一個網絡模塊之間可以相互通信,每個網絡節點間的距離可以從標準的75m無限擴展。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里,並且支持無限擴展(依靠節點數增加)。與移動通信的CDMA網或GSM網不同的是,ZigBee網絡主要是為工業現場自動化控制數據傳輸而建立,因而,它必須具有簡單,使用方便,工作可靠,價格低的特點;而移動通信網主要是為語音通信而建立,每個基站價值一般都在幾十萬甚至上百萬元人民幣,而每個ZigBee網絡“基站”(節點)卻不到1000元人民幣。

ZigBee是一種無線連接,可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(歐洲流行)和915 MHz(美國流行)3個頻段上,分別具有最高250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的傳輸速率,它的傳輸距離在10-75m的範圍內,但可以繼續增加。

物聯網淺談-什麼是物聯網?

藍牙

藍牙的名字來源於10世紀丹麥國王Harald Blatand -英譯為Harold Bluetooth(因為他十分喜歡吃藍梅,所以牙齒每天都帶著藍色)。他將當時的瑞典、芬蘭與丹麥統一起來。用他的名字來命名這種新的技術標準,含有將四分五裂的局面統一起來的意思。

藍牙技術是一種無線數據與語音通信的開放性全球規範,工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業、科學、醫學)頻段,標準是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶,帶寬為1Mb/s。

它以低成本的近距離無線連接為基礎,為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。以時分方式進行全雙工通信,其基帶協議是電路交換和分組交換的組合。一個跳頻頻率發送一個同步分組,每個分組佔用一個時隙,使用擴頻技術也可擴展到5個時隙。 同時,藍牙技術支持1個異步數據通道或3個併發的同步話音通道,或1個同時傳送異步數據和同步話音的通道。每一個話音通道支持64kb/s的同步話音;異步通道支持最大速率為721kb/s,反向應答速率為57. 6 kb/s的非對稱連接,或者是432. 6 kb/s的對稱連接。

依據發射輸出電平功率不同,藍牙傳輸有3種距離等級:

Class1為100m左右;

Class2約為10m;

Class3約為2-3m。

一般情況下,其正常的工作範圍是10m半徑之內。在此範圍內,可進行多臺設備間的互聯。

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傳感器技術

物聯網的數據來源是通過物聯網傳輸協議將終端設備傳感器採集到的各類的數據。作為整個網絡的感知層,傳感器技術的類型多樣,表現形式不定,運用的技術也非常繁雜,如我們常聽說的IC卡、紅外遙控、溫溼度傳感器、智能電錶(水錶/氣表)都可作為物聯網終端的數據採集設備。傳感器就是把自然界中的各種物理量、化學量、生物量轉化為可測量的電信號的裝置與元件,可見傳感器的眾多和紛雜。傳感器的定義決定了它本身的複雜性和眾多品種。

物聯網傳感器早已滲透到諸如工業生產、智能家居、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。可以毫不誇張地說,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種複雜的工程系統,幾乎每一個現代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。

三、物聯網發展趨勢和應用

根據國外權威機構預測,2017--2018年,全球物聯網業務迎來了高速增長的拐點,每年連接數將以兩位數的速度成長,2019年,全球連接數將突破120億。

物聯網淺談-什麼是物聯網?

物聯網的產業鏈比較長,包括提供芯片模組、終端等硬件產商、提供設備連接和網絡連接的網絡運營商、提供平臺服務,大數據服務的互聯網企業,提供行業解決方案和業務應用的互聯網公司等等;目前,價值最高的,還是集中在提供行業解決方案和業務應用的互聯網公司一側。

物聯網在智慧化的時代擁有的足夠的市場空間和發展前景,在人工智能、智慧城市、智慧能源、遠程醫療、智能交通、智慧家居、智慧物流、智能製造、智能零售和智慧農業等等幾乎涉及到我們生活的每一個領域,無處不在。

今天的分享到此結束,本文引用內容部分來自於網絡,感謝您的閱讀,熱情工作,快樂生活。

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