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物聯網的嵌入式技術范文1
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416(2012)08-0083-01
1、嵌入式系統簡介
嵌入式系統是“控制、監視或者輔助裝置、機器和設備運行的裝置”。從中可以看出嵌入式系統是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機械等附屬裝置。目前國內一個普遍被認同的定義是：以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。[1]
嵌入式系統從最初的Intel 4004微處理器芯片到后來的16位6800芯片至今，其結構功能不斷完善。至今，嵌入式已應用或將應用到人們的日常生活當中各個方面了：小到最常見的手機、MP3、PDA，大到智能樓宇、航空航天，以及谷歌近期研制當中的自動行駛汽車。
2、物聯網
2.1 物聯網簡介
隨著互聯網所引導的全球信息產業的不斷推進，物聯網得到了巨大的發展空間。試想一下在工作的休息時間，便可操縱家里的電冰箱、洗衣機；在走到商場門口，手機中便收到了該商場的促銷活動消息；駕車途中隨時更新路況信息，從而選擇最優的行車路線。這一切的實現都將依賴于物聯網的發展。
物聯網的英文名稱是“The Internet of things”。顧名思義，“物聯網就是物物相連的互聯網”。物聯網的定義是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。[2]
物聯網技術并不是一個單獨的技術，而是多種已有技術的融合：如互聯網技術、嵌入式系統技術、傳感器網絡技術、通信技術、RFID技術、EPC技術。下文將對RFID和EPC技術作詳細介紹。
2.2 物聯網的體系結構
物聯網包含感知層、網絡層、應用層三層。最底層負責采集物和物相關的信息;第二層是異構融合的泛在通信網絡,包括現有的互聯網、通信網、廣電網以及各種接入網和專用網,通信網絡對采集到的物體信息進行傳輸和處理; 第三層是應用和業務,為手機、PC 等各種終端設備提供感知信息的應用服務[3]。
2.2.1 RFID與嵌入式系統
感知層是物聯網中的重要的感知節點,它融合了傳感技術、嵌入式技術等。其中RFID（Radio Frequency Identification射頻識別技術，下同）是感知層應用的典型代表。
RFID是一個簡單且價格低廉的的無線系統。主要由閱讀器和標簽兩部分構成,每個標簽具有唯一的標識碼,安裝在物體上。閱讀器發射某一特定頻率的無線信號來觸發標簽電路將內部的數據送出,從而讀取芯片中的信息,實現對標識碼的讀取。電子標簽不需要電池，只有閱讀器需要電池供電，這大大減小了電子標簽的成本和體積，提高了標簽的通用性。該系統可大量應用于物體的實時跟蹤與監測,因此它在醫療、交通、物流等方面都有非常廣泛的應用。
RFID本身就可以通過嵌入式來實現。它滿足了物聯網在低功耗、微型化、廉價等方面的非功能性需求。由于嵌入式系統種類豐富多樣且無處不在，并且可以將其網絡化形成傳感器網絡，從而成為構成其的重要成分。
那么RFID與嵌入式系統之間的關系如何？[4]首先是射頻前端的特殊設計；再一個就是嵌入式系統設計方面，主要是把RFID作為一個組成部分。RFID產品的嵌入式系統設計看起來難度不大，因為只要RFID讀寫設備是固定式設備，基本上基于嵌入式Linux平臺，主流產品目前是國外廠商實力較強，本土產品的操作系統還待完善。
2.2.2 產品電子編碼EPC
EPC（Electronic Product Code，產品電子代碼）是目前比較典型的物聯網應用體系結構。EPC系統主要由EPC編碼、EPC標簽與EPC讀寫器、EPC中間件、對象名解析服務(ONS)、實體標記語言(PML)構成。
EPC作為一項融合技術,包含了可用于單品識別的編碼技術、RFID、計算機技術。EPC的概念是由MIT的Sanjey Sarma和David Brock兩位教授于1999年10月提出的,其核心思想是為每一個產品提供惟一的電子標識符EPC;通過射頻識別技術（RFID）完成數據的自動采集;電子標簽上只存儲EPC碼,而對應于EPC碼的解析通過與互聯網相連的服務器來完成。[5]
3、嵌入式系統和物聯網之間的區別與聯系
物聯網是集多種專用或通用系統于一體，因而備具有信息采集、處理、傳輸、交互等功能；嵌入式系統強調的是嵌入到宿主對象的專用計算系統，相對物聯網而言更具備專用性，實現某些單一特定對的功能。因而物聯網的功能包括了嵌入式系統的功能，但隨著嵌入式系統的不斷發展，其功能日趨復雜化。如現今發展已經比較成熟的手機、GPS定位等系統，均可以直接融入到物聯網當中。
從技術的角度來看，首先物聯網與嵌入式系統融合了非常相似的技術，其次物聯網技術中又包含有嵌入式系統技術。舉例來說，物聯網和嵌入式系統均具備如電子硬件技術、軟件技術；而在RFID（射頻識別技術）、傳感器技術、通信技術等方面物聯網是必須具備的而嵌入式系統不一定全部具備。
目前的很多嵌入式系統，只要能提升系統設備的網絡通信能力和加入智能信息處理的技術都可以應用于物聯網。兩者之間的系統構成也非常相似。唯一嵌入式系統不具備的是標簽識別模塊。[6]
4、結語
物聯網的熱潮將帶給嵌入式系統新的生機，而嵌入式系統又將不斷完善優化物聯網的建設。在RFID,EPC，傳感器等多個領域，嵌入式系統將以其獨特的功能和特性在物聯網中展露出新的亮點。
參考文獻
[1]百度百科 嵌入式系統 /view/6115.htm.
[2]百度百科 物聯網/view/1136308.htm.
[3]朱洪波,楊龍祥,朱琦.物聯網技術進展與應用[J].南京郵電大學學報(自然科學版),第31卷 第1期第3頁.
[4] 王瑩.物聯網為嵌入式系統帶來機遇[J].電子產品世界出版社,《電子產品世界》編輯部 2010,17卷(5期) 第25頁.
物聯網的嵌入式技術范文2
摘 要：數字化即時通訊網絡已經稱為現實生活和經濟發展的幫手，這是有了它的幫助，人們的生活水平不斷的提高，生產效率得到不斷的提升。而如何更好的利用即時通訊網絡，許多專家和學者進行了不斷的研究和創新，我們試圖從開發移動通訊網絡的新業務方面進行探討，從而為更好利用它為人們提供更多的幫助。
關鍵詞：數字化通訊網絡物聯網網絡安全交通運輸數學模型電力通訊網絡
一、引 言
眾所周知對于一個事物最為精確的描述是使用數學語言來進行刻劃，數字化的信息由于能夠提供更為清晰、準確的信息從而收到人們的歡迎。隨著我國經濟的不斷發展，網絡技術也在不斷更新，從最初的模擬信息發展到現在的數字化信息時代，各種新興的服務在為人們提供更好地服務。人們可以利用數字化信息網絡（我們簡稱網絡）更加方便地查找信息或進行交流，而網絡通信技術的發展更是給人們帶來了更加便捷的溝通方式，它打破了原有的時空界限，使得人們的交流更加的順暢，真正實現“地球村”的夢想。
對于人們生活和工作影響最為直接是即時通訊網絡，即時通訊中的即時，就是指快速、馬上的意思，因此即時通訊是指通過某種技術達到快速、便捷的溝通，可以在線與人進行交流并與之視頻或是語聊。人們常接觸的即時通訊網絡包括手機通話、QQ（MSN）通話等，隨著移動通信技術的普及，相應新業務如手機購票，手機刷卡購物等業務已經開始在經濟生活中發揮作用。而如何更好拓寬更多的新業務，使得即時通訊網絡的效益最大化、效率更大化，是我們所面臨的新的課題，現在，我們就試圖從使用現狀及拓寬新業務方面進行探討。
二、移動通訊網絡使用的現狀
前面已經提到了移動通訊技術給我們生活帶來的方便和快捷，但是在現有的情況下人們對移動通訊技術的應用大多還僅僅局限在通訊的基礎功能：
1.基礎的功能：人們經常使用的通話，短信功能（校訊通等）；
2.網絡功能：提供上網，網絡軟件的開發使用，諸如UCWEB，QQ等，滿足了人們隨時隨地上網的需要；
3.消費功能：移動通訊網絡開發商和經銷商進行合作，實現了直接使用手機消費的業務，例如手機購票、手機刷卡等等業務。
雖然有手機購票、手機刷卡等新業務的出現，我們仍然認為移動通訊技術還應該有更為寬廣的應用范圍，能為經濟的發展提供更為強勁的推動力，所以我們試圖開展移動通訊網絡新的業務。
三、移動通訊新業務的開發
1.電力系統上的應用
隨著我國電力系統的迅速發展以及電力系統經營和管理體制的改革，電力作為商品進入了市場。目前電力系統所采用傳統的抄表方式，既耗費大量的人力物力，又無法避免手工抄寫和計算帶來差錯，更重要的是對數據的處理分析也嚴重滯后，所以不能及時發現問題、解決問題。多年來，尋求簡單可靠的自動遠程抄表方法，一直是一個熱門話題.目前已推出的抄表系統覆蓋了很多應用領域。其方法的應用都有其局限性，因此，研發了一種基于GSM無線通信網絡的遠程抄表系統。在文獻【1】提出了基于GSM 網絡通訊的研究上使用電表集抄系統，它的工作原理：無線遠程抄表中心的工控機，通過其自身的RS-232串口與GSM無線數傳裝置相連，以便同抄表儀進行通訊。中心工控機將電表離散的各種信息通過系統程序轉換成為便于管理部門進行數據分析、管理的實用信息。利用該系統還可進行各時段的用電量分析。抄表儀的主要功能有數據通訊、數據存儲、數據管理、異常監控等。抄表儀上電后，GSM無線模塊開始尋找網絡， 處于工作狀態。GSM無線模塊間用AT指令進行通訊，抄表儀串口0一旦接到監控中心用CSD方式發來的命令，便依照通訊協議，由串口1向電表查詢各種有關數據；若抄表儀呼叫，監控中心不應答， 抄表儀改用SMS方式，將告警信息上傳給監控中心。從工作原理可以看出，這是數理統計學和計算機學有機的配合。
本系統利用GSM通訊再把數據傳到控制中心的中央數據庫中，用戶可以實現對電量等數據的統計分析、歷史電量查詢、異常用電監控、各種告警信息的查詢和報表及統計圖形的打印輸出等功能。GSM遠程抄表系統的應用，杜絕了人工抄表產生的誤抄、漏抄、抄表時間不統一等現象，提高工作效率和數據準確率，減輕勞動強度，減員增效。GSM網絡已在我國得到了廣泛普及，它的抄表范圍與GSM通訊網覆蓋范圍一致，通過利用網絡資源降低了該系統的建設和運行維護費用，實用性強。因此，GSM遠程抄表系統的研究具有重要的意義和廣闊的應用前景。
2.物聯網上應用
物聯網產業的熱潮正在席卷全球 它被譽為繼計算機、互聯網、移動通信網之后的又一次信息產業浪潮。早在1999年物聯網（The Internet of things）的概念就被提出來。它是指通過射頻識別 RFID 紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備按約定的協議，把物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別，定位、跟蹤、 監控和管理的一種網絡。2005年，在突尼斯舉行世界峰會上，國際電信聯盟(ITU)，給出了物聯網的定義，物聯網主要解決物品到物品 (Thing to Thing， T2T)，人到物品，(Human to Thing， H2T)，人到人 (Human to Human， H2H) 之間的互連。“物聯網”被稱為繼計算機、互聯網之后，世界信息產業的第三次浪潮。業界認為，物聯網可以提高經濟效益，大大節約成本；可以為經濟的復蘇提供技術動力。目前，美國、歐盟、中國等國家和地區都在投入巨資深入研究探索物聯網。
由于物聯網產業鏈非常長，物聯網的產業鏈構成也異常復雜，涉及終端制造商、模組廠商，應用開發商網絡運營商、系統集成商、最終用戶等諸多環節。對于這樣一個上萬億的物聯網產業，各個環節各廠商的核心競爭力各有所長，只有價值鏈各環節強強聯合，優勢互補，才可能提供面對用戶的完整的端到端的產品解決方案，共同培育和發展市場。要進行強強聯合，就必須遵守一定的規則，也就是說必須標準化。數字標準化是價值鏈各環節進行聯合的基礎，沒有標準化，無法精確分工，沒有分工，也就無法實現聯合.從技術層面看，現階段已經具備大規模開展典型物聯網應用的能力。但要成功，急需從整個產業鏈的橫向分工上進一步明確，從標準化，開放性，互通性方面進一步規范和加強，才能實現物聯網產業的規模化發，從實際操作方面來說，我們需要建立合理的數學模型進行操作和預測；
對于網絡運營商想要主導物聯網的發展，需要分為三個階段。第一階段：物聯網基礎架構建設階段。這一階段關鍵建設內容包括物聯網業務支撐平臺建設，物聯網企業標準規范制訂和重點行業應用的規劃和準備。網絡運營商通過完整的物聯網，開展業務支撐平臺建設方案，憑借豐富的建設經驗，幫助客戶快速建設物聯網基礎架構；網絡運營商通過對國內國際物聯網標準規范的密切參與，對標準發展動向的深刻理解和把握，幫助客戶快速制訂完善自身的企業規范；建立經驗豐富的商業咨詢隊伍，幫助客戶確定重點行業應用，并制訂相應商業計劃，同時提供行業應用解決方案。
第二階段：示范應用階段。這一階段關鍵建設內容包括重點行業的物聯網示范項目實施，系統集成商和應用/器件提供商合作，以及通過模組M2M( Machine To Machine)移動網絡運營商的無線網絡為平臺，采用多種傳輸方式（SMS/GPRS/WAP/等），通過行業終端，服務于USSD/MMS行業用戶機器到機器的無線數據傳輸業務)加強對感知終端的控制，利用自身掌握的行業客戶資源，幫助運營商在重點行業示范項目落地；提供感知層關鍵器件等和應(RFID WSN )用，并承擔系統集成商的腳色，幫助運營商迅速形成重點行業方案；提品系列齊全的模組系列，并根據M2M重點行業需求實現貼身定制。
第三階段：規模拓展階段。這一階段關鍵建設內容包括強化以客戶為核心的產業聯盟，充分發揮前期示范項目的輻射效應以及通信網絡的優化，以適應物聯網規模發展。建立強勢的產業聯盟；降低關鍵器件制造成本，篩選更加優秀的客戶，提高行業解決方案競爭力，幫助項目規模推廣；提供網絡優化的完整解決方案，支撐物聯網順暢的發展。
3.嵌入式系統的應用
21世紀初，以智能產品為代表的嵌入式系統，其應用廣泛，領域特色突出，發展空間巨大。嵌入式系統是繼IT網絡技術之后，又一個新的技術發展方向。從20世紀70年代單片機的出現到今天各式各樣嵌入式微處理器、微控制器的大規模應用，嵌入式系統已經有了30多年的發展歷史。嵌入式系統具有體積小、功能強、能耗低、可靠性高以及面向行業廣泛的突出特征，目前已經廣泛應用于經濟和社會發展的各個領域。
隨著計算機技術和智能產品對其它行業的廣泛滲透，以應用為中心的分類方法變得更為切合實際，也就是按計算機的嵌入式應用和非嵌入式應用將其分為嵌入式計算機和通用計算機。通用計算機具有計算機的標準形式，通過裝配不同的應用軟件，以類同面目出現并應用在社會的各個方面，其典型產品為PC；而嵌入式計算機則是以嵌入式系統的形式隱藏在各種裝置、產品和系統中。
嵌入式系統將在“后PC”時期大顯身手。嵌入式系統是根據應用的要求，將操作系統和功能軟件集成于計算機硬件系統之中，從而實現軟件與硬件一體化的計算機系統。作為嵌入式系統靈魂的嵌入式操作系統是隨著嵌入式系統的發展出現的，它是嵌入式系統發展到一定階段的產物。嵌入式操作系統的出現，將大大提高嵌入式系統開發的效率，改變以往嵌入式軟件設計只能針對具體的應用。在嵌入式操作系統之上開發嵌入系統將減少系統開發的工作量，增強嵌入式應用軟件的可移植性，使嵌入式系統的開發方法更具科學性。大量的嵌入式系統已經應用于交通、工業控制、數控機床、智能工具、工業機器人、服務機器人及信息家電等各個行業，正在逐步改變傳統的工業生產和服務方式。
后 PC 時代，家用電器將向數字化和網絡化發展，電視機、微波爐、數字電話等都將嵌入微處理器并通過家庭網關與Internet連接，構成家庭信息網絡。屆時，人們可以通過移動網絡遠程控制家里的電器設備，實現遠程醫療、遠程教育，可以視頻點播，實現交互式電視，還可以提供各種網上服務等。而這些服務中的各類數字融合產品，都離不開嵌入式系統的支持，可以說嵌入式系統是家庭信息網絡、IT融合的重要技術基礎。
人類社會正逐步進入后 PC 時代，嵌入式系統在不斷解決現有問題的同時，也在向更深的方向發展，而且，以其越來越先進的技術和越來越廣闊的應用領域，必將成為后 PC 時代的擎天柱?？梢韵嘈牛磥淼碾娮蛹夹g就是嵌入式系統技術的天下。相信通過介入嵌入式系統的移動網絡將有美好的發展前景。
四、移動通訊新業務的開發需注意通訊網絡安全性
網絡的安全性的重要是不言而喻的，客戶的信息需要網絡運營商進行保密，但是如何做到讓客戶放心的目的，運營商應該從以下方面入手。
1.訪問權限的控制：訪問權限是在身份認證的基礎上，防止非法用戶進入系統及防止合法用戶對系統資源的非法使用；
2.防火墻技術：防火墻安裝在內部受保護的網絡與外部 Internet 網的節點上，用于對數據包的過慮、數據包的透明轉發、阻擋外部攻擊進入防火墻之后的服務器中。它是一種能提供網絡信息安全服務、實現網絡和信息安全、且本身具有較強抗攻擊能力的網絡設備。它能保護網絡信息不被外部網絡非法受權者訪問。是內、外網之間的第一道屏障；
3.數據加密技術：加密技術是保護計算機網絡上傳送信息不被非法者惡意篡改、竊取的一種措施和手段，也是其他一些安全技術的基礎和核心；
4.入侵檢測技術：入侵檢測技術被認為是防火墻之后的第二道閘門，它是實時網絡違規自動識別和響應系統，它位于有敏感數據需要保護的網絡上或網絡上任何有風險存在的地方，對內部攻擊、外部攻擊和誤操作提供實時保護；
5.防病毒技術：防御計算機網絡病毒應從兩方面入手，首先應該提高網絡管理人員和網絡管理人員和網絡使用人員的安全意識；其次是使用正版的防毒、殺毒軟件，實時查、殺病毒；
6.操作系統：在操作系統的安全防御上，國際普通認可的方法是系統內核進行安全加固，構成一道安全屏障，從而抵御病毒、黑客對計算機網絡操作系統攻擊等。
綜上所述，數字化即時通訊技術還在不斷地發展與創新中，只要我們能夠合理地利用即時通訊技術，它會給我們的交流與溝通帶來巨大的便利，使我們不再因為溝通的問題而發愁。同時，我們也應對即時通訊技術的發展予以高度重視，不能只是單純地為了盈利而發展，而應該是為了更好地服務于社會而發展。為了更好的利用數字化通訊網絡，我們應該在實際的操作性下功夫，建立合理的數學模型，把新業務的開發能夠得到更多人的認可。
參考文獻：
[1]呂治安、李文聯. 一種手持無線抄表終端的設計[J].電子技術應用，2003(8):51―53.
[2]朱鴻.電表集抄系統基于GSM 網絡通訊的研究[J]. 科技創新導報，2010，(14):42.
[3]顧肇基譯.GSM網絡與GPRS[M].北京:電子工業出版社，2001.
[4]宋永國.淺析物聯網安全[J].電腦知識與技術，2011，7(11):2528-2530.
[5]邢曉敏.嵌入式系統的發展與應用[J].中國水運，2011，11(6):68-70.
[6]張然.如何加強通訊網絡信息安全防護[J].工程技術，2010，29:86.
物聯網的嵌入式技術范文3
關鍵詞：物聯網；嵌入式智能網；研究
目前，全球都十分關注物聯網技術以及其所帶來的價值，掌握物聯網技術無疑占據了主動的地位，因此不能忽視其廣泛的市場前景。
1物聯網網關概述
目前，物聯網的結構有三種分類：感知層、網絡層以及應用層。1.1感知層同人體的感知一樣，物聯網也有感知層。該結構主要是借助傳感器去感知，同人們一樣去識別相關信息，這賦予了物聯網以智能感知的功能。1.2網絡層網絡層的功能就像是人體神經系統對信息進行處理一樣，與感知層相比，其功能更加強大，也更加復雜。1.3應用層應用層是第三層結構，也是物聯網結構的頂層，能夠實現物聯網技術和其他技術的結合，實現物聯網的多領域、多行業應用。并且，這三種結構缺一不可。感知層能夠起到感知信息的作用，其主要是借助傳感器來實現的，如果沒有太多的傳感器，還可以借助網絡與設備的連接實現傳感器的功能，但這樣會造成資源浪費。為了節省資源，順利實現數據傳送，最好能夠將所有的設備與網絡層相連，實現數據的統一傳送。為了避免傳感器設備不足造成的資源浪費問題，最好能夠在感知層和網絡層之間設置一個匯聚層，通過該匯聚層銜接這兩個結構，就不會出現資源浪費的問題，并且能夠實現數據的傳送。
1.1物聯網系統的分析物聯網網關需要高度重視，其功能先進，全面，不僅可以感知，還能夠實現遠程監控，并且可以接入不同的網絡。物聯網網關的感知功能主要是以網絡形式來體現的，并且配合多功能傳感器獲取不同的信息進行感知。這些傳感器的接入形式不同，從目前來看，主要可分為有線和無線兩種接入模式。有線接入的速度較慢，不具備無線接入的某些功能，因此，無線網絡的應用越來越頻繁。目前，常見的移動設備都具備無線網絡的接入功能，并能夠實現快速傳送，這樣就可以大大提高無線網絡的使用范圍。隨著無線網絡的不斷發展，其必定會成為主要的接入方式。不同結構進行網絡互通所采用的傳感器不同，對信息的感知也會不同，為了實現不同結構的網絡互通，需要設置一個協議網絡。因為，協議網絡可以實現不同結構的網絡互通，如果沒有協議網絡的支持，數據的交流就會變得十分困難。目前常見的協議網絡主為Modbus，在許多領域都有其身影。在物聯網系統中，檢測控制管理是一個重要的功能，其主要目的是對數據進行監控，實現科學的管理。首先，在網關中有許多不同的功能，對這些功能進行合理控制，就能夠實現物聯網技術的突破，為人們的生產和生活帶來方便。其次，對網絡連接進行集中管理，也是檢測控制管理的常見功能。檢測控制管理主要是對系統和外界的網絡進行內外監控與管理，其功能更加全面。
1.2物聯網系統的整體設計策略物聯網網關之所以很重要，主要是由于人們對于物聯網系統的要求越來越高，因此，物聯網網關的形式設計就受到了人們的高度重視。目前，物聯網的運行平臺主要有PC機和嵌入式。由于嵌入式系統內核小、專用性強，在許多領域占據主導地位。因此，嵌入式系統的優勢更大，其應用范圍也越來越廣泛。物聯網網關的設計有許多方式，借助嵌入式系統進行設計是可行的，并且大大推動了物聯網網關的發展。
2物聯網網關硬件的設計
進行物聯網網關硬件設計的時候，必須要考慮到網關所運行的環境，以及網關自身對硬件的要求。總體來看，網關硬件設計需要遵循成本低、降低能源消耗、實現高效率處理的原則，因此，常見的硬件設計就是采用AT9LSAM9260。該平臺具有極好的兼容性，存儲空間大，能夠高效處理信息，在苛刻的環境下也不影響網關的正常運行。對于接入方式的選擇，主要以無線接入為主。物聯網的硬件是物聯網網關中非常重要的一部分，以其內部的主控制器電路為例，其關系到系統的數據轉換和網關功能的實現，因此要注意其嚴謹性。目前，網絡接口電路主要有MII和RMII兩種模式，這兩種模式可以通過對應硬件引腳配置來達到所需目的。對于物聯網中串行接口電路設計，一般會選擇RS232和RS485。在進行串口設計的時候，應用這兩種方式，一方面可以起到節能降耗的效果，另一方面能夠優化物聯網系統，實現不同結構網絡的互通。進行串口設計之后，還要增加一些模塊，這樣才能真正實現物聯網網關硬件的功能。
3物聯網網關軟件的設計
在進行物聯網網關軟件的設計的時候，需要對通信接口的數據進行采集和處理，因此要對整個框架進行分層。分層之后，對不同的層要進行處理，底層要搜集數據，中間層要處理數據，實現數據的傳送，并設置相應的監控模塊進行監控。為了確保物聯網系統的靈活性，一方面要保證不同模塊之間的有機聯系，另一方面要實現系統整體功能和諧統一。在本次研究中，物聯網網關的設計與實現的平臺主要是嵌入式系統，而不是傳統的PC平臺。但是，由于要優化物聯網網關軟件設計，還需要借助PC平臺進行代碼的開發與調試。
4結束語
綜上所述，物聯網網關的開發與設計主要采取嵌入式系統，能夠滿足人們生產和生活的需要。隨著社會的進步和科學水平的不斷提升，相信在不久的將來，物聯網系統會更加完善。
參考文獻：
[1]肖巍,文大化.基于abase-Ⅲ嵌入式程序設計的研究[J].長春理工大學學報（自然科學版）,2010,18(03):259-261.
[2]李傳峰，孫宏偉，肖秀芬.膜反應器中Ni-Cu催化劑上CO加氫合成乙烯的研究[J].催化學報,2012,20(05):12-14.
[3]溫陽東,畢銳,周松林.基于Internet的嵌入式分布式遠程測控系統的設計[J].自動化與儀器儀表,2011,10(08):158-159.
[4]王睿智.基于TC35i的遠程監控報警系統的設計與實現[J].吉林工程技術師范學院學報,2013,14(01):265-267.
物聯網的嵌入式技術范文4
2010年4月，經過12年的發展以及近半年的艱苦調研，在方之熙博士的領導下，英特爾在中國創建了首個全球級別的嵌入式系統研究院，這也是業界首個專注于嵌入式系統的工業研究院。隨后在短短半年時間里，方博士又帶領原有研究團隊攻克了全新的研究領域的定義難題，還在全世界范圍內招募了頂尖的科學家加入。目前，研究院已建立起強大的研究團隊，全面涵蓋嵌入式應用、互連嵌入式技術、嵌入式軟件、嵌入式架構、嵌入式輸入輸出技術、先進移動技術等系統領域，“立足中國，服務中國”，致力于為全球及中國市場提供突破性的手持、消費電子及嵌入式技術。
方之熙院長一直努力推動英特爾與中國產業界、學術界、政界的合作，已分別與科技部、清華大學、無錫市政府、中國移動、廣電總局等單位開展了一系列合作，并在三網融合、物聯網、人機交互、LTE等熱門技術領域取得了出色的成績，有力推動了云計算、物聯網、三網融合等產業的發展。方院長領導促成了英特爾與清華大學合作成立了先進移動計算技術研究中心，與無錫政府共同成立了英特爾中國并行計算中心等一系列合作項目，與中國移動合作研發了更加綠色、靈活的C-RAN無線接入網方案。英特爾中國研究院舉辦與參與的嵌入式研究論壇、三網融合技術研討會等，也成為推動本地嵌入式技術合作與創新的重要平臺。
2011年，在云計算、虛擬化、移動互聯網等主導技術的驅動下，市場風起云涌，IT產業也迎來了一場深刻的變革。雖然中國在三網融合、互聯網、云計算方面都走在前沿，但嵌入式系統的研究仍面臨很多挑戰。英特爾中國研究院院長方之熙博士利用他在學術界以及硅谷科技界30多年來的技術及經驗積累，在中國創建了英特爾首個全球級別的嵌入式系統研究院，并快速將研究成果投入到產品開發階段，同時聯手中國的產學研合作伙伴，共同推動中國嵌入式產業進入智能、互聯的新發展階段。
履 歷
方之熙 英特爾中國研究院（Intel Labs China, ILC）院長
方之熙擁有復旦大學學士學位以及內布拉斯加大學林肯分校博士學位，并在伊利諾斯大學香檳分校完成了博士后研究工作。
加入英特爾之前，方之熙曾任職于惠普研究實驗室以及Convex和Concurrent計算機公司。
物聯網的嵌入式技術范文5
（華南師范大學物理與電信工程學院，廣東廣州510006）
摘要：系統以Android智能手機為操作終端，IP網絡為傳輸介質，使用STM32F107微處理器和集成射頻功能在內的STM32W108微處理器構建嵌入式網關，網關通過網絡物理芯片DP83848傳輸操作終端的控制或查詢命令，利用6LOWPAN技術傳輸無線傳感網絡的無線數據包，實現對家電終端的遠程監測和控制功能。該系統解決傳統家居傳感器節點與互聯網信息融合的問題，實驗測試結果表明，系統設計合理，具有良好的可行性，有一定的應用價值和前景。
關鍵詞 ：無線傳感器網絡；智能家電；6LOWPAN；STM32；Android
中圖分類號：TN919.2?34 文獻標識碼：A 文章編號：1004?373X（2015）14?0101?04
收稿日期：2015?01?25
基金項目：廣東省工業高新技術領域科技計劃項目（2013B010401023）
0 引言
現代社會提倡節能減排，人們不良的用電習慣往往帶來不必要的浪費。這就需要能夠對各類用電器進行監測和控制的系統。智能家居在傳統的家居環境中引入自動化控制等技術，可以解決以上問題，但是布線復雜，價格昂貴[1?2]。而物聯網是當今學術和應用研究的熱點之一，接入互聯網需要專用的適配器[3?4]，6LOWPAN技術的提出，將IP 網絡擴展到無線傳感器網絡成為可能[5]。本文將物聯網技術運用到家電系統，在不改變舊式家電的基礎上，提出在燈座插線增加轉接器的非侵入低成本手段，該轉換器利用6LOWPAN網絡協議搭建低功耗的無線傳感網絡，實現對家電終端的遠程監測和控制功能。
1 系統方案設計
基于6LOWPAN 的智能家電監測與控制系統框架圖如圖1所示，系統由手持客戶終端、嵌入式網關、IPv6無線傳感器網絡主智能節點和從轉換器節點等部分構成。手持客戶終端采用Android手機，安裝開發的APP軟件就能通過互聯網遠程監測和控制家電；嵌入式網關提供互聯網訪問服務和轉發無線傳感器網絡指令的功能，負責接收手機發來的指令，并將其轉換為無線傳感器網絡可識別的指令以及轉發到對應的智能節點上。
網關采用STM32W108和STM32F107雙核處理器方案，STM32W108 處理無線傳感器網絡的6LOWPAN 數據，STM32F107處理互聯網數據。嵌入式網關是整個系統的核心，擔任數據格式轉換和轉發工作，需要很強的可靠性和穩定性[6]。無線傳感器網絡由主節點和從節點組成，主節點作為嵌入式網關與從節點之間數據傳輸的路由器，從節點嵌入到家電中，監測和控制家電狀態。
2 硬件電路設計
該系統采用Android智能手機作為客戶端；嵌入式網關的STM32F107與STM32W108處理器之間通過Uart接口連接；網絡物理層芯片采用DP83848；IPv6 無線傳感網絡所有節點采用都是STM32W108處理器。嵌入式網關和IPv6無線傳感網絡的無線收發模塊采用的都是STM32W108內部自帶的RF模塊，外接一個陶瓷天線構成。硬件總體框架圖如圖2所示。
2.1 無線傳感器網絡
IPv6 無線傳感網絡拓撲結構如圖3 所示。主節點“R”和從節點“N”都采用STM32W108處理器，不同之處在于節點“N”比節點“R”增加傳感器和控制電路模塊。
STM32W108是意法半導體（ST）公司推出的一個完全集成的系統級芯片，該芯片集成符合IEEE 802.15.4標準的2.4 GHz 收發器、32 位ARM Cortex?M3 微處理器、flash閃存、RAM儲存器和其他通用外設。在保持低功耗的基礎上，采用32位ARM Cortex?M3內核，它有別于其他的8 16 位處理器，其提供更強大的處理能力，并有廣泛的ARM開發工具，群體支持；芯片內部帶有功率放大器，發射輸出功率可達7 dBm，無需外部功放就可以獲得較遠的通信距離[7]。
2.2 嵌入式網關
嵌入式網關主要由STM32F107，STM32W108 和DP83848三部分電路模塊構成。STM32F107也是由ST公司推出全新SMT32互聯型系列控制器中的一款性能較強的產品，此芯片集成各種共性能工業標準接口，并且STM32F10X不用型號產品在引腳和軟件上具有完美的兼容性，可以輕松適應更多的應用。此芯片的標準外設包括10個定時器，2個12位A/D，2個12位D/A，2個I2C接口，5個USART接口，3個SPI接口，高質量數字音頻接口I2S。另外擁有全速USB（OTG）接口，2個CAN 2.0B接口和10M/100M 以太網MAC 模塊。STM32F107內部自帶以太網模塊，以及嵌入式網關無需用戶顯示界面，不需要性能很高的處理器，所以選用性價比較好的STM32F107處理器。
DP83848是美國國家半導體（NS）公司生產的集成以太網控制芯片，是一種10M/100M 單路物理層以太網收發器器件，支持MII和RMII接口模式，集成度高，具有全功能、低功耗等性能。本系統采用RMII接口，配置成100 Mb/s以太網模式。
3 軟件設計
3.1 無線傳感器網絡
節點“N”和“R”移植Contiki操作系統，Contiki系統由瑞典計算機科學研究所開發，是一個開源多任務事件驅動操作系統，專為網絡嵌入式設備設計。輕量級的足印很適合內存有限的MCU。一個Contiki系統只需2 KB的RAM 和40 KB 的ROM。包含一個事件驅動的內核，使用輕量級的protothreads 進程模型，可以在事件驅動內核上提供一個線性的、類似于線程的編程風格，Contiki操作系統可運行于各種平臺[8?9]。
在Windows 系統環境下，采用Cygwin 開發平臺。Cygwin是許多自由軟件的集合，最初由Cygnus Solutions開發，在各種版本的Microsoft Windows上運行Unix類系統。在Cygwin環境下移植Contiki操作系統，需要另外借助EWARM編譯工具。安裝好相應軟件后，打開Cygwin軟件，需要設置編譯軟件PATH環境變量。命令如下：exportPATH=/cygdrive/c/Program\Files/IAR\Systems/Embed?ded\Workbench\5.4\Evaluation/arm/bin：$PATH智能節點軟件流程圖如圖4所示，智能節點上電初始化之后，處于監聽嵌入式網關的狀態。一旦嵌入式網關發來無線數據包，智能節點就對數據包進行解析。如果是監測家電狀態的指令，智能節點就查詢當前家電的狀態，把數據打包之后通過射頻模塊發送給嵌入式網關；如果是控制指令，智能節點將會控制家電的開關狀態，完成指令控制后，智能節點也會通過射頻模塊向嵌入式網關發送應答信號。
3.2 嵌入式網關
嵌入式網關內部有2 個獨立的操作系統，其中STM32F107處理器移植μC/OS操作系統[10]，STM32W108移植Contiki 系統。操作系統之間通過Uart 協議通信，通信自定義幀格式如表格1所示。自定義幀由幀頭、網絡標識、節點地址與端口號、節點狀態、傳感器類型、節點數據、保留字節和幀尾組成，長度為16 B。通過讀取節點的狀態和節點數據，客戶端就可以監測和控制傳感器節點。幀格式保留2 B，當有更多的數據傳輸時，保留的字節可以直接擴展。
嵌入式網關軟件流程圖如圖5所示，網關上電初始化之后，處于監聽UDP端口信息狀態，等待客戶端的訪問。一旦有客戶端訪問，需要驗證客戶端的遠程口令是否正確。如果口令不正確，不再解析數據包，返回監聽UDP 端口信息狀態；如果口令正確，將會解析數據包。解析后的數據包由網關的射頻模塊向IPv6無線傳感網絡發送無線數據。在設定的時間內，不管IPv6 無線傳感網絡有無響應嵌入式網關，網關都會向客戶端返回指令響應狀態的應答信號。
3.3 Android客戶端
客戶端用Android手機為載體，軟件設計流程圖如圖6所示。在登錄界面用戶輸入嵌入式網關的IP地址、UDP端口號和遠程口令，點擊界面“登陸”按鈕后，軟件通過IP 網絡向嵌入式網關發送登陸命令，如果通過嵌入式網關的遠程口令驗證，軟件進入功能界面；如果沒通過嵌入式網關的遠程口令驗證，軟件則停留在登錄界面。功能界面提供友好的操作，軟件等待用戶按下觸屏按鈕，一旦按鈕被按下，軟件向嵌入式網關發送相應的指令后，等待嵌入式網關響應，軟件根據響應的信息更改對應的界面顯示。
4 實驗測試
圖7為手機客戶端登陸界面，輸入正確的嵌入式網關IP 地址、UDP 端口號以及遠程口令訪問嵌入式網關。系統需要測試無線數據和互聯網數據的傳輸。在客戶端側安裝網絡抓包工具，并開啟手機root權限，捕獲發送和接收的數據。圖8為UDP數據在網絡中的傳輸數據信息，與自定義幀格式一致。圖9為客戶端功能操作界面。
5 結語
本文提出一種基于6LOWPAN 的智能家電監測和控制系統的非侵入解決方案，對系統的軟硬件設計進行論述，最后對系統進行測試。系統各模塊正常穩定工作，實現IPv6無線傳感器網絡與互聯網的互聯，用戶通過客戶端可以實時監測和控制家電的目標。
參考文獻
[1] 馮凱，童世華.智能家居的由來及其發展趨勢[J].中國新技術新產品，2010（6）：7?8.
[2] 張鴻愷，伍超.智能家居及其發展研究[J].黑龍江科技信息，2008（32）：266?267.
[3] 尹育新，戎宏娜.淺談一種全新的網絡技術：物聯網[J].信息系統工程，2010（2）：105?106.
[4] 申斌，張桂青，汪明，等.基于物聯網的智能家居設計與實現[J].自動化與儀表，2013（2）：6?10.
[5] 張宏科，梁露露，高德云.IPv6無線傳感器網絡的研究及其應用[J].中興通訊技術，2009（5）：37?40.
[6] 朱宇陽.智能家居系統嵌入式網關設計[D].上海：華東師范大學，2009.
[7] 沈建華，郝立平.STM32W 無線射頻ZigBee單片機原理與應用[M].北京：北京航空航天大學出版社，2010.
[8] 王建國.基于Contiki OS的無線傳感器網絡中輕量級IPSec設計與實現[D].北京：北京交通大學，2013.
[9] 冀宇鑫，楊冬，秦雅娟，等.基于WSNs平臺的Contiki通用移植方法研究[J].計算機技術與發展，2012（11）：134?137.
[10] LABROSSE J J.嵌入式實時操作系統μC/OS?Ⅱ[M].2版.北京：北京航空航天大學出版社，2010.
物聯網的嵌入式技術范文6
關鍵詞：物聯網；云計算；內河航道；智能航道
中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2013）04-0076-03
0 引 言
21世紀人類社會正步入信息時代。世界正處在一場新的技術革命之中，這場技術革命的中心就是物聯網。物聯網概念的本質就是將人類的經濟生活與社會生活、生產活動與個人活動都放在一個智慧的物聯網環境中運行。物聯網為人們提供了感知中國與世界的能力，也為技術創新與產業發展提供了前所未有的機遇。
2011年1月21日國務院正式頒發《關于加快長江等內河水運發展的意見》，要求利用10年左右時間，建成暢通、高效、平安、綠色的現代化內河水運體系。為落實交通運輸部“關于貫徹《國務院關于加快長江等內河水運發展的意見》的實施意見”，長江航道局2012年工作會議提出，加快數字航道和智能航道建設，到2015年基本建成長江干線數字航道，初步建成長江干線智能航道。隨著長江“數字航道”建設的啟動，長江航道信息化建設經歷了一個快速的發展歷程，在電子航道圖建設、航道測量、信息基礎設施建設等方面取得了一系列的成績，已經初步具備由數字化向智能化轉變的條件。要實現航道數字化向智能化的轉變，就需要一系列諸如物聯網、自動控制、人工智能等核心技術研究做支撐，其中物聯網方面的部分關鍵技術尤為重要。
1 物聯網的概念
物聯網的概念產生于20世紀90年代，其英文名為Internet of Things（IOT），被視為互聯網的應用擴展。應用創新是物聯網發展的核心，以用戶體驗為核心的創新是物聯網發展的靈魂。2005年，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯盟了《ITU互聯網報告2005：物聯網》，正式提出了“物聯網”的概念。
物聯網概念的興起，很大程度上得益于ITU的年度互聯網報告，但截至目前確切的說還沒有形成一個公認準確的定義。根據目前對物聯網技術特點的認知水平，在比較各種物聯網定義的基礎上，比較普遍的一種定義是：物聯網是在互聯網、移動通信網等通信網絡的基礎上，針對不同應用領域的需求，利用具有感知、通信與計算能力的智能物體自動獲取物理世界的各種信息，將所有能夠獨立尋址的物理對象互聯起來，實現全面感知、可靠傳輸、智能分析處理，構建人與物、物與物互聯的智能信息服務系統[1]。
2 物聯網關鍵技術
物聯網的多樣化、規?；c行業化的特點，決定了物聯網涉及的技術種類非常多，本文需要從物聯網應用系統設計、組建、運行、應用與管理的角度，將多種技術歸納為幾項共性的關鍵技術。
2.1 智能感知技術
智能感知首先是RFID無線射頻識別技術。RFID無線射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個電子標簽，操作快捷方便。其關鍵技術主要包括產業化和應用兩個方面。其中，RFID產業化關鍵技術主要包括標簽芯片設計與制造、天線設計與制造、RFID標簽封裝技術與裝備、RFID標簽集成、讀寫器設計等；RFID應用關鍵技術主要包括RFID應用體系架構、RFID系統集成與數據管理、RFID公共服務體系、RFID檢測技術與規范等。
其次是傳感器與無線傳感器網絡技術。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。傳感器技術的發展主要表現在智能傳感器與無線傳感器兩個方向。智能傳感器的關鍵技術主要表現在傳感器的系統結構設計方面。結構設計上除了需要具備自學習、自診斷與自補償能力、復合感知的能力，還要具有靈活的通信能力。無線傳感器網絡作為當今信息領域新的研究熱點，有很多的關鍵技術有待發現和探索。從目前國內外研究現狀來看，主要集中在以下幾個方面：介質訪問控制協議、網絡拓撲控制與路由協議、節點定位、時鐘同步、數據管理與數據融合、嵌入式操作系統和網絡安全等。
2.2 嵌入式技術
嵌入式系統是一種專用的計算機技術，常作為裝置或設備的一部分。通常，嵌入式系統是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上，所有帶有數字接口的設備，如手表、微波爐、錄像機、汽車等，都使用嵌入式系統，有些嵌入式系統還包含操作系統，但大多數嵌入式系統都是由單個程序實現整個控制邏輯。嵌入式技術的關鍵研究點主要有專用芯片設計制造、嵌入式硬件結構設計與實現、嵌入式操作系統研究、嵌入式應用軟件編程技術、微機電（MEMS）技術與應用等。RFID讀寫器、無線傳感器網絡節點就是目前比較流行的微小型嵌入式智能設備。隨著信息技術的快速發展，嵌入式的尖端科技比如可穿戴計算機、智能機器人等應用將會為人類社會帶來更大的便利。
2.3 移動通信技術
移動通信是指通信的雙方至少有一方是在移動中進行的通信，包括固定點與移動點、移動點與移動點之間的通信。例如，人們平時常見的一個用戶在行進著的火車、汽車上用手機與一個固定電話或另一個手機通信，或者是兩個移動的手機之間的通信都屬于移動通信。移動通信系統的關鍵技術主要包括以下方面：寬帶數字通信基礎理論研究、寬帶調制和多址技術、頻譜利用率提升技術、無線資源管理、無線電技術、網絡安全和QoS、基于Mesh自組織網絡的接入網絡架構體系、基于智能重疊網的核心網體系、移動通信網絡協議、射頻電路和電磁兼容等。4G通信技術是繼3G之后的又一次無線通信技術演進，我國的自主知識產權的移動通信標準TD-LTE正式成為4G的兩大國際標準之一，標志著我國首次在移動通信標準上實現從“追趕”到“引領”的重大跨越。移動通信的另一發展方向就是機器到機器（M2M）的終端通信，M2M的潛在市場不僅限于通信業，由于M2M是無線通信和信息技術的整合，它可用于雙向通信，如遠距離收集信息、設置參數和發送指令，因此M2M技術可以有不同的應用方案，如安全監測、自動售貨機、貨物跟蹤等。在M2M中，GSM/GPRS/UMTS是主要的遠距離連接技術，其近距離連接技術主要有802.11b/g、BlueTooth、Zigbee、RFID和UWB。此外，還有一些其他技術，如XML和Corba，以及基于GPS、無線終端和網絡的位置服務技術。
2.4 海量數據處理與融合技術[2]
面對物聯網數據海量、多態、動態與關聯的特征，物聯網數據處理需要重點解決以下幾個關鍵技術，分別是數據格式與標準化、信息融合技術、中間件與應用軟件編程技術、海量數據存儲與搜索技術、數據挖掘與知識發現算法。物聯網的海量數據除了來自傳感器節點、RFID節點以及其他各種智能終端設備全天候產生的數據外，各種物理對象在參與物聯網事務處理的過程中也會產生大量數據，在進行海量數據存儲時需要數據庫、數據倉庫、網絡存儲、數據中心和云存儲技術的支撐。數據融合中心對來自多個傳感器的信息進行融合，也可以將來自多個傳感器的信息和人機界面的觀測事實進行信息融合（通常是決策級融合）。提取征兆信息，在推理機作用下，將征兆與知識庫中的知識匹配，做出故障診斷決策，提供給用戶。在基于信息融合的故障診斷系統中可以加入自學習模塊，故障決策經自學習模塊反饋給知識庫，并對相應的置信度因子進行修改，更新知識庫。
同時，自學習模塊能根據知識庫中的知識和用戶對系統提問的動態應答進行推理，以獲得新知識。總結新經驗，不斷擴充知識庫，實現專家系統的自學習功能。
2.5位置服務技術
位置服務（Location Based Services，LBS）又稱定位服務，是由移動通信網絡和衛星定位系統結合在一起提供的一種增值業務，通過一組定位技術獲得移動終端的位置信息（如經緯度坐標數據），提供給移動用戶本人或他人以及通信系統，實現各種與位置相關的業務。位置服務實質上是一種概念較為寬泛的與空間位置有關的新型服務業務。位置服務關鍵技術主要涉及位置信息的獲取方法，GPS、GIS和網絡地圖應用技術，以及位置服務的方法。位置信息獲取目前比較主流的方法有移動移動通信定位、基于無線局域網定位、基于RFID的定位、無線傳感器網絡定位等。
2.6 信息安全技術
物聯網信息安全技術研究目的是保證物聯網環境中數據傳輸、存儲、處理與訪問的安全性。主要關鍵技術有以下方面：物聯網安全體系結構研究、網絡安全防護技術、密碼學及在物聯網中的應用、網絡安全協議等。
物聯網安全體系結構的研究主要包括網絡安全威脅分析、網絡安全模型與確定網絡安全體系，以及對網絡安全評價標準和方法的研究；網絡安全防護技術的研究主要包括防火墻技術、入侵檢測與防護技術、安全審計技術、網絡攻擊取證技術、防病毒技術以及業務持續性規劃技術；密碼應用技術的研究包括對稱密碼體制與公鑰密碼體制的密碼體系，以及在此基礎上研究消息認證與數字簽名技術、信息隱藏技術、公鑰基礎設施PKI技術、隱私保護技術等；物聯網的網絡安全協議研究主要包括網絡層的IP安全協議、傳輸層的安全套接層協議（SSL）、應用層的安全電子交易協議（SET），以及它們在物聯網環境中應用的技術。
3 物聯網關鍵技術在內河航道的應用探討
首先，應用RFID技術可以進行通航船舶流量的統計[3]。內河航道尤其是長江中下游，船舶運量非常繁忙，如何有效地分析統計某時段通過的船舶數量、船型、噸位和實際載貨量，成為一個重要課題。運用智能感知技術，在通航船舶上安裝RFID電子標簽，在航道上安裝讀卡器，RFID電子標簽內記載船舶的基本信息數據，以此建立一個基于RFID射頻技術的船舶狀態信息采集平臺，就可以很好地解決船舶流量統計問題。若將其與電子航道圖系統集成，應用效果會更好。
其次，應用ZigBee無線傳感器網絡技術可以開展航道數據的采集，構建“感知航道”[3]。 利用航道沿線的固定監控點作為基干，建立一個有線光纖基干網絡，供視頻數據傳輸。以基干網絡的各監控點為中心，在每個監控點的航道沿岸周邊，建立起由ZigBee技術構成的近地、自組織、低功耗的無線自組織網絡（即無線傳感網）。將各種傳感設備（水位、值守傳感器等）通過無線傳感網絡以無線方式進行連接，實現航段的無線覆蓋和傳感器熱插拔。無線傳感數據通過無線傳感網絡由最近的監控點傳入有線基干光纖網絡匯聚至設在指揮中心的傳感前端服務器。這樣，通過感知數據的自動采集和傳輸，就可以在航段構建一個航道感知網絡，實現自動航道感知。
第三，應用位置服務技術可以實現航道維護船舶的動態監控。將GIS地圖顯示技術和GPS定位技術結合，利用位置服務技術對船舶當前所在的位置數據進行采集，通過GPRS/CDMA無線通信技術采集的數據發送到航道管理中心服務器，管理中心的航道船舶監控系統實時調用位置數據對航道船舶進行遠程監控，在地圖上實時了解轄區維護船舶的工作動態，可以達到很好的監管效果。
另外，應用云計算技術可以實現航道數據的分析和處理。隨著物聯網廣泛應用于航道方方面面，各種傳感器、船舶終端之間不可避免會產生大量動態數據。位于終端的數據處理單元配置相對較低，處理大量數據必然會力不從心，可能會達不到要求的時效性。通過應用云計算技術，讓云端處理數據并將結果回傳或直接傳至航道數據中心，就可以快速準確地解決航道終端數據分析和處理的問題。
4 結 語
物聯網的發展具有深厚的信息技術及相關專業的技術基礎，有著強烈的社會需求，是社會信息化的深化和發展，是我國兩化融合的切入點。隨著物聯網技術在內河航道應用的逐步深入，必將為推動數字航道向智能航道的轉變提供強大的技術支撐，必將加快實現我國智能水運交通事業的發展進程，必將為內河流域百姓的生產生活帶來更大的便利。
參 考 文 獻
[1] 吳功宜，吳英.物聯網工程導論[M].北京：機械工業出版社，2012.
[2] 劉仰華.物聯網數據處理技術[J].信息與電腦，2012（7）：93-94.
[3] 王迅，豐瑋，胡錚.物聯網在航道管理中的應用[J].中國水運，2011（12）：28-29.
