物联网简介

如题所述

第1个回答  2024-04-18
全球物联网的繁荣景象

物联网正以前所未有的速度连接着世界,截至2020年,已达到惊人的1310亿设备,预计到2025年,这一数字将达到2400亿。物联网,通过RFID和传感器技术,赋予万物互联网身份,实现全球范围内的独一无二标识。其核心特征在于全面感知、高效传递和智能分析,涵盖了工业互联网、泛在网和泛能网等多元应用领域,以及移动互联网对移动终端的便捷服务。


CPS系统,即计算、通信与控制的融合,是工业界和学术界的焦点,它让物理世界与数字世界无缝交互。物联网与互联网的主要区别在于连接范围的扩展、通信方式的创新和系统成本的优化。其核心功能涵盖了设备连接、设备管理、数据处理、精准定位、可扩展性和安全性等关键领域。


物联网的体系架构丰富多样,从集中式如MIT的Networked Auto-ID,到分布式如M2M和CPS,各国发展各有侧重。欧盟、美国、韩国和日本在物联网的探索中处于领先地位,如欧盟的SENSEI和IOT-A架构,强调互操作性和标准化建设。



    发达国家如欧盟的IOT-A架构,注重基础设施的互通性和标准化,推动了物联网的快速发展。

物联网的架构层次分明,包括协议层、M2M API接口、IP通信层和应用层。美国的Physical-net和CPS架构各有侧重,前者强调直接服务与资源分配,后者则致力于融合物理与信息世界,赋予设备智能通信能力。韩国ETRI的USN架构以其五层结构和基础设施强化见长,我国的“六域”模型和多层架构则涵盖了感知、控制、通信等多元技术领域。


物联网技术体系多元而深入,涵盖了感知、网络通信、应用开发、支撑技术以及共性技术。感知技术如传感器和识别,转化物理世界为数字信号;无线通信技术如3G、4G、5G、LoRa、NB-IoT等,根据需求提供高速、中速或低速传输;应用技术则处理海量信息;而支撑技术包括嵌入式系统、微机电系统、软件算法、电源储能和新材料等;共性技术如架构设计、标识解析、安全隐私保护和网络管理,是物联网安全的基石。


LPWAN技术如NB-IoT(运营商频段,适用于户外如路灯),LoRa(非授权频段,适合企业私网和广域通信)和Zigbee(短距离室内应用)各有优势。物联网安全问题日益突出,数据安全和个人隐私保护成为关键。智能电网作为物联网的典型应用,如嘉兴乌镇的电力物联网,展示了智慧路灯和车联网的潜力。


例如,NB-IoT适用于医疗、共享单车等户外场景,LoRa则为企业私有网络提供了长距离通信的解决方案,而Zigbee则在工业自动化和智能家居领域发挥重要作用。


物联网安全不仅需要技术手段,更需要社会共识,智能电网建设如国家电网的泛在电力物联网,正是通过数据共享和智慧应用来提升电力系统的效能。无锡和上海等地更是物联网技术的实践者,无锡智慧城市展示了物联网在提升治理效率上的威力,而上海电力则运用物联网保障大型活动如进博会的供电。


总的来说,物联网在电源、交通、建筑、家居和安防等多个领域发挥着变革性作用,通过技术标准的公开透明,为全球各行业带来了前所未有的可能性。

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