XTU |物联网的回顾摘要

此文章严禁转载，仅用于学习和交流. 这只是作者在他研究的课程的回顾中整理出来的一些材料，这些材料是经过粗略编造的，希望能得到更多的宽容. 作者总结了Ye st先生在上一堂课中的评估中的绝大多数评论材料: 不是单一的，是70个基本部分+ 30个实际应用

基本部分可以参考:

实际应用主要分布在:

麻省理工学院的Ashton教授于1999年首次提出该概念. 其概念基于射频识别技术（RFID），电子代码（EPC）等技术，并基于Internet构建了一个对象. 实现了实时共享全球物品信息的互联网，即物联网.

Internet功能，即必须互连才能实现需要连接的事物的互连网络；识别和通讯功能，即物联网中包含的“事物”必须具有自动识别和通讯的功能；智能功能即网络系统应具有自动化，自反馈和智能控制的特点. 使用射频识别，二维码，传感器和其他感测，捕获和测量技术的全面感知，可以随时随地收集和获取有关物体的信息. 通过将对象连接到信息网络，依赖各种通信网络，可靠的信息交换和随时随地共享，实现可靠的传输. 智能处理使用各种智能计算技术来分析和处理大量感知数据和信息，以实现智能决策和控制.

日本: 2009年8月，日本提出了“智能普及”的概念，将传感器网络列为一项重要的国家战略，并致力于为物联网提供个性化的智能服务系统

美国: 2009年初，美国国际商业机器公司（IBM）提出了“智能地球”的概念，并认为信息产业的下一阶段任务是充分利用新一代的各行各业的信息技术. 具体而言，传感器被嵌入并装配到各种对象中，例如电网，铁路，桥梁，隧道，高速公路，建筑物，供水系统，水坝，石油和天然气管道等，并且通常被连接以形成物联网;

欧盟: 2009年6月，欧盟委员会向欧洲议会，理事会，欧洲经济和社会委员会以及各区域委员会提交了《欧盟物联网行动计划》. 其目的是希望欧洲建立一个新的物联网管理框架，引领世界“物联网”的发展；

韩国: 2009年10月，韩国通讯委员会通过了“互联网基础设施建设基本计划”，以将物联网确定为新的增长动力，并建立了“通过建设世界上最先进的互联网进行广播的未来”. Things Foundation实施”，在通信融合领域实现超一流信息能力的目标；

中国: 2009年8月，国务院总理温家宝视察了中国科学院无锡研发中心，并指出物联网可以尽快做到三件事: 一是结合3G中采用TD技术的传感器系统；二是加快国家重大科技攻关项目传感器网络的发展. 第三，尽快建立中国传感器信息中心或“感知中国”中心；

2010年3月，国务院总理温家宝在《政府工作报告》中明确将“加快物联网的研发和应用”纳入重点产业振兴工作. 已经被提升为国家战略，中国开启了物联网元年.

值得注意的是，标准中未包含的技术并不一定超出物联网系统的范围！

其中，它主要用于以下十个主要领域: 智能电网，智能交通，智能物流，智能家居，环境和安全测试，医疗健康，国防军事，精细农业和畜牧业，金融和服务业，工业和自动控制.

RFID系统主要由应答器，读取器和高级软件组成.

其中，应答器为集成电路芯片形式，并且集成芯片的性能取决于其封装.

读取器用于生成射频载波以完成与应答器的信息交互.

高级软件是信息管理和决策系统.

在RFID系统中，标识信息存储在电子信息载体中. 该电子信息载体是应答器. 应答器在特定的应用领域中有许多不同的形式

应答器由天线，编码器/，电源，解调器，存储器，控制器和负载电路组成.

其中，应答器天线部分主要用于数据通信和获取射频能量，并向应答器的其他电路提供合格的直流电；

存储容量通常在几字节到几千个字节之间，并且存储的数据量通常是产品的序列号，例如EPC代码；

控制器是应答器系统的核心部分. 对于可读和可写的应答器，需要内部逻辑控制以启用读写功能，而对于密码应答器，控制器必须执行数字验证操作.

应答器的基本组成如图所示

黑色区域是应答器的CPU，内存和编功能单元. 印刷铜模制线是应答器的天线单元.

应答器可以分为只读应答器，读/写应答器和具有识别功能的应答器.

响应器也可以将不同的能源分为: 无源（无源）转发器，半无源（半无源）转发器和有源（有源）转发器.

被动

无源标签没有内部电源. 内部集成电路由RFID阅读器发出的接收到的电磁波驱动. 当标签接收到足够强度的信号时，它可以将数据发送到读取器. 这些数据不仅包括ID号（通用唯一ID），还包括标签中EEPROM中预先存在的数据.

因为无源标签具有价格低，体积小和无需电源的优点. 市场上的RFID标签主要是无源的.

半主动

通常来说，无源标签的天线有两个任务. 首先: 接收阅读器发出的电磁波来驱动标签IC；第二: 标签返回信号时，需要通过天线的阻抗进行切换. 为了产生0和1的变化. 问题是，如果要获得最佳的返回效率，则必须将天线阻抗设计为“开路和短路”，这将完全反映信号，并且不能被接收. 标签IC. 半主动标签就是为了解决这个问题. 半主动型类似于被动型，但是它的电池很小，并且电源可以驱动标签IC，从而使IC处于工作状态. 这样做的优点是，无论接收电磁波的任务如何，天线都可以用作返回信号. 与被动型相比，半主动型具有更快的响应速度和更高的效率.

有效

与无源和半有源类型不同，有源标签本身具有内部电源，用于提供内部IC生成外部信号所需的电源. 通常，有源标签具有较长的读取距离，并且较大的存储容量可用于存储读取器发送的一些其他信息.

RFID阅读器（阅读器）通过天线实现对应答器识别码和存储数据的读写.

典型的读取器由高频模块（和），控制单元，振荡器电路和读取器天线组成.

在实际应用中，有4个频段，低频（125kHz），高频（13.54MHz），超高频（850〜910MHz），微波（2.45GHz）.

不同的频率用于不同的字段. 下图显示了不同应用程序中的读者.

在射频阅读器的应用中遇到的一个问题是阅读器冲突. 这是一个阅读器接收的信息与另一阅读器接收的信息之间的冲突，从而导致重叠. 解决此问题的一种方法是使用TDMA技术，以确保读者不会互相干扰.

RFID读取器以特定的频率和特定的通信协议完成转发器中的信息读取.

图中显示了阅读器的基本组件.

有多种方式耦合阅读器和应答器，最典型的应用是电感耦合.

读取器和应答器的天线部分中的电感线圈通过电磁场传输信息.

[示例问题]: 对于带有缠绕50匝线圈的天线线圈的RFID标签，读取器周围的磁通量变化率为0.004Wb / s. 可以在电子标签的天线的两端生成试算法. 什么是感应电动势？

解： 根据 公式E=n（Δφ/Δt）可知，
当读写器周围的磁通变化率为0.004Wb/s，线圈匝数为50匝，代入公式可得感应电动势：
E=n（Δφ/Δt）=50×0.004Wb/s=0.2V

从模拟信号到数字信号的转换分为三个阶段:

采样定理: 一个时间连续信号X（t）的频带限制为（0，τ），如果以不超过1/2的相等间隔采样，则将获得X（t）. 的值完全确定. 也可以说，如果以fs≥2的采样率对信号进行均匀采样，则X（t）可以完全由获得的采样值确定.

非均匀量化: 非均匀量化使用压扩技术，根据输入信号的概率密度函数分布量化级别. 实现非均匀量化的方法之一是先压缩输入到量化器的信号X，然后均匀地量化压缩后的信号.

常用的RFID编码方法是曼彻斯特编码. 曼彻斯特编码，也称为相位编码，是一种物理层用于对同步比特流的时钟和数据进行编码的同步时钟编码技术.

WSN，无线传感器网络，无线传感器网络的缩写

传感器，感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素

其中，无线传感器网络中的每个元素都通过统一协议传输信息. 该协议是Zigbee.

ZigBee是IEEE 802.15.4协议的同义词. 该协议中指定的技术是一种短距离，低功耗的无线通信技术.

ZigBee采用数据帧的概念. 每个无线帧都包含很多无线封装，其中包括很多时间，地址，命令，同步等信息. 实际的数据信息只占一小部分，这正是ZigBee能够做到的. 实现网络组织和管理并实现高度可靠的传输的关键. 同时，ZigBee采用MAC技术和DSSS（直接序列扩频）技术来实现高度可靠的网络传输.

ZigBee定义了两种类型的物理设备:

其中，FFD可以与FFD和RFD通信，而RFD只能与FFD通信，而RFD无法通信. RFD的应用相对简单. 例如，在传感器网络中，它们仅负责将收集的数据信息发送到其协调点，而不具有数据转发，路由发现和路由维护的功能. RFD占用更少的资源，需要更少的存储容量，并且成本更低.

有关详细信息，请参阅ZigBee技术-百度百科

云计算是基于Internet的，公众参与的计算模型. 它的计算资源（计算能力，存储能力和交互能力）是动态的，可伸缩的和虚拟化的，并作为服务提供.

云计算是一项革命性的措施，它使计算能力可以像商品一样流通并通过Internet传输，就像天然气，水和电一样. 在计算机流程图中，Internet通常由类似云的模式表示，用于表示复杂基础结构的抽象. 因此，最初选择使用云作为隐喻，并将这种计算模型称为云计算.

云（资源池）是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常是一些大型服务器集群，包括计算服务器，存储服务器和宽带资源.

私有云（私有云）是单个客户拥有的按需基础架构. 客户控制哪些应用程序在哪里运行现存的物联网络,传感器网络中的分布式计算的作用?，具有服务器，网络和磁盘，并可以决定允许哪些用户使用基础结构.

公共云是由第三方运行的云，第三方可以混合来自服务器现存的物联网络,传感器网络中的分布式计算的作用?，存储系统和云中其他基础架构上许多不同客户的操作. 最终用户不知道谁在运行其作业的同一服务器，网络或磁盘上.

混合云将公共云模型与私有云模型结合在一起. 客户拥有云的一部分，并以受控方式与他人共享.

Cloud Application（云应用程序）是可以通过网络访问的软件应用程序，不需要从本地下载.

Cloud Architecture（云体系结构）是一种可以导致网络访问和软件应用程序使用的设计.

云计算（Cloud Computing）数据存储技术主要包括Google的非开源GFS（Google文件系统，Google File System和Apache Foundation Hadoop开发团队），该团队由开源HDFS（Hadoop分布式文件系统，Hadoop分布式文件系统）

两者之间的区别可以参考这篇文章. 分布式文件系统是比较著名的HDFS和GFS

用于云计算的最著名的数据管理技术是Google的BigTable数据管理技术，Hadoop开发团队正在开发BigTable的开源数据管理模块HBase.

Google的用于处理和生成数据集的编程模型MapReduce.

物联网需要云计算

物联网是云计算的重要类别，也是现实中云计算的一种应用形式.

但是，应该注意的是，对于物联网应用而言，云计算不是必需的！

功能

现场总线技术实际上采用串行数据传输和连接，而不是传统的并行信号传输和连接方法. 它顺序地实现了控制层和现场总线设备层之间的数据传输，同时确保了传输. 实现了实时情况下信息的可靠性和开放性.

接线简单，开放，实时，可靠

无线保真，也称为802.11b标准.

IEEE 802.11b无线网络规范是IEEE 802.11a网络规范的变体. 最大带宽为11 Mbps. 在信号较弱或受到干扰的情况下，带宽可以调整为5.5 Mbps，2 Mbps和1 Mbps. 带宽是自动调整的. 有效保证网络的稳定性和可靠性.

开放式，短距离无线通信标准.

蓝牙是一种技术，支持设备的短距离通信（通常在10m之内）. 它可以在许多设备之间交换无线信息，这些设备包括手机，PDA，，笔记本计算机和相关设备.

蓝牙采用分散式网络结构，快速跳频和短分组技术，支持点对点和点对多点通信，并在全球2.4GHz ISM（即工业，科学，医学）频带中工作. 数据速率为1Mbps. 采用时分双工传输方案实现全双工传输.

蓝牙技术功能

全球定位系统的缩写.

GPS功能

例如电力线通信（PLC）技术，微机电系统（MEMS）技术等...

翻译的四篇物联网前端技术论文中的一些基本知识问题

为什么使用LED灯代替白炽灯进行可见光通信？

移动广告（移动广告）

广告标识符

UUID（通用唯一标识符）

IP2Geo

RTB协议（实时出价协议）

印象

每千次展示费用（每千次展示费用或每千次展示费用）

SSP

DSP

蜂窝网络（蜂窝网络）

电池状态API

关键电池电量

挑战和困难是什么？为此做了什么？

地理，网络，能源管理，安全和隐私等

射频识别（RFID）

ZDE

缺少标签检测方案

标签识别协议TH

DTE（动态标签估计方案）

C1G2标准

如何解决重叠区域重复计数的问题？

WIFI技术（无线保真）

使用无人机收集WIFI信号3D成像

如果在实验中使用圆柱壁，如何规划无人机的飞行路径？

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