物联网技术及其在车辆中的应用47021.docx

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1、吉林大学 物联网技术及其在车辆中的应用物联网技术及其其在车辆中的的应用黄胜龙2011年5月月18日目 录1.物联网技技术发展31.1感知层技技术31.2网络层层技术51.3应用层技技术122.物联网的的应用132.1物联网在在生活中的应应用范围132.2物联网在在国内外的应应用162.3物联网在在车辆中的应应用18智能控制与嵌入式系统 第 41 页1. 物联网技术发展展物联网可分为三三层：感知层层、网络层和和应用层。感知层是物联网网的皮肤和五五官识别物体体，采集信息息。感知层包包括二维码标标签和识读器器、RFIDD标签和读写写器、摄像头头、GPS、传传感器、终端端、传感器网网络等，主要要是识别

2、物体体，采集信息息，与人体结结构中皮肤和和五官的作用用相似。网络层是物联网网的神经中枢枢和大脑信息息传递和处理理。网络层包包括通信与互互联网的融合合网络、网络络管理中心、信信息中心和智智能处理中心心等。网络层层将感知层获获取的信息进进行传递和处处理，类似于于人体结构中中的神经中枢枢和大脑。应用层是物联网网的“社会分工”与行业需求求结合，实现现广泛智能化化。应用层是是物联网与行行业专业技术术的深度融合合，与行业需需求结合，实实现行业智能能化，这类似似于人的社会会分工，最终终构成人类社社会。1.1感知层技技术1、传感器技术术传感技术同计算算机技术与通通信技术一起起被称为信息息技术的三大大支柱。从仿

3、仿生学观点，如如果把计算机机看成处理和和识别信息的的“大脑”，把把通信系统看看成传递信息息的“神经系系统”的话，那那么传感器就就是“感觉器器官”。传感技术是关于于从自然信源源获取信息，并并对之进行处处理（变换）和和识别的一门门多学科交叉叉的现代科学学与工程技术术，它涉及传传感器（又称称换能器）、信信息处理和识识别的规划设设计、开发、制制建造、测测试、应用及及评价改进等等活动。获取取信息靠各类类传感器，它它们有各种物物理量、化学学量或生物量量的传感器。按按照信息论的的凸性定理，传传感器的功能能与品质决定定了传感系统统获取自然信信息的信息量量和信息质量量，是高品质质传感技术系系统的构造第第一个关键

4、。信信息处理包括括信号的预处处理、后置处处理、特征提提取与选择等等。识别的主主要任务是对对经过处理信信息进行辨识识与分类。它它利用被识别别（或诊断）对对象与特征信信息间的关联联关系模型对对输入的特征征信息集进行行辨识、比较较、分类和判判断。因此，传传感技术是遵遵循信息论和和系统论的。它它包含了众多多的高新技术术、被众多的的产业广泛采采用。它也是是现代科学技技术发展的基基础条件，应应该受到足够够地重视。微型无线传感技技术以及以此此组件的传感感网是物联网网感知层的重重要技术手段段。2、射频识别（RRFID）技技术射频识别（Raadio FFrequeency IIdentiificattion，简

5、简称RFIDD）是通过无无线电信号识识别特定目标标并读写相关关数据的无线线通讯技术。在在国内，RFFID已经在在身份证件、电电子收费系统统和物流管理理等领域有了了广泛的应用用。RFID技术市市场应用成熟熟，标签成本本低廉，但RRFID一般般不具备数据据采集功能，多多用来进行物物品的身份甄甄别和属性的的存储，且在在金属和液体体环境下应用用受限，RFFID技术属属于物联网的的信息采集层层技术。物联网主要涉及及电子标签、传传感器、芯片片及智能卡等等三大领域，而而在对传感网网技术的开发发和市场的拓拓展中，其中中非常关键的的技术之一是是RFID技技术。实质是利用RFFID技术结结合已有的网网络技术、数数

6、据库技术、中中间件技术等等，构筑一个个由大量联网网的阅读器RReaderr和无数移动动的标签Taag组成比互互联网更为庞庞大的物联网网，因此RFFID技术成成为物联网发发展的排头兵兵。RFID技术是是Radioo Freqquencyy Idenntificcationn的缩写，即即射频识别技技术，是一项项利用射频信信号通过空间间电磁耦合实实现无接触信信息传递并通通过所传递的的信息达到物物体识别的技技术。RFID系统主主要由三部分分组成：电子子标签（Taag）、读写写器（Reaader）和和天线（Anntennaa）。其中，电电子标签芯片片具有数据存存储区，用于于存储待识别别物品的标识识信息；

7、读写写器是将约定定格式的待识识别物品的标标识信息写入入电子标签的的存储区中（写写入功能），或或在读写器的的阅读范围内内以无接触的的方式将电子子标签内保存存的信息读取取出来（读出出功能）；天天线用于发射射和接收射频频信号，往往往内置在电子子标签或读写写器中。RFID技术的的工作原理是是：电子标签签进入读写器器产生的磁场场后，接收解解读器发出的的射频信号，凭凭借感应电流流所获得的能能量发送出存存储在芯片中中的产品信息息（无源标签签或被动标签签），或者主主动发送某一一频率的信号号（有源标签签或主动标签签）；解读器器读取信息并并解码后，送送至中央信息息系统进行有有关数据处理理。RFID按应用用频率的不

8、同同分为低频（LLF）、高频频（HF）、超超高频（UHHF）、微波波（MW），相相对应的代表表性频率分别别为：低频1135KHzz以下、高频频13.566MHz、超超高频8600M-9600MHz、微微波2.4GG-5.8GG。目前，实实际RFIDD应用以低频频和高频产品品为主，但超超高频标签因因其具有可识识别距离远和和成本低的优优势，未来将将有望逐渐成成为主流。据统计，20008年全球 RFID市市场规模将从从去年的 449.3亿美美元上升到 52.9亿亿美元，这个个数字覆盖了了 RFIDD市场的方方方面面，包括括标签、阅读读器、其他基基础设施、软软件和服务等等。 RFIID卡和卡相相关基础

9、设备备将占今年市市场的 577.3%，达达30.3亿亿美元。来自自金融、安防防行业的应用用，如非接触触支付、门禁禁控制将推动动 RFIDD卡类市场的的增长。全球标签使用数数将达到211.6亿个，22007年为为17.4亿亿个，而20006年仅为为10.2亿亿个。在所有有 21.66亿个标签使使用量中，强强制性的货盘盘和货箱贴标标应用的标签签将为 3.25亿个，即即占总量的 15%。除除零售商强制制要求应用外外，零售业标标签的总体应应用量都呈上上升趋势。动物贴标应用快快速增长，特特别是中国和和澳大利亚、新新西兰等国家家。20099年动物贴标标应用将消费费 900万万个标签。 智能纸质标标签是最主

10、要要的标签应用用形式，据预预测，到20018年，RRFID纸质质标签将占标标签总数的 99.1%。20099 年中国RRFID 市市场规模将达达到50 亿亿元，年复合合增长率为333%，其中中电子标签超超过38 亿亿元、读写器器接近7 亿亿元、软件和和服务达到55 亿元的市市场格局。3、微机电系统统（MEMSS）微机电系统（MMicro Electtro Meechaniical SSystemms，简称MMEMS） 是指利用大大规模集成电电路制造工艺艺，经过微米米级加工，得得到的集微型型传感器、执执行器以及信信号处理和控控制电路、接接口电路、通通信和电源于于一体的微型型机电系统。MEMS技术

11、近近几年的飞速速发展，为传传感器节点的的智能化、小小型化、功率率的不断降低低制造了成熟熟的条件，目目前已经在全全球形成百亿亿美元规模的的庞大市场。近近年更是出现现了集成度更更高的纳米机机电系统（NNano-EElectrromechhanicaal Sysstem，简简称NEMSS）。具有微微型化、智能能化、多功能能、高集成度度和适合大批批量生产等特特点。MEMMS技术属于于物联网的信信息采集层技技术。4、GPS技术术GPS又称为全全球定位系统统（Globbal Poositiooning SysteemGPS），是是具有海、陆陆、空全方位位实时三维导导航与定位能能力的新一代代卫星导航与与定位

12、系统。GGPS是由空空间星座、地地面控制和用用户设备等三三部分构成的的。GPS测测量技术能够够快速、高效效、准确地提提供点、线、面面要素的精确确三维坐标以以及其他相关关信息，具有有全天候、高高精度、自动动化、高效益益等显著特点点，广泛应用用于军事、民民用交通(船船舶、飞机、汽汽车等)导航航、大地测量量、摄影测量量、野外考察察探险、土地地利用调查、精精确农业以及及日常生活(人员跟踪、休休闲娱乐)等等不同领域。GPS作为移动动感知技术，是是物联网延伸伸到移动物体体采集移动物物体信息的重重要技术，更更是物流智能能化、可视化化重要技术，是是智能交通重重要技术。1.2网络层技技术网络层是物联网网的神经中

13、枢枢和大脑-用用于传递信息息和处理信息息。网络层包包括通信网与与互联网的融融合网络、网网络管理中心心、信息中心心和智能处理理中心等。网网络层将感知知层获取的信信息进行传递递和处理，类类似于人体结结构中的神经经中枢和大脑脑。网络层解决的是是传输和预处处理感知层所所获得数据的的问题。这些些数据可以通通过移动通信信网、互联网网、企业内部部网、各类专专网、小型局局域网等进行行传输。特别别是在三网融融合后，有线线电视网也能能承担物联网网网络层的功功能，有利于于物联网的加加快推进。网网络层所需要要的关键技术术包括长距离离有线和无线线通信技术、网网络技术等。物联网的网络层层将建立在现现有的移动通通信网和互联

14、联网基础上。物物联网通过各各种接入设备备与移动通信信网和互联网网相连，例如如手机付费系系统中由刷卡卡设备将内置置手机的RFFID信息采采集上传到互互联网，网络络层完成后台台鉴权认证，并并从银行网络络划账。网络层中的感知知数据管理与与处理技术是是实现以数据据为中心的物物联网的核心心技术，包括传感网网数据的存储储、查询、分分析、挖掘和和理解，以及及基于感知数数据决策的理理论与技术。云云计算平台作作为海量感知知数据的存储储、分析平台台，将是物联联网网络层的的重要组成部部分，也是应应用层众多应应用的基础。在在产业链中，通通信网络运营营商和云计算算平台提供商商将在物联网网网络层占据据重要的地位位。物联网

15、的核心技技术之组网（ OSI网络络层）组网要解决的问问题在不同网络拓扑扑下信息元（如如数据包）的的发送路径，尤尤其是大范围围MESH拓扑扑、自身或其其他节点移动动时，路由能能力需要高度度智能化；数据流的分布与与管理：数据据源节点、目目标节点的分分布，接入点点位置；利用跨层信息优优化路径和系系统各个指标标（移动性、稳稳定性、寿命命等）2、通用组网技技术条件组网（基于于各种预设的的索引信息）：支持较大网网络容量，算算法简单，但但移动性差，鲁鲁棒性差，安安装维护严重重依赖人工。如如IP-v44、IP-v66、Zigbeee、HieraarchiccalStaateRouutig、Geogrraphi

16、ccalRouutig、TORA等； 无条件组网网（完全自组组模式）：支支持移动节点点，鲁棒性较较强，但算法法复杂，通讯讯需求较高，对对节点功耗和和运算能力也也较高。如DDSDV、AODV、DSR等。3、研究前沿高效、大规模、完完全自组网算算法和相关智智能化算法：如功耗-流量均衡、链链路优化、数数据延时优化化等；多种接入方式兼兼容技术。目目前网络多采采用IP架构，需需后IP时代的兼兼容技术；异构网络发现、识识别、网际语语义理解技术术。物联网引起全世世界的广泛关关注以来，终终端数量持续续上升，逐渐渐成为上百亿亿终端的市场场，给网络运运营提出了两两个方面的挑挑战。首先是是码号寻址需需求，从国际际和

17、国内两个个方面看，IIPv4地址址不足已经成成为不争的事事实。一方面面，截止到22010年33月，全球可可分配的A类类IPv4地地址段只剩下下22个，预预计20122年亚洲地址址管理分支机机构APNIIC的IPvv4地址池将将耗尽，届时时国内公司将将无法再申请请到IPv44地址；另一一方面，我国国已获得的IIPv4地址址份额只占到到全球的6.3%，势必必影响我国巨巨大潜在市场场的发展。由由此可见，IIPv4地址址尚不能满足足互联网和移移动互联网的的地址需求，对对于发展中的的物联网，特特别是具有数数量众多的感感知层节点的的标识问题，这这个问题更为为明显。其次次，物联网业业务发展问题题也凸显出现现

18、，目前，感感知终端上的的数据格式多多种多样，难难以统一管理理运营，新型型业务难以落落地。由于缺缺乏统一的网网络层通信标标准，应用程程序的开发处处于无章可循循的状态，且且广泛基于TTCP/IPP协议栈开发发的互联网应应用不容易移移植。因此，物物联网的发展展需要统一标标准的协议来来支撑网络向向大规模泛在在化发展，也也需要一个标标准的网络基基础设置来孵孵化各种新型型的业务模式式，真正实现现“无处不在的的网络、无所所不能的业务务”。基于这两个方面面的需求，物物联网和IPPv6产生了了广泛的联系系。IETFF从一开始研研究物联网相相关技术以来来，就把IPPv6作为惟惟一选择，IIETF相关关工作组的工工

19、作都是在IIPv6基础础上展开的，相相关的产业联联盟IPSOO Alliiance （IP SSmart Objecct Allliancee）也开始了了IPv6产产品化推广的的路线。最初初不支持IPP相关技术的的Zigbeee组织，也也在其智能电电网（Smaart Ennergy）的的最新标准规规范中加入了了对IPv66协议的支持持。本文介绍绍了物联网感感知层的IPPv6协议标标准化动态，介介绍了IPvv6技术在IIETF，IIPSO，ZZigbeee，ISA-100多个个标准化组织织的基本原理理和工作进展展。2 IETFF工作进展IIETF成立立了3个工作作组来进行低低功耗IPvv6网络方

20、面面的研究。66LowPaan（IPvv6 oveer Loww-poweer andd Losssy Nettworkss）工作组主主要讨论如何何把IPv66协议适配到到IEEE 802.115.4 MMAC层和PPHY层协议议栈上的工作作。RoLLL（Routting OOver LLow Poower aand Loossy NNetworrks）主要要讨论低功耗耗网络中的路路由协议，制制订了各个场场景的路由需需求以及传感感器网络的RRPL（Rooutingg Prottocol for LLLN）路由由协议。CooRE（Coonstraained Restfful Ennvironnm

21、ent）工工作组由6LLowAppp兴趣小组发发展而来，主主要讨论资源源受限网络环环境下的信息息读取操控问问题，旨在制制订轻量级的的应用层协议议（Consstrainned Appplicaation Protoocol，CCoAP）。2.1 6LLowPann工作组6LowPann工作组成立立于20066年，属于IIETF互联联网领域。该该工作组已完完成两个RFFC：在低低功耗网络中中运行IP66协议的假设设、问题和目目标（RFFC49199，Infoormatiional）；在IEEEE802.15.4上上传输IPvv6报文（RRFC49444，Prooposedd Stanndard）。

22、在IEEE 802.15.4网络中运行IPv6协议的主要挑战来自于两个方面，一方面802.15.4物理层支持的最大帧长度是127字节，而IPv6的报头就占据了40字节，再加上MAC层报头，安全报头、传输层报头的长度，实际能够给应用层使用报文长度变得非常小。另一方面，IPv6协议（RFC2460）中规定的MTU值最小是1280字节，表明IP层最小只会把数据包分片到1280字节。如果链路层支持的MTU小于此值，则链路层需要自己负责分片和重组。所以，6LowPan工作组为IEEE 802.15.4设计了一个适配层，把IPv6数据包适配到IEEE 802.15.4规定的物理层和链路层之上，支持报文分片

23、和重组，同时6LowPan规定了IPv6报头的无状态压缩方法，减小IPv6协议带来的负荷。6LowPan工作组的工作在低功耗节点协议栈中的位置如图1所示。图1 6LoowPan协协议栈模型报头压缩的主要要原理是通过过压缩编码省省略掉报头中中冗余的信息息。不包含扩扩展头的IPPv6报头一一共有40个个字节，但是是在网络感知知层，IPvv6报头中的的很多信息可可以省略或者者压缩，IPPv6报头中中的各个信息息域的压缩方方法如下：（1）版本号VVersioon（4位）：取值为6，在在运行IPvv6协议的网网络中，此项项可以省略。（2）流类型TTraffiic Claass（8位位）：可以通通过压缩编

24、码码压缩。（3）流标识FFlow llabel（220位）：可可以通过压缩缩编码压缩。（4）载荷长度度Paylooad Leength（116位）：可可以省略，因因为IP头长长度可以通过过MAC头中中的载荷长度度字段计算出出来。（5）下一个头头Next Headeer（8位）：可以通过压压缩编码压缩缩，假设下一一个头是UDDP，ICMMP，TCPP或者扩展头头的一种。（6）跳极限HHop Liimit（88位）：惟一一不能进行压压缩的信息。（7）源地址SSourcee Addrress（1128位）：可以进行压压缩，省略掉掉前缀或者IIID。（8）目标地址址Destiinatioon Addd

25、ress（1128位）：可以进行压压缩，省略掉掉前缀或者IIID。为了对IPv66报头进行无无状态压缩，66LowPaan工作组制制定了两种压压缩算法LOOWPAN_HC1（RRFC49444）和LOOWPAN_IPHC（ddraft-ietf-6LowPPan-hcc-06），其其中HC1算算法用于使用用本地链路地地址（Linnk-loccal Adddresss）的网络，节节点的IPvv6地址前缀缀固定（FEE80：/10），IIID可以由由MAC层的的地址计算而而来，但是这这种算法不能能有效压缩全全局的可路由由地址和广播播地址，因此此不能用于LLOWPANN网络与互联联网互访的应应用。L

26、OWWPAN_IIPHC算法法的提出主要要是为了有效效压缩可路由由的地址，目目前LOWPPAN_IPPHC算法正正在IETFF 6LowwPan工作作组进行最后后的修订状态态。LOWPAN_HC1算法法和LOWPPAN_IPPHC算法在在MAC报头头之后定义了了8位的一个个选择报头，此此选择报头的的取值决定了了压缩报头的的具体格式和和算法。详细细信息见表11。例如，如如果前8位的的取值是0110000001，那么表表示接下来是是LOWPAAN_HC11算法对应的的压缩报头，如如果前3位的的取值是0111，那么表表示接下来的的是LOWPPAN_IPPHC算法对对应的压缩报报头。表1 6LoowP

27、an选选择报头的含含义在选择报头后紧紧跟的是压缩缩编码，压缩缩编码由一些些指示位组成成，指示位的的不同取值表表明了IPvv6报头压缩缩的不同方法法。具体参见见RFC49944。除了了IPv6无无状态报头压压缩的方法之之外，6LoowPan工工作组还制定定了一系列相相关标准，包包括支持Meesh Rooutingg的方法，简简化的IPvv6 Neiighborr Disccoveryy协议，应用用场景和路由由需求等几个个关键的技术术规范。6LLowPann工作组是IIETF物联联网感知层工工作的发源地地，其中的很很多研究和探探索直接影响响了另外几个个工作组的成成立和方向，下下面将分别介介绍。2.

28、2 IPPv6路由工工作组RoLLLRoLL（Rooutingg overr Losssy andd Low-powerr Netwworks）工工作组于20008年2月月成立，属于于IETF路路由领域的工工作组。IEETF RooLL工作组组致力于制定定低功耗网络络中IPv66路由协议的的规范。ROOLL工作组组的思路是从从各个应用场场景的路由需需求开始，目目前已经制定定了4个应用用场景的路由由需求，包括括家庭自动化化应用（Hoome Auutomattion，RRFC58226）、工业业控制应用（IIndusttrial Contrrol，RFFC56733）、城市应应用（Urbban E

29、nnvironnment，RRFC55448）和楼宇宇自动化应用用（Buillding Autommationn，drafft-iettf-rolll-buiildingg-routting-rreqs）。为了制订出适合低功耗网络的路由协议，ROLL工作组首先对现有的传感器网络的路由协议进行了综述分析，工作组文稿draft-ietf-roll-routing-survey分析了相关协议的特点以及不足。然后研究了路由协议中路径选择的定量指标。ROLL工作组文稿draft-ietf-roll-routing-metrics包含两个方面的定量指标，一方面是节点选择指标，包括节点状态，节点能量，节点跳

30、数（Hop Count）；另一方面是链路指标，包括链路吞吐率、链路延迟、链路可靠性、ETX、链路着色（区分不同流类型）。为了辅助动态路由，节点还可以设计目标函数（Objective Function）来指定如何利用这些定量指标来选择路径。在路由需求、链链路选择定量量指标等工作作的基础上，RROLL工作作组研究制定定了RPL（RRoutinng Prootocoll for LLN）协协议。RPLL协议目前是是一个工作组组文稿（drraft-iietf-rroll-rrpl），已已经更新到第第8版本。RRPL协议支支持3种类型型的数据通信信模型，即低低功耗节点到到主控设备的的多点到点的的通信，主

31、控控设备到多个个低功耗节点点的点到多点点通信，以及及低功耗节点点之间点到点点的通信。RRPL协议是是一个距离向向量路由协议议，节点通过过交换距离向向量构造一个个有向无环图图（Direected Acycllic Grraph，DDAG）。DDAG可以有有效防止路由由环路问题，DDAG的根节节点通过广播播路由限制条条件来过滤掉掉网络中的一一些不满足条条件的节点，然然后节点通过过路由度量来来选择最优的的路径。2.3 IPv66应用工作组组CoRE22010年33月，CoRRE（Connstraiined RRESTfuul Envvironmment）工工作组正式成成立，属于应应用领域（AAppl

32、iccationn Areaa）。CoRRE起源于66lowappp兴趣组（BBOF），主主要讨论受限限节点上的应应用层协议。随随着讨论的深深入，IETTF技术专家家把工作组的的内容界定在在为受限节点点制定相关的的REST形形式的协议上上。RESTT（Reprresenttationnal Sttate TTransffer）是指指表述性状态态转换架构，是是互联网资源源访问协议的的一般性设计计风格。REEST提出了了一些设计概概念和准则：网络上的所所有对象都被被抽象为资源源；每个资源源对应一个惟惟一的资源标标识；通过通通用的连接器器接口；对资资源的各种操操作不会改变变资源标识；对资源的所所有操

33、作是无无状态的。HHTTP协议议就是一个典典型的符合RREST准则则的协议。在在资源受限的的传感器网络络中，HTTTP过于复杂杂，开销过大大，因此也需需要设计一种种符合RESST准则的协协议，这就是是CoRE工工作组正在制制订的CoAAP协议（CConstrrainedd Appllicatiion Prrotocool）。目前前，CoAPP协议还处于于讨论状态，暂暂时没有工作作被IETFF接受为工作作组文稿。应应用CoAPP协议之后，互互联网上的服服务就能够直直接通过CooAP协议或或者通过HTTTP与CooAP协议之之间的网关来来进行资源读读取、修改、删删除等操作。图图2显示了CCoAP协

34、议议在传感器、网网关、互联网网服务器上的的呈现。图22（a）显示示了CoAPP通过网关与与HTTP协协议进行转换换的方式，图图2（b）显显示了传感器器节点直接与与支持CoAAP协议的互互联网服务器器进行信息交交互的方式。图图中也显示了了这两种方式式中，节点和和网关的协议议栈都是建立立在IPv66和6LowwPan协议议栈之上的。图2 利用CCoAP协议议进行资源访访问的节点、网网关和服务器器的协议栈除了CoAP协协议，资源受受限环境中的的资源发现、安安全、APII等都在工作作组的工作范范围之内，相相关的工作正正在积极地展展开。3 物联网感感知层IPvv6协议的相相关应用标准准物联网感知知层的I

35、Pvv6协议目前前在IETFF组织进行研研究和标准化化，其他相关关标准化组织织为了支持IIPv6也要要研究如何采采用和应用IIETF相关关标准。目前前，支持IPPv6相关应应用的国际标标准化组织有有IPSO，ZZigbeee，ISA-100等组组织。3.11 IPSOO AlliianceIIPSO AAlliannce（IPP Smarrt Objject AAlliannce）即IIP智能物体体产业联盟，是是推动IETTF所制订的的轻量级IPPv6协议相相关应用的产产业联盟。IIPSO成立立于20088年9月，其其发起组织包包括CISCCO，Eriicssonn，SUN等等电信和互联联网厂

36、商，也也包括一些传传统的传感器器网络的芯片片和器件厂商商，如Atmmel，Frreescaale，Arrch Roock，Seensinoode等。IIPSO联盟盟的主要目的的是推动智能能IP解决方方案的产业实实施和，实现现智能IP解解决方案的技技术优势。IIPSO分析析了现有传感感器网络系统统和控制系统统中方案的问问题，特别是是这些方案长长远来看在大大规模系统中中难以互通的的问题，指出出IP技术作作为一种成熟熟和高度互通通的方案，是是市场和技术术的最优选择择。IPSOO目前的工作作包括：引起起产业界对IIP智能物体体解决方案的的重视，利用用现有方案并并且进行技术术开发；产出出一系列帮助助厂商

37、开发的的指导性研究究报告、白皮皮书和应用场场景；从市场场层面辅助IIETF组织织的工作；连连接起全世界界支持IP智智能感知和控控制系统的公公司；协调和和组织市场推推动工作；组组织互通性测测试。目前，IIPSO已经经产出5份白白皮书，包括括：（1）IIP协议带来来的优势。（22）智能物体体的轻量级IIPv6协议议栈：来自33个独立互通通实现的经验验。（3）66LowPaan介绍。（44）6LowwPan邻居居发现协议概概览。（5）智智能物体的网网络安全。IIPSO主要要基于IETTF所制订的的技术标准，以以此来推动应应用和产业发发展，进行互互通性测试，资资质认证等等等工作，是IIETF物联联网技

38、术的主主要推动者。3.2 Zigbee AllianceZigbee是IEEE 802.15.4组织对应的产业联盟。Zigbee制订了短距离无线通信标准的网络层和应用层，针对不同的应用制订了相应的应用规范。Zigbee对应的物理层和链路层是在IEEE 802.15.4组织研究制订的。Zigbee目前正式发布的规范涵盖了下面几种应用：智能电力，遥控，家庭自动化，医疗，楼宇自动化，电信服务应用，零售服务应用等。Zigbee组织目前包含23个工作组和任务组，涵盖技术相关的工作组：架构评估、核心协议栈、IP协议栈、低功耗路由器、安全，以及应用相关的工作组：楼宇自动化、家庭自动化、医疗、电信服务、智能电

39、力、远程控制、零售业务，还有与市场、认证相关的一些工作组。Zigbee最初是不支持IP协议的，目前Zigbee已经正式发布的应用规范都没有对IP协议的支持。但是随着IETF，IPSO相关工作的推进，以及Zigbee内部成员单位的推动，Zigbee的智能电力Smart Energy 2.0应用已经开始全面支持IP协议。同时，Zigbee内部成立了IP-stack工作组，专门制定IPv6协议在Zigbee规范中的应用方法。Zigbee Smart Energy2.0应用也将采用IETF 6LowPan制订的适配层，要求IEEE 802.15.4设备的网络中使用这种轻载的IPv6协议栈，同时把对6L

40、owPan的支持作为一种必选。在应用层，新的规范也支持轻量级的COAP协议。Zigbee IP-stack工作组的工作范围可以从图3显示出来。图3 Ziggbee IIP Staack工作组组的工作范畴畴适配层（Adaaptionn Layeer）提供报报头压缩和解解压缩功能，IIP报文分片片重组的能力力；网络层提提供IPv66地址配置、IICMPv66协议、邻居居发现、路由由、安全接入入的能力；传传输层要求提提供多路数据据流服务，进进行拥塞控制制和流量控制制；在基础设设施服务层，ZZigbeee IP SStack工工作组正在制制订EAP认认证，TLSS，端到端安安全的相关架架构和技术规规范

41、。3.3 ISSA-1000ISA（IInternnationnal Soocietyy of AAutomaation）是是无线传输在在工控领域的的产业联盟，IISA专门成成立了一个由由终端用户和和技术提供者者组成的ISSA-1000委员会，该该委员会的主主要任务是制制定标准、推推荐操作规程程、起草技术术报告等，用用以定义工业业环境下的无无线系统相关关规程和实现现技术。ISSA-1000.11a工工作组主要由由10个子工工作组组成：系统工作组组、汇集工作作组、PHYY/MAC层层工作组、安安全工作组、网网络/传输层层工作组、网网络管理工作作组、评估工工作组、应用用层工作组、编编辑工作组合合网

42、关工作组组。其中，在在网络/传输输层上，ISSA-1000.11a组组织也要求支支持RFC44944的网网络层协议栈栈，支持6LLowPann，IPv66协议和TCCP/UDPP。1.3应用层技技术 主要要是根据行业业特点，借助助互联网技术术手段，开发发各类的行业业应用解决方方案，将物联联网的优势与与行业的生产产经营、信息息化管理、组组织调度结合合起来，形成成各类的物联联网解决方案案，构建智能能化的行业应应用。如交通行业，涉涉及的就是智智能交通技术术；电力行业业采用的是智智能电网技术术，物流行业业采用的是智智慧物流技术术等等。行业的应用用还要更多涉涉及系统集成成技术、资源源打包技术等等。2.

43、物联网的应用2.1物联网在在生活中的应应用范围智能物联网产品品的十一大主主要应用领域域。11月233日下午，中中国电信物联联网应用和推推广中心、中中国电信物联联网技术重点点实验室在江江苏无锡成立立，在成立仪仪式上，中国国电信透露，目目前，其已经经开发十一项项物联网应用用产品，涵盖盖了物联网的的主要应用领领域。(1)智能家居居智能家居产品融融合自动化控控制系统、计计算机网络系系统和网络通通讯技术于一一体，将各种种家庭设备(如音视频设设备、照明系系统、窗帘控控制、空调控控制、安防系系统、数字影影院系统、网网络家电等)通过智能家家庭网络联网网实现自动化化，通过中国国电信的宽带带、固话和33G无线网络

44、络，可以实现现对家庭设备备的远程操控控。与普通家家居相比，智智能家居不仅仅提供舒适宜宜人且高品位位的家庭生活活空间，实现现更智能的家家庭安防系统统;还将家居居环境由原来来的被动静止止结构转变为为具有能动智智慧的工具，提提供全方位的的信息交互功功能。(2)智能医疗疗智能医疗系统借借助简易实用用的家庭医疗疗传感设备，对对家中病人或或老人的生理理指标进行自自测，并将生生成的生理指指标数据通过过中国电信的的固定网络或或3G无线网网络传送到护护理人或有关关医疗单位。根根据客户需求求，中国电信信还提供相关关增值业务，如如紧急呼叫救救助服务、专专家咨询服务务、终生健康康档案管理服服务等。智能能医疗系统真真正

45、解决了现现代社会子女女们因工作忙忙碌无暇照顾顾家中老人的的无奈，可以以随时表达孝孝子情怀。(3)智能城市市智能城市产品包包括对城市的的数字化管理理和城市安全全的统一监控控。前者利用用数字城市市理论，基基于3S(地地理信息系统统GIS、全全球定位系统统GPS、遥遥感系统RSS)等关键技技术，深入开开发和应用空空间信息资源源，建设服务务于城市规划划、城市建设设和管理，服服务于政府、企企业、公众，服服务于人口、资资源环境、经经济社会的可可持续发展的的信息基础设设施和信息系系统。后者基基于宽带互联联网的实时远远程监控、传传输、存储、管管理的业务，利利用中国电信信无处不达的的宽带和3GG网络，将分分散、

46、独立的的图像采集点点进行联网，实实现对城市安安全的统一监监控、统一存存储和统一管管理、为城市市管理和建设设者提供一种种全新、直观观、视听觉范范围延伸的管管理工具。(4)智能环保保智能环保产品通通过对实施地地表水水质的的自动监测，可可以实现水质质的实时连续续监测和远程程监控，及时时掌握主要流流域重点断面面水体的水质质状况，预警警预报重大或或流域性水质质污染事故，解解决跨行政区区域的水污染染事故纠纷，监监督总量控制制制度落实情情况。太湖环环境监控项目目，通过安装装在环太湖地地区的各个监监控的环保和和监控传感器器，将太湖的的水文、水质质等环境状态态提供给环保保部门，实时时监控太湖流流域水质等情情况，

47、并通过过互联网将监监测点的数据据报送至相关关管理部门。(5)智能交通通智能交通系统包包括公交行业业无线视频监监控平台、智智能公交站台台、电子票务务、车管专家家和公交手机机一卡通五种种业务。公交行业无线视视频监控平台台利用车载设设备的无线视视频监控和GGPS定位功功能，对公交交运行状态进进行实时监控控。智能公交站台通通过媒体发布布中心与电子子站牌的数据据交互，实现现公交调度信信息数据的发发布和多媒体体数据的发布布功能，还可可以利用电子子站牌实现广广告发布等功功能。电子门票是二维维码应用于手手机凭证业务务的典型应用用，从技术实实现的角度，手手机凭证业务务就是手机 凭证，是以以手机为平台台、以手机身

48、身后的移动网网络为媒介，通通过特定的技技术实现完成成凭证功能。车管专家利用全全球卫星定位位技术(GPPS)、无线线通信技术(CDMA)、地理信息息系统技术(GIS)、中中国电信3GG等高新技术术，将车辆的的位置与速度度，车内外的的图像、视频频等各类媒体体信息及其他他车辆参数等等进行实时管管理，有效满满足用户对车车辆管理的各各类需求。公交手机一卡通通将手机终端端作为城市公公交翼卡通的的介质，除完完成公交刷卡卡功能外，还还可以实现小小额支付、空空中充值等功功能。测速E通通过将将车辆测速系系统、高清电电子警察系统统的车辆信息息实时接入车车辆管控平台台，同时结合合交警业务需需求，基于GGIS地理信信息系统通过过3G无线通通信模块实现现报警信息的的智能、无线线发布，从而而快速处置违违法、违规车车辆。(6)智能司法法智能司法是一个个集监控