求一篇关于物联网的论文。2000多字。
关键词:物联网,RFID
一.概念
物联网的概念最早是由麻省理工学院的Auto-ID中心在1999提出的。其基本思想是将RFID和其他传感器连接起来,形成一个具有RFID架构的分布式网络。
欧洲委员会[1]提出“物联网是未来互联网的组成部分之一,可以定义为一个动态的全球网络基础。基于标准的、可互操作的通信协议,无论是物理的还是虚拟的“物”,都具有身份、物理属性和虚拟特征,具有自配置能力并使用智能接口,可以无缝地融入信息网络。”
本文认为,物联网本质上是一个将现实世界映射到虚拟世界的过程:现实世界中的事物通过传感器采集一定的数据,在虚拟世界中形成相应的事物。相关对象可在虚拟电子空间中创建,源自物理对象空间并与物理空间中的对象相关【2】传感器收集到的数据的详细程度,会影响到这个东西在虚拟世界中的抽象程度。在虚拟世界中,对这个东西最简单也是最重要的描述就是物体提供了一个用于识别的ID(比如使用RFID标签),最详细的描述就是在虚拟世界中可以观察到这个东西在现实世界中的所有属性和状态。进一步说,如果在虚拟世界中控制物体,那么这个物体在现实世界中的状态可以通过物联网来改变。对于真实的东西,它需要
这将给世界带来巨大的变化:现场实时监控一个东西的成本很高。通过物联网,一切都将在虚拟世界中被发现,并以更低的成本被监测和控制,从而实现4A(随时随地,任何人,任何事)[3]连接。虚拟世界提供了实时跟踪一切的可能性。所有的信息都不是孤立的,这将为各种海量的操作和分析提供最基础、最重要的信息源。现实世界存在于某个时刻,而当物联网发展到将现实世界的一切都映射到虚拟世界时,某个时刻的无数个世界将聚集在一起,在虚拟世界中形成可追溯的历史,就像过去纸质的历史事件的发生一样,未来世界的历史将以电子数据全息描述一切的形式存储。
第二,架构
目前,还没有一个被广泛认可的物联网架构。物联网最具代表性的架构是欧美支持的EPCglobal和日本的UID系统。EPC系统由三部分组成:EPC编码系统、射频识别系统和信息网络系统。UID技术架构由泛在识别码(ucode)、泛在通信器、信息系统服务器和uCode分析服务器四部分组成。EPCglobal和UID只是RFID标准化组,远非全面的“东西”。
2008年,美国IBM公司提出了类似物联网概念的“智慧地球”概念,提出通过仪器化、互联化、智能化三个层次来实现智慧地球。在文献研究的基础上,提出了物联网的体系结构。
1.智能物体层:传感器捕捉并测量物体的相关数据,实现对物理世界的感知。同时具有本地交互性,需要一定的存储和计算能力。
2.数据传输层:通过有线或无线实现无缝、透明、安全的接入,提供并实现编码、认知、认证、计费等管理。
3.信息关联层:对海量数据进行存储和管理,通过云计算对数据进行处理和合并,从而屏蔽其异构性和复杂性,形成与现实世界相对应的虚拟世界。
4.应用服务层:从虚拟世界中提取信息,提供丰富的面向服务的应用,如智能交通、智能电网、智能医疗等。
需要指出的是,数据通过网络从底层的传感器到达应用服务层,但实际上在服务应用层,各个中心和用户都可以通过网络反向控制对象。
在这种架构中,传感层的各种传感器和执行器都是具体的。随着技术的发展,新的设备会不断升级,物联网也会被引入。同时,服务应用层的各种需求也在不断提出,这是不一样的。如果每个特定的服务应用和传感设备形成一个独立的网络,最终可能会形成许多组专用网络。这不利于推广和维护。因此,它要求物联网的网络层具有前瞻性,对象设备层可以改变,服务应用层也可以改变,但都是通过一个通用的网络连接起来,在一定时间内保持稳定。
第三,面临的挑战
1,统一标准
事实上,物联网(IOT)利用物体上的传感器和嵌入式芯片来传输或接收物质信息,通过传感器网络实现本地处理,并将其连接到互联网上。因为涉及到不同传感器网络之间的信息解释,所以需要有一套统一的技术协议和标准,主要集中在互联互通上,而不是传感器本身的技术协议。现在很多所谓的IOT标准其实是把物联网当成一个独立的工业网络,但是
2.安全性和隐私
在物联网中,所有“物”都连接到全球网络并相互通信,这也带来了新的安全和隐私问题,如可信度、认证以及物感知或交换的数据的整合。应该有效地保证人和物的隐私,防止未经授权的识别和攻击。安全和隐私问题是人类社会的问题,物联网和其他技术都面临这两个问题。所以物联网等技术都面临这两个问题。
参考
1.物联网战略研究路线图委员会。2009.
2.CASAGRAS最终报告:RFID和物联网的包容性模型。。2010.
3.国际电联2005年互联网报告:物联网。2005年,国际电联。