物联网综述报告

物联网的综合研究 摘要 从名字上看，物联网上有两个基本属性：互联网、事物的信息。物联网是互联网的一种应用，应用的个体为各个事物的信息。2005年国际电信联盟（ITU）发布的《ITU Internet Reports 2005: The Internet of Things》中指出：无所不在的“物联网”时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过互联网主动进行信息交换，射频识别技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到广泛的应用。本篇报告主要介绍一下现阶段我国物联网产业的发展现状、物联网的相关专业知识以及Ipv6技术在物联网中的应用等几个方面来简要介绍物联网。 1. 物联网业务形态以及相关产业发展现状 1.1. 物联网业务形态研究 所谓业务形态就是企业市场价值的实现模式。在物联网产业链中，一侧输入的是经营资源，一侧输出的是企业价值，中间实现这种转换的就是业务形态。成功的业务形态能使企业运行的内外各要素整合起来，形成高效率的具有独特核心竞争力的运行系统，并通过提供产品和服务，达到持续赢利的目的。因此，业务形态是物联网产业创造价值的基本模式。 图 11 国内五种可能的物联网业务形态对比 图 12物联网产业链 物联网业务形态必须遵循的原则：(1)持续赢利原则(2)客户价值最大化原则(3)资源整合原则(4)创新原则(5)风险控制原则 新型业务形态细分为五大模块(物联网服务提供商与电信运营商有租赁合作关系，所以不将其单 独归为一类模块)，即核心参与者模块、产业上游参与者模块、产业下游参与者模块、产学研模块和消费者模块，寻求这五大模块的共赢。 核心参与者模块包括政府和产业链中的系统 集成商和电信运营商。产业上游参与者模块包括产业链中的通信芯片商、通信模块商、传感器制造商、传感网节点制造商和应用软件提供商。产业下游参与者模块包括产业链中的原始设备制造商、管理咨询提供商和测试认证提供商。产学研模块主要是指产业、高校和研究所组成的研究开发模式。消费者模块是利润的总源泉。 1.2. 我国相关产业的发展现状 我国的物联网产业正处于发展初期，各方面还都不太健全，但是还是取得了巨大的成果。 表格 11 物联网重点关注领域排序 表格 12我国主要地区物联网相关企业分布情况——以无锡、北京、上海等九省市为例 表格 13 我国区域互联网建设状况 我国物联网产业发展的影响因素：顶层 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 和统筹规划缺乏、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 缺失、核心关键技术缺位、大规模产业化应用不足、成熟商业模式缺乏、产业链构成不完善。 我国物联网产业发展的战略举措：加强规划引导和加快标准化建设、完善物联网产业链，做大做强物联网企业、建设物联网产业基地，加快实施应用示范 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 、加大物联网产业资金支持力度、加强物联网产业领域人才引进和培养工作。 2. 物联网的体系结构 物联网作为新兴的信息网络技术，将会对IT产业发展起到巨大的推动作用，发展物联网的关键是体系结构关系链，下面本文着重探讨一种层次性体系结构。 2.1. 物联网的自主体系结构 所谓自主通信是指以自主件为核心的通信，自主件在端到端层次以及中间节点，执行网络控制面已知的或者新出现的任务，自主件可以确保通信系统的可进化特性。 图 21 自主体系结构 从图中可以看出自主体系结构由数据面、控制面、知识面和管理面4个面组成。数据面主要用于数据分组的传送。控制面通过向数据面发送配置信息，优化数据面的吞吐量以及可靠性。知识面是最重要的一个面，它提供整个信息网络的完整视图，并且提炼成为网络系统的知识，用于指导控制面的适应性控制。管理面协调和管理数据面、控制面和知识面的交互，提供物联网的自主能力。 2.2. 物联网的EPC体系结构 一个物联网主要由EPC编码体系、射频识别系统及信息网络系统3个部分组成。 图 22 EPC物联网体系结构示意图 从图中可以看出一个企业物联网应用系统的基本构架，在计算机互联网的基础上，通过EPC中间件、对象名称哼解析服务和EPC信息服务来实现全球物物互联的。 3. 物联网的描述模型 3.1. 图模型 根据物理网的基本属性，我们可以得到以下图模型： 图 31 图模型示意图 工作机制可以描述如下：包含事物的本体的信息被写成UID或者EPC码，然后加上无线射频技术的电子标签，读者通过非接触形式无线射频电子标签读到事物的信息，这样事物的信息就被上传到互联网上，全世界的曲折就可以实时的分享这个事物的信息。 3.2. 集合模型 物联网是一个将事物的信息在全世界范围内共享的互联网应用的一种类型，用集合的方法可以有如下的表示： 物联网 = {事物的信息|信息用UID/EPC表示 ^信息被嵌入到RFID电子标签中^信息以一种非接触的机器阅读的方式被上传}。 4. Ipv6技术在物联网中得应用 4.1. 物联网的网络困境 首先，物联网由众多的节点连接构成，无论是采用自组织方式，还是采用现有的公众网进行连接，这些节点之间的通信必然牵涉到寻址问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 其次，目前互联网的移动性不足也造成了物联网移动能力的瓶颈。IPv4协议在设计之初并没有充分考虑到节点移动性带来的路由问题。即当一个节点离开了它原有的网络，如何保证这个节点访问可达性的问题。 再次，网络质量保证也是物联网发展过程中必须解决的问题。 最后，物联网节点的安全性和可靠性也需要重新考虑。 4.2. IPV6的物联网技术解决方案 4.2.1. IPV6地址技术 IPV6拥有巨大的地址空间，地址的后64位被定义为接口地址，接口地址用来在子网络中标识节点，在物联网应用中可以使用IPV6地址中的接口来标识节点，在同一个子网络下，可以标识2^64个节点。这个标识空间约有185亿亿个地址空间，这样地址空间可以完全满足节点标识的需要。 另一方面，IPV6采用了无状态地址分配的方案来解决高效率海量地址分配的问题。 4.2.2. IPV6的移动性技术 IPV6协议设计之初就充分考虑了对移动性的支持。MIPv6引入了探测节点移动的特殊方法，即某一区域的接入路由器以一定时间进行路由器接口的前缀地址通告。当移动节点发现路由器前缀通告发生变化，则表明节点已经移动到新的接人区域。与此同时根据移动节点获得的通告，节点又可以生成新的转交地址，并将其注册到家乡代理上。 图 41 MIPV4与MIPV6转发比较 4.2.3. IPV6的服务质量技术 IPV6流标签提出的支持服务质量保证的最要求是标记流，即给流设置标签。流标签应该由流的发起者（信源节点）赋予一个流，同时要求在通信的路径上的节点都能够识别该流的标签。并根据流标签来调度流的转发优先级算法。这样的定义可以使物联网节点上的特定应用有更大的调整自身数据流的自由度，节点可以只在必要的时候选择符合应用需要的服务质量等级。并为该数据流打上一致的标记。在重要数据转发完成后。即使通信没有结束节点也可以释放该流标记，这样的机制再结合动态服务质量申请和认证、计费的机制，就可以做到使网络按应用的需要来分配服务质量。 4.2.4. IPV6的安全性与可靠性技术 在物联网的安全保障方面，由于物联网应用中节点部署的方式比较复杂。节点可能通过有线方式或无线方式连接到网络。因此节点的安全保障的情况也比较复杂。 在IP基础协议栈的设计方面，IPV将IPsec协议嵌入到基础的协议栈中。通信的两端可以启用IPsec加密通信的信息和通信的过程。网络中的黑客将不能采用中间人攻击的方法对通信过程进行破坏或劫持。同时，黑客即使截取了节点的通信数据包，也会因为无法解码而不能窃取通信节点的信息。同时，由于IP地址的分段设计，将用户信息与网络信息分离。使用户在网络中的实时定位很容易，这也保证了在网络中可以对黑客行为进行实时的监控，提升了网络的监控能力。 参考文献 [1]范鹏飞,焦裕乘,黄卫东.物联网形态研究. 中国软科学,2011年第6期 [2] 张军杰,杨 铸. 我国物联网产业发展状况、影响因素及对策研究.科技管理研究,2011年13期 [3]陈仲华.IPV6技术在物联网中得应用.电信科学,2010,26(4) [4]黄玉兰.物联网体系结构的探究.物联网技术,2011年第1卷第2期 58-62页 [5]何欣,宋亚林,安健,桂小林.移动感知物联网技术研究.计算机应用研究,2011.07.002 [6]刘化君.物联网体系结构研究.中国新通信.2010,12(9) [7] Yinghui Huang, Guanyu Li .Descriptive Models for Internet of Things. International Conference on Intelligent Control and Information Processing.August 13-15, 2010 - Dalian, China [8] Ning Kong,Xiaodong ,Li Baoping Yan. A Model Supporting Any Product Code Standard for the Resource Addressing in the Internet of Things.First International Conference on Intelligent Networks and Intelligent Systems.2003 [9] Miao Wu, Ting-Lie Lu, Fei-Yang Ling, Hui-Ying Du. Research on the architecture of Internet of things. Architecture .2010 [10] Neng Wang.Future Internet:The Internet of Things. Advanced Computer Theory and Engineering (ICACTE), 2010 3rd International Conference on 5.2010 继续阅读