物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

前言

　　前言　　“物聯(lián)網(wǎng)”的概念自2009年被首次提出，就迅速引起了社會的廣泛關(guān)注。學(xué)術(shù)界開始大量探討物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的概念、技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)業(yè)界也開始從多種行業(yè)領(lǐng)域加強物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，數(shù)百所高等院校開始開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，各大媒體開始對物聯(lián)網(wǎng)進行大量跟蹤報道，資本市場也出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)的概念股，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的展會、討論會不斷涌現(xiàn)，一時間物聯(lián)網(wǎng)似乎成了大眾話題。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展為“國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)”，國家863、973計劃開始支持物聯(lián)網(wǎng)、2009年國家重大科技專項啟動物聯(lián)網(wǎng)的支持、2011年工信部啟動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項資金、2012年發(fā)改委啟動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)專項，此時物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)炙手可熱。　　然而，物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵究竟是什么？哪些技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)獨有的“基因”？物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課題如何設(shè)置？哪些產(chǎn)業(yè)或產(chǎn)值才真正屬于“物聯(lián)網(wǎng)”？這些問題異常敏感而又難以回避。當(dāng)前，很多務(wù)實的聲音正將物聯(lián)網(wǎng)引向以“落地”為目標(biāo)的發(fā)展思路上，“只有夯實物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)基礎(chǔ)，拋開概念做應(yīng)用”，物聯(lián)網(wǎng)才能以獨立的新興產(chǎn)業(yè)、科研方向、學(xué)科專業(yè)而確立存在?！　∷业氖?，“物聯(lián)網(wǎng)在中國”系列叢書編委會組織了該系列叢書的編纂工作，中科院計算所承擔(dān)了其中的“物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)”一書的編寫任務(wù)。受李國杰院士及崔莉研究員的重托，筆者有幸加入了編著團隊，參加了組稿和具體編寫工作。雖然此前曾參與過物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域相關(guān)的國家級科研項目十余項，并參與中國工程院“物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃研究”咨詢項目中的關(guān)鍵技術(shù)部分的討論及編寫，但要想寫好這樣一本關(guān)鍵性的書籍，回答好這些大家關(guān)心的問題，確實是面臨很多困難。曾經(jīng)在相當(dāng)長一段時間，感覺無從下筆，“為伊消得人憔悴”。眼看叢書其他分冊緊鑼密鼓地開展編寫工作，并逐步成稿，更是食不知味，夜不能寐；后在顧問組、專家組及電子工業(yè)出版社的支持和鼓勵之下，嘗試?yán)砬灞緯木帉懰悸?，并在眾多學(xué)術(shù)同人、專家提供了大量素材后，才完成了編寫此書的重任。　　本書試圖探究物聯(lián)網(wǎng)的“技術(shù)基因”。首先，從全局的角度綜述了物聯(lián)網(wǎng)總體技術(shù)，給讀者整體印象，并提到了“云海計算”模式；然后，將后續(xù)內(nèi)容分成4篇，按照物聯(lián)網(wǎng)的3個層次，針對射頻識別、智能感知、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、服務(wù)優(yōu)化4個方面進行描述?？紤]到當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域在感知層的特色技術(shù)較多，因此4篇中專門安排了2篇進行講解，而網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層在叢書的其他分冊亦有一定的介紹，故這里各安排1篇進行介紹。希望通過全書13章內(nèi)容的介紹，能夠?qū)ψx者了解物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)有一定的幫助。本書的4篇內(nèi)容具體包括：　　1．射頻識別技術(shù)：主要包括RFID電子標(biāo)簽、RFID讀寫器及RFID中間件技術(shù)，基本涵蓋了RFID從天線、射頻、芯片一直到應(yīng)用的主要技術(shù)；　　2．智能感知技術(shù)：主要包括物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識、認(rèn)知無線電感知及短程無線通信技術(shù)，感知層的其他特色技術(shù)在《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》分冊中介紹；　　3．網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)：主要包括物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)時間同步及分布式調(diào)度技術(shù)，異構(gòu)異類網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同和融合是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的重要特色；　　4．服務(wù)優(yōu)化技術(shù)：主要包括物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理、安全數(shù)據(jù)融合及綠色物聯(lián)網(wǎng)，這些針對數(shù)據(jù)、能量及安全方面的優(yōu)化是應(yīng)用層的典型需求?！　×硗猓緯鳛?ldquo;物聯(lián)網(wǎng)在中國”系列叢書之一，與其他各冊形成了有機統(tǒng)一的整體，是其他分冊在物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)方面的有益補充。鑒于通信技術(shù)、新一代信息網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程、定位導(dǎo)航技術(shù)、自組織網(wǎng)絡(luò)、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、安全技術(shù)及各行業(yè)應(yīng)用等內(nèi)容在其他分冊中均有涉及，因此未作為本書的重點。“云海計算”作為物聯(lián)網(wǎng)的新型計算模式，被視為物聯(lián)網(wǎng)的“特征”技術(shù)，已經(jīng)被相關(guān)學(xué)者提出，但由于目前尚未見詳細(xì)公開發(fā)表文獻，故未安排獨立章節(jié)闡述，希望能夠在本書后續(xù)版本中進行跟蹤。　　本書主要由中國科學(xué)院計算所徐勇軍、中國科學(xué)院自動化所劉禹、海軍裝備研究院王峰及諾基亞研究院（中國）陳燦峰等統(tǒng)稿和編寫。另外，中國科學(xué)院自動化所高強、中國科學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心田野、中國科學(xué)院計算所劉強、中國科學(xué)院計算所安竹林、中國科學(xué)院計算所羅海勇、中科院信工所朱紅松、清華大學(xué)任豐原、北京郵電大學(xué)張興、北京理工大學(xué)祝烈煌、中國石油大學(xué)徐朝農(nóng)、西安電子科技大學(xué)齊小剛、合肥工業(yè)大學(xué)夏娜、國家無線電頻譜管理研究所郭永明等專家從各自專業(yè)領(lǐng)域，提供了大量編寫素材、章節(jié)內(nèi)容和技術(shù)指導(dǎo)，還有很多未提到的專家、學(xué)者、同人都給予了大量無私的支持和幫助，在此一并表示衷心的感謝。　　作者要特別感謝的是中國科學(xué)院計算所李國杰院士、崔莉研究員、洪學(xué)海研究員等老師，他們在本書的編寫過程中給予編者大量的鼓勵和幫助，否則編者不可能有勇氣將本書的編寫付諸實施；感謝電子工業(yè)出版社，特別是劉憲蘭老師在本書編著過程中給予的悉心指導(dǎo)和耐心等待，否則不可能會在這么短的時間內(nèi)完成編著工作；本書的編寫也受到了國家重大科技專項（2010ZX03006-002，2010ZX03006-007）、國家973項目（2011CB302803）和國家自然科學(xué)基金項目（61173132，61003307）等的資助，否則編者也不可能有這么多機會坐下來和專家學(xué)者、業(yè)內(nèi)精英進行“頭腦風(fēng)暴”式的溝通和交流?！　≈档靡惶岬氖牵锫?lián)網(wǎng)相關(guān)概念的探討還在繼續(xù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展也日新月異，我們不得不以科學(xué)發(fā)展的眼光來看待物聯(lián)網(wǎng)。　　由于本書編寫時間緊、任務(wù)重，作者在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究還不夠深入，因此，書中選材、論述等錯誤在所難免，還望廣大讀者能夠多加理解，及時聯(lián)系編者并共同修正，以期在后續(xù)版本中進行完善?！　∽? 者　　2012年5月

內(nèi)容概要

　　近幾年，物聯(lián)網(wǎng)從誕生到迅速發(fā)展，受到了產(chǎn)業(yè)界及學(xué)術(shù)界的廣泛重視，并上升到國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的高度。然而物聯(lián)網(wǎng)的概念和內(nèi)涵仍然處于不斷發(fā)展之中，物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)較多，基于編寫團隊多年來的科研工作，本書試圖探究物聯(lián)網(wǎng)的“技術(shù)基因”，從物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層各選擇若干典型有代表性的關(guān)鍵技術(shù)進行論述，見微而知著。本書作為“物聯(lián)網(wǎng)在中國”叢書之一，與其他各冊形成有機統(tǒng)一的整體，為其他分冊在物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)方面的有益補充。

作者簡介

徐勇軍，中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所副研究員，博士，碩士生導(dǎo)師，全國專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會委員。主要研究方向包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、低功耗設(shè)計、可信計算等。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域負(fù)責(zé)過國家自然基金項目3項、國家863項目2項、國家發(fā)改委CNGI項目1項、國家重大科技專項子課題2項及國家知識產(chǎn)權(quán)局相關(guān)課題1項，并參與過其他相關(guān)課題10余項。合作發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，申請國家發(fā)明專利40余項（已授權(quán)超過20項）、軟件著作權(quán)登記10余項、負(fù)責(zé)或參與編著物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)書籍4本，曾獲得北京市科學(xué)技術(shù)獎、中國科學(xué)院院地合作先進個人獎等獎勵。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)研究成果正在應(yīng)用于智能家居、智慧物流、防災(zāi)減災(zāi)、軍事國防等重要領(lǐng)域。

書籍目錄

第1章 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 1.1 物聯(lián)網(wǎng)概念及背景 1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)概念 1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu) 1.1.3 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)情況 1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)狀及分布 1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述 1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)感知層技術(shù) 1.2.3 物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層技術(shù) 1.2.4 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層技術(shù) 1.3 物聯(lián)網(wǎng)的兩種計算模式 1.3.1 物聯(lián)網(wǎng)云計算模式 1.3.2 物聯(lián)網(wǎng)海計算模式 1.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)展望 1.5 小結(jié) 參考文獻 第一篇 射頻識別技術(shù) 第2章 RFID電子標(biāo)簽技術(shù) 2.1 RFID標(biāo)簽的組成、分類及面臨的挑戰(zhàn) 2.1.1 RFID標(biāo)簽基本組成 2.1.2 RFID標(biāo)簽的分類 2.1.3 RFID標(biāo)簽發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 2.2 RFID標(biāo)簽的反向散射 2.2.1 電磁波的散射 2.2.2 雷達(dá)基本原理 2.2.3 RFID系統(tǒng)的反向散射調(diào)制 2.3 RFID天線 2.3.1 天線基礎(chǔ) 2.3.2 天線的特征參數(shù) 2.3.3 UHF頻段RFID天線的種類 2.4 RFID標(biāo)簽芯片設(shè)計及制造技術(shù) 2.4.1 RFID標(biāo)簽芯片的組成 2.4.2 標(biāo)簽電路芯片化設(shè)計 2.4.3 芯片制造技術(shù) 2.5 標(biāo)簽功能性測試 2.6 標(biāo)簽功能參考測試環(huán)境 2.6.1 標(biāo)簽頻率范圍 2.6.2 標(biāo)簽解調(diào)能力 2.6.3 標(biāo)簽信號占空比 2.6.4 標(biāo)簽導(dǎo)言信號波形 2.6.5 標(biāo)簽后向鏈路頻率容限 2.6.6 標(biāo)簽后向鏈路時間參數(shù)T1 2.6.7 標(biāo)簽后向鏈路（讀寫器前向鏈路）時間參數(shù)T2 2.7 小結(jié) 參考文獻 第3章 RFID讀寫器技術(shù) 3.1 讀寫器概述 3.1.1 讀寫器的基本功能 3.1.2 讀寫器的工作原理 3.1.3 讀寫器的基本組成 3.2 讀寫器的形式與工作模型 3.2.1 固定式讀寫器 3.2.2 OEM模塊 3.2.3 便攜式讀寫器 3.2.4 讀寫器的天線結(jié)構(gòu) 3.3 讀寫器相關(guān)技術(shù) 3.3.1 讀寫器技術(shù)的發(fā)展趨勢 3.3.2 防碰撞方法 3.3.3 讀寫器管理技術(shù) 3.4 讀寫器功能性測試 3.4.1 讀寫器功能參考測試環(huán)境 3.4.2 讀寫器數(shù)據(jù)編碼 3.4.3 讀寫器RF包絡(luò) 3.4.4 讀寫器導(dǎo)言信號 3.4.5 讀寫器上電與下電波形 3.4.6 讀寫器時間參數(shù)T3 3.4.7 讀寫器時間參數(shù)T4 3.5 小結(jié) 參考文獻 第4章 RFID中間件技術(shù) 4.1 RFID中間件 4.1.1 RFID中間件概述 4.1.2 RFID中間件的功能定位 4.1.3 RFID中間件的分類 4.1.4 典型RFID中間件產(chǎn)品 4.1.5 RFID中間件的發(fā)展趨勢 4.2 RFID大規(guī)模應(yīng)用模式 4.2.1 應(yīng)用整合問題 4.2.2 三種應(yīng)用模式 4.3 RFID數(shù)據(jù)安全性 4.3.1 RFID系統(tǒng)的安全隱患 4.3.2 保護RFID數(shù)據(jù)安全的解決方案 4.3.3 大規(guī)模應(yīng)用的安全策略 4.4 RFID典型應(yīng)用 4.5 小結(jié) 參考文獻 第二篇 智能感知技術(shù) 第5章 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識技術(shù) 5.1 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識命名與分配 5.1.1 對象標(biāo)識 5.1.2 通信標(biāo)識 5.1.3 應(yīng)用標(biāo)識 5.2 物聯(lián)網(wǎng)解析與尋址 5.2.1 標(biāo)識解析與尋址概述 5.2.2 標(biāo)識解析體系 5.2.3 標(biāo)識解析技術(shù)簡介 5.2.4 標(biāo)識尋址體系 5.3 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)現(xiàn)服務(wù) 5.3.1 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識發(fā)現(xiàn)服務(wù)概述 5.3.2 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識發(fā)現(xiàn)服務(wù)體系 5.3.3 物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識發(fā)現(xiàn)服務(wù)技術(shù)簡介 5.4 標(biāo)識安全與隱私 5.5 小結(jié) 參考文獻 第6章 認(rèn)知無線電感知 6.1 物聯(lián)網(wǎng)頻譜資源 6.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的頻譜支撐能力面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn) 6.1.2 物聯(lián)網(wǎng)傳輸層頻譜需求分析 6.1.3 物聯(lián)網(wǎng)傳感層頻譜需求分析 6.2 認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò) 6.2.1 認(rèn)知無線電傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 6.2.2 現(xiàn)有傳感器網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量保證 6.2.3 動態(tài)頻譜接入的服務(wù)質(zhì)量保證 6.3 CRSN相關(guān)產(chǎn)品和設(shè)備 6.3.1 軟件無線電概述 6.3.2 軟件無線電的關(guān)鍵技術(shù) 6.3.3 軟件無線電主要產(chǎn)品和設(shè)備 6.4 CRSN應(yīng)用領(lǐng)域 參考文獻 第7章 短程無線通信 7.1 藍(lán)牙（Bluetooth） 7.1.1 藍(lán)牙的版本 7.1.2 傳統(tǒng)藍(lán)牙 7.1.3 低功耗藍(lán)牙 7.2 Wi—Fi/802.11系列 7.2.1 WLAN與IEEE802.11 7.2.2 Wi—Fi與IEEE802.11a/b/g/n 7.2.3 低功耗Wi—Fi 7.3 ZigBee 7.3.1 ZigBee與IEEE802.15.4 7.3.2 ZigBee與藍(lán)牙技術(shù)的對比 7.4 其他低功耗通信技術(shù) 7.4.1 超寬帶 7.4.2 射頻識別 7.4.3 近場通信 7.4.4 紅外數(shù)據(jù)傳輸 7.4.5 Insteon 7.4.6 Z—Wave 7.4.7 ANT 7.5 小結(jié) 參考文獻 第三篇 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù) 第8章 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同技術(shù) 8.1 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同問題 8.1.1 基本概念 8.1.2 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同的必要性 8.1.3 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同的難點和挑戰(zhàn) 8.2 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同聯(lián)盟技術(shù) 8.2.1 協(xié)同聯(lián)盟生成 8.2.2 協(xié)同聯(lián)盟形成 8.2.3 通信機制 8.2.4 協(xié)同聯(lián)盟的生成、形成及任務(wù)完成 8.2.5 協(xié)同聯(lián)盟技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)跟蹤中的應(yīng)用實例 8.3 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)商技術(shù) 8.3.1 協(xié)商 8.3.2 合同網(wǎng) 8.3.3 基于協(xié)商的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同方法 8.4 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同的其他技術(shù) 8.4.1 基于組織結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法 8.4.2 基于分布式約束滿足的方法 8.4.3 基于代理的方法 8.5 小結(jié) 參考文獻 第9章 物聯(lián)網(wǎng)時間同步 9.1 網(wǎng)絡(luò)時間同步問題基本概念 9.1.1 時間同步問題簡介 9.1.2 分布式系統(tǒng)時間同步的基本方法 9.1.3 時間同步的應(yīng)用 9.1.4 物聯(lián)網(wǎng)時間同步問題特點 9.2 傳輸層時間同步協(xié)議 9.2.1 網(wǎng)絡(luò)同步協(xié)議NTP 9.2.2 IEEE1588 9.3 感知層時間同步協(xié)議 9.3.1 基于報文的傳統(tǒng)傳感網(wǎng)時間同步協(xié)議 9.3.2 基于外部時鐘源的傳感網(wǎng)時間同步方法 9.3.3 基于脈沖耦合振蕩器模型的傳感網(wǎng)時間同步協(xié)議 9.4 小結(jié) 參考文獻 第10章 物聯(lián)網(wǎng)分布式調(diào)度 10.1 分布式調(diào)度背景 10.2 無線網(wǎng)絡(luò)的干擾模型 10.2.1 符號約定 10.2.2 物理干擾模型 10.2.3 協(xié)議干擾模型 10.3 基于圖算法的調(diào)度技術(shù) 10.3.1 分布式節(jié)點調(diào)度算法 10.3.2 分布式鏈路調(diào)度算法 10.4 基于最優(yōu)化方法的分布式調(diào)度技術(shù) 10.4.1 兩個例子 10.4.2 優(yōu)化分解方法 10.4.3 對兩個例子的求解 10.5 拓?fù)渫该鞯恼{(diào)度技術(shù) 10.5.1 基于組合設(shè)計的拓?fù)渫该髡{(diào)度技術(shù) 10.5.2 三狀態(tài)調(diào)度 10.6 小結(jié) 參考文獻 第四篇 服務(wù)優(yōu)化技術(shù) 第11章 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理 11.1 物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)構(gòu)成及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)特點 11.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)構(gòu)成 11.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)特點 11.2 物聯(lián)網(wǎng)感知層的數(shù)據(jù)獲取與優(yōu)化 11.2.1 數(shù)據(jù)采集 11.2.2 數(shù)據(jù)獲取 11.2.3 RFID網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 11.3 物聯(lián)網(wǎng)傳輸層的數(shù)據(jù)處理與優(yōu)化 11.3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù) 11.3.2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理技術(shù) 11.3.3 物聯(lián)網(wǎng)尋址技術(shù) 11.3.4 數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化技術(shù) 11.4 小結(jié) 參考文獻 第12章 物聯(lián)網(wǎng)安全數(shù)據(jù)融合 12.1 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合技術(shù) 12.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合 12.1.2 RFID數(shù)據(jù)融合 12.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與RFID數(shù)據(jù)融合 12.2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合存在的安全威脅 12.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的安全威脅 12.2.2 RFID面臨的安全威脅 12.2.3 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合面臨的安全威脅 12.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)融合技術(shù) 12.3.1 安全數(shù)據(jù)融合的主要階段 12.3.2 完整性保護安全數(shù)據(jù)融合協(xié)議 12.3.3 機密性保護安全數(shù)據(jù)融合協(xié)議 12.4 小結(jié) 參考文獻 第13章 綠色物聯(lián)網(wǎng) 13.1 綠色物聯(lián)網(wǎng)的由來與發(fā)展 13.1.1 通信綠色化的發(fā)展趨勢 13.1.2 綠色物聯(lián)網(wǎng)的必要性 13.1.3 物聯(lián)網(wǎng)中能耗來源 13.1.4 國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)化組織中綠色物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀 13.2 綠色感知傳感層技術(shù) 13.2.1 高能效的信息采集 13.2.2 高能效的信息匯聚 13.2.3 未來展望 13.3 綠色網(wǎng)絡(luò)接入與承載層 13.3.1 接入子層節(jié)能技術(shù) 13.3.2 承載子層節(jié)能技術(shù) 13.3.3 未來展望 13.4 綠色計算管理和服務(wù)應(yīng)用 13.4.1 基于虛擬化的云計算 13.4.2 硬件設(shè)備低功耗技術(shù) 13.4.3 基礎(chǔ)設(shè)施低功耗技術(shù) 13.4.4 未來展望 13.5 小結(jié) 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   4.1 RFID中間件 RFID中間件（middleware）是一種面向消息的、可以接收應(yīng)用軟件端發(fā)出的請求、對指定的一個或多個讀寫器發(fā)起操作并接收、處理后向應(yīng)用軟件返回結(jié)果數(shù)據(jù)的特殊化軟件。中間件在RFID應(yīng)用中除了可以屏蔽底層硬件帶來的多種業(yè)務(wù)場景、硬件接口、適用標(biāo)準(zhǔn)造成的可靠性和穩(wěn)定性問題，還可以為上層應(yīng)用軟件提供多層、分布式、異構(gòu)的信息環(huán)境下業(yè)務(wù)信息和管理信息的協(xié)同。中間件的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫還可以根據(jù)一個或多個讀寫器的讀寫器事件進行過濾、聚合和計算，抽象出對應(yīng)用軟件有意義的業(yè)務(wù)邏輯信息并構(gòu)成業(yè)務(wù)事件，以滿足來自多個客戶端的檢索、發(fā)布／訂閱和控制請求。 4.1.1 RFID中間件概述 UCLA（加州大學(xué)洛杉磯分校）對于中間件是這樣定義的：RFID中間件是一種介于RFID硬件（Readers）和企業(yè)應(yīng)用或傳統(tǒng)中間件之間的特殊化軟件。這一類中間件的目標(biāo)是處理分布在RFID基礎(chǔ)設(shè)施中的讀寫器獲取的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，或者將ID號或事務(wù)處理數(shù)據(jù)寫入到將要粘貼在特定物品上的電子標(biāo)簽中。此外，RFID中間件還要解決數(shù)據(jù)重復(fù)、讀寫錯誤、數(shù)據(jù)組織及與原有企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的融合等重要問題。針對以上問題，設(shè)計RFID中間件時需要考慮： （1）網(wǎng)絡(luò)、語言和操作系統(tǒng)的獨立性； （2）多種架構(gòu)下（如SOA、C／S模型、Push／Pull模式、Web Service等）的交互性和可操作性； （3）不同模型和組件之間的組態(tài)設(shè)計和即插即用操作； （4）服務(wù)定位、信息和數(shù)據(jù)路由； （5）通過發(fā)布／訂閱方式規(guī)劃任務(wù)和事件； （6）災(zāi)難恢復(fù)和容錯機制； （7）特定應(yīng)用中對處理任務(wù)、響應(yīng)速度和終端特性的要求。 RFID中間件系統(tǒng)提供讀寫器和后臺數(shù)據(jù)庫及網(wǎng)絡(luò)的連接，通常包括以下模塊。 （1）硬件驅(qū)動程序：連接、顯示及處理讀寫器操作。 （2）控制應(yīng)用程序：控制讀寫器的運作，接收所讀取電子標(biāo)簽傳回的數(shù)據(jù)，并做出相對應(yīng)的處理，如開門、結(jié)賬、派遣、記錄等。 （3）數(shù)據(jù)庫：儲存所有與電子標(biāo)簽編碼相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，供控制程序使用。 4.1.2 RFID中間件的功能定位 RFID中間件發(fā)展的早期階段，研發(fā)的核心內(nèi)容主要是讀寫器的控制與協(xié)調(diào)、基本的跟蹤與追溯工具和過濾檢測功能，但這只是RFID中間件必須提供的眾多功能特性的一個子集。到目前為止，人們普遍認(rèn)為RFID中間件需要具備以下特性。

編輯推薦

《物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)》可以作為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的科學(xué)研究、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、政策制定等方面專業(yè)人士的參考書，也可以作為廣大物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)教學(xué)及愛好者的技術(shù)指導(dǎo)書。

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù) PDF格式下載

---