物联网有线传输技术有哪些

物联网0232

物联网有线传输技术有哪些,第1张

物联网传输层分为有线通信传输层和无线通信传输层。

有线通信技术包括中长距离的广域网络和短距离的现场总线;无线通信层分为长距离的无线局域网、中短距离的无线局域网和超短距离的无线局域网。

●传感器技术:价格低廉、性能良好的传感器是物联网应用的基石,物联网的发展要求更准确、更智能、更高效以及兼容性更强的传感器技术。智能数据采集技术是传感器技术发展的一个新方向。信息的泛在化对传感器和传感装置提出了更高的要求。具体如,微型化:元器件的微小型化,要求节约资源与能源;智能化:具备自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术;低功耗与能量获取技术:供电方式为电池、阳光、风、温度、振动等多种方式。\x0d\●设备兼容技术:大部分情况下,企业会基于现有的工业系统建造工业物联网,如何实现工业物联网中所用的传感器能够与原有设备已应用的传感器相兼容是工业物联网推广所面临的问题之一。传感器的兼容主要指数据格式的兼容与通信协议的兼容,兼容关键是标准的统一。目前,工业现场总线网络中普遍采用的如Profibus、Modus协议,已经较好地解决了兼容性问题,大多数工业设备生产厂商基于这些协议开发了各类传感器、控制器等。近年来,随着工业无线传感器网络应用日渐普遍,当前工业无线的WirelessHART、ISA100.11a以及wIA—PA3大标准均兼容了IEEE802.15.4无线网络协议,并提供了隧道传输机制兼容现有的通信协议,丰富了工业物联网系统的组成与功能。\x0d\●网络技术:网络是构成工业物联网的核心之一,数据在系统不同的层次之间通过网络进行传输。网络分为有线网络与无线网络,有线网络一般应用于数据处理中心的集群服务器、工厂内部的局域网以及部分现场总线控制网络中,能提供高速率高带宽的数据传输通道。工业无线传感器网络则是一种新兴的利用无线技术进行传感器组网以及数据传输的技术,无线网络技术的应用可以使得工业传感器的布线成本大大降低,有利于传感器功能的扩展,因此吸引了国内外众多企业和科研机构的关注。\x0d\传统的有线网络技术较为成熟,在众多场合已得到了应用验证。然而,当无线网络技术应用于工业环境时,会面临如下问题:工业现场强电磁干扰、开放的无线环境让工业机器更容易受到攻击威胁、部分控制数据需要实时传输。相对于有线网络,工业无线传感器网络技术则正处在发展阶段,它解决了传统的无线网络技术应用于工业现场环境时的不足,提供了高可靠性、高实时性以及高安全性,主要技术包括:自适应跳频、确实性通信资源调度、无线路由、低开销高精度时间同步、网络分层数据加密、网络异常监视与报警以及设备入网鉴权等。\x0d\●信息处理技术:工业信息出现爆炸式增长,工业生产过程中产生的大量数据对于工业物联网来说是一个挑战,如何有效处理、分析、记录这些数据,提炼出对工业生产有指导性建议的结果,是工业物联网的核心所在,也是难点所在。\x0d\当前业界大数据处理技术有很多,如SAP的BW系统在一定程度上解决了大数据给企业生产运营带来的问题。数据融合和数据挖掘技术的发展也使海量信息处理变得更为智能、高效。工业物联网泛在感知的特点使得人也成为了被感知的对象,通过对环境数据的分析以及用户行为的建模,可以实现生产设计、制造、管理过程中的人一人、人一机和机一机之间的行为、环境和状态感知,更加真实地反映出工业生产过程中的细节变化,以便得出更准确的分析结果。\x0d\●安全技术:工业物联网安全主要涉及数据采集安全、网络传输安全等过程,信息安全对于企业运营起到关键作用,例如在冶金、煤炭、石油等行业采集数据需要长时问的连续运行,如何保证在数据采集以及传输过程中信息的准确无误是工业物联网应用于实际生产的前提。

物联网可分为三层:网络层、应用层、感知层。

网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。

应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。

感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。

感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。

扩展资料:

相关技术

1、地址资源

物联网的实现需要给每个物体分配唯一的标识或地址。最早的可定址性想法是基于RFID标签和电子产品唯一编码来实现的。

另一个来自语义网的想法是,用现有的命名协议,如统一资源标志符来访问所有物品(不仅限于电子产品,智能设备和带有RFID标签的物品)。这些物品本身不能交谈,但通过这种方式它们可以被其他节点访问,例如一个强大的中央服务器。

2、人工智能

自主控制也并不依赖于网络架构。但目前的研究趋势是将自主控制和物联网结合在一起在未来物联网可能是一个非决定性的、开放的网络,其中自组织的或智能的实体和虚拟物品能够和环境交互并基于它们各自的目的自主运行。

3、架构

在物联网中,一个事件信息很可能不是一个预先被决定的,有确定句法结构的消息,而是一种能够自我表达的内容,例如语义网。

相应地,信息也不必要有着确定的协议来规范所有可能的内容,因为不可能存在一个“终极的规范”能够预测所有的信息内容。

那种自上而下进行的标准化是静态的,无法适应网络动态的演化,因而也是不切实际的。在物联网上的信息应该是能够自我解释的,顺应一些标准,同时也能够演化的。

4、系统

物联网中并不是所有节点都必须运行在全球层面上,比如TCP/IP层。举例来讲,很多末端传感器和执行器没有运行TCP/IP协议栈的能力,取而代之的是它们通过ZigBee、现场总线等方式接入。

这些设备通常也只有有限的地址翻译能力和信息解析能力,为了将这些设备接入物联网,需要某种代理设备和程序实现以下功能:在子网中用“当地语言”与设备通信。

将“当地语言”和上层网络语言互译;补足设备欠缺的接入能力。因此该类代理设备也是物联网硬件的重要组成之一。

参考资料来源:百度百科--物联网

计算机网络拓扑结构根据其连线和节点的连接方式可分为以下几种类型:

1、总线型

计算机网络拓扑结构中,总线型就是一根主干线连接多个节点

而形成的网络结构。在总线型网络结构中,网络信息都是通过主干线传输到各个节点的。总线型结构的特点主要在于它的简单灵活、构建方便、性能优良。其主要的缺点在于总干线将对整个网络起决定作用,主干线的故障将引起整个网络瘫痪。

2、环型

计算机网络拓扑结构中,环型结构主要是各个节点之间进行收尾连接,一个节点连接着一个节点而形成一个环路。在环形网络拓扑结构中,网络信息的传输都是沿着一个方向进行的,是单向的,并且,在每一个节点中,都需要装设一个中继器,用来收发信息和对信息的扩大读取。

环形网络拓扑结构的主要特点在于它的建网简单、结构易构、便于管理。而它的缺点主要表现为节点过多,传输效率不高,不便于扩充。

3、星形

在计算机网络拓扑结构中,星型结构主要是指一个中央节点周围连接着许多节点而组成的网络结构,其中中央节点上必须安装一个集线器。所有的网络信息都是通过中央集线器(节点)进行通信的,周围的节点将信息传输给中央集线器,中央节点将所接收的信息进行处理加工从而传输给其他的节点。

星型网络拓扑结构的主要特点在于建网简单、结构易构、便于管理等等。而它的缺点主要表现为中央节点负担繁重,不利于扩充线路的利用效率。

4、树形

在计算机网络拓扑结构中,树形网络结构主要是指各个主机进行分层连接,其中处在越高的位置,此节点的可靠性就越强。

树形网络结构其实是总线性网络结构的复杂化,如果总线型网络结构通过许多层集线器进行主机连接,从而形成了树形网络结构,在互联网中,树形结构中的不同层次的计算机或者是节点,它们的地位是不一样的,树根部位(最高层)是主干网,相当于广域网的某节点,中间节点所表示的应该是大局域网或者城域网,叶节点所对应的就是最低的小局域网。

树型结构中,所有节点中的两个节点之间都不会产生回路,所有的通路都能进行双向传输。其优点是成本较低、便于推广、灵活方便,比较适合那些分等级的主次较强的层次型的网络。

5、网状

在计算机网络拓扑结构中,网型结构是最复杂的网络形式,它是指网络中任何一个节点都会连接着两条或者以上线路,从而保持跟两个或者更多的节点相连。

网型拓扑结构各个节点跟许多条线路连接着,其可靠性和稳定性都比较强,其将比较适用于广域网。同时由于其结构和联网比较复杂,构建此网络所花费的成本也是比较大的。

扩展资料

谈到物联网,就不得不提到物联网发展中备受关注的射频识别技术(Radio Frequency Identification,简称RFID)。RFID是一种简单的无线系统,由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。

标签由耦合元件及芯片组成,每个标签具有扩展词条唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象,它通过天线将射频信息传递给阅读器,阅读器就是读取信息的设备。RFID技术让物品能够“开口说话”。这就赋予了物联网一个特性即可跟踪性。

就是说人们可以随时掌握物品的准确位置及其周边环境。据Sanford C Bernstein公司的零售业分析师估计,关于物联网RFID带来的这一特性,可使沃尔玛每年节省835亿美元,其中大部分是因为不需要人工查看进货的条码而节省的劳动力成本。

RFID帮助零售业解决了商品断货和损耗(因盗窃和供应链被搅乱而损失的产品)两大难题,而现在单是盗窃一项,沃尔玛一年的损失就达近20亿美元。

参考资料来源:百度百科-物联网

参考资料来源:百度百科-拓扑结构

物联网的体系架构有三层,分别是:

1、感知层,物联网依靠感知层识别物体和采集信息;

2、网络层,实现对传输的信息进行融合等处理;

3、应用层,是物联网和用户的接口,能够针对不同用户及不同行业的应用,提供相应的管理平台和运行平台。

感知层犹如人的感知器官,物联网依靠感知层识别物体和采集信息。感知层包括信息采集和通信子网两个子层。以传感器、二维码、条形码、RFID、智能装置等作为数据采集设备,并将采集到的数据通过通信子网的通信模块和延伸网络与网络层的网关交互信息。延伸网络包括传感网、无线个域网(WPAN)、家庭网、工业总线等。

感知层的主要组成部件有传感器和传感器网关,包括多种发展成熟度且差异性很大的技术,如二维码技术、RFID技术、温/湿度传感、光学摄像头、GPS设备、生物识别等各种感知设备。

在感知层中目前嵌入有感知器件和射频标签(RFID)的物体形成局部网络,协同感知周围环境或自身状态,并对获取的感知信息进行初步处理和判决,以及根据相应规则积极进行响应,同时,通过各种接入网络把中间或最终处理结果接入到网络层。

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