物联网技术协议

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物联网技术协议范文第1篇

【关键词】计算机；物联网；应用

1计算机物联网相关概念以及关键技术分析

计算机物联网技术是互联网技术的延伸，指的是通过一定的通信协议，将特定设备接入互联网中，通过数据通信，实现设备智能化的控制管理。从物联网相关概念可以看出，物联网技术主要依托于三大技术的发展，第一，传感器技术的发展；第二，互联网技术的发展；第三，嵌入式设备（主要是指操作系统方面）的发展。传感器可以将物理设备的运行状态以电子脉冲信号的形式通过各类通信协议（IP协议簇、红外传输协议等）传输给嵌入式操作系统（或单片机类型的处理器），进而对相应的数据进行识别，判断出物理设备的运行状态，并以此做出适当调整，实现智能控制的目的。当下流行的智能手环设备就是一个典型的物联网应用，无人飞机、无人汽车以及智能家居设备都是未来物联网技术的缩影，总之，随之信息技术和传感技术的发展，物联网将焕发出更加蓬勃的生机。需要提及的是，目前物联网的发展受到网络方面以及传感器等方面的制约。在网络方面，要实现万物联网，主流的IPV4协议受到地址空间的限制，显然已经不能很好的满足容量需求，另外当前的网络数据传输速度以及数据容量都有待提升，同时网络安全问题也是亟待解决的重大隐患；在传感器方面，提升传感器种类、丰富程度以及将其小型化、微型化处理都是未来物联网技术需要面临的挑战。

2物联网应用分析

2.1工业方面的应用

物联网在工业方面的应用，更多的是指在工业控制方面的应用。工业生产往往需要具备一定的工业环境，如高温、高压、酸碱度、温湿度以及必要的机械震动等环境，传统的人工检测控制工作耗时耗力，还容易引起较大误差性，给工业生产带来诸多的不便。一旦引入物联网技术，信息处理系统通过终端传感器获得的实时数据，能够对生产过程进行实时控制，同时为了避免传感器的损坏引起的误差，可以采取多传感器并发处理技术，以保障获取数据的准确度。除此之外，生产企业可以对传感器采集的数据进行汇总、分析，进而获得更为精确的第一手数据，并以此为依据进行生产过程的调整。可见，融入物联网技术的工业成产能够获得更为有效的生产控制，同时也为自动化生产奠定了坚实的技术基础。

2.2农业方面的应用

农业涉及农业资源的管理、农业生产管理、农产品以及农业设备等诸多内容的管控。传统农业更多的依赖农业生产管理者的农耕经验，科技在农业方面的应用更多的表现为一些费时费力的工作，如播种、施肥、收割等工作。要对农业方面进行精细化的管控，物联网技术就显得格外的重要，通过丰富的传感器数据能够科学的反映出农用土地土壤酸碱度、水质、气象等方面的准确数据，根据这些数据进行农业生产的指导往往比农耕经验更为科学有效；另一方面，随着食品安全问题的日益突出，运用物联网技术能够实时的对农产品加工储藏、运输、供应等情况进行有效追踪，以快速、透明的信息处理过程进行农业管理是未来物联网技术在农业方面的应用。

2.3医疗卫生方面的应用

物联网技术的发展也为医疗卫生方面提供更加丰富的应用。一方面，能够对药品生产过程进行实时监控，从科研实验、到药物制备到最后的流通销售环境能够进行有效的追踪管理，保障药用产品的有效管控；另一方面，利用一些微型的传感器设备能够实现对人体健康状况的实时监控，这对于医疗方面有着重要的作用，同时通过实时数据的传输也会使得远程治疗更为有效；除此之外，物联网对于医疗器械的管控、血液信息管理等诸多医疗卫生都有着巨大的帮助。可见，物联网技术能够将现代技术更好融入医学卫生工作，使其更好的造福于人类。

2.4电力方面的应用

相当于传统电网技术，由传感器、通信、控制系统构建起来的构建起来的智能物联电网，可以方便的获取电网中各基础节点以及电力设备的运行状态，使得电力调配、业务信息、流量信息数据汇总和管控得到高度统一，电力系统中资源能够得到统筹性规划，实现电力应用的经济效益与能源效益达到最大化的发挥。因此，物联网技术对于提升我国电网发展也有着重要的意义。

2.5日常生活方面的应用

在人们的日常生活方面，物联网技术也显示出了巨大的潜力。首先，随着智能家具的逐渐普及，运用物联网技术能够使得将各种生活子系统进行有效的整合，人们仅需要简单的操作便可实现家居生活的统筹性管理；其次，随着人们生活水平的提升，类似于智能手表、智能手环类的产品会越来越丰富，人们能够通过简单的物联设备获取自身以及所生活环境的各类可感数据，以此来获得更为舒适、健康、安全的生活体验。另外，在日常家居安全方面，物联网技术也会发挥重要的作用，家居环境自动监控、报警、自然灾害检测、预防也必然有重要的进步。总之，物联网技术在智能家居方面也有着广泛的应用。

2.6其他方面的应用

当然，物联网技术的应用远远不止上述内容，在交通、安防、建设、水利、国防等人类生产生活的方方面面都渗透有着物联网的影子，世界上许多国家甚至已将物联网发展上升为国家发展战略，一些著名信息技术公司如IBM的智慧地球发展战略也相继被提出，可见物联网的重要性。总之，运用先进的信息技术、通信技术、传感器技术构建起来的物联网技术，再融合日趋成熟的云计算、大数据处理等先进技术，物联网技术必将引领未来科技潮流，将人类的生活生产方式推向新的高度。

参考文献

[1]罗永升.物联网与智慧校园的融合研究[J].信息化建设,2015(10).

[2]胡铭.物联网的发展趋势和应用前景[J].信息通信,2015(10).

物联网技术协议范文第2篇

关键词：物联网；无线通讯技术；自组网；无线网络

中图法分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）04-0054-03

0 引 言

物联网融合了新一代的互联网技术和移动通讯技术，通过把各种传感器组成的终端嵌入到各种实体中，把实物组建成网络的形式，与目前的互联网整合起来，利用传感器收集信息和互联网快速传递数据信息的功能，以及利用计算机强大的数据处理信息能力，能够高效快速地管理实物，并充分实现资源信息的共享，最终达到提高资源的利用率、提高生产水平的目的。

1 物联网技术

在物联网中，物体可以实时地被识别、定位和进行数据交互，这是形成物联网的基本要求，物联网的功能决定了其大体上分为3个层状的网络结构，图1所示是物联网的技术结构。

图1 物联网技术结构

物联网中的感知层由各种传感器网络和无线射频识别系统组成，用于完成数据信息的采集和协同处理信息，主要涉及传感器、RFID、多媒体信息采集和实时定位等技术[1]；

传输层也叫网络层，是由互联网、无线网络、移动通讯等组成的网络结构，用来实现从信息采集到信息传输的功能[2]；

应用层则通过上位机（PC机）、手机、智能控制系统等对收集到的数据信息进行整合、分析、计算和管理，形成与业务需求相适应，并可实时更新的动态数据资源库，为各类业务提供统一的信息资源服务，从而实现物联网各个行业领域应用，主要体现的是对信息的智能处理能力[3]。

2 无线组网技术

2.1 无线组网的模型

无线通讯模块的实现不同于有线通讯，不能使用成熟的有线网络拓扑结构，不过无线通讯由于摆脱了场地的限制，所以组成网络也有自身的特点，无线网络总的来说一般分为3种情况：点对点、星状网络和网状网络，图2所示是3种常见的组网结构。

图2 三种常见的组网结构

图2中从左到右依次为点对点结构、星型结构和网络结构，深色的节点为协调器或者实现路由功能的节点，浅色节点为普通终端节点。

点对点通讯：适合连接物体不多的设备且需要相互之间传递数据信息的情况，这种情况属于一种很特殊的网络，只不过网络节点是简单的包含终端和数据中心两个方面；

星状网络：控制简单，任何的节点只需要和中心节点通讯，致使协议也行对简单，易于网络的监控和管理；

网状网络：处于网络中，每两个节点之间可以直接或者间接的通讯，而且有时候通讯路径也不唯一，这样的网络结构组成各种形状，网络内的各个节点之间对资源的共享比较容易，能选择最佳路径，传输延时小但是建设网络的费用高[4]。

2.2 无线组网通讯技术优势

无线组网通讯技术有以下的优点：

实时查询：在网络中的每一个节点都能实时的传输信息，返回终端节点的状态；

数据交流：能够和信息处理中心进行双向的数据信息传递和信息交换；

数据处理：终端节点一般有简单提取和处理信息的能力，让信息以相应的格式传送到信息处理中心；

组成网：虽然具体到每个节点都有不同的任务分工，但是每个节点都有相同的功能就是和上下节点之间建立连接，宏观上面就是系统组成了一个无线的局域网络；

低能耗：每个节点不管是终端设备、路由器还是协调器都是由微控制器控制的低功耗芯片，一般的终端节点都使用纽扣电池或者太阳能电池供电就足够了，所以整个网络的功耗低。

2.3 几种常见的无线组网技术

2.3.1 蓝牙组网

蓝牙技术是一种支持设备短距离通信（一般10 m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网之间的通信。

蓝牙系统采用一种灵活的无基站的组网方式，使得一个蓝牙设备可同时与7个其他的蓝牙设备相连接，蓝牙系统的网络结构的拓扑结构有两种形式：微微网（piconet）和分布式网络（Scatternet）。

微微网是通过蓝牙技术以特定方式连接起来的一种微型网络，一个微微网可以只是两台相连的设备，比如一台便携式电脑和一部移动电话，也可以是8台连在一起的设备。在一个微微网中，所有设备的级别是相同的，具有相同的权限。蓝牙采用自组式组网方式（Ad-hoc），微微网由主设备（Master）单元（发起链接的设备）和从设备（Slave）单元构成，有一个主设备单元和最多7个从设备单元。主设备单元负责提供时钟同步信号和跳频序列，从设备单元一般是受控同步的设备单元，接受主设备单元的控制；

分布式网络是由多个独立的非同步的微微网组成的，以特定的方式连接在一起。一个微微网中的主设备单元同时也可以作为另一个微微网中的从设备单元，这种设备单元又称为复合设备单元。蓝牙独特的组网方式赋予了它无线接入的强大生命力，同时可以有7个移动蓝牙用户通过一个网络节点与因特网相连。它靠跳频顺序识别每个微微网。同一微微网所有用户都与这个跳频顺序同步[5]。

2.3.2 ZigBee协议组网

ZigBee是最近十年内出现的一项技术，经常应用于工业等相关领域，一般会结合传感器技术和网络信息技术，ZigBee技术已经在全世界的范围内推广开来，也逐渐向农业、医学等相关领域发展[6]。

在ZigBee网络中，分为几种功能不同的类型。如：每一个网络中只能有一个协调器，协调器主要是负责整个网络的构建，同时它也可作为与其他类型网络的通讯节点（网关），但是网络中可以出现很多个路由器，终端的节点可以拥有的更多，但也有数量限制，一般一个ZigBee网络最多可存在65000个终端节点。

ZigBee组网协议的特点：

（1）ZigBee网络的功耗都比较低，主要是因为该协议一般不支持高速的数据传输，而且有相应的低功耗模式，在有限电量下可以工作很久的时间；

（2）该协议的容量比较大，在一个网络中可以最多的存在65 000个节点，可以在星型网络中容纳不同的设备；

（3）组网形式灵活多变，连接的网络节点之间可以相互感知，数据流通途径可以有多种方式；

（4）ZigBee协议体积小，一般在几KB到几十KB之间，也是属于面专利费的协议，这样使用该协议的成本也会比较低；

（5）可靠性和安全性比较高，在协议的MAC层中使用了确认信息的数据传输模式，发送的每一个数据都必须得到接收成功后，才能进行下一步传输动作，而且还提供了循环冗余校验的功能，还提供了完善的加密算法，确保了信息的安全传输。

2.3.3 SimpicitiTI协议组网

SimpliciTI协议是德州仪器针对其生产芯片开发的，主要支持两种通信结构，简单的点对点通信和星状的网络通信结构，在星状的网络结构中AP负责大部分的任务，包括网络的构建以及维护，对各个节点低功耗的支持等，还提供从正常模式到休眠模式的转变，并且拥有很快的唤醒体制，该协议组成的网络比较稳定，数据的传输可靠性高，SimpliciTI协议对硬件资源需求不高，在满足了基本的寄存器和较少的存储条件就可以运行[7]，图3所示是SimpliciTI组网协议的构成图。

图3 SimpliciTI协议的组成结构

可以看出，SimpliciTI组网协议主要分为3个部分：

（1）应用层（Application Layer）

就是主应用程序，在程序中定义并实现了整个系统的各个功能，具体的包括整个系统的初始化，网络的初始化以及网络维护，整个系统的数据流程等；

（2）网络层（Network Layer）

在网络层中主要负责信息的收发队列，由很多的网络层应用函数组成，这些函数都是以端口号的形式作为自身的标志，协议中出现的端口其实和TCP/IP中的端口相似，并且网络应用层也支持用户自己定义，在SimpliciTI协议的网络层中，通过相互的API函数调用最终实现整个网络层的功能；

（3）硬件逻辑层（Lite Hardware Abstraction Layer）

又可细分为射频层Radio和应用板支持层BSP，负责实现网络的API接口函数，主要包括涉及到射频模块的硬件结构的函数定义。

SimpliciTI组网协议的一般工作流程如下：

整个系统首先进行硬件底层的初始化，然后是上层网络的初始化，所有的终端节点开始发送入网请求，这个时候AP节点检测是否有节点加入请求，发现有入网的请求就开始响应终端节点，最终构建好整个网络框架。在网络建立好了之后，可以调用协议中的API函数进行网络的控制，以及整个系统数据接收发送的流程的控制。

最后，设备之间通过调用协议接口函数建立好网络后，就可以进行端到端的数据收发了，这样就实现了整个网络系统的数据传递功能。

2.3.4 其他常见的无线组网技术

Wi-Fi也是市场上很热门的通讯技术，正式的名称是IEEE802.11b，传输的速度也很快，，在通讯的覆盖范围上Wi-Fi要比其他的短距离无线通讯方式优秀很多，可以轻松地覆盖整个家庭、办公室，甚至是整装办公大楼。覆盖在网络中的通讯终端都可以连接在一起，相互之间构成互联网通讯网络。

3 无线组网技术在物联网中的应用

伴随着物联网技术的快速发展，无线组网技术已经应用到了社会的各个领域，结合传感器技术和计算机技术对每个应用领域都起到了很大的影响。

3.1 智能家庭

可以应用于家庭的照明、温度、安全、控制等，通过无线网络终端设备可以收集家庭各种信息，传送到中央控制设备，或是通过遥控达到远程控制的目的，提供家居生活自动化、网络化与智能化[9]。

3.2 工业应用

通过无线网络自动收集各种信息，并将信息回馈到系统进行数据处理与分析，以利工厂整体信息之掌握，例如：火警的感测和通知、照明系统的感测、生产机台的流程控制等，都可由组建的无线网络提供相关信息，以达到工业与环境方面的控制管理。

3.3 物流应用

目前物流产业正在蓬勃发展，特别是在各种网上购物方面物流是其支撑的很重要的一个方面，而在物流管理方面经常会出现货物的丢失等管理不当的行为，这时候在每一个或者一批货物上面加载定位标签，使货物组建成为一个很大的物流网络，不但能够提高货物的管理能力，也能大大提高生产运输效率。

3.4 无线货架标签

电子货架标签系统是在计算机技术、移动通信技术和互联网技术快速发展的基础上实现的，使用无线组网的方式统一管理商品信息，不但拥有便捷的管理方式和快速的数据信息处理能力，还减少了资源的浪费，节省了大量人力[10]。

3.5 农业应用

在农业逐步迈进现代化的时代，也对农业方面的管理提出了更高的要求，比如对农业的自动化监管和控制管理等，这就需要使用物联网的组网技术结合传感器技术，实时地传递农作物的空气、湿度、温度等相关信息，最终达到对农业的智能控制。

4 结 语

物联网技术目前正处于壮大发展的的阶段，在不远的未来肯定有其广阔的发展前景，物联网和无线网络通信就像不可分割的一个整体相互促进，在未来，无线网络通讯技术将会是一个一体化的整合网络，各种无线通讯技术如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee和移动通讯（2G、3G或者更高的技术）等都将会融合到互联网中去，组成一个稳定高速的信息数据网络，各种无线通讯技术相互补充完善，促使物联网技术的日臻完善，届时将会给人们提供一种更便利高效的物联网服务。

参 考 文 献

[1]Cha J R， Kim J H. Dynamic framed slotted ALOHA algorithms using fast tag estimation method for RFID system[C]. Consumer Communications and Networking Conference， 2006. CCNC 2006. 3rd IEEE. IEEE， 2006（2）： 768-772.

[2]李锦涛， 郭俊波， 罗海勇， 等. 射频识别 （RFID） 技术及其应用[J]. 信息技术快报， 2004， 11（2）： 1-10.

[3]尹应增. 微波射频识别技术研究[D]. 西安： 西安电子科技大学， 2002.

[4]Leong K S， Ng M L， Cole P H. The reader collision problem in RFID systems[C]. Microwave， Antenna， Propagation and EMC Technologies for Wireless Communications， 2005. MAPE 2005. IEEE International Symposium on. IEEE， 2005（1）： 658-661.

[5]余向阳. 无线传感器网络研究综述 [J]. 单片机与嵌入式系统应用， 2008， 8（2）： 8-12.

[6]喻金钱， 喻斌. 短距离无线通信详解： 基于单片机控制[M]. 北京：北京航空航天大学出版社， 2009.

[7]孙晓东. 基于 nRF2401 的 RFID 系统设计[D]. 杭州： 浙江大学， 2008.

[8]周祥. RFID 技术在物联网中应用的关键技术探讨 [D]. 镇江： 江苏大学， 2005.

物联网技术协议范文第3篇

关键词：物联网；智慧校园；6LoWPAN

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.122

1 概述

基于IEEE802.15.4的物联网与传统的无线传感器网络相比，网络中存在的节点数量庞大、密度更高，且网络中感知节点自身硬件通信、计算、电源等能力较差，而IEEE802.15.4标准并不直接支持IPv6协议栈，基于IEEE802.15.4物联网的这些特性导致IPv6直接构建于IEEE802.15.4网络上面临着许多问题。IPv6 over IEEE802.15.4工作组为了解决IPv6在IEEE802.15.4物联网中的应用所面临的问题提出了6LoWPAN协议，实现IEEE802.15.4物联网底层使用IPv6协议与异构网络之间的无缝接入。本文设计并实现了一个基于6LoWPAN的校园物联网系统，主要采用星型拓扑结构，完成6LoWPAN物联网感知节点间与异构网络通信设备之间的UDP数据包通信。

2 6LoWPAN校园物联网总体构架设计

6LoWPAN校园物联网系统设计采用三层网络架构如图1所示，三层架构分为感知层、网络层、和应用层[1]。

2.1 感知层

感知层是物联网三层架构中的核心层，主要功能是解决感知对象信息数据的采集问题，感知功能主要由各种传感器和传感网构成。感知对象包括教师、学生、教学楼、体育馆等环境资源，此外还包括空调、车辆、路灯等各类设备等物质资源。感知层的感应设备包括6LoWPAN网络、6LoWPAN感知节点设备、RFID、多媒体设备、无线传感器网络WSN、GPS定位等。该层的关键技术技术有：自组织网技术、射频技术、远和近距离传输技术、协同信息处理技术、信息采集中间件技术等。

2.2 网络层

网络层也称传输层，主要功能是将感知层采集到的数据在网络上进行传输，不需要对感知数据进行处理，网络层包括接入网和传输网。接入网主要解决底层传感器网络的最后一公里接入问题，接入网技术架构如图2所示，主要包括：无线接入、有线接入、以太网接入等。传输网主要包括：电信网、移动网、互联网、广电网等。

2.3 应用层

应用层为采集与管理平台层，主要完成对网络层传递来的信息进行加工处理的功能。应用层基于实际应用需求开发的应用程序和管理软件，通过对感知层节点采集到的信息进行分析和汇总，并作出相应的策略实施以达到校园物联网的管理和控制，典型的应用有：智慧教室、智能停车场、只能体育馆、智能图书馆等。应用层中的公共中间件、信息开放平台、云计算平台、服务支撑平台等组成处理层，完成数据的存储、计算、挖掘、分析等功能。

3 6LoWPAN校园物联网的OMNet++仿真设计与实现

在OMNet++仿真软件中搭建基于6LoWPAN的校园物联网系统，系统根据上文所设计的物联网系统架构，实现感知层、网络层和应用层的基本功能。

3.1 6LoWPAN节点设计

6LoWPAN节点模型如图3所示，节点模型主要由IEEE802.15.4网卡设备ieee_802_15_4_Nic模块、适配层adaption模块、网络层routing模块、传输层udp模块、应用层udpApp模块等模块组成。下面分别介绍各模块主要功能。

Ieee_802_15_4模块：主要实现IEEE802.15.4MAC协议仿真，该模块模拟信道的特征，处理仿真中的数据帧。

adaption模块：主要实现6LoWPAN协议栈的适配层相关功能的仿真。

routing模块：主要实现网络层路由协议的仿真。

udp模块：主要实现传输层中UDP协议的仿真。

udpApp模块：主要实现节点应用程序的仿真。

mobility模块：主要提供了节点的位置并负责移动性处理。

battery模块：主要提供每个节点能耗的即时测量并支持网络生命周期模拟。

notificationBoard模块：该模块是节点内各模块间通告信息改变的媒介。

disp模块：主要实现计算节点的通信范围。

3.2 6LoWPAN校园物联网组网设计

根据上一小节所设计的6LoWPAN节点模型，结合正在建设中的云南师范大学智慧校园物联网系统，在OMNet++仿真软件中设计了一个基本结构的6LoWPAN物联网网络如图4所示。在仿真网络中，模拟了7个sink节点，各sink节点周围均布置了约30个6LoWPAN感知节点，感知节点与sink节点组成星型结构，网络中还包括两个核心交换机、3个服务器、防火墙、无线AP等网络设备。感知层主要由6LoWPAN节点收集信息然后传递给sink节点，sink节点将采集到的信息经过路由器传输给网络上的其他设备。6LoWPAN节点底层采用IEEE802.15.4协议，传输层采用UDP协议[2]，在节点间加入了适配层以实现6LoWPAN协议；网络层在Sink节点星型网络内使用6LoWPAN网络，数据经过路由器后使用TCP/IPv6协议栈网络和Wifi网络；应用层主要包括WebServer、FileServer和AppServer，负责控制和管理整个物联网系统，移动通信设备cellphone和laptop通过无线接入AccessPoint可对6LoWPAN节点进行信息查询操作，实现应用层软件的互相通信。

3.3 仿真过程

在程序工程目录下的omnetpp.ini文件上右击，选择Run As | OMNet++ Simulation，弹出如下图5所示的两个窗口。运行程序可以看到各节点之间如何进行包的传输，右边窗口给出了相应的状态信息。仿真过程验证了本文所设计的6LoWPAN校园物联网系统的可行性。

4 结束语

随着物联网和传感网技术的不断发展，基于IPv6的物联网将在智慧校园扮演越来越重要的角色。本文在6LoWPAN基础上设计并实现了IPv6 over IEEE802.15.4的校园物联网系统，实现了校园物联网的基本功能，具有一定的研究价值。

参考文献：

[1]向浩，李遥袁家斌.基于6LoWPAN的IPv6无线传感器网络[J]. 南京理工大学学报（自然科学版），2010，34（01）：56-60.

物联网技术协议范文第4篇

1.1物联网

物联网是一种重要的信息技术，其名字有两方面的含义，一方面，物联网是以互联网为基础的，它是一种基于互联网进行扩展和延伸的网络；另一方面，物联网任何节点都可以延伸或者加入其他模块实现用户端的扩展，数据信息通信的稳定性比较高。在实际应用过程中，可以将物联网应用于多个领域，主要包括射频识别、红外感应和激光扫描等。按照标准的通信协议，可以实时建立与其他网络之间的数据连接，全面智能化地监控和管理网络节点。

1.2Zigbee通信协议

Zigbee无线连接技术相对比较简单，能源消耗少、造价成本低，适用于近距离的无线网，特别对于物联网中的各种电子设备，在传输间接性和周期性信息数据时，它具有良好的应用价值，虽然传输速率不高，但是，相对于其他无线接线，其功耗比较低。近年来，Zigbee联盟和IEEE802.15.4工作组在多个领域积极推广这种无线连接技术。Zigbee联盟主要负责市场推广和高层应用，IEEE802.15.4工作组负责制订MAC层和Zigbee物理层通信协议，其他协议则采用当前的通信标准，便于不同生产厂家的通信设备之间进行互通互联。Zigbee通信协议以IEEE802.15.4协议为基础，具有完整的设备联网性能，全面支持簇状结构无线网络、网状结构无线网络和星状结构无线网络。由于它是网状结构的无线网络，所以，具有较高的系统完整性和可靠性，非常适合应用在城市照明控制系统中。例如，城市路灯之间的距离一般都在50m以内，所以，可以将Zigbee无线传感器安装在每个路灯上，各个模块之间相互连接，通过GPRS网络实现城市照明控制系统与网络集中协调器之间的信息交换和数据传输。

2物联网技术的应用

2.1系统结构

在城市照明控制系统中应用物联网技术，不仅可以优化照明控制系统结构，还可以设置路灯信息终端、网络集中协调器和城市照明控制中心。城市照明控制中心利用GPRS无线通信网和Internet实现与网络集中协调器之间的信息通讯，收集网络集中协调器接收的信息数据，之后再发送给Zigbee无线传感器。Zigbee无线传感器基于2.4G频段，将信息数据发送给路灯信息终端，路灯信息终端根据专门的信息通讯协议和接收到的信息数据执行命令，调整城市照明灯具的运行功率或者改变单灯的运行模式。

2.2用户管理软件

城市照明控制系统主要包括网络客户端和控制中心，基于XML通信标准实现各个网络接口的数据传输和交换以及网络数据库的共享和连接。物联网技术在城市照明控制系统中的应用是基于.NET平台架构，应用WindowsXP软件操作系统设计视窗化模块，并结合城市照明灯具的GIS信息系统设计良好的人机交流界面。

2.3单灯信息终端

将单灯信息终端安装在各个照明灯具上，可以实时采集照明灯具的运行参数，比如温度、电流和电压等，以此分析照明灯具的运行状态，网络集中协调器接收路灯的相关信息数据，控制单个照明灯具的亮度和开关，还可实现报警功能。在单个照明灯具上设置Zigbee无线传感器，可以实现与网络集中协调器的数据交换。对于城市照明控制系统的硬件设计，采用单片机和Zigbee无线传感器实现串口数据的通信。同时，在设计单灯信息模块时，应用低功耗设计。

2.4丰富城市照明控制系统的应用功能

在城市照明控制系统中应用物联网，主要可以实现以下几个功能：①集成控制或单点控制。结合不同季节对城市照明的需求，自动定时城市照明系统中的半夜灯和全夜灯，也可通过物联网技术实现对半夜灯和全夜灯的遥控，或者通过单点控制城市照明系统的各个路灯信息终端，以实现其特殊要求，并且利用GPRS模块可以实时采集灯具的运行参数，实现单点监测。②自动控制。自动实现城市照明系统的巡测，全面监测城市各个区域的照明情况，根据预先设定的系统程序调光节能，实现开关灯操作。③远程控制。对城市照明系统进行远程控制，工作人员通过遥控实现足不出户控制和管理城市照明系统，极大地减轻了工作人员的工作量，提高工作效率。例如，控制LED驱动器来适当调节城市照明的灯光亮度，在保障城市基本照明功能的基础上，实现最大化的降耗节能。④精确定位。一旦城市照明系统发生故障，Zigbee无线传感器会及时将信息数据发送给网络集中协调器，然后由网路集中协调器再将信息数据发送给城市照明控制中心，这时，工作人员就可以直接了解城市照明系统发生故障的具置，快速到达现场进行检修维护。

3结束语

物联网技术协议范文第5篇

    伴随物联网技术的飞速发展,物联网整体安全问题逐步成为未来广泛应用、持续优化进程中一类不容忽视的重要问题。物联网发展至高级水平,其场景中各类实体均包含一定程度的感知、运算、分析以及执行功能。倘若该类感知设备普遍应用,便会对我国的基础建设、社会活动以及个人机密信息安全形成全新的影响威胁。为此做好信息工程安全监理尤为重要,只有科学应用物联网技术,构建信息安全交互模型、体系架构,方能激发物联网技术核心优势,确保安全应用实践,提升综合安全水平,并实现全面、持续发展。

    1.物联网技术内涵

    物联网技术在信息工程安全监理系统中发挥了重要的应用价值,为系统网络化的重要核心。该项技术借助网络平台,应用统一一致物品编码手段、射频识别处理技术以及无线通信手段,可对广阔范畴之中,甚至是全球范围中的各类单件产品进行追溯以及有效跟踪。应用物联网技术手段,可由工程项目的招标环节开始直至工程管理验收环节,对各类应用设施器具设置EPC标志,并应用无线射频手段,传输信息工程各个阶段的价值化咨询信息至网络系统中,进而令监理人员仅依据EPC标签,便可获取产品各阶段包含的信息,进而判定其生产加工直至成品的流程阶段中包含的潜在威胁以及不安全因素。由此可见借助射频识别技术,进行有用信息数据的全面采集分析与汇总,科学应用移动计算手段以及数据库系统设计便可有效对信息工程进行安全管控监理,并做好数据判断辨析,提升综合安全水平,强化实践工作效率。

    2.信息工程安全监理科学创建物联网架构体系

    信息工程安全监理主要负责信息化工程建设服务、运行升级与优化改造阶段中从事的信息安全有关监督管理活动。

    目前,我国信息工程监理框架体系的创建基于IT市场构成了独立体系中的两个层次。应用物联网现代化技术可令信息工程发展建设中包含的安全隐患问题以及存在的风险事项快速的传达至业主,并有效的疏导业主方以及承建方的相关争议与矛盾问题。核心工作内容便是对包含的信息安全相关问题实施风险分析并做好优化管控。信息工程安全监理创建物联网体系架构应涵盖四类组成内容。具体包括物联网系统架构、安全监理平台、监督管理系统以及中间结构体系。信息工程安全监督管理物联网体系架构主体就信息化应用发展过程中安全监督管理涉及范畴广泛、管控指标内容丰富、需连续性实践等具体特征,采用物联网手段技术完成对信息化项目工程的优化改造、建设调节,并实施安全问题管理监视。具体工作内容则涵盖对生产实践场景、环境做好检测监督、进行生产员工安全行为测试管控,并就特定生产物品的整体安全性进行管理监督,重点监视控制人流相对密集的方位,同时做好重要生产设施、以及设备的管理,完善安全事故应急管理阶段中各类场景资讯、人员与物品综合信息的汇总搜集等。

    3.物联网技术信息交互安全问题

    伴随物联网技术应用服务范畴的持续拓宽,感知网络应对处理的信息呈现出更为多元化的态势,甚至涵盖政府管理、国防建设、军事服务以及金融市场等较多领域。

    由此引发的信息安全问题则需要我们重点关注,有效解决。基于网络以及节点有限资源的总量限制,相对来讲较为成熟应用的安全监理措施方案常常不能直接用在物联网感知系统中。为此,研究人员探讨了更为丰富的安全管理方案。例如应用加密技术、安全路由管理协议、管控存取以及数据融合技术等,提升物联网技术应用安全水平。数据加密应用阶段中,基于网络节点存储、分析以及能量的有限,较多手段应用相对简单加密算法。数据加密应用技术中密钥管理尤为重要,其担负着密钥的形成、分发以及保管、更新与处理等任务,在全局预制应用方案的基础上,我们可依据无线感知系统网络结构体系、节点规划以及安全管理需求,创建更为丰富的密钥管理策略。

    例如应用预分布处理方案,可在脱机状态下形成一定容量密钥池,各个节点则可随机由其中获取密钥成为密钥环,完成网络系统的规划部署之后,则只需节点包含同对密钥便可应用其组建安全通道。为优化提升物联网架构体系安全能力水平,可进一步优化更新技术方案。可将节点公钥数量扩充,进而令网络攻击影响变得更为困难,进而确保信息安全,优化监理管控。另外,可配设安全路由,科学应对节点、汇聚方位安全问题,确保高效准确的实现信息数据的传输应用。基于无线感知系统网络体现了节点对等以及多跳传输的实践特征,倘若攻击方进行恶意节点布设,便较易形成路由篡改、选择转发影响,导致黑洞以及蠕虫病毒感染问题。为此,应依据无线感知体系网络特征以及物联网技术应用需要,分析制定合理的安全路由应用协议,可应用冗余路由同相关认证机制预防网络不良攻击影响,提升物联网系统技术综合安全水平。

    数据融合为物联网交互以及信息感知的核心手段,倘若其中节点被不良俘获,便较易导致融合节点无法分清正常信息以及恶意数据的问题。尤其对融合节点影响攻击,不仅会对下游节点信息形成不良破坏,还会对发送至汇聚节点信息形成负面影响。为此,物联网数据融合阶段中应全面考量信息安全应用问题。可创建良好的融合管理机制,通过随机抽样以及数据信息的互相验证,令用户位于节点遭遇捕获状况,仍旧可判定汇聚节点信息数据安全有效性。

    基于节点隐私的暴露,会对检测管理目标整体安全性形成不良影响。为此应创建物联网有效安全保护以及信息存储管控机制。可应用定位协议,利用可信定位确保节点获取正确位置信息,预防不准确定位导致的负面影响,进而全面提升物联网交互以及感知信息综合安全水平,创建优质发展环境。