物联网技术及其在车辆中的应用.docx

物联网技术及其在车辆中的应用黄胜龙2011年5月18日目录1.物联网技术发展31.1感知层技术31.2网络层技术51.3应用层技术122.物联网的应用132.1物联网在生活中的应用范围132.2物联网在国内外的应用162.3物联网在车辆中的应用18物联网技术发展物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层是物联网的皮肤和五官识别物体采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等主要是识别物体采集信息与人体结构中皮肤和五官的作用相似。网络层是物联网的神经中枢和大脑信息传递和处理。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理类似于人体结构中的神经中枢和大脑。应用层是物联网的“社会分工”与行业需求结合实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合与行业需求结合实现行业智能化这类似于人的社会分工最终构成人类社会。1.1感知层技术1、传感器技术传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。从仿生学观点如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话那么传感器就是“感觉器官”。传感技术是关于从自然信源获取信息并对之进行处理（变换）和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术它涉及传感器（又称换能器）、信息处理和识别的规划设计、开发、制／建造、测试、应用及评价改进等活动。获取信息靠各类传感器它们有各种物理量、化学量或生物量的传感器。按照信息论的凸性定理传感器的功能与品质决定了传感系统获取自然信息的信息量和信息质量是高品质传感技术系统的构造第一个关键。信息处理包括信号的预处理、后置处理、特征提取与选择等。识别的主要任务是对经过处理信息进行辨识与分类。它利用被识别（或诊断）对象与特征信息间的关联关系模型对输入的特征信息集进行辨识、比较、分类和判断。因此传感技术是遵循信息论和系统论的。它包含了众多的高新技术、被众多的产业广泛采用。它也是现代科学技术发展的基础条件应该受到足够地重视。微型无线传感技术以及以此组件的传感网是物联网感知层的重要技术手段。2、射频识别（RFID）技术射频识别（RadioFrequencyIdentification简称RFID）是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。在国内RFID已经在身份证件、电子收费系统和物流管理等领域有了广泛的应用。RFID技术市场应用成熟标签成本低廉但RFID一般不具备数据采集功能多用来进行物品的身份甄别和属性的存储且在金属和液体环境下应用受限RFID技术属于物联网的信息采集层技术。物联网主要涉及电子标签、传感器、芯片及智能卡等三大领域而在对传感网技术的开发和市场的拓展中其中非常关键的技术之一是RFID技术。实质是利用RFID技术结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等构筑一个由大量联网的阅读器Reader和无数移动的标签Tag组成比互联网更为庞大的物联网因此RFID技术成为物联网发展的排头兵。RFID技术是RadioFrequencyIdentification的缩写即射频识别技术是一项利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到物体识别的技术。RFID系统主要由三部分组成：电子标签（Tag）、读写器（Reader）和天线（Antenna）。其中电子标签芯片具有数据存储区用于存储待识别物品的标识信息；读写器是将约定格式的待识别物品的标识信息写入电子标签的存储区中（写入功能）或在读写器的阅读范围内以无接触的方式将电子标签内保存的信息读取出来（读出功能）；天线用于发射和接收射频信号往往内置在电子标签或读写器中。RFID技术的工作原理是：电子标签进入读写器产生的磁场后接收解读器发出的射频信号凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（无源标签或被动标签）或者主动发送某一频率的信号（有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后送至中央信息系统进行有关数据处理。RFID按应用频率的不同分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）、微波（MW）相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M-960MHz、微波2.4G-5.8G。目前实际RFID应用以低频和高频产品为主但超高频标签因其具有可识别距离远和成本低的优势未来将有望逐渐成为主流。据统计2008年全球RFID市场规模将从去年的49.3亿美元上升到52.9亿美元这个数字覆盖了RFID市场的方方面面包括标签、阅读器、其他基础设施、软件和服务等。RFID卡和卡相关基础设备将占今年市场的57.3%达30.3亿美元。来自金融、安防行业的应用如非接触支付、门禁控