物聯網技術協議

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物聯網技術協議范文第1篇

【關鍵詞】計算機；物聯網；應用

1計算機物聯網相關概念以及關鍵技術分析

計算機物聯網技術是互聯網技術的延伸，指的是通過一定的通信協議，將特定設備接入互聯網中，通過數據通信，實現設備智能化的控制管理。從物聯網相關概念可以看出，物聯網技術主要依托于三大技術的發展，第一，傳感器技術的發展；第二，互聯網技術的發展；第三，嵌入式設備（主要是指操作系統方面）的發展。傳感器可以將物理設備的運行狀態以電子脈沖信號的形式通過各類通信協議（IP協議簇、紅外傳輸協議等）傳輸給嵌入式操作系統（或單片機類型的處理器），進而對相應的數據進行識別，判斷出物理設備的運行狀態，并以此做出適當調整，實現智能控制的目的。當下流行的智能手環設備就是一個典型的物聯網應用，無人飛機、無人汽車以及智能家居設備都是未來物聯網技術的縮影，總之，隨之信息技術和傳感技術的發展，物聯網將煥發出更加蓬勃的生機。需要提及的是，目前物聯網的發展受到網絡方面以及傳感器等方面的制約。在網絡方面，要實現萬物聯網，主流的IPV4協議受到地址空間的限制，顯然已經不能很好的滿足容量需求，另外當前的網絡數據傳輸速度以及數據容量都有待提升，同時網絡安全問題也是亟待解決的重大隱患；在傳感器方面，提升傳感器種類、豐富程度以及將其小型化、微型化處理都是未來物聯網技術需要面臨的挑戰。

2物聯網應用分析

2.1工業方面的應用

物聯網在工業方面的應用，更多的是指在工業控制方面的應用。工業生產往往需要具備一定的工業環境，如高溫、高壓、酸堿度、溫濕度以及必要的機械震動等環境，傳統的人工檢測控制工作耗時耗力，還容易引起較大誤差性，給工業生產帶來諸多的不便。一旦引入物聯網技術，信息處理系統通過終端傳感器獲得的實時數據，能夠對生產過程進行實時控制，同時為了避免傳感器的損壞引起的誤差，可以采取多傳感器并發處理技術，以保障獲取數據的準確度。除此之外，生產企業可以對傳感器采集的數據進行匯總、分析，進而獲得更為精確的第一手數據，并以此為依據進行生產過程的調整。可見，融入物聯網技術的工業成產能夠獲得更為有效的生產控制，同時也為自動化生產奠定了堅實的技術基礎。

2.2農業方面的應用

農業涉及農業資源的管理、農業生產管理、農產品以及農業設備等諸多內容的管控。傳統農業更多的依賴農業生產管理者的農耕經驗，科技在農業方面的應用更多的表現為一些費時費力的工作，如播種、施肥、收割等工作。要對農業方面進行精細化的管控，物聯網技術就顯得格外的重要，通過豐富的傳感器數據能夠科學的反映出農用土地土壤酸堿度、水質、氣象等方面的準確數據，根據這些數據進行農業生產的指導往往比農耕經驗更為科學有效；另一方面，隨著食品安全問題的日益突出，運用物聯網技術能夠實時的對農產品加工儲藏、運輸、供應等情況進行有效追蹤，以快速、透明的信息處理過程進行農業管理是未來物聯網技術在農業方面的應用。

2.3醫療衛生方面的應用

物聯網技術的發展也為醫療衛生方面提供更加豐富的應用。一方面，能夠對藥品生產過程進行實時監控，從科研實驗、到藥物制備到最后的流通銷售環境能夠進行有效的追蹤管理，保障藥用產品的有效管控；另一方面，利用一些微型的傳感器設備能夠實現對人體健康狀況的實時監控，這對于醫療方面有著重要的作用，同時通過實時數據的傳輸也會使得遠程治療更為有效；除此之外，物聯網對于醫療器械的管控、血液信息管理等諸多醫療衛生都有著巨大的幫助。可見，物聯網技術能夠將現代技術更好融入醫學衛生工作，使其更好的造福于人類。

2.4電力方面的應用

相當于傳統電網技術，由傳感器、通信、控制系統構建起來的構建起來的智能物聯電網，可以方便的獲取電網中各基礎節點以及電力設備的運行狀態，使得電力調配、業務信息、流量信息數據匯總和管控得到高度統一，電力系統中資源能夠得到統籌性規劃，實現電力應用的經濟效益與能源效益達到最大化的發揮。因此，物聯網技術對于提升我國電網發展也有著重要的意義。

2.5日常生活方面的應用

在人們的日常生活方面，物聯網技術也顯示出了巨大的潛力。首先，隨著智能家具的逐漸普及，運用物聯網技術能夠使得將各種生活子系統進行有效的整合，人們僅需要簡單的操作便可實現家居生活的統籌性管理；其次，隨著人們生活水平的提升，類似于智能手表、智能手環類的產品會越來越豐富，人們能夠通過簡單的物聯設備獲取自身以及所生活環境的各類可感數據，以此來獲得更為舒適、健康、安全的生活體驗。另外，在日常家居安全方面，物聯網技術也會發揮重要的作用，家居環境自動監控、報警、自然災害檢測、預防也必然有重要的進步。總之，物聯網技術在智能家居方面也有著廣泛的應用。

2.6其他方面的應用

當然，物聯網技術的應用遠遠不止上述內容，在交通、安防、建設、水利、國防等人類生產生活的方方面面都滲透有著物聯網的影子，世界上許多國家甚至已將物聯網發展上升為國家發展戰略，一些著名信息技術公司如IBM的智慧地球發展戰略也相繼被提出，可見物聯網的重要性。總之，運用先進的信息技術、通信技術、傳感器技術構建起來的物聯網技術，再融合日趨成熟的云計算、大數據處理等先進技術，物聯網技術必將引領未來科技潮流，將人類的生活生產方式推向新的高度。

參考文獻

[1]羅永升.物聯網與智慧校園的融合研究[J].信息化建設,2015(10).

[2]胡銘.物聯網的發展趨勢和應用前景[J].信息通信,2015(10).

物聯網技術協議范文第2篇

關鍵詞：物聯網；無線通訊技術；自組網；無線網絡

中圖法分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2014）04-0054-03

0 引 言

物聯網融合了新一代的互聯網技術和移動通訊技術，通過把各種傳感器組成的終端嵌入到各種實體中，把實物組建成網絡的形式，與目前的互聯網整合起來，利用傳感器收集信息和互聯網快速傳遞數據信息的功能，以及利用計算機強大的數據處理信息能力，能夠高效快速地管理實物，并充分實現資源信息的共享，最終達到提高資源的利用率、提高生產水平的目的。

1 物聯網技術

在物聯網中，物體可以實時地被識別、定位和進行數據交互，這是形成物聯網的基本要求，物聯網的功能決定了其大體上分為3個層狀的網絡結構，圖1所示是物聯網的技術結構。

圖1 物聯網技術結構

物聯網中的感知層由各種傳感器網絡和無線射頻識別系統組成，用于完成數據信息的采集和協同處理信息，主要涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集和實時定位等技術[1]；

傳輸層也叫網絡層，是由互聯網、無線網絡、移動通訊等組成的網絡結構，用來實現從信息采集到信息傳輸的功能[2]；

應用層則通過上位機（PC機）、手機、智能控制系統等對收集到的數據信息進行整合、分析、計算和管理，形成與業務需求相適應，并可實時更新的動態數據資源庫，為各類業務提供統一的信息資源服務，從而實現物聯網各個行業領域應用，主要體現的是對信息的智能處理能力[3]。

2 無線組網技術

2.1 無線組網的模型

無線通訊模塊的實現不同于有線通訊，不能使用成熟的有線網絡拓撲結構，不過無線通訊由于擺脫了場地的限制，所以組成網絡也有自身的特點，無線網絡總的來說一般分為3種情況：點對點、星狀網絡和網狀網絡，圖2所示是3種常見的組網結構。

圖2 三種常見的組網結構

圖2中從左到右依次為點對點結構、星型結構和網絡結構，深色的節點為協調器或者實現路由功能的節點，淺色節點為普通終端節點。

點對點通訊：適合連接物體不多的設備且需要相互之間傳遞數據信息的情況，這種情況屬于一種很特殊的網絡，只不過網絡節點是簡單的包含終端和數據中心兩個方面；

星狀網絡：控制簡單，任何的節點只需要和中心節點通訊，致使協議也行對簡單，易于網絡的監控和管理；

網狀網絡：處于網絡中，每兩個節點之間可以直接或者間接的通訊，而且有時候通訊路徑也不唯一，這樣的網絡結構組成各種形狀，網絡內的各個節點之間對資源的共享比較容易，能選擇最佳路徑，傳輸延時小但是建設網絡的費用高[4]。

2.2 無線組網通訊技術優勢

無線組網通訊技術有以下的優點：

實時查詢：在網絡中的每一個節點都能實時的傳輸信息，返回終端節點的狀態；

數據交流：能夠和信息處理中心進行雙向的數據信息傳遞和信息交換；

數據處理：終端節點一般有簡單提取和處理信息的能力，讓信息以相應的格式傳送到信息處理中心；

組成網：雖然具體到每個節點都有不同的任務分工，但是每個節點都有相同的功能就是和上下節點之間建立連接，宏觀上面就是系統組成了一個無線的局域網絡；

低能耗：每個節點不管是終端設備、路由器還是協調器都是由微控制器控制的低功耗芯片，一般的終端節點都使用紐扣電池或者太陽能電池供電就足夠了，所以整個網絡的功耗低。

2.3 幾種常見的無線組網技術

2.3.1 藍牙組網

藍牙技術是一種支持設備短距離通信（一般10 m內）的無線電技術。能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。利用“藍牙”技術，能夠有效地簡化移動通信終端設備之間的通信，也能夠成功地簡化設備與因特網之間的通信。

藍牙系統采用一種靈活的無基站的組網方式，使得一個藍牙設備可同時與7個其他的藍牙設備相連接，藍牙系統的網絡結構的拓撲結構有兩種形式：微微網（piconet）和分布式網絡（Scatternet）。

微微網是通過藍牙技術以特定方式連接起來的一種微型網絡，一個微微網可以只是兩臺相連的設備，比如一臺便攜式電腦和一部移動電話，也可以是8臺連在一起的設備。在一個微微網中，所有設備的級別是相同的，具有相同的權限。藍牙采用自組式組網方式（Ad-hoc），微微網由主設備（Master）單元（發起鏈接的設備）和從設備（Slave）單元構成，有一個主設備單元和最多7個從設備單元。主設備單元負責提供時鐘同步信號和跳頻序列，從設備單元一般是受控同步的設備單元，接受主設備單元的控制；

分布式網絡是由多個獨立的非同步的微微網組成的，以特定的方式連接在一起。一個微微網中的主設備單元同時也可以作為另一個微微網中的從設備單元，這種設備單元又稱為復合設備單元。藍牙獨特的組網方式賦予了它無線接入的強大生命力，同時可以有7個移動藍牙用戶通過一個網絡節點與因特網相連。它靠跳頻順序識別每個微微網。同一微微網所有用戶都與這個跳頻順序同步[5]。

2.3.2 ZigBee協議組網

ZigBee是最近十年內出現的一項技術，經常應用于工業等相關領域，一般會結合傳感器技術和網絡信息技術，ZigBee技術已經在全世界的范圍內推廣開來，也逐漸向農業、醫學等相關領域發展[6]。

在ZigBee網絡中，分為幾種功能不同的類型。如：每一個網絡中只能有一個協調器，協調器主要是負責整個網絡的構建，同時它也可作為與其他類型網絡的通訊節點（網關），但是網絡中可以出現很多個路由器，終端的節點可以擁有的更多，但也有數量限制，一般一個ZigBee網絡最多可存在65000個終端節點。

ZigBee組網協議的特點：

（1）ZigBee網絡的功耗都比較低，主要是因為該協議一般不支持高速的數據傳輸，而且有相應的低功耗模式，在有限電量下可以工作很久的時間；

（2）該協議的容量比較大，在一個網絡中可以最多的存在65 000個節點，可以在星型網絡中容納不同的設備；

（3）組網形式靈活多變，連接的網絡節點之間可以相互感知，數據流通途徑可以有多種方式；

（4）ZigBee協議體積小，一般在幾KB到幾十KB之間，也是屬于面專利費的協議，這樣使用該協議的成本也會比較低；

（5）可靠性和安全性比較高，在協議的MAC層中使用了確認信息的數據傳輸模式，發送的每一個數據都必須得到接收成功后，才能進行下一步傳輸動作，而且還提供了循環冗余校驗的功能，還提供了完善的加密算法，確保了信息的安全傳輸。

2.3.3 SimpicitiTI協議組網

SimpliciTI協議是德州儀器針對其生產芯片開發的，主要支持兩種通信結構，簡單的點對點通信和星狀的網絡通信結構，在星狀的網絡結構中AP負責大部分的任務，包括網絡的構建以及維護，對各個節點低功耗的支持等，還提供從正常模式到休眠模式的轉變，并且擁有很快的喚醒體制，該協議組成的網絡比較穩定，數據的傳輸可靠性高，SimpliciTI協議對硬件資源需求不高，在滿足了基本的寄存器和較少的存儲條件就可以運行[7]，圖3所示是SimpliciTI組網協議的構成圖。

圖3 SimpliciTI協議的組成結構

可以看出，SimpliciTI組網協議主要分為3個部分：

（1）應用層（Application Layer）

就是主應用程序，在程序中定義并實現了整個系統的各個功能，具體的包括整個系統的初始化，網絡的初始化以及網絡維護，整個系統的數據流程等；

（2）網絡層（Network Layer）

在網絡層中主要負責信息的收發隊列，由很多的網絡層應用函數組成，這些函數都是以端口號的形式作為自身的標志，協議中出現的端口其實和TCP/IP中的端口相似，并且網絡應用層也支持用戶自己定義，在SimpliciTI協議的網絡層中，通過相互的API函數調用最終實現整個網絡層的功能；

（3）硬件邏輯層（Lite Hardware Abstraction Layer）

又可細分為射頻層Radio和應用板支持層BSP，負責實現網絡的API接口函數，主要包括涉及到射頻模塊的硬件結構的函數定義。

SimpliciTI組網協議的一般工作流程如下：

整個系統首先進行硬件底層的初始化，然后是上層網絡的初始化，所有的終端節點開始發送入網請求，這個時候AP節點檢測是否有節點加入請求，發現有入網的請求就開始響應終端節點，最終構建好整個網絡框架。在網絡建立好了之后，可以調用協議中的API函數進行網絡的控制，以及整個系統數據接收發送的流程的控制。

最后，設備之間通過調用協議接口函數建立好網絡后，就可以進行端到端的數據收發了，這樣就實現了整個網絡系統的數據傳遞功能。

2.3.4 其他常見的無線組網技術

Wi-Fi也是市場上很熱門的通訊技術，正式的名稱是IEEE802.11b，傳輸的速度也很快，，在通訊的覆蓋范圍上Wi-Fi要比其他的短距離無線通訊方式優秀很多，可以輕松地覆蓋整個家庭、辦公室，甚至是整裝辦公大樓。覆蓋在網絡中的通訊終端都可以連接在一起，相互之間構成互聯網通訊網絡。

3 無線組網技術在物聯網中的應用

伴隨著物聯網技術的快速發展，無線組網技術已經應用到了社會的各個領域，結合傳感器技術和計算機技術對每個應用領域都起到了很大的影響。

3.1 智能家庭

可以應用于家庭的照明、溫度、安全、控制等，通過無線網絡終端設備可以收集家庭各種信息，傳送到中央控制設備，或是通過遙控達到遠程控制的目的，提供家居生活自動化、網絡化與智能化[9]。

3.2 工業應用

通過無線網絡自動收集各種信息，并將信息回饋到系統進行數據處理與分析，以利工廠整體信息之掌握，例如：火警的感測和通知、照明系統的感測、生產機臺的流程控制等，都可由組建的無線網絡提供相關信息，以達到工業與環境方面的控制管理。

3.3 物流應用

目前物流產業正在蓬勃發展，特別是在各種網上購物方面物流是其支撐的很重要的一個方面，而在物流管理方面經常會出現貨物的丟失等管理不當的行為，這時候在每一個或者一批貨物上面加載定位標簽，使貨物組建成為一個很大的物流網絡，不但能夠提高貨物的管理能力，也能大大提高生產運輸效率。

3.4 無線貨架標簽

電子貨架標簽系統是在計算機技術、移動通信技術和互聯網技術快速發展的基礎上實現的，使用無線組網的方式統一管理商品信息，不但擁有便捷的管理方式和快速的數據信息處理能力，還減少了資源的浪費，節省了大量人力[10]。

3.5 農業應用

在農業逐步邁進現代化的時代，也對農業方面的管理提出了更高的要求，比如對農業的自動化監管和控制管理等，這就需要使用物聯網的組網技術結合傳感器技術，實時地傳遞農作物的空氣、濕度、溫度等相關信息，最終達到對農業的智能控制。

4 結 語

物聯網技術目前正處于壯大發展的的階段，在不遠的未來肯定有其廣闊的發展前景，物聯網和無線網絡通信就像不可分割的一個整體相互促進，在未來，無線網絡通訊技術將會是一個一體化的整合網絡，各種無線通訊技術如Wi-Fi、藍牙、ZigBee和移動通訊（2G、3G或者更高的技術）等都將會融合到互聯網中去，組成一個穩定高速的信息數據網絡，各種無線通訊技術相互補充完善，促使物聯網技術的日臻完善，屆時將會給人們提供一種更便利高效的物聯網服務。

參 考 文 獻

[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]李錦濤， 郭俊波， 羅海勇， 等. 射頻識別 （RFID） 技術及其應用[J]. 信息技術快報， 2004， 11（2）： 1-10.

[3]尹應增. 微波射頻識別技術研究[D]. 西安： 西安電子科技大學， 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]余向陽. 無線傳感器網絡研究綜述 [J]. 單片機與嵌入式系統應用， 2008， 8（2）： 8-12.

[6]喻金錢， 喻斌. 短距離無線通信詳解： 基于單片機控制[M]. 北京：北京航空航天大學出版社， 2009.

[7]孫曉東. 基于 nRF2401 的 RFID 系統設計[D]. 杭州： 浙江大學， 2008.

[8]周祥. RFID 技術在物聯網中應用的關鍵技術探討 [D]. 鎮江： 江蘇大學， 2005.

物聯網技術協議范文第3篇

關鍵詞：物聯網；智慧校園；6LoWPAN

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.122

1 概述

基于IEEE802.15.4的物聯網與傳統的無線傳感器網絡相比，網絡中存在的節點數量龐大、密度更高，且網絡中感知節點自身硬件通信、計算、電源等能力較差，而IEEE802.15.4標準并不直接支持IPv6協議棧，基于IEEE802.15.4物聯網的這些特性導致IPv6直接構建于IEEE802.15.4網絡上面臨著許多問題。IPv6 over IEEE802.15.4工作組為了解決IPv6在IEEE802.15.4物聯網中的應用所面臨的問題提出了6LoWPAN協議，實現IEEE802.15.4物聯網底層使用IPv6協議與異構網絡之間的無縫接入。本文設計并實現了一個基于6LoWPAN的校園物聯網系統，主要采用星型拓撲結構，完成6LoWPAN物聯網感知節點間與異構網絡通信設備之間的UDP數據包通信。

2 6LoWPAN校園物聯網總體構架設計

6LoWPAN校園物聯網系統設計采用三層網絡架構如圖1所示，三層架構分為感知層、網絡層、和應用層[1]。

2.1 感知層

感知層是物聯網三層架構中的核心層，主要功能是解決感知對象信息數據的采集問題，感知功能主要由各種傳感器和傳感網構成。感知對象包括教師、學生、教學樓、體育館等環境資源，此外還包括空調、車輛、路燈等各類設備等物質資源。感知層的感應設備包括6LoWPAN網絡、6LoWPAN感知節點設備、RFID、多媒體設備、無線傳感器網絡WSN、GPS定位等。該層的關鍵技術技術有：自組織網技術、射頻技術、遠和近距離傳輸技術、協同信息處理技術、信息采集中間件技術等。

2.2 網絡層

網絡層也稱傳輸層，主要功能是將感知層采集到的數據在網絡上進行傳輸，不需要對感知數據進行處理，網絡層包括接入網和傳輸網。接入網主要解決底層傳感器網絡的最后一公里接入問題，接入網技術架構如圖2所示，主要包括：無線接入、有線接入、以太網接入等。傳輸網主要包括：電信網、移動網、互聯網、廣電網等。

2.3 應用層

應用層為采集與管理平臺層，主要完成對網絡層傳遞來的信息進行加工處理的功能。應用層基于實際應用需求開發的應用程序和管理軟件，通過對感知層節點采集到的信息進行分析和匯總，并作出相應的策略實施以達到校園物聯網的管理和控制，典型的應用有：智慧教室、智能停車場、只能體育館、智能圖書館等。應用層中的公共中間件、信息開放平臺、云計算平臺、服務支撐平臺等組成處理層，完成數據的存儲、計算、挖掘、分析等功能。

3 6LoWPAN校園物聯網的OMNet++仿真設計與實現

在OMNet++仿真軟件中搭建基于6LoWPAN的校園物聯網系統，系統根據上文所設計的物聯網系統架構，實現感知層、網絡層和應用層的基本功能。

3.1 6LoWPAN節點設計

6LoWPAN節點模型如圖3所示，節點模型主要由IEEE802.15.4網卡設備ieee_802_15_4_Nic模塊、適配層adaption模塊、網絡層routing模塊、傳輸層udp模塊、應用層udpApp模塊等模塊組成。下面分別介紹各模塊主要功能。

Ieee_802_15_4模塊：主要實現IEEE802.15.4MAC協議仿真，該模塊模擬信道的特征，處理仿真中的數據幀。

adaption模塊：主要實現6LoWPAN協議棧的適配層相關功能的仿真。

routing模塊：主要實現網絡層路由協議的仿真。

udp模塊：主要實現傳輸層中UDP協議的仿真。

udpApp模塊：主要實現節點應用程序的仿真。

mobility模塊：主要提供了節點的位置并負責移動性處理。

battery模塊：主要提供每個節點能耗的即時測量并支持網絡生命周期模擬。

notificationBoard模塊：該模塊是節點內各模塊間通告信息改變的媒介。

disp模塊：主要實現計算節點的通信范圍。

3.2 6LoWPAN校園物聯網組網設計

根據上一小節所設計的6LoWPAN節點模型，結合正在建設中的云南師范大學智慧校園物聯網系統，在OMNet++仿真軟件中設計了一個基本結構的6LoWPAN物聯網網絡如圖4所示。在仿真網絡中，模擬了7個sink節點，各sink節點周圍均布置了約30個6LoWPAN感知節點，感知節點與sink節點組成星型結構，網絡中還包括兩個核心交換機、3個服務器、防火墻、無線AP等網絡設備。感知層主要由6LoWPAN節點收集信息然后傳遞給sink節點，sink節點將采集到的信息經過路由器傳輸給網絡上的其他設備。6LoWPAN節點底層采用IEEE802.15.4協議，傳輸層采用UDP協議[2]，在節點間加入了適配層以實現6LoWPAN協議；網絡層在Sink節點星型網絡內使用6LoWPAN網絡，數據經過路由器后使用TCP/IPv6協議棧網絡和Wifi網絡；應用層主要包括WebServer、FileServer和AppServer，負責控制和管理整個物聯網系統，移動通信設備cellphone和laptop通過無線接入AccessPoint可對6LoWPAN節點進行信息查詢操作，實現應用層軟件的互相通信。

3.3 仿真過程

在程序工程目錄下的omnetpp.ini文件上右擊，選擇Run As | OMNet++ Simulation，彈出如下圖5所示的兩個窗口。運行程序可以看到各節點之間如何進行包的傳輸，右邊窗口給出了相應的狀態信息。仿真過程驗證了本文所設計的6LoWPAN校園物聯網系統的可行性。

4 結束語

隨著物聯網和傳感網技術的不斷發展，基于IPv6的物聯網將在智慧校園扮演越來越重要的角色。本文在6LoWPAN基礎上設計并實現了IPv6 over IEEE802.15.4的校園物聯網系統，實現了校園物聯網的基本功能，具有一定的研究價值。

參考文獻：

[1]向浩，李遙袁家斌.基于6LoWPAN的IPv6無線傳感器網絡[J]. 南京理工大學學報（自然科學版），2010，34（01）：56-60.

物聯網技術協議范文第4篇

1.1物聯網

物聯網是一種重要的信息技術，其名字有兩方面的含義，一方面，物聯網是以互聯網為基礎的，它是一種基于互聯網進行擴展和延伸的網絡；另一方面，物聯網任何節點都可以延伸或者加入其他模塊實現用戶端的擴展，數據信息通信的穩定性比較高。在實際應用過程中，可以將物聯網應用于多個領域，主要包括射頻識別、紅外感應和激光掃描等。按照標準的通信協議，可以實時建立與其他網絡之間的數據連接，全面智能化地監控和管理網絡節點。

1.2Zigbee通信協議

Zigbee無線連接技術相對比較簡單，能源消耗少、造價成本低，適用于近距離的無線網，特別對于物聯網中的各種電子設備，在傳輸間接性和周期性信息數據時，它具有良好的應用價值，雖然傳輸速率不高，但是，相對于其他無線接線，其功耗比較低。近年來，Zigbee聯盟和IEEE802.15.4工作組在多個領域積極推廣這種無線連接技術。Zigbee聯盟主要負責市場推廣和高層應用，IEEE802.15.4工作組負責制訂MAC層和Zigbee物理層通信協議，其他協議則采用當前的通信標準，便于不同生產廠家的通信設備之間進行互通互聯。Zigbee通信協議以IEEE802.15.4協議為基礎，具有完整的設備聯網性能，全面支持簇狀結構無線網絡、網狀結構無線網絡和星狀結構無線網絡。由于它是網狀結構的無線網絡，所以，具有較高的系統完整性和可靠性，非常適合應用在城市照明控制系統中。例如，城市路燈之間的距離一般都在50m以內，所以，可以將Zigbee無線傳感器安裝在每個路燈上，各個模塊之間相互連接，通過GPRS網絡實現城市照明控制系統與網絡集中協調器之間的信息交換和數據傳輸。

2物聯網技術的應用

2.1系統結構

在城市照明控制系統中應用物聯網技術，不僅可以優化照明控制系統結構，還可以設置路燈信息終端、網絡集中協調器和城市照明控制中心。城市照明控制中心利用GPRS無線通信網和Internet實現與網絡集中協調器之間的信息通訊，收集網絡集中協調器接收的信息數據，之后再發送給Zigbee無線傳感器。Zigbee無線傳感器基于2.4G頻段，將信息數據發送給路燈信息終端，路燈信息終端根據專門的信息通訊協議和接收到的信息數據執行命令，調整城市照明燈具的運行功率或者改變單燈的運行模式。

2.2用戶管理軟件

城市照明控制系統主要包括網絡客戶端和控制中心，基于XML通信標準實現各個網絡接口的數據傳輸和交換以及網絡數據庫的共享和連接。物聯網技術在城市照明控制系統中的應用是基于.NET平臺架構，應用WindowsXP軟件操作系統設計視窗化模塊，并結合城市照明燈具的GIS信息系統設計良好的人機交流界面。

2.3單燈信息終端

將單燈信息終端安裝在各個照明燈具上，可以實時采集照明燈具的運行參數，比如溫度、電流和電壓等，以此分析照明燈具的運行狀態，網絡集中協調器接收路燈的相關信息數據，控制單個照明燈具的亮度和開關，還可實現報警功能。在單個照明燈具上設置Zigbee無線傳感器，可以實現與網絡集中協調器的數據交換。對于城市照明控制系統的硬件設計，采用單片機和Zigbee無線傳感器實現串口數據的通信。同時，在設計單燈信息模塊時，應用低功耗設計。

2.4豐富城市照明控制系統的應用功能

在城市照明控制系統中應用物聯網，主要可以實現以下幾個功能：①集成控制或單點控制。結合不同季節對城市照明的需求，自動定時城市照明系統中的半夜燈和全夜燈，也可通過物聯網技術實現對半夜燈和全夜燈的遙控，或者通過單點控制城市照明系統的各個路燈信息終端，以實現其特殊要求，并且利用GPRS模塊可以實時采集燈具的運行參數，實現單點監測。②自動控制。自動實現城市照明系統的巡測，全面監測城市各個區域的照明情況，根據預先設定的系統程序調光節能，實現開關燈操作。③遠程控制。對城市照明系統進行遠程控制，工作人員通過遙控實現足不出戶控制和管理城市照明系統，極大地減輕了工作人員的工作量，提高工作效率。例如，控制LED驅動器來適當調節城市照明的燈光亮度，在保障城市基本照明功能的基礎上，實現最大化的降耗節能。④精確定位。一旦城市照明系統發生故障，Zigbee無線傳感器會及時將信息數據發送給網絡集中協調器，然后由網路集中協調器再將信息數據發送給城市照明控制中心，這時，工作人員就可以直接了解城市照明系統發生故障的具置，快速到達現場進行檢修維護。

3結束語

物聯網技術協議范文第5篇

    伴隨物聯網技術的飛速發展,物聯網整體安全問題逐步成為未來廣泛應用、持續優化進程中一類不容忽視的重要問題。物聯網發展至高級水平,其場景中各類實體均包含一定程度的感知、運算、分析以及執行功能。倘若該類感知設備普遍應用,便會對我國的基礎建設、社會活動以及個人機密信息安全形成全新的影響威脅。為此做好信息工程安全監理尤為重要,只有科學應用物聯網技術,構建信息安全交互模型、體系架構,方能激發物聯網技術核心優勢,確保安全應用實踐,提升綜合安全水平,并實現全面、持續發展。

    1.物聯網技術內涵

    物聯網技術在信息工程安全監理系統中發揮了重要的應用價值,為系統網絡化的重要核心。該項技術借助網絡平臺,應用統一一致物品編碼手段、射頻識別處理技術以及無線通信手段,可對廣闊范疇之中,甚至是全球范圍中的各類單件產品進行追溯以及有效跟蹤。應用物聯網技術手段,可由工程項目的招標環節開始直至工程管理驗收環節,對各類應用設施器具設置EPC標志,并應用無線射頻手段,傳輸信息工程各個階段的價值化咨詢信息至網絡系統中,進而令監理人員僅依據EPC標簽,便可獲取產品各階段包含的信息,進而判定其生產加工直至成品的流程階段中包含的潛在威脅以及不安全因素。由此可見借助射頻識別技術,進行有用信息數據的全面采集分析與匯總,科學應用移動計算手段以及數據庫系統設計便可有效對信息工程進行安全管控監理,并做好數據判斷辨析,提升綜合安全水平,強化實踐工作效率。

    2.信息工程安全監理科學創建物聯網架構體系

    信息工程安全監理主要負責信息化工程建設服務、運行升級與優化改造階段中從事的信息安全有關監督管理活動。

    目前,我國信息工程監理框架體系的創建基于IT市場構成了獨立體系中的兩個層次。應用物聯網現代化技術可令信息工程發展建設中包含的安全隱患問題以及存在的風險事項快速的傳達至業主,并有效的疏導業主方以及承建方的相關爭議與矛盾問題。核心工作內容便是對包含的信息安全相關問題實施風險分析并做好優化管控。信息工程安全監理創建物聯網體系架構應涵蓋四類組成內容。具體包括物聯網系統架構、安全監理平臺、監督管理系統以及中間結構體系。信息工程安全監督管理物聯網體系架構主體就信息化應用發展過程中安全監督管理涉及范疇廣泛、管控指標內容豐富、需連續性實踐等具體特征,采用物聯網手段技術完成對信息化項目工程的優化改造、建設調節,并實施安全問題管理監視。具體工作內容則涵蓋對生產實踐場景、環境做好檢測監督、進行生產員工安全行為測試管控,并就特定生產物品的整體安全性進行管理監督,重點監視控制人流相對密集的方位,同時做好重要生產設施、以及設備的管理,完善安全事故應急管理階段中各類場景資訊、人員與物品綜合信息的匯總搜集等。

    3.物聯網技術信息交互安全問題

    伴隨物聯網技術應用服務范疇的持續拓寬,感知網絡應對處理的信息呈現出更為多元化的態勢,甚至涵蓋政府管理、國防建設、軍事服務以及金融市場等較多領域。

    由此引發的信息安全問題則需要我們重點關注,有效解決。基于網絡以及節點有限資源的總量限制,相對來講較為成熟應用的安全監理措施方案常常不能直接用在物聯網感知系統中。為此,研究人員探討了更為豐富的安全管理方案。例如應用加密技術、安全路由管理協議、管控存取以及數據融合技術等,提升物聯網技術應用安全水平。數據加密應用階段中,基于網絡節點存儲、分析以及能量的有限,較多手段應用相對簡單加密算法。數據加密應用技術中密鑰管理尤為重要,其擔負著密鑰的形成、分發以及保管、更新與處理等任務,在全局預制應用方案的基礎上,我們可依據無線感知系統網絡結構體系、節點規劃以及安全管理需求,創建更為豐富的密鑰管理策略。

    例如應用預分布處理方案,可在脫機狀態下形成一定容量密鑰池,各個節點則可隨機由其中獲取密鑰成為密鑰環,完成網絡系統的規劃部署之后,則只需節點包含同對密鑰便可應用其組建安全通道。為優化提升物聯網架構體系安全能力水平,可進一步優化更新技術方案。可將節點公鑰數量擴充,進而令網絡攻擊影響變得更為困難,進而確保信息安全,優化監理管控。另外,可配設安全路由,科學應對節點、匯聚方位安全問題,確保高效準確的實現信息數據的傳輸應用。基于無線感知系統網絡體現了節點對等以及多跳傳輸的實踐特征,倘若攻擊方進行惡意節點布設,便較易形成路由篡改、選擇轉發影響,導致黑洞以及蠕蟲病毒感染問題。為此,應依據無線感知體系網絡特征以及物聯網技術應用需要,分析制定合理的安全路由應用協議,可應用冗余路由同相關認證機制預防網絡不良攻擊影響,提升物聯網系統技術綜合安全水平。

    數據融合為物聯網交互以及信息感知的核心手段,倘若其中節點被不良俘獲,便較易導致融合節點無法分清正常信息以及惡意數據的問題。尤其對融合節點影響攻擊,不僅會對下游節點信息形成不良破壞,還會對發送至匯聚節點信息形成負面影響。為此,物聯網數據融合階段中應全面考量信息安全應用問題。可創建良好的融合管理機制,通過隨機抽樣以及數據信息的互相驗證,令用戶位于節點遭遇捕獲狀況,仍舊可判定匯聚節點信息數據安全有效性。

    基于節點隱私的暴露,會對檢測管理目標整體安全性形成不良影響。為此應創建物聯網有效安全保護以及信息存儲管控機制。可應用定位協議,利用可信定位確保節點獲取正確位置信息,預防不準確定位導致的負面影響,進而全面提升物聯網交互以及感知信息綜合安全水平,創建優質發展環境。