
物联网( IoT ,Internet of things )即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通[2] 。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,IT行业又叫:泛互联,意指物物相连,万物万联。由此,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网的基本特征从通信对象和过程来看,物与物、人与物之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理[5] 。
整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。
可靠传输—通过对互联网、无线网络的融合,将物体的信息实时、准确地传送,以便信息交流、分享。
智能处理—使用各种智能技术,对感知和传送到的数据、信息进行分析处理,实现监测与控制的智能化。根据物联网的以上特征,结合信息科学的观点,围绕信息的流动过程,可以归纳出物联网处理信息的功能:
(1)获取信息的功能。主要是信息的感知、识别,信息的感知是指对事物属性状态及其变化方式的知觉和敏感;信息的识别指能把所感受到的事物状态用一定方式表示出来。(2)传送信息的功能。主要是信息发送、传输、接收等环节,最后把获取的事物状态信息及其变化的方式从时间(或空间)上的一点传送到另一点的任务,这就是常说的通信过程。(3)处理信息的功能。是指信息的加工过程,利用已有的信息或感知的信息产生新的信息,实际是制定决策的过程。(4)施效信息的功能。指信息最终发挥效用的过程,有很多的表现形式,比较重要的是通过调节对象事物的状态及其变换方式,始终使对象处于预先设计的状态
希望我能帮助你解疑释惑。1 物联网的标准体系
2 急需的物联网总体标准
3 传感器标准
4 传感器标准
5 传感器标准进展情况
6 传感器标准体系框架
认知感知层
1.感知层的概念
物联网层次结构分为三层,分别为感知层、网络层、应用层。感知层位于最 底层,它是物联网的核心,其功能为“感知”,即通过传感网络获取环境信息。 感知层是物联网的核心,是信息采集的关键部分。
2.感知层的应用
感知层包括二维码标签及识读器、RFID 标签及读写器、摄像头、GPS 导航、 各种功能传感器、M2M 终端、传感器网关等,主要功能是识别物体、采集信息, 与人体结构中皮肤和五官的作用类似。
3.感知层的关键技术
(1) 传感器:传感器是物联网中获得信息的主要设备,它利用各种机制把被 测量转换为电信号,然后由相应信号处理装置进行处理,并产生响应动作。 (2)RFID:它的全称为 Radio Frequency Identification,即射频识别, 又称为电子标签。RFID 是一种非接触式的自动识别技术,可以通过无线电讯号 识别特定目标并读写相关数据。它主要用来为物联网中的各物品建立唯一的身份 标示。
(3)无线传感网络:它的英文名称为 Wireless Sensor Network,简称 WSN。 传感器网络是一种由传感器节点组成网络,其中每个传感器节点都具有传感器、 微处理器和通信单元。节点间通过通信网络组成传感器网络,共同协作来感知和 采集环境或物体的准确信息。它是目前发展迅速,应用最广的传感器网络。
认知网络层
1 网络层的概念
网络层位于物联网三层结构中的第二层,它功能是通过通信网络进行信息传 输。网络层作为纽带连接着感知层和应用层,它由各种私有网络、互联网、有线 和无线通信网等组成,相当于人的神经中枢系统,负责将感知层获取的信息,安 全可靠地传输到应用层,然后根据不同的应用需求进行信息处理。
2 网络层的组成
物联网网络层包含接入网和传输网,分别实现接入功能和传输功能。传输网 由公网与专网组成,典型传输网络包括电信网、广电网、互联网。接入网包括光 纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类接入方式,实现底层的传感器 网络、RFID 网络最后一公里的接入。
3 网络层的主要技术
物联网用到的通信技术主要包括 3G/4G 通信、IPv6、WI-FI 和 WIMAX、蓝牙、 ZigBee 自组网技术等。正在向更快的传输速率,更宽的传输宽带、更高的频谱 利用率、更智能化的接入和网络管理发展。
认知应用层
1 应用层的概念
应用层位于物联网三层结构中的最顶层,它的功能是通过云计算等计算平台 进行信息处理。应用层与最低端的感知层一起,是物联网的显著特征和核心所在, 应用层可以对感知层采集数据进行计算、处理和知识挖掘,从而实现对物理世界 的实时控制、精确管理和科学决策。
2 应用层的技术
(1)物联网应用:它是用户直接使用的各种应用,通常用应用软件的形式 表现。如智能 *** 控、安防、电力抄表、远程医疗、智能农业等。
(2)物联网中间件:物联网中间件是一种独立的系统软件或服务程序,将 各种可以公用的能力进行统一封装,提供给物联网应用使用。
(3)云计算:它对物联网海量数据的存储和分析。根据服务类型不同将云 计算分为:基础架构即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、服务和软件即服务(SaaS)。
3 应用层与其他两层的关系 感知层将采集到的数据通过网络层传递给应用层,应用层将接收到的数据进 行分析管理,再将这些数据根据各行各业的应用做出反应处理。例如,在智能电 网中的远程电力抄表应用:安置于用户家中的读表器上显示感知层中的传感器采 集到的数据,通过网络层将数据发送并汇总到发电厂的处理器上,该处理器及其 对应工作就属于应用层,它将完成对用户用电信息的分析,并自动采取相关措施。
我国互联网地址数量稳步上升
根据CNNIC的数据,截至2021年6月,我国IPv6地址数量为62023块/32,较2020年12月增长76%。CNNIC监测范围内的全球知名度较高的23家公共递归服务器厂商中,有12家提供IPv6公共递归服务。
全球IPv4地址数已于2011年2月分配完毕,因而自2011年开始中国IPv4地址总数基本维持不变,截至2021年6月,我国IPv4地址数量为39319万个。
我国互联网普及率已超70%
CNNIC历年来《中国互联网络发展状况统计报告》数据显示,2011-2020年我国互联网网民数量及互联网普及率稳定上升。截至2021年6月,我国网民规模达1011亿,互联网普及率达716%。当前网民增长进入了一个相对平稳的阶段,互联网在易转化人群和发达地区居民中的普及率已经达到较高水平。
互联网接入用户净增4000余万户
根据我国商务部发布的《2021年前三季度通信业经济运行情况》,截至2021年9月末,我国三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数达526亿户,比2020年末净增4274万户。其中,100Mbps及以上接入速率的固定互联网宽带接入用户达485亿户,占总用户数的921%,占比较上年末提升22个百分点;1000Mbps及以上接入速率的固定互联网宽带接入用户达2134万户,比上年末净增1494万户。
2021年上半年我国网民数量超10亿
2015-2021年,我国手机网民规模逐年上升。截至2021年6月中国手机网民规模达1007亿,较2020年12月新增网民2175万,互联网普及率达716%,较2020年12月提升12个百分点。中国已经完成了移动互联网的全面渗透。
2021年网上外卖的用户规模增长最快
“十四五”期间我国网民将开启数字经济发展的新篇章,庞大的网民规模为推动我国经济高质量发展提供强大内生动力,加速我国数字新基建建设、打通国内大循环、促进数字政府服务水平提升。数字消费有效稳定疫情冲击,推动国民经济持续稳定增长。以电商为代表的数字化服务向四五线城市及乡村下沉,带来城乡双向消费交流互动,在提升下沉市场数字化便利的同时,带来经济增长新引擎。
2021年上半年我国个人互联网应用呈持续稳定增长态势。其中,网上外卖、在线医疗和在线办公的用户规模增长最为显著,增长率均在10%以上。基础应用类应用中,搜索引擎、网络新闻的用户规模较2020年12月分别增长33%、23%;商务交易类应用中,在线旅行预订、网络购物的用户规模较2020年12月分别增长70%、38%;网络娱乐类应用中,网络直播、网络音乐的用户规模较2020年12月均增长3%以上。
—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国互联网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》
5G套餐用户持5G终端,登录5G网络:下行峰值速率500Mbps及以上,最高下载速率能达到1Gbps。如下载1GB高清(约为播放版时长15小时的高清),在5G网络环境权下,最快只需约8秒可下载完。5G业务单用户最高上行速率约为100Mbps。LPWAN(低功耗广域网),也称为LPWA)或LPN,是一种用于物联网(例如,以电池为电源的传感器)的类型,这是一种能够以低比特率进行远距离通信的无线网络。LPWAN可以同时满足覆盖和续航的要求。以最小的功耗提供最长的距离覆盖是LPWAN最大的技术优势。3个LPWAN技术的特点
LPWAN技术是近年来国际上一项物联网接入的革命性技术。远距离、低功耗、低运维是LPWAN技术最大的特点。与现有的WiFi、蓝牙、ZigBee等技术相比,LPWAN真正实现了广阔的发展,并且能够实现物联网的低成本完全覆盖。
1广域覆盖
LPWAN技术使物联网设备之间的通信距离达到3-20公里。低功耗LPWAN技术的运用,让数据可以在智能城市中进行长距离传输。
2低功耗
使用LPWAN的主要优势之一是低功耗。有了LPWAN,当不使用物联网设备时,设备会自动进入休眠模式。并且物联网设备处于休眠模式时耗电非常少,所以这一优势有助于节省电力。低功耗和低使用率又引起连锁反应,使用LPWAN的这些物联网设备的电池寿命预计为5到10年。
3降低成本
LPWAN技术的运用大大降低了物联网设备的相关成本。低功耗的特点让物联网设备可以使用电池成本降低,物联网设备的成本也相应减少。除此之外,设备的维护成本也得到的了大幅降低。此外,通过LPWAN传输数据的网关数量将相应减少,从而进一步降低基础设施成本。
LPWAN在智慧城市上的应用
3种LPWAN的主流技术
LPWAN技术是一种无线通信解决方案,它可以解决许多以前无法解决的需求,但目前的LPWAN市场上已经出现了各种类型的技术。目前市场上主要的LPWAN技术包括NB-IoT、eMTC、LORA。
NB-IoT是物联网领域的一项新兴技术,支持广域网中低功耗设备的蜂窝数据连接。它也称为低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持设备有效连接,待机时间长,对网络连接要求高。据称,NB-IoT设备的电池续航时间可以提高到至少10年。
eMTC作为物联网的一种应用场景。它具有超可靠和低延迟的特点。eMTC主要应用在设备之间的通信需求上。
Lora是一项专有技术, Semtech为其提供芯片。Lora技术改变了以往在传输距离和功耗之间的折衷,为用户提供了一个简单的系统,可以实现远距离、长续航、大容量,进而扩展传感器网络。
目前,与NB-IoT相比,LORA 无线模块 是目前最成熟、最稳定的窄带物联网通信技术。它的免费网络专用网络远远优于运营商持续不断收费的NB网络,而且LoRa不需要终生付费。然而,LORA在物联网通信发展中的应用难度大、长期性强、准入门槛高。运营商将采用NB-IoT和eMTC,而Lora将专注于企业级应用。
3种LPWAN技术应用场景
LPWAN技术能够在智慧城市的建设中起到举足轻重的作用。例如,智能路灯、湿度传感器、智能电表和智能停车场不需要很高的数据速率,但需要非常广泛的覆盖。特别是在停车管理、智能冷链、智能抄表等方面。
LPWAN的应用
LPWAN技术在智能抄表中的应用
在智能抄表解决应用中,水、电、气、热等抄表终端通过LoRaWAN通信模块将数据上传到本地LoRaWAN基站,该模块可以控制一个LoRaWAN基站的数千个终端,然后通过蜂窝骨干网,将数据上传到服务器。
LPWAN技术在智能冷链中的应用
在智能冷链解决方案中,温湿度信息由具有LORA传输模块的各个采集器采集,然后上传到LORA网关,蜂窝网络和互联网上传到云平台,客户可以在后台实时监控状态。
LPWAN技术在智能路灯中的应用
在智能路灯解决方案中,LoRaWAN解决方案的架构类似于抄表。需要通过基站采集各个节点的数据,然后通过后台管理系统上传到云端,实现路灯故障报警、安全监控、紧急呼叫等功能。
中新经纬3月21日电 工信部网站21日发布2022年1—2月份通信业经济运行情况。1—2月份,电信业务收入累计完成2586亿元,同比增长9%,增速同比提升32个百分点。 截至2月份末,5G移动电话用户达384亿户,比上年末净增2905万户。
工信部称,1—2月份通信业整体运行向好。电信业务收入增速提升,电信业务总量保持较快增长;5G网络建设和应用加快推进,基站总数和用户规模不断扩大;千兆光网建设有序推进,端口数和用户发展加快;蜂窝物联网用户增势突出,新兴业务拉动作用不断显现。
总体运行情况
电信业务收入增速提升,电信业务总量保持增长。1—2月份,电信业务收入累计完成2586亿元,同比增长9%,增速同比提升32个百分点。按照上年不变价计算的电信业务总量同比增长234%。
固定互联网宽带业务收入平稳增长。1—2月份,三家基础电信企业完成互联网宽带业务收入为387亿元,同比增长85%,在电信业务收入中占比为15%,占比与上年同期持平,拉动电信业务收入增长13个百分点。
移动数据流量业务收入低速增长。1—2月份,三家基础电信企业完成移动数据流量业务收入1072亿元,同比增长15%,在电信业务收入中占比为415%,拉动电信业务收入增长07个百分点。
新兴业务收入增速突出。三家基础电信企业积极发展IPTV、互联网数据中心、大数据、云计算、物联网等新兴业务,1—2月份共完成新兴业务收入508亿元,同比增长341%,在电信业务收入中占比为196%,拉动电信业务收入增长55个百分点。其中云计算和大数据收入同比增速分别达1246%和58%,数据中心业务收入同比增长206%,物联网业务收入同比增长219%。
语音业务收入持续回落。1—2月份,三家基础电信企业完成固定语音和移动语音业务收入329亿元和176亿元,同比分别下降135%和55%,在电信业务收入中总占比81%,占比同比下降14个百分点。
电信用户发展情况
固定宽带接入用户规模稳步增加,千兆用户数快速扩大。截至2月份末,三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数达545亿户,比上年末净增930万户。其中,100Mbps及以上接入速率的固定互联网宽带接入用户达508亿户,占总用户数的932%,占比较上年末提高02个百分点;1000Mbps及以上接入速率的固定互联网宽带接入用户达4088万户,比上年末净增632万户。
移动电话用户规模稳中有增,5G用户占比持续提升。截至2月份末,三家基础电信企业的移动电话用户总数达1651亿户,比上年末净增778万户。其中, 5G移动电话用户达384亿户,比上年末净增2905万户,占移动电话用户总数的233%。
蜂窝物联网用户增长较快,IPTV用户稳步增加。截至2月份末,三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户1464亿户,比上年末净增6449万户。IPTV(网络电视)总用户数达357亿户,比上年末净增824万户。
电信业务使用情况
移动互联网流量增速高位回落,2月DOU值有所下行。1—2月份,移动互联网累计流量达373亿GB,同比增长207%,增速同比回落111个百分点。截至2月份末,移动互联网用户数达1422亿户,比上年末净增625万户。2月当月户均移动互联网接入流量(DOU)达到1222GB/户·月,同比增长127%,比上年底低25GB/户·月。
移动电话通话量低速增长,移动短信业务量收趋于同步。1—2月份,移动电话去话通话时长完成3476亿分钟,同比增长18%;固定电话主叫通话时长完成121亿分钟,同比下降128%。1—2月份,全国移动短信业务量同比增长18%;移动短信业务收入同比增长15%。
通信能力情况
固定宽带网络加快建设。截至2月份末,全国互联网宽带接入端口数量达1026亿个,比上年末净增856万个。其中,光纤接入(FTTH/O)端口达到973亿个,比上年末净增1260万个,占比由上年末的943%提升到948%。截至2月份末,具备千兆网络服务能力的10G PON端口数达841万个,比上年末净增549万个。
5G基站建设稳步推进。截至2月份末,5G基站总数达1506万个,占移动基站总数的15%。其中,1—2月份新建5G基站81万个。
地区发展情况
东部地区5G建设和应用领先。截至2月份末,东、中、西部和东北地区5G基站分别达到719万、324万、366万、97万个,占本地区移动电话基站总数的比重分别为166%、148%、129%、142%,东部地区占比领先。5G移动电话用户分别达17270万、8925万、9696万、2499万户,占本地区移动电话用户总数的比重分别为241%、233%、223%、213%,东部地区占比领先。
中部地区百兆及以上接入用户渗透率小幅领先。截至2月份末,东、中、西和东北地区100Mbps及以上固定宽带接入用户渗透率分别为929%、942%、928%和934%,中部地区占比领先全国。1000Mbps及以上接入速率的宽带接入用户分别达2231万、776万、1025万、559万户。(中新经纬APP)
正确的是:必须适应强电磁干扰环境,采用自适应跳频、确定性通信资源调度,无线路由,采用低开销高精度时间同步,网络分层数据加密,异常监视与报警以及设备入网鉴权。
就国内目前的主要市场环境来看,其主要用的是wifi mesh(例如strix的mesh设备)和cofdm mesh(例如winet无线智能宽带网络),前者利用的是wifi技术速率可达几百兆,频率主要用24G和58G,使用全向天线距离大概3-5公里。
物联网
是新一代信息技术的重要组成部分,IT行业又叫:泛互联,意指物物相连,万物万联。由此,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。
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