包郵制造物聯(lián)技術(shù)基礎(chǔ)(第二版)

作者：廖文和，郭宇，楊文安

出版社：科學(xué)出版社出版時間：2022-10-01

開本：其他頁數(shù)： 228

本類榜單：計算機(jī)/網(wǎng)絡(luò)銷量榜

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制造物聯(lián)技術(shù)基礎(chǔ)(第二版) 版權(quán)信息

ISBN：9787030730558
條形碼：9787030730558 ; 978-7-03-073055-8
裝幀：一般膠版紙
冊數(shù)：暫無
重量：暫無
所屬分類：
計算機(jī)/網(wǎng)絡(luò)
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計算機(jī)教材

制造物聯(lián)技術(shù)基礎(chǔ)(第二版) 內(nèi)容簡介

物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)，是"物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)"，其中制造物聯(lián)技術(shù)是未來制造業(yè)發(fā)展的重要趨勢之一，也是實(shí)現(xiàn)智能制造以及數(shù)字化工廠的關(guān)鍵技術(shù)。本書以國防基礎(chǔ)科研"十三五"重點(diǎn)科研專項(xiàng)項(xiàng)目為依托，結(jié)合航天某院生產(chǎn)的實(shí)際情況，分析了離散制造車間物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用場景，建立了制造物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)，以RFID技術(shù)為主要標(biāo)識技術(shù)，研究了制造物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)

制造物聯(lián)技術(shù)基礎(chǔ)(第二版) 目錄

目錄
**篇制造物聯(lián)技術(shù)概論
第1章制造物聯(lián)技術(shù)理論基礎(chǔ)1
1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念及特點(diǎn)
1.1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念1
1.1.2物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)2
1.2物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
1.3物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)5
1.4物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢7
第2章制造物聯(lián)技術(shù)的內(nèi)酒與發(fā)展現(xiàn)狀9
2.1制造物聯(lián)網(wǎng)的概念及特點(diǎn)9
2.1.1制造物聯(lián)網(wǎng)的概念9
2.1.2制造物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)10
2.2制造業(yè)信息化現(xiàn)狀11
2.3制造物聯(lián)網(wǎng)的需求分析12
2.4制造物聯(lián)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14
2.4.1應(yīng)用研究發(fā)展現(xiàn)狀14
2.4.2理論研究發(fā)展現(xiàn)狀15
第二篇制造物聯(lián)技術(shù)結(jié)構(gòu)體系
第3章離散制造業(yè)與制造物聯(lián)技術(shù)17
3.1離散制造業(yè)的特點(diǎn)17
3.2離散制造業(yè)的生產(chǎn)模式18
3.3制造業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合的必要性21
3.3.1生產(chǎn)現(xiàn)場對物聯(lián)網(wǎng)的需求分析23
3.3.2生產(chǎn)管理對物聯(lián)網(wǎng)的需求分析24
第4章制造物聯(lián)技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)26
4.1制造物聯(lián)的生產(chǎn)目的26
4.2制造物聯(lián)的體系結(jié)構(gòu)27
4.3制造物聯(lián)的功能框架31
4.4制造物聯(lián)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)33
4.5制造物聯(lián)的數(shù)據(jù)管理34
4.5.1制造物聯(lián)的數(shù)據(jù)運(yùn)行模式34
4.5.2制造物聯(lián)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)建模35
第5章制造物聯(lián)技術(shù)體系總覽38
5.1制造車間物聯(lián)組網(wǎng)技術(shù)38
5.2車間實(shí)時信息采集技術(shù)39
5.3現(xiàn)場物料定位技術(shù)41
5.4現(xiàn)場實(shí)時數(shù)據(jù)分析與管理方法42
5.5現(xiàn)場制造數(shù)據(jù)管理平臺44
5.6移動式智能數(shù)據(jù)終端開發(fā)技術(shù)45
5.7基于緊密集成模式的應(yīng)用集成接口技術(shù)46
第三篇制造物聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)
第6章基于RFID的電子標(biāo)識技術(shù)48
6.1制造行業(yè)常用的自動識別技術(shù)48
6.2RFID的基本原理及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)49
6.2.1RFID的工作原理與系統(tǒng)組成49
6.2.2RFID編碼與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)50
6.3RFID應(yīng)用過程中的常見問題51
6.3.1保密與安全問題51
6.3.2金屬對RFID性能的影響53
6.3.3其他問題分析53
6.4RFID在制造業(yè)中的應(yīng)用實(shí)施53
第7章制造物聯(lián)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)
7.1制造物聯(lián)網(wǎng)編碼概述55
7.2制造物聯(lián)網(wǎng)編碼規(guī)則56
第8章面向離散制造業(yè)的中間件技術(shù)58
8.1RFID中間件概述H59
8.1.1RFID中間件的是義與目標(biāo)59
8.1.2RFID中間件的發(fā)展現(xiàn)狀60
8.2面向離散制造業(yè)的RFID中間件的結(jié)構(gòu)63
8.2.1面向離散制造業(yè)的RFID中間件的系統(tǒng)框架63
8.2.2面向離散制造業(yè)的RFID中間件的功能模塊65
8.3中間件硬件集成技術(shù)68
8.3.1RFID硬件設(shè)備集成體系68
8.3.2RFID設(shè)備接入與監(jiān)控技術(shù)70
8.4制造業(yè)RFID中間件與企業(yè)系統(tǒng)的集成技術(shù)71
第9章面向制造業(yè)的無線傳感網(wǎng)技術(shù)73
9.1無線傳感網(wǎng)技術(shù)概述73
9.1.1WSN的基本概念74
9.1.2WSN的研究現(xiàn)狀74
9.1.3WSN的結(jié)構(gòu)75
9.1.4WSN的關(guān)鍵技術(shù)78
9.2WSN在制造業(yè)中的應(yīng)用分析82
9.2.1制造企業(yè)對WSN的需求分析82
9.2.2WSN應(yīng)用于車間生產(chǎn)現(xiàn)場的優(yōu)勢84
9.2.3WSN在制造業(yè)中的應(yīng)用框架84
9.2.4WSN應(yīng)用技術(shù)載體的選擇87
第10章實(shí)時定位技術(shù)90
10.1實(shí)時定位技術(shù)概述90
10.1.1實(shí)時定位系統(tǒng)的定義90
10.1.2實(shí)時定位系統(tǒng)的特點(diǎn)91
10.1.3實(shí)時定位技術(shù)的研究現(xiàn)狀92
10.1.4實(shí)時定位技術(shù)的應(yīng)周現(xiàn)狀95
10.2實(shí)時定位技術(shù)常用的定位方法97
10.2.1參數(shù)化定位方法97
10.2.2非參數(shù)化定位方法100
10.2.3實(shí)時定位準(zhǔn)確度評估標(biāo)準(zhǔn)104
10.3制造業(yè)與實(shí)時定位技術(shù)105
10.3.1離散制造車間實(shí)時是位系統(tǒng)需求分析105
10.3.2離散制造車間應(yīng)用實(shí)時定位系統(tǒng)的意義107
10.3.3離散制造車間應(yīng)用實(shí)時定位系統(tǒng)的難點(diǎn)分析108
第刊章數(shù)字孿生章間數(shù)據(jù)集成技術(shù)109
11.1數(shù)字孿生幸間數(shù)據(jù)集成體系109
11.1.1數(shù)字孿生車間概述109
11.1.2數(shù)字孿生車間數(shù)據(jù)集成需求分析111
11.1.3數(shù)字孿生牢間數(shù)據(jù)集成框架113
11.2基于物理數(shù)據(jù)的數(shù)字孿生車間信息融合技術(shù)116
11.2.1數(shù)字孿生車間物理信息融合結(jié)構(gòu)117
11.2.2實(shí)時采集數(shù)據(jù)冗余處理119
11.2.3生產(chǎn)要素單元級融合123
11.2.4生產(chǎn)要素特征級融合128
第12章離散制造車間生產(chǎn)瓶頸識別和預(yù)測方法131
12.1離散制造車間生產(chǎn)瓶頸識別方法131
12.1.1基于實(shí)時定位的離散制造車間生產(chǎn)瓶頸定義131
12.1.2基于實(shí)時定位的離散制造車間生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)學(xué)模型135
12.1.3原始數(shù)據(jù)預(yù)處理136
12.1.4基于DNN的離散制造車間生產(chǎn)瓶頸識別方法137
12.2離散制造過程生產(chǎn)瓶頸預(yù)測方法138
12.2.1離散制造過程生產(chǎn)瓶頸預(yù)測原理138
12.2.2基于長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的離散制造過程生產(chǎn)瓶頸預(yù)測方法140
第13章基于實(shí)時定位技術(shù)的動態(tài)調(diào)度143
13.1動態(tài)調(diào)度技術(shù)概述143
13.2基于RFID的動態(tài)調(diào)度方案145
13.2.1基于*小化成本的動態(tài)調(diào)度優(yōu)化145
13.2.2基于遺傳算法的隨機(jī)生產(chǎn)物料需求動態(tài)調(diào)度146
13.2.3k階混流車間實(shí)時先進(jìn)的生產(chǎn)計劃與調(diào)度148
13.2.4基于蟻群算法的*小化工位輔助費(fèi)用的動態(tài)調(diào)度150
13.3基于RFID的*小時間成本的動態(tài)調(diào)度算法151
13.3.1基于RFID的實(shí)時離散制造環(huán)境151
13.3.2基于RFID的離散制造動態(tài)調(diào)度模型153
13.3.3基于RFID的離散制造過程動態(tài)調(diào)度規(guī)則154
第14章制造物聯(lián)安全技術(shù)159
14.1制造業(yè)的安全要求159
14.2物聯(lián)網(wǎng)安全特征與面臨的安全威脅160
14.3安全密鑰管理機(jī)制163
14.4密碼算法原理164
14.4.1DES算法原理164
14.4.23DES算法原理165
14.4.3AES算法原理166
14.4.4IDEA算法原理169
14.4.5RC2算法原理171
14.4.6認(rèn)證與訪問控制173
14.5入侵檢測與容侵容錯技術(shù)173
第四篇制造物聯(lián)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例
第15章RFID實(shí)時定位系統(tǒng)175
15.1離散制造車間RFID實(shí)時定位方法175
15.1.1定位對象分析175
15.1.2RFID設(shè)備部署與車間規(guī)劃176
15.1.3初始定位原理177
15.1.4定位方法178
15.2離散制造車間實(shí)時定位系統(tǒng)178
15.2.1離散制造車間實(shí)時定位系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境178
15.2.2離散制造車間實(shí)時定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)180
第16章基于RFID的離散制造過程智能感知系統(tǒng)183
16.1離散制造軍間主維RFID優(yōu)化布局技術(shù)183
16.1.1離散制造車間生產(chǎn)現(xiàn)場RFID部署分析183
16.1.2離散制造車問RFID部署優(yōu)化模型184
16.1.3面向離散制造車間三維RFID部署的改進(jìn)MOPSO算法187
16.2離散制造過程智能感知系統(tǒng)搭建192
16.2.1系統(tǒng)設(shè)計192
16.2.2離散制造過程智能感知系統(tǒng)RFID部署194
16.2.3功能服務(wù)實(shí)現(xiàn)196
第17章大數(shù)據(jù)驅(qū)動的制造草間訂單剩余完工時間預(yù)測系統(tǒng)201
17.1基于DBN-DNN的訂單剩余完工時間預(yù)測201
17.1.1訂單剩余完工時間預(yù)測模型設(shè)計201
17.1.2基于DBN-DNN的訂單剩余完工時間預(yù)測模型202
17.2大數(shù)據(jù)驅(qū)動的訂單剩余完工時間預(yù)測系統(tǒng)搭建206
17.2.1系統(tǒng)設(shè)計206
17.2.2系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)208
17.2.3應(yīng)用驗(yàn)證分析212
參考文獻(xiàn)214

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制造物聯(lián)技術(shù)基礎(chǔ)(第二版) 節(jié)選

**篇制造物聯(lián)技術(shù)概論第1章制造物聯(lián)技術(shù)理論基礎(chǔ) 互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展使世界各地的人們能夠打破時間和空間的限制進(jìn)行自由的交流，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)顧名思義是將物與物之間進(jìn)行有效聯(lián)系的技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things， IoT)是一個基于傳感網(wǎng)絡(luò)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)有著本質(zhì)的區(qū)別，互聯(lián)網(wǎng)是連接虛擬世界的網(wǎng)絡(luò)，而物聯(lián)網(wǎng)是連接物理的、真實(shí)世界的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是利用無所不在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，整合傳感技術(shù)和射頻識別(Radio Frequency Identification， RFID)技術(shù)而建立起來的物理對象之間的互聯(lián)網(wǎng)，是繼計算機(jī)、互聯(lián) 網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，是一個全新的技術(shù)領(lǐng)域。 2013年4月，“工業(yè)4.0”項(xiàng)目在德國漢諾威工業(yè)博覽會上被正式推出，這一項(xiàng)目旨在支持工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，以此引發(fā)第四次工業(yè)革命。物聯(lián)網(wǎng)正是這一革命性項(xiàng)目中必需的應(yīng)用技術(shù)。本章主要對物聯(lián)網(wǎng)的概念、特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)做簡要概述，并指出其未來的發(fā)展趨勢。 1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念及特點(diǎn) 1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念隨著各種傳感器技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。1995年在《未來之路》一書中提及物-物互聯(lián)。1998年麻省理工學(xué)院(MIT)提出了當(dāng)時稱作電子產(chǎn)品代碼 (Electronic Product Code， EPC)系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)想。1999年，在物品編碼技術(shù)的基礎(chǔ)上，麻省理工學(xué)院的自動識別實(shí)驗(yàn)室首先提出了物聯(lián)網(wǎng)這一概念。2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》，其在報告中稱以物聯(lián)網(wǎng)為核心技術(shù)的通信時代就要來臨。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID技術(shù)、傳感技術(shù)、無線通信技術(shù)等構(gòu)建一個涵蓋世界萬物的網(wǎng)絡(luò)。在這個網(wǎng)絡(luò)中，物體能夠相互傳遞信息而無須人工干預(yù)。物聯(lián)網(wǎng)讓世界上每一個物理對象在網(wǎng)絡(luò)中相互連接’描繪出一個互聯(lián)網(wǎng)延伸到現(xiàn)實(shí)世界、囊括所有物品的愿景。從技術(shù)層面上講，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是通過射頻識別(RFID)、傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等前端的信息釆集系統(tǒng)，釆集各種需要的數(shù)據(jù)信息，再通過互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將數(shù)據(jù) 傳輸?shù)皆朴嬎阒行倪M(jìn)行處理，*后根據(jù)分析處理的*終結(jié)果對前端進(jìn)行智能化的控制。從應(yīng) 用層面上講，物聯(lián)網(wǎng)是指世界上所有的物體都連接到一個網(wǎng)絡(luò)中，形成“物聯(lián)網(wǎng)”，然后“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)人類社會與管理系統(tǒng)的整合，更加精細(xì)和生動地管理生產(chǎn)和生活。物聯(lián)網(wǎng)就是“物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：**，物聯(lián)網(wǎng)仍然以互聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ)和支撐，可以說物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)之上延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)。第二，物聯(lián)網(wǎng)將聯(lián) 系的范圍擴(kuò)展到了物與物之間，在很大程度上擴(kuò)展了互聯(lián)網(wǎng)之間的聯(lián)系。在物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)中存在大量的傳感器以及監(jiān)控設(shè)備等，通過這些設(shè)備進(jìn)行信息的收集，將收集的信息通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn) 行傳輸，同時對各種設(shè)備、物體進(jìn)行智能化的控制。物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為一個全球關(guān)注的詞語，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)技術(shù)涉及信息技術(shù)的各個方面，所以稱物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是信息技術(shù)的第三次革命性創(chuàng)新。在工業(yè)領(lǐng)域，部分生產(chǎn)制造龍頭企業(yè)憑借自己的數(shù)據(jù)積累和技術(shù)沉淀，開發(fā)了自己的物聯(lián)網(wǎng)管控平臺。例如，2013年美國通用電氣公司發(fā)布的Predix平臺、2016年德國西門子公司發(fā)布的MindSphere平臺，一直以來被認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)管控平臺的標(biāo)桿，同時國外新興的物聯(lián)網(wǎng) 管控平臺還有Microsoft公司的Azure IoT平臺和IBM公司的Watson IoT平臺等。國內(nèi)的物聯(lián) 網(wǎng)管控平臺有三一重工股份有限公司的根云、海爾集團(tuán)公司的COSMOplat、中國航天科工集團(tuán)有限公司的INDICS，百度在線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(北京)有限公司、騰訊科技(深圳)有限公司、北京京東世紀(jì)貿(mào)易有限公司也都開發(fā)了相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)管控平臺。以物聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)是智能制造的基礎(chǔ)與核心，快速推動著制造業(yè)新一輪產(chǎn)業(yè)革命的來臨與發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸與擴(kuò)展的一種“物物相連”的網(wǎng)絡(luò)，可通過二維碼識讀器、射頻識別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議將所有物品與互聯(lián)網(wǎng)連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，其具有的全面感知、可靠傳送以及智能處理的特性與能力可有效滿足當(dāng)前離散制造業(yè)釆集實(shí)時化、生產(chǎn)透明化、控制精準(zhǔn)化、管理精細(xì)化的需求，在技術(shù)探索和應(yīng)用實(shí)施方面得到了國內(nèi)外制造企業(yè)和相關(guān)學(xué)者的高度重視與深入研究。 1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn) 物聯(lián)網(wǎng)源于對物品識別的需求，但在當(dāng)前技術(shù)背景下，物聯(lián)網(wǎng)所能夠或者應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能目標(biāo)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了簡單的物品識別，需要從系統(tǒng)的角度去研究和思考其與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比具有的特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)由諸多異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和多樣化的終端設(shè)備組成，這種異構(gòu)的特點(diǎn)決定了物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的諸多不同之處。 **，物聯(lián)網(wǎng)是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。全面感知就是對物的生存狀態(tài)和環(huán)境信息的實(shí)時感知，包括近距離感知(通過傳感器感知物理量)、遠(yuǎn)距離感知(通過網(wǎng)絡(luò)傳遞感知信息) 和雙向感知。在物聯(lián)網(wǎng)中，存在大量不同類型以及功能的傳感器，每個傳感器都是一個信息源，這些傳感器為物聯(lián)網(wǎng)提供大量的信息。由于傳感器功能的差異，不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。另外，傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實(shí)時性，需要按一定的頻率周期性釆集環(huán)境信息，不斷更新數(shù)據(jù)。第二，物聯(lián)網(wǎng)是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。可靠傳送就是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，隨時隨地進(jìn)行可靠的信息交互、信息反饋、自動化控制和智能自治管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要基礎(chǔ) 和核心依舊是互聯(lián)網(wǎng)，通過各種有線和無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合，將物體的信息實(shí)時準(zhǔn)確地傳遞出去。物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時采集的信息需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，由于其數(shù)量極其龐大，形成了海量信息。這些設(shè)備搜集的大量信息需要由互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸，在傳輸過程中，為了保障數(shù) 據(jù)的正確性和及時性，必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。第三，物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠?qū)ξ矬w 實(shí)施智能控制。智能處理利用云計算技術(shù)，對感知數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析處理，評估物體的生存狀態(tài)和環(huán)境改變，對物體實(shí)施相應(yīng)的控制策略，并對控制效果進(jìn)行評估。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合，利用云計算、模式識別等各種智能技術(shù)，使自動化的智能控制技術(shù)深入各個領(lǐng)域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同用戶的不同需求，發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)首先要解決的是不同網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備之間的協(xié)同能力和協(xié)同效率問題，這是決定物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的實(shí)用性和效率的*基本因素，也是其與傳統(tǒng)單一網(wǎng)絡(luò)*大的不同。對于具有一定智能特點(diǎn)的信息系統(tǒng)，其知識來源之一往往是用戶的基本信息。用戶的基本信息涉及的內(nèi)容很廣，從用戶的性別、年齡、職業(yè)，到用戶接受服務(wù)時所處的服務(wù)環(huán)境(情境)，再到用戶的歷史服務(wù)記錄，這些都是進(jìn)行有效的服務(wù)發(fā)現(xiàn)和挖掘的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。而物聯(lián)網(wǎng)這種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的集合，完全可以從諸多不同的角度獲取上述數(shù)據(jù)。以智能樓宇為例，一個完善的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)完全可以通過全球定位系統(tǒng)確定用戶所在大樓的地理位置，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取用戶所處的位置(如樓內(nèi)設(shè)施位置)，甚至使用無線射頻技術(shù)獲得用戶在樓內(nèi)活動的路徑信息。以此為基本信息，結(jié)合以往對該用戶的服務(wù)記錄，可以更精確地確定此次服務(wù)的內(nèi)容，如消息推送的內(nèi)容。同時，物聯(lián)網(wǎng)由于具有異構(gòu)的特點(diǎn)，無法使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)來衡量其物理性能。因此，有必要研究適用于物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量評估方法，來評估物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過程中的性能表現(xiàn)。對其性能的量化評估，可以實(shí)現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的反饋調(diào)節(jié)，提升其服務(wù)效率和整體性能，還可以結(jié)合傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的物理性能，有效尋找特定物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在性能方面的瓶頸因素。在安全方面，物聯(lián)網(wǎng)也面臨著比傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。對于諸多異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)信息安全問題，整個物聯(lián)網(wǎng)都會面臨安全威脅。在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同過程中，更是增加了潛在的信息安全風(fēng)險。 1.2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu) 目前，物聯(lián)網(wǎng)還沒有一個被廣泛認(rèn)同的體系結(jié)構(gòu)，但是，我們可以根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)釆集、傳輸、處理的過程將其劃分為三層結(jié)構(gòu)，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，具體體系結(jié)構(gòu)如圖l.i 所示。圖1.1 物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu) 物聯(lián)網(wǎng)中由于要實(shí)現(xiàn)物與物和人與物的通信，感知層是必需的。感知層在物聯(lián)網(wǎng)中屬于信息收集的主要部分，主要用于對物理世界中的各類物理量、標(biāo)識、音頻、視頻等數(shù)據(jù)進(jìn)行釆集與感知。感知層主要由各種型號以及功能不同的傳感器、RFID讀寫器、二維碼識讀器等組成，這些傳感器相當(dāng)于人體的感覺器官，負(fù)責(zé)感知外界的信息，對各種信息進(jìn)行分析識別，收集有用信息，為后續(xù)工作的開展奠定基礎(chǔ)。感知層的關(guān)鍵技術(shù)包括傳感器、RFID、全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)、自組織網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、短距離無線通信等。感知層必須解決低功耗、低成本和小型化的問題，并且向更高靈敏度、更全面感知能力的方向發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層主要進(jìn)行信息的傳送。網(wǎng)絡(luò)層主要依靠傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)，同時結(jié)合廣電網(wǎng)、通信網(wǎng)等，在**時間將各種傳感器收集的信息進(jìn)行傳輸，并有云計算平臺對傳輸過來的信息進(jìn)行分析和計算，從而做出相應(yīng)的判斷。網(wǎng)絡(luò)層主要用于實(shí)現(xiàn)更廣泛、更快速的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，從而把感知到的數(shù)據(jù)信息可靠、安全地進(jìn)行傳送。目前能夠用于物聯(lián) 網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要有互聯(lián)網(wǎng)、無線通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)與有線電視網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)中有許多設(shè)備需要接入，因此物聯(lián)網(wǎng)必須是異構(gòu)泛在的。由于物體可能是移動的，因此物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層必須支持移動性接入。應(yīng)用層主要包括應(yīng)用支撐平臺子層和應(yīng)用服務(wù)子層。應(yīng)用支撐平臺子層用于支撐跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享和互通。應(yīng)用服務(wù)子層包括智能交通、智能物流、智能醫(yī)療、智能電力、數(shù)字環(huán)保、數(shù)字林業(yè)等領(lǐng)域。通過各種終端設(shè)備能夠及時獲取物聯(lián)網(wǎng)傳遞的信息。人們可以通過應(yīng)用層的接入終端及時獲取物聯(lián)網(wǎng)中豐富的信息。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，相應(yīng)的控制領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，對于人們生活和生產(chǎn) 作業(yè)的影響也越來越大。物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其關(guān)鍵環(huán)節(jié)可以歸納為全面感知、可靠傳送、智能處理。全面感知是指利用RFID、GPS、攝像頭、傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)手段，隨時隨地對物體進(jìn)行信息釆集和獲取�？煽總魉褪侵竿ㄟ^各種通信網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)隨時隨地進(jìn)行可靠的信息交互和共享。智能處理是指對海量的跨部門、跨行業(yè)、跨地域的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析處理。 1.3 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)涉及的新技術(shù)很多，其中的關(guān)鍵技術(shù)主要有RFID技術(shù)、傳感器與傳感節(jié)點(diǎn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和云計算等。 1. RFID技術(shù) 射頻識別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，它是一種自動識別和跟蹤物體的技術(shù)，依賴于使用RFID標(biāo)簽等設(shè)備存儲和檢索數(shù)據(jù)。RFID技術(shù)由將RFID標(biāo)簽和讀寫器連接到計算機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。一個典型的RFID系統(tǒng)包括三個主要的部件：標(biāo)簽、讀寫器和RFID中間件。標(biāo)簽位于需要被識別的對象上，它是數(shù)據(jù)載體；讀寫器有一個天線，可以發(fā)射無線電波，標(biāo)簽進(jìn) 入讀寫器的感應(yīng)區(qū)域就能通過返回數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)；RFID中間件可以提供通用服務(wù)，負(fù)責(zé)管理 RFID設(shè)備及控制讀寫器和標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)傳輸，同時還有硬件維護(hù)。隨著RFID技術(shù)應(yīng)用的推廣，RFID越來越受到各行各業(yè)的關(guān)注，其中就包括制造業(yè)。RFID技術(shù)具有識別唯一性、可重復(fù)讀寫、防水、耐尚溫等優(yōu)點(diǎn)。

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