【软考高项】新一代信息技术及应用之物联网

信息技术在智能化、系统化、微型化、云端化的基础上不断融合创新，促进了物联网、云计算、大数据、区块链、人工智能、虚拟现实等新一代信息技术的诞生。新一代信息技术与信息资源充分开发利用形成的新模式、新业态等，是信息化发展的主要趋势，也是信息系统集成领域未来的重要业务范畴。

定义

物联网（The Internet of Things）是指通过信息传感设备，按约定的协议将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。

三种互联

主要解决物品与物品（Thing to Thing，T2T）、人与物品（Human to Thing，H2T）、人与人（Human to Human，H2H）之间的互连。

三层架构

感知层、网络层、应用层

感知层

由各种传感器构成，包括温度传感器，二维码标签、RFID标签和读写器，摄像头，GPS等感知终端。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。

网络层

是由各种网络，包括互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成，是整个物联网的中枢，负责传递和处理感知层获取的信息。

应用层

是物联网和用户的接口，它与行业需求结合以实现物联网的智能应用。

产业链

包括传感器和芯片、设备、网络运营及服务、软件与应用开发和系统集成。

应用场景

智能电网、智慧物流、智能家居、智能交通、智慧农业、环境保护、医疗健康、智慧城市、金融服务与保险业、公共安全

关键技术

传感器技术、传感网和应用系统框架

传感器技术

传感器是一种检测装置，它能“感受”到被测量的信息，并将检测到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节，也是物联网获取物理世界信息的基本手段。

RFID

射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）是物联网中使用的一种传感器技术。RFID可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无须识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

RFID分类及其典型应用

无源RFID、有源RFID、半有源RFID
无源RFID有效识别距离通常较短，一般用于近距离的接触式识别。典型应用：公交卡、二代身份证、食堂餐卡。
有源RFID通过外接电源供电，主动向射频识别阅读器发送信号。其体积相对较大。但也因此拥有了较长的传输距离与较高的传输速度。典型应用：高速公路电子不停车收费系统。
半有源RFID又叫低频激活触发技术，通常情况下半有源RFID产品处于休眠状态，仅对标签中保持数据的部分进行供电，因此耗电量小，可维持时间较长。典型应用场景：在一个高频信号所能所覆盖的大范围中，在不同位置安置多个低频阅读器用于激活半有源RFID产品。这样既完成了定位，又实现了信息的采集与传递。

传感网

微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS）是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通信接口和电源部件组成的一体化的微型器件系统。

应用系统框架

是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它将使对象实现智能化的控制，涉及5个重要的技术部分：机器、传感器硬件、通信网络、中间件和应用。