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物联网技术框架详解

导读: “CASAGRAS”是欧盟所支持的项目计划,主要在支持与协调全球RFID相关活动与标准化。参与此计划的专家除来自欧洲外,还有来自中国、日本、韩国以及美国等。由于该份文件已经考虑到国际面向有关法规、标准与其它落实物联网的条件以及RFID...

  引言:“CASAGRAS”是欧盟所支持的项目计划,主要在支持与协调全球RFID相关活动与标准化。参与此计划的专家除来自欧洲外,还有来自中国、日本、韩国以及美国等。由于该份文件已经考虑到国际面向有关法规、标准与其它落实物联网的条件以及RFID在其中的角色,所以可做为各国发展物联网技术应用之参考。

  前言

  日前笔者已对物联网(IoT)的概念及其发展有所陈述,但对于其所涉及的技术说明则甚为不足,认为有必要进一步补上这方面的资料。然而个人知识有限,手上的数据亦多片段不全,于是乎搜寻相关国际标准发展单位之数据库,希望更有系统的了解物联网技术,同时也能与读者分享。

  CASAGRAS是欧盟所支持的项目计划,主要在支持与协调全球RFID相关活动与标准化,其全称为“Coordination And Support Action for Global RFID-related Activities and Standardization”。参与此计划的专家除来自欧洲外,还有来自中国、日本、南韩以及美国,其最终的报告“RFID and the inclusive models for the internet of things”于2009年9月发布。由于该份文件已经考虑到国际面向有关法规、标准与其它落实物联网的条件以及RFID在其中的角色,所以除了帮助欧洲委员会发展物联网策略与实施路径;事实上,该份报告也可做为各国发展物联网技术应用之参考。

  以下仅摘译技术框架部份,做为物联网技术认知的起头。若读者自己想实时阅读全貌,可以“CASAGRAS”在网站搜寻,即可取得完整报告。

  IoT技术框架概述

  对IoT的概念以及它与物理世界的接口技术或方法进行了解之后,计划目标已经过修订而不只紧抱RFID技术,也接受其它识别(Identification)、位置(Location)、通讯与数据撷取技术。

  有以下三种硬件技术以及关联分层,可作为落实物联网的基础:

  识别与数据撷取技术组成物理接口层;

  固定的、移动的、无线的以及有线的通讯传输技术,以关联接口支持数据与语音传输;

  网络技术(与通讯传输技术组合)促进以应用与服务为目的所支撑的对象群集。

  此外,有软件、中间软件构件以及关联通讯协议(协议提供连结与驱动硬件的方法),再加上服务查找支持,这就构成一个完整的操作系统或体系。CASAGRAS框架已被相关的欧洲组织引用到欧盟政策文件中,如“European Policy Outlook RFID”文件,建议须植入“处理能力”(Processing Capability),作为说明物联网模式中有用的关键因素。

  CASAGRAS三个模式:

  仅读取RFID数据载体模式;

  以RFID为基础的附加对象,连结数据模式(很显然地,有读写功能以及附加数据携行能力);

  以RFID和其它前沿技术(Edge Technology,注1)为基础的加值的对象,连结数据模式,明显地,包括感知数据撷取、延伸数据携行能力以及其它属性,如地点或定位能力。

  大部分物联网的基础模式都具有数据载体,其本质上是携行唯一识别码的被动式RFID卷标,每一个卷标经由无线频道会有被询问与响应能力。但这种卷标本身无处理数据能力,卷标之间也没有通讯设施。

  应用程序使用这些数据载体,系依赖“识别码”做为寻址方式,以便在远程储存附着于该品项的信息。标签被读取器、询问器(Interrogator)或网关(Gateway)装置以无线方式与卷标通讯方式质问;更进一步则与支持应用的信息管理系统沟通传输数据(本报告中使用“询问器”这个字来统称读取器、基地台或网关器)。询问器也许是固定式或移动式的装置,询问器装置与主机之间的通讯连结可能是有线或无线方式,根据装置型态,需要不同的接口与通信协议。询问器也许能执行一些特定的处理功能,以及具有与其它询问器或网关装置沟通与连网的能力。必须知道,主动式RFID装置可执行两种功能,一是应答式卷标功能;在另外的环境里,询问器的功能则是收集或整理范围内其它RFID装置传来的数据,这种能力适当地展开,便能大大强化IoT的实现。

  主机系统控制应用程序的需要,利用品项编码方案促动特定品项的支持功能,并驱动以及传输适当响应,包括导致一些实体驱动的部份。主机系统一再的经由有线或无线传输信道以及网络连结,根据应用程序要求进一步的通讯,系统联网能力也许包括因特网与全球信息网。

 

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