物联网新技术

第一篇：物联网新技术

物联网新技术

近物联网已被列入“十二五”发展规划，成为我国战略性新兴产业之一。在“十二五”期间，物联网产业将初步形成从传感器、芯片、软件、终端、整机、网络到业务应用的完整产业链，并培育一批具有国际竞争力的产业领军企业。据悉，到2020年之前，全球接入物联网的终端将达到500亿个。在最近聆听的专业讲座《物联网与新技术》使我对物联网有了更多的理解。现将心得报告如下：

几十年来互联网获得了极大的发展，已经成为人类社会和人类生活不可或缺的信息网络系统，互联网下一个发展方向，除了扩大覆盖、提高速度、加大容量、增加无线接入等，向物联网发展也是一个重要的动向，我们可以通过互联网了解世界，在物联网普及以后，我们就可以感知世界上发生的事情。国际电信联盟于 2005 年的一份报告曾描绘“物 联 网”时 代 的 图 景 ：当 司 机出现操作失误时汽车会自动报警 ；公文包会提醒主人忘带了什么东西 ；衣服会“告 诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等，这就是物联网时代，继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。

一、物联网的定义

物联网，英文名称为“The Internet of Things”，简称 IOT。由“物联网”名称可见，物联网就是“物物相连的互 联网”。这里面有两层意思：第一，物联网的核心和基础 仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展的 一种网络；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(RFID)装置、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，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术，实时采集任何需要监控、连接互动的物体或过程，采集器声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网通用的定义是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和 “外在使能 ”(Enabled)的，如贴RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智

能尘埃 ”通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand In-tegration/MAI)、以及基于云计算的SaaS 营运 等 模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Inter-net）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联 动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的 Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万 物”(everyThing)的“ 高效、节能、安全、环保 ”的“ 管、控、营”一体化 TaaS 服务。

二、物联网的发展历史

1999 年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。

2003 年，美国《技 术 评 论 》提出传感网络技术将是 未来改变人们生活的十大技术之首。

2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟发布了《ITU 互联网报 告 2005：物联网》，引用了“物联网”的概念。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特 网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。根据 IT的描述，在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在 信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物 和物与物之间的沟通连接。物联网概念的兴起，很大程 度上得益于国际电信联盟(ITU)2005 年以物联 网为标题的年度互联网报告。然而，ITU的报告对物联网缺乏一个清晰的定义。

2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“ 圆桌会议”，作为仅有的两 名代表之一，IBM 首席执行官彭明盛首次提出“智 慧 地 球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。

三、物联网四大关键技术领域

1.RFID: 电子标签属于智能卡的一类，物联网概念是1998 年 MIT Auto-ID中心主任 Ashton教授提出来的，RFID 技术在物联网中重要起“ 使能”（Enable)作用；

2.传感网 ：借助于各种传感器，探测和集成包括温度、湿度、压力、速度等物质现象的网络，也是温总理“ 感知中国”提法的主要依据之一；

3.M2M：这个词国外用得较多，侧重于末端设备的互联和集控管理，X-Internet，中国

三大通讯营运商在推 M2M 这个理念；

4.两化融合：工业信息化也是物联网产业主要推动力之一，自动化和控制行业是主力，但目前来自这个行业的声音相对较少

四、各个国家物联网战略或计划：

1.美国的“智慧地球”：IBM提出的“智慧地球”概念（建议政府投资新一代的智慧型基础设施）已上升至美国的国家战略。该战略认为 IT 产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁 路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”。

2.欧盟的“物联网行动”：具体而务实，强调 RFID的广泛应用，注重信息安全。2009 年6月，欧盟委员会向欧盟议会、理事会、欧洲经济和社会委员会及地区委员会递交了《欧盟物联网行动计划》（Internet of Things-An action plan for Europe），以确保欧洲在建构物联网的过程中起主导作用。行动计划共包括 14 项内容，主要有管理、隐私及数据保护、“ 芯片沉默” 的权利、潜在危险、关键资源、标准化、研究、公私合作、创新、管理机制、国际对话、环境问题、统计数据和进展监督等一系列工作。

3.日本的“i-Japan 战 略”： 在 u-Japan的基础上，强调电子政务和社会信息服务应用。2004年，日本信息通信产业的主管机关总务省（MIC）提出2006～2010年间IT发展任务--u-Japan 战略。该战略的理念是以人为本，实现所有人与人、物与物、人与物之间的连接，即所谓 4U =ForYou（Ubiquitous,Universal,User-oriented, Unique），希望在2010年将日本建设成一个“ 实现随时、随地、任何物体、任何人（anytime,anywhere,any-thing, anyone）均可连接的泛在网络社会”。

4.韩国的“u-Korea 战略 ”： 继日本提出u-Japan 战略后，韩国也在2006年确立了 u-Korea 战略。u-Korea 旨在建立无所不在的社会（ubiquitous society），也就是在民众的生活环境里，布建智能型网络（如 IPv6、BcN、USN）、最新的技术应用（如 DMB、Telematics、RFID）等先进的信息基础建设，让民众可以随时随地享有科技智慧服务。其最终目的，除运用IT科技为民众创造食衣住行育乐各方面无所不在的便利生活服务，亦希望扶植IT产业发展新兴应用技术，强化产业优势与国家竞争力。

5.中国的“ 感知中国”：2009 年8月上旬温家宝总 理在无锡视察时指出，“要在激烈的国际竞争中，迅 速建立中国的传感信息中心或 ' 感知中国 ' 中心”。

五、物联网的应用

物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

应用案例

一、防入侵系统：

上海浦东国际机场的防入侵系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人 员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。就在不久之前，上海世博会也与无锡传感网中心签下订单，购买防入侵微纳传感网1500 万元产品。

应用案例

二、智能交通系统(ITS)：

以现代信息技术为核心，利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集被认为是 ITS 的关键子系统，是发展 ITS 的基础，成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。

应用案例三：

电力管理江西省电网对分布在全省范围内的2万台配电变压器安装传感装置，对运行状态进行实时监测，实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求管理等高效一体化管理，一年来降低电损 1.2 亿千瓦时。

六、物联网面临的问题

第 一 ：资金和成本问题，实现物联网，首先必须在所有物品种嵌入电子标签等存储体，并需安装众多读取设备和庞大的信息处理系统，而这必然导致大量的资金投入。而物品附属存储体也将导致物品成本的上升，在成本尚未降至能普及的前提下，物联网的发展将受到限制。

第 二，技术标准问题，物联网的发展必然涉及通信的技术标准，而各类层次通信协议标准如何统一则是 一个十分漫长的过程，中国RFID标准已提及多年，但至今仍未有统一说法，这正是限制中国RFID发展的关键因素之一。我们认为物联网的各类技术标准有待中国、日本、美国及欧洲发达国家共同协商，其 发展之路仍很漫长。

第三，产业化问题，物联网的产业化必然需芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合，而在各方利益机制及商业模式尚未成型的背景下，物联网普及仍相当漫长。保存多个时间索引。每个时间索引都对应着本文件内一个历史数据页。同一时间索引页中存放的均为相同 位号数据页的索引, 同位号诸多索引页之间通过某种 机制前后链接在一起形成索引链。并且这个索引链是 跨文件的。如此通过对索引

链的前后查找,就可以定位 到某待查询时间的历史数据所在的页, 然后再通过二 分查找或者顺序查找的方式, 定位到该数据页中那个要查找的历史数据。管理信息文件管理信息文件主要记录正在被实时数据库使用的历史数据文件。其主要目的是快速定位到某时间段对应的历史数据文件。一个实时数据库项目中一般有一个管理信息文件,另外还有很多个历史数据文件。管理信息文件与历史数据文件是一对多的关系, 但并非每一个历史数据文件都在管理信息文件中有记录。

七、物联网在中国

物联网的开展具有规模性、广泛参与性、技术性等特征，需要各行业的参与，并且需要国家政府的主导以及相关法规政策上的扶植，其中政策扶植是催化剂，技术问题则是关键。一方面从中国各级政府的态度和政策来看，物联网可谓集万千宠爱于一身，仍然存在一定政策风险。在2010年两会期间，工信部和商务部等相关部门都表示要加强协调与互动，共同推动物联网的发展，而各地政府也积极规划，加大投资，全面抢滩物联网 业。商务部部长陈德铭表示要物联网和互联网相结合建设现代 流通网络；北京政协委员说物联网可助北京建世界城市；山东提出要借助物联网打造“智慧山东”；上海为领跑物联网业计划 投资8亿元对核心技术进行攻坚；江苏省无锡市正在和工信部 组建国家级物联网研发中心。在全国上下都热情高涨的关注和 投资物联网的同时，如何保证国家的产业政策和立法走在前 面，对蜂拥而至的热情和资金给予适当的引导；如何促使相关 部门和行业尽快协调统一技术标准，形成整合的商业模式和规 模经济，这些都需要各级政府和部门重视。

物联网涉及到诸多行业，具有很大的交叉性，这些行业分属于不同的政府职能部门，在产业化过程中必须加强各主管部 门的协调与互动，制定合理的政策法规，才能有效的保障物联 网产业的顺利发展。曾经中国的汽车业就由于产业政策上的误 差导致外国汽车企业在中国赚了钱，而中国自己的汽车业却没有发展起来。如今政策调整后中国汽车业高速发展，新车型不 断推出，价格也大大降低，2009年中国已成为了世界第一大汽 车生产和消费国。可见制定出适合行业发展的政策对于保证行 业正常发展的重要性，政策先行也将是中国物联网产业规模化 发展的重要保障。在物联网的热潮中，其各个应用层面都会有 大量的新技术出现，可能会采用不同的技术方案。一个行业内如果不同标准各行其是，那将是灾难性的，大蹙产品无法实现 大范围的兼容，从而不能形成规模经济，难于降低研发成本提 升竞争力。例如数字电视地面国家标准由于各方争执不下，虽然最终裁定为融合标准，但目前各标准方都不愿再投入资金技术推进融合技术，造成未来地面数字电视市场将长期延续多种标准相互竞争的格局，不利于该行业的长远发展。由政府的专 门部门来管理和协调从而尽快形成统一的技术标准是发展物 联网产业的首要先决条件。另一方面从物联网相关技术积累和产业来看，中国工业和 技术基础相对薄弱，仍然拥有相当的话语权。物联网产业链可 以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关 键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传 输网络。这些技术涉及的行业比较广泛，其中一些领域由于我 国工业和技术基础相对薄弱仍然存在发展瓶颈。例如RFID高 端芯片等核心领域无法产业化，国内RFID仍以低端产品为主； 传感器高端产品被国外厂商垄断。建立国家级和区域物联网研究中心，掌握具有自主知识产权的核心技术将成为物联网产业 发展的重中之重。清楚地认识到这些差距，我国在2006年《国 家中长期科学与技术发展规划(2006～2020年)》中已经将物联 网的核心——传感网列入重点研究领域，中科院早在1999年 就启动了传感网的技术研究，研发水平处于世界前列。目前，中 国与美国、德国、英国、韩国等国一起成为物联网国际标准制定 的主要国家，作为主导国之一，中国专利拥有量高，在物联网领 域享有国际话语权。这种话语权不仅仅体现在技术领先，更在 于我国是世界上少数能实现产业化的国家之一。我国有较为雄 厚的经济实力支持物联网发展，同时极高的无线通信网络和宽 带覆盖率也为物联网的发展提供了坚实的基础设施，这些优势 使我国在信息技术领域迎头赶上甚至占领产业价值链的高端成为可能。

综合以上两方面，物联网在中国才刚刚起步，政策和技术 因素共同决定了它未来的发展方向。在积极促进物联网发展的 同时，我们需要清楚自身的优势和劣势才能事半功倍。总结

物联网技术是一次新的技术革命，它将使整个社会更加高效、便利和安全。目前国内外都不断把它提升到战略高度给与 极高的重视。关注物联网在中国的发展，希望政府能够合理的 利用政策的导向作用因势利导，在行业标准的制定和政策扶植 上能够发挥积极作用，同时也希望政府、学校和企业等能够加 大在物联网重大专项研究上的投入，争取掌握核心技术，形成 产业核心竞争力。当今全球经济形势低迷的同时，也孕育着未 来的发展机遇，希望中国不仅能够借网联网这个机遇开创新的 产业和新的市场，并能以更加智慧的方式加速发展，摆脱经济 危机的影响。物联网已经逐渐进入到我们的生活，并且对我们的生活产生了一些影响，我们可以感觉到“物联网时代”的脚步离我们越来越近了。

第二篇：传感器：物联网成引擎,新技术催生新机遇

传感器：物联网成引擎 新技术催生新机遇

作为政府从战略层面进行推进的产业，物联网如何从愿景走向现实应用并得到快速发展已成为业界关注的话题。正所谓“万丈高楼平地起”，作为构成物联网的基础单元，传感器在物联网信息采集层面能否如愿以偿完成它的“使命”，成为物联网成败的关键。并且未来 MEMS、MOEMS(微光机电系统)将成为物联网的技术核心，使无线传感网、光网快速加入物联网的应用系统，为其提供更明确的应用方向和更丰富的市场机会，物联网也将成为传感器市场的新引擎。

传感器成基础

物联网的产业供应链包括传感器和芯片供应商、应用设备提供商、网络运营及服务提供商、软件与应用开发商和系统集成商。作为“金字塔”的塔座，传感器将会是整个链条需求总量最大和最基础的环节。“传感器是物联网技术的支撑、应用的支撑和未来泛在网的支撑，传感器感知了物体的信息，RFID赋予它电子编码，传感网到物联网的演变是信息技术发展的阶段表征。”中国电子科技集团第3研究所副所长范茂军对《中国电子报》记者表示，“物联网主要需要图像、化学、位置、温度、压力等几大类传感器。”

作为物联网最主要的技术基础之一，物联网对传感器提出了一些新的要求。京仪集团长城金点定位测控(北京)有限公司董事长胡旭成介绍，在产品方面，对传感器的要求是体积小、成本低、重量轻、功耗低；在技术方面，要求材料科学、机械设计与加工工艺、检测技术、光学技术、电子电路设计、可靠性工程等技术支撑；在传感器指标方面，对测量范围、精确度、分辨率、灵敏度等有严格的要求。

应用是带动物联网发展的“隐形的翅膀”。“传感器、RFID、GPS、视频识别、红外、激光、扫描等技术都可以成为物联网的信息采集技术。物流业是物联网很早就实实在在落地的行业之一，很多物流系统和网络采用了最新的传感器、RFID等高新技术。”中国物流技术学会副理事长王继祥表示，“目前在物流业应用较多的感知手段主要是RFID和GPS技术，今后随着物联网技术的发展，传感器、蓝牙、RFID等多种技术也将逐步集成应用于现代物流领域。”

据了解，全国已有上千家企业从事传感器的研制、生产和应用，其中从事MEMS研制生产的已有50多家。我国已建立了“传感技术国家重点实验室”、“微

米/纳米国家重点实验室”等研究开发基地，MEMS、MOEMS等研究项目列入了国家高新技术发展重点。胡旭成介绍，目前传感器行业正在执行“十一五”计划，MEMS等5项新型传感器已列入研究开发的重点。

标准期待完善

如今得标准者得天下。而物联网的标准体系非常复杂，涉及很多基础标准，如传感器网络技术标准、RFID标准、云计算标准、信息安全标准等以及一些应用标准。

在国际传感器及无线传感网络标准化方面，已出台了包括IEEE1451.5智能传感器接口标准、IEEE802.11无线局域网标准等在内的标准体系。我国在构建传感器标准体系方面也在加快推进，山东标准化研究所副院长钱恒说，在传感器标准方面我国已成立相关标准化组织全国信息技术标准化技术委员会传感器网络标准工作组，相关标准制定工作正稳步开展。目前已制定的传感器国家标准包括传感器图用图形符号、压力传感器性能试验方法、传感器通用术语、传感器命名法及代码等。钱恒介绍，我国已新立6项国家标准，包括总则、术语、通信和信息交互、接口、安全、标识；新立2项行业标准，包括机场传感器网络防入侵系统技术要求、面向大型建筑节能监控的传感器网络系统技术要求。“标准是从技术到产业应用的必由之路。”钱恒表示，“因为物联网就是建立在信息设备和信息数据标准技术之上的高度标准化网络，因而我们应强调基础标准和应用标准的双重标准化。”

新技术将成新动力

由信息采集层和网络层构成的信息感知体系是物联网应用推进的主要领域，而在其中起到关键推动作用的是无线传感器网络(WSN)。作为物联网现阶段发展核心的无线传感器网络，具有成本低、范围大、灵活等特点，市场蓬勃发展。市场调研机构HarborResearch预测，无线传感设备的出货量在2010年将达到2亿个。但同时，无线传感器网络也面临着延长节点工作时间、增加通信距离、小型化、标准化等技术挑战和寻找应用场景等市场挑战。

“无线传感网需要大量的新型传感器，不仅要求具有传统传感器的基本功能外，还必须具有低功耗和无线高传输等特点。”范茂军对《中国电子报》记者表示。

而MOEMS可使传感技术有着更快的转换和传输速率，使得光网可快速加入以光传输为主导的物联网，光网会在未来10年内普遍地加入到物联网中。范茂军强调，在加入的过程中还需要克服几个主要问题：一是光信息的处理技术，二是光信息的快速转换技术，三是微型光信息的快速和反复擦除技术及芯片技术。目前国内外在MOEMS研发方面取得了一些新的进展，表现在光通信中的各种开关实现了光信号的通路转换以及在多种传感器中实现了光作为检测和转换的多种应用。

“微纳米技术是未来微传感器的核心技术之一，而微传感器是物联网中应用最多的一种传感器。如果微纳米等新技术快速融合到传感器技术之中，这不仅将为传感器产品发展带来新材料、新工艺、新技术，还可给传感器在设计方面带来新的突破。”范茂军指出，”这也将成为物联网发展的新动力。”

目前，全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势，新技术的发展将重新定义未来的传感器市场。我国传感器厂商在传统传感器市场已“城门失守”，在MEMS、MOEMS等新技术领域，还需加强修炼，以在新一轮的竞争中能够成功上位。

专家观点

中国电子科技集团第3研究所副所长范茂军

国内传感器厂商占据中低端市场

从发展态势看，国内传感器厂商有三种情况：一是国有企业发展处于平稳增长状态，总体上跟不上国外最新技术发展的步伐，除少数厂家外，总体差距有扩大的趋势。这是因为传感器技术发展快，工艺和制造设备更新快，许多新设备国内厂商无法制造等原因造成的。并且设备的单台价格少则几十万美元，多则数百万美元，绝大多数厂家靠自身积累很难购买新型设备，致使在许多新技术、新工艺方面无法跟上国外企业飞速发展的步伐。二是民营或合资企业的产品占据了中低端市场，传统技术和装备手段可以满足绝大多数产品的制造要求，市场发展状态良好。除个别厂家在个别品种方面将国外生产的芯片拿到国内封装出相关产品、占据市场较大份额外，其他高端产品均是国外厂商在垄断。三是外资企业的产品占据国内高端市场绝大多数的市场份额，并将会在今后很长一段时间内持续把持高端市场，这种势头在短期内不会得到根本转变。

我国传感器业取得的新进展主要表现在：一是在数量方面，通过多年的积累，随着装备的改进，产能在近几年得到了突飞猛进的发展，几乎以每年近一倍的速度在增长；二是在品种方面，除少数品种外，目前国内能够生产多数品种的产品；三是在质量方面，国内厂商开发的多数产品性能能够满足工程需要，产品质量开始接近国外产品水平；四是在新产品方面，由于创新能力不足以及工艺技术和加工手段的差距，我国企业自主开发的新产品少。

面临的问题在于：原创技术少、新型加工手段缺少、工艺装备落后、持续发展的体系没有建立。

京仪集团长城金点定位测控(北京)有限公司董事长胡旭成传感器业面临四大挑战

传感器是构成物联网的基础单元，是物联网的耳目，是物联网获取相关信息的来源。传感器早已渗透到诸如工业生产、环境保护、医学诊断、生物工程等极其之泛的领域。我国传感器市场也呈现出逆势增长的态势。最近几年，中国的传感器销售平均增长达到了39%。中国电子信息产业发展研究院有关部门预测，2010年我国传感器市场销售额将达到632亿元。

在技术方面，我国传感核心技术缺乏，成为行业发展、甚至物联网产业进步的阻碍力量。在企业方面，我国传感器企业规模普遍较小，很难和世界级大型公司竞争。在政策方面，我国行业专业激励政策不明确，企业不易得到辅助。在市场方面，我国传感器业面临中高端依赖进口、低端价格战和同质化竞争的局面。

回顾我国传感器行业50年发展历程

开发新一代的高、精、尖传感器

我国传感器行业已经历了50个春秋，20世纪80年代，改革开放的春风给传感器行业带来了生气与活力；90年代，在党和国家关于“大力加强传感器的开发和在国民经济中普遍应用”的决策指引下，传感器行业进入了新的发展时期。

中国传感器主要发展历程阶段

“八五”以来，在国家的支持下，我国的传感器技术及其产业取得了长足进步。在学术交

流方面，1989年10月由敏感元器件与传感器分会发起主办的“STC〞89首届全国敏感元件与传感器学术会议”已延续至今，每逢活动不但国内学者、企业家云集且有不少其它国家的人士参加。目前，其论值组织机构为：“全国敏感元件与传感器学术团体联合组织委员会”。在原电子工业部的努力及敏感元器件与传感器分会的积极组织下，实施的“双加工程”即：加快力度加快发展，的方针指导下，建立了我国敏感元器件与传感器生产基地。

“安徽基地”，主要是建立力、光敏规模经济。

“陕西基地”，主要是建立电压敏、热敏、汽车电子规模经济。

“黑龙江基地”主要建立气、湿敏规模经济。

多年来，三大基地在发展过程中虽然兴衰不一，它对我国敏感元件与传感器行业的建设起到了一定的推动作用。

“九五”其间，通过科技攻关，传感器技术领域水平得到较大的提高。主要以工业自动控制、机电一体化、科学测试仪器为服务领域,以市场需求为导向，以提高敏感元件及传感器的技术水平、可靠性水平和产业孵化为目标,安排工程化研究、新产品、共性要害技术攻关三个层次内容。传感器技术研究国家重点科技攻关项目取得了51个品种86个规格的新产品。初步建立了敏感元件与传感器产业。产品已进入到亿万人民的家庭生活中，并已在国民经济各部门和国防建设中得到一定应用。

在研发主力军的建设方面，主要表现在：建立了“传感技术国家重点实验室”、“微米/纳米国家重点实验室”、“国家传感技术工程中心”等研究开发基地。全国已有1688家企事业从事传感器的研制、生产和应用，其中从事MEMS研制生产的已有50多家。

“十五”其间，为了发展先进制造与振兴机械工业的要求和国内外发展趋势的分析，传感技术攻关的目标是：提高传统传感技术等级、可靠性和可应用性水平，增强竞争力；积极创新系统，开发新产品，缩小差距，支持和促进我国先进制造技术的发展，振兴制造业。传感

器技术国家指定的科技攻关范围较小，仅选择了少数项目，集中在几个单位内进行，MEMS等5项新型传感器已列入研究开发的重点；国家计委决定从2002年开始组织实施的新型电子元器件产业化专项中有5项新型敏感元件与传感器已经启动；一些省、市新建立的“传感器产业基地”、“MEMS科技股份有限公司”，呈现出良好的发展态势。我国开发新一代的高、精、尖传感器已具备条件，如光纤、红外、超声波、生物、智能及模糊控制传感器，采用MEMS技术制作微传感器等，这些新产品逐步实现了CAD设计、全部实现可靠性设计，质量分析及质量信息治理均采用计算机化。

“十一五”——2006年十届全国人大四次会议表决通过了关于国民经济和社会发展第十一个五年计划纲要。

自此拉开了“十一五”的大幕。“十一五”规划纲要中着重强调了推进工业结构优化升级，其中提升电子信息制造业，培育生物产业，推进航空航天产业，发展新材料产业等计划的提出，以及对传统制造业和新能源开发等项目的实施无疑为中国传感器的技术发展和市场空间的开拓提供了有力的支持。

前阶段工信部下发了《信息产业科技发展“十一五”规划和2020年中长期规划纲要》中明确的指出新型元器件技术开发将重点围绕敏感元件和传感器等。并且对于传感器产业化发展提供了规划和政策支持。从“十一五”规划纲要至今从中国传感器市场虽然经历了金融危机的冲击，但是总体保持着强势快速度发展格局，最新传感器技术大多首先在国外发展起来，但是真正的应用却往往首先在中国实现，这正是源于中国庞大而多样的传感器市场特点。相信通过“十一五”重要的发展期中国传感器技术将有进一步跃升，逐步缩短与世界先进传感器技术国家间的差距。

第三篇：物联网讲稿

工业工程简介: 工业工程起源于20世纪初的美国，它以现代工业化生产为背景，在发达国家得到了广泛应用。它是将人、设备、物料、信息和环境等生产系统要素进行优化配置，对工业等生产过程进行系统规划与设计、评价与创新，从而提高工业生产率和社会经济效益专门化的综合技术，且内容日益广泛。

IE的意识：

（1）成本与效率的意识。IE追求整体效益最佳（以提高总生产率为目标），必须树立成本与效率的意识。一切工作从大处着眼，从总目标出发；从小处着手，对每个细节都力求节约、杜绝浪费，寻求以成本最低、效率更高的方法去完成各项工作。

（2）问题和改革的意识。IE追求合理性，使各生产要素有效的组合，形成一个有机的整体系统，它包括从操作方法、生产流程直至到组织管理各项业务及各个系统的合理化。任何工作都能找到合理更好的方法去完成，改善无止境。为了使工作方法更趋合理，就要坚持改善、再改善。树立问题与改革意识，不断发现问题，考察分析，寻求对策，勇于改革和创新。

（3）工作简化和标准化意识。IE追求高效与优质的统一。推动工作简化、专门化和标准化，对降低成本、提高效率起了重要作用。生产技术的改进的成果都可以以标准化的形式确定下来并加以贯彻。

（4）全局和整体意识。现代IE追求系统整体的优化，为此必须从全局和整体出发，针对研究对象的具体情况选择适当IE手法，并结合IE的整体和全局性，取得良好的整体效果。

（5）以人为中心的意识。人是生产经营活动中最重要的一个因素，其它因素都要通过人的参与才能发挥作用。必须坚持以人为中心来研究生产系统的设计、管理、革新和发展，使每个人都关心和参与改进工作，提高效率。

随着时代的发展，工业工程人员还需要具备不断改进创新的意识、快速响应需求的意识等。在IE的运用中，树立IE意识比掌握IE技术和方法更为重要，效率意识又是尤为重要。[

物联网应用：

1）制造过程监控与管理：

应用需求：供需转换、工时统计；刀具、模具、夹具管理；产品状况质量在线检测；设备状况检测与节能等。

预期效果：生产周期缩短45%，减少导致生产的误操作80%，减低运营成本13%-25%。2）供应链智能管理： 应用需求：减低库存；快速查找与出入库；快速盘点；特殊物料实时监控。

预期效果：实库存的可用性提高5%～10%；提高仓库产品的吞吐量可达20%；减少人工成本25%。3）智能物流：

应用需求：提高物流流通效率，降低库存；特殊贮藏要求的货品在线监测与防伪；物流货品及时跟踪。

预期效果：现在所说的车间物流是一个重点，实际上我们要拓展到大的物流方面，像仓库清点、车辆调度、产品配送、车辆跟踪、物流结算、物流监控等等。预期将减少盗窃损失40%～50%；提高送货速度10%；货车车辆自动调度，节省人力成本约52%，减少车辆拥堵18%。

仓库管理 传统仓库管理

1）传统的仓库系统内部 ,一般依赖于一个非自动化的、以纸张文件为基础的系统来记录、追踪进出的货物，以人为记忆实施仓库内部的管理。对于整个仓储区而言，人为因素的不确定性，导致劳动效率低下，人力资源严重浪费。

2）随着库存品种及数量的增加以及出入库频率的剧增，传统的仓库作业模式严重影响正常的运行工作效率。而现有已经建立的计算机管理的仓库管理系统，随着商品流通的加剧，也难以满足仓库管理快速准确实时的要求。

3）条码技术在解决了仓库作业人员的数据输入的自动化的同时，实现了数据的准确传输，确保仓库作业效率，有利于充分利用有限的仓库空间。

1）对库存品进行科学编码，并列印库存品条码标签。

根据不同的管理目标（例如要追踪单品，还是实现保质期 /批次管理）对库存品进行科学编码，在科学编码的基础上，入库前列印出库存品条码标签，以便于后续仓库作业的各个环节进行相关数据的自动化采集。

2）对仓库的库位进行科学编码，并用条码符号加以标识，实现仓库的库位管理。对仓库的库位进行科学编码，用条码符号加以标识，并在入库时采集库存品所入的库位，同时导入管理系统。仓库的库位管理有利于在大型仓库或多品种仓库中快速定位库存品所在的位置，有利于实现先进先出的管理目标及仓库作业的效率。

3）使用带有条码扫描功能的手持数据终端进行仓库管理。

对于大型的仓库，由于仓库作业无法在计算机旁直接作业，可以使用手持数据终端先分散采集相关数据，后把采集的数据上载到计算机系统集中批量处理。此时给生产现场作业人员配备带有条码扫描功能的手持数据终端，进行现场的数据采集。同时在现场也可查询相关信息，在此之前会将系统中的有关数据下载手持终端中。

4）数据的上传与同步

将现场采集的数据上传到仓库管理系统中，自动更新系统中的数据。同时也可以将系统中更新已后的数据下载到手持终端中，以便在现场进行查询和调用。

3．2基于物联网技术的智能仓库管理系统功能模块

本系统的主要模块有：系统管理、标签制作、入库管理、出库管理、盘点管理，调拨管理、报表分析、终端数据采集程序等。

图1 基于物联网技术的智能仓库管理系统结构

(1)系统管理模块。系统相关设置及系统用户信息和用户权限管理。

(2)标签制作模块。依据入库单及标签制作申请单录入的货物信息生成每个物品的电子标签，在标签表面上打印标签序号及产品名称、型号规格，在芯片内记录产品的详细信息。

(3)入库管理模块。仓库管理员根据订货清单清点检查每一件货品，检查合格后，扫描货架库位标签和入库物品上的标签，并输入物品数量。进行入库登记。将数据记入扫描终端设备内的入库操作数据表，然后将物品放置到指定库位上。全部物品入库完毕后，由管理员将入库数据导入后台管理数据库内，完成入库操作。经过这一流程后，仓库中每一种物品的位置、数量、规格型号等都可以在仓储管理软件中一目了然地查找出来。实现了仓储状态的可视化。

(4)出库管理模块。出库时，仓库管理员根据领料申请查询仓储状态，然后做出预出库单；保管员根据预出库单将指定库位的物品取出，使用扫描终端设备扫描库位标签和物品标签，对出库信息进行登记，数据记入出库数据表；全部出库物品取出后将出库信息上传到主机。与预出库单作比较，并根据实出数量进行登记。

(5)盘点管理模块。使用手持数据采集终端进行数据的采集。如物品标签、摆放货架、物品数量等。系统可根据事先设定的产品分类，自动产生或人工选择产生盘点任务表．进行盘点作业，盘点作业主要扫描产品标签和相应的库位信息。数据上传后，系统会自动列出已盘产品与未盘产品，并根据需求进行盘盈、盘亏等操作。

(6)调拨管理模块。出现调拨情况时，根据调拨情况选择不同的调拨流程。

(7)报表分析模块。对系统的数据进行统计分析，生成相关报表，供相关人员查询

第四篇：物联网技术

 1.关于我国的产业结构的下列说法中，错误的是（单选题3分）o o o o

得分：3分

A.部分传统行业集中度相对偏低 B.具有较强国际竞争力的大企业偏少 C.技术密集型产业和生产性服务业比重偏高 D.加工工业和资源密集型产业比重过大

 2.根据世界银行的统计数据，2009年全球制造业第一大国是（）。（单选题3分）o o o o 得分：3分

A.日本 B.德国 C.美国 D.中国

 3.世界上首次证明工业控制系统本身也有漏洞的事件是（）。（单选题3分）得分：3分

o o o o A.2007年，俄罗斯黑客成功劫持Windows Update下载器 B.2010年，黑客袭击全球最大中文搜索引擎“百度” C.2010年，黑客攻击了伊朗核电站的离心机工业控制系统 D.1999年，黑客入侵美国国防威胁降低局的军用电脑

 4.对于现有的重大工程和生产装备，节能减排最有效的办法是（）。（单选题3分）o o o o 得分：0分

A.使用清洁能源 B.排污收费 C.加强法律监督 D.先进控制与优化  5.国家的地位首先是由它的经济实力决定的，而大国的经济实力主要由（）决定。（单选题3分）o o o o

得分：3分

A.农牧业 B.金融业 C.建筑业 D.制造业

 6.工业软件指专门为工业部门使用的软件，下列软件中属于工业软件的是（）。（单选题3分）o o o o

得分：0分

A.照相机内的嵌入软件 B.计算机操作系统 C.微软的办公软件 D.通用数据库系统

 7.“两化深度融合”是我国新型工业化、从“制造大国”走向“制造强国”的必由之路，“两化”是指（）。（单选题3分）o o o o

得分：3分

A.城镇化和信息化 B.工业化和信息化 C.工业化和城镇化 D.农业化和工业化

 8.下列选项中，不属于华盛顿邮报所列的驱动未来经济的颠覆性技术的是（）。（单选题3分）o o o o

得分：3分

A.高级机器人 B.云计算 C.移动互联网 D.核动力航母  9.工业软件指专门为工业部门使用的软件，下列软件中属于工业软件的是（）。（单选题3分）o o o o

得分：0分

A.微软的办公软件 B.计算机操作系统 C.照相机内的嵌入软件 D.通用数据库系统

 10.按照德国“第四次工业革命”概念，工业4.0是基于（）。（单选题3分）得分：3分

o o o o A.物联网和务联网的智能环境 B.第三次工业革命 C.第四道蜂窝移动通信技术 D.国家的巨额资金支持

得分：4 11.我国的自主创新能力不强，这主要表现在（）。（多选题4分）分

o o A.核心技术对外依存度较高

B.产业发展需要的高端设备、关键零部件和元器件、关键材料等大多依赖进口

o o

 C.外向型企业的数量越来越少，国家免除部分产品的出口退税 D.具有自主知识产权的产品少

12.美国国家基金委员会2006年提出CPS的概念，CPS是一类将数字化、网络化系统与物理过程密切整合的设备系统,下列选项中属于这一范畴的有（）。（多选题4分）o o o 得分：0分

A.智能机器人技术 B.节约灌溉技术 C.智能电网 o

 D.汽车电子控制系统

13.在工业信息化中应用M2M技术可以实现的基本功能有（）。（多选题4分）得分：4分

o o o o A.资产跟踪、供应链管理 B.远程监视、控制、诊断 C.产品技术方案的优化 D.故障设备的自动修复

得分：0分  14.当前，我国的产业结构不合理主要表现为（）。（多选题4分）o o A.技术密集型产业和生产性服务业比重偏高

B.空间布局与资源分布不协调，地区产业结构趋同，部分行业重复建设和产能过剩严重

o o C.部分传统行业集中度相对偏低，产业集聚和集群发展水平不高 D.一般加工工业和资源密集型产业比重过大

得分：0分  15.嵌入式系统的主要应用领域有（）。（多选题4分）o o o o A.数据应用 B.消费电子 C.移动通信 D.工业控制

得分：0分  16.下列产品中，应用了嵌入式系统的有（）。（多选题4分）o o o o A.汽车电子

B.MP3/MP4等消费电子 C.公共交通无接触智能卡 D.移动通信设备  17.根据美国国家情报委员会的“全球趋势2030 ”，未来一段时间内在信息技术方面需要重点发展的技术有（）。（多选题4分）o o o o

得分：0分

A.转基因技术 B.数据技术 C.智慧城市技术 D.社交网络技术

得分：4分  18.在重大工程中实现节能减排的途径有（）（多选题4分）o o o o A.采用先进控制和优化技术 B.通过生产工艺的技术改造 C.采用绿色化的工艺设计技术 D.对工程成本进行严格控制

得分：4分  19.下列事例中能说明我国是制造大国的有（）。（多选题4分）o o o o A.蛟龙潜水器下水 B.北斗导航系统的成功开发 C.神舟飞船上天 D.高铁设备的制造

 20.从经济、社会发展角度来看，未来社会的重要技术有（）。（多选题4分）得分：0分

o o o o A.健康技术 B.自动化技术 C.信息技术 D.资源技术  21.我国主要资源产出率、能源产出率、水资源产出率、矿产资源回收率、工业固体废弃物综合利用率、工业用水重复利用率等指标与发达国家相比有较大差距。（判断题3分）o o 得分：3分

正确 错误

 22.“颠覆性技术”是其出现能对原有产业产生颠覆性影响的技术。（判断题3分）得分：3分

o o 正确 错误

得分：3分  23.美国了提出“第四次工业革命”。（判断题3分）o o 正确 错误

 24.工业软件及其应用技术是现代企业核心竞争力，是“两化”深度融合的标志。（判断题3分）o o

得分：3分

正确 错误

 25.对中国制造企业而言，国内外市场远未饱和，这使我国依靠产品产量翻番来实现GDP翻番成为可能（判断题3分）o o

得分：3分

正确 错误

得分：3分  26.物联网和务联网将人、对象和系统联系起来。（判断题3分）o o 正确 错误

得 27.当前，围绕产品的服务所产生的利润远远低于制造产品。（判断题3分）分：0分

o 正确 o

 错误

28.从技术带动分，产业革命的阶段经历了三个阶段，“第三次工业革命”是电气技术带动的。（判断题3分）o o

得分：3分

正确 错误

 29.在全球制造业第一次大分工中，我国在国际分工中处于开发设计和市场销售环节。（判断题3分）o o

得分：3分

正确 错误

得 30.当前，我国产品的单位能耗居高不下，减排任务更为严重。（判断题3分）分：3分

o 正确

第五篇：物联网实验报告

物联网实验

实验一 基础实验 1.1 串口调试组件实验

1.1.1 实验目的

在程序开发过程中，往往需要对编写的代码进行调试，前面介绍了通过LED进行调试的方法，该实验主要是介绍串口调试的方式。本实验通过一个简单的例子让读者学会串口调试编写的代码。1.1.2 实验原理

串口调试的语句格式为，ADBG(x, args„), 其中x为调试级别。我们在Makefile中定义一个默认级别，在写代码的时候只有x不小于Makefile中定义的默认级别时，该语句才能被输出到串口，args„为打印的内容，具体的格式和c语言中printf相同。ADBG(„.)语句实际上是通过CC2430的串口Uart0输出打印语句的。1.1.3 实验步骤

1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关，同时将基站的烧录开关拨上去

2.用串口线将基站和PC机器连接起来

3.打开串口助手（串口助手在光盘中的目录为 $（光盘目录）辅助工具串口助手），波特率设置为9600，其中串口号要根据自己的情况选择，点击【打开串口】。

4.打开Cygwin开发环境

5.在Cygwin界面中执行cd apps/Demos/Basic/ SerialDebug，进入到串口调试实验目录下。

6.在串口调试代码目录下执行make antc3 install，进行编译和烧录。7.烧录成功后，实验现象为串口有内容输出，输出内容如下图。

1.1.4 继续实验

通过级别控制，使得某些调试语句没有被输出到串口 修改方案：

如实验原理说讲ADBG(x, args„)，x是调试级别，当x小于makefile文件定义的默认级别时，此ADBG语句将不被执行。所以可以做如下修改： „„„„

#define DBG_LEV 3000 #define RPG_LEV 2000 „„„„

ADBG(DBG_LEV, “rnrnDEMO of Serial Debugrn”, 'x');ADBG(DBG_LEV, “1.This is a string, and this is char '%c'rn”, 'x');ADBG(DBG_LEV, “2.NUM1: HEX=0x%x, DEC=%drn”,(int)(num1),(int)(num1));ADBG(RPG_LEV, “2.NUM2: HEX=0x%lx, DEC=%ldrn”,(uint32_t)(num2),(uint32_t)(num2));ADBG(RPG_LEV, “3.FLOAT: %frn”, float1);„„„„

这样，第4句和第5句就不会输出。输出内容如下图所示：

1.1.5 碰到的问题 第一次将基站同电脑用烧录线连接起来时，电脑会无法识别此USB设备。这样就不能把程序烧录到基站和节点当中。需要先在PC机上安装此USB设备的驱动程序。具体操作是在设备管理器当中，双击图标有感叹号的设备，点击更新驱动程序，路径为：F:实验室软件物联网驱动程序。1.1.6 心得体会 本实验属于验证性实验，比较简单，代码也浅显易懂。主要通过此实验学习了如何通过串口对程序进行调试，这个调试功能是分级别调试的，只有调用处的调试级别不小于makefile中定义的调试级别的时候才会被输出到串口。

1.2 串口组件通信实验

1.2.1 实验目的

能够掌握CC2530中的串口的通讯功能，包括串口的发送功能和接受功能以及串口波特率设置功能。为今后的综合实验打下基础。1.2.2 实验原理

平台提供了串口通信模块组件PlatformSerialC，该组件提供了三个接口：StdControl、UartStream以及CC2530UartControl，其中，StdControl用于控制串口通信模块的开关，UartStream提供了串口收发功能；CC2530UartControl接口用于设置串口通信得到波特率。其中UartStream的实现，实际上是在串口层做了一个缓冲，每次将发送缓冲器的数据一个字节一个字节地往串口发送，最终达到串口的连续传输。1.2.3 实验步骤

1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关 2.用串口线将基站和PC机器连接起来

3.打开串口助手（串口助手在光盘中的目录为 $（光盘目录）辅助工具串口助手），波特率设置为9600，其中串口号要根据自己的情况选择，点击【打开串口】。

4.打开Cygwin开发环境

5.在Cygwin界面中执行cd apps/Demos/Basic/ SerialIO，进入到串口通讯实验目录下。

6.在串口通讯代码目录下执行make antc3 install，进行编译和烧录。7.烧录成功后，实验现象为串口有内容输出。

8.根据串口输出的提示进行操作，串口提示为按下键盘【1】，基站的蓝灯会闪烁一下，按下键盘【2】，基站的黄灯会闪烁一下。如果是其它按键，串口会提示“Error key”，如下图。

1.2.4 继续实验

实现一个串口实验，在串口助手中实现回显的功能。修改方案：

在task void lightLED()函数当中，当 m_echo_buf==’1’ 和

m_echo_buf==’2’ 时其各自的ADBG语句后面都多加一句 post showMenuTask();

task void lightLED()

{

if(m_echo_buf=='1'){

} else if(m_echo_buf == '2'){

} else { ADBG(DBG_LEV, “Error Key %crn”, m_echo_buf);LED_YELLOW_TOGGLE;/* 切换黄色LED灯 */ ADBG(DBG_LEV, “You choose to toggle YELLOW LEDrn”);post showMenuTask();LED_BLUE_TOGGLE;/* 切换蓝色LED灯 */ ADBG(DBG_LEV, “You choose to toggle BLUE LEDrn”);post showMenuTask();

} } post showMenuTask();调试结果：

1.2.5 碰到的问题 此实验相对比较容易，基本无碰上什么问题。

1.2.6 心得体会 此实验的代码看起来是挺容易读懂的，但是在编程实现上缺没有那么容易。TinyOS系统事先已经将串口的发送和接受功能封装成接口来让我们调用，为我们使用串口的功能提供的极大的便利。这是nesC的一大优势。提供各式各样的内部组件也为我们做物联网的开发应用节省了许多编程上的时间。

1.3 Flash组件读写实验

1.3.1 实验目的

掌握CC2530芯片Flash的读写操作，同时为后面的综合实验做准备。1.3.2 实验原理

Flash存储器具有非易失的特点，即其存储的数据掉电后不会丢失。因此常用来存储一些设备参数等。

Flash存储器的组织结构为：每页2KB，共64页（CC2530-F128）。Flash存储器的写入有别于RAM、EEPROM等其他存储介质，写Flash时，每bit可以由1变为0而不能由0变为1，必须分页擦除后才能恢复全“1”。因此，需要修改某页中的部分字节时，需要将本页中用到的所有数据读出到RAM空间中修改，然后擦除本页，再将RAM中的数据写入。

CC2530中使用Flash控制器来处理Flash读写和擦除。使用DMA传输和CPU直接访问SFR都可以配合Flash控制器完成写Flash等操作。

DMA写Flash：需要写入的数据应存于XDATA空间，其首地址作为DMA的源地址，目的地址固定为FWDATA，触发事件为FLASH。当FCTL.WRITE置“1”时触发DMA，传输长度应为4的整数倍，否则需要补充；选择字节传输，传输模式为单次模式，选择高优先级。1.3.3 实验步骤

1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关 2.用串口线将基站和PC机器连接起来 3.打开串口助手 4.打开Cygwin开发环境

5.在Cygwin开发环境中执行cd apps/Demos/Basic/Flash 6.在Flash目录下执行make antc3 install，进行软件的编译和烧录 7.烧录成功后，串口有内容输出，具体如下图

1.3.4 继续实验

自己定义一个结构体，并且将结构体的内容写入到0x1fff8，并且在写完后将结构体的数据读取出来通原始数据进行比较。

修改方案：

将数组ieee2 改为结构体，在结构体里面定义一个数组。

struct Super{

};uint8_t ieee[8] = {0};uint8_t ieee1[8] = {7,2,4,11,21,3,92,1};task void initTask(){

uint8_t i;struct Super super;for(i=0;i<8;i++){ } ADBG(DBG_LEV, “read now n”);

call HalFlash.erase((uint8_t*)0x1fff8);for(i=0;i < 8;i+=4){ } call HalFlash.write((uint8_t*)(0x1FFF8+i),(&super.num+i), 4);super.num[i] = ieee1[i];uint8_t num[8];

} call HalFlash.read(ieee,(uint8_t *)0x1FFF8, 8);ADBG(DBG_LEV, “read ok.n”);for(i=0;i < sizeof(ieee);++i){ } ADBG(DBG_LEV, “super.num[%d]=%dn”,(int)i,(int)ieee[i]);

调试结果：

1.3.5 碰到的问题 在做继续实验的时候，原本想，像对数组初始化那样直接给结构体里面的数组赋初值，但是如果这样做了，在编译的时候就会出现错误。在定义结构体类型的时候不能给结构体内定义的数组赋初值，在定义好结构体变量后，也不能直接给该结构体变量的数组变量赋初值。最保险的方法就是对机构体变量的数组变量挨个赋值。1.3.6 心得体会

这次实验学习了Flash存储器读写的基本原理，并通过了实验来验证对Flash存储器的基本操作实现。这次实验相对比较容易，就是在做继续实验的时候对nesC的结构体的基础知识了解不够深而卡了一小会儿。这些基础实验虽然比较简单，但是在之后的综合实验上会经常使用到，为后面的综合实验做准备。实验二 点对点通信实验

2.1 实验目的

1.了解节点对点通信过程

2.学会ATOS平台通讯模块（ActiveMessage）的使用 2.2 实验原理

本实验使用TinyOS中的活动消息（ActiveMessage）模型实现点对点通信，活动模型组件ActiveMessageC包含了网络协议中路由层以下的部分。在ATOS平台下，ActiveMessageC包含的主要功能有：CSMA/CA、链路层重发、重复包判断等机制。其中，CSMA/CA机制使节点在发送数据之前，首先去侦听信道状况，只有在信道空闲的情况下才发送数据，从而避免了数据碰撞，保证了节点间数据稳定传输；链路层重发机制是当节点数据发送失败时，链路层会重发，直到发送成功或重发次数到达设定的阈值为止，提高了数据成功到达率；重复包判断机制是节点根据发送数据包的源节点地址及数据包中的dsn域判断该包是不是重复包，如果是重复包，则不处理，防止节点收到同一个数据包的多个拷贝。

ActiveMessageC向上层提供的接口有AMSend、Receive、AMPacket、Packet、Snoop等。AMSend接口实现数据的发送，Receive接口实现数据的接收，Snoop是接收发往其它节点的数据，AMPacket接口用于设置和提取数据包的源节点地址、目的地址等信息，Packet接口主要是得到数据包的有效数据长度（payload length）、最大有数据长度、有效数据的起始地址等。AMSend、Receive、Snoop都是参数化接口，参数为一个8位的id号，类似于TCP/IP协议中的端口号。两个节点通信时，发送节点使用的AMSend接口的参数id必须与接收节点的Receive接口的参数id一致。

在TinyOS操作系统下，所有的数据包都封装到一个叫message_t的结构体中。message_t结构体包含四个部分：header、data、footer、metadata四个部分。其中header中包含了数据包长度、fcf、dsn、源地址、目的地址等信息；metadata包含了rssi等信息，详见cc2420.h、Message.h、platform_message.h。其中，metadata部分不需要通过射频发送出去，只是在发送前和接收后提取或写入相应的域。2.3 实验步骤 1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关，将基站的烧录开关拨上去 2.用串口线将基站和PC机器连接起来 3.打开串口助手 4.打开Cygwin开发环境

5.在Cygwin开发环境中执行/opt/atos/apps/Demos/RFDemos/1_P2P 6.在点对点通讯目录下执行make antc3 install GRP=01 NID=01，进行软件的编译和烧录,(GRP=01 NID=01 的意思是将当前的点烧录为第一组，第一号)7.烧录成功后，将基站的烧录开关拨下去，将节点对应的烧录开关拨上去，然后打开节点的开关

8.执行make antc3 reinstall GRP=01 NID=02 9.重启基站

10.打开刚刚烧录的节点的开关

11.在串口助手中根据提示输入对应的操作内容 12.当节点和基站通讯成功的情况如下图

13.当节点和基站通讯失败的情况如下图

2.4 继续实验

完成一个点对点的传输，让基站给单独节点发送一个命令，节点在接收到命令后将自己的蓝灯状态改变。

修改方案：

在Receive.receive(message_t* msg,void* payload.unit8_t len)函数中做修改。基站从串口接收到的数据存放在payload变量当中，所以只需要判断payload的长度和内容跟命令是否一样，如果一样就改变蓝灯的状态。这里假设该命令为”BLUE”。

修改代码：

event message_t* Receive.receive(message_t* msg, void* payload, uint8_t len){

uint8_t i;ADBG_APP(“rn*Receive, len = [%d], DATA:rn”, ADBG_N(len));for(i=0;i < len;i++){ } ADBG_APP(“%c”,((uint8_t*)payload)[i]);/* 继续实验 修改部分 开始*/

if(len==4){ if(((uint8_t*)payload)[0]=='B' &&((uint8_t*)payload)[1]=='L' &&((uint8_t*)payload)[2]=='U' &&((uint8_t*)payload)[3]=='E')

}

} /* 继续实验 修改部分 结束*/ ADBG_APP(“rn”);LED_YELLOW_TOGGLE;m_input_type = INPUT_ADDRESS;post showMenu();{ } LED_BLUE_TOGGLE;2.5 碰到的问题 1.在给节点烧录程序的时候，容易出现no-chip-system was detected。这个时候要将下载器的reset按钮按下去复位，才能使得节点顺利烧录程序。2.按照实验步骤一步步做下来以后，基站给节点发送消息时，串口调试助手大多时间会显示SentFAIL！。这个问题一直得不到解决，所以只好做继续实验。做继续实验的时候发现，虽然串口调试助手显示的是SentFAIL ,但是基站还是能够通过发送命令控制蓝灯的亮灭。这说明基站跟节点的通讯是成功的。串口调试助手上显示的是有误的。至于为什么会出现这个问题，我们也没有讨论出结果来。

2.6 心得体会

该实验完成了基本的节点之间的通讯，该实验是基于稳定的MAC点对点传输。所以熟练掌握这个实验是接下来研究路由协议的基础。这个实验依然是验证性实验，但是出现的问题比前几个实验多了。节点烧录不进去、基站与节点能够进行通信，但是串口调试助手显示失败。在这两个地方纠结的很久，最后还是跟同学交流，才知道这些问题大家都有出现。所以猜测可能是接口程序有问题。实验三 发射功率设置实验

3.1 实验目的

了解CC2530芯片的8个输出功率等级，掌握节点输出功率的设置方法。3.2 实验原理

CC2530芯片支持8个等级的发射功率，不同功率等级发射的最远距离不一样，但是不是线性变化的。该实验就是改变CC2530芯片的发射功率寄存器的数值来改变发射功率。3.3 实验步骤

1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关 2.用串口线将基站和PC机器连接起来 3.打开串口助手 4.打开Cygwin开发环境 5.在Cygwin开发环境中执行

cd /opt/atos/apps/Demos/RFDemos/3_SetTransmitPower/ 6.在功率设置实验目录下执行make antc3 install GRP=01 NID=02，进行软件的编译和烧录

7.烧录成功后，将基站的烧录开关拨下去，将节点对应的烧录开关拨上去，然后打开节点的开关

8.执行make antc3 reinstall GRP=01 NID=01 9.重启基站

10.打开节点的开关，按照上面的提示进行操作。在上面的界面中，按“Y”后 会显示功率列表提供选择，根据自己的选择进行功率设置，在设置完成后程序会自动给节点号为1的节点发送射频数据，如下图。

11.通过改变距离和改变发射功率级别，可以观察到发送功率对发送的有效距离的影响。3.4 继续实验 在该实验的基础上测试，在最大和最小发射功率下两个点之间通讯距离的差距。

3.5 碰到的问题 与“点对点通信实验”一样，基站与节点通讯成功以后，串口调试助手依旧显示SentFAIL，但是我们可以通过查看代码知道射频接收数据的函数Receive.receive()函数里面有一条语句：LED_YELLOW_TOGGLE;说明当节点接收到数据以后，节点的黄灯就会改变灯的状态。我们就以此作为判断节点是否成功接收到基站发出的数据的依据。在设置发射功率的时候，想把功率设置成14，却怎么也设置不了。查看代码才知道16的发射功率等级对应的是十六进制的‘0’—‘F’，如果要设置发射功率为14，则应该输入‘C’。3.6 心得体会 本实验是在点对点通信实验的基础上完成的。通过本实验，让我们了解了CC2530芯片中功率级别的概念，以及如何设置发射功率的寄存器的值。为了解决这个实验中出现的问题，仔细阅读了所给的SetTransmitPowerM.nc文件的代码。通过阅读、分析代码，对在TinyOS系统上进行nesC编程有了进一步地了解，也对nesC程序整体的框架有了一定的了解。

实验四 星状网络通讯实验 4.1 实验目的

了解星形网络的特点，掌握星形网络的实现方法。

4.2 实验原理

该实验主要是完成星形网络通讯实验。在这个实验中所有的基本节点都是直接将数据发送给基站，这样就会形成一个星形。在节点端，每个节点都会启动一个定时器，在定时器超时的时候，节点就会开始采集传感器数据，在完成传感器数据采集后，节点就会将采集的数据发送给基站；在基站端，接收到节点的数据后，按照基站和上位机通讯的协议将数据上报给上位机软件。

4.3 实验步骤

1.将基站同电脑用烧录线连接好，打开基站的开关 2.用串口线将基站和PC机器连接起来 3.打开Cygwin开发环境

4.在Cygwin开发环境中执行cd /opt/atos/apps/Atosenet/ANTStartnet/Base 5.在功率设置实验目录下执行make antc3 install GRP=01 NID=01，进行软件的编译和烧录

6.烧录成功后，将基站的烧录开关拨下去，将节点对应的烧录开关拨上去，然后打开节点的开关

7.执行cd /opt/atos/apps/Atosenet/ANTStartnet/Node，进入到星形实验的节点目录。

8.在该目录下面执行make antc3 install ASO=LIGHT TYPE3 GRP=01 NID=02,对节点进行烧录。

9.依次烧录剩下的节点，确保每个节点的NID是不一样的 10.将节点和基站的天线都插好，并且将节点的开关都打开。

11.运行光监控软件，如果没有安装，请先安装该软件，这个软件的安装包在【实验光盘演示中心LightField.msi】。

12.选择正确的串口号，点击运行标志，运行之后的界面如下。

13.从运行的图片中可以看到一个星形的网络。如果想看到一个更大的星形的网络，可以多烧录几个节点。

4.4 继续实验

在该实验的基础上，尝试让基站的ID变为2。每个基本节点都将自己的目的地址变为2。并且最终通讯形成星形网络。

修改方案：

将node文件夹里面的makefile 文件打开，将PFLAGS +=-DATE_PROFILE_TABLE_CONFIG 改为PFLAGS +=-DATE_PROFILE_TABLE_CONFIG=2。这个修改的目的是为了设置星形网络的父节点。ATE_PROFILE_TABLE_CONFIG的值就是静态路由默认的目的节点的ID号。所以这样一改，就能使每个基本节点都将自己的目的地址变为2。

4.5 碰到的问题

按照步骤将所给的程序分别烧录到基站和节点以后，会发现网络拓扑图所示的网络非星形网络，而是树状网络。询问助教才知道这是没有对控制星形网络父节点的变量赋初值的缘故。需要将Node文件夹里的makefile文件的ATE_PROFILE_TABLE_CONFIG 改为PFLAGS +=-DATE_PROFILE_TABLE_CONFIG=1。这样得到的网络拓扑图才是正确的。按照继续实验的要求修改makefile文件后，烧录时给基站赋予的节点ID值也改为了2，但是出来的网络拓扑图，其星形网络的父节点的ID仍然是1。这个问题其他的同学也出现过。但是没有讨论出解决方案。

4.6 心得体会

这个实验是每个基本节点都将采集到的传感器数据发送给基站，所以使用的是星形网络。该网络只需要基本节点将数据发送到基站，而不需要基本节点之间进行通讯，也不需要基站向基本节点发送消息，所以基本节点在每次发送的时候只需要填写目的地址为1就可以。所以该实验使用的路由协议只需要静态的路由协议就可以实现了，节点在上电的时候将基站作为唯一的路由信息写入到flash中，每个节点按照这样的路由信息发送，最终形成的就是星形网络。为了分析网络拓扑图出现树状网络的原因，还找到了静态路由协议的文件夹Profile，仔细查找才发现影响父节点的变量是ATE_PROFILE_TABLE_CONFIG。所以感觉这些实验没有表面看起来这么简单，如果要分析透彻其中的原理以及实现方法，还得花较多的功夫。