新一代物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)研究

摘要：簡(jiǎn)介了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的應用背景，提出了網(wǎng)關(guān)的總體方案，列舉了其中關(guān)鍵枝術(shù)，給出了應用案例，介紹了研究團隊。
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；網(wǎng)關(guān)；ZigBee；RFID；M2M

0 引言
隨著(zhù)傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，成本的不斷降低，多源感知系統將顯著(zhù)改變數據采集系統以及用戶(hù)與便攜式電子產(chǎn)品之間的界面。引導這種發(fā)展趨勢的原始設備制造商已明確指出希望借助這些傳感器在實(shí)現用戶(hù)對信息隨時(shí)隨地動(dòng)態(tài)感知的設想。這些現代傳感器提供了設計工程師所需要的感知能力，改變了數據采集系統以及人機交互方式。
本研究為西安電子科技大學(xué)承擔的中興通訊公司的項目，主要研究基于中興智能手機平臺的新一代物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。旨在用于物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和驗證，為中興通汛研發(fā)新一代智能手機產(chǎn)品提供參考依據。通過(guò)中興智能手機與整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統的通信，可以實(shí)現手機導航，移動(dòng)訂閱，環(huán)境監控，標簽識別，目標感知與定位等功能。研究成果的產(chǎn)品將進(jìn)一步拓展手機的功能，可廣泛應用在工商業(yè)，家居生活等多領(lǐng)域。

1 總體方案
本項目是未來(lái)4G手機的概念平臺，手機作為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)的應用網(wǎng)關(guān)使用，在設備接入控制與數據文互中需要使用大量的接入協(xié)議與數據傳輸協(xié)議，通過(guò)對協(xié)議建模與仿真實(shí)驗，文中提出了多協(xié)議融合的技術(shù)方案，以便于智能手機平臺可在多種場(chǎng)合發(fā)揮作用。
本系統由智能移動(dòng)信息匯集終端和中興智能手機組成。通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，系統可實(shí)時(shí)采集與傳輸多源數據。手機可根據需要對多源數據進(jìn)行采集與控制，使周?chē)臒o(wú)線(xiàn)傳感器能與手機進(jìn)行動(dòng)態(tài)數據交換。
本設計結合無(wú)線(xiàn)傳感器技術(shù)和嵌入式軟硬件技術(shù)，采用RFID Reader、尢線(xiàn)傳感器終端模塊、Wi-Fi模塊、WAPI模塊、ZigBee模塊、GPS模塊以外部擴展方式，確保利用中興智能手機平臺對周?chē)鸁o(wú)線(xiàn)傳感器模塊的實(shí)時(shí)采集。本研究采用高精度電壓參考芯片為系統信號采集了系統提供參考電壓基準，系統通過(guò)ZigBee模塊完成現場(chǎng)溫度、濕度等信息的感知；并采用藍牙Bluetooth(IEEE 802．15)模塊實(shí)現評估板多源信息到中興智能手機的無(wú)線(xiàn)傳輸。系統的主要支撐技術(shù)有嵌入式技術(shù)、無(wú)線(xiàn)局域組網(wǎng)技術(shù)、多協(xié)議處理、人機交互界面、RFID等，實(shí)現了以智能移動(dòng)平臺終端為核心的自動(dòng)化、信息化的多功能信息感知應用系統。

2 系統架構
本系統的主要支撐技術(shù)有：嵌入式技術(shù)、無(wú)線(xiàn)局域組網(wǎng)技術(shù)、多協(xié)議處理、人機交互界面、RFID等，實(shí)現了以智能移動(dòng)平臺終端為核心的自動(dòng)化、信息化的多功能信息感知應用系統。其系統網(wǎng)絡(luò )結構如圖1所示，該網(wǎng)絡(luò )結構也是未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)雛形。

在圖1的系統結構中，手機作為一個(gè)重要終端，通過(guò)藍牙設備到達網(wǎng)關(guān)設備，然后由網(wǎng)關(guān)設備對ZigBee網(wǎng)絡(luò )、電子標簽、3G網(wǎng)絡(luò )、Wi-Fi／WAPI網(wǎng)絡(luò )、北斗網(wǎng)絡(luò )等網(wǎng)絡(luò )和設備之間進(jìn)行完美的網(wǎng)絡(luò )融合和技術(shù)革新，充分體現了現實(shí)物品通過(guò)射頻識別等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現智能化識別和管理這一物聯(lián)理念。