物联网基本内涵诠释

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1、物联网基本内涵诠释 导读：在国家政府的大力支持下，中国物联网产业正在迅速发展，各省市、各企业 均欲搭上物联网的这班快车。因此，一时间，物联网是一个“大筐”，什么东西都 要“往里装”。有些省市计算物联网产值，往往把“沾一点边”的产品都计算到物 联网中。云里雾里，非专业人，甚至专业人士都很难说得清。政府员工，媒体人士 更是“不懂装懂”、“稍懂即成专家”。搞得全国人民都知道物联网，都不懂物联 网。一、诞生发展物联网（InternetofThings） 这个词，国内外普遍公认的是 MITAuto-ID中心Ashton 教授1999年在研究RFID时最早提出来的。1999年诞生，2005年普及，2009

2、年大发 展。在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义和范围已经 发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。物联网的概念是在1999年提出的。当时基于互联网、RFID技术、EPC标准，在计算 机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全 球物品信息实时共享的实物互联网“ In ternet of thi ngs” （简称物联网），这也是在2003年掀起第一轮华夏物联网热潮的基础。自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴 战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社

3、会极大的关注， 其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。（编选：智慧城市圈子邱文斌微信订阅号：QWB_2014）物联网的概念与其说是一个外来概念，不如说它已经是一个“中国制造”的概念，他的覆盖范围与时俱进，已经超越了 1999年Ashton教授和2005年ITU报告所指的 范围，物联网已被贴上“中国式”标签。二、什么是物联网？物联网即通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体 感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息 交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络技术。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍

4、然是互联网，是在互联网基础上的延 伸和扩展的网络；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 交换和通讯。简而言之，物联网就是“物物相连的互联网”，被视为互联网的应用拓展，应用创 新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新 2.0是物联网发展的灵魂。用通俗的话来讲，物联网就是让所有的东西都“连”起来，关键要有三件东西：感应处理终端，传输通道，控制处理平台。这样就可以让本来没有生命的东西能“感应” 并“处理”信息，通过传输的网络传送到指定的地方或人那里，反过来还可以进行 控制和指挥。物联网是人与物、物与物之间相互通信的网络，是智慧城市的感知技术。在两化融 合领域，物联网技术已在产

5、品信息化、生产制造、经营管理、节能减排、安全生产 等领域等到了应用。在电子政务领域，物联网技术在公安、国土、环保、交通、海 关、海关、质检、安监、林业等政府主管部门得到初步应用。（编选：智慧城市圈子邱文斌微信订阅号：QWB_2014）三、物联网的特征及分类1、和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每 个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数 据。其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是 互

6、联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出 去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大， 形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种 异构网络和协议。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对 物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等 各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出 有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。2、“物”的涵义这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：

7、1）要有数据传输通路；2）要有一定的存储功能；3）要有CPU4）要有操作系统；5）要有专门的应用程序；6）遵循物联网的通信协议；7）在世界网络中有可被识别的唯一编号。3、物联网分类1）私有物联网（Private loT ）:一般面向单一机构内部提供服务；2）公有物联网（Public loT ）:基于互联网（In ternet ）向公众或大型用户群体提 供服务；3）社区物联网（Community IoT）:向一个关联的“社区”或机构群体（如一个城市 政府下属的各委办局：如公安局、交通局、环保局、城管局等）提供服务；4）混合物联网（Hybrid loT ）:是上述的两种或以上的物联网的组合，但后台

8、有统 一运维实体。（编选：智慧城市圈子邱文斌微信订阅号：QWB_2014）四、物联网的技术架构：物联网主要由感知层、网络层、应用层组成。1）感知层。由各种传感器构成，包括温湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、红外线、GPS等感知终端，感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。2）网络层。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。3）应用层。是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。五、物联网的关键技术：物联网的核心技术主要包括射频识别技术，传感技术，网络与通信技术和数据的挖 掘与融合

9、技术等。1）射频识别技术。RFID技术是一种无接触的自动识别技术，利用射频信号及其空间耦合传输特性，实 现对静态或移动待识别物体的自动识别，用于对采集点的信息进行“标准化”标识。 鉴于RFID技术可实现无接触的自动识别，全天候、识别穿透能力强、无接触磨损， 可同时实现对多个物品的自动识别等诸多特点，将这一技术应用到物联网领域，使 其与互联网、通信技术相结合，可实现全球范围内物品的跟踪与信息的共享，在物 联网“识别”信息和近程通讯的层面中，起着至关重要的作用。另一方面，产品电 子代码（EPC）采用RFID电子标签技术作为载体，大大推动了物联网发展和应用。 从分类上看，RFID技术根据电子标签工作

10、频率的不同通常可分为低频系统（125kHz、134.2kHz），高频系统（13.56MHZ，超高频（860MHz-960MHz和微波系统（2.45GHz, 5.8GHz）等。低频和高频系统的特点是阅读距离短、阅读天线方向性不强等，其中，高频系统的通讯速度也较慢。两种不同频率的系统均采用电感耦合原理实现能量传 递和数据交换，主要用于短距离、低成本的应用中。超高频、微波系统的标签采用电磁后向散射耦合原理进行数据交换，阅读距离较远 (可达十几米)，适应物体高速运动，性能好；阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性，但该系统标签和读写器成本都比较高。根据电子标签供电方式的不同，电子标签又可分为无源标签(

11、PassiveTag)、半有源标签(Semi-PassiveTag )和有源标签(ActiveTag )三种。无源电子标签不含电池，它接收到读写器发出的微波信号后，利用读写器发射的电 磁波提供能量，无源标签一般免维护，重量轻、体积小、寿命长、较便宜，但其阅 读距离受到读写器发射能量和标签芯片功能等因素限制；半有源标签内带有电池，但电池仅为标签内需维持数据的电路或远距离工作时供电， 电池能量消耗很少；有源标签工作所需的能量全部由标签内部电池供应，且它可用 自身的射频能量主动发送数据给读写器，阅读距离很远(可达30米)，但寿命有限,价格昂贵。在未来的几年中，RFID技术将继续保持高速发展的势头。电

12、子标签、读写器、系统 集成软件、公共服务体系、标准化等方面都将取得新的进展。随着关键技术的不断 进步，RFID产品的种类将越来越丰富，应用和衍生的增值服务也将越来越广泛。RFID芯片设计与制造技术的发展趋势是芯片功耗更低，作用距离更远，读写速度与 可靠性更高，成本不断降低。芯片技术将与应用系统整体解决方案紧密结合。(编选：智慧城市圈子邱文斌微信订阅号：QWB_2014)标签圭寸装技术将和印刷、造纸、包装等技术结合，导电油墨印制的低成本标签天线、 低成本封装技术将促进 RFID标签的大规模生产，并成为未来一段时间内决定产业发 展速度的关键因素之一。读写器设计与制造的发展趋势是读写器将向多功能、多

13、接 口、多制式、并向模块化、小型化、便携式、嵌入式方向发展。同时，多读写器协 调与组网技术将成为未来发展方向之一。RFID技术与条码、生物识别等自动识别技术，以及与互联网、通信、传感网络等信 息技术融合，构筑一个无所不在的网络环境。海量RFID信息处理、传输和安全对RFID 的系统集成和应用技术提出了新的挑战。RFID系统集成软件将向嵌入式、智能化、可重组方向发展，通过构建 RFID公共服务体系，将使RFID信息资源的组织、管理 和利用更为深入和广泛。2）传感器技术信息采集是物联网的基础，而目前的信息采集主要是通过传感器、传感节点和电子 标签等方式完成的。传感器作为一种检测装置，作为摄取信息的

14、关键器件，由于其 所在的环境通常比较恶劣，因此物联网对传感器技术提出了较高的要求。一是其感 受信息的能力，二是传感器自身的智能化和网络化，传感器技术在这两方面应当实 现发展与突破。将传感器应用于物联网中可以构成无线自治网络，这种传感器网络技术综合了传感 器技术、纳米嵌入技术、分布式信息处理技术、无线通讯技术等，使各类能够嵌入 到任何物体的集成化微型传感器协作进行待测数据的实时监测、采集，并将这些信 息以无线的方式发送给观测者，从而实现“泛在”传感。在传感器网络中，传感节点具有端节点和路由的功能：首先是实现数据的采集和处 理，其次是实现数据的融合和路由，综合本身采集的数据和收到的其他节点发送的

15、数据，转发到其他网关节点。传感节点的好坏会直接影响到整个传感器网络的正常 运转和功能健全。3）网络和通信技术物联网的实现涉及到近程通讯技术和远程运输技术。近程通讯技术涉及RFID,蓝牙等，远程运输技术涉及互联网的组网、网关等技术。作为为物联网提供信息传递和服务支撑的基础通道，通过增强现有网络通信技术的 专业性与互联功能，以适应物联网低移动性、低数据率的业务需求，实现信息安全 且可靠的传送，是当前物联网研究的一个重点。传感器网络通讯技术主要包括广域 网络通信和近距离通信等两个方面，广域方面主要包括IP互联网、2G/3G移动通信、 卫星通信等技术，而以iPv6为核心的新联网的发展，更为物联网的提供

16、户高效的传 送通道；在近距离方面，当前的主流则是以为代表的近距离通信技术。 M2M技术也是物联网实现的关键。与M2M可以实现技术结合的远距离连接技术有 GSM GPRS UMTS?, WIFI、蓝牙、ZigBee、RFID和UW等近距离连接技术也可以与之相 结合，此外还有XML和Corba,以及基于GPS无线终端和网络的位置服务技术等。 M2M可用于安全监测、自动售货机、货物跟踪领域，应用广泛。4）数据的挖掘与融合从物联网的感知层到应用层，各种信息的种类和数量都成倍增加，需要分析的数据 量也成级数增加，同时还涉及到各种异构网络或多个系统之间数据的融合问题，如 何从海量的数据中及时挖掘出隐藏信息和有效数据的问题，给数据处理带来了巨大 的挑战，因