1、1浅谈物联网技术及应用摘 要：物联网技术被称为世界信息产业发展的第三次革命，它的技术与应用将不断推广，并对当今信息化社会的建设起着极其重要的作用。本文在介绍物联网的概念、技术架构及发展过程的基础上，分析物联网技术的创新和发展对世界经济的振兴和社会生产、生活的各个方面具有决定性的意义。 关键词：物联网 技术架构 核心技术 应用 中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1003-9082 （2013） 11-0004-02 物联网（The Internet of things）是新一代信息技术的重要组成部分，并正走进我们的生活。 物联网也就是物物相连的互联网，但其实包含两层含义：其一，物
2、联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，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。物联网将各种信息传感设备，如射频识别（RFID） 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网络结合起来而形成的一个巨大网络。物体通过智能感应装置，再经过传输网络到达指定的信息承载体，实现全面感知、可靠传送和智能处理，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与智能处理。物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次革命，对 21 世纪世界经济的振兴和社会生产、生活的各个方面具有决定性的意义和作用。2物联网从技术架构上来看，物联网可分为三层：感
3、知层、网络层和应用层。感知层由传感器以及传感器网关构成，包括各种传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS 等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网获得识别物体，采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，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（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。物联网的行业特性主要体现在应用领域，目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环
4、境监测等各个行业均有物联网应用的尝试。 物联网技术的发展历程主要是： 1995 年，比尔盖茨在其未来之路一书中提及物联网概念。 2005 年 11 月 17 日，国际电信联盟（ITU）发布了ITU 互联网报告2005：物联网报告，正式提出了物联网概念。 2009 年 1 月，在奥巴马就任总统后第一次举行的美国工商业领袖圆桌会上，IBM 总裁兼 CEO 彭明盛提出“智慧地球” （Smart Earth）的新理念，其中物联网为“智慧地球”不可或缺的一部分，而奥巴马将“智慧地球”提升到国家级发展战略。 2009 年 8 月 7 日，温家宝总理到中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心考察时说：“当计算机
5、和互联网产业大规模发展时，我们因为没3有掌握核心技术而走过一些弯路。在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术。 ”提出要加快推进传感网发展，建立中国传感信息中心。 2009 年 8 月 24 日，王建宙在访台期间，进一步解释了物联网概念。 2009 年 9 月 11 日，传感器网络标准工作组成立大会暨“感知中国高峰论坛”在北京举行，会议提出了传感网发展相关政策。 2009 年 9 月 14 日，在中国通信业发展高层论坛上，中国移动总裁王建宙高调表示：物联网商机无限，中国移动将以开放的姿态，与各方竭诚合作。 国家中长期科学与技术发展规划（2006-2020 年） 和“新一代宽带移动无
6、线通信网”重大专项报告中，均将传感网列入重点研究领域。以 RFID 为代表的物联网核心技术 RFID 是 Radio Frequency Identification 的缩写，即射频识别。一般称为感应式电子晶片、电子标签、电子条码、感应卡等。一般完整的一套 RFID 系统是由阅读器与应答器两个部分组成，其原理是由阅读器发射一特定频率的无限电波能量给应答器，使驱动应答器电路将内部之 ID码送出，与此同时阅读器便接收该 ID 码。应答器的特点在于免用电池、免接触、免刷卡又不怕脏污，且晶片密码为世界上唯一无法复制，安全性高、长寿命。由于这些特殊性 RFID 的应用非常广泛，目前典型应用有汽车芯片防盗
7、器、停车场管制、门禁管制、生产线自动化等。RFID 标签主要有两种：有源标签和无源标签。 无线传输分为无线移动传输和无线局域网传输。无线局域网传输使4用自主发射器和接收器进行信号传输。无线移动传输需要电话电信局或其它公共服务为用户提供设施，使用分组无线电、蜂窝网络和卫星站来传输和接收信号。所以，无线传输技术的发展分为两条主线：第一条是蜂窝通信的发展主线（蜂窝通信技术从 1G， 2G 向 3G，4G 发展）和第二条线涵盖了 WLAN， WPAN， Bluetooth， RFID 等技术的发展。 ZigBee 技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功
8、耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。 信息安全技术在构建“可管、可控、可信”的物联网安全体系架构，研究物联网安全等级保护和安全测评中起着关键作用，也是基于网络的各种系统运行的重要基础之一。物联网的开放性、匿名性与包容性的特点也注定了存在信息安全隐患。需要研究物联网安全关键技术，满足机密性、真实性、完整性、抗抵赖性的四大要求，同时还需解决好物联网中的用户信任管理与隐私保护等问题。 物联网技术已渗透到我们生活的各个领域，特别是在公共事业基础设施、机械制造、零售连锁行业、质量监管行业进行数据采集；以及现代工业、农业、制造业等生
9、产领域中机械电气一体的自动化控制技术，不仅把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣危险的工作环境中解放出来，甚至能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。其技术的全球卫星定位系统（GPS）更是利用导航卫星进行测时和测距，从而实现物体的精确定位。 5总之物联网的目的就是为了实现物体与物体间的信息交换与通讯，最终改善人类的生活方式，提高人们的生活质量。物联网应用在我们生活上还体现在智能家居、客运物流、旅游、保险、资源再生与循环利用等方面。目前我们已经普及的有交通卡、智能家居、工业和楼宇自动化等。 参考文献： 1李坡.物联网技术及其应用.国防科技.2011. 2王保云.物联网技术研究综述.电子测量与仪器学报.2009
