淺談物聯網技術的應用和發展現狀

摘要：物聯網被視為互聯網的應用擴展，應用創新是物聯網的發展的核心，以用戶體驗為核心的創新是物聯網發展的靈魂。物聯網作為未來發展的趨勢，將給世界和社會帶來巨大變革，并改變人們的生活方式。

關鍵詞：物聯網；技術；發展

中圖分類號：TP391.44 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2012) 16-0060-01

一、內涵和特征

（一）內涵。物聯網通過使用各種信息傳感設備，如射頻識別（RFID）技術、全球定位系統（GPS）、激光掃描儀、紅外感應器等，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人，所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。（二）特征。物聯網本質上是一種建立在互聯網上的泛在網絡，雖然它的核心依然是互聯網，但是它依然有著自己一些獨立的特征。第一，它大量應用了各類感知技術。物聯網信息的獲取源就是分布在網絡末端的各種類型的傳感設備，這些傳感設備就是物聯網的“耳”、“眼”、“鼻”。第二，物聯網中的“物”通過各種有線或無線通信方式連接到互聯網上，從而實現信息的上傳或指令的下發，進而達到和互聯網的融合。第三，物聯網不僅通過傳感設備交換各類信息，其本身對信息也具有處理的能力，通過這種能力可以實現對物體的智能控制。

因此，物聯網技術其實就是互聯網技術、傳感器技術和智能處理技術（模式識別、人工智能、云計算等）的結合。

二、物聯網的關鍵技術

M2M技術、傳感網技術及射頻識別（RFID）技術、網絡通信技術是物聯網的關鍵技術。

（一）M2M技術。M2M技術通過實現機器與機器、人與人、人與機器之間的通信，與操作者共享了使機器設備、應用處理過程與后天信息系統提供的信息。M2M技術提供了傳輸數據的優良手段，使設備能夠實時地在系統之間、遠程設備之間、或個人之間建立無線連接成為可能。

M2M產品主要由三個部分構成：1.行業應用中心：對分散的行業終端進行監控，是終端上傳數據的會聚點；2.無線終端：不是筆記本電腦或手機，而是特殊的行業應用終端；3.傳輸通道：從用戶端到無線終端的行業應用中心之間的通道。

當今，隨著科技的不斷進步，M2M產業鏈中的各個技術環節發展異常迅猛。不斷增加的M2M的末端設備連接對象，其數量將會超過計算機和人的數量。在軟件管理平臺方面，通過M2M管理軟件，可以實現對資產與末端設備的有效管理、控制。在物聯網的硬件制造方面，使機器具有聯網或通信能力的部件是M2M硬件，M2M硬件可以進行信息的提取，也可以從機器設備中獲取數據，并傳輸到通信網絡硬件廠商，不同應用、不同環境的移動信息處理可以通過不同的無線M2M硬件產品得以實現。（二）傳感網技術。大規模無線傳感網絡技術、傳感器及其智能處理技術的結合便是傳感網技術。由于是一種檢測裝置，傳感器能夠感受到被測量的信息，并能將檢測到的信息，按一定變換規律變換成電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的存儲、傳輸、顯示、記錄、處理等要求。實現自動控制與自動檢測的首要環節是傳感器，在實際應用中，傳感器相當于人的“感覺器官。”新型技術的低能耗、小型化、可移動、低成本有點可以滿足物聯網的“物-物”相聯需要，無線傳感網能夠在滿足上述需要的前提下，提供具有自動修復功能和自動組網的網狀網絡，使無線網絡具有初步的智慧功能。伴隨著新技術革命的到來，全球已進入全新的信息化時代。在實際應用時，首先應解決的是如何獲取準確可信的信息的問題，而在利用信息的過程中，傳感器具有非常突出的地位，這是由于傳感器是獲取生產和自然領域中信息的手段和主要途徑。（三）射頻識別（RFID）技術。通常，當特定的信息讀寫器通過帶有電子標簽的物品時，讀寫器激活標簽，并向讀寫器及信息處理系統傳送標簽中的信息，從而完成信息的自動采集工作。一個典型的RFID系統是由讀寫器、RFID電子標簽及信息處理系統組成的。信息處理系統根據需求承擔相應的信息處理及控制工作。由于每個RFID標簽都有一個唯一的識別碼，如果它的數據格式有很多是互不兼容的，在閉環情況下，對企業的影響不是很大。（四）網絡通信技術。物聯網數據是通過傳感器的網絡通信技術來提供傳送通道的。目前，物聯網研究的重點是如何在現有網絡上進行增強，適應物聯網業務需求。網絡通信技術可以分為兩類：廣域網絡通信技術及近距離通信技術。在廣域網絡通信上，衛星通信技術、2G/3G移動通信技術等實現了信息的遠程傳輸，可以為每個傳感器分配IP地址創造可能性，也可以為傳感器的發展創造良好的基礎網絡條件。在近距離通信方面，802.15.4規范是IEEE制定的用于低速近距離通信的媒體介入控制層和物理層規范，以IEEE802.15.4為代表的近距離通信技術是目前的主流技術，工作在工業科學醫療頻段，免許可證的2.4GhzISM頻段全世界均可使用。

三、發展趨勢

物聯網前景非常廣闊，它將極大地改變我們目前的生活方式。首先，物聯網的應用可以提高經濟效益，節約成本；其次，物聯網的發展可以帶動很多相關行業的發展，可以為全球經濟的可持續提供動力；還有，物聯網的應用可以大大方便我們的生活。在物聯網的世界里，每個物體都具有了一定的智能，可以自動完成一些以往需要人類干預才能完成的事情。物聯網雖好，但是要建立一個真正高效實用的物聯網，有兩個因素必不可少。首先是規模性，就是說接入網絡的物體必須達到一定的規模，只有具備了規模，智能作用才能真正發揮出來。例如，某個城市的道路上有上百萬輛汽車，如果我們只把其中的一萬輛汽車接入到網絡中，就不能對整個城市的交通有全面的了解，也不可能建立一個智能交通系統；其次是流動性，物體通常處在運動中，要能保證物體在運動狀態，甚至是高速運動狀態下都能隨時進行數據的交換，這就需要建立配套的信息高速公路，尤其是大容量移動互聯通道。

四、結束語

物聯網是計算機科學技術的又一次全新的應用。當前，物聯網的發展風起云涌，被譽為“下一個IT時代的產業革命”。不難預見：物聯網將來必將改變世界。物聯網的發展是信息社會發展的必然產物，但其在發展道路上，也將會面臨著較多困難，有技術上，也有標準上的困難，這就需要社會各個層面在物聯網業務及技術上取得相應突破。

參考文獻：

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