淺談物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)與優(yōu)劣勢(shì)

【摘要】作為新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，我國(guó)已將物聯(lián)網(wǎng)列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)扶持對(duì)象。本文主要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)展開了深入的分析，并客觀分析了與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的概念最早是在1999年美國(guó)召開的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議正式提出的，之后隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界各國(guó)都在尋找新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的技術(shù)發(fā)展方向，而隨著電子標(biāo)簽、中間件系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)以及云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展成熟，物聯(lián)網(wǎng)的概念逐漸被各國(guó)政府所重視。

一、物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)技術(shù)主要考慮物聯(lián)網(wǎng)中信息存儲(chǔ)和計(jì)算能力邊緣化、物體間斷性通信連接、物體移動(dòng)和環(huán)境變化支持及網(wǎng)中網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。它要求網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器有一定的健壯性、可擴(kuò)展性和用戶公平性。目前在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)選擇上通?？梢圆捎孟鄬?duì)分布的集中式管理結(jié)構(gòu)和相對(duì)集中的分布式支撐結(jié)構(gòu)。

二、統(tǒng)一標(biāo)識(shí)與識(shí)別技術(shù)

統(tǒng)一標(biāo)識(shí)與識(shí)別技術(shù)用于對(duì)物聯(lián)網(wǎng)中海量物品進(jìn)行區(qū)分或查找，它要求能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單個(gè)物體的唯一標(biāo)識(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)某類物品的標(biāo)識(shí)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)合物體的標(biāo)識(shí)。統(tǒng)一標(biāo)識(shí)與識(shí)別技術(shù)包括以下內(nèi)容：在全球范圍內(nèi)的標(biāo)識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、標(biāo)識(shí)分配、標(biāo)識(shí)管理、標(biāo)識(shí)加密與解密、標(biāo)識(shí)的存儲(chǔ)、標(biāo)識(shí)的映射機(jī)制等。RFID（射頻識(shí)別）技術(shù)采用非接觸式自動(dòng)識(shí)別，它通過(guò)發(fā)射射頻信號(hào)來(lái)識(shí)別一定距離內(nèi)的目標(biāo)對(duì)象，并獲取存儲(chǔ)于目標(biāo)對(duì)象中的相關(guān)信息。RFID系統(tǒng)由電子標(biāo)簽（EPC）、讀寫器、應(yīng)用接口等硬件部件與相關(guān)中間件軟件、通信網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)應(yīng)用信息管理系統(tǒng)等構(gòu)成。在這個(gè)系統(tǒng)中，電子標(biāo)簽是一個(gè)有無(wú)線收發(fā)功能的內(nèi)部保存數(shù)據(jù)的裝置，它負(fù)責(zé)發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)給讀寫器；讀寫器是一個(gè)可以捕捉和處理標(biāo)簽數(shù)據(jù)的裝置，同時(shí)它還是一個(gè)負(fù)責(zé)與后臺(tái)管理信息系統(tǒng)交接數(shù)據(jù)的接口；軟件包括RFID系統(tǒng)軟件、RFID中間件、后臺(tái)信息管理系統(tǒng)等。RFID系統(tǒng)軟件是在電子標(biāo)簽和讀寫器之間實(shí)現(xiàn)通信所必需的軟件功能集合，RFID中間件將在電子標(biāo)簽和讀寫器上運(yùn)行的RFID系統(tǒng)軟件與在后臺(tái)處理系統(tǒng)上運(yùn)行的管理信息系統(tǒng)軟件聯(lián)系起來(lái)，后臺(tái)管理信息系統(tǒng)程序負(fù)責(zé)接收由電子標(biāo)簽發(fā)出的經(jīng)過(guò)讀寫器和RFID中間件軟件處理和過(guò)濾后的標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)。RFID系統(tǒng)可以自動(dòng)、實(shí)時(shí)地對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別、定位、監(jiān)控與追蹤，它在彌合客觀世界和虛擬世界差距方面起到關(guān)鍵作用，使得物體可以自動(dòng)地對(duì)自身環(huán)境的改變作出反應(yīng)。

三、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)通信具有通信標(biāo)準(zhǔn)和高層通信協(xié)議的多樣性與通信需求量大、范圍廣的特點(diǎn)。利用本體翻譯技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)多協(xié)議相互操作，利用傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式、RFID組網(wǎng)方式、DTN組網(wǎng)方式或移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信等方式，結(jié)合新的射頻技術(shù)、無(wú)線電通信技術(shù)、軟件無(wú)線電技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來(lái)提供一個(gè)完整的端到端的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接范圍的擴(kuò)大，滿足海量通信的需求。物聯(lián)網(wǎng)的智能學(xué)習(xí)模塊具有非常好的連接性，它可以對(duì)來(lái)源于傳感器或其他網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)、決策等信息進(jìn)行判斷，可以大量減少網(wǎng)絡(luò)中數(shù)量的通信量，提高網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，從而滿足海量物品在有限的網(wǎng)絡(luò)資源中傳輸信息的需要。

四、安全和隱私保護(hù)技術(shù)

安全和隱私保護(hù)技術(shù)包括：防范非授權(quán)實(shí)體的識(shí)別，阻止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)，保證物體位置及其他數(shù)據(jù)的保密性、可用性，保護(hù)個(gè)人隱私、商業(yè)機(jī)密和信息安全等內(nèi)容。這里面涉及到網(wǎng)絡(luò)非集中管理方式下的用戶身份驗(yàn)證技術(shù)、離散認(rèn)證技術(shù)、云計(jì)算和云存儲(chǔ)安全技術(shù)、高效數(shù)據(jù)加密和數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)、隱私管理策略制定和實(shí)施技術(shù)等。另外，物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)還需要很多其他關(guān)鍵技術(shù)的支持，例如物聯(lián)網(wǎng)軟件服務(wù)與算法技術(shù)，低功率、高能量存儲(chǔ)技術(shù)和尋址技術(shù)等。

五、小結(jié)

國(guó)外的運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力和容量都不如國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商，中國(guó)電信、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通等都是全球數(shù)一數(shù)二的互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商，在用戶數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模上都有很大的優(yōu)勢(shì)，具有覆蓋人群廣、范圍大的特點(diǎn)。其次是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的渠道優(yōu)勢(shì)。在基于云計(jì)算和云存儲(chǔ)的體系架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)中，“云”的功能最終會(huì)被轉(zhuǎn)化為一種規(guī)?；姆?wù)。但是我國(guó)與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)力量還比較薄弱，現(xiàn)在與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的很多技術(shù)還受制于人，相關(guān)產(chǎn)品還依賴于從國(guó)外引進(jìn)；其次，物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用的成功案例比較少，不如國(guó)外已有大量的成功案例可以借鑒。

參考文獻(xiàn)

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