物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)技術(shù)解決方案

楊 陽

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物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)技術(shù)解決方案

楊 陽

中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司，重慶 400000

物聯(lián)網(wǎng)是新的信息產(chǎn)業(yè)浪潮，是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、與移動(dòng)通訊網(wǎng)之后的一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域，可以說，物聯(lián)網(wǎng)給IT和通信帶來了廣闊的市場(chǎng)前景，在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中首先被廣泛使用的是M2M應(yīng)用，推動(dòng)著各行各業(yè)向信息數(shù)字化及商業(yè)流程的自動(dòng)化，在工業(yè)化和信息化的今天，特別是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商，在不斷突破贏利點(diǎn)的情況下，也將視線轉(zhuǎn)向了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的M2M。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)全新的綜合性產(chǎn)業(yè)，對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)以及所存在的技術(shù)問題進(jìn)行了深入的探討分析。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；信息安全；解決措施

物聯(lián)網(wǎng)就是使用一定的技術(shù)將各種信息的傳感設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系起來，簡(jiǎn)而言之，物聯(lián)網(wǎng)就是以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過一些技術(shù)手段使物物相連并可控。物聯(lián)網(wǎng)是由多學(xué)科高度交叉的新興前沿研究熱點(diǎn)領(lǐng)域，它綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行處理，并通過隨機(jī)自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將所感知的信息傳送到用戶終端。

1 物聯(lián)網(wǎng)的綜述

物聯(lián)網(wǎng)是傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的延伸和擴(kuò)展，將網(wǎng)絡(luò)用戶端延伸和擴(kuò)展到物與物之間，是一種新型的信息傳輸和交換形式。物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議將物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，它是基于互聯(lián)網(wǎng)之上的一種高級(jí)網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，是由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層共同組成的大規(guī)模信息系統(tǒng)，說白了，物聯(lián)網(wǎng)就是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)，它有兩層含義：第一，物聯(lián)網(wǎng)雖然是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)，但是其核心仍然是互聯(lián)網(wǎng)；第二，物聯(lián)網(wǎng)的用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物品之間進(jìn)行信息交換和數(shù)據(jù)通信。[1]

2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)后又一次技術(shù)的革新，代表著未來計(jì)算機(jī)與通信的發(fā)展方向。這次革新也取決于一些重要領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)技術(shù)創(chuàng)新，從RFID（無線射頻識(shí)別）、EPC、傳感技術(shù)到認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算等。

2.1 RFID識(shí)別技術(shù)

RFID作為一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它可以通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，在識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體的同時(shí)還可以識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，且可在各種惡劣環(huán)境下工作。RFID 系統(tǒng)由標(biāo)簽、讀寫器、應(yīng)用接口等硬件設(shè)備與中間件軟件、傳輸網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)應(yīng)用、管理系統(tǒng)等構(gòu)成。在傳統(tǒng)的觀點(diǎn)下，往往會(huì)認(rèn)為EPC 是RFID 中的一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，說RFID 電子標(biāo)簽就是EPC的載體。但現(xiàn)今提到的EPC 系統(tǒng)是在互聯(lián)網(wǎng)、射頻技術(shù)與計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)構(gòu)造一個(gè)物品信息實(shí)時(shí)共享的網(wǎng)絡(luò)。總的來說，RFID識(shí)別技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)體系中有著十分重要的作用。

2.2 傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)在彌合物理和虛擬世界差距兩方面發(fā)揮了重要的作用，傳感器負(fù)責(zé)物聯(lián)網(wǎng)信息的采集，是物體感知物質(zhì)世界的“感覺器官”及實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界感知的基礎(chǔ)，是物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和應(yīng)用的基礎(chǔ)，它能夠使物體通過對(duì)自身環(huán)境的改變從而做出相應(yīng)的反應(yīng)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)通常指短距離的無線低功率通信技術(shù)，其具有無需受有線網(wǎng)絡(luò)的約束，也不需要固定設(shè)備支撐，具有易于組網(wǎng)，可以快速部署的特點(diǎn)。同時(shí)，在無線傳感器系統(tǒng)中，單個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠感應(yīng)其環(huán)境，然后在本地處理信息，或者通過無線鏈路將信息發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)集結(jié)點(diǎn)。由于RF 發(fā)射功率低，所以每個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳輸距離比較近。短距離傳輸使傳輸信號(hào)被竊聽的可能性降到最小，同時(shí)還延長(zhǎng)了電池的壽命，適用于物于物之間的聯(lián)系。

2.3 智能運(yùn)算技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)要求每個(gè)物體都與它唯一的標(biāo)示符相關(guān)聯(lián)，因?yàn)橹挥羞@樣才可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到信息。因此，物聯(lián)網(wǎng)需要一個(gè)海量的數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)平臺(tái)將這些數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成實(shí)際決策和行動(dòng)。而智能運(yùn)算則可以為這些信息之間通過提供靈活、安全、協(xié)同的資源共享來構(gòu)造一個(gè)大規(guī)模的、地理上分布的、異構(gòu)的資源池，包括信息資源和硬件資源，再結(jié)合有效的信息生命周期管理技術(shù)、節(jié)能技術(shù)。[2]智能運(yùn)算技術(shù)是由軟件、硬件、處理器加存儲(chǔ)器構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。它按需進(jìn)行動(dòng)態(tài)部署、配置、重配置以及取消服務(wù)。智能運(yùn)算技術(shù)的服務(wù)器可以是物理的服務(wù)器或者虛擬的服務(wù)器，其本質(zhì)是由遠(yuǎn)程運(yùn)行的應(yīng)用程序在云計(jì)算中駐留在個(gè)人電腦和局部服務(wù)器。整體來講，智能運(yùn)算技術(shù)可以通過各種設(shè)備訪問到需的信息進(jìn)行實(shí)現(xiàn)智能控制。

除了以上幾種關(guān)鍵技術(shù)之外，物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)還需要納米嵌入技術(shù)、路由技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的支持。但是由于這些技術(shù)目前還不是很完善，仍存在著很多問題，所以不再一一闡述。

3 物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)技術(shù)解決方案

3.1 加強(qiáng)安全防范措施

物聯(lián)網(wǎng)目前正處于快速發(fā)展的時(shí)期，其安全問題也越來越嚴(yán)重，對(duì)于安全的需求也越來越緊迫。物聯(lián)網(wǎng)要解決的問題有很大，如盡快理順物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、明確物聯(lián)網(wǎng)的特殊安全需求等。由于物聯(lián)網(wǎng)必須要兼容及繼承現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)，因此，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)安全體系的大部分機(jī)制仍然適用于物聯(lián)網(wǎng)，可以為物聯(lián)網(wǎng)提供一定的安全性，但是還是需要根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)自身的特殊性對(duì)安全機(jī)制進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)充。

3.2 安全防范措施的技術(shù)

第一，深入研究物聯(lián)網(wǎng)，并根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)自身制定其相應(yīng)的安全措施，因?yàn)榘踩胧┑睦碚摵蛯?shí)踐對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的理想建立都有著重要的意義。第二，物聯(lián)網(wǎng)可以對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行認(rèn)證機(jī)制，在通信的數(shù)據(jù)接收方確認(rèn)數(shù)據(jù)發(fā)送方的身份，以及對(duì)數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中進(jìn)行認(rèn)證。第三，網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知與評(píng)估技術(shù)正是研究的一個(gè)領(lǐng)域，其技術(shù)能夠?qū)Ξ?dāng)前及未來網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)、檢測(cè)及預(yù)警的新型網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控技術(shù)。如果網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)感知與評(píng)估技術(shù)得到了緊張，則會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的安全運(yùn)行有著重要的意義。

4 總結(jié)

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，必將會(huì)給人類的生產(chǎn)和生活帶來極大的便利。雖然物聯(lián)網(wǎng)將人與人、物與物、人與物相互連接起來，但是要想建立理想的物聯(lián)網(wǎng)則還需要完善很多重點(diǎn)技術(shù)，除了要在技術(shù)層面和管理流程上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行可靠的安全防護(hù)措施和管理外，更應(yīng)該完善相關(guān)方面的法律法規(guī)，為物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展提供一個(gè)健康的環(huán)境。只有這樣，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能夠應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域。

[1]李向軍.物聯(lián)網(wǎng)安全及解決措施[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2010（12）：5-7.

[2]王慧強(qiáng)，王振東，陳曉明.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用研究[J].大慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（5）：1-5.

Industry technology solutions for the Internet of things

Yang Yang

China Mobile Internet of Things Co.，Ltd.，Chongqing 400000

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TP391.44；TN929.5

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1009-6434（2016）11-0082-02