物聯網技術現狀與發展方向研究

任旭

摘 要 物聯網被成為第三次信息革命而越來越被人們重視和關注。本文從物聯網的概念和發展歷程分析為落腳點，對物聯網技術的體系結構進行深入分析，將物聯網分成應用決策層、數據的動態組織與管理層、數據傳輸層和感知控制層。接著從技術與應用的角度對國內外的物聯網技術發展現狀進行了研究，最后提出對物聯網發展方向的建議。

關鍵詞 物聯網 體系結構 發展現狀 發展方向

1物聯網的起源與概念

物聯網的起源可以追溯到1995年比爾·蓋茨在《未來之路》一書當中對信息技術未來的發展進行了預測。1998年，麻省理工學院（MIT）提出基于RFID技術的唯一編號方案，即產品電子代碼（Electronic Product Code，EPC），并以EPC為基礎，研究從網絡上獲取物品信息的自動識別技術。1999年，美國自動識別技術（AUTO-ID）實驗室首先提出“物聯網”的概念。

目前關于物聯網還沒有一個標準的定義。如下對物聯網概念的描述較為貼切：通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通信網絡將無處不在的末端設備和設施實現物物互聯互通（M2M）、應用大集成等模式，在內網、專網和/或互聯網環境下，采用適當的信息安全保障機制，提供安全可控及個性化的管理和服務功能，實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。

2物聯網技術體系結構

由物聯網特點可知，物聯網具有很強的異構性，為實現異構設備之間的互聯、互通與互操作，物聯網需要以一個開放的、分層的、可擴展的網絡體系結構為框架。從物聯網的功能劃分和層次結構，我們將物聯網劃分成四層體系結構：應用決策層、數據的動態組織與管理層、數據傳輸層和感知控制層。

應用決策層：物聯網應用層利用經過分析處理的感知數據，為用戶提供多種不同類型的服務。物聯網的應用可分為監控型（物流監控、污染監控），控制型（智能交通、智能家居），掃描型（手機錢包、高速公路不停車收費）等。

數據的動態組織與管理層：實現感知數據的語義理解、推理、決策以及提供數據的查詢、存儲、分析、挖掘等。云計算為感知數據的存儲、分析提供了很好的平臺，是信息處理的重要組成部分，也是應用層各種應用的基礎。

數據傳輸層：主要負責通過各種接入設備實現互聯網、移動通信網等不同類型的網絡融合。此外，還提供路由、格式轉換、地址轉換等功能。

感知控制層：它是物聯網發展和應用的基礎，包括RFID讀寫器、智能傳感節點和接入網關等組成。各種傳感節點通過感知目標環境的相關信息，并自行組網傳遞到網關接入點，網關將收集到的數據通過互聯網絡提交到后臺處理。

3國內外發展現狀

目前全球物聯網還處于起步階段，各國均把物聯網作為未來信息化戰略的重要內容。物聯網應用規模正在逐步擴大，正在以點帶面的趨勢發展：美國于2008年底提出“智慧的地球”的戰略思想；歐盟2009年6月 物聯網行動計劃，強調傳感等感知技術的應用，提出建設智慧型基礎設施；日本： 2009年8月 i-Japan戰略，強調電子政務和社會信息服務應用。國外發達國家的物聯網發展現狀具有如下特點：

（1）融合各種信息技術，突破互聯網的限制，將物體接入信息網絡，實現“物聯網”。

（2）在網絡泛在的基礎上，將信息技術應用到各個領域，從而影響到國民經濟和社會生活的方方面面。

（3）未來信息產業的發展在由信息網絡向全面感知和智能應用兩個方向拓展、延伸和突破。

我國政府對物聯網技術的發展也給予了高度重視，從2009年8月提出“感知中國”概念后，國家在宏觀調控和政策上都對物聯網的發展給予了大力支持。目前已形成基本齊全的物聯網產業體系，部分領域已形成一定市場規模，正在縮短與國外相關技術的差距。“《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》將以物聯網為代表的新一代信息技術列為重點培育和發展的戰略性新興產業，將頂層設計、標準制定、技術研發、應用推廣、產業支撐、商業模式、安全保障、政府扶持、法律法規、人才培養10個專項行動計劃列入發展規劃。國內三大電信運營商也在物聯網的發展上各顯優勢，用基礎設施支撐服務用戶，目前已初步實現一卡通服務、安防系統服務的支持。

4物聯網發展方向研究

物聯網行業的蓬勃發展帶來的潛在市場規模巨大，但目前其發展也面臨了一些瓶頸。

4.1技術標準

目前，國際上對物聯網技術還沒有統一的標準，物聯網標準化是物聯網建設中一個非常重要的工作。目前物聯網的發展都以國家或企業獨立研發為主體，各自的標準尚未統一，在利益的趨勢下，技術的統一步履維艱，因為是否掌握了標準會決定其市場利益。現有物聯網標準不兼容問題嚴重，若這一技術標準形成，一些原本復雜的問題將不復存在。物聯網的標準化主要涉及以下幾個方面：物理/數據接口、M2M接入標準、信息存儲與傳輸標準化、通信協議標準化、服務標準化、測試與評價標準化、信息安全標準化等。

4.2安全與隱私保護

網絡安全在互聯網的發展中一直是一個舉足輕重的問題，同樣的物聯網的安全比互聯網的安全問題更加艱巨與重要，是一個被廣泛關注的話題，因為物聯網的連接對象主要是機器或物，會導致安全隱患甚大。例如：RFID標簽中的個人數據以及商業情報數據一旦被他人利用，損失將無可估量，同時，無論是多媒體娛樂、智能家庭、交通運輸、災害應急等領域，一旦被攻擊將會造成非常嚴重的后果。由此可見物聯網安全和隱私問題研究方向主要包括：讀取控制、隱私保護、用戶認證、不可抵賴性、數據保密性、通訊安全、數據完整性、隨時可用性。

參考文獻

[1] 李霞.淺談物流信息技術與物聯網[J].商場現代化，2014（612）：48-49.

[2] 春勛，劉偉，李錄青.食品供應鏈中企業與農戶短期合作交易契約設計[J].管理學報，2016（02）：35-38.

[3] 施鳴.淺談第三次信息革命“物聯網”的起源與發展前景[J].信息與電腦（理論版），2012（10）：47-49.