徐麗平

摘要：物聯網技術作為信息產業(yè)的第三代浪潮，其發(fā)展與應用為人與物、物與物之間的信息交換創(chuàng)造了一個全新的平臺。文章分析了物聯網技術的發(fā)展歷程，闡述了物聯網的概念和體系結構，分析討論了其關鍵技術，研究了物聯網技術在各行各業(yè)中的應用，并對其發(fā)展前景進行了分析探討。

關鍵詞：物聯網；關鍵技術；智能化

物聯網（Internet of Things，IOT）被稱為繼計算機、互聯網之后的信息技術革命的第三次浪潮。顧名思義，物聯網是可以實現物物相連的新型網絡，是在互聯網的基礎上，將“物”加入到信息系統(tǒng)，將RFDI、無線傳感技術等應用于“物”的感知、監(jiān)控、管理的技術系統(tǒng)。物聯網利用各種感知技術及信息傳感設備，如射頻識別技術（RFID）、紅外感應技術、激光掃描器、全球定位系統(tǒng)等對現實世界中的物品進行智能感知和識別，將采集的信息通過互聯網進行有效的信息交換和通信，從而將“物”加入到網絡互聯中，將人與人之間的溝通和交流拓展到人與物及物與物之間，即物聯網將其用戶端拓展和延伸到了任何物和物之間。物聯網的基本特征有物聯化、智能化、互聯化、自動化、網絡化、感知化。

1物聯網的發(fā)展歷程

物聯網技術早在1995年就被比爾蓋茨提出。1999年，麻省理工學院給出了他們的物聯網的定義：物聯網就是將所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理的網絡。2005年ITU在其名為“物的互聯網”的年終報告中以新的通信維度來定義物聯網，并預見物聯網關鍵技術如傳感器技術、射頻識別技術、嵌入式技術等將得到更加廣泛的應用?；趯ξ锫摼W關鍵的研究，即通過傳感器感知“物”的狀態(tài)，我國中科院認為物聯網是感知網。目前，韓國、日本均提出了本國物聯網發(fā)展戰(zhàn)略，美國更是將物聯網列為振興經濟的有力武器，我國也高度重視物聯網技術的開發(fā)、應用?，F在物聯網技術已經被廣泛應用于生活的各個方面，如智能家居、智能交通、智能圖書館、產品溯源等，給人們的生活帶來了翻天覆地的變化。

2物聯網的體系結構

物聯網的體系結構可分為感知層、網絡層和應用層。

（1）感知層。

感知層主要完成大規(guī)模、分布式的信息感知與信息采集。通過各種類型的傳感器感知設備，提取設備的屬性、狀態(tài)及行為態(tài)勢等有用信息，從而感知、識別目標。并將信息提供給網絡層的其他設備以實現交流互通及資源共享。RFID標簽和讀寫器、全球定位系統(tǒng)、各種傳感器和M2M終端、攝像頭等是感知層的重要組成部分。

（2）網絡層。

網絡層是由互聯網與各種通信網絡（電信網、廣電網、移動通信網及其他專業(yè)網絡）等基礎網絡設施組成的融合網絡。主要負責接入、傳送和管控來自感知層的信息，完成物聯網應用層與感知層之間的數據傳輸、信息通信。

（3）應用層。

應用層主要是行業(yè)專業(yè)技術與物聯網技術相結合，為行業(yè)的智能化應用提供實用的解決方案，由支持物聯網技術運行的各行各業(yè)的應用系統(tǒng)組成，為用戶實現使用物聯網的應用接口，為各種終端及用戶設備提供應用服務。

3物聯網核心技術

3.1RFID

RFID（radio frequency identification，射頻識別）是一種可工作于各種環(huán)境、無須人工干預的非接觸式的自動識別技術。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取對象的各種數據。RFID可實現多個標簽的同時識別，并能對高速運動的物體進行識別。RFID由標簽、閱讀器和天線3個部分組成。其技術標準有ISO/IEC10536，IS0/IEC 14443，IS0/IEC15693和ISO/IEC18000。應用最多的是ISO/IEC 14443和ISO/IEC15693。RFID具有識別穿透能力強、無線無源、安全防偽等特點，RFID技術與通訊、互聯網等技術相結合，可實現全-球范圍內物體的自動識別、定位、監(jiān)控、追蹤，因而成為物聯網實現的關鍵技術之一。

3.2無線傳感網技術

無線傳感器網絡（WSN，Wireless Sensor Network）是高效、高穩(wěn)定性的自組織的無線網絡信息系統(tǒng)，具有分布式信息采集、信息傳輸和處理技術。無線傳感器網內部署了大量的傳感器節(jié)點，物聯網正是通過遍布在監(jiān)控區(qū)域內的無數傳感器及由它們通過自組織方式形成的無線傳感網絡，監(jiān)測光、聲音、溫度、壓力、運動等數據以感知物體的。傳感器各節(jié)點相互協(xié)作，實現對監(jiān)控區(qū)域內任意時間及地點的信息進行感知、數據采集和分析處理，并通過網關連接到公用Internet網絡，將信息發(fā)布給監(jiān)測者。在無線傳感器網絡中數據傳輸技術主要有WLAN技術、UWB技術、Zigbee技術、RFID等。

3.3云計算技術

云計算是利用遠程服務器或非本地的服務器的分布式計算機為網絡用戶提供計算、存儲、軟硬件等服務，具有大規(guī)模的并行計算能力和彈性增長的存儲資源。云計算將海量數據的計算程序通過網絡自動拆分成無數小的子程序，再交由多部服務器同時完成，因而能夠在數秒之內發(fā)揮與超級計算機同樣的強大效能，處理數以千萬計甚至億計的信息。物聯網中的傳感設備時刻在采集海量數據，這些數據的存儲和計算、處理，需要云計算能夠實現海量數據處理需求的計算模型來支撐。為使用戶有效使用數據，云計算通過靈活、協(xié)同、安全的資源共享將信息孤島構造成一個大規(guī)模的、異構的資源池，從而為海量數據的高效利用提供支撐。

4物聯網技術的應用

4.1智能家居

智能家居是指為提高居住的舒適性、安全性和便利性，將物聯網技術中的智能控制技術應用于家庭的各種設備及家電的控制與管理，實現家居功能全智能自動化。目前已實現的功能包括自動燈光控制系統(tǒng)、安防控制系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、自動家電控制系統(tǒng)等。

4.2智能圖書館

隨著物聯網技術的不斷成熟和發(fā)展，RFID（射頻識別技術）被廣泛應用于新加坡、印度、等10多個國家的智能圖書館管理系統(tǒng)。為圖書管理及用戶服務的發(fā)展提供了新的契機。在圖書管理方面，實現了圖書溯源，保證圖書質量。在新書上架及圖書典藏時，更易于對圖書進行感知和定位。為用戶提供智能身份識別、智能圖書定位、智能圖書導讀等個性化服務。近年來更是與高校學科建設相結合，為高校的科研提供學科服務。

4.3食品溯源

隨著人們生活水平的提高，食品健康問題成為人們關注的焦點，建立食品可追溯系統(tǒng)成為人們的迫切需求，物聯網技術特別是RFID技術的發(fā)展使其成為可能。利用RFID標簽采集食品從養(yǎng)殖場到屠宰場最后到銷售環(huán)節(jié)的數據，通過網絡上傳至中央服務器，以供消費者查詢驗證，實現從農場到餐桌的信息透明，從而保證食品安全，增強消費者的信心。

4.4智能交通

智能交通系統(tǒng)主要是將物聯網技術中的RFID技術、智能感知技術、無線通信技術應用于城市交通管理。通過對車輛、天氣、路況、交通事故的實時感知與監(jiān)控，實現智能交通監(jiān)控、智能交通管理（實時、動態(tài)協(xié)調交通情況）、智能停車管理及不停車收費系統(tǒng)等。為解決城市交通擁堵問題提供新的解決方案。

5結語

物聯網把傳統(tǒng)的互聯網擴展到了更為廣泛的物理世界，引領了新時代信息化產業(yè)發(fā)展的浪潮，是信息化發(fā)展的又一大趨勢，必將對社會生活和經濟發(fā)展帶來深遠影響。隨著技術的不斷發(fā)展和完善，物聯網將被更加廣泛地應用于各行各業(yè)，不斷推進“智能型”社會的發(fā)展和實現。