物聯(lián)網(wǎng)技術概念

物聯(lián)網(wǎng)，英文簡稱為IOT（ Internet of Things），是指將各種信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合所形成的網(wǎng)絡，其目的是讓所有的物品都能夠遠程感知和控制，并與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合成一個更加智慧的生產(chǎn)生活體系。物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術，必將帶來繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。

　　1 物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

　　物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)可分為射頻識別系統(tǒng)和信息網(wǎng)絡系統(tǒng)兩部分。射頻識別系統(tǒng)主要由標簽和讀寫器組成，兩者通過RFID空中接口通信。讀寫器獲取產(chǎn)品標識后，通過internet或其他通訊方式將產(chǎn)品標識上傳至信息網(wǎng)絡系統(tǒng)的中間件，然后通過ONS解析獲取產(chǎn)品的對象名稱，繼而通過EPC信息服務的各種接口獲得產(chǎn)品信息的各種相關服務。整個信息系統(tǒng)的運行都會借助Internet的網(wǎng)絡系統(tǒng)，利用在Internet基礎上的發(fā)展出的通信協(xié)議和描述語言。因此我們可以說物聯(lián)網(wǎng)是架構(gòu)在Internet基礎上的關于各種物理產(chǎn)品信息服務的總和。

　　2 物聯(lián)網(wǎng)的核心技術

　　2.1 RFID 技術

　　RFID技術是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象，并獲取相關數(shù)據(jù)，識別無須人工干預，可工作于任何惡劣環(huán)境。RFID系統(tǒng)由閱讀器、應答器（標簽）和應用系統(tǒng)三部分組成，通過電波在響應媒介和詢問媒介間傳遞信息。閱讀器，一般是一臺內(nèi)含天線和芯片解碼器的閱讀(有時還可以寫入)設備，可設計為手持式或固定式；閱讀器可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達到自動識別體的目的。通常閱讀器與電腦相連，所讀取的標簽信息被傳送到電腦上進行下一步處理。每個標簽具有唯一的產(chǎn)品電子碼EPC,EPC碼可存入硅芯片做成的電子標簽內(nèi)，并附在被標識產(chǎn)品上，以被高層的信息處理軟件識別、傳遞和查詢，進而在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上形成專為供應鏈企業(yè)服務的各種信息服務。應用系統(tǒng)，一般是由計算機支撐的有線或無線管理系統(tǒng)，視不同應用要求，對于實時型的智能型控制器，不一定必須要有后臺應用系統(tǒng)。

　　2.2 傳感技術

　　傳感技術同計算機技術與通信技術一起被稱為信息技術的三大支柱。傳感技術主要研究關于從自然信源獲取信息，并對之進行處理（變換）和識別的一門多學科交叉的現(xiàn)代科學與工程技術。傳感技術的核心即傳感器，它是負責實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中物與物、物與人信息交互的必要組成部分。目前無線傳感器網(wǎng)絡的大部分應用集中在簡單、低復雜度的信息獲取上，只能獲取和處理物理世界的標量信息，然而這些標量信息無法刻畫豐富多彩的物理世界，難以實現(xiàn)真正意義上的人與物理世界的溝通。為了克服這一缺陷，既能獲取標量信息，又能獲取視頻、音頻和圖像等矢量信息的無線多媒體傳感器網(wǎng)絡應運而生。作為一種全新的信息獲取和處理技術，無線多媒體傳感器網(wǎng)絡更多地關注于信息的采集和處理，利用壓縮、識別、融合和重建等多種方法來處理信息，以滿足無線多媒體傳感器網(wǎng)絡多樣化應用的需求。

　　2.3 無線網(wǎng)絡

　　物聯(lián)網(wǎng)中物品與人的無障礙交流顯然離不開高速、大批量數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/無線網(wǎng)絡">無線網(wǎng)絡。無線網(wǎng)絡既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，也包括為近距離無線連接進行優(yōu)化的紅外線技術及射頻技術。

　　2.4 人工智能

　　人工智能是研究使計算機模擬人的某些思維過程和智能行為（如學習、推理、思考、規(guī)劃等）的學科，主要包括計算機實現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機，使計算機能實現(xiàn)更高層次的應用。在物聯(lián)網(wǎng)中人工智能技術主要負責將物品“講話”的內(nèi)容進行分析，從而實現(xiàn)計算機自動處理。

　　3 物聯(lián)網(wǎng)的應用

　　目前國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)的一些應用領域主要包含如下方面。

　　（1）生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測和保護。具體的內(nèi)容有：生物環(huán)境適應性跟蹤；河流沿線分區(qū)域水位監(jiān)測及相關水資源被污染的信息監(jiān)控；山區(qū)泥石流、滑坡等自然災害容易發(fā)生地方的提前預警；重點保護林區(qū)監(jiān)控內(nèi)部火險情況和火勢大小等。

　?。?）安全檢測與監(jiān)控。在一些危險的工業(yè)環(huán)境如井礦、核電廠等，工作人員可以通過傳感網(wǎng)絡實施安全監(jiān)測。此外，在橋梁、高速鐵路等重要基礎設施中引入傳感網(wǎng)絡感知振動頻率、濕度等信息可以提前對不安全因素進行預警。

　?。?）物流管理和配送。隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，物流和配送業(yè)的重要性被提高到了一個新的水平。通過在物流商品中引入傳感節(jié)點，可以從采購、生產(chǎn)制造、包裝/裝卸、倉庫、運輸、配送/分銷、銷售到服務的供應鏈上的每一個環(huán)節(jié)做到精確地了解和掌握。

　　4 建設物聯(lián)網(wǎng)所面臨的挑戰(zhàn)

　　雖然物聯(lián)網(wǎng)應用前景不錯，但要想全面投入物聯(lián)網(wǎng)社會的建設，還必須解決以下幾個方面的問題。

　?。?）標準問題。世界各國存在不同的標
準，互不兼容。統(tǒng)一技術標準才能夠使物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)內(nèi)、行業(yè)間實現(xiàn)從點到面的，從分散到集中的互聯(lián)互通。

　?。?2）安全問題。當大量的數(shù)據(jù)用于物-物通信，以及大量的數(shù)據(jù)用于進行物品以及人的行為模式的數(shù)據(jù)存儲、分析與判斷，能否保障數(shù)據(jù)安全性變得極為重要。

　　（ 3）協(xié)議問題。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，在物聯(lián)網(wǎng)核心層面是基于TCP/IP協(xié)議，但在接入層面上協(xié)議種類繁多，GPRS/CDMA短信傳感器有線等多種通道，物聯(lián)網(wǎng)需要統(tǒng)一的協(xié)議。

　?。?）IP地址問題。每個物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址，就需要一個地址，因此物聯(lián)網(wǎng)需要更多的IP地址，IPV4資源即將耗盡，這就需要IPV6來支撐，還需要解決與IPV4的兼容問題。

　　5 結(jié)語

　　以上簡要介紹了物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、技術、應用及挑戰(zhàn)，由于物聯(lián)網(wǎng)技術還處于剛剛起步階段，無論是規(guī)劃、技術、管理、協(xié)調(diào)、合作等方面都還有很多不足，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景非常樂觀，市場潛力也很巨大，但是這些并非一朝一夕就能夠?qū)崿F(xiàn)，它需要政府、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會、媒體乃至公眾共同努力。