物联网的技术及应用的研究

摘 要：计算机技术、电子技术和互联网技术的发展，奠定了物联网产生和发展的基础。物联网打破了传统网络的认识概念和格局，是在互联网基础上的一种有广泛应用前景的新型网络。分析物联网的技术构成，利于研究物联网的应用。

关键词：物联网；技术；应用

中图分类号：TP391

计算机技术和互联网技术的发展迅速，已经深入到人们的工作、学习和生活之中。近年来，互联网的发展尤为突出。在互联网技术的基础上，结合电子技术，产生了一种新型网络，即物联网。物联网的概念出现，随着技术的不断成熟，得到各个国家和大型企业和重视，在各个领域大力发展物联网。

1 物联网的概念综述

1.1 物联网的发展。物联网的雏形可以最早追溯到上世纪90年代初，当时施乐公司生产的网络可乐贩售机，已经有了物联网的概念。接着，在1991年，美国的麻省理工学院的Kevin Ash-ton教授首次提出了有关物联网的概念。到90年代末，美国麻省理工学院建立了“自动识别中心（Auto-ID）”，专家们提出了“万物皆可通过网络互联”的概念，描述了物联网的一些基本含义。在物联网的启蒙时代，物联网是依托射频识别（RFID）技术的物流网络。随着计算机技术、网络技术和电子技术的发展，现在的物联网的内涵和应用已经远远超出当初的设想。

1.2 物联网的概念。所谓物联网，并没有一个统一、确定的定义，但有大致差不多的概念，即通过RFID技术（射频识别）、红外感应技术、全球定位系统技术、无线传输技术等信息传感设备，根据相关协议，能够将物体与互联网连接起来，进行通信和信息交换，以实现智能化识别、定位、监控及管理的网络。其实，物联网也可以说，就是“物物相连的互联网”。

1.3 我国物联网的发展现状。我国的计算机网络建设滞后于世界，但通过这几十年的迅速发展，我国的互联网技术已经赶上世界的水平。作为物联网的基础，有了互联网的发展，我国的物联网发展和世界是处于同一起跑线，甚至还可以说我们的研发水平处于世界的前列。物联网核心技术之一是传感技术，我国早在上世纪末就已经开始了研发；同时，我国还是传感网领域的标准制定国之一，拥有大量专利。通过十多年的研究发展，特别是高校和企业的联合研究。例如，我国物联网的高校研究中心，北京邮电大学和南京邮电大学，和政府及一些企业签署合作协议，专门研发物联网涉及的自动控制、无线传输、网络通信等关键技术，我国已经实现了物联网的完整产业链。

1.4 物联网的认识误区。物联网的发展方兴未艾，是如今网络技术的大热门。但是，人们对于物联网的理解也存在一些误区。其一，把传感网或RFID网等同于物联网。传感技术或RFID技术只是物联网整个技术集群中的个体，仅仅是处于物联网前端的信息采集技术之一。同样，视频识别、红外线、激光、扫描等技术，都能够实现信息采集技术。所以说，传感网或者RFID网只是物联网的一种应用。其二，有人认为物联网就是下一代互联网，是互联网的无限延伸。其实，物联网号称物物相联，但并不是任何物品都能相联，没必要，也不可能做到所有的物物相联。同时，互联网是一个很广泛的概念，是一个全球共享平台。而物联网中有很多应用都是局限于局域网，例如智能小区；或是一些专业网，例如智能电网等。其三，有人认为物物相连不可能，技术实现难度太大，物联网只是一个概念上的炒作。物联网的概念虽然提出的时间并不久，但是物联网确实中真实存在的，物联网涉及的技术很多，有些技术难度确实也大，但随着网络技术的发展和科技的发展，物联网的实现早已成为可能，并且已经在运用当中，例如智能家居等物联网的经典运用案例。

2 物联网的技术分析

物联网涉及的技术因素很多，囊括了广泛的内容，例如传感技术、红外技术、RFID技术、网络技术、无线传输技术等等，下面分析一下几个关键技术。

2.1 传感器技术。这是物联网中最为关键的技术之一。因为，物物相连，很多物品这间传递的是模拟信号，而计算机处理的是数字信号，因此，要想能够处理模拟信号，就要用到传感技术进行信号的收集和转换。传感器技术也是位于实现物联网中通信的前置条件。

2.2 RFID（射频识别）技术。RFID技术融合了无线传输、射频技术、嵌入式技术等为一体。在物联网发展的早期阶段，曾经是物联网的主要技术，曾有人就将RFID网等同于物联网。随着物联网的发展，物联网的内涵和应用越来越广泛，RFID技术成为物联网实现的基础条件之一。

2.3 IPv6地址。网络知识告诉我们，处于任何网络中的节点可终端若要可标识，就要拥有自己独立的地址，这个地址就是IP地址。要实现物物相连的功能，那么物联网中的物品数目众多，用以前的IPv4地址方式是不法进行完整表示的。所以，物联网的地址表示方式采用IPv6方式。IPv6方式理论上拥有的IP地址能够满足物联网中物品的标识。

2.4 嵌入式系统技术。嵌入式系统技术是一种比较复杂的技术应用，它是传感技术、计算机技术、电子技术等多种技术的综合应用。嵌入式系统技术的应用产品随处有见，例如MP4，平板电脑、天气预报系统等。

3 物联网的应用趋势

物联网从概念提出到技术实现仅仅十多年的时间，但是物联网已经在很多领域应用。

3.1 物联网的应用模式。在物联网的应用中，大致可以归纳为对象的智能标签、环境监控和对象跟踪、对象的智能控制三种模式。

对象的智能标签是指运用特殊的技术（例如二维码、RFID等）来标识特定的对象。例如，已经在我们的生活中出现的智能卡、二维码扫描、手机电子扫描等技术。环境监控和对象跟踪指的是利用传感器和监控器实现的对特定的信息采集和监控，其中典型案例就是GPS的应用、交通智能监控等。对象的智能控制指的是根据传感器的信息数据的获取，经过网络传输和计算机的分析，达到对特定的控制，例如现在我们在公路上经常看到交通管理部门用来测算交通流量的交通智能监控等。

3.2 物联网应用的个案分析。物联网并不是看不见摸不着的，而是已在我们的现实生活中真实存在的技术。在生活中的一些领域，物联网给我们带来了新的生活方式。例如智能门禁系统和智能家居。

智能门禁系统改变了我们的对门禁的传统认识，解决了以往门禁带给人们的一些困扰。门禁系统由门磁、读卡器、控制器、电锁、电源、无线传输部件、网络处理部件等模块构组成。智能门禁系统能够实现网络上查看锁门情况，网上开锁、网上智能锁门等功能，解决了老人和儿童对门禁的困难。

智能家居系统包括智能窗帘、智能灯光控制、智能防盗、智能火警报警、智能电视、智能冰箱等应用。这些智能物体都能实现无线连接，在网络监控和管理操作。我们可以在任何能够上网的地方对智能家居做出控制。智能家居在我国的发展势头良好，部分家庭和企业已经进行了尝试，体会了物联网科技给生活带来的便利。

3.3 物联网的应用趋势。随着网络技术进一步的发展，特别是云计算机技术的发展和实现，物联网的发展也会趋于完善。在智能家居、智能消防、智能交通监控、工业监测、智能小区管理、智能安防、智能食品监测等方面大力发展。

4 结束语

我们国家在物联网方面发展处于世界前沿，得益于政府、企业和高校的联合研究和应用研究开发，产品研发涉及了传感器、无线传输、计算机网络、云计算机的各个应用领域。物联网的发展起点高，在综合利用计算机技术、网络技术、电子技术的基础上，结合新一代互联网技术，应用手机、平板等设备终端，应用数据中心，物联网必然会发展成和我们生活、工作息息相关的专业网络。

参考文献：

[1]刘晓亮.基于IPv6的物联网应用研究[J].科技资讯，2011，31.

[2]刘强，崔莉，陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学，2010，6.

[3]燕妮.浅论物联网技术的应用研究[J].科技信息，2013，19.

[4]孙传宁，张雪.物联网概念及关键技术综述[J].福建电脑，2010，12.

作者简介：向波（1974-），男，副教授，计算机应用技术专业，研究方向：计算机网络、数据库。

作者单位：重庆三峡医药高等专科学校，重庆 404120