浅谈物联网技术概论及应用

摘 要 除了科技发烧友之外，普通消费者真的会关心物联网到底是什么吗？回答是肯定的，因为物联网中蕴含了太多的机会。物联网的精神实质是提供不局限于于任何场合，任何时间的任何应用场景与用户的自由互动，是通往智能生活的物理支撑。

关键词 智慧地球 RFID 传感器 数据采集

中图分类号：TP393 文献标识码：A

你不会忘记带走你遗留在办公室或教室里的网络连接用品，它将不仅仅是你随身携带的一个小物件，或是你购买的一个用具，而是你进入一个新的、媒介生活方式的通行证……

――比尔盖茨《未来之路》

1995年比尔・盖茨在其著作《未来之路》中提出物联网的概念，由于那时候无线网络、硬件及传感设备发展的限制，并未引起重视。随着技术不断进步，2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上（WSIS），国际电信联盟了《ITU互联网报告2005：物联网》的报告，由此正式提出物联网概念。报告指出，无所不在的物联网通信时代即将来临，泛在通信的形式已经从短距离的移动收发设备扩展到长距离的设备和日常用品，从而促成了人和人、物和物之间的新的通信形式的诞生。2009年1月，IBM首席执行官彭明盛所倡导的“智慧地球”，点燃这一概念的产业化热情。日本韩国也相继实现了类似的发展。总理于2009年8月在江苏无锡考察时提出了“感知中国”，11月底，温总理在江苏南京考察时再次表示，当前，各行各业都大力运用网络技术，特别是物联网技术。2009年以来，物联网概念在国内乃至全球都成为热潮。物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业第三次浪潮，其产业规模是互联网的30倍，是一个万亿元级产业。

概括来说，物联网技术是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理。根据信息生成、传输、处理和应用的原则，可将物联网分成四层：感知识别层、网络构建层、管理服务层、综合应用层。其中的感知识别层包含的RFID射频技术和无线传感器是物联网发展的排头兵，是市场最为关注的技术。

RFID是一种非接触的自动识别技术。其基本原理是利用射频信号的空间耦合电感耦合或电磁耦合或反射的传输特性实现对被识别物体的自动识别。RFID一般是由电子标签、阅读器、天线组成。随着大规模集成电路技术的进步以及生产规模的不断扩大，射频识别产品的成本将不断的降低，其应用将越来越广泛。

传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等。一个典型的传感器网络结构通常由传感器节点、接收发送器（sink）、Internet或通信卫星、任务管理节点等部分构成。传感器节点散布在指定的感知区域内，实时感知、采集和处理网络覆盖区域中的信息，并通过“多跳”网络把数据传送到Sink，Sink也可以用同样的方式将信息发送给各节点。Sink直接与Internet或通信卫星相连，通过Internet或通信卫星实现任务管理节点与传感器之间的通信。在节点损坏失效的情况下，系统能自动调整，确保整个系统的通信正常。

和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。首先，物联网上部署了海量的多种类型传感器，传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。但在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。

随着科学技术的发展，越来越多的物联网应用走进了平民百姓的生活，使物联网不再只是一个高高在上的科技理论。然而除了科技发烧友之外，普通消费者真的会关心物联网到底是什么吗？物联网对于普通消费者来说是什么，是否类似于现在的人跟无线路由器的关系？Intel高级副总裁Davis对此的回答是肯定的，因为物联网中蕴含了太多的机会。现在媒体越来越多地关注智能家居，比如智能灯、智能安保系统、甚至智能的车库自动门。如果可以创造更多的开放接口，那么将能够给用户带来更多更丰富的用户体验。物联网的未来走向是让一切变的简单，使每一个普通的用户能够轻松地根据自己的需要实现对系统的操作，将家里的智能设备设置成自己最想要的工作方式。

现在关于物联网的大部分工作，都处于产业试验阶段，但积少成多、量变带动质变：最终智能电网、智能交通、智能城市终将会进入消费者的生活，影响所有人的生活消费方式。物联网的推广和普及，落到实处，还是要从普通人最关心的生活细节下手。重点是在这个发展的过程中，不能出现安全系统上的重大漏洞。一旦发生这样的情况，那么用户一定会对智能设备产生恐惧，安全永远是第一要义。在任何系统的开发中，都要把安全放在首位，不能本末倒置。物联网的精神实质是提供不局限于任何场合，任何时间的任何应用场景与用户的自由互动，它依托云服务平台和互通互联的嵌入式处理软件，弱化技术色彩，强化与用户之间的良性互动，更佳的用户体验，更及时的数据采集和分析建议，更自如的工作和生活，是通往智能生活的物理支撑。

参考文献

[1] 刘云浩.物联网导论（第2版）[M].科学出版社，2013.

[2] 李文.物联网技术及其应用[J].福建电脑，2010（09）.

[3] 李联宁.物联网安全导论[M].清华大学出版社，2013.