物联网研究综述

物联网研究综述

作者：蒋源,王伏华

来源：《电脑知识与技术》2011年第30期

摘要：物联网作为近几年的新兴产业，成为各领域的研究热点，它有广阔的研究前景和市场空间。该文介绍了物联网的概念、总结了现有体系结构和采用的关键技术、国内外的发展状况以及在发展过程中面临的问题。 关键词：物联网；关键技术；发展状况

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)30-7406-02 Overview of Internet of Things JIANG Yuan, WANG Fu-hua

(ChongQing Communication Collage, Graduate Collage, Chongqing 400035, China)

Abstract: Internet of Things as the new industry in recent years,become the hot spot in the field of research.This article first introduces the concept of Internet of Things.Secondly,it summarizes the existing structure and key technologies.lastly,it researchInternet of Things current status at home an abroad,and then describes its will the problems faced.

Key words: internet of things; key technology; state of development

1995年，比尔盖茨在《未来之路》一书中提及物联网概念。1999年麻省理工大学的研究人员首次提出物联网概念。2005年11月，国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005物联网》报告，正式提出物联网概念并对其含义进行了扩展。2010年3月我国召开的上，物联网被明确写入工作报告。由此可见，物联网是继计算机，互联网和移动通信之后引发新一轮信息产业浪潮的核心领域，世界各国都以巨资投入到物联网的探索研究上，它将又是一次深刻的技术变革，定会带来巨大的经济效应和文化影响。 1物联网的概述

物联网的概念在1999年就被提出，认为物联网是以射频识别技术，电子代码，网络互联技术实现任何时间任何地点对任何物品的智能化管理。发展至今，物联网的定义有据可查的达到78个。普遍认同的是物联网的核心和基础还是互联网，是在互联网基础之上延伸和扩展的一种网络，只是用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间。从技术角度上说，物联网就是通过射频识别（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，把物与物，人与物进行智能化连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的问世打破了传统思维，过去是将无力基础设施和IT

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基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物；另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。在物联网时代，电缆、钢筋混凝土将与芯片、宽带整合为同一的基础设施，意味着基础设施是一新的土地，所有物的运转都在其上运行，包括经营管理，生产运输，社会管理乃至个人生活。2005年11月，国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005物联网》报告指出，“无所不在的‘物联网’通信时代即将到来，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过互联网主动进行数据交换。信息与通信技术（ICT）已经从任何时间任何地点任何人之间的连接发展成任何物品之间的连接。

物联网的结构一般分为感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术四部分。感知层是通过传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码、实时定位等技术对物理事件和数据进行感知和采集。网络层主要对物联网的数据进行传输。应用层主要进行对数据的处理，支撑应用平台，实现物体的智能化。公共技术层不是特定的某一层面，是与上述三层都有关系，主要进行网络管理，安全技术，服务质量（QoS）管理。 2物联网的关键技术 2.1 RFID技术

RFID（射频识别）技术是物联网中非常重要的技术，是一种比较先进的非接触自动识别技术，主要是通过无线电信号识别目标并读写相关数据。该技术可以识别高速运动的物体，还可以同时识别多个标签，操作快捷方便，亦可工作于各种恶劣环境，成为市场上的热点技术。RFID无线系统主要是由一个阅读器发射一特定频率的无线电波能量给应答器，驱动应答器电路将内部的数据送出，此时阅读器依序接收解读数据，送给应用程序处理。 2.2 二维码

二维码也称二维条形码，是用某种特定的几何图案按一定的规律在二维平面上分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。二维码具有信息容量大，编码范围广，容错能力强，译码可靠性高，成本低，保密性高等特点。 2.3 全球卫星定位系统

全球卫星定位系统是结合卫星及通信发展的技术，利用导航卫星进行测时和测距。此系统以全球覆盖、全天候、高精度、高效率、可移动定位等特点成功的运用至多种学科。 3 物联网的发展状况

美国：自美国提出“智慧地球”概念后，世界发达国家纷纷投入到物联网领域的研究中，许多发达国家将发展物联网视为新的经济增长点。奥巴马就任美国总统后，积极回应IB公司提出的“智慧地球”概念，将物联网的计划升为国家战略，投入巨资深入研究物联网相关技术。

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欧盟：2006年3月，欧盟召开会议对物联网做了进一步描述，2008年在法国召开的欧洲物联网大会的中药一体包括未来互联网和物联网的挑战、物联网中的隐私权、物联网在主要工业部门中的影响等。欧盟把重点放在EPC网络架构在经济、安全、隐私和管理等方面的问题上，希望建立一套公婆、分布式管理的标准。

日本：2004年5月日本提出“u-Japan”国家信息化战略，根据该战略，日本将建成一个任何时间、任何地点、任何人、任何物”都可以上网的环境，2009年7月，日本在推出“i-Japan”战略，主要聚焦在智能管理，医疗服务，教育事业。

韩国：韩国“u-Korea”战略是要建立有智能网络、最先进的计算技术以及其他领先的数字技术基础设施武装而成的技术社会形态。除发展泛在物流体系、泛在健康医疗等，也将完成泛在网络的基础建设，建立规范。

中国：我国物联网的启动和发展并不落后于国际上的发展。物联网早期被称为传感网，中国传感网起步较早，1999年就开始了传感网的研究。2005年中国RFID产业联盟正式宣布成立，2008年上半年无锡市与中科院合作成立中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心，2009年6月10日，中国科学院发布了“创新2050科学技术与中国的未来，中国至2050年信息科技发展路线图”描述了物联网的发展路线图。在温关于“感知中国”的讲话后我国“物联网”的研发、开发和应用工作进入了高潮。工业和信息化部都已经将物联网规划纳入到“十二五”的主题规划，积极研究和推进。

我国在物联网发展方面具有五大优势：1）我国启动物联网核心传感网技术研究的时间早，研发水平位于世界前列；2）在世界传感网领域，我国是标准主导国之一，拥有专利多；3）我国是目前能实现物联网完整产业链的国家之一；4）我国无线网络和宽带覆盖率高，为物联网发展奠定了基础；5）我国有较为雄厚的经济支持。

4 物联网存在的不足和应对方法 4.1 信息安全的问题

物联网是让世界上的任何事物都能进行互联互通，这就意味着不能再采取物理隔离等手段干预信息的交换，对于一个国家、单位乃至个人而言就没有任何能够隐藏的东西。物联网为代表的新技术的兴起，信息安全也正告别传统的病毒感染、网络黑客及资源滥用等阶段，迈向了一个复杂多元、综合交互的新时期。基于射频技术本身的无线通信特点和物联网所具备的便捷信息获取能力，如果信息安全措施不到位，数据管理存在漏洞，物联网就会使我们生活的世界“无所遁形”。如何确保标签无的拥有者个人隐私不受侵犯就成为了射频识别技术一直物联网推广的关键问题。这需要在安全问题上形成一套强大的体系，需要建立一个全国性的、庞大的、综合的业务管理平台，把各种传感信息进行别类的管理，进行有指向性的传输。

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4.2 标准体系的问题

物联网在近几年火热发展，但是整体状况比较混乱，关键问题是没有统一的技术标准。目前，各国各自建设自己的物联网，也存在不同的技术标准，相互交流存在诸多麻烦。行业现在主要缺乏的技术标准是接口的标准化和数据模型的标准化。在接入层上存在众多协议，传感器，有线，GPRS，TD-SCDMA等均有使用，这就需要国家的产业和立法支持，制定出适合各个行业发展的和法规。互联网发展到今天，标准化问题解决的比较好，想要实现物联网的快速、稳健发展，必须统一传感，传输，应用等方面的标准技术，形成统一的管理机制，是整个物联网真正的联通起来。 4.3 应用开发的问题

物联网是一个需要各个行业参与进来应用的网络，不同的行业会有不同的应用，这些必须根据行业自身的特点，进行深入的研究和有价值的开发。这些不能只依靠运营商，也不能依靠所谓物联网的企业，必须具体行业具体应用。目前来看，这是比较困难的一步，还需要继续发展，需要行程呢个一个物联网基本的体系，形成一些应用示范，让更多的行业感受到物联网的价值，让企业们看清物联网的意义，看到物联网有可能带来的商业价值，才会更好的把物联网与自己的业务更好的结合起来去应用。 4.4 商业模式完善的问题

物联网是新的经济增长点，前景广阔，各个行业参加意愿强烈，发展较快，但是其技术的研究开发和应用都尚处在初级阶段，且成本较高。迄今为止，应用实践不多，如2010年上海世博智能交通系统，主要是为世博特定用户服务，用于出行服务、交通监控、智能公交、决策支持、电子收费、应急救援等。2007年上海浦东机场的防入侵系统，苏宁电器南京物流配送中心，无锡太湖水质监测等项目。目前物联网带来的经济效应主要集中在与物联网有关的电子元器件领域，这是物联网本身还没有形成成熟的商业模式和应用体系，没有形成完整的产业链。物联网有感知层，网络层，应用层和公共技术层，在这每一个层面上都将有多种选择去开拓市场。 5 结束语

物联网发展至今，仍然处于初级阶段，在发展的过程中还将满对许多已知和未知的问题，一方面物联网具有广阔的发展前景，另一方面物联网还存在很多问题亟待解决，需要实现相关领域的标准化和可持续发展的发展模式，寻求规模经济，在感知、传输，应用上构成物联网的产业链。 参考文献：

[1] 陈柳钦.物联网国内外发展动态及亟待解决的关键问题[J].决策咨询通讯,2010(5):15-25.

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[2] 国脉物联网研究技术中心.物联网100问[M].北京:北京邮电大学出版社,2010. [3] 罗蓉.物联网的发展和应用研究[J].计算机工程应用技术,2011,(3):156. [4] 韩娜,谭晶.物联网的关键技术与发展[J].河南科技,2011,(4):29.