物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概念

物聯(lián)網(wǎng)，英文簡(jiǎn)稱(chēng)為IOT（ Internet of Things），是指將各種信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)相結合所形成的網(wǎng)絡(luò )，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)結合成一個(gè)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(shù)，必將帶來(lái)繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)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)的結構

　　物聯(lián)網(wǎng)的結構可分為射頻識別系統和信息網(wǎng)絡(luò )系統兩部分。射頻識別系統主要由標簽和讀寫(xiě)器組成，兩者通過(guò)RFID空中接口通信。讀寫(xiě)器獲取產(chǎn)品標識后，通過(guò)internet或其他通訊方式將產(chǎn)品標識上傳至信息網(wǎng)絡(luò )系統的中間件，然后通過(guò)ONS解析獲取產(chǎn)品的對象名稱(chēng)，繼而通過(guò)EPC信息服務(wù)的各種接口獲得產(chǎn)品信息的各種相關(guān)服務(wù)。整個(gè)信息系統的運行都會(huì )借助Internet的網(wǎng)絡(luò )系統，利用在Internet基礎上的發(fā)展出的通信協(xié)議和描述語(yǔ)言。因此我們可以說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是架構在Internet基礎上的關(guān)于各種物理產(chǎn)品信息服務(wù)的總和。

　　2 物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)

　　2.1 RFID 技術(shù)

　　RFID技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象，并獲取相關(guān)數據，識別無(wú)須人工干預，可工作于任何惡劣環(huán)境。RFID系統由閱讀器、應答器（標簽）和應用系統三部分組成，通過(guò)電波在響應媒介和詢(xún)問(wèn)媒介間傳遞信息。閱讀器，一般是一臺內含天線(xiàn)和芯片解碼器的閱讀(有時(shí)還可以寫(xiě)入)設備，可設計為手持式或固定式；閱讀器可無(wú)接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據，從而達到自動(dòng)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(jìn)行下一步處理。每個(gè)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，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(xún)，進(jìn)而在互聯(lián)網(wǎng)的基礎上形成專(zhuān)為供應鏈企業(yè)服務(wù)的各種信息服務(wù)。應用系統，一般是由計算機支撐的有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)管理系統，視不同應用要求，對于實(shí)時(shí)型的智能型控制器，不一定必須要有后臺應用系統。

　　2.2 傳感技術(shù)

　　傳感技術(shù)同計算機技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱(chēng)為信息技術(shù)的三大支柱。傳感技術(shù)主要研究關(guān)于從自然信源獲取信息，并對之進(jìn)行處理（變換）和識別的一門(mén)多學(xué)科交叉的現代科學(xué)與工程技術(shù)。傳感技術(shù)的核心即傳感器，它是負責實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)中物與物、物與人信息交互的必要組成部分。目前無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的大部分應用集中在簡(jiǎn)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(wú)法刻畫(huà)豐富多彩的物理世界，難以實(shí)現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(wú)線(xiàn)多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò )應運而生。作為一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，無(wú)線(xiàn)多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò )更多地關(guān)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(lái)處理信息，以滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò )多樣化應用的需求。

　　2.3 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )

　　物聯(lián)網(wǎng)中物品與人的無(wú)障礙交流顯然離不開(kāi)高速、大批量數據傳輸的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )既包括允許用戶(hù)建立遠距離無(wú)線(xiàn)連接的全球語(yǔ)音和數據網(wǎng)絡(luò )，也包括為近距離無(wú)線(xiàn)連接進(jìn)行優(yōu)化的紅外線(xiàn)技術(shù)及射頻技術(shù)。

　　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(guò)程和智能行為（如學(xué)習、推理、思考、規劃等）的學(xué)科，主要包括計算機實(shí)現智能的原理、制造類(lèi)似于人腦智能的計算機，使計算機能實(shí)現更高層次的應用。在物聯(lián)網(wǎng)中人工智能技術(shù)主要負責將物品“講話(huà)”的內容進(jìn)行分析，從而實(shí)現計算機自動(dòng)處理。

　　3 物聯(lián)網(wǎng)的應用

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

　?。?）生態(tài)環(huán)境的監測和保護。具體的內容有：生物環(huán)境適應性跟蹤；河流沿線(xiàn)分區域水位監測及相關(guān)水資源被污染的信息監控；山區泥石流、滑坡等自然災害容易發(fā)生地方的提前預警；重點(diǎn)保護林區監控內部火險情況和火勢大小等。

　?。?）安全檢測與監控。在一些危險的工業(yè)環(huán)境如井礦、核電廠(chǎng)等，工作人員可以通過(guò)傳感網(wǎng)絡(luò )實(shí)施安全監測。此外，在橋梁、高速鐵路等重要基礎設施中引入傳感網(wǎng)絡(luò )感知振動(dòng)頻率、濕度等信息可以提前對不安全因素進(jìn)行預警。

　?。?）物流管理和配送。隨著(zhù)現代社會(huì )的發(fā)展，物流和配送業(yè)的重要性被提高到了一個(gè)新的水平。通過(guò)在物流商品中引入傳感節點(diǎn)，可以從采購、生產(chǎn)制造、包裝/裝卸、倉庫、運輸、配送/分銷(xiāo)、銷(xiāo)售到服務(wù)的供應鏈上的每一個(gè)環(huán)節做到精確地了解和掌握。

　　4 建設物聯(lián)網(wǎng)所面臨的挑戰

　　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(huì )的建設，還必須解決以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

　?。?）標準問(wèn)題。世界各國存在不同的標
準，互不兼容。統一技術(shù)標準才能夠使物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)內、行業(yè)間實(shí)現從點(diǎn)到面的，從分散到集中的互聯(lián)互通。

　?。?2）安全問(wèn)題。當大量的數據用于物-物通信，以及大量的數據用于進(jìn)行物品以及人的行為模式的數據存儲、分析與判斷，能否保障數據安全性變得極為重要。

　?。?3）協(xié)議問(wèn)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(lèi)繁多，GPRS/CDMA短信傳感器有線(xiàn)等多種通道，物聯(lián)網(wǎng)需要統一的協(xié)議。

　?。?）IP地址問(wèn)題。每個(gè)物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址，就需要一個(gè)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(lái)支撐，還需要解決與IPV4的兼容問(wèn)題。

　　5 結語(yǔ)

　　以上簡(jiǎn)要介紹了物聯(lián)網(wǎng)的結構、技術(shù)、應用及挑戰，由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還處于剛剛起步階段，無(wú)論是規劃、技術(shù)、管理、協(xié)調、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(lè )觀(guān)，市場(chǎng)潛力也很巨大，但是這些并非一朝一夕就能夠實(shí)現，它需要政府、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì )、媒體乃至公眾共同努力。