物联网技术概述

摘 要：物联网技术已经引起国内学术界、工业界和新闻媒体的高度重视,故文章在对物联网原理的简单介绍基础上,阐述了其与互联网之间的关系,并对其现存的问题进行了探讨,以供参考.

关 键 词：物联网原理互联网问题

中图分类号：G647文献标识码：A文章编号：1007-9416（2012）03-0000-00

1.引言

物联网这个概念,在中国早在1999年就提出来了.当时叫传感网.其定义是：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,把任何物品与互联网相连接,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概念.“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念.

2.物联网的原理

物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“InterofThings”.在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预.其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享.

而RFID,正是能够让物品“开口说话”的一种技术.在“物联网”的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理.

“物联网”概念的问世打破了之前的传统思维.过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等.而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活.

3.物联网与互联网的关系

(1)物联网不是另起炉灶的新网,拥有悠久历史的互联网是物联网最重要的网络基础.虽然要有芯片技术、微型传感技术、智能技术、纳米技术作为其发展的前提,但没有互联网便没有物联网是千真万确的.

(2)物联网又不同于互联网,它是互联网的高级发展.从本质上讲,物联网是互联网在形式上的一种延伸,但是它绝对不是互联网的翻版.互联网本质上实现人与人中间的交流,构建了一个特别的电子社会,而“物联网”则是建立了人与物、人与人、物与物之间的信息自由交流,每一个物体都是一个信息终端,建了一个更为复杂的信息网络系统.在这个网络中,系统可以自动地、实时地对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件.

(3)通过互联网了解某个对象,必须由人去收集这个对象的相关信息,处理后放到网上才能供人们浏览,人要在其中做很多工作,且难以了解其动态变化.物联网则不需要,它是对象(物体)自己“说话”,通过在对象(物体)上植入各种微型感应芯片,借助无线通信网络,与现在的互联网相连,就可以让其“开口”.这样一来,人们不仅可以和对象(物体)“对话”,对象(物体)和对象(物体)之间也能“交流”.所以说,互联网实现的是虚拟世界网络,物联网实现的是物理的、真实的世界网络.

4.物联网现存问题

物联网既是物体与物体间互联的网络,各式的物品都可作为物联网中的载体,只要将传感器或RFID装置于载体上,运用WSN或其它通讯技术让各载体间自由传递感测信息,甚至触动自动控制装置以达成智能化自动控制及反应的功能,都是物联网的范畴.因此,手机支付、电器自动调节、远程操控等应用怎么写作均可轻易达成；若再加上定位及云端技术,物联网将具备追踪、监控、量测、分析、判读等功能,可以操作更高阶的科技应用,例如灾害预防、失物查找、环境安全监测等,智能生活的梦想将不只是梦想.然而,物联网的市场商机,却直至2009年大陆将其列入十二五规划中的重点产业项目后,才逐渐确定及明朗化.由于物联网终端应用规模十分庞大,更胜于互联网的应用,被视为下一世代的信息浪潮指标.

尽管物联网的推动势在必行,但离全面普及仍有许多努力之处.解构物联网的3大部分：感知层、网络层和应用层.感知层包含各式感测装置（RFID、WSN、Sensor）,负责接收讯息；网络层将感知层接受的信息储存、处理、传送到应用层,包含2G/3G/4G通讯、DataCenter等技术.应用层则是物联网的最终实现,接收网络层的信息,作后制处理.层层扣连的环结,都关连著科技技术的挑战和突破,例如感知技术的不够成熟、以及通讯规格的不协调性,都是推动物联网的阻力.

然而,推动物联网最大的阻力,是云端技术的不够成熟.云端运算扮演的角色,对物联网能否普及化有极大的影响.云端概念与物联网是息息相关的,因为要运行物联网,来自四面八方的庞大资料量将会非常惊人,成熟的云端技术可以将这些资料完善储存、处理以便供应至应用层.在网络层中的DataCenter,决定的就是资料的储存和流通能力,而这也是决定了物联网能否畅行无阻的致胜关键.

另外,物联网技术标准问题也值得关注.网络层互联网有TCP/IP协议；接入层面协议类别则较多,有GPRS、传感器、TD-SCDMA、有线等多种通道.物联网是基于网络的多种技术的结合,也应该有相关协议标准作为支撑.同时,面对多种技术的融合,如传感器技术、射频识别技术、通信技术、控制技术、智能技术等也需要考虑其融合问题.