物聯網技術概念

物聯網，英文簡稱為IOT（ Internet of Things），是指將各種信息傳感設備與互聯網相結合所形成的網絡，其目的是讓所有的物品都能夠遠程感知和控制，并與互聯網結合成一個更加智慧的生產生活體系。物聯網作為新一代信息技術，必將帶來繼計算機、互聯網與移動通信網之后的世界信息產業第三次浪潮。

　　1 物聯網的結構

　　物聯網的結構可分為射頻識別系統和信息網絡系統兩部分。射頻識別系統主要由標簽和讀寫器組成，兩者通過RFID空中接口通信。讀寫器獲取產品標識后，通過internet或其他通訊方式將產品標識上傳至信息網絡系統的中間件，然后通過ONS解析獲取產品的對象名稱，繼而通過EPC信息服務的各種接口獲得產品信息的各種相關服務。整個信息系統的運行都會借助Internet的網絡系統，利用在Internet基礎上的發展出的通信協議和描述語言。因此我們可以說物聯網是架構在Internet基礎上的關于各種物理產品信息服務的總和。

　　2 物聯網的核心技術

　　2.1 RFID 技術

　　RFID技術是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象，并獲取相關數據，識別無須人工干預，可工作于任何惡劣環境。RFID系統由閱讀器、應答器（標簽）和應用系統三部分組成，通過電波在響應媒介和詢問媒介間傳遞信息。閱讀器，一般是一臺內含天線和芯片解碼器的閱讀(有時還可以寫入)設備，可設計為手持式或固定式；閱讀器可無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行下一步處理。每個標簽具有唯一的產品電子碼EPC,EPC碼可存入硅芯片做成的電子標簽內，并附在被標識產品上，以被高層的信息處理軟件識別、傳遞和查詢，進而在互聯網的基礎上形成專為供應鏈企業服務的各種信息服務。應用系統，一般是由計算機支撐的有線或無線管理系統，視不同應用要求，對于實時型的智能型控制器，不一定必須要有后臺應用系統。

　　2.2 傳感技術

　　傳感技術同計算機技術與通信技術一起被稱為信息技術的三大支柱。傳感技術主要研究關于從自然信源獲取信息，并對之進行處理（變換）和識別的一門多學科交叉的現代科學與工程技術。傳感技術的核心即傳感器，它是負責實現物聯網中物與物、物與人信息交互的必要組成部分。目前無線傳感器網絡的大部分應用集中在簡單、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法刻畫豐富多彩的物理世界，難以實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線多媒體傳感器網絡應運而生。作為一種全新的信息獲取和處理技術，無線多媒體傳感器網絡更多地關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處理信息，以滿足無線多媒體傳感器網絡多樣化應用的需求。

　　2.3 無線網絡

　　物聯網中物品與人的無障礙交流顯然離不開高速、大批量數據傳輸的無線網絡。無線網絡既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網絡，也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術。

　　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程和智能行為（如學習、推理、思考、規劃等）的學科，主要包括計算機實現智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機，使計算機能實現更高層次的應用。在物聯網中人工智能技術主要負責將物品“講話”的內容進行分析，從而實現計算機自動處理。

　　3 物聯網的應用

　　目前國內外物聯網的一些應用領域主要包含如下方面。

　　（1）生態環境的監測和保護。具體的內容有：生物環境適應性跟蹤；河流沿線分區域水位監測及相關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生地方的提前預警；重點保護林區監控內部火險情況和火勢大小等。

　　（2）安全檢測與監控。在一些危險的工業環境如井礦、核電廠等，工作人員可以通過傳感網絡實施安全監測。此外，在橋梁、高速鐵路等重要基礎設施中引入傳感網絡感知振動頻率、濕度等信息可以提前對不安全因素進行預警。

　　（3）物流管理和配送。隨著現代社會的發展，物流和配送業的重要性被提高到了一個新的水平。通過在物流商品中引入傳感節點，可以從采購、生產制造、包裝/裝卸、倉庫、運輸、配送/分銷、銷售到服務的供應鏈上的每一個環節做到精確地了解和掌握。

　　4 建設物聯網所面臨的挑戰

　　雖然物聯網應用前景不錯，但要想全面投入物聯網社會的建設，還必須解決以下幾個方面的問題。

　　（1）標準問題。世界各國存在不同的標
準，互不兼容。統一技術標準才能夠使物聯網在行業內、行業間實現從點到面的，從分散到集中的互聯互通。

　　（ 2）安全問題。當大量的數據用于物-物通信，以及大量的數據用于進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）協議問題。物聯網是互聯網的延伸，在物聯網核心層面是基于TCP/IP協議，但在接入層面上協議種類繁多，GPRS/CDMA短信傳感器有線等多種通道，物聯網需要統一的協議。

　　（4）IP地址問題。每個物品都需要在物聯網中被尋址，就需要一個地址，因此物聯網需要更多的IP地址，IPV4資源即將耗盡，這就需要IPV6來支撐，還需要解決與IPV4的兼容問題。

　　5 結語

　　以上簡要介紹了物聯網的結構、技術、應用及挑戰，由于物聯網技術還處于剛剛起步階段，無論是規劃、技術、管理、協調、合作等方面都還有很多不足，物聯網的發展前景非常樂觀，市場潛力也很巨大，但是這些并非一朝一夕就能夠實現，它需要政府、企業、行業協會、媒體乃至公眾共同努力。