物联网的应用与挑战综述
第22卷第5期重庆邮电大学学报(自然科学版)V o.l22 No.5 2010年10月Journal of Chongq i ng Un i versity of Posts and Te leco mm un i cations(Natu ral Sc ience E d iti on)O c t.2010
DO I:10.3979/.j issn.1673 825X.2010.05.002
物联网的应用与挑战综述
收稿日期:2010 10 16
邬贺铨
(中国工程院,北京100088)
摘 要:从物联网基础出发,介绍物联网的射频识别(radio frequency identifi ca tion,RF I D)、传感器网、物联网的功能、与其他网络的关系、物联网的支撑技术等,并举例说明物联网在智能电网,智能交通,智能物流和电子保健等生产生活领域中的应用。指出物联网产业与应用在未来发展中面临的各种挑战以及我国发展物联网技术需要关注的问题。
关键词:物联网;射频识别(RF ID);传感网;智能
中图分类号:TP393 文献标识码:A文章编号:1673 825X(2010)05 0526 06
R eview on Internet of Thi ngs:application and cha llenges
WU H e quan
(Ch i neseA cad e m y of Eng i neeri ng,B eiji ng100088,P.R.Ch i na)
Abstrac t:Th i s paper introduces the foundati on of Internet o f Th i ng s,inc l udi ng the key technolog i es R F I D and senso r net w ork,the f uncti ons o f Inte rnet of T h i ng s,the re lati onshi p bet ween In ternet o f T hi ngs and other net w orks,suppo rted tech nology of Interne t o fT h i ng s.It explains t he appli cations o f Internet o fT hi ngs:s m a rt gr i d,s m art transporta tion,s m art l og is ti cs,e health and o t her areas of production and life.It po i nts out t he cha llenges and attenti on aspects o f Interne t o f Th i ngs industry and appli cation deve l op m ent.
K ey word s:Internet o f T hi ngs;radio frequency i dentificati on(RF ID);senso r net wo rk;i n telli g ence
0 引 言
物联网,通俗来说就是 物物相连的网络,是利用传感器、射频识别(radio frequency iden tifi c a ti o n,RFI D)、二维码等作为感知元件,需要通过基础网络来实现物与物、人与物的互联。1999年麻省理工大学的Kevin A shton教授提出了以标示为特征的物联网概念,把RFI D技术与传感器技术应用于日常物品中形成一个 物联网[1]。2003年SUN arti cle中提出了to w ar d a g l o ba l i n ter net o f things。2005年11月17日,在威尼斯举行的信息社会世界峰会(world summ it o f infor m a ti o n soc iety,W I SS)上, I T U发布的!I T U互联网报告2005:物联网?指出:物联网是通过RFI D和智能计算等技术实现全世界设备互连的网络。形成了以互联为特征的物联网概念,无所不在的 物联网通信时代即将来临,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因特网主动进行交换。2009年2月24日,I B M 大中华区首席执行官钱大群在2009I B M论坛上公布了名为 智慧的地球的最新策略。物联网概念转而以智能服务为特征,I B M提出了:把传感器设备安装到电网、铁路、桥梁、隧道、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且普遍连接形成网络,即 物联网。
1 物联网的基础
1 1 RFID技术
RFI D是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境[2 3]。RFI D系统由标签、阅读器和天线3个基本部分组成。阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号,当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量,发送出自身编码等信息被读取器读取并解码后,发送至电脑主机进行有关处理。通常阅读器发送时所使用的
频率被称为RFI D 系统的工作频率,基本上划分为3个范围:低频(30~300kH z)、高频(3~30MH z)和超高频(300MH z~3GH z)。常见的工作频率有低频125k H z ,134 2k H z 及高频13 56MH z 等等。1 2 传感器网络技术
传感器是敏感物理条件或化学成分并且传递与被观察的特性成比例的电信号的电子设备。国际电工委员会(i n ter national e lectrotechn ical co mm ittee ,I E C)的定义为: 传感器是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号 。它是传感器网络的一个组成部分,是被测信号输入的第一道关口。传感器主要应用于机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品和专用设备等。
传感器节点由传感器和可选的、能够检测数据处理及联网的执行元件组成的设备。它的基本组成结构为传感器、模数转换单元、处理和存储单元、收发单元及电源单元。另外还可加入定位系统单元和移动器等其他功能单元,如图1
所示。
图1 传感器节点结构图F ig .1 Confi gurati on of t he sensor node
传感器网是由部署在监测区域内大量的传感器节点组成,通过无线通信方式形成一个多跳的自组
织的网络系统。节点部署即通过适当的策略布置传感器节点以满足某种特定的需求。传感器网络涉及许多关键技术:网络拓扑控制、网络协议、网络安全、时间同步、定位技术、数据融合、数据管理、无线通信技术及网络能耗管理技术等。传感器网络采用的协议与传统互联网不同,通常传感器网络链路层采用的是I EEE 802 15 4,网络层采用的是UDP /I C MP,应用层采用的是低能耗、低功率、可靠的无线网络标
准Z i g bee [4]
。1 3 物联网的功能
目前物联网的定义还没有全球统一标准。欧盟关于物联网的定义是:物联网是未来互联网的一部分,能够被定义为基于标准和交互通信协议具有自配置能力的动态全球网络设施,在物联网内物理和
虚拟的 物件 具有身份、物理属性、拟人化、使用智能接口并且无缝综合到信息网络中。2010年我国的政府工作报告所附的注释中对物联网有如下的说明:是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。2009年I B M 提出的 智慧地球 和温总理提出的 感知中国 都强调了物联网的智能服务和智能决策。物联网对所连接的物件主要有3点要求:1)连网的每一物件均可寻址;2)连网的每一物件均可通信;3)连网的每一物件均可控制。物联网首先进行信息的获取,将获取后的信息通过通信网络传输到信息处理中心进行信息处理。物联网具有3大基本功能:1)泛在化的传感单元及网络;2)异构性的网络基础设施;3)普适性的数据分析与服务。I B M 将以上3个功能总结为 智慧地球 ,是对运用信息技术构建新的世界运行模型的愿景, 感知中国 是对物联网在中国泛在应用效果的概括。
物联网相较于传统的互联网和传感网具有更透彻的感知,即利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程,便于立即采取应对措施和进行长期规划;更全面的互联互通,即将个人电子设备、组织和政府信息系统中储存的信息交互和共享,从而对环境和业务状况进行实时监控;更深入的智能化,即使用数据挖掘和分析工具、科学模型和功能强大的运算系统处理复杂的数据分析、汇总和计算,整合和分析海量的跨地域、跨行业的信息,以更好地支持决策和行动。1 4 物联网与其他网络的关系
1 4 1 物联网与互联网的关系
物联网是继WWW 和移动互联网之后的互联网革命的第三波。物联网可用的基础网络可以有很多种,根据应用的需要,可以采用公众通信网络,或者采用行业专网,甚至新建专用于物联网的通信网。通常互联网最适合作为物联网的基础网络,特别是当物物互联的范围超出局域网时,以及当需要利用公众网传送需处理和利用的信息时。互联网是全球性的,但物联网往往是行业性的或区域性的。物联网相当于应用于互联网上为特定任务来组织的虚拟专用网络(virtual pri v ate net w ork ,VPN )。与其说物联网是网络,不如说物联网是业务或应用,物联网是互联网应用的拓展。1 4 2 物联网与M 2M
M 2M 是m achine to m achine 的简称,即 机器对
#
527#第5期 邬贺铨:物联网的应用与挑战综述
机器 的缩写,也有人理解为人对机器(m an to m a ch i n e)、机器对人(m achine to m an )等,旨在通过通信技术来实现人、机器和系统三者之间的智能化、交
互式无缝连接[5 6]
。M 2M 设备是能够回答包含在一些设备中的数据的请求或能够自动传送包含在这些设备中的数据的设备。M 2M 通信与物联网的核心理念一致,不同之处是物联网的概念、所采用的技术及应用场景更宽泛。而M 2M 则聚焦在无线通信网络应用上,是物联网应用的一种主要方式。1 4 3 物联网与CPS 的关系
信息物理系统(cyber physica l syste m,CPS)是计算、通信与物理过程的综合,如图2所示。CPS 的目标是使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程合作和自治等能力,通过互联网组成各种相应自治控制系统和信息服务系统,完成现实社会与虚拟空间的有机协调。CPS 与物联网有类似的能力,但CPS 更强调循环反馈,要求系统能够在感知物理世界之后
通过通信与计算再对物理世界起到反馈控制作用。
图2 信息物理系统F ig .2 Cybe r physical sy stem
Internet 将朝着可信、移动、物联到泛在发展,即
注重信息接入的高可用性与可信性的可信互联网、具有移动性的普适计算并实现随时随地的无缝接入
的移动互联网[7]
、实时接入物理世界信息并跨越物理与Cyber 空间的物联网,以及动态信息接入自治连网的泛在网。I nter net 正朝着宽带化、移动化、泛在化发展,同时注重网络的安全性、可用性和可信性[8]。
欧洲智能系统集成技术平台(Eur opean p latfor m on s m art syste m s,EPoSS)于2008年在报告!I nter net of Th i n gs i n 2020?中预测了4个发展阶段:1)2010年前,基于RFI D 技术实现低功耗、低成本的单个物体间的互联,并在物流、零售、制药等领域进行局部应用。2)2010-2015年,利用传感器网络及无所不在的RF I D 标签实现物与物之间的广泛互连,针对特定产业制定技术标准,并完成部分网络融合。3)2015-2020年,具有可执行指令的标签被广泛应用,物体进入半智能化,完成网间交互标准制定,网络具有超高速传输能力。4)2020年后,物体具有完全智能的响应行为,异质系统能够协同交互,强调产
业整合,实现人、物、服务网络的深度融合。同时各个国家和地区都出台了对物联网的规划。美国国家智能理事会将物联网作为2025年对美国潜在影响最重要的6项技术之一。2009年,欧盟执委会发表!Inter net of Th i n gs An action plan for Europe ?,提出要加强对物联网的管理、完善隐私和个人数据保护、提高物联网的可信度、推广标准化、推广物联网应用等行动建议。韩国通信委员会于2009年出台了!物联网基础设施构建基本规划?。2009年,日本政府I T 战略本部制定了日本新一代的信息化战略!i Japan 战略2015?,该战略旨在到2015年让数字信息技术如同空气和水一般融入每一个角落。1 5 物联网的支撑技术
物联网的发展主要有12大支撑技术:1)具有全球识别方案、识别管理、识别编码/加密、识别和寻址方案及其认证和存储管理、全球查号业务和发现业务的识别技术;2)设备发现、分布存储、定位、实际与虚拟实体的映射的发现与搜索技术;3)身份、关系和信誉管理、分布数据库、存储、网络设备的自动轮询、网络拓扑变化和流量的实时特性显示的网管技术;4)基于节点对等通信的无中心自治体系、事件驱动体系、断连操作与同步的体系技术;5)固定、无线和移动网及Ad hoc 网、自治计算与连网、网络级的口令和身份分配、匿名连网等的网络技术;6)为物联网提供通信手段的通信技术,能效优化的通信、多频无线前端和协议、通信频谱及频率分配、软件定义无线电与认知无线电、后I P 的无连接通信;7)实现数据共享与合作、自治代理、人机接口、边缘处理、过滤和集成、Q oS 和流处理的数据和信号处理技术;8)为物联网提供硬件设施的硬件技术,包括纳米技术、自愈电路体系、天线、能效射频前端、嵌入传感器、激励器、低成本制造技术等;9)物联网信息处理过程中的软件与算法,能效操作系统、节能自管理技术、口令分配机理、优化资源分配的算法、库存管理、产品调度和数据挖掘的模型及算法等;10)降低能耗的功率与能量存储技术;11)涉及隐私保护、数据加密、云计算的安全和可信性等等的安全与隐私技术;12)标准化。
2 物联网的应用
胡锦涛总书记在两院院士大会上的讲话指出,信息网络技术的广泛应用不断推动生产方式发生变化,柔性制造、网络制造、绿色制造、全球制造日益成为生产方式变革的方向。物联网这一先进的网络技术在生产生活的各个领域得到广泛应用。
#528# 重庆邮电大学学报(自然科学版) 第22卷
2 1 智能电网
美国每年因电网扰动与断电损失高达790亿美元,因发电与用电量不匹配,电网利用率仅有55%。智能电网将物联网运用在发电、输电、变电、配电和用电环节,使用健壮的双向通信、高级传感器和分布式计算机来改善电力交换和使用的效率,提高可靠性[9]
。以前因发电量不平稳难以接入电网的风电、太阳能等分布式能源可以用于补助主网发电。智能电网实时监控用户的电力负荷,赋予消费者选择电价和能源类型的权力,智能电网结构如图3
所示。
图3 智能电网F ig .3 Sm art gr i d
我国的国网公司提出了智能电网2020发展战
略,有3个发展阶段:从现在到2012年为前期准备阶段,开展规划工作、制订技术和管理标准,开展关键技术和设备研制,开展试点,全国一亿户电表实现智能化;2013-2015年为试点应用阶段,加快特高压电网和城乡配电网建设,在5 10个城市建智能电网,初步形成智能电网运控和互动服务体系,产业规模2000亿元;2016-2020年为推广建设阶段,总投资累计达到4万亿元,清洁能源装机比例达到35%,分布式电源即插即用,智能电表普及,单位GDP 的二氧化碳排放降低40%~45%。2 2 智能交通
2008年全球因交通事故死亡130万人,2000~5000万人受伤,直接经济损失5180亿美元。美国因交通堵塞造成的年度经济损失高达872亿美元,占美国GDP 的1 5%~4%,汽车产生的二氧化碳的排放量占总量的22%。传统交通基础设施效费比为1 68?2 7,而智能交通的效费比为9?1。智能交通在中国的运用能降低交通事故致死率,减少堵塞率,加强交通的监管,减少尾气排放。北京全市各主要街道均埋设有感应线圈,通过无线传感技术优化交通管理,城市道路效率提高15%。上海延安高架路交通监控系统应用以来,在保持流量不变的情况下,全天的平均车速提高了15%。斯德哥尔摩在18个控制点用各种传感技术,探测车辆并按时段以不
同费率收费,将流量、等待时间和尾气排放分别降低20%,25%和12%。2 3 智能物流
在物流业中物联网主要应用在基于RFI D 的产品可追溯系统、基于全球定位系统(g loba l positi o ning syste m,GPS)的智能配送可视化管理网络、全自动的物流配送中心以及基于智能配货的物流网络化公共信息平台。使用分析和模拟软件可以优化从原材料至成品的供应链网络。帮助企业确定生产设备的位置,优化采购地点,亦能帮助制定库存分配战略,降低成本、减少碳排放,改善服务。中国2009年全社会物流总费用与GDP 的比例为18 3%,相当于每年因物流与供应链管理不畅损失高达2 5万亿元。中远物流公司采用信息化管理成功地将分销中心的数量从100减少至40,分销成本降低了23%,燃料使用量降低了25%,也将碳排放量减少了10%~15%。2 4 生态监视
物联网在生态监视中主要应用于饮用水源地、城市大气、危废品转移及流域管理与生态补偿。通过视频感知或RFI D 技术,或生物、声学、光学、化学、红外及卫星等等传感器进行全面感知,通过可靠传输,到达信息处理中心,利用虚拟现实、生态分析、决策支持系统(dec i s ion support syste m s ,DSS )、云计算等智能处理实现智能监视。日本NTT Do Co M o 于2009年底将环境传感器大规模地安装在移动基站,覆盖日本东京附近关东地区300个区域,来测量碳排放和其他大气条件。思科公司与美国国家航空和宇宙航行局(nati o na l aeronautics and space adm inis trati o n ,NASA )2009年提出 星球皮肤 (planetary skin)合作项目,该项目针对全球气候变化的挑战,通过开发遍布全球的空中、海洋和陆地传感器网络来获取、分析和报告环境变化情况,建立全球范围的实时环境检测平台,同时, 星球皮肤 项目被美国 时代 杂志评为2009年度50佳创新技术之一。中国移动利用M 2M 技术在广州市部署近4000个监控点,重点监控污染源生化数据移动采集,包括餐馆排气、工厂排污、工地噪音等,在厦门利用嵌入传感器的TD SCD MA 终端实现对噪声的检测。2 5 电子保健
美国总统奥巴马提出: 我们的经济恢复计划将投资到减少医疗差错、降低成本、保证隐私和延长寿命的电子健康记录及新技术。 采用电子病历(e lectronic health reco r d ,EHR)可减少25%的错误、采用医学图像存档和通信系统(picture arc h iving and
#
529#第5期 邬贺铨:物联网的应用与挑战综述
co mmunicati o n syste m s ,PACS)可减少15%的错误、采用计算机化医嘱录入系统(co m puterized physic i a n order entr y ,CPOE)可减少错误30%、采用计算机临床决策支持系统(clinical dec ision suppo rt syste m,CDSS)可减少20%错误。基于上述的几大系统,建立临床信息系统(clinic i n fo r m ation syste m,C IS),加上门诊管理系统、住院管理系统、药品管理系统、物资管理系统、人事管理系统、财务管理系统、OA 管理系统等构成医院信息系统(hosp ita l infor m ati o n syste m,H IS),医疗信息化则还包括区域卫生信息系统与远程医疗,如图4
所示。
图4 电子保健系统图F i g .4 E lectron ic hea lt h sy stem
电子病历是指由医疗机构以电子化方式创建、
保存和使用的,重点针对门诊、住院(或保健对象)临床诊疗和指导干预信息的数据集成系统,是居民个人在医疗机构历次就诊过程中产生和被记录的、完整的、详细的临床信息资源。电子病历的描述和存储包括半结构化和全结构化两部分。将信息搜索和提取单位建立在段落文字的基础上;将医疗文书中的内容以标准化词或句子的形式存储于数据库中,既能够完成病历书写,又便于随时查询、统计、分析,还可以最大限度规避隐私问题。中国2008年健康医疗市场规模超过1万亿元。2008年厦门健康信息系统为患者建立个人正式健康档案93万份,一年来仅诊疗结果共享一项就节约重复检查、拍片等费用2100万元。2010年10月14号中国卫生部公布!电子病历试点工作方案?,选取22个省市的29家医院和3个区域试点一年。
e H ea lth 还应用于病房管理、产房管理、药品跟踪和医疗设备管理。根据国外资料显示,药物不良事件为所有非手术医疗疏失之首位,高达19 3%,且大部份来自于用药疏失。全球假药比例达10%,年销售额320亿美元。将药品名称、品种、产地、批次及生产、加工、运输、存储、销售等环节的信息都存于RFI D 标签中,当出现问题时,可以追溯其全过程。
2 6 物联网的其他应用
利用物联网可实现智能家居,对家庭进行安保和监视,可利用光纤光栅形成周界防入侵传感网系
统对机场等重点区域进行反恐监视[10]
。视频监控摄像头已广泛应用于国内多个城市的主要道路、热点地区、地铁和居民小区的安全监视。嵌入学生证的RFI D 可检测学生进入和离开学校的时间,及时通知家长。生产与运营安全监控,推动生产性服务业发展。基于物联网的服务业可分为物联网应用服务业、物联网软件开发与集成服务业、物联网应用基础设施服务业、物联网信息处理与分析服务业以及物联网通信网络服务业。
3 物联网的挑战
物联网产业市场潜在规模很大,但目前物联网产业的界定不清晰,在统计上不能把整个信息产业搬移到物联网产业,建议只将RFI D 、传感器和对感知数据的智能分析软件及相应的生产性服务业计算到物联网产业中。物联网巨大市场的前提是传感器成本需要大幅下降,一些物联网应用的巨大市场需要巨大投资来引导,物联网只有尽快提高安全与可靠性才能触发巨大市场,物联网的巨大市场需要通过体制改革打破行业垄断来保证,物联网的巨大市场还要重视拉动内需(目前我国使用的传感器80%依靠进口,一些智能处理的核心软件对外依存度还很高)。
任何事物都具有两面性,物联网的应用并不只是优点,也可能带来意想不到的问题。例如智能电网如果未实现全网改造,其效果未必能充分体现,这就使智能电网投资回报较长;智能电网可以调节发电以便与用电负荷匹配,但电网调整可能带来电网的不收敛,甚至因非线性而使电网瘫痪;在生产制造环节大量传感器的应用虽带来智能,但如果传感器可靠性不高,将带来很多不稳定因素;安保监视和交通管理的应用也可能发生误报误判;物联网的应用能提供个人和家居安全保障,但信息泄漏可能增加个人和家居的不安全感;数据分析和智能决策系统需要专家系统支持,没有足够的经验不可能做出正确的决策。
中国发展物联网需明确推动物联网应用的目的与路线。智能交通的目的可以包括安全、效率、成本、减排等,一些国家将安全置于首位,一些国家则以效率优先,中国的智能交通是着重安全还是效率,从城市交通入手还是干线交通,着重于在车还是路边采取措施都需要有明确的战略,智能交通还需要
#530# 重庆邮电大学学报(自然科学版) 第22卷
同时辅以政策措施才能生效。智能电网的目的是为了提高电网效率还是为了适应风电、光伏发电等不稳定电源的接入,是为了居民节省电费还是看重节能减排、中国的智能电网首先考虑提供用户控制还是注重网络 坚强(防止冰雪灾害等)等也需要认真考虑。物联网在医疗卫生领域的应用首先着眼降低医疗成本还是减少医疗事故,方便群众还是减少政府负担,是首先推动电子医疗记录还是医院信息化,是着重医疗还是预防或全社会卫生管理,这些也都不能忽视。
同时物联网的发展需要政府主导和企业主体应用牵引,增强政府战略规划和政府调控能力,促进资源共享。因地制宜选择主攻方向,培育产业特别是龙头企业成长。打破行业壁垒以应用牵引,发展生产性服务业。加强产学研用合作,突破核心技术。加强标准规范的权威性。重视信息安全与隐私保护,自主可控,开展国际合作。
胡锦涛总书记在2010年两院院士大会上讲话中指出: 要抓住新一代信息网络技术发展的机遇,创新信息产业技术,以信息化带动工业化,发展和普及互联网技术,加快发展物联网技术,重视网络计算和信息存储技术开发,加快相关基础设施建设,积极研发和建设新一代互联网,改变我国信息资源行业分隔、核心技术受制于人的局面,促进信息共享,保障信息安全。要积极发展智能宽带无线网络、先进传感和显示、先进可靠软件技术,建设由传感网络、通信设施、网络超算、智能软件构成的智能基础设施,按照可靠、低成本信息化的要求,构建泛在的信息网络体系,使基于数据和知识的产业成为重要新兴支柱产业,推进国民经济和社会信息化。
4 结束语
物联网以移动技术为特征,通过智能感知,识别技术、普适计算、泛在网络的融合应用,使物联网成为继计算机技术、互联网技术之后的信息技术的第三次革命。物联网可以看作是互联网技术的应用拓展,应用创新是物联网技术的发展核心。物联网是泛在网的起点,是信息化与工业化融合的切入点,在今后社会经济的发展中,物联网将对加快转变经济发展方式起到重要的作用,物联网技术与产业必将成为国际竞争的新热点。
参考文献:
[1] CONT I P.T he Inte rnet o f T hings[J].Co mmun ica ti ons
Eng i nee r,2006,4(6):20 25.[2] ROLF H W,ROM ANA W.Interne t o f Th i ngs[M].N ew
Y o rk:Spr i ng er V e rlag Ber li n H e i de l berg,2010:1 4. [3] W ELBOURNE E,BATTLE L,COLE G,et a.l Buil d i ng
the Internet of T h i ngs U si ng RF I D:The RF I D Ecosystem
Experience[J].Interne t Co m puter,2009,13(3):48 55.
[4] Y I X iao li n,JI A Zhi gang,CHEN N an zhong,e t a.l T he
R esearch and I mp l ementation o f Z i gBee P rotoco l Based
Inte rne t o f Th i ngs Em bedded Syste m[C]//I EEC.2010
2nd In ternati onal Sy m posiu m on Infor m ati on Eng i neering
and E l ec tron i c Co mm erce(IEEC).T ernopi:l IEEC,
2010:1 4.
[5] KORTUEM G,KA W S A R F,F ITTON D,et a.l S m art
ob j ects as buil ding b l ocks f o r the Internet of thi ngs[J].
Inte rne t Computer,2010,14(1):44 51.
[6] TAN Lu,W ANG N eng.Future i nternet:T he Internet of
T h i ng s[C]//I CA CTE.20103rd Internationa l Confe rence
on A dvanced Compu ter Theory and Eng i neer i ng.Cheng
du:ICACTE,2010,5:376 380.
[7] KOS H IZUKA N,S AKAMURA K.U b i qu itous I D:Stand
ards for U b i qu itous Co m puti ng and the Interne t o f Th i ngs
[J].Pervasi ve Co m puti ng,2010,9(4):98 101.
[8] OLES HC HUK V.Internet o f things and pr i vacy preser
v i ng techno l og ies[C]//20091st Interna ti ona l Confer
ence on W ireless Comm un i cation,V eh icu l ar T echnolo
gy,In f o r m ati on Theory and A erospace&E l ectron i c Sys
te m s T echno l ogy.A a l borg:W I RELESSV ITA E,2009:
336 340.
[9] M I AO Y un,BU Y u x i n.R esearch on the arch itecture
and key techno l ogy of In ternet of T hi ngs(IoT)app lied
on s m art gr i d[C]//I CA EE.2010Interna ti ona l Confer
ence on A dvances in Energy Eng i neering(ICAEE).Bei
ji ng:I CA EE,2010,69 72.
[10]M IC HAH ELLES F,KARP ISC H E K S,SC HM IDT A.
W hat C an the In ternet o f T h i ng s D o f o r the C iti zen?
W o rkshop at P ervasive2010[J].P ervasive Co m puti ng,
2010,9(4):102 104.
作者简介
:
邬贺铨(1943 ),男,广东番禺人,中国工程
院院士,曾任电信科学技术研究院副院长
兼总工程师、中国工程院副院长,现任中国
工程院秘书长、国家信息化专家咨询委员
会副主任,原信息产业部通信科技委顾问,
中国通信学会副理事长,中国电子学会副
理事长,中国通信标准化协会副理事长,国家973计划专家顾问组成员,国家 新一代宽带无线移动通信网科技重大专项总师、 中国下一代互联网示范工程专家委员会主任,国务院三网融合专家组组长、国家物联网标准化专家委员会组长、无锡国家传感网创新示范区咨询专家委员会组长、IEEE高级会员。
#
531
#
第5期 邬贺铨:物联网的应用与挑战综述
物联网技术发展综述
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/9016599659.html, 物联网技术发展综述 作者：唐鹏宋巍 来源：《消费电子·理论版》2013年第06期 摘要：本文主要介绍了物联网的特点和概念，并分别从应用层、网络层、感知层介绍了 物联网的体系结构，说明了物联网所需要的相关技术情况，也简单介绍了中国物联网产业目前的发展情况。 关键词：物联网；RFID；互联网 中图分类号：TP391.44 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01 一、前言 在1999年，美国麻省理工学院提出了一种新的概念，称为“物联网”，它的英文全称是Internet of Things，是一种基于互联网又有别于互联网的全新概念，可以说物联网就是“物物相连的互联网”。物联网是将信息技术应用到我们的生活中，是通过嵌入式技术将传感器放入实物当中，通过无线网络对没有生命的物体的进行网络互联与数据信息采集，并在互联网平台上实现海量数据信息的发送与接收。 二、物联网的概念 物联网也称为M2M，是传统的物流信息化工作的进一步深化，也是互联网延伸至物理世界的一种体现，它涉及众多技术，包括实时定位、短距离无线通信、RFID、传感器网络等。物联网将互联网中的用户终端延伸到任何需要实时管理的物品，其目的是给没有生命的物品赋予生命，加强人与物品间的交流。国际电信联盟（ITU）2005年的一份报告曾描绘了物联网时代的蓝图，我们在回家前先发条短信，家里浴缸就能自动放好水或者电饭煲自动做好饭等等，这些都是物联网带给我们的便利条件。 三、物联网的关键技术 物联网的关键技术主要体现在三个方面，分别是信息感知技术、信息传输技术和信息处理技术。信息感知技术主要依靠传感器网络和RFID等技术实现。传感器网络是物联网的技术核心，主要用来对物理世界的信息感知，就像人的皮肤一样用来感知外界信息。传感器网络是由大量微型传感器一起组成的，其中每一个微型传感器都相当于一个通信基站，并通过无线信号组成一个网络系统，把得到的信息传送给物联网的使用者。RFID全称是Radio Frequency IDentification是一种射频识别技术，也可以称为电子标签技术，是通信技术的一种，利用射频信号通过空间耦合实现数据信息的传递，并且不需要芯片和接收器接触，在一定距离内就可以传输信号。现在RFID技术应用相当广泛，如果对学生证植入了RFID芯片那就可以一证多用，同时拥有门禁、食堂买饭和图书馆借书等多项功能。而信息传输技术主要依靠Internet互
物联网文献综述
物联网安全文献综述 物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。 根据国际电信联盟的定义，物联网主要解决物品到物品、人到人之间的互联，是在计算机互联网的基础上，通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 这样的一种新兴的技术，同时当然也伴随着一定的风险和危机，物联网的安全问题直接关系到物联网服务能否得到真正的实际推广应用，必需引起高度的关注。因此，我专门查阅了几篇关于物联网安全的相关文献，对物联网安全问题以及应对的方案有了一个初步的了解。 第一篇论文是李志清的《物联网安全问题研究》，这篇论文主要从信息安全的机密性、完整性和可用性三个基本属性出发，探讨物联网安全方面的需求及其面临的安全威胁，研究了物联网的安全模型并且提出了物联网的安全机制。其中，物联网的安全模型包括应用层、处理层、传输层、感知层，分别对应信息应用、信息处理、信息传输、信息采集与物理层面的安全。而物联网的安全机制包括认证与访问控制、数据加密和立法保护。第二篇论文是何德明的《浅谈物联网技术安全问题》，这篇论文主要讨论了物联网技术安全的特点以及物联网的传统技术和特殊技术的安全问题，并且对此进行了分析，探讨其解决之道。第三篇论文是范红的《物联网安全技术体系研究》，这篇论文通过对物联网进行安全性分析，提出了一种物联网安全技术体系，该体系从横向和纵向两个方面提升物联网防护水平，并且对物联网网络体系结构和特点进行了介绍。其中防御横向体系包括物理安全、安全计算环境、安全区域边界、安全通信网络、安全管理中心以及应急响应恢复与处置六个方面，而纵向体系包括边界防护、区域防护、节点防护和核心防护。第四篇论文是金朔平的《云计算与物联网安全问题研究》，这篇论文在研究物联网与云计算结合的基础上，着重对基于云计算的物联网安全进行研究。第五篇论文是刘亚坤的《物联网应用的安全问题》，这篇论文主要是拿物联网安全和互联网进行对比，突出讨论物联网机器和感知节点的本地安全问题、感知网络的传输与信息安全问题、核心网络的传输与信息安全问题、物联网业务的安全问题以及RFID系统安全问题。 这几篇论文都说明了物联网的安全问题和互联网存在很大的差异，在传统的网络中，网络层的安全和业务层的安全是相互独立的，而物联网在现有移动网络基础集成了感知网络和应用平台，相当于将网络层和业务层合而为一了，所以移动网络的大部分机制仍然适用于物联网并能提供一定的安全性，但还是需要根据物联网的特征对安全机制进行调整和补充。譬如说在认证机制方面我们可以根据业务的安全敏感程度和业务由谁来提供来进行设计，再譬如说在加密机制方面我们可以根据业务安全要求的不同来决定采用哪一种加密机制。这几篇论文都突出了物联网的一个很重要的特点，就是物联网的节点大部分都处于无人监控的状态，攻击者很容易就能接触到这些设备，并对其进行如替换或者修改的进一步行动，这要求我对其设备进行远程信息设置提出了更高的要求。物联网的安全并不会只会局限于物联网的单方面，而是包括了在物联中涉及了的方方面面，包括手机与计算机的安全漏洞、各种各样的病毒、各种各样的恶意捆绑软件，还有就是人为对机器的防盗，防修改以及云计算机云服务器的安全等等，这些出于我们生活的方方面面，如果在任何一个细节出现问题，整个物联网的系统将会受到严重的威胁，所以投身物联网的工作者一定要细致地检查好系统大大小小的每一个部分，每一个环节都不能出现安全的威胁。物联网信息安全的保护和防止，除了技术方面，管理方面也是相当的重要，随着计算机的发展，会出现更多的安全问题，单靠技术是不能解决问题的，我们要完善好信息安全的管理制度，做到责任制，也要加强各个单位对
物联网操作系统的必备特性
物联网操作系统的必备特性 物联网所带来的机遇与挑战都是空前的。要抓住机遇，迎接挑战，是否拥有最佳的操作系统做为基础是极为关键的问题。 那么，物联网环境对操作系统提出了哪些不同于以往的需求？产品开发商采用怎样的操作系统，拥有哪些特征或技术，最有可能在物联网的发展中把握先机？基本上，今后的RTOS 不仅必须具备传统的实时性、确定性和可靠性，还必须提供高度互联、全面安全、远程管理等物联网环境所要求的全新能力。最近，风河公司推出了VxWorks7,对这套在嵌入式领域主导多年的RTOs(实时操作系统)进行了再次创新，其目标正是“物联网市场已达 实时操作系统 (The RTOS for thelnternet of Things) ”。实时性依然是物联网操作系统的必备特性 实时操作系统( RTOS，RealTimeOperation System)是指能够在确定的时间对内部或者外部的事件做出正确的响应。在实时操作系统中，进程执行结果的正确与否不仅与逻辑运算或数学计算结果的正确性相关，而且与得出这个正确结果的时间有关。也就
是说，在实时系统 中，如果一个进程的运算结果虽然 是正确的，但是由 于它完成的时间超出了给定的最后期限，那么这个结果就是毫无意义的。 例如汽车中使用的气囊。当报告车辆碰撞的传感器通知CPu 后，操作系统应快速地发出打开气囊的任务，并且不允许任何其他非实时处理进行干扰，晚一秒钟展开气囊比没有气囊的情况更糟糕，这就是一个典型的实时系统。 通常认为，实时操作系统要求速度非常快。但实际上，实时操作系统强调的不仅仅是速度，而是时间关系的次序和确定性。例如，一条货轮在码头等待各地的卡车运来货物之后装船运往海外，规定好了离港启航的时间。那么，如果有一辆卡车在货轮离港时间之后才把货物运到了码头，逻辑上它虽然完成了陆地货运任务，但已经没有任何意义了。货车行驶速度和气囊打开速度当然不可相提并论，但就它与货轮配合的时间顺序而言具有同样都是实时系统，都必须要满足的是时序确定性，而跟速度有多快不一定相关！ 再例如，如果使用足够高性能的CPU，Windows 可以提供非常快的速度。但是，当某些后台任务正在运行时，有时候响应会变得非常漫长，以至于某一个简单的读取文件的任务也会很长时间无响应。并不是说Windows 不够
物联网综述报告
物联网综述报告 姓名：孟然 学号：03 专业：电子与通信工程
物联网技术综述 摘要：物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业革命的浪潮，是一个全新的技术领域。虽然目前国内对物联网也还没有一个统一的标准定义，但从物联网本质上看，物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术的提升，将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用，使人与物智慧对话，创造一个智慧的世界。本文首先介绍了物联网的概念，简要介绍了物联网的当前发展状况。对物联网的关键技术：RFID，ZigBee，云计算等技术进行了分析。并指出了物联网的主要的应用领域，最后展望了物联网未来的研究方向。 [关键字] 物联网；RFID；云计算。 一、物联网的概念 1999年，麻省理工大学Auto-ID实验室第一次提出“产品电子码”的概念，即把所有物品通过信息传感设备接入互联网，实现智能化识别与管理。迄今十余年，“物联网”的概念已经深入人心，被称为第三次信息技术革命。 物联网的英文名称为“The Internet of Things”，简称IOT，通过射频识别（RFID）装置、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，即称为互联网。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”，其基础仍然是互联网。互联网的核心内容是hooking people together，由此引申，物联网的核心内容便是hooking things together。 二、物联网的发展现状 目前，物联网开发和应用仍处于起步阶段，发达国家和地区均想抓住这个机遇，出台政策、进行战略布局，希望在新一轮信息产业洗牌中占领先机。物联网成为“后危机”时代各国提升综合竞争力的重要手段。 2008年底，IBM向美国政府提出了“智慧地球”的战略，强调传感等感知技术的应用，提出建设智慧型基础设施，并智能化的快速处理、综合运用这些设施，使得整个地球上的物都“充满智慧”。由美国主导的EPCglobal标准在RFID领域呼声最高；德州仪器(TI)、英特尔、高通、IBM、微软则在通信芯片及通信模块设计制造上全球领先。
物联网技术与应用综述
（总） 2014年第3期 摘 要：物联网涉及众多领域，首先介绍了物联网的体系结构；其次归纳了物联网涉及的关键技术；然后总结了物 联网的应用；最后给出了物联网面临的挑战，为未来物联网的研究指出方向。 关键词：物联网，构成，关键技术，应用，挑战中图分类号：TP311.5 文献标识码：A 物联网技术与应用综述 薛秀琴1，许方曲2，郝秀兰2 （1.山西经贸职业学院，太原 030024；2.湖州师范学院，浙江 湖州 313000） Survey of Technologies and Applications for Internet of Things XUE Xiu-qin 1，XU Fang-qu 2，HAO Xiu-lan 2 （1.Shanxi Institute of Economics and Business ，Taiyuan 030024，China ；2.Huzhou Teachers College ，Huzhou 313000，China ） Abstract ：A variety of domains are involved in internet of things.Firstly ，architecture of IoT is introduced.Secondly ，key technologies used in IoT are discussed.Then some important applications of IoT are listed.Finally ，some challenges in IoT are pointed out ，from which future research areas can be deduced. Key words ：Internet of Things （IoT ），architecture ，key technologies ，applications ，challenges 文章编号：1003-5850（2014） 03-0010-04收稿日期：2013-12-22，修回日期：2014-02-15基金项目： 浙江省自然科学基金资助项目（LY12F02012）；国家级大学生创新创业训练计划资助项目（201310347007）作者简介： 薛秀琴，女，1969年生，硕士，研究方向：计算机应用、人工智能。* *****“物联网”（Internet of Things ，IoT ）概念是2005年 在突尼斯举行的信息社会世界峰会上正式确立的[1]。不同领域的研究者对物联网的定义各不相同，至今没有一个权威、完整和精确的定义。狭义的物联网只是物与物互联，不包括人在内；广义的物联网则是物与物之间、物与人之间、人与环境之间可以实现交互，将信息技术融入社会行为之中，达到人类社会综合应用信息技术的更高境界[2-3]。本文中采用广义的物联网定义，认为物联网是在互联网的基础上，借助各种信息传感设备，通过各种接入网络，实现物体与互联网连接，形成人与物、物与物互联的巨大智能网络。从物联网的构成、关键技术、应用、影响物联网发展的因素等角度出发，对物联网的现状及关键问题进行论述，进一步对物联网的未来进行了展望。 1物联网的构成 研究人员在描述物联网的体系框架时，多采用 USN 体系架构（如图1所示）作为基础，自下而上分为 底层传感器网络（边缘技术层）、接入网络、基础骨干网络、网络中间件、应用平台5个层次[3-4]。中国通信标准化协会（CCSA ）泛在网工作委员会（TCl0）给出了物联网的3层结构[2-5]：第1层是感知延伸系统，第2层是异构融合的泛在通信网络，第3层是应用和服务。 图1USN 体系架 构 10··0170
物联网技术综述
物联网技术综述 一、物联网的内涵及架构体系 1. 物联网概念及内涵 物联网（Internet of Things，IoT）概念最早于1999 年由美国麻省理工学院提出，早期的物联网是指依托射频识别（Radio Frequency Identification ，RFID）技术和设备，按约定的通信协议与互联网相 结合，使物品信息实现智能化识别和管理，实现物品信息互联而形成的网络。2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。随着技术和应用的发展，物联网内涵不断扩展。现代意义的物联网可以实现对物的感知识别控制、网络化互联和智能处理有机统一，从而形成高智能决策。 目前较为统一的物联网定义：物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装臵对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策目的。 2. 物联网关键要素 物联网发展的关键要素包括由感知、网络和应用层组成的网络架构，物联网技术和标准，包括服务业和制造业在内的物联网相关产业，资源体系，隐私和安全以及促进和规范物联网发展的法律、政策和国际治理体系。如图1 所示。
图1 物联网发展关键要素 2.1 物联网网络架构 物联网网络架构由感知层、网络层和应用层组成，如图2 所示。 图2 物联网网络架构 感知层主要实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制，并通过通信模块将物理实体连接到网络层。 网络层主要实现信息的传递、路由和控制，包括延伸网、接入网和核心网，网络层可依托公众电信网和互联网，也可以依托行业专用通信网络。 应用层包括应用基础设施/中间件和各种物联网应用。应用基础
绿色物联网：需求、发展现状和关键技术
综述 从物联网的概念提出至今，政产学研用各界大力投入物联网的研究和建设工作中。当前，物联网主要集中在传统的技术设计和行业应用方面，作为信息技术产业的重要组成部分，其建设和发展必然受到能源和成本问题的制约，绿色节能也是目前关注较少的一个领域。为从根本上理清物联网目前存在的能耗问题，为建设高能效的绿色物联网提供理论依据，本文首先介绍了绿色物联网的基本概念，对绿色物联网的发展进行了分析，然后根据物联网的发展需求，结合我国物联网的发展现状，对当前绿色物联网各层的能耗构成进行了具体分析，总结了产业界和学术界在绿色物联网方面的推动工作；同时以物联网的层次关系为出发点，对绿色物联网各层的绿色节能和能效优先设计技术进行了深入分析和梳理，然后结合物联网层次关系给出了当前研究界对绿色物联网研究的各个环节的主要技术，最后对绿色物联网的未来发展进行了总结和展望。 关键词 物联网；绿色通信；能耗；能效 绿色物联网：需求、发展现状和关键技术* 张 兴，黄 宇，王文博 （北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室无线信号处理与网络实验室（WSPN ）北京100876） 摘要 1前言 物联网近年得到政产学研用社会各界的极大关注，美 国权威咨询机构Forrester 预测[1]，到2020年，全球物物互联的业务跟人与人通信的业务相比，将达到30∶1，因此物联网被称为下一个万亿级的通信业务。自1999年美国移动计算和网络国际会议提出物联网的概念以来，物联网的研究已经经过了十几个年头。2009年8月7日，国务院总理温家宝在视察中国科学研究院嘉兴无线传感网络工程中心无锡研发分中心时，提出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，并且明确要求尽快建立我国的传感信息中心，称为“感知中国”。在关注物联网技术发展的同时注意到，整个物联网的能耗问题日益突出，绿色物联网的需求越来越迫切。为了避免以往“先发展，后治理”的错误行业误区，适应“绿色通信”的发展趋势，减小 通信行业发展对生态环境的压力，在大力发展物联网的同时，提前做好绿色物联网的相关研究工作，对我国物联网未来的健康发展具有重要的指导意义。 绿色物联网，一般指节能减排，减少环境污染、资源浪费以及对人体和环境有危害的新一代物联网设计理念，通过对网络设备进行改造、优化并引入新技术，以达到降低能耗的目的，最终实现人与自然的和谐相处，实现可持续发展。 2物联网的绿色发展需求 作为最大的发展中国家以及第二大能源消费国，并且 从目前情况来看，通信行业已经成为耗电大户，排在全国各行业的第12位[2]。巨额的用电成本不仅阻碍了行业的发展，也意味着碳排放量的大幅度升高。 物联网作为一种全新的网络形态，除包括无线传感器网络之外，还包括无线/有线接入网、IP 核心网以及大型计算处理管理平台，几乎包含ICT 产业的各个领域，庞大的 *国家“973”计划基金资助项目（No.2012CB316005），国家自然科学基金资助项目（No.61001117，No.U1035001）96
物联网研究综述
物联网研究综述 摘要：从物联网基础出发，介绍物联网的基本架构，关键技术，射频识别（RFID)、传感器网、M2M技术，并举例说明物联网在城市建筑、交通、农业等生活领域中的应用。指出物联网产业在未来发展中的各种挑战及需要解决的问题。 关键词：物联网；射频识别（RFID);传感器网；M2M;智能 1引言 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月我国召开的两会上，物联网被明确写入政府工作报告。伴随国家“十二五”规划出台，以物联网为代表的战略型新兴产业，将成为我国大力扶持和发展的七大战略性行业之一。据权威机构预测，国家将在未来十年投入四万亿大力发展物联网，智能建筑、智能办公、智能家居、RFID等产业将是未来重点发展的领域。作为物联网产业中不可或缺的一部分，融楼宇自控、电视监控、防盗报警、综合布线等众多系统于一体的建筑智能化领域，同样迎来了自主创新和产业发展的大好机遇。由第三次信息化引发的“智慧”浪潮，正在打开我们对未来智能化生活和城市发展的广袤空间，物联网技术的发展和应用将深刻改变世界。 2物联网的概念 一般国际通用的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连接起来，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.其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。 物联网的问世打破了传统思维，过去是将公共基础设施和IT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
物联网的应用领域与发展前景
物联网的应用领域与发展前景 姚程宽张新华詹喆 （安庆医药高等专科学校公共基础部安徽安庆246003） 摘要：物联网是互联网发展到今天的高级产物，目前还没有对物联网权威的定义。从技术的角度说，任何一个互联互通的网络都可以实现，比如电信、移动、联通、广电等，也可以是一个独立局域网。对于普通用户来说，物联网重要的不是网络本身，而是基于这些网络的应用服务。能从这些网络中得到哪些服务，这才是与我们的工作生活相关的。简单的说：服务才应该是物联网的关注点。本文介绍了物联网的概念，并从工业、农业、教育和生活等方面详细介绍了物联网的应用，并分析了物联网在中国的发展前景。 关键词：物联网；感知技术；服务 物联网是近两三年来非常热门的科技词汇之一，他的英文是：“The Internet of things”，简写成IOT。简单的说物联网就是物和物互联的网络，它利用并融合感知技术、识别技术、网络技术、通讯技术和云计算等技术，把控制器、传感器、人和物等连接起来，实现物和物，人与物的连接，最终得到智能化的网络，被广泛认为是信息产业的第三次革命。物联网是互联网发展的高级产物，它利用互联网以及互联网上的所有资源，继承了互联网上的所有应用，同时物联网保留了自身资源和设备的个性化和私有化。
1.物联网的应用领域 1.1物联网在工业中的应用 （1）制造业供应链管理物联网应用于原材料采购、销售和库存领域，通过完善并优化供应链的管理体系，从而提高效率，降低成本。 （2）生产过程工艺优化物联网技术能提高工业生产线上的过程检测、生产设备监控、材料消耗监测、实时参数采集的能力和水平，有助于生产过程智能监控、智能诊断、智能控制、智能维护、智能决策，从而改进生产过程，优化生产工艺，提高产品质量。 （3）安全生产管理把感应器或感知设备安装在矿工设备、矿山设备、油气管道等危险设备中，可以感知在危险环境中的设备机器、工作人员等方面的安全信息，将现有单一、分散、独立的网络监管平台提升为多元、系统、开放的综合监管平台，以实现快捷响应、实时感知、准确辨识和有效控制等。 （4）环保检测及能源管理环保设备融入物联网可以对工业生产过程产生的各类污染源及污染治理关键指标进行实时监控[1]。 1.2物联网在农业中的应用 （1）食品安全溯源系统加强农副产品从生产到销售到最终消费者整个流程的监管，降低食品安全隐患。通过安装电子芯片，物联网技术可以追溯芯片的编码查询产地、生产日期以及检验检疫情况。
物联网技术综述论文
物联网技术综述 引言 物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things（IoT）”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。 物联网的起源与发展 1990年物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine。 1995年比尔盖茨在《未来之路》一书中也曾提及物联网，但未引起广泛重视。 1999年美国麻省理工学院（MIT）的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念。 1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心（Auto-ID）”，提出“万物皆可通过网络互联”，阐明了物联网的基本含义。早期的物联网是依托射频识别（RFID）技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。 2003年美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。 2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的
物联网参考文献
1、樊世清，于泽，郭红军；论物联网对供应链管理的影响；中国经贸导刊2009年第19期，66 2、李霞；浅谈物流信息技术与物联网；《商场现代化》2010年5月（下旬刊）总第612期，48-49 3、肖慧彬；物联网中企业信息交互中间件技术开发研究；北京：北方工业大学，2009 4、江宏；物联网引发供应链管理革命；物流技术与应用，2004．5，25-27 5、龚英，胡涛；国际供应链与物流管理的创新、合作与共赢——“2010中国重庆供应链与物流国际论坛”会议综述；西部论坛， 2010年第04期 6、作者：李芳整理；多技术整合物联网应用案例分享；来源：中国自动识别网 2009-12-16 7、胡秀前；肯德基供应物流模式对企业供应链的启示；《中小企业管理与科技(下旬刊)》 2009年01期 8、龚颖；绿色供应链管理的绩效评价体系探讨；青年科学，2010年第08期 9、夏文汇；基于供应链管理流程的退货逆向物流管理；中国流通经济，2010年第08期 10、赵临风；农产品供应链整合策略探讨；中国合作经济，2010年第07期 11、文钰谢卓林闫燕；沃尔玛:做好供应链管理切实保障食品安全；食品安全导刊 2010年第07期 12、王海萍；食品供应链安全监管体系创新框架研究；广西社会科学，2009年第09期 13、赵玮；面向供应链应用的RFID中间件研究；吉林大学，发表时间:2010-04-01 14、杜红梅；我国农产品绿色供应链耦合机制：制度经济学视角；湖南农业大学，发表时间:2010-03-30 15、张春勋，刘伟，李录青；食品供应链中企业与农户短期合作交易契约设计；管理学报，2010年第02期 16、程丹；食品供应链评价系统的建立；中国水运(下半月) ，2010年第01期 17、郑英春；标识技术确保食品饮料质量安全；中国自动识别技术， 2009年第06期 18、唐华山，秦海波；供应链环境下的高校餐饮业供应商管理研究；湘潭师范学院学报(自然科学版) ，2009年第04期 19、张睿；乳品供应链生产质量安全管理与策略探讨；现代商业，2009年第33期 20、杜红梅；加工企业与下游零售商定价决策模型——以绿色食品供应链为例；物流技术，2009年第11期 21、杨青松，许涛；食品安全可追溯研究阶段报告；中国连锁经营协会信息与研究部；2007年4月 22、李春艳，周德翼；可追溯系统在食品供应链中的作用与研究；生态经济，2009年第11期 23、黄松飞；山东寿光的物联网样板；通信世界， 2009年第46期 24、郑迪；“鸡联网”试验；中国民营科技与经济，2009年第10期 25、施鸣；浅谈第三次信息革命“物联网”的起源与发展前景；信息与电脑(理论版)，2009年第10期 26、孔晓波；物联网概念和演进路径；电信工程技术与标准化，2009年第12期 27、刘志硕，魏凤，柴跃廷，沈喜生；关于我国物联网发展的思考；综合运输，2010年第02期 28、赵国庆；物联网在物流运输中的应用探讨；中国商界(下半月) ，2010年第06期 29、赵欣斐；物联网的兴起对产品供应链的影响；现代商业， 2010年第18期 30、管继刚；物联网技术在智能农业中的应用；通信管理与技术，2010年第03期 31、潘金生；基于物联网的物流信息增值服务；经济师，2007年第09期
物联网带来的机遇与挑战
物联网 作者：谢寿成学号：20102420231 郑州大学信息工程学院通信工程02班 摘要：物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业革命的浪潮，是一 个全新的技术领域。传感网于1999年最先被提出，在“互联网概念”的基础上随后引申为物联网这一概念，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。 RFID技术、云计算技术、国内3G发展、二维码技术、传感器技术等领域在物联网的出现基础之上将有空前的发展前景，为全世界信息产业带来又一次跨越式的产业变格，前景广阔，趋势诱人。中国当前发展物联网的时机已成熟，在一些发达的东部沿海地区率先得到了发展，这将为以后全国范围内的发展打下坚实的基础。 一、历史溯源 1.1物联网的前身。 物联网这个概念，在中国早在1999年就提出来了。不过，当时不叫“物联网”而叫传感网罢了。中科院早在1999年就启动了传感网的研究和开发。与其它国家相比，我国的技术研发水平处于世界前列，具有同发优势和重大影响力。 1.2物联网发展史上的重大事件 2005年11月27日，在突尼斯举行的信息社会峰会上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了物联网的概念。 8月24日，中国移动总裁王建宙在台湾公开演讲中，也提到了物联网这个概念。 工信部总工程师朱宏任在中国工业运行2009年夏季报告会上表示，物联网是个新概念，到现在为止还没有一个约定俗成的，大家公认的概念。他说，总的来说，“物联网”是指各类传感器和现有的“互联网”相互衔接的一种新技术。 1.3物联网在发展过程中给人们带来的转变 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，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。故也有业内人士认为物联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分。 1.4物联网在发展的过程中存在的一些分歧 不过，也有观点认为，物联网迅速普及的可能性有多大，尚难以轻言判定。毕竟RFID早已为市场所熟知，但新大陆等拥有RFID业务的相关上市公司定期报告显示出业绩的高成长性尚未显现出来，所以，对物联网的普及速度存在着较大的分歧。但可以肯定的是，在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下，物联网会是工业乃至更多行业信息化过程中，一个比较现实的突破口。而且，RFID技术在多个领域多个行业所进行的一些闭环应用。在这些先行的成功案例中，物品的信息已经被自动采集并上网，管理效率大幅提升，有些物联网的梦想已经部分的实现了。所以，物联网的雏形就象互联网早期的形态局域网一样，虽然发挥的作用有限，但昭示着的远大前
物联网技术综述三——物联网传输技术
物联网技术综述三——物联网传输技术
《物联网技术综述三——物联网传输技术》的提纲 作者：谢中业 导言：物联网的概念是在1999年提出的，但他发展迅速，已经成为继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。世界各国的未来信息化发展战略，均从不同概念向物联网演进。在中国，物联网技术已从实验室阶段走向实际应用，国家电网、机场安保、物流等领域已出现物联网身影。专家预计，物联网技术将用三至五年普及，将会发展为上万亿规模的高科技市场。而我国目前在传感网领域走在世界前列，中国与德国、美国、英国等一起成为国际物联网标准制定的主导国。物联网是由传感设备、终端和信息处理中心组成，本文将主要讲述物联网传感技术的相关情况。 一、什么是物联网传输网络 物联网：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统（GPS）、激光扫描器、环境传感器、图像感知器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
传感网络传输网络 应用网络物联网结构图 图一：物联网结构图 物联网传输网络：在物联网中，对终端数据上传到服务平台并能通过服务平 台获取数据的传输通道。 二、物联网传输网络的作用 作用：物联网传输网络是物联网数据传输的通道，他通过有线、无线的数据 链路，将传感器和终端检测到的数据上传到管理平台，并接收管理平台的数据到各个扩展功能节点。物联网传输网络是内部数据与互联网平台数据的交换通道，是物联网数据与互联网数据交换的中间载体，他属于互联网中的局域网和城域网部分。 三、物联网传输网络的主要构成及优缺点分析 物联网传输网络是互联网的末端接入部分，根据物联网的传输介质不同，可 以分为如下部分： 1、以太网/宽带
物联网技术论文
浅谈物联网技术发展及应用 物联网被称为继电脑、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。美国权威谘询机构预测，到2020年物联网可能大规模普及，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30比1，物联网被称为是下一个万亿级的信息技术产业。 一、物联网的定义、原理 物联网概念其定义是：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。 原理“物联网”是指各类传感器和现有的“互联网”相互衔接的一种新技术。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“Internet of Things”。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”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中央信息系统，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。 二、物联网相关技术的情况 1、物联网的技术体系框架 包括感知层技术、网络层技术、应用层技术和公共技术。 （1）. 感知层数据采集与感知主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。 （2）. 网络层能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，需要传感器网络与移动通信技术、互联网技术相融合。 （3）.应用层应用层主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。应用服务子层包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业应用。 （4）.公共技术公共技术不属于物联网技术的某个特定层面，而是与物联网技术架构的三层都有关系，它包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理。 2、关键技术及其应用 2.1．无线射频识别技术(RFID)技术 无线射频识别是一种非接触式的自动识别技术。具体的工作原理如下：当装有电子标签的物体接近微波天线时，阅读器受控发出微波查询信号。安装在物体表面的电子标签收到经微波天线发出的查询信号后，根据查询信号中的命令要求，将标签中的数据信息反射回微波
物联网技术的现状与发展
物联网技术的 现状 与 发展语：随着经济的迅速发展和科学技术的日新月异，人们的生活也愈 加便利，有了智能手机、电脑、iphone 、ipad 等高科技产品。其中，最重要的且具有划时代意义的就是互联网的出现与应用了。互联网导、管路敷设技术通过管线敷设技术不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
物联网技术研究综述
物联网技术研究综述 发表时间：2019-06-18T15:09:26.157Z 来源：《科技新时代》2019年4期作者：冯泽煜 [导读] 在信息时代物联网的出现可以说是信息化建设的重要里程碑。 武汉东湖学院 摘要：物联网被称为是当下时代信息领域的一次变革，将以往IT设备与物理设施相互隔离的思维打破，现阶段关于物联网的研究，还是在一个起步的阶段，技术上的发展也是如此，对物联网展开研究，也是为了促进物联网技术的不断进步，为社会发展提供更多的助力。本文是对物联网展开研究综述，对物联网概念展开阐述，并介绍其中一些关键技术，分析物联网的未来前景以及需要解决的问题，希望对物联网的实际发展是有所促进的。 关键词：物联网；技术；研究综述 前言：在信息时代物联网的出现可以说是信息化建设的重要里程碑，物联网对社会以及经济等各方面都会带来非常大的利益，一些领域的研究人员不断从多个方面，展开对物联网的分析和探讨，另外是物联网是心技术领域，也是受到各国的高度关注，成为诸多企业努力的技术方向，现阶段物联网整体发展还是比较初级的，在技术上需要进一步的革新。 1物联网概念的提出与发展现状 1.1物联网技术概念的提出 最初提出物联网概念的是麻省理工，1999年建立了Auto-ID Labs，提出RFID系统，就是将所有的物品借助射频识别传感设备，实现与互联网的联结。从而实现智能化管理，这是关于物联网最早的概念[1]。 2005年IUT举行WSIS会议，正式对物联网这一概念进行了确定，并分布了文件，对物联网的特征以及技术，还有要面临的挑战展开了介绍。 在报告中明确提出，人们处于一个全新的通信时代下，这个时候信息以及通讯技术，将从仅仅人与人的交流，转变为人与物和物与物的对接，物联网将会在人们的生活中无处不在，新的信息时代会到来，物联网让信息以及信息技术发挥出更大的作用，所物品进行重新的连接，建立新的沟通模式。所有的物品在任何时间以及地点，可以与任何人实现连接[2]。 1.2物联网的基本特征 从通信的过程以及对象上分析，物联网的核心就是实现人物和物物之间的交互，基本特征就是全面感知、智能处理以及可靠传送。 物联网的全面感知，实际借助无线射频技术、传感器技术以及二维码等，实现对物品信息随时的获取。 物联网的可靠传送，将物体接入到网络，然后借助网络渠道，可以随时实现信息的共享以及交互。 物联网的智能处理，是借助信息技术[3]。对海量的数据以及信息展开处理以及分析，从而做出智能化决策。 为了对物联网的各方面环节有更加清晰地了解，依据信息科学的角度，围绕着物联网中的信息流动，对物联网的功能模型进行了表述。 首先是信息获取，是对信息进行感知以及识别，对事物的状态以及主要的变化方式，进行敏感以及直觉，要将感受到的信息进行表示。从而实现对信息的获取[4]。 其次是信息的传输，是进行信息的发送、传递以及接收，这样才能让事物的信息从空间以及时间上，实现点到点的传递，这其实是一般意义上所谓的通信工程。 再次是信息处理，是对信息展开加工，这个环节的主要目的，是进行知识的获取，然后对事物实现认知，借助已经获取到的信息，可以产生新信息，这样可以实现对决策的制定。 最后是信息施效，是让信息真正发挥出实效的一个阶段，有着诸多的表现形式，比较重要的一个表现，是对事物的状态以及变换方式进行调节，从而实现对事物的控制，让事物按照预期进行运动。 1.3物联网在国内外的发展情况 在IUT的报告中，对物联网进行了基本的阐述，将物联网视为当下信息领域的重要变革，也是信息技术的一次机遇，受到了全球各个国家的高度重视，诸多的发达国家也是对物联网加强了重视，认为物联网是当下重要的新兴产业，对物联网的发展出台了很多战略型的决策。 1.3.1发达国家未来促进物联网发展做出的前瞻布局 2009年欧盟执委会发布了物联网发展的文件，其中对物联网的前景展开了描述，这是首次将物联网发展以及管理作为主要的目标提出战略设想，并结合物联网的设计发展，提出了一些保障措施，意味着从这个时候开始，欧盟已经对物联网非常重视，并对物联网发展提上日程。 2009年韩国通信部门提出了物联网建设的规划，将物联网确定为市场发展的新动力，并提出要建设世界上物联网方面最先进的基础设施，发展成为物联网技术强国的目标，加强对物联网各类基础设施的建设，促进物联网服务的完善，并加强对物联网的技术研发等。 欧盟以及韩国为代表的各个国家推出了物联网的发展行动计划，意味着物联网以及相关的产业布局，已经是在全球范围展开，经过了多年来的发展。 1.3.2我国物联网战略新兴产业布局和推进 2009年开始，物联网开始在国内得到了重视，成为计算机以及互联网之后，又一次引发信息领域浪潮的重要核心领域，并在2010年被列入到政府工作报告中，国家将物联网列为重点产业，各个部门为了促进物联网的实际发展，制定出诸多的扶持政策。整体来说，现阶段国内的物联网，正处于初步发展的阶段。 2物联网的关键技术 物联网是在互联网的基础上，借助射频识别技术以及无线通信技术，建立了一个覆盖世界玩物的庞大网络，实现了人物和物物的连接。其实就是借助对RFID技术的应用，借助网络实现对物品的自动识别，然后借助网络实现信息的互动和共享，在物联网的构想中，标签