物聯(lián)網(wǎng)的概念、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用綜述(論文)

1、題目：物聯(lián)網(wǎng)的概念、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用綜述闞世朋學(xué)號(hào)：201110202136摘要：本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)的概念、構(gòu)架、特征以及所涉及的關(guān)鍵技術(shù)，并舉例說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)在生活領(lǐng)域中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)概念、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用正文：一物聯(lián)網(wǎng)的概念一物聯(lián)網(wǎng)的概念1999年，美國(guó)麻省理工學(xué)院首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。2005年，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，對(duì)“物聯(lián)網(wǎng)”的涵義進(jìn)行了擴(kuò)展。物聯(lián)網(wǎng)作為新生事物，人們對(duì)其內(nèi)涵和外延

2、的理解也有很大區(qū)別，給其概念、特征所做出的歸納和總結(jié)也有很大的差別。由于物聯(lián)網(wǎng)概念出現(xiàn)不久，其內(nèi)涵還在不斷發(fā)展和完善，并且學(xué)術(shù)界和工業(yè)界視覺(jué)各異，至今都沒(méi)有給出公認(rèn)的統(tǒng)一定義。本文認(rèn)為感知和識(shí)別是物聯(lián)網(wǎng)的核心功能，是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別其他網(wǎng)絡(luò)的顯著特征，下面給出幾個(gè)典型的物聯(lián)網(wǎng)概念。定義1：把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別和條碼等信息傳感設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。定義2：由具有標(biāo)示、虛擬個(gè)性的物體或?qū)ο笏M成的網(wǎng)絡(luò)，這些標(biāo)示和個(gè)性信息在

3、智能空間使用智能的接口與用戶、社會(huì)和環(huán)境進(jìn)行通信。定義3：物聯(lián)網(wǎng)是以感知為目的，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。其突出特征是通過(guò)各種感知方式來(lái)獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等進(jìn)行信息的傳遞與交換，在采用智能計(jì)算技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行分析處理，從而提升人們對(duì)物質(zhì)世界的感知能力，實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制。定義4：物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，它具有基于標(biāo)準(zhǔn)和互操作通信協(xié)議的自組織能力，其中物理的和虛擬的“物”具有身份標(biāo)

4、識(shí)、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口，并與信息網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫整合。物聯(lián)網(wǎng)具有三個(gè)方面的重要特征：（1）互聯(lián)網(wǎng)特征。物聯(lián)網(wǎng)是解決物與物、人與物之間通信的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，它是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)，盡管終端多樣化，但其基礎(chǔ)和核心仍然是互聯(lián)網(wǎng)。（2）識(shí)別與通信特征。納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動(dòng)識(shí)別與物通信（M2M）的功能；通過(guò)在各種物體上植入微型感應(yīng)芯片，使任何物品都可以變得“有感受、有知覺(jué)”。物聯(lián)網(wǎng)的這一神奇功能是互聯(lián)網(wǎng)所不具備的，它

5、主要依靠一種名為射頻識(shí)別的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。（3）智能化特征。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有三個(gè)層次。一是感知層，即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時(shí)隨地獲取物體的信息；二是網(wǎng)絡(luò)層，通過(guò)各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去；三是應(yīng)用層，把感知層的得到的信息進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等實(shí)際應(yīng)用。二物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)二物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中三個(gè)層次所涉及的關(guān)鍵技術(shù)是

6、物聯(lián)網(wǎng)最終實(shí)現(xiàn)并得以實(shí)施的重要保證。物聯(lián)網(wǎng)中涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括標(biāo)識(shí)技術(shù)、無(wú)線傳感網(wǎng)（傳感器網(wǎng)關(guān)、傳感器）、中間件、客戶端軟件、用戶卡鑒定和安全、遠(yuǎn)距通信（移動(dòng)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)等）、安全和隱私、智能處理功能?？梢哉f(shuō)，智能卡是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中不可或缺的環(huán)節(jié)。在智能卡迎來(lái)新的機(jī)遇時(shí)，新的挑戰(zhàn)也隨之而來(lái)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用涉及覆蓋各個(gè)行業(yè)，因此智能卡必須滿足各行業(yè)的各種應(yīng)用環(huán)境。這些需求就對(duì)SIM卡及其工藝提出了新的要求，包括卡片的溫度、濕度、腐蝕、抗震動(dòng)、模塊

7、附著力、抗靜電、抗電磁等技術(shù)指標(biāo)以及物聯(lián)網(wǎng)SIM卡的產(chǎn)品形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)化，包括觸點(diǎn)位置、觸點(diǎn)功能、產(chǎn)品體積等。面對(duì)廣大的用戶端，智能用戶卡的需求量也就可想而知，這就要求設(shè)計(jì)出適合物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的智能卡管理方案；制定出嚴(yán)格的發(fā)卡流程以及號(hào)碼管理系統(tǒng)，包括可能的商務(wù)流程、物流管理、測(cè)試認(rèn)證、號(hào)碼分配、號(hào)碼激活、號(hào)碼回收、號(hào)碼規(guī)劃等。除此之外，我們還需要研究物聯(lián)網(wǎng)SIM卡的測(cè)試技術(shù)，制定檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，具備對(duì)新形態(tài)SIM卡的測(cè)試能力，填補(bǔ)業(yè)界對(duì)物聯(lián)網(wǎng)SIM

8、卡檢測(cè)能力的空白，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)SIM卡技術(shù)和檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)化。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我們下一步要做的主要就是推進(jìn)智能用戶卡在物理特征、外形以及檢測(cè)技術(shù)方面的分級(jí)與國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化，推動(dòng)卡商盡快滿足量產(chǎn)要求，制定低成本、低能耗的技術(shù)方案。其他關(guān)鍵技術(shù)其他關(guān)鍵技術(shù)6物聯(lián)網(wǎng)的終端都需要以某種方式連接起來(lái)，發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)，考慮到方便性(需要數(shù)據(jù)線連接)、信息基礎(chǔ)設(shè)施的可用性以及一些應(yīng)用場(chǎng)景本身需要隨時(shí)監(jiān)控的目標(biāo)就是在活動(dòng)狀態(tài)下，因此移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將是最主要

9、的接入手段。物聯(lián)網(wǎng)在感知層獲得大量數(shù)據(jù)后要進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸，實(shí)現(xiàn)不同終端的互聯(lián)互通就要借助于互聯(lián)網(wǎng)；它們是物聯(lián)網(wǎng)的通道，要保證信息有序正確的流送，就依賴于安全可靠的中間傳輸機(jī)制。所以物聯(lián)網(wǎng)概念的提出也在一定程度上推進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)向成熟化發(fā)展。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展、終端數(shù)量的增長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生非常龐大的數(shù)據(jù)流，這時(shí)就需要一個(gè)非常強(qiáng)大的信息處理中心。傳統(tǒng)的信息處理中心是難以滿足這種計(jì)算需求的，在應(yīng)用層就需要引入云計(jì)算中心處理海量信息，進(jìn)行輔助決策。云

10、計(jì)算作為一種虛擬化、硬件軟件運(yùn)營(yíng)化的解決方案，可以為物聯(lián)網(wǎng)提供高效的計(jì)算、存儲(chǔ)能力，為泛在鏈接的物聯(lián)網(wǎng)提供網(wǎng)絡(luò)引擎。三物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用三物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測(cè)、食品溯源、敵情偵查和情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域。物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用1智慧電力智慧電力長(zhǎng)期以來(lái)靠人的自覺(jué)性節(jié)能，不能根據(jù)實(shí)際需求的量度，有針對(duì)性地進(jìn)行能源供應(yīng)；而且還要靠

11、人的積極性進(jìn)行需求的管理。而在未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，使人們?cè)谏钯|(zhì)量不受影響甚至更舒適的情況下，靠信息技術(shù)進(jìn)步將能源節(jié)約下來(lái)。將需求管理融入到每一個(gè)電器產(chǎn)品設(shè)計(jì)上和系統(tǒng)的構(gòu)建上，并使終端與電網(wǎng)及分布式能源進(jìn)行響應(yīng)和交流，在互聯(lián)網(wǎng)式的分布式能源系統(tǒng)構(gòu)筑的智能電網(wǎng)中，用戶可以通過(guò)調(diào)節(jié)用電秩序，關(guān)閉或啟動(dòng)燃?xì)?、小水電等靈活機(jī)組，控制需求側(cè)和蓄電設(shè)備（電動(dòng)汽車）調(diào)節(jié)等多樣化手段，解決分布式可再生能源的自由接入。2智能家居智能家居家是每個(gè)人活動(dòng)的主要