一、物聯網簡介
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分,也是“信息化”時代的重要發展階段。 其英文名稱是:“Internet of Things (IoT)”。顧名思義,物聯網是物物相連的互聯網。 其中包含兩層意思:①物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和 擴展的網絡;②與互聯網相比,物聯網的客戶端擴展到了幾乎任何物品與物品之間,進 行信息交換和通信,實現“物物相息”。物聯網通過智能感知、識別等通信感知技術, 廣泛應用于網絡的融合中,也因此被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的 “第三次浪潮”。物聯網是互聯網的應用拓展,與其說物聯網是網絡,不如說物聯網是 業務與應用。
自2009年8月溫家寶總理提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為我國五大新 興戰略性產業之一,并寫人“政府工作報告”中,可見物聯網在中國所受的關注度之 大。值得一提的是,盡管中國在商務智能、數據挖掘和云應用等先進技術方面大多落后 于發達國家,而對于物聯網技術,中國卻是世界上少數擁有完整物聯網產業鏈的國家 之二、物聯網的關鍵技術
感知與標識技術
感知和標識技術是物聯網的基礎技術之一,主要用于采集物理世界中發生的客觀事 件和數據,實現外部世界信息的感知與識別,其中包括多種傳感技術、RFID ( Radio Frequency Identification Devices無線頻射識別)、二維碼識別技術等。
其中傳感技術利用傳感器和多跳自組織傳感器網絡,協作感知、采集網絡覆蓋區域 中被感知對象的信息。傳感器技術依附于敏感機理、敏感材料、工藝設備和計測技術, 對基礎技術和綜合技術的要求很高。目前,傳感器在被檢測量類型和精度、穩定性、可靠性、低成本、低功耗方面還沒有達到規模應用水平,是我國物聯網產業化發展的技術 瓶頸之一。識別技術涵蓋物體識別、位置識別和地理識別,對物理世界的識別是實現全 面感知的基礎。物聯網標識技術以二維碼、無線頻射識別標技術為基礎,其中對象標 識體系是物聯網的一個重要技術點。從應用需求的角度,識別技術首先要解決的是對象 的全局標識問題,需要研究物聯網的標準化物體標識體系,對現有各種傳感器與標識方 法適當兼容或融合合并,支持現有的與發展的識別方案。
網絡與通信技術
網絡是物聯網信息傳遞和服務支撐的基礎設施,通過泛在的互聯功能,實現感知信 息高可靠性、高安全性傳送。
1.接入與組網
物聯網的網絡技術涵蓋泛在接人和骨干傳輸等多個層面的內容。以互聯網協議版本 6 (IPv6)為核心的下一代網絡,為物聯網的發展創造了良好的基礎網條件。以傳感器 網絡為代表的末梢網絡在規?;瘧煤?,面臨與骨干網絡的接入問題,并且其網絡技術 需要與骨干網絡進行充分協同,這些都將面臨新的挑戰。
2.通信與頻管
物聯網需要綜合各種有線及無線通信技術,其中近距離無線通信技術將是物聯網的 研究重點。由于物聯網終端一般使用工業科學醫療(ISM)頻段進行通信,頻段內包括 大量的物聯網設備以及現有的無線保真(WiFi)、超寬帶(UWB)、ZigBee、藍牙等技術設備,頻譜空間將極其擁擠,在一定程度上制約了物聯網的實際大規模應用。
計算與服務技術
在物聯網的計算與服務技術中,對海量感知信息的計算與處理是物聯網的核心支撐,服務和應用則是物聯網的最終價值體現。
1.信息計算
海量感知信息計算與處理技術是物聯網應用大規模發展后所面臨的重大挑戰之一, 其需要研究海量感知信息的數據融合、高效存儲、語義集成、并行處理、知識發現和數 據挖掘等關鍵技術,攻克物聯網“云計算”中的虛擬化、網格計算、服務化和智能化技術。目前物聯網的信息計算核心是采用云計算技術實現信息存儲資源和計算能力的分布式共享,為海量信息的高效利用提供支撐。
2.服務計算
物聯網的發展應以應用為導向,在"物聯網”的語境下,“服務”的內涵將得到革命性擴展,不斷涌現的新型應用將使物聯網的服務模式與應用開發受到巨大挑戰。近年來,隨著云計算的興起和逐漸普及,物聯網的服務計算開始逐漸普遍采用云計算的方式,云計算與物聯網技術上的結合又形成了 “云物聯”的新興概念,成為物聯網服務 計算技術的發展趨勢。
2. 4. 2. 4管理與支撐技術
隨著物聯網網絡規模的擴大、承載業務的多元化和服務質量要求的提髙以及影響網絡正常運行因素的增多,管理與支撐技術是保證物聯網實現“可運行、可管理、可控制”的關鍵,其包括測量分析、網絡管理和安全保障等方面。
1.測量分析
測量是解決網絡可知性問題的基本方法,可測性是網絡研究中的基本問題。隨著網絡復雜性的提高與新型業務的不斷涌現,需研究高效的物聯網測量分析關鍵技術,建立面向服務感知的物聯網測量機制與方法。
2.網絡管理
物聯網具有"自治、開放、多樣”的特性,這與傳統網絡運行管理的基本需求存在一定的矛盾,為保證網絡系統正常高效地運行,新的物聯網管理模型與關鍵技術亟待 被提出。
3.安全保障
安全是基于網絡的各種系統運行的重要基礎之一,而物聯網的開放性、包容性和匿名性也決定了不可避免地存在信息安全隱患。物聯網安全關鍵技術必須滿足機密性、真實性、完整性、抗抵賴性的四大要求,同時還需解決好物聯網中的用戶隱私保護與信任管理問題。