物联网技术发展综述
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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
联网技术实现的,互联网技术同时也是物联网的基础技术,物联网技术是从互联网技术中衍生出来的,物联网是利用RFID等物体感知技术来实现的,然后再利用无线网络等技术接人互联网,构造出一个真实世界的物体和虚拟空间的数字信息相结合的网络,并实现网络中物与物或者用户与物之间的通信或控制。在信息处理技术方面可以依靠云计算这一新兴技术来实现,因为物联网的使用将产生大量的数据信息,传统的单一服务器将难以承受如此大规模的数据交换,就是在高级的服务器它的CPU处理能力以及内存容量都难以满足不断发展的物联网业务。因此,在开放的物联网环境中采用高速、高效的新兴计算技术是十分必要的,而这种高速、高效的计算就是“云计算”,他是一种基于分布式的计算模式,把在各地的服务器联合起来的计算方式。这三个方面虽然不是物联网全部的关键技术,但也是物联网重点需要解决的技术,它们是物理网发展和实现的关键。
四、物联网的体系结构
物联网是一个新颖的概念,但对物联网的体系结构却有统一的规定,从上至下分别为:应用层、网络层和感知层。
(一)应用层
应用层是最上层,它在感知层和网络层之后工作,将所获得的所有信息进行汇总,相当于是整个物联网的“大脑”,经过对信息的加工,从而进一步提高信息的利用度,其功能包括对采集数据的分析、转换、汇集,以及用户层事件的触发等。应用层中又分出两个子层,分别是应用服务子层和应用支撑平台子层。首先是应用服务子层,它主要是把一些正常的服务智能化,就像智能家具、智能交通信号平台和畜牧业数字化等等领域。而应用支撑平台子层多用于跨行业、跨系统之间的信息互通和共享。
(二)网络层
网络层相当于人的神经中枢和大脑,能够实现大范围信息通信,由各种私有网络、有线和无线网络、Internet互联网和云计算平台等组成,将感知层得到的数据传到各个地方,实现大范围内的远距离通信。
(三)感知层
感知层是物理网的最外层主要是对物理世界中各类事物信息的采集与识别,就像人的眼睛和耳朵一样用来感知和识别事物,它主要使用RFID和传感器等信号接收技术。
五、物联网的信息安全
物联网技术本质上是互联网技术的升级,是把真实的事物进行信息化处理,因此就会出现网络漏洞。随着互联网向物联网不断转化,物联网不仅继承了原有网络的信息安全问题,同时又出现了一些物联网自身的安全问题,无论物联网应用背景本身是否是安全敏感的,在构建这
个物联网应用系统时一定要注意信息安全的防护,所构建的物联网系统一旦遭到网络攻击,就会导致整个系统的崩溃或瘫痪,造成不可弥补的损失。
六、物联网的应用发展
中国的物联网产业发展程度虽然和美国这样的发达国家比还有很大差距,但在物联网应用上已经取得长足的进展。目前物联网已经广泛应用于各个行业当中,其中就包括传统的农业、金融业等,在现代化工业制造中也得到了广泛的应用。物联网的发展将为国家的发展、公共安全的维护、各类灾害与风险的防范提供了良好的平台,实现更加透明清晰的感知、更加全面的网络互通和更加智能化的管理。
七、结束语
尽管物联网在中国才刚刚起步,但它带来的便利条件还是显而易见的。虽然现阶段物联网的发展还面临着许多的问题,但随着国力的强盛科技的发展,早晚有一天物联网会成为我们生活中不可或缺的伙伴。
参考文献:
[1]徐鹏,王玉珏,李健.物联网技术综述[J].软件导报,2011(05).
[2]董会奇,熊登科.物联网及其相关技术的探讨[J].中国有线电视,2011(10).