物联网关键技术的理解和比较

物联网关键技术的理解和比较

朱凌亮

B13111028

目录

第一章：物联网关键技术的简介

第二章：物联网的发展过程

第三章：物联网关键技术之感知技术

第四章：物联网关键技术之网络通信技术

第五章：物联网关键技术之数据融合与智能技术第六章：物联网关键技术之纳米技术

第七章：物联网现存问题

第八章：物联网的发展前景

物联网关键技术的简介

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络，是新一代信息技术的重要组成部分，近年来发展迅速，具有广

阔的应用前景。作为动态的全球网络基础设施，它的根本是物与物、人与物之间的信息传递

与控制。物联网技术是一项综合性的技术,涵盖了从信息获取、传输、存储、处理直至应用的

全过程，其关键在于传感器和传感网络技术的发展和提升，根据侧重点不同物联网技术的划

分标准也不同，国际电信联盟的报告分为四大关键性技术：感知技术、网络通信技术、数据

融合与智能技术、纳米技术。

物联网是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、

工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”的，如贴上RFID的各

种资产、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成、以及基于云计算的SaaS 营运等模式，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、

预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等

管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

从1999年Ashton教授在研究RFID时最美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网(Internet of Things)这个词，2005年在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟正式

提出了物联网的概念，到现如今各国政府重视下一代的技术规划，纷纷将物联网作为信息技

术发展的重点。IBM更是提出“智慧的地球”的最新策略，并且希望在基础建设的执行中，植入“智慧”的理念，从而带动经济的发展和社会的进步，希望以此掀起“互联网”浪潮之

后的又一次科技产业革命。

一般而言，可以将物联网从技术架构上来分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层

由各种传感器以及传感器网关构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、

二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳

鼻喉和皮肤等神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，

采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平

台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联

网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

技术的发展与进步促成了物联网的快速发展，而其中的关键技术对物联网更是具有不同凡响

的影响和意义。

物联网的发展过程

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。

1991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。

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2004年

日本总务省（MIC）提出u-Japan计划，该战略力求实现人与人、物与物、人与物之间的连接，希望将日本建设成一个随时、随地、任何物体、任何人均可连接的

泛在网络社会。

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”的概念。物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。

2006年韩国于确立了u-Korea计划，该计划旨在建立无所不在的社会（ubiquitous society），在民众的生活环境里建设智能型网络（如IPv6、BcN、USN）和各种新型应用（如DMB、Telematics、RFID），让民众可以随时随地享有科技智慧服务。2009年韩国通信委员会出台了《物联网基础设施构建基本规划》，将物联网确定为新增长动力，提出到2012年实现“通过构建世界最先进的物联网基础实施，打造未来广播通信融合领域超一流信息通信技术强国”的目标。活的十大技术之首。

2008年后，为了促进科技发展，寻找经济新的增长点，各国政府开始重视下一代的技术规划，将目光放在了物联网上。在中国，同年11月在北京大学举行的第二届中国移动政务研讨会“知识社会与创新2.0”提出移动技术、物联网技术的发展代表着新一代信息技术的形成，并带动了经济社会形态、创新形态的变革，推动了面向知识社会的以用户体验为核心的下一代创新（创新2.0）形态的形成，创新与发展更加关注用户、注重以人为本。而创新2.0形态的形成又进一步推动新一代信息技术的健康发展。

2009年欧盟执委会发表了欧洲物联网行动计划，描绘了物联网技术的应用前景，提出欧盟政府要加强对物联网的管理，促进物联网的发展。

2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。当年，美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。

2009年2月24日，2009IBM论坛上，IBM大中华区首席执行官钱大群.公布了名为“智慧的地球”的最新策略。此概念一经提出，即得到美国各界的高度关注，甚至有分析认为IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。

而今天，“智慧地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处，同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮，不仅为美国关注，更为世界所关注。

2009年8月，温家宝“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用开发推向了高潮，无锡市率先建立了“感知中国”研究中心，中国科学院、运营商、多所大学在无锡建立了物联网研究院。自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。

物联网的概念已经是一个“中国制造”的概念，它的覆盖范围与时俱进，已经超越了1999年Ashton教授和2005年ITU报告所指的范围，物联网已被贴上“中国式”标签。

截至2010年，发改委、工信部等部委正在会同有关部门，在新一代信息技术方面开展研究，以形成支持新一代信息技术的一些新政策措施，从而推动我国经