先进的物联网技术

物联网技术

21世纪是以网络计算机为核心的信息时代。数字化、网络化与信息化、经济全球化是21世纪的时代特征。信息技术的迅速发展，经济全球化。计算机技术、数据通讯和互联网技术现代物流和电子商务大势所趋。

随着全球经济一体化，信息网络化进程的，在技术革新迅猛发展的背景下，为满足对单个产品的标识和高效识别，美国麻省理工学院的自动识别实验室在美国代码委员会(UCC)的支持下，推出：要在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信技术，构造一个覆盖世界万物的系统还了产品电子代码(EPC)的概念，随后由国际物品编码协会和美国统一代码委员会主导，实现了全球标识系统中的GTIN编码体系与EPC概念的完善结合，将EPC纳入了全球标识系统，从而确立了EPC在全球标识体系中的战略地位。EPC标签是编号（每商品唯一的号码，“牌照”)的载体，当EPC标签贴在物品上或内嵌在物品中的时候，即将该物品与EPC标签中的产品电子码起了一对一的对应关系。EPC标签从本质说是电子标签，射频识别系统的电子标签读写器可以对EPC标签内存信息的读取。内存信息通常产品电子码，产品电子码经读写器上报给物联网中间件，经后存储在分布式数据库中。用户查询产品信息时只要在网络浏览器的地址栏输入产品名称、生产商、供货商等信息，就可以实时获悉产品在供应链中的状况。这整个系统把它称为物联网。物联网旨在现代物流、供应链管理，降低成本，被誉为是一项革命性意义的现代物流信息管理新技术。

1. 物联网的研究方向

1.1 物联网基础理论和技术方向

主要研究数字物理系统理论；物联网通信协议和节点技术；传感器网络体系结构、

部署及性能评价；信息安全与隐私；与互联网的接入技术；传感器网络的质量服务；多传感器信息融合等。

1.2 物联网数据管理和中间件技术方向

主要研究海量数据处理分析技术；数据存储、查询、挖掘、分析与融合技术；中间件技术；物联网软件开发、测试与评价技术等。

1.3 物联网核心电子器件及电路设计方向

主要研究面向系统集成芯片的数字、模拟、射频混合信号集成电路设计和实现；

传感器、相关核心电子器件的研制、芯片开发与集成等。

1.4 电器自动化与远程监控方向

主要研究基于无线传感网络的分布式超大容量数据采集监控系统；抵押电气故障]电气设备安全与检修的只能预警、诊断和决策系统；基于RFID技术的电力检修巡查智能网络；电机非线性控制理论与方法；新能源变换与控制技术；中小型企业信息化管理等。

1.5 工业传感与控制方向

主要研究工业生产工厂的在线测量及实时控制系统的理论与应用研究；基于无线网络和线场总线的分布式传感与执行单元及系统；生化传感器研制；远程监测与诊断技术；在线PAT及应用等。

1.6 智能系统与网络计算方向

主要研究计算机视觉、虚拟现实；嵌入式系统，视觉及智能识别硬平台，嵌入式机器视觉关键算法；群体只能计算的理论及应用；基于计算智能的控制理论和生化过程控制；模糊人工智能、图像处理、模式识别研究等。

1.7 物联网技术工程应用方向

主要研究针对不同领域的物联网应用需求，开展应用示范工程和产品开并进行产业化推广。例如校园、工作园区安全监控技术；无线数字农业及应用工程；只能交通系统等。

2. 物联网技术的原理

物联网是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。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。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。

物联网中非常重要的技术是射频识别（RFID）技术。RFID是射频识别（Radio Frequency Identification）技术英文缩写，是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，是目前比较先进的一种非接触识别技术。以简单RFID系统为基础，结合已

有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的，比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，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。“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,而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工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层：

感知层是物联网的皮肤和五官识别物体，采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等，主要是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用相似。

网络层是物联网的神经中枢和大脑信息传递和处理。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。

应用层是物联网的“社会分工”与行业需求结合，实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化，这类似于人的社会分工，最终构成人类社会。

3.物联网在实际中的应用

城市运行管理、生态环境领域、公共安全领域、交通领域、农业领域、医疗卫生领域、文化领域等。

4.物联网的发展趋势

物联网不是科技狂想，而是又一场科技革命。

物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃，这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全，由此形成基于这些功能的新兴产业。

物联网需要信息高速公路的建立，移动互联网的高速发展以及固话宽带的普及是物联网海量信息传输交互的基础。依靠网络技术，物联网将生产要素和供应链进行深