物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)架構(gòu)及發(fā)展趨勢

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。由于物聯(lián)網(wǎng)具備發(fā)展成為新經(jīng)濟增長點的巨大潛能。世界上越來越多的國家將物聯(lián)網(wǎng)作為后金融危機時代的重要戰(zhàn)略部署。全球正在掀起物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展熱潮。在我國，隨著物聯(lián)網(wǎng)在自然災(zāi)害監(jiān)測、邊防監(jiān)控、重大活動的安全保衛(wèi)等領(lǐng)域越來越廣泛的應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)已被列為國家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。由物聯(lián)網(wǎng)引發(fā)的全球第三次信息化浪潮即將到來。

1.物聯(lián)網(wǎng)的基本定義

物聯(lián)網(wǎng)是全球公認的集計算機與互聯(lián)網(wǎng)與移動通訊網(wǎng)之后的信息產(chǎn)業(yè)之后的又一次信息化浪潮。業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將是下一個萬億元級規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，甚至超過互聯(lián)網(wǎng)30倍。中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)潛力無窮。物聯(lián)網(wǎng)被稱為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，是實現(xiàn)物物相連，智能化的一種網(wǎng)絡(luò)，去年11月已經(jīng)被確定為中國今后7大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，溫家寶總理提出建設(shè)“感知中國”，以及“要著力突破傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，使信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)成為推動產(chǎn)業(yè)升級、邁向信息社會的發(fā)動機”的指示，將物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)上升為國家的戰(zhàn)略高度。

物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化3個重要特征。

中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟將物聯(lián)網(wǎng)定義為當(dāng)下幾乎所有技術(shù)與計算機，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)物體與物體之間：環(huán)境以及狀態(tài)信息實時的共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行。廣義上說，當(dāng)下涉及到信息技術(shù)的應(yīng)用，都可以納入物聯(lián)網(wǎng)的范疇。

2.物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)及建設(shè)情況

從技術(shù)架構(gòu)上來看，物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當(dāng)于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢，它是物聯(lián)隅識男j物體、采集信息的來源，其主要功能是識別物體，采集信息。兩絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。

應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶(包括人、組織和其他系統(tǒng))的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)特性主要體現(xiàn)在其應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，目前綠色農(nóng)業(yè)、工業(yè)監(jiān)控、公共安全、城市管理、遠程醫(yī)療、智能家居、智能交通和環(huán)境監(jiān)測等各個行業(yè)均有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的嘗試，某些行業(yè)已經(jīng)積累一些成功的案例。

2.1 關(guān)鍵技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有三項關(guān)鍵技術(shù)：

1、傳感器技術(shù)，這也是計算機應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)。大家都知道，到目前為止絕大部分計算機處理的都是數(shù)字信號。自從有計算機以來就需要傳感器把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號計算機才能處理。

2、RFID標(biāo)簽也是一種傳感器技術(shù)，RFID技術(shù)是融合了無線射頻技術(shù)和嵌入式技術(shù)為一體的綜合技術(shù)，RFID在自動識別、物品物流管理有著廣闊的應(yīng)用前景。

3、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)是綜合了計算機軟硬件、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)為一體的復(fù)雜技術(shù)。經(jīng)過幾十年的演變，以嵌入式系統(tǒng)為特征的智能終端產(chǎn)品隨處可見；小到人們身邊的MP3，大到航天航空的衛(wèi)星系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)正在改變著人們的生活，推動著工業(yè)生產(chǎn)以及國防工業(yè)的發(fā)展。

2.2 建設(shè)情況

物聯(lián)網(wǎng)在實際應(yīng)用上的開展需要各行各業(yè)的參與，并且需要國家政府的主導(dǎo)以及相關(guān)法規(guī)政策上的扶助，物聯(lián)網(wǎng)的開展具有規(guī)模性、廣泛參與性、管理性、技術(shù)性、物的屬性等等特征，其中，技術(shù)上的問題是物聯(lián)網(wǎng)最為關(guān)鍵的問題；

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一項綜合性的技術(shù)，是一項系統(tǒng)，目前國內(nèi)還沒有哪家公司可以全面負責(zé)物聯(lián)網(wǎng)的整個系統(tǒng)規(guī)劃和建設(shè)，理論上的研究已經(jīng)在各行各業(yè)展開，而實際應(yīng)用還僅局限于行業(yè)內(nèi)部。關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計以及研發(fā)關(guān)鍵在于RFID、傳感器、嵌入式軟件以及傳輸數(shù)據(jù)計算等領(lǐng)域的研究。

一般來講，物聯(lián)網(wǎng)的開展步驟主要如下：

(1)對物體屬性進行標(biāo)識，屬性包括靜態(tài)和動態(tài)的屬性，靜態(tài)屬性可以直接存儲在標(biāo)簽中，動態(tài)屬性需要先由傳感器實時探測；

(2)需要識別設(shè)備完成對物體屬性的讀取，并將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式；

(3)將物體的信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行�，由處理中心完成物體通信的相關(guān)計算。

3.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢——物聯(lián)網(wǎng)讓生活充滿智慧

互聯(lián)網(wǎng)的最大魅力是把人和人聯(lián)到一起，不管你在哪兒，只要能上網(wǎng)就能與別人交流。但世界上，除了人外，還有大量的物體，物聯(lián)網(wǎng)說白了就是通過把除了電腦之外的一切加入到互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)�？赡墁F(xiàn)在大家還不清楚物聯(lián)網(wǎng)到底能干什么，也沒發(fā)覺它有什么特別大的商業(yè)前景。

物聯(lián)網(wǎng)，真的能帶給人們這樣一種充滿智慧的生活。物聯(lián)網(wǎng)與人們的生活如何息息相關(guān)。

案例一：居家養(yǎng)老