物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用

董阿山

摘 要：在對物聯(lián)網(wǎng)最為基本的涵義進(jìn)行解釋和分析之后，將底層網(wǎng)絡(luò)分布、匯聚網(wǎng)關(guān)介入、互聯(lián)網(wǎng)互融、終端用戶等都進(jìn)行構(gòu)建，于是就有了網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)控制平臺、應(yīng)用終端平臺所構(gòu)成的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系。從硬件和軟件的角度出發(fā)，對物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討，這樣就能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)的基本標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、安全以及應(yīng)用提出，而且將物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要理念也可以進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 系統(tǒng)架構(gòu) 協(xié)議體系 發(fā)展理念

中圖分類號：TP393.09 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）-0022-01

1 物聯(lián)網(wǎng)的基本定義

隨著信息領(lǐng)域及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)的不同方面的科學(xué)研究人員，相關(guān)領(lǐng)域的研究，對事物的觀念都發(fā)生了深刻的變化，但還沒有提出一個權(quán)威性的、完整的、準(zhǔn)確的物聯(lián)網(wǎng)的定義[1]。

目前，在基于不同的出發(fā)點，對事情的描述集中在短期內(nèi)不同方面沒有達(dá)成共識的網(wǎng)絡(luò)對象的網(wǎng)絡(luò)思維不同領(lǐng)域研究者。物聯(lián)網(wǎng)的定義這里有幾個有代表性的。

第一個定義是：物聯(lián)網(wǎng)是未來網(wǎng)絡(luò)的一個組成部分，它是基于標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，基于全局動態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備互連，具有自我配置能力。在這個網(wǎng)絡(luò)中，所有的真實與虛擬的項目編碼和特定的物理特性，通過智能接口的無縫連接，實現(xiàn)信息共享。

第二個定義：由組成一個標(biāo)識的對象，這些對象/網(wǎng)絡(luò)虛擬人格，身份和個性運行在智能空間，使用與用戶的接口的連接和通信，社會和環(huán)境方面的智慧。

物聯(lián)網(wǎng)的最初的概念和不同的東西定義的比較，該文認(rèn)為：事物的互聯(lián)網(wǎng)連接的商品貨物網(wǎng)絡(luò)狹義數(shù)字和網(wǎng)絡(luò)的文章，是信息在人類社會的更高領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全面應(yīng)用。

2 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

一個無處不在的通信網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)融合，包括現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)，通信網(wǎng)絡(luò)，電視網(wǎng)絡(luò)和手機應(yīng)用服務(wù)提供商的感知信息，PC和其他終端設(shè)備[2]。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)層

任何終端節(jié)點應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)無處不在的互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)終端網(wǎng)絡(luò)由節(jié)點，如傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID、網(wǎng)絡(luò)、家居局域網(wǎng)、局域網(wǎng)、局域網(wǎng)、連接到物聯(lián)網(wǎng)的車輛區(qū)域網(wǎng)絡(luò)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合，從而形成一個廣泛的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。在核心層的東西，互聯(lián)網(wǎng)可以被認(rèn)為是NGN/IMS融合，在需要考慮異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同集成接入層。

2.3 感知節(jié)點及終端

傳感節(jié)點可以不是對象本身的收集信息，也可以處理和各種物體的檢測、存儲、網(wǎng)絡(luò)、信息融合，為對象提供相關(guān)的各種信息。

傳感器技術(shù)和智能標(biāo)簽技術(shù)的成熟使得傳感節(jié)點可以感知對象的智能化和通信環(huán)境，處理和控制的。傳感器節(jié)點的核心技術(shù)：傳感網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點和合作的硬件和軟件框架[3]。

2.4 泛在傳感網(wǎng)

泛在傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)末端采用的關(guān)鍵技術(shù)之一。泛在傳感網(wǎng)是由多個傳感節(jié)點組成的分布式無線自組織網(wǎng)絡(luò)，用來感知溫度、濕度、壓力等環(huán)境參數(shù)，一般提供局域或小范圍內(nèi)物與物之間的信息交換[4]。

3 結(jié)語

在初始階段的物聯(lián)網(wǎng)，關(guān)鍵技術(shù)有待突破，應(yīng)用和市場有待開發(fā)。在未來10年將獲得巨大進(jìn)步的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用。

該文的主要研究內(nèi)容物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，我們認(rèn)為有以下幾個方面。

（1）物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)：物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)有的基于網(wǎng)絡(luò)的無處不在的融合網(wǎng)絡(luò)，它不僅要與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的兼容，但也有自己獨特的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。那應(yīng)該是什么東西的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。如何發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)有建筑。

（2）物聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)：無線通信、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信、多媒體通信和寬帶通信已相對成熟，但這些給物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)帶來了新問題的通信技術(shù)一直沒有得到很好的研究。該技術(shù)包括傳感器技術(shù)、識別技術(shù)、發(fā)現(xiàn)技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、嵌入式智能技術(shù)、軟件技術(shù)[5]。

（3）物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)融合：網(wǎng)絡(luò)中的對象信息數(shù)據(jù)、各種數(shù)據(jù)信息如何處理的質(zhì)量和不同類型的數(shù)據(jù)融合是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)問題。

（4）異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合：物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上是無處不在的網(wǎng)絡(luò)，需要整合現(xiàn)有的各種通信網(wǎng)絡(luò)和新的通信網(wǎng)絡(luò)的引入。為了實現(xiàn)的東西無處不在的網(wǎng)絡(luò)，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合是一個重要的技術(shù)問題。

（5）物聯(lián)網(wǎng)的智能終端：智能終端對事物的感知延伸層網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)。智能終端主要是現(xiàn)有的智能手機、PDA等，如何利用智能終端的事或物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要互聯(lián)網(wǎng)的存在是一個重要的研究內(nèi)容。

（6）網(wǎng)絡(luò)信息安全與保密：安全和隱私面臨的將是物聯(lián)網(wǎng)面臨的最大挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)安全體系結(jié)構(gòu)和安全的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的需求，主要的物理安全策略，包括網(wǎng)絡(luò)的訪問控制策略、信息加密策略和網(wǎng)絡(luò)安全管理策略、系統(tǒng)安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、安全技術(shù)的應(yīng)用、安全管理體系。

（7）物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：物聯(lián)網(wǎng)是全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)的缺失將大大制約技術(shù)的發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用。建立產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先決條件是互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡永利，孫艷豐，尹寶才.物聯(lián)網(wǎng)信息感知與交互技術(shù)[J].計算機學(xué)報，2012（6）：1147-1163.

[2] 錢志鴻，王義君.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用研究[J].電子學(xué)報，2012（5）：1023-1029.

[3] 朱洪波，楊龍祥，朱琦.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)展與應(yīng)用[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011（1）：1-9.

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[5] 寧煥生，徐群玉.全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展及中國物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)若干思考[J].電子學(xué)報，2010（11）：2590-2599.