物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展的探討

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1、Research&Development研究與開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展的探討黃濤Research&Development中國(guó)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司技術(shù)部北京100031摘要物聯(lián)網(wǎng)體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)和融合的趨勢(shì)，體現(xiàn)了ICT(Informationandcommunicationstechnologies)在人類生活領(lǐng)域不斷拓展和深化的需求。本文介紹物聯(lián)網(wǎng)的概念認(rèn)知、發(fā)展概況，以及幾個(gè)熱點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)還介紹物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵技術(shù)等。關(guān)鍵詞物聯(lián)網(wǎng)；應(yīng)用領(lǐng)域；標(biāo)準(zhǔn)化；關(guān)鍵技術(shù)擴(kuò)展，該報(bào)告中指出信息與通信技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)已經(jīng)從1物聯(lián)網(wǎng)及其相關(guān)概念領(lǐng)域任何時(shí)間、任何地點(diǎn)連接任何人，發(fā)展到連接任何

2、物[2]人類社會(huì)對(duì)于傳感器的應(yīng)用由來已久。據(jù)《后漢品的階段，萬物的連接形成了物聯(lián)網(wǎng)。因此，物聯(lián)網(wǎng)書●張衡傳》記載，“以精銅鑄成，圓徑八尺”、“形是把傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、通信網(wǎng)似酒樽”的地動(dòng)儀是世界上有考證的最早利用慣性原與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能運(yùn)算技術(shù)等融為一體，實(shí)現(xiàn)全面感理發(fā)明的地震傳感器系統(tǒng)；漢代王充在《論衡》中所載知、可靠傳送、智能處理為特征的，連接人和物理世界[3]的“司南勺”可能是最早的磁性指示方向器(方向傳感的網(wǎng)絡(luò)。器)。這都是古代傳感器的重要應(yīng)用范例。隨著西方科物聯(lián)網(wǎng)使得公眾網(wǎng)絡(luò)(以互聯(lián)網(wǎng)為主)的應(yīng)用由人-學(xué)的發(fā)展，品類繁多的傳感器應(yīng)用進(jìn)一步深入到人類生

3、人之間的信息交換進(jìn)一步延伸和擴(kuò)展到物-物之間的信活中。例如：17世紀(jì)初伽利略發(fā)明了溫度計(jì)；1821年德息交換和信息處理。當(dāng)然信息的獲取仍然要通過能夠感國(guó)物理學(xué)家賽貝發(fā)明了把溫度變成電信號(hào)的傳感器；應(yīng)到物體狀態(tài)變化的信息傳感設(shè)備，例如RFID裝置、五十年后，德國(guó)人西門子發(fā)明了鉑電阻溫度計(jì)；本世紀(jì)紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、溫濕度環(huán)境相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器、感應(yīng)器等。通過數(shù)據(jù)分析的處理平臺(tái)最終將物理世界的集成溫度傳感器、聲學(xué)溫度傳感器等。但是這些傳感器狀態(tài)呈現(xiàn)給用戶，并實(shí)現(xiàn)人對(duì)物的控制和監(jiān)測(cè)。都是基于單一傳感器節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)單的信息傳遞方式而言的，從功能上來

4、看，物聯(lián)網(wǎng)可以歸納為是對(duì)物-物之間并沒有形成網(wǎng)絡(luò)化、智能化的應(yīng)用。信息的感知、傳輸和處理，因此，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)被認(rèn)隨著無線通信技術(shù)和自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳感為是由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用/中間件層組成，如圖1器網(wǎng)絡(luò)逐步走進(jìn)人們的視野。正是由于傳感器網(wǎng)絡(luò)具有所示。其中感知層主要實(shí)現(xiàn)智能感知功能，包括信息采感知事物及其變化的功能，能將虛擬的信息技術(shù)與實(shí)體集、捕獲、物體識(shí)別。網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)信息的傳送和通經(jīng)濟(jì)、社會(huì)活動(dòng)過程結(jié)合起來，這就極大地提升了人類信，網(wǎng)絡(luò)層可依托公眾電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。應(yīng)用/中間件[1]認(rèn)知世界和處理復(fù)雜問題的能力。層中，中間件層主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)間的1999

5、年美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)首次提出物聯(lián)網(wǎng)接口和能力調(diào)用，包括對(duì)業(yè)務(wù)的分析整合、共享、智能的概念，是指把所有物品通過射頻識(shí)別(RFID：Radio處理、管理等，具體體現(xiàn)為一系列業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)、管理FrequencyIdentification)等信息傳感器設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、信息處理平臺(tái)、智能計(jì)算平臺(tái)、中間件平臺(tái)等。連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理的網(wǎng)絡(luò)。國(guó)際電信聯(lián)應(yīng)用層則主要包含各類應(yīng)用，例如監(jiān)控服務(wù)、智能電盟(ITU)在2005年的年度報(bào)告中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵進(jìn)行了網(wǎng)、工業(yè)監(jiān)控、綠色農(nóng)業(yè)、智能家居、環(huán)境監(jiān)控、公共2010029安全等。以企業(yè)的戰(zhàn)略體現(xiàn)國(guó)家戰(zhàn)略的一種形式。2005年，歐盟

6、委員會(huì)在eEurope計(jì)劃上提出旨在創(chuàng)建無所不在的網(wǎng)絡(luò)社會(huì)的i2010計(jì)劃；2006年明確強(qiáng)調(diào)歐洲已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新能源時(shí)代，而智能電網(wǎng)技術(shù)是保證研究與開發(fā)[4]歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。并于2009年6月制定并公布了十四點(diǎn)行動(dòng)計(jì)劃，以確保歐洲[5]在構(gòu)建傳感網(wǎng)過程中起主導(dǎo)作用。2009年9月提出了歐盟到2010、2015、2020三個(gè)階段物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)路線圖，并提出物聯(lián)網(wǎng)在航空航天、汽車、醫(yī)藥、能源等18個(gè)主圖1物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意要應(yīng)用領(lǐng)域和識(shí)別、數(shù)據(jù)處理、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)等12個(gè)方面[6]從概念上來說，互聯(lián)網(wǎng)主要解決人與人之間的通需要突破的關(guān)鍵技術(shù)。信，物聯(lián)網(wǎng)則主要實(shí)現(xiàn)人與

7、物、物與物之間的通信。物2004年，日本政府在兩期E-Japan戰(zhàn)略目標(biāo)均提聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施在一定程度上與互聯(lián)網(wǎng)重合，但從應(yīng)用前完成的基礎(chǔ)上，提出以發(fā)展泛在網(wǎng)絡(luò)社會(huì)為目標(biāo)的角度看，物聯(lián)網(wǎng)大大擴(kuò)展了互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域。通過物U-Japan計(jì)劃，將傳感網(wǎng)列為其四項(xiàng)重點(diǎn)戰(zhàn)略之一。聯(lián)網(wǎng)，可以幫助實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理世界的有機(jī)結(jié)合，目前，將戰(zhàn)略上升為I-Japan的戰(zhàn)略。I-Japan戰(zhàn)略強(qiáng)使人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式認(rèn)知世界，并進(jìn)行化了物聯(lián)網(wǎng)在交通、醫(yī)療、教育、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)管理與控制