物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

射頻識別技術(shù)談到物聯(lián)網(wǎng)，就不得不提到物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中備受關(guān)注的射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification，簡稱RFID)。RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，由一個詢問器(或閱讀器)和很多應(yīng)答器(或標(biāo)簽)組成。標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成，每個標(biāo)簽具有擴(kuò)展詞條唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象，它通過天線將射頻信息傳遞給閱讀器，閱讀器就是讀取信息的設(shè)備。RFID技術(shù)讓物品能夠“開口說話”。這就賦予了物聯(lián)網(wǎng)一個特性即可跟蹤性。就是說人們可以隨時掌握物品的準(zhǔn)確位置及其周邊環(huán)境。據(jù)Sanford C. Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計，關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)RFID帶來的這一特性，可使沃爾瑪每年節(jié)省83.5億美元，其中大部分是因為不需要人工查看進(jìn)貨的條碼而節(jié)省的勞動力成本。RFID幫助零售業(yè)解決了商品斷貨和損耗(因盜竊和供應(yīng)鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品)兩大難題，僅盜竊一項，沃爾瑪一年的損失就達(dá)近20億美元 [1] 。

傳感網(wǎng)MEMS是微機(jī)電系統(tǒng)( Micro - Electro - Mechanical Systems)的英文縮寫。它是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。其目標(biāo)是把信息的獲取、處理和執(zhí)行集成在一起，組成具有多功能的微型系統(tǒng)，集成于大尺寸系統(tǒng)中，從而大幅度地提高系統(tǒng)的自動化、智能化和可靠性水平。它是比較通用的傳感器。因為MEMS，賦予了普通物體新的生命，它們有了屬于自己的數(shù)據(jù)傳輸通路、有了存儲功能、操作系統(tǒng)和專門的應(yīng)用程序，從而形成一個龐大的傳感網(wǎng)。這讓物聯(lián)網(wǎng)能夠通過物品來實現(xiàn)對人的監(jiān)控與保護(hù)。 遇到酒后駕車的情況，如果在汽車和汽車點火鑰匙上都植入微型感應(yīng)器，那么當(dāng)喝了酒的司機(jī)掏出汽車鑰匙時，鑰匙能透過氣味感應(yīng)器察覺到一股酒氣，就通過無線信號立即通知汽車 “暫停發(fā)動”，汽車便會處于休息狀態(tài)。同時“命令”司機(jī)的手 機(jī)給他的親朋好友發(fā)短信，告知司機(jī)所在位置，提醒親友盡快來處理。不僅如此，未來衣服可以“告訴”洗衣機(jī)放多少水和洗衣粉最經(jīng)濟(jì);文件夾會“檢查”我們忘帶了什么重要文件;食品蔬菜的標(biāo)簽會向顧客的手機(jī)介紹“自己”是否真正“綠色安全”。這就是物聯(lián)網(wǎng)世界中被“物”化的結(jié)果 [1] 。

M2M系統(tǒng)框架M2M是Machine-to-Machine/Man的簡稱，是一種以機(jī)器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。它將使對象實現(xiàn)智能化的控制。M2M技術(shù)涉及5個重要的技術(shù)部分：機(jī)器、M2M硬件、通信網(wǎng)絡(luò)、中間件、應(yīng)用。基于云計算平臺和智能網(wǎng)絡(luò)，可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策，改變對象的行為進(jìn)行控制和反饋。拿智能停車場來說，當(dāng)該車輛駛?cè)牖螂x開天線通信區(qū)時，天線以微波通訊的方式與電子識別卡進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換，從電子車卡上讀取車輛的相關(guān)信息，在司機(jī)卡上讀取司機(jī)的相關(guān)信息，自動識別電子車卡和司機(jī)卡，并判斷車卡是否有效和司機(jī)卡的合法性，核對車道控制電腦顯示與該電子車卡和司機(jī)卡一一對應(yīng)的車牌號碼及駕駛員等資料信息;車道控制電腦自動將通過時間、車輛和駕駛員的有關(guān)信息存入數(shù)據(jù)庫中，車道控制電腦根據(jù)讀到的數(shù)據(jù)判斷是正?？?、未授權(quán)卡、無卡還是非法卡，據(jù)此做出相應(yīng)的回應(yīng)和提示。另外，家中老人戴上嵌入智能傳感器的手表，在外地的子女可以隨時通過手機(jī)查詢父母的血壓、心跳是否穩(wěn)定;智能化的住宅在主人上班時，傳感器自動關(guān)閉水電氣和門窗，定時向主人的手機(jī)發(fā)送消息，匯報安全情況 [1] 。

云計算云計算旨在通過網(wǎng)絡(luò)把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強(qiáng)大計算能力的完美系統(tǒng)，并借助先進(jìn)的商業(yè) 模式讓終端用戶可以得到這些強(qiáng)大計算能力的服務(wù)。如果將 計算能力比作發(fā)電能力，那么從古老的單機(jī)發(fā)電模式轉(zhuǎn)向現(xiàn)代電廠集中供電的模式，就好比大家習(xí)慣的單機(jī)計算模式轉(zhuǎn)向云計算模式，而“云”就好比發(fā)電廠，具有單機(jī)所不 能比擬的強(qiáng)大計算能力。這意味著計算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水、電一樣，取用方便、費用低廉，以至于用戶無需自己配備。與電力是通過電網(wǎng)傳輸不同，計算能力是通過各種有線、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)摹Ｒ虼?，云計算的一個核心理念就是通過不斷提高“云”的處理能力，不斷減少用戶終端的處理負(fù)擔(dān)，最終使其簡化成一個單純的輸入輸出設(shè)備，并能按需享受“云”強(qiáng)大的計算處理能力。物聯(lián)網(wǎng)感知層獲取大量數(shù)據(jù)信息，在經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層傳輸以后，放到一個標(biāo)準(zhǔn)平臺上，再利用高性能的云計算對其進(jìn)行處理，賦予這些數(shù)據(jù)智能，才能最終轉(zhuǎn)換成對終端用戶有用的信息 [6] 。