支持物聯(lián)網(wǎng)的三大技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的概念首先是由麻省理工學(xué)院（MIT）的自動(dòng)識(shí)別實(shí)驗(yàn)室在1999年提出的，在2005年突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)上，1TU發(fā)布的報(bào)告系統(tǒng)介紹了意大利、日本、韓國與新加坡的題案，并提出了“物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上， 利用射頻標(biāo)簽與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)覆蓋全世界上所有人與物的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。人與人之間的信息交互和共享是互聯(lián)網(wǎng)的最基本功能，而在物聯(lián)網(wǎng)上更強(qiáng)調(diào)的是人與物、物與物之間的自動(dòng)交互和共享，它是實(shí)現(xiàn)物理世界與信息世界的無縫連接。連接到物聯(lián)網(wǎng)上的物應(yīng)該具有四個(gè)特征：地址 標(biāo)識(shí)、感知能力、通信能力和可控能力。因此，物聯(lián)網(wǎng)需要三大關(guān)鍵技術(shù)來支持，這三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)分別是:感知、傳輸、計(jì)算^（1）。

1物聯(lián)網(wǎng)的三大關(guān)鍵技術(shù)

1. 1射頻技術(shù)-智能感知技術(shù)

射頻技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)由RFID標(biāo)簽、RF1D讀寫 器.RFID數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)組成，它是真正能夠讓物品 “開口說話”的一種技術(shù)^（1）。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中，RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)著規(guī)范而具有互用性的信息，通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物品（商品）的識(shí)別，進(jìn)而通過開放性的計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享實(shí)現(xiàn)對物品的“透明”管理。圖1所示是RF1D系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。

目前RFID技術(shù)已經(jīng)成功的應(yīng)用于物流業(yè)、零售業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、機(jī)場、交通、身份識(shí)別以及軍事領(lǐng)域。2006年，國家科技部等16部委發(fā)布了《中國射頻識(shí)別技術(shù)策略白皮書》,確立了“RFID技術(shù)與應(yīng) 用”的重大項(xiàng)目。2009年6月20日由科技部聯(lián)合 25個(gè)部委，行業(yè)協(xié)會(huì)召開了“中國射頻識(shí)別技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展報(bào)告"，提岀了RFID信息服務(wù)業(yè)和RFID 信息內(nèi)容運(yùn)營業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，提出了從工具型應(yīng)用向資源型應(yīng)用轉(zhuǎn)變的新思維。

1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)-通信傳輸技術(shù)

泛在化的感知能力是物聯(lián)網(wǎng)的重要特征，支持普適計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)是無線網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取平臺(tái)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測和釆集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種檢測對象的信息，并將這些信息發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜的指定范圍內(nèi)對目標(biāo)進(jìn)行檢測與跟蹤，具有快速展開、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)，有著廣闊的應(yīng)用前景。傳感器、感知對象和觀察者構(gòu)成無線傳感網(wǎng)絡(luò)的三要素。如果說傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)調(diào)的是端到端的數(shù)據(jù)傳輸和共享，中間的節(jié)點(diǎn)和路由器只是起到分組 轉(zhuǎn)發(fā)的功能，那么在無線網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)中所有的節(jié)點(diǎn)除了參與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)之外，還要對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、融合、存儲(chǔ)的功能^（2）。目前，對傳感器網(wǎng)絡(luò)最主要的限制是節(jié)點(diǎn)攜帶的電能有限。在使用過程中，可能有部分節(jié)點(diǎn)因?yàn)榄h(huán)境因素或能量耗盡而失效，這樣就使得傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)量動(dòng)態(tài)變化，使得系統(tǒng)不穩(wěn)定。這就需要系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)重構(gòu)能力。

1. 3 計(jì)算機(jī)技術(shù)-物聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算工具

1.3.1普適計(jì)算技術(shù)

普適計(jì)算的重要特征是無處不在與不可見，無處不在是指隨時(shí)隨地訪問信息的能力，不可見是指 在物理環(huán)境中提供多種傳感器設(shè)備，嵌入設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備使得可以在用戶不察覺的情況下進(jìn)行計(jì)算、 通信、數(shù)據(jù)采集和提供各種服務(wù)。它的核心是以人 為本，而不是以計(jì)算機(jī)為本。普適計(jì)算強(qiáng)調(diào)的是把 計(jì)算嵌入到日常環(huán)境中去,讓計(jì)算從人們視線中"消失”^（1）。

1.3.2 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算是支撐物聯(lián)網(wǎng)的重要計(jì)算環(huán)境之一。它是分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展，或者說是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。云計(jì)算的基本原理是通過使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中,企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似^（3）。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上,根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)智慧的感知中國與世界的目的給計(jì)算機(jī) 領(lǐng)域的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、可靠傳輸與智能處理技術(shù)的研究提出了重大的課題。高性能計(jì)算機(jī)為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng) 用提供了重要的計(jì)算工具.普適計(jì)算的“環(huán)境智 能化”研究為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)奠定了重要的理論基礎(chǔ)，云 計(jì)算為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的推廣創(chuàng)造有效的商業(yè)模式。

2物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用

日本的一幢大樓里安裝了兩萬個(gè)連網(wǎng)的溫控傳感器，大樓里面不同房間在不同時(shí)間所要求的溫度不同，利用傳感器測量房間的溫度，控制系統(tǒng)按照需要的溫度對空調(diào)進(jìn)行智能調(diào)節(jié)。通過實(shí)驗(yàn)，這項(xiàng)技術(shù)節(jié)約的電量可達(dá)到29.4%。

過去人們一直是將物理世界的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施(高速公路、機(jī)場、電站)與信息基礎(chǔ)設(shè)施(互聯(lián)網(wǎng)、信息庫、數(shù)據(jù)采集)分開規(guī)劃，而物聯(lián)網(wǎng)的概念是將人、物品、網(wǎng)絡(luò)、信息統(tǒng)一在一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施上,通過將現(xiàn)實(shí)的物理世界與信息世界融合，利用信息技術(shù)提高物理世界的資源利用率、節(jié)能減排，達(dá)到改善生活的目的。

3結(jié)語

本文介紹了推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要技術(shù)，并分析了各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和未來趨勢。

物聯(lián)網(wǎng)無疑是2010年最熱議的話題。它被譽(yù)為“第三次信息技術(shù)革命”；被預(yù)言擁有萬億級(jí)市場應(yīng)用前景，已被世界各國作為應(yīng)對金融危機(jī)、振興經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)領(lǐng)域。在中國，物聯(lián)網(wǎng)體系逐漸成形。無錫市國家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)(中國傳感信息中心)正式獲得國家批準(zhǔn)。無錫市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)是2015年達(dá)到2500億元左右產(chǎn)值規(guī)模。