浅析物联网技术研究

浅析物联网技术研究

李颖辉

李颖辉

广东省电信规划设计院有限公司524022身份证号码：440902199XXXX61242

摘要：被称为第三次信息技术革命的物联网，受到了全世界的重视，如今有了突飞猛进的发展，得到了广泛的应用。本文对物联网的相关技术、物联网的国内外发展情况及应用领域做了综述，最后提出我国也应更加重视物联网的发展。

关键词：物联网；射频技术；传感器

一、物联网的定义

从物联网的名字中可以得出，物联网是物与物之间的联网，它的英文名字叫做“InternetofThings(IoT)”。它是在互联网的基础上延伸扩展出来的网络，将物与物联系起来，使物物之间不需要人类的干预就可以互相沟通，交换信息。物联网的定义最初在1999年提出：通过射频识别（PFID)(PFID+互联网）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

二、物联网相关的技术

1、传感器技术

传感器可以说是物联网的五官，物体需要通过传感器收集信息。传感器是物联网不可或缺的一个部分。传感器通过敏感元件测出需要检测的信息，此信息包括自然界的物理量、化学量及生物量，然后将测得的信息转换为物理信号，转换元件在接受这一物理信号将其转换为数字信号，数字信号在被传输到计算机中。通过这一过程，物联网就完成了对外界信息的感应。传感器按照其用途可以分为压力敏和力敏传感器、位置传感器、液面传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器、24GHz雷达传感器等。

2、射频识别技术（PFID)

射频识别技术又称为无线射频识别，是一种无线通讯技术。射频标签可以被附着在需要监控的物体上，然后通过无线电信号识别这一标签从而达到跟踪监控该物体。将标签放到电磁场中，接收到由解读器发出的射频信号，然后凭借感应电流所获得的能量传输出存储在标签中的信息，或者由标签自身发出某一频率的信号，解读器接收到标签中的信息之后，再将其传输到中央信息处理器进行数据处理。凭借感应电流传输信息的标签为无源标签，其发展最早，也最成熟，在生活中处处可见，比如银行卡、二代身份证、餐厅饭卡、公交卡等等，它们都属于近距离设别。而自身能发出信号的标签为有源标签，其最大的特点就是可以远距离自动识别，这一特点决定了它未来广阔的发展空间。

3、嵌入式技术

嵌入式技术是一种计算机技术，上世纪七十年代单片机的出现拉开了嵌入式技术的帷幕。嵌入式系统一般由一台计算机或者微型计算机，用来保存数据的ROM，用来保存程序数据的RAM,连接微控制器和开关、按钮、传感器、模数转化器、控制器、LED和显示器的I/O端口组成。它是一种小巧的、专用的计算机系统，在各个领域的应用都十分广泛，小到MP3、手机、汽车导航仪、电视机，大到工业机器人、卫星、飞行系统，几乎所有电子系统都离不开嵌入式技术。

4、无线通信技术

无线通信利用了电磁波信号可以在空间中自由传播的特性，以电磁波为载体进行信息交换。物联网要实现随时随地物物之间以及人人之间的信息交流与传递，就离不开无线通信技术。无线通信如今已经成为了人们生活中必不可少的一部分。目前物联网中常用的无线通信技术有WiFi(IEEE802.11协议)、蓝牙、ZigBee、Z-Wave、Sub-GHz等。

5、信息安全技术

物联网本质上是互联网的一个扩展和延伸，而互联网的一大瓶颈之一就是信息安全技术。所以信息安全技术也是物联网所涉及到的重要技术之一。无论是互联网还是物联网都离不开信息通信，只要有通信就存在着安全问题。这是几乎不可避免的问题。现在信息安全技术包括信息加密技术、信息确认技术、网络控制技术等技术，但由于各种原因仍然不能完全保证安全，所以信息安全技术仍然非常重要。

三、物联网的发展及应用

随着物联网的不断发展以及技术的逐渐完善，物联网已经广泛应用于各个领域，贯彻于社会经济和人们生活的方方面面。如今，“物联网”已经被称为继计算机和互联网之后的第三次信息技术革命，世界各国对于物联网的发展给予了高度重视，相继出台了各自的战略指导规划。日本在2004年推出了基于物联网的国家信息化战略u-Japan,该战略希望催生新一代信息科技革命，实现所有人与人、物与物、人与物之间的联接;韩国在2006年把u.Korea战略修订为U-IT839计划，进一步强调了泛在网络技术的应用，使“服务-基础设施-技术创新产品”三者融合更加紧密，还在2009年10月制订了《物联网基础设施构建基本规划》，将物联网市场确定为新增张力；奥巴马出任美国总统后，积极地回应了IBM公司提出的“智慧地球”概念，并将物联网的发展加入到美国发展战略当中；欧盟也推出了《欧盟物联网行动计划》，提出欧盟对物联网的管理，在医疗专用序列码、智能电子材料系统等应用方面作出了尝试。不止国外推出政策促进物联网的发展，我国也对物联网的发展提高了重视。2009年温家宝总理在《政府工作报告》中将“加快物联网的研发应用”纳入重点产业振兴。并且无锡市率先建立了“感知中国”研究中心，成为了我国第一个物联网城市。

目前物联网主要被应用于以下领域当中：1、城市管理，主要有智能交通、智能建筑、文物保护和数字博物馆，古迹古树实时监测、数字图书馆和数字档案馆；2、数字家庭；3、定位导航；4、现代物流管理；5、食品安全控制；6、零售行业；7、数字医疗；8、防入侵系统。随着物联网不断发展，物联网的应用一定会更普遍，更广泛。

四、物联网的应用模式

物联网的行业特性主要体现在其应用领域内，目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试，某些行业已经积累一些成功的案例。根据其实质用途可以归结为三种基本应用模式：一,对象的智能标签。通过二维码，RFID等技术标识特定的对象，用于区分对象个体，例如在生活中我们使用的各种智能卡，条码标签的基本用途就是用来获得对象的识别信息；此外通过智能标签还可以用于获得对象物品所包含的扩展信息，例如智能卡上的金额余额，二维码中所包含的网址和名称等。二,环境监控和对象跟踪。利用多种类型的传感器和分布广泛的传感器网络，可以实现对某个对象的实时状态的获取和特定对象行为的监控，如使用分布在市区的各个噪音探头监测噪声污染，通过二氧化碳传感器监控大气中二氧化碳的浓度，通过GPS标签跟踪车辆位置，通过交通路口的摄像头捕捉实时交通流程等。三,对象的智能控制。物联网基于云计算平台和智能网络，可以依据传感器网络用获取的数据进行决策，改变对象的行为进行控制和反馈。例如根据光线的强弱调整路灯的亮度，根据车辆的流量自动调整红绿灯间隔等。

物联网在实际应用上的开展需要各行各业的参与，并且需要国家政府的主导以及相关法规政策上的扶助，物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性等等特征，其中，技术上的问题是物联网最为关键的问题；物联网技术是一项综合性的技术，是一项系统，目前国内还没有哪家公司可以全面负责物联网的整个系统规划和建设，理论上的研究已经在各行各业展开，而实际应用还仅局限于行业内部。关于物联网的规划和设计以及研发关键在于RFID、传感器、嵌入式软件以及传输数据计算等领域的研究。

五、结语

物联网是以互联网为基础所发展起来的新一代信息网络，必将掀起一波新的潮流。如今世界各国对物联网的发展都给予了足够的重视，我国也要抓住这一机遇，注重物联网的发展，从而加快我国经济发展方式的转变、建设智能城市，推动产业结构战略性调整，增强我国自我创新能力、提升社会和公共服务能力。

参考文献：

[1]许岩，李胜琴.物联网技术研究综述[J].电脑知识与技术，2011,03.

[2]刘延吉.物联网技术研究综述[J].价值工程，2013,08.

[3]孙传宁，张雪.物联网概念及关键技术综述[J].福建电脑，2010,12.