物聯(lián)網(wǎng)包括三大技術(shù)體系

　　根據(jù)功能，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以分為三類：感知技術(shù)通過多種傳感器、RFID、二維碼、定位、地理識別系統(tǒng)、多媒體信息等數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實現(xiàn)外部世界信息的感知和識別；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過廣泛的互聯(lián)功能，實現(xiàn)感知信息高可靠性、高安全性進(jìn)行傳送，包括各種有線和無線傳輸技術(shù)、交換技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)關(guān)技術(shù)等；應(yīng)用技術(shù)通過應(yīng)用中間件提供跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同及共享和互通的功能，包括數(shù)據(jù)存儲、并行計算、數(shù)據(jù)挖掘、平臺服務(wù)、信息呈現(xiàn)、服務(wù)體系架構(gòu)、軟件和算法技術(shù)等。

　　在這些技術(shù)中，目前存在著三個比較重要的體系，第一個是RFID體系，除了RFID技術(shù)外還包括條碼和二維碼等，這個體系的技術(shù)主要用來識別物體，不能對物體進(jìn)行控制，一般需要手動讀取信息；第二個是傳感網(wǎng)體系，這里面的主要技術(shù)是傳感器技術(shù)和近距離通信技術(shù)；第三個體系是M2M技術(shù)，M2M是重在強(qiáng)調(diào)廣域網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)募夹g(shù)。另外，半導(dǎo)體、嵌入式等作為支撐技術(shù)，在每個體系中都有所涉及。

　　嚴(yán)格來說，M2M不能算一種技術(shù)，而是與物聯(lián)網(wǎng)類似的概念。但目前M2M更多地被電信運營商所使用，電信運營商一般將自己的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)稱為M2M業(yè)務(wù)。電信運營商擁有的資源首先是網(wǎng)絡(luò)傳輸資源，在這種情況下，M2M技術(shù)包括數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，比如蜂窩移動通信、以太網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、電力線等有線通信技術(shù)；另外還有基于具體業(yè)務(wù)的傳感、網(wǎng)關(guān)、軟件應(yīng)用等技術(shù)。

　　傳感網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了信息的感知和獲取，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)之一。傳感網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展體現(xiàn)在傳感器、傳感器節(jié)點、傳感器網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用四個層面。

　　RFID技術(shù)集成了無線通信、芯片設(shè)計與制造、天線設(shè)計與制造、標(biāo)簽封裝、系統(tǒng)集成、信息安全等技術(shù)，目前已經(jīng)進(jìn)入成熟發(fā)展期。目前RFID應(yīng)用以低頻和高頻標(biāo)簽技術(shù)為主，超高頻技術(shù)具有可遠(yuǎn)距離識別和低成本的優(yōu)勢，有望成為未來的主流。條碼和二維碼技術(shù)由于其具有低成本的特點，目前已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于物流和零售行業(yè)。RFID技術(shù)體系中除了通信技術(shù)外，還包括很重要的標(biāo)志體系，即物品編碼標(biāo)準(zhǔn)。

　　支撐物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)

　　嵌入式智能技術(shù)是將“無感知物體”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸悄芪矬w”的關(guān)鍵技術(shù)，該特性使物體具備根據(jù)外部環(huán)境變化進(jìn)行反應(yīng)的能力。嵌入式智能技術(shù)的特點是將硬件和軟件相結(jié)合，利用了嵌入式微處理器的低功耗、體積小、集成度高，以及嵌入式軟件的高效率、高可靠性等優(yōu)點，綜合人工智能技術(shù)，推動物聯(lián)網(wǎng)中智能環(huán)境的實現(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)涵蓋嵌入式硬件和軟件兩大部分，硬件由嵌入式處理器、存儲器與外圍設(shè)備、現(xiàn)場總線組成，軟件包括操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、圖形用戶接口等。

　　短距離通信技術(shù)可以延伸至蜂窩移動通信技術(shù)所難以涉及的區(qū)域，包括Wi-Fi、藍(lán)牙、UWB、ZigBee等。每種技術(shù)具有不同的優(yōu)缺點，目前ZigBee技術(shù)由于成本低、組網(wǎng)能力強(qiáng)，最適合成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。ZigBee技術(shù)基于802.15.4協(xié)議，提供低功耗、低成本和輕量路由協(xié)議，因此可以組成傳感器網(wǎng)絡(luò)，不需要接入點，而且網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間可以互相通信。目前的傳感器網(wǎng)絡(luò)大多采用ZigBee作為組網(wǎng)和傳輸技術(shù)。微機(jī)電技術(shù)是指采用微機(jī)械加工技術(shù)可以批量制作的集微型傳感器、微型機(jī)構(gòu)、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口、通信等于一體的微型器件。其工作原理是外部環(huán)境物理、化學(xué)和生物等信號輸入，通過微傳感器轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過信號處理后，由微執(zhí)行器執(zhí)行動作，達(dá)到與外部環(huán)境“互動”的功能。微機(jī)電技術(shù)尚處于發(fā)展初期，各種類型傳感器的集成技術(shù)還有待進(jìn)一步研究。微機(jī)電技術(shù)的重要性在于在傳感器的基礎(chǔ)上引入了執(zhí)行器，使得我們不僅能感知世界，還能遠(yuǎn)程控制世界，甚至讓設(shè)備自動根據(jù)外界環(huán)境變化而采取不同的行為。

　　物聯(lián)網(wǎng)軟件系統(tǒng)和智能算法是物聯(lián)網(wǎng)計算環(huán)境的“心臟”和“神經(jīng)”，是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是確保物聯(lián)網(wǎng)在多應(yīng)用領(lǐng)域安全可靠運行的神經(jīng)中樞和運行中心。在軟件系統(tǒng)方面，主要涉及物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下處理海量感知信息的軟件系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)設(shè)計、體系結(jié)構(gòu)組成、各子系統(tǒng)的相互作用、可重構(gòu)方法和技術(shù)，以及軟件平臺需求管理、并行開發(fā)與測試管理等。在算法方面，主要涉及物聯(lián)網(wǎng)感知復(fù)雜事件語義模型建模算法、傳感器節(jié)點感知跟蹤、行為建模及感知交互算法，以及資源控制、優(yōu)化、調(diào)度算法。

　　除此之外，還有材料技術(shù)、新能源技術(shù)、半導(dǎo)體集成電路技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也起著重要的支撐作用。

　　標(biāo)準(zhǔn)化打造物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系

　　由于面向物物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)涉及不同專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域、不同行業(yè)應(yīng)用部門，物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)既要涵蓋基礎(chǔ)公共技術(shù)，又要具備面向不同應(yīng)用的可擴(kuò)展性，容納硬件、協(xié)議、算法等差異。物聯(lián)網(wǎng)主要涉及以下方面的標(biāo)準(zhǔn)化：

　　數(shù)據(jù)采集感知技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：傳感器接口、多媒體采集設(shè)備、二維碼、傳感器與RFID融合等；

　　標(biāo)志和解析標(biāo)準(zhǔn)：物體標(biāo)志、自主管理的解析體系；

　　物聯(lián)網(wǎng)通信無線接入標(biāo)準(zhǔn)：低速低功耗近距離無線通信、區(qū)域范圍寬帶無線接入、2G/3G/4G廣域無線接入、物聯(lián)網(wǎng)通信無線增強(qiáng)等；

　　物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：自組織Adhoc網(wǎng)絡(luò)、中間件、通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、業(yè)務(wù)架構(gòu)、安全、QoS、面向智能物體和低功耗網(wǎng)絡(luò)的IP技術(shù)；

　　應(yīng)用中間件標(biāo)準(zhǔn)：SOA體系架構(gòu)、面向上層業(yè)務(wù)應(yīng)用的流程管理、業(yè)務(wù)流程之間的通信交互協(xié)議、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及SOA安全架構(gòu)，開放云計算接口、云計算開放式虛擬化架構(gòu)資源管理與控制、云計算互操作、云計算安全架構(gòu)；

　　行業(yè)、公眾應(yīng)用類標(biāo)準(zhǔn)：智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能家居、環(huán)境保護(hù)和安防、工業(yè)自動控制、醫(yī)療健康、精細(xì)農(nóng)業(yè)和金融服務(wù)業(yè)等；

　　跨層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：服務(wù)質(zhì)量、安全和網(wǎng)絡(luò)管理等。

　　目前，全球各個標(biāo)準(zhǔn)組織正在加緊制定物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，而不同標(biāo)準(zhǔn)組織的工作側(cè)重點不同，標(biāo)準(zhǔn)化工作也處于不同的階段。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系不斷演進(jìn)

　　物聯(lián)網(wǎng)三個主要技術(shù)體系出現(xiàn)的時間不同，技術(shù)成熟度也有所不同。RFID技術(shù)體系出現(xiàn)較早，上世紀(jì)90年代就已經(jīng)出現(xiàn)，尤其是條碼技術(shù)，目前RFID技術(shù)體系已經(jīng)過了炒作期，進(jìn)入了成長階段；傳感網(wǎng)技術(shù)體系在2000年前后出現(xiàn)，但傳感網(wǎng)技術(shù)一直處于研發(fā)階段，目前沒有實現(xiàn)大規(guī)模的商用；M2M技術(shù)體系出現(xiàn)最晚，M2M技術(shù)的出現(xiàn)是在2005年前后電信運營商開始探索新市場的結(jié)果。

　　RFID、傳感網(wǎng)、M2M技術(shù)體系的發(fā)展，代表了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)的三個主要階段：最初是實現(xiàn)基本的物體識別的功能，技術(shù)特點是為物品編碼，完成物品的統(tǒng)一調(diào)度和管理；第二階段是狀態(tài)感知階段，能夠感知環(huán)境的變化并且對信息進(jìn)行處理；第三階段是融合了通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使得對物體的感知廣域化，能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的物體聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)在線認(rèn)為在此基礎(chǔ)上，未來將進(jìn)一步實現(xiàn)傳感與控制相結(jié)合，完成與環(huán)境的互動，真正實現(xiàn)跨領(lǐng)域的物物互聯(lián)和全面感知，使信息無所不在。

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