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物联网

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  一、物联网简介
 
  物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。 其英文名称是:“Internet of Things (IoT)”。顾名思义,物联网是物物相连的互联网。 其中包含两层意思:①物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和 扩展的网络;②与互联网相比,物联网的客户端扩展到了几乎任何物品与物品之间,进 行信息交换和通信,实现“物物相息”。物联网通过智能感知、识别等通信感知技术, 广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的 “第三次浪潮”。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是 业务与应用。
 
  自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为我国五大新 兴战略性产业之一,并写人“政府工作报告”中,可见物联网在中国所受的关注度之 大。值得一提的是,尽管中国在商务智能、数据挖掘和云应用等先进技术方面大多落后 于发达国家,而对于物联网技术,中国却是世界上少数拥有完整物联网产业链的国家 之二、物联网的关键技术
 
  感知与标识技术
 
  感知和标识技术是物联网的基础技术之一,主要用于采集物理世界中发生的客观事 件和数据,实现外部世界信息的感知与识别,其中包括多种传感技术、RFID ( Radio Frequency Identification Devices无线频射识别)、二维码识别技术等。
 
  其中传感技术利用传感器和多跳自组织传感器网络,协作感知、采集网络覆盖区域 中被感知对象的信息。传感器技术依附于敏感机理、敏感材料、工艺设备和计测技术, 对基础技术和综合技术的要求很高。目前,传感器在被检测量类型和精度、稳定性、可靠性、低成本、低功耗方面还没有达到规模应用水平,是我国物联网产业化发展的技术 瓶颈之一。识别技术涵盖物体识别、位置识别和地理识别,对物理世界的识别是实现全 面感知的基础。物联网标识技术以二维码、无线频射识别标技术为基础,其中对象标 识体系是物联网的一个重要技术点。从应用需求的角度,识别技术首先要解决的是对象 的全局标识问题,需要研究物联网的标准化物体标识体系,对现有各种传感器与标识方 法适当兼容或融合合并,支持现有的与发展的识别方案。
 
  网络与通信技术
 
  网络是物联网信息传递和服务支撑的基础设施,通过泛在的互联功能,实现感知信 息高可靠性、高安全性传送。
 
  1.接入与组网
 
  物联网的网络技术涵盖泛在接人和骨干传输等多个层面的内容。以互联网协议版本 6 (IPv6)为核心的下一代网络,为物联网的发展创造了良好的基础网条件。以传感器 网络为代表的末梢网络在规模化应用后,面临与骨干网络的接入问题,并且其网络技术 需要与骨干网络进行充分协同,这些都将面临新的挑战。
 
  2.通信与频管
 
  物联网需要综合各种有线及无线通信技术,其中近距离无线通信技术将是物联网的 研究重点。由于物联网终端一般使用工业科学医疗(ISM)频段进行通信,频段内包括 大量的物联网设备以及现有的无线保真(WiFi)、超宽带(UWB)、ZigBee、蓝牙等技术设备,频谱空间将极其拥挤,在一定程度上制约了物联网的实际大规模应用。
 
  计算与服务技术
 
  在物联网的计算与服务技术中,对海量感知信息的计算与处理是物联网的核心支撑,服务和应用则是物联网的最终价值体现。
 
  1.信息计算
 
  海量感知信息计算与处理技术是物联网应用大规模发展后所面临的重大挑战之一, 其需要研究海量感知信息的数据融合、高效存储、语义集成、并行处理、知识发现和数 据挖掘等关键技术,攻克物联网“云计算”中的虚拟化、网格计算、服务化和智能化技术。目前物联网的信息计算核心是采用云计算技术实现信息存储资源和计算能力的分布式共享,为海量信息的高效利用提供支撑。
 
  2.服务计算
 
  物联网的发展应以应用为导向,在"物联网”的语境下,“服务”的内涵将得到革命性扩展,不断涌现的新型应用将使物联网的服务模式与应用开发受到巨大挑战。近年来,随着云计算的兴起和逐渐普及,物联网的服务计算开始逐渐普遍采用云计算的方式,云计算与物联网技术上的结合又形成了 “云物联”的新兴概念,成为物联网服务 计算技术的发展趋势。
 
  2. 4. 2. 4管理与支撑技术
 
  随着物联网网络规模的扩大、承载业务的多元化和服务质量要求的提髙以及影响网络正常运行因素的增多,管理与支撑技术是保证物联网实现“可运行、可管理、可控制”的关键,其包括测量分析、网络管理和安全保障等方面。
 
  1.测量分析
 
  测量是解决网络可知性问题的基本方法,可测性是网络研究中的基本问题。随着网络复杂性的提高与新型业务的不断涌现,需研究高效的物联网测量分析关键技术,建立面向服务感知的物联网测量机制与方法。
 
  2.网络管理
 
  物联网具有"自治、开放、多样”的特性,这与传统网络运行管理的基本需求存在一定的矛盾,为保证网络系统正常高效地运行,新的物联网管理模型与关键技术亟待 被提出。
 
  3.安全保障
 
  安全是基于网络的各种系统运行的重要基础之一,而物联网的开放性、包容性和匿名性也决定了不可避免地存在信息安全隐患。物联网安全关键技术必须满足机密性、真实性、完整性、抗抵赖性的四大要求,同时还需解决好物联网中的用户隐私保护与信任管理问题。
 
  
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