最全物聯(lián)網入門知識總結文

來源：國菱編輯部湖北 時間：2018-03-30

       最初的物聯(lián)網概念，國內普遍認為的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時最早提出來的，當時還被稱之為傳感網，其定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外線感應、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協(xié)議，任何物品與互聯(lián)網相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡概念。

       在2005年國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的同名報告中，物聯(lián)網的定義發(fā)生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是指基于RFID技術的物聯(lián)網，提出任何時刻、任何地點、任何物體之間的互聯(lián)，無所不在的網絡和無所不在計算的發(fā)展愿景，初RFID技術外、傳感器技術、納米技術、智能終端等技術到今天也得到了更加廣泛的應用。

       在我國，物聯(lián)網的概念經過政府與企業(yè)的大力扶持已經深入人心?，F(xiàn)在的物聯(lián)網已經被貼上了“中國式”的標簽，其含義為：物聯(lián)網是將無處不在的末端設備和設施，包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等，和“外在使能”的，如貼上RFID的各種資產、攜帶無線終端的個人與車輛的等等的“智能化物件或動物”或“智能塵?！?，通過各種無線和有限的長距離和短距離通訊網絡實現(xiàn)互聯(lián)互通（M2M）、應用大集成、以及基于計算機的SaaS營運等模式，在內網、專網、互聯(lián)網的環(huán)境下， 采用時適當?shù)男畔踩Ｕ蠙C制，提供安全可控乃至個性化的實時在線監(jiān)測、定位追溯、報警聯(lián)動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統(tǒng)計報表、決策支持等管理和服務功能，實現(xiàn)對“萬物”的高效、節(jié)能、安全、環(huán)保的“管、控、營”一體化。

     物聯(lián)網體系

     【物聯(lián)網基本要素】

       物聯(lián)網發(fā)展的關鍵要素包括由感知、網絡和應用層組成的網絡架構，物聯(lián)網技術和標準，包括服務業(yè)和制造業(yè)在內的物聯(lián)網相關產業(yè)，資源體系，隱私和安全以及促進和規(guī)范物聯(lián)網發(fā)展的法律、政策和國際治理體系。

     物聯(lián)網網絡架構

       物聯(lián)網網絡架構由感知層、網絡層和應用層組成。

       感知層實現(xiàn)對物理世界的智能感知識別、信息采集處理和自動控制，并通過通信模塊將物理實體連接到網絡層和應用層。

       網絡層主要實現(xiàn)信息的傳遞、路由器和控制，包括延伸網、接入網和核心網，網絡層可依托公眾電信網和互聯(lián)網，也可以實現(xiàn)依托行業(yè)專用通信資源。

       應用層包括應用基礎設施/中間件和各種物聯(lián)網應用。應用基礎設施/中間件為物聯(lián)網應用提供信息處理、計算等通用基礎服務設施、能力及資源調用接口，以此為基礎實現(xiàn)物聯(lián)網在眾多領域的各種應用。

     物聯(lián)網技術體系

       物聯(lián)網涉及感知、控制、網絡通信、微電子、軟件、嵌入式系統(tǒng)、微機電等技術領域，因此物聯(lián)網涵蓋的關鍵技術也非常多，為了系統(tǒng)分析物聯(lián)網技術體系，將物聯(lián)網技術體系劃分為感知關鍵技術、網絡通信關鍵技術、應用關鍵技術、共性技術和支撐技術。

     【感知、網絡通信和應用關鍵技術】

       傳感和識別技術是物聯(lián)網感知物理世界獲取信息和實現(xiàn)物體控制的首要環(huán)節(jié)，傳感器將物理世界中的物理量、化學量、生物量轉化為可供處理的數(shù)字信號，識別技術實現(xiàn)對物聯(lián)網中物體標識和位置信息的獲取。

     【網絡通信關鍵技術】

       網絡通信技術主要實現(xiàn)物聯(lián)網信息和控制信息的雙向傳遞、路由和控制，重點包括低速近距離無線通信技術、低功耗路由、自組織通信、無線接入M2M通信增強、IP承載技術、網絡傳送技術、異構網絡融合技術以及認知無線電技術。

     【應用關鍵技術】

       海量信息智能處理綜合運用高性能計算、人工智能、數(shù)據庫和模糊計算等技術，對收集的感知數(shù)據進行通用處理，重點涉及數(shù)據存儲、并行計算、數(shù)據挖掘、平臺服務、信息呈現(xiàn)等，面向服務的體系架構（SOA）是一種松耦合的軟件組件技術，它將應用程序的不同功能模塊化，并通過標準化的接口和調用方式聯(lián)系起來，實現(xiàn)快速可重用的系統(tǒng)開發(fā)和部署。

     【支撐技術】

       物聯(lián)網支撐技術包括嵌入式系統(tǒng)、微機電系統(tǒng)、軟件和算法、電源和儲能、新材料技術等。

     【共性技術】

       物聯(lián)網共性技術設計網絡的不同層面，主要包括架構技術、標識和解析、安全和隱私、網絡管理技術等。

     物聯(lián)網標準化體系

       物聯(lián)網標準是國際物聯(lián)網技術競爭的制高點，由于物聯(lián)網涉及不同專業(yè)技術領域、不同行業(yè)應用部門，物聯(lián)網的標準既要涵蓋面向不同應用的基礎公共技術，也要涵蓋滿足行業(yè)特定需求的技術標準：即包括國家標準，也包括行業(yè)標準。

物聯(lián)網標準體系相對繁雜，若從物聯(lián)網總體、感知層、網絡層、應用層、共性關鍵技術標準體系等五個層次可初步構建標準體系。

     【物聯(lián)網總體性標準】

       包括物聯(lián)網導則、物聯(lián)網總體架構、物聯(lián)網業(yè)務需求等。

     【感知層標準體系】

       主要涉及傳感器等各類信息獲取設備的電氣和數(shù)據接口、感知數(shù)據模型、描述語言和數(shù)據結構的通用技術標準、RFID標簽和讀寫器接口和協(xié)議標準、特定行業(yè)和應用相關的感知層技術標準等。

     【網絡層標準體系】

       主要涉及物聯(lián)網網關、短距離無線通信、自組織網絡、簡化IPv6協(xié)議、低功耗路由、增強的機器對機器無線接入和核心網標準、M2M模組與平臺、網絡資源虛擬化標準、異構融合的網絡標準等。

     【應用層標準體系】

       包括應用層架構、信息智能處理技術、以及行業(yè)、公眾應用類標準。應用層架構重點是面向對象的服務架構，包括SOA體系架構、面向上層應用業(yè)務的流程管理、業(yè)務流程之間的通信協(xié)議、元數(shù)據標準以及SOA安全架構標準。信息智能處理類技術標準包括云計算、數(shù)據存儲、數(shù)據挖掘、海量智能信息處理和呈現(xiàn)等。云計算技術標準重點包括開放云計算接口、云計算開放式虛擬化架構（資源管理與控制）、云計算互操作、云計算安全架構等。

     【共性關鍵技術標準體系】

       包括標識和解析、服務質量、安全、網絡管理技術標準。

       標識和解析標準包括編碼、解析、認證、加密、隱私保護、管理、以及多標識互通標準。

       安全標準重點包括安全體系架構、安全協(xié)議、支持多種網路融合的認證和加密技術、用戶和應用隱私保護、虛擬化和匿名化、面向服務的自適應安全技術標準等。

     物聯(lián)網產業(yè)

     【產業(yè)體系】

       物聯(lián)網相關產業(yè)是指實現(xiàn)物聯(lián)網功能所必須的相關產業(yè)集合，從產業(yè)結構上主要包括服務業(yè)和制造業(yè)兩大范疇。

       物聯(lián)網啊制造業(yè)以感知端設備制造業(yè)為主，感知端設備的高智能化與嵌入式系統(tǒng)息息相關，設備的高精密化離不開集成電路、嵌入式系統(tǒng)、微納器件、新材料、微能源等基礎產業(yè)支撐。部分計算機設備、網絡通信設備也是物聯(lián)網啊制造業(yè)的組成部分。

       物聯(lián)網服務業(yè)主要包括物聯(lián)網啊網絡服務業(yè)、物聯(lián)網應用基礎設施服務業(yè)、物聯(lián)網軟件開發(fā)與應用集成服務業(yè)以及物聯(lián)網應用服務業(yè)四大類，物聯(lián)網應用基礎設施服務業(yè)主要包括云計算服務、存儲服務等，物聯(lián)網軟件開發(fā)與集成服務業(yè)又可細分為基礎軟件服務、中間件服務、應用軟件服務、智能信息處理服務以及系統(tǒng)集成服務，物聯(lián)網應用服務又可分成行業(yè)服務、公共服務和支撐性服務。

       物聯(lián)網產業(yè)絕大部分屬于信息產業(yè)， 但也涉及其他產業(yè)，如智能電表等，物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展不是對已有信息產業(yè)的重新統(tǒng)計劃分，而是通過應用帶動形成新市場、新形態(tài)，整體上可分為三種情形：

         1. 因物聯(lián)網應用對已有產業(yè)的提升，主要體現(xiàn)在產品的升級換代，如傳感器、RFID、儀器儀表發(fā)展已數(shù)十年，由于物聯(lián)網應用使用向智能化網絡升級，從而實現(xiàn)產品功能、應用范圍和市場規(guī)模的巨大擴展，傳感器產業(yè)與RFID產業(yè)成為物聯(lián)網感知終端制造業(yè)的核心

         2. 因物聯(lián)網應用對已有產業(yè)的橫向市場拓展，主要體現(xiàn)在領域延伸和量的擴展。如服務器、軟件、嵌入式系統(tǒng)、云計算等由于物聯(lián)網應用擴展了新的市場需求，形成新的增長點。

         3. 由于物聯(lián)網應用創(chuàng)造和衍生出的獨特市場和服務，如傳感器網絡設備、M2M通信設備以及服務、物聯(lián)網應用服務等均是物聯(lián)網發(fā)展后才形成的新型業(yè)態(tài)，為物聯(lián)網所獨有。