物联网与传感器技术：互联网和接入方面的结果

简单地说物联网就是物与物相连的信息互联网。互联网是物联网在信息通信方面的手段；传感器是获取物与物之间信息的手段；人与人、物与人之间需要的各种服务信息理解是通过计算机和各种软件来实现的。物联网中的各种信息都来源物联网的各种传感器（RFID、全球定位系统、红外与激光扫描器等），实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集各种物理量、化学量、生物量信息。这些信息与互联网结合形成一个可实现物与物、物与人的物品与网络的连接，提供各种所需要的服务系统。

欧洲国家认为，物联网是一个动态的全球网络基础设施，具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的物体具有身份标识、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一起，构成多功能的未来互联网。

在我国，物联网指的是将各种终端设备和设施（包括各种传感器、移动终端、工业系统、楼宇控制系统、家庭智能设施、视频监控系统等）以及“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等，通过各种无线和/或有线的通信网络实现互连互通，实现对万物的高效、节能、安全、环保的“管、控、营”一体化的服务。

根据其实质用途，可以将其归结为3种基本应用模式：

1）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。

2）监测与跟踪。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声探头监测噪声污染，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。

3）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时间等。

目前，国内外普遍认为，物联网是一项综合性的技术，是一个服务和应用系统，没有哪家公司可以全面独立完成物联网的整个系统规划和建设。理论研究方面，各行各业都在展开，而实际应用很少能跨出行业。物联网的规划和设计以及推广发展是物联网技术的关键，运用好现有的硬件（RFID、传感器）和软件（嵌入式软件）以及传输数据计算等资源是推动物联网技术的普及和发展的核心。物联网构成主要有3个步骤：

1）对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测。

2）需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式。(www.xing528.com)

3）将物体信息通过网络传输到信息处理中心（可能是分布式中心，如家里的计算机或者手机，也可能是集中式的，如中国移动公司的互联网数据中心），由处理中心完成物体通信的相关计算。

在国内，物联网应用案例比较多，具有代表性的案例是，上海浦东国际机场防入侵与上海世博会安防系统、苏州铁路物联网、济南园博园路灯控制系统、清华易程公司票务系统等。

近年来完成的典型案例：上海浦东国际机场防入侵系统铺设了3万多个传感器节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵；济南园博园采用ZigBee无线技术的路灯控制系统，是无线技术的路灯照明节能环保技术的应用典范。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制；我国首家高铁物联网技术应用中心为高铁物联网产业发展提供科技支撑。据该中心工作人员介绍，以往购票、检票的单调方式，将在这里升级为人性化、多样化的新体验。刷卡购票、手机购票、电话购票等新技术的集成使用，让旅客可以摆脱拥挤的车站购票；与地铁类似的检票方式，则可实现持有不同票据的旅客快速通行。

智能交通系统（ITS）的应用，更是将通信、计算机、自动控制、传感器技术融合到一起，实现对交通的实时控制与指挥管理。在这个物联网系统中，交通运营信息的采集为交通控制和交通违章管理等提供了基本的保证，为物品传递中的管理提供了基本的技术支撑。

从传感器网络来看，感知信息的获取是第一步，再通过网络将有关信息发出去，使人们在办公室里就能看到厂房、设备等。现在更多的研究是如何通过这个技术应用把信息收集起来，下一步的发展可能是物和物的互动。物体和物体之间是相互关联的，像数据链一样。数据链是一个服务推动另一个服务，这种关系的挖掘可能不同于现在的网络技术，这也是物联网最核心的技术之一。

物联网构架中，感知层是实现对物体信息及标识的感知，传感器是一种基本的嵌入设备。将来物体不仅自己专有各种基本的传感器，可以感知周围的各种信息，也可在有限的范围内相互感知。如在人走进房屋后，室内的灯自动打开，人离开之后灯会自动关闭。在智能家居环境中，基本设施中配有WiFi、WiMAX、蜂窝网络等，可使各种设备随时接入到互联网上。人们可随时享受到互联网、传感网、物联网、各种网络的服务。

物联网中的关键技术与以前常说的传感网中的关键技术基本相同，有物体标识、体系架构、通信和网络、安全和隐私、服务发现和搜索、软硬件、能量获取和存储、设备微型小型化、标准等。

标识是指对物体基本特征信息的标注。对整体物件而言，如一个汽车部件有轮胎、方向盘，不同的厂家有不同的标识。在这个标识里面，一种是这类的标识，一种是具体物件的类标识。就像条码一样，排在前面的码信息是类，后面的是具体产品。标识也需有层次结构，一个物体有很多的标识，标识之间怎样映射，标识和服务之间怎样映射，标识之间怎样兼容，是需要认真研究的内容。

物联网的感知信息是有局部的互动性的。对于局部的物联网来说，要在系统网络中间形成一个针对具体要求的自主网络，及实现一个网中网的系统，解决需要的服务。未来的互联网应支持多种语言的操作，既要支持实践的体系架构，又要支持现有分布式的体系结构。