物联网概念解析-计算机网络—原理、技术与应用

1.物联网定义

物联网（Internet of Things）最初被定义为把所有物品通过射频识别（RFID）和条码等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别与管理功能的网络，这个定义1999年由美国麻省理工学院的Auto-ID研究中心提出，认为实质上物联网是RFID技术与互联网的结合应用。

RFID标签为早期物联网关键技术与产品，认为物联网最大规模、最有前景的应用是在零售与物流领域，利用RFID技术，通过互联网实现物品或商品的自动识别及信息互联共享。

2005年，国际电联在《The Internet of Things》报告中对物联网概念进行了扩展，提出了任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联，无所不在的网络与无所不在的计算的发展愿景，除RFID技术外，传感器技术、智能终端等技术将得到更广泛的应用。

2009年，欧盟RFID与物联网研究项目簇（Cluster of European Research Projects on The Internet Of Things：CERP-IT）发布《物联网战略研究路线图》研究报告，提出了新的物联网概念，认为物联网是未来互联网的组成部分，可被定义为基于标准的和可互操作的通信协议，并具有自配置能力的动态全球网络基础架构。物联网中的“物”都具标识、物理属性和实质上的个性，使用智能接口，实现与信息网络的无缝整合。

2.物联网感知世界

物联网实现全球亿万种物品之间的互连，将不同领域、不同地域、不同应用、不同物理实体按其内在关系紧密关联，可能对小到电子元器件，大到飞机、轮船等巨量物体的信息实现联网与互动。

从信息技术角度看，物联网是指具有感知和智能处理能力的可标识的物体，基于标准的可互操作的通信协议，在宽带移动通信、下一代网络和云计算平台支撑下，获取和处理物体自身或周围环境的状态信息，对事件及发展及时做出判断，提供对物体进行管理和控制的决策依据，从而形成信息获取、物体管理和控制的全球性信息系统。物体能在人类直接干预或无需人工干预条件下感知事件、触发动作和生成服务，通过协同感知和互动影响甚至控制事件发展。物联网充分体现了物理世界与信息空间的深度融合，使人类可融入到一体化的智能生态环境中，实现人、机、物的协同统一。

物联网并非单纯信息网络，而是包括信息感知、传输、处理决策、服务等多个方面。首先是对客观物理世界的全面感知，不仅表现在对单一现象或目标进行多面观察获得综合感知数据，也表现在对现实世界各种物体现象的普遍感知；其次是物联网实体间的泛在互联，表现在各种物体经由多种接入模式实现异构互联，突出表现在物联网不仅包括互联网、电信网等公共网络，还包括电网或交通网等专网，错综复杂，形成“网中网”形态；第三是智慧的信息处理与决策，体现在物联网中从感知到传输到决策应用的信息流，并最终为控制提供支持，也广泛体现出物联网中大量的物体与物体之间的关联与互动。

物联网不同于感知信息搜集的传感器网，也不同于信息传输的互联网。它包含亿万种多样的物体，承载和处理海量的感知信息，容纳各种模式的接入和通信，物体互动经过从物理空间到信息空间，再到物理空间，实现从感知、传输、决策、控制开放式的循环过程。

3.物联网与RFID、传感器网与泛在网的关系(www.xing528.com)

（1）传感器网与RFID的关系

RFID和传感器具有不同的技术特性，传感器可监测感应到各种信息，但缺乏对物体的标识能力，而RFID技术恰好具有强大的标识物体能力。虽然RFID常被描述成基于标签的、并用于识别目标的传感器，但RFID读写器并不能实时感应当前环境的变化，其读写范围受读写器与标签之间距离的影响。提高RFID系统感应能力，扩大RFID系统覆盖能力成为迫切解决的问题，传感器网较长的有效距离将拓展RFID技术的应用范围。传感器、传感器网和RFID技术都是物联网技术的重要组成，其相互融合和系统集成将推动应用不断发展。

（2）物联网与传感器网络的关系

传感器网起源于美国国防部高级研究计划局资助的卡耐基梅隆大学分布式传感器网的研究项目。初期概念局限于若干具无线通信能力的传感器结点自组织构成的网络。随着互联网技术和多种接入网及智能计算技术发展，ITU-T在2008年发表了《泛在传感器网络（Ubiquitous Sensor Networks）》研究报告。该报告指出传感器网络已向泛在传感器网络的方向发展，是由智能传感器结点组成的网络，可在“任何地点、任何时间、任何人、任何物”的形式被部署。从安全保卫、环境监控到推动个人生产力和增强国家竞争力，该技术在广泛的领域中推动了新的应用与服务。传感器网已被视为物联网的重要组成部分，如将智能传感器的范围扩展到RFID等其他数据采集的方法，从技术与应用角度审视，泛在传感器网可等同于目前所谓的物联网。

（3）物联网与泛在网的关系

泛在网是指无所不在的网络。泛在网将以“无所不在”、“无所不包”、“无所不能”为基本特征，实现在任何时间、任何地点、任何人、任何物的“4A”通信。

图12-10 传感器网、物联网与泛网间的关系

相对于物联网技术当前的状况，泛在网应属于未来信息网络技术发展的理想化及长期愿景。传感器网络、物联网和泛在网络之间的关系可用图12-10表示。通过对物联网的各种描述，包含三层含义：第一，物联网的核心和基础仍是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络。第二，用户端可延伸和扩展到任何物体与物体之间，并可进行信息交换与相互通信。第三，体现智能化特征，即网络系统应具自动化、自我反馈与智能控制的特点。

综上所述，物联网是现代信息技术发展到现阶段出现的聚合性应用与技术的综合化，是将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术进行聚合与集成的应用。