物联网的技术与应用分析

所谓"物联网"（InternetofThings），最早由麻省理工学院(MIT)提出，指的是将各种信息传感设备，如射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。它是新的信息技术变革，是继PC、互联网、无线通信技术之后第四次技术变革，有重大的科学意义和应用价值。物联网与互联网有密切的关系。物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的，它把互联网技术和宽带接入传输、无线通信结合起来形成了宽带移动的互联网，再把物品结合起来形成了物联网。
　　

一、物联网的技术基础

　　(一)实现物联网的环境和条件

　　有人说，物联网=RFID+传感器+互联网，这是形象的比喻，但不严谨。实现物联网的环境和条件主要有：互联网是实现物联网的网络基础；无线传感器网是实现物联网的技术基础；计算机应用是实现物联网的内部条件；标准化是实现物联网的关键；立法是保障物联网顺利运行的社会环境。从技术上讲，要实现物品间的连接，传感器是不可或缺的。要通过传感器把物品标签上所存储的信息传达给另外一个物品和另外的人，再通过网络系统自动的、实时的对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。这一系列工作都离不开传感器，所以，又有人称物联网为"传感器网"。

　　像互联网技术遵循开放的原则一样，物联网技术也必须遵循开放的原则。物联网的体系结构、管理、命名、接口、公开的服务、所采用的频谱等都决定了物联网必须遵循开放的原则。如果不实行开放的原则，则不可能实现全球的链接。

传感器结点将物理世界连接到了互联网

　　(二)物联网的六大基础技术要素

　　物联网的六大基础技术要素包括互联网、RFID、读写器、物联网中间件、物联网名称解析系统、物联网信息服务系统。这里只对其中的几个关键技术进行阐述。

　　首先，名称解析服务（ONS）。名称解析服务系统，类似于互联网的DNS，要有授权，并且有一定的组成架构。类似于互联网需要域名服务器DNS一样，在物联网中要有ONS。把每一种物品的编码进行解析提供相应的内容，再通过URLs服务获得相关产品的进一步信息。这就跟在互联网上没有域名是不能找见IP地址一样。

　　其次，中间件技术。中间件有两大功能，一是两大平台；二是通信。首先要为上层服务提供应用，同时，要连接操作系统，保持系统正常运行状态。中间件还要支持各种标准的协议和接口，如要支持RFID以及配套设备的信息交互和管理，同时，还要屏蔽前端的复杂性。一般的中间件是屏蔽了系统软件的复杂性，而物联网的中间件主要是屏蔽了前端硬件的复杂性，特别是像RFID读写器的复杂性。中间件的特点，第一是独立于架构，第二是支持了数据流的控制和传输，同时支持了数据处理的功能。

　　再次，信息服务系统。国际上多采用了EPC系统，采用PML语言来标记每一个实体和物品，再通过RFID标签对实体标记进行分类，同时构建数据库，提供数据存储，开发应用系统，提供查询服务。同样，物联网也有管理，类似于互联网上的网络管理。目前，物联网大多是基于SMNP建设的网管系统，和一般的网管系统雷同。

　　(三)其他关键技术

　　互联网和电子商务的发展催生了物联网，物联网的基础技术还包括电子数据的交换（EDI）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、射频识别技术（RFID）等关键技术。

　　物联网起源于电子数据交换。在国际海运运输过程中，必须实现国际化标准的电子数据标签的交换。我国集装箱已经全部实现了海运运输的电子标签交换，但是标箱到港口转铁路、公路运输的过程，现代化管理的链条就断了。目前，上海港做得最好，上海港集装箱只有1.8%的箱可以自动接入铁道系统，其他只能手动录入。

　　做好物联网，还要有地理信息系统、卫星定位系统。了解地球上的物品定位，离不开地理信息。物联网中发挥了很重要的作用，包括地理位置、查询、运输路线，服务范围，物流网布局，都离不开地理信息。

　　物联网更离不开全球定位系统。通过全球定位系统才能真正实现物联网和物流的全球现代化。目前我国主要使用的是由美国研发的全球定位系统，我国也开始开发自己的定位系统，如北斗星定位系统正在不断发展。

　　物联网离不开射频识别技术，射频识别技术应用经过长期的发展过程，现在和移动信息化实现了有机结合，有助于物流、资金流、信息流的三流合一，应用范围非常广泛。射频识别技术工作原理简单。射频识别技术的商用，才促进了物联网的发展。射频系统RFID系统主要包括RFID标签、RFID阅读器、RFID中间件、电子产品代码（EPC）信息系统和对象命名服务（ONS）等。

射频识别系统