物联网感知技术范文第1篇

【关键词】物联网技术 信息感知 交互技术

目前我们这个社会正处于信息技术高速发展的时期，我们已经习惯利用信息来获取我们所想要知道的一切，而且这条通往未来的信息之路也主宰了我们的经济发展。为什么这么说呢？因为我们已经对信息技术的需求越来越高，所以计算机技术、网络通信技术及互联网技术才会存在于我们生活的每个角落。而随着信息技术越来越快的发展脚步，为了让信息技术的在功能及特性方面得到更进一步的改善，物联网技术也就再一次成为信息领域进步的代表；它独具一格的优势也在我们的实际应用中慢慢显露，发展的方向也会随之更加宽广。

1 物联网技术

目前物联网技术已经日趋完善和成熟，它逐步实现了信息感知技术的全面化、安全化、可靠化及智能化。物联网技术的基础本是实现信息和数据的交互传输，但随着这项技术的不断发展，它已经不再局限与特定范围内的传输了，甚至还可以实现物体和人之间的交互。传统的信息技术在可靠性及效率方面都存在着很大的缺陷，而物联网技术正好弥补了这些缺陷，值得我们注意一点的是虽然数据和信息的交互是信息技术的基础，但是也不排除所收到的部分信息存在着不确定性。

2 信息感知技术

2.1 数据清洗技术

数据清洗技术可以改善信息感知技术所存在的不确定性。因为网络环境的不稳定、不确定性，常常会出现信息出错及异常等情况，所以我们必须对这些数据信息进行一个清洗，去除不对的数据，得到具有确定性的感知数据。如果某些数据丢失了，我们必须通过估算去找回它们；通常在信息感知技术中会使用概率统计及分类识别等方式去进行数据的清洗。

2.2 分布式数据压缩技术

数据压缩技术可以提高信息感知技术的感应度。因为物联网的感知系统非常复杂，感知到的信息量也很多，常常在一个汇聚点进行大批量的信息传输；所以就会出现许多冗余数据。而传统的数据压缩法的工作效率比较低，不能有效地降低数据量；后来开发出了一种新型的数据压缩技术，这种分布式压缩技术非常适合复杂庞大的物联网，它能让各个节点一起有效的去完成数据压缩的任务。

2.3 数据融合技术

数据融合技术也是一种提高信息感知度的关键技术，它是物联网信息感知技术的核心部分。数据融合技术通常利用漂移均值滤波法来去除由多元异构数据传输形成的噪声及冗余数据，然后把那些正确的数据信息传输到汇聚点，从而达到降低数据传输数量、传输冲突及提升通讯效率的目的；同时也为物联网信息感知系统提供了更加准确可靠的数据信息。

2.4 数据聚集技术

数据聚集技术并不同于数据压缩技术，它并不会去获取全部的感知数据。因为在很多实际情况下，我们并不需要把所有的感知数据传送到接点，一般只要把我们所需要的那部分数据进行传送就可以了；所以数据聚集技术就是为了我们的实际需求所产生的，它只传送少部分我们所需要的数据信息，大大减少了数据传输的数量。

3 信息交互技术

和传统信息技术的差别是，物联网信息交互技术一般是用户和网络、网络和内容或者用户和内容直接的交互，它是物联网技术的最终目标。我们可以利用物联网的交互技术去实现信息共享、信息交换的目的，但目前在这方面我们还没有取得突破性的进展，也没有一套正确的理论体系作为参考，只是略微有了一些研究成果。由此可见我们当前的物联网交互技术尚未成熟，还需要做更深入的研究。不过我们也可以采用以前的信息交互技术做进一步的研究，然后提取有利用价值的信息投入到物联网信息交互技术的研究中。我认为物联网的信息交互技术很有可能决定着未来物联网的发展脚步，所以非常值得我们去完善、去重视。

4 物联网信息技术的应用前景

4.1 物联网信息技术在信息化社会上的应用前景

有关杂志曾做了一个有关物联网技术的分析报告，得出的结果是：我们未来的物联网技术将会历经四个发展阶段。首先，它将很快被投入到零售、物流及制药的行业，然后它将会帮助我们完成物体和物体之间的互联；紧接着，它马上会进入半智能化的发展阶段，最后再实现物体完全智能化的终极目标。由此可见，物联网技术将会更快速的推动我们信息化社会的发展。

4.2 物联网信息技术在军事上的应用前景

我们都知道物联网的信息感知和交互技术有着很大的发展空间，那么其实它对于我们的军事也有着重大的影响。比如说我国的战场感知系统，一般都需要借助昂贵的传感器来得到对方的情报信息，而且这些雷达等传感器的数量有限，经常会出现观察的盲区，甚至还存在一些其他的隐患，而我们的物联网技术就可以弥补我们在这方面的不足。它能对各种各样恶传感器进行组网，能让普通的物品也传送信息，这样廉价的成本不仅能帮助我们节约经费，还能让我们无所顾忌的全方位的进行侦查部署，大大提高了我们的战场感知能力。当然这只是物联网在军事中一种优势，它还在我们的武器火控、制导系统、装备物资及机器人战略方面都有着很大的发展空间。

5 结语

如今信息技术正在不断的发展，物联网信息感知与交互技术也必然成为未来信息领域的研究方向。但是目前这项技术发展的还不够成熟，很多方面仍然存在着管理及构建方面的不足，这是需要我们再通过长时间的努力继续去开放、完善的。在研发的同时，我们还需要注意物联网的安全性及可靠性，尽早建立好面对不同领域的物联网安全认证机构，防止技术开发商、生产商因急于求成而忽略物联网安全性、可靠性，尽量避免这种疏漏的发生，降低给用户造成损失的可能性。

参考文献

[1]李超良.物联网隐私保护机制简介[J].福建电脑，2011（04）.

[2]于修和.王冲.基于移动通信网络的物联网应用研究[J].通信管理技术，2010（03）.

[3]李慧芳.面向多业务运营的物联网业务平台研究[J].移动通信，2010（15）.

作者简介

刘兴俊（1979-），男，广东省东莞市人。研究生学历。现为东莞理工学院电子工程师。主要研究方向为电子、计算机。

物联网感知技术范文第2篇

【关键词】物联网技术；建筑能耗预测；能耗监测系统

1引言

随着经济的发展与人口数量的增加，人们对能源的需求也急速增长，统计结果表明，全国建筑全过程能耗与碳排放变化总体上呈现出一致性的阶段性特点，2005年~2019年，我国建筑的全过程能耗由9.34亿吨标准煤上升到22.33亿吨标准煤，年均增长率6.3%，建筑全过程碳排放由22.34亿吨二氧化碳增长到49.97亿吨二氧化碳，年平均增长率为5.92%，其中，2019年建筑运行阶段碳排放21.3亿吨，占全国碳排放的21.6%，虽然年均增长率逐渐放缓，但是建筑运行过程中能源消耗依然占很大比重，因此，建筑物的能耗监测与预警成为众多学者的研究对象。胡莹坚[1]为避免地下室中布线困难等问题，开发了基于LoRa技术的建筑物能耗监测系统；陈辉[2]以建筑物耗能特点为研究对象，在建筑物节能标准中提取影响能耗的主要因素，并建立神经网络算法对建筑物能耗仿真，提高建筑物能耗评估的智能度；侯骁虎[3]以物联网技术、传感器技术与软件开发技术为实现手段，结合当前国内外高校在能耗监测应用系统开发与应用方面所积累的经验，为某高校开发了校园能耗监测综合管理平台。开发基于物联网技术的电力能耗感知预测系统，对建筑物电力能耗进行实时预测和监控，存储过往历史数据，预测用电高峰期与低谷期，实现电力资源的“削峰填谷”，可以有效提高能源的使用效率，减少能源浪费。

2建筑能耗感知预测系统

2.1物联网技术概述

21世纪以来，物联网技术发展迅速，已经成为我国信息产业的重要组成部分。物联网技术主要通过前端设备的布置，将采集到的信号与网络进行连接，通过有线或者无线方式将信号实时传输[4]，实现对物体的有效定位、识别等功能。物联网技术架构主要分为三层，即：感知层、网络层和应用层[4]。感知层依靠安装布置在物体上的传感器设备，对物体信息采集与发送，网络层在接收到信息后，使用互联网、无线网络等技术将信息传送到应用层，通过应用层对信息进行智能处理，实现物体实时监控或控制的智能化管理体系。物联网技术的发展和通信技术的进步加快了我国智慧城市的发展进程，建筑能耗感知与预测作为智能建筑的重要分支，也将得到更加广泛的应用。

2.2系统架构

建筑能耗感知预测系统主要依托于物联网技术以及智慧城市管理平台（见图1），整体系统架构根据物联网基本架构分为感知层、传输层和应用层三部分，应用层依据系统实际应用功能分为能耗数据管理子系统及能耗预测子系统两部分。本文研究对象为建筑物的电力耗能，能耗管理子系统对建筑物已发生的耗能进行有效记录与存储，能耗预测子系统根据传感设备采集到的预测指标对建筑物能耗进行预测，便于建筑管理人员对能耗进行有效把控。

3系统功能

3.1能耗感知模块

物联网技术的本质是通过互联网实现物与物之间的相互连接，并实现物与物之间的信息联通和交互[5]。建筑物能耗的实时感知依赖互联网设备的布置，能耗数据通过传感器设备采集后，利用无线通信技术传输到服务器，服务器将数据进行处理后存储在后台数据库，并在能耗管理平台展示能耗情况。传感装置用于采集各类数据，包括能耗监测数据和环境监测数据，能耗监测数据用于建筑物能耗实时感知，环境监测数据用于能耗预测。能耗感知模块会对房间的能耗实时监测对比，当房间内的耗能超过历史消耗能耗的最高值时，则会在系统页面对建筑管理人员提示，建筑管理人员不仅可以查看能耗实时数据，还可对历史数据进行分类筛选、搜索等操作，便于管理人员的决策。

3.2能耗预测模块

能耗预测模块配合能耗管理系统，根据历史数据对建筑物未来能耗进行准确预测，合理优化用电配置，减少建筑用电浪费和碳排放。本研究基于物联网技术采集能耗预测所需指标，构建BP（Backpropagation反向传播）神经网络进行建筑物能耗预测，其基本流程如图2所示，通过传感器采集室外温度等所需信息，将采集到的信息传输到管理平台，将模型数据拟合后便得到建筑能耗预测结果，将结果返回用户界面。BP神经网络算法是一种多层前馈神经网络，基于最速下降法进行求解[6]，能够模拟人的思维模式对机制进行学习，被广泛地应用于建筑领域的能耗预测。BP神经网络包括输入层、隐含层与输出层，在本研究当中，输入层指标包括建筑面积、室外温度、空调维持温度以及人员密度四个指标，经过拟合后得到建筑物耗电量结果，即输出层，其神经元个数为一，而隐含层的神经元个数是通过算法训练过程中的不断调整达到最优的。本研究中算法的训练数据为天津市中新生态城某幼儿园的历史数据，数据集温度覆盖-8%至32℃，基本满足全年所有工况。算法训练完成后进行封装，在进行能耗预测时将建筑面积、室外温度、空调维持温度以及人员密度四个指标输入算法，算法经过拟合计算后得到建筑能耗预测结果，并将结果返回用户界面，如图2结果输出部分所示。

4系统典型应用

4.1信息存储功能

智慧城市管理平台后台内置数据库，存储建筑能耗历史数据，便于管理者查询使用的同时，可用于算法训练优化迭代。

4.2信息查询功能

可以按照时间段对能耗数据进行查询筛选，同时，还可以按照能耗量筛选数据，便于管理者分析历史数据，合理制定能源使用策略。

4.3能耗异常预警功能

系统可对能耗实时感知，并与历史平均数据进行对比，若出现过高或过低的异常情况，则在管理平台中显示警报，提示建筑管理人员对该建筑或房间的能耗情况进行调查。

4.4能耗预测功能

构建BP神经网络，使用物联网设备采集相关指标，自动预测耗电量，得到某一房间或建筑的预测耗能，给建筑管理人员的能源分配决策提供指导。5结语综上所述，随着物联网技术的进步和智慧城市的发展，基于物联网技术构建建筑物能耗感知预测系统，可以使建筑物能耗可视化、存储历史数据、赋能城市管理水平、提高建筑管理能力以及能源使用效率。

参考文献

[1]胡莹坚.基于LoRa技术的建筑物能耗监测系统在人防地下室中的实现[J].现代建筑电气，2020，11（8）：28-30.

[2]陈辉.基于神经网络分析的建筑物耗能仿真模型分析[J].佳木斯大学学报(自然科学版)，2022，40（1）：13-15+138.

[3]侯骁虎.高校校园能耗监测综合管理平台的设计与实现[D].大连：大连理工大学，2017.

[4]梁禹鹏.基于物联网技术的未来智能楼宇系统探析[J].智能建筑与智慧城市，2022（1）：113-115.

[5]付川琪.基于CFD仿真和SVM算法的建筑能耗预测系统云平台[D].南京：南京信息工程大学，2021.

物联网感知技术范文第3篇

关键词：医学物联网；人体感知； 监测

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）28-6372-03

在传统的医疗模式下，患者只能通过主观判断，无法客观真实地了解自身的身体状况，常常在发病之后才去卫生所或医院做检查，通常错失最佳救治时机。这不仅严重影响患者的生命生活质量，也增加国民经济支出，消耗大量的医疗资源，影响我国社会经济发展。为此，传统的医疗保健模式需要改变，从生病后治疗转化成事前的健康预测管理、疾病预防、早发现、早救治、以及治疗后的跟踪与服务具有重要意义。

远程人体感知技术是一个用于人体生理指标数字化采集、存储、传输、整合、分析、共享及监护的医疗无线网络技术[1]。它利用各种先进的生理指标数据采集器，把患者的各种生理指标数据心电、心律、血压、脉搏、呼吸、血氧饱和度、体温、血糖等采集，并在监护个体随身携带的智能终端进行智能分析并加以存储，这些数据将被传输到医院或区域健康数据中心，对数据进行进一步的分析、存储，使得广大患者随时随地得到及时的监护和治疗，有效地提高了他们的生活生命质量。

1 总体流程设计方案

医学物联网整体结构分为：感知层 网络层 应用层。总体技术流程为：检测感知设备终端在其嵌入式系统的控制下，按照一定的频率扫描检测单位，并将扫描得到的数据通过比较器和标准数据进行量化比较。其比较结果分为正常和不正常两部分，若结果正常则将结合按照既定流程传输和存储；若检测数据结果异常则启动报警系统，开启远程救助模式。其原理流程图如下：

2 终端设备设计方案

每名终端设备使用者都分配身份验证唯一识别码，我们将心电、心律、血压、脉搏、呼吸、血氧饱和度、体温、血糖等各种传感器综合在一起，使用嵌入式系统，在统一的时钟控制下设定一定的扫描频率，传感器按照时钟控制将采集的信号实时传回暂存器，根据RAM中预存健康标准值范围在DATA比较器中进行比较运算并把计算计算结果传回CPU。控制中心根据比较器回传结果代码进行下一步动作：若数据正常则将数据直接传输到干休所或体系医院数据库；若数据异常则启动报警程序。具体工作流程框图如图2。

3 报警系统设计方案

报警系统分为手动和自动两种报警启动模式，手动报警启动方法为：在设备终端上配有SOS呼叫按钮，当使用者需要报警时可以手动按呼叫按钮启动报警程序。自动报警是在设备终端的正常检测过程中发现危险数据时启动，当设备终端根据实时采集的数据出现比较器输出报警信号时，CPU会根据预存ROM中程序对报警情况进行多段时扫描，并迅速判断出现报警进而及时启动报警且避免误报警发生。其具体原理框图如图3所示。

4 结束语

随着物联网技术的不断发展，在健康管理、医疗保健及疾病预防等领域的应用也不断深入，应用的范围也在不断扩大。远程人体感知与监测技术可以对慢性病患者进行连续、长期、动态的生理指标监测，定期分析，及时制定预防保健措施；对患有心血管疾病的患者，通过监测，可以有效报警，提高一线救治成功率；同时，可实现对保健对象实施全时制、全方位、全过程的医疗保健服务，提高他们的生活生命质量。

物联网感知技术范文第4篇

关键词：物联网；智能环保感知；环境

中图分类号：TP273

随着社会的进步和发展，以及当今社会当中的信息技术的使用，环境保护问题也渐渐被人们重视。物联网技术的出现，使得环境保护问题出现了新的发展方向，“智能环保”的概念越来越多的在各个国家被提出和试验。因此，笔者将利用物联网的相关知识，对“智能环保”进行分析。

1 物联网与智能环保

物联网是一种建立在互联网上的泛在网络，将现实当中的海量终端物体通过感知环境和互联网联系起来，形成一种新型的应用模式。

感知层，网络层，应用层这三个层次构成了物联网的大体框架。在感知层方面，是利用包括我们常见的红外线，GIS等等技术的感知手段，将感知技术得到的数据和一些网络设备组合起来，通过智能处理从而为人服务。而正确合理的感知处理才能为上层的行业应用提供准确的基础数据，为准确智能行为的做出提供相应的数据保证，所有说物联网感知层是整个物联网智能化应用的基础。

在环境保护方面，物联网感知技术主要是通过控制设备，从而对周围的生态环境做好监测。也就是对生态系统进行全方位的监测，从而将污染物大大降低，并提高人类对各类环境问题的响应效率，提高对环境的维护效率。换言之，我们可以充分利用物联网智能技术，增强对环境的保护。

当前各类媒体上所说的物联网环保技术，也就是物联网知识在环保当中的具体运用。而它的目的也就是全方位的利用传感器技术，红外线技术，实现降低污染物的排放量，从而建立良好的生态环境，达到节能减排的目的，也相应培育了全方面的新兴产业。。

2 智能环保感知体系构建

图1 智能环保体系模型

2.1 物联网智能感知技术体系在环保领域当中的应用

物联网这个网络系统和我们日常使用的网络是一样的。感知层，网络层，应用层这三个层次构成了物联网的大体框架。在感知层方面，是利用和处理感知设备采集到的基础数据。网络层则是通过网络作为信息载体，从而掌控物联网。例如互联网，3G网络等等，构建物联网网络平台，将感知层获取到的信息进行准确的及时的传送，并且要对要传送的数据进行整合，清理，对出现的异常现象和问题进行相关的处理，通过对数据的挖掘以及融合技术将数据信息进行提炼。应用层是将感知层和网络层的信息经过处理，也就是根据系统的需求进行处理，对应到环保领域中就是通过安装在各个检测点的传感器等设备，实时监控环境对象的数据变化，对出现的污染问题及时进行防御和处理预警。

2.2 在环境保护领域开发智能化的处理

我们可以利用物联网来获取信息，根据需要，然后筛选出需要的内容，从而获得我们可以利用的部分。然后为各个领域提供安全可靠的数据信息，所以对物联网的技术进行智能化是很有必要的。如果想要在环保问题上充分利用物联网的优势的话，就要实现智能化的监测环境，而且要对监测的数据进行提炼，这样才可以达到目的。

2.3 物联网智能环保感知技术的发展

想要对物联网智能技术进行充分利用，首先要使其简易化。物联网智能环保感知技术的发展趋势是微型化，与此同时，也可以满足人们的需求。如果我们利用了物联网感知技术，不仅仅可以让大的环保项目利用物联网技术，还可以将物联网技术运用到日常生活的方方面面，让物联网技术走进人们生活。

虽然我们在监测空气等方面的工作已经有了较好的成绩，但是在环保应对和处理工作以及日常环保方面的成绩并不是很突出。随着人们物质生活条件的不断提高，隐藏的问题也就暴露在我们的面前，因此改善人们的生活环境也是首要解决的问题。可以利用物联网技术加强对生活污染物的控制力度，我们可以加强对红外线等感知技术的投入，不仅可以降低成本，还可以将现有的被动应对环境问题转化为主动监控环境改善环境模式，对环保技术进行改良和提高。为了保护我们赖以生存的环境，将通过构建多平台模式，实现对周围环境的全方面监测和维护。

2.4 物联网智能环保技术实现自动化控制

想要将物联网技术充分应用到环保工作当中去，我们不能仅仅只对数据进行搜集，然后将其传送到环保处理中心。我们除了要减轻污染，做好提前的预警之外，在污染物扩大之前，要对污染做出提前处理，防止污染物进一步扩大。物联网的特征之一，就是实现数据采集设备和自动控制设备之间的信息互通，自动控制设备根据采集数据，结合已经输入的自动处理程序，从而实现快速的自动处理，形成类似于感受器到神经反射弧的条件反射机制。

想要加强物联网在环保领域当中的应用，我们可以将环境保护部分内，不必进行感应的部位和控制部分进行结合，从而构成传输信息网络，通过加载芯片，使得环保设备具有独立的计算水平以及良好的控制水平，实现自动控制。当污染物的指标达到一定的数据的时候，自动控制设备也会采取相应的措施，达到极快调节污染物的初衷。想要实现自动控制环保，也是为了减轻信息处理部门的压力。让我们即使在工作十分繁忙的情况下，也可以为治理工作延长它的信息处理时间，从而大限度的降低出错频率。

2.5 物联网智能环保技术提高抗损坏能力

在一些省市，物联网已经充分运用到了环保领域当中。但是，我们主要是在自然环境当中使用物联网设备，不同的使用环境也会大大减少物联网设备的使用寿命。因此，增强物联网环保监控设备的耐用性是非常重要的，这也是限制物联网在环保领域当中运用的主要问题。虽然目前的物联网设备成本低廉，但是，将物联网技术运用到环境保护当中的综合操作并不是那么简单的。

3 结束语

通过对物联网智能环保感知技术进行分析，我们可以知道，物联网的使用已经渐渐进入人们的日常生活当中，在环境保护中的应用可以在最大程度上对环境污染继续监测，进而进行污染治理，给人们带来更加安全的生活环境。这也充分证实了物联网智能环保技术的先进性以及全方位，多方面性。

参考文献：

[1]赵富妥，赵宇.物联网技术浅析[J].科技致富向导，2013（03）：45-46.

[2]张宏伟.物联网在环境监测和保护中的应用研究[J].物联网技术，2011（08）：65-66.

作者简介：程珊珊（1982-），女，广西南宁人，广西经济管理干部学院计算机系教师，讲师，研究方向：计算机应用、物联网应用。

物联网感知技术范文第5篇

关键词：物联网；研究现状；关键技术；发展前景

中图分类号：TP393 文献标识码：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.06.045

InternetofThingsDevelopmentandApplication Research

LI Zhen1, SoNG Chao-yang2

(1.China academy of telecommunications technology, Beijing 100191, China; 2.Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China)

【Abstract】along with the development of the modern information technology and economic society , the Inter-net of things got

long-term and stable development.First of all,this article introduces IOT’s current status at home and abroad. Secondly, it summarizes the structure and key technolo-gies, and then briefly describes its relevant applications. Lastly, prospects are provided on China’s further development of the industry.

【Key words】InternetofThings (IOT); Researchstatus; Keytechnology; Developmentprospects

0 引 言

随着计算机、互联网和微电子技术的高速发展，信息产业迎来了继计算机和互联网之后的了第三次浪潮——物联网（Inter-net of Things，IOT）。目前，物联网的较通用的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。物联网技术是在互联网技术基础之上的扩展和延伸，物联网技术的出现打破了之前传统的思维，被看作为推动信息技术在各行各业更深入应用的新一轮信息化浪潮。物联网是信息领域的又一次重大创新，存在着巨大的应用前景和商机，因此许多国家对物联网的发展高度重视。我国也及时将加快物联网的研发应用纳入重点产业，加大了对物联网技术的投入和研发力度。

目前，物联网技术已经成为国内外最受关注的技术领域之一。但是物联网处于起步阶段，在标准、技术体系等方面还需进一步的完善。

1 国内外物联网研究发展及现状

随着信息技术和应用的高速发展，物联网的内涵也发生了巨大的变化，变得更为丰富。

美国麻省理工学院自动识别中心（Auto-ID Labs）在1999 年提出了“电子产品码”（EPC，Electronic Product Code）的概念，认为物联网就是实现网络的智能化，把所有的物品通过无线射频识别（Ra-dio Frequency Identification，RFID）等信息传感设备与互联网连接起来。

2004 年，日本提出了u－Japan 计划，以期建成一个泛在的网络社会——随时随地任何物体任何人均可相互连接，实现人与人、物与物、人与物之间连接的网络。

2005 年11月，世界信息峰会（WSIS）在突尼斯举行，国际电信联盟（ITU）了《国际电信联盟互联网报告 2005：物联网》,正式提出了“物联网”概念。报告指出无所不在的“物联网”通信时代即将来临[2];指出物联网技术将得到广泛的应用，深刻改变世界的面貌。

2008 年，全球首个物联网会议“物联网 2008”在欧洲召开，该会议探讨了与“物联网”相关的新技术、新理念；物联网中的隐私权；物联网在主要工业部门中的影响，移动互联网的应用和服务；互联网的标准化、互联网的架构和管理，以及如何将“物联网”推进到一个新的发展阶段等议题。

2009年1月28日，在美国工商业领袖举行的“圆桌会议”上，IBM 首席执行官彭明盛(Sam Palmisano)首次提出"智慧地球"概念，希望通过加大对宽带网络等新兴技术的投入，振兴美国经济并确立美国的未来竞争优势[3]。这一事件再次提高了大众对物联网的关注度。目前，欧盟、韩国、日本等众多发达国家及地区都对物联网表现出高度重视。

在物联网技术研究方面我国也高度重视，中科院在1999年就开始进行传感网的研究，中国和德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国。2009年 8 月，中国国务院总理在无锡微纳传感网工程技术研发中心提出了“感知中国”的理念。2010 年的政府工作报告中，“加快物联网的研发与应用”被明确纳入为重点振兴产业。目前，中国高校物联网的研究工作也得到了广泛的关注。2009年9月，北京邮电大学和“感知中国”中心的无锡市签署关于传感网技术研究和产业发展的合作协议，这项举措标志着中国“物联网”进入了实际建设的阶段。同时，南京邮电大学也正式成立了全国高校首家物联网研究院，全国第一个专门从事物联网研究和人才培养的基地“物联网工程学院”也在江南大学成立了[4]。此外，一些高等院校为了培养新型的物联网专门人才，已经纷纷开设物联网专业以及系列化的物联网课程。

实现物联网必不可少的基础设施就是无线网络。目前，我国的无线通信网络的覆盖范围已经遍及到了城乡各地，物联网良好的发展现状使得我国在信息领域快速提升进而占领产业价值链的高端成为可能。

2 物联网的体系结构和关键技术

2.1 物联网的体系结构

物联网的基本体系结构主要由以下三层构成：感知层、网络层和应用层。体系结构如图1所示：

（1）感知层。感知层主要用来进行数据的采集和事物的感知，由各种具有感知能力的设备和传感器网关组成，本层包括摄像头、射频识别标签、传感器、全球定位系统等终端设备。物联网中关于物体的识别和信息的采集就来源于本层，用来解决如何采集物理世界中发生的物理事件和数据的问题。

（2）网络层。网络层主要用来进行网络的运营和信息的运营，由各种通信网络和互联网相互融合而成，本层包括对传感器的管理、对海量信息的分类、汇聚和处理，需要完成把感知到的信息顺利、安全可靠地传送出去。

（3）应用层。应用层主要是为了将物联网技术与行业专业技术相结合，由应用支撑平台子层和应用服务子层组成，是实现广泛智能化应用的解决方案集。其中，应用服务子层包含多种行业，例如智能交通、智能电力、智能医疗、智能居家等行业[5]。

综上所述，“全面感知、可靠传送和智能处理”是物联网必须具备的三个重要特征，使各层之间能够协同工作是未来物联网研究的一个重要方向，从而能够明显提高物联网应用的智能化水平。

2.2 物联网的关键技术

物联网技术是在互联网基础之上的扩展和延伸，材料、器件、软件、系统、网络各方面的创新都会影响物联网的发展。物联网主的关键技术包括：射频识别技术、无线传感技术、智能技术和纳米技术。

（1）无线射频识别技术

物联网要实现感知层对事物的感知及识别，必然离不开射频识别技术。无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）是一种无需人工操作，利用无线射频信号识别目标对象并获取相关信息的技术。RFID技术是一项非接触式的，并且可在各种恶劣环境中工作的一种自动识别技术。RFID技术可同时识别多个标签、识别精度高、抗干扰强、识别速度快，与互联网等技术相结合，就可实现全球范围内的信息共享[3]。

（2）无线传感技术

随着物联网的不断发展，传感器技术已开始得到广泛的关注和应用。将一系列空间分散的传感器单元组织起来构成的无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）可连接物理世界和数字世界。WSN 通过各节点相互感知，将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总，并根据这些信息处理网络覆盖区域的监测信息。当前，作为物联网应用关键技术的传感器节点定位已成为研究的热点。

（3）智能技术和纳米技术

智能技术，是物联网的关键技术之一，是指通过智能系统在物体中的植入，使物体具备智能性，能够被动或主动的实现与用户的有效沟通，达到预期目的。纳米技术的优势在于使得物联网中体积越来越小的物体能够进行交互和连接[6]。在物联网的发展过程中，智能技术与纳米技术的应用使更多微小物体的嵌入更加智能，极大地增强了物联网的威力。

3 物联网的应用及发展趋势

物联网之所以能得到广泛的关注，在很大程度上取决于其潜在巨大的应用前景和商机。物联网技术是在互联网基础之上的扩展和延伸，在应用上也较传统网络更为广泛。当前，物联网的应用已经扩展到了智能交通、环境保护、公共安全、工业监测、环境监测等多个领域，涉及到人们工作、生活的方方面面。随着与物联网相关技术的创新和发展，物联网的应用种类也在不断的增加。国内外的物联网技术已经进入到了实际应用领域，中国电信称已开发的物联网应用产品，已涵盖了智能城市、智能环保、智能交通、、智能物流、智能校园、智能文博、M2M平台等物联网的主要应用领域。

随着物联网相关技术的发展，以及人类生活、工作中不断催生的新的需求，物联网关键技术的研究及物联网相关应用也越来越受到人们的重视，物联网技术也成为了保持国家核心竞争力的关键技术。可以预见，在物联网技术的发展过程中必将存在广阔的创新空间：从技术角度来讲，计算机产业、通讯产业、传感器产业和互联网等产业中的技术创新都将得益于物联网的发展；就工业设计角度来讲，物联网技术的创新必将使得物联网相关产品设计的创新空间更为广阔。未来，物联网必定是众多行业信息化过程中一个十分重要的突破口。

4 物联网技术发展中存在的问题

物联网存在着巨大的应用前景和商机，但物联网现在仍处于起步阶段，在标准、技术体系等方面还需进一步的完善。

(1)核心技术的提高

目前尚处于物联网研发和规模化应用的初始阶段，当务之急是突破核心技术，抢占制高点。除了射频识别、海量数据处理以及非IP数据交换技术、异构网络融合技术、自治区域动态管理等技术也需要进一步的发展与突破。

(2)标准规范的制定

当前，物联网的发展仍不够成熟，在感知、传输、应用各层涉及的技术很多，需要确立统一标准来规范指导。所以，制定相关的标准化体系、研发和应用项目规范乃是发展物联网的当务之急。

(3)隐私信息的保护

在物联网的射频识别系统中，电子标签可以被嵌入任何目标物品中，这样标签的安全性和隐私性就受到了极大地限制。因此，信息和用户隐私的保护是物联网在发展过程中需要解决的重大问题。

(4)IP地址的扩充

物联网中每个物品都要有自己的地址，这样就必须解决寻址问题。但是目前IPv4 地址资源有限不，这都只有靠IPv6技术来解决。但由 IPv4 向IPv6 转型以及妥善处理与IPv4的兼容性问题，又是一个难题。

5 结束语

物联网市场空间广阔，存在着巨大的应用前景，因此物联网技术的研究越来越受到国内外的广泛关注。然而当前物联网产业存在规模小较小、开发模式孤立等问题，同时在物联网发展过程中也面临着核心技术不高、缺乏标准的规范等挑战，这就对物联网今后的研究提出了明确的要求：需要加大对基础平台及关键技术的投入，建立规范的物联网标准，同时以需求来驱动物联网的应用。因此，对物联网技术发展及应用的研究在在理论和实际应用中都有很大的意义。

参考文献：

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[2] International Telecommunication Union UIT. ITU Internet Reports 2005：The Internet of Things[R]. 2005

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[4] 李坡等.物联网技术及其应用[J].国防科技,2011,32(1)