物联网研究报告

1概述物联网（InternetofThings）最初是指全部物品（物理的或电子的）配备电子标签（RFID，无线射频识别），互相连接形成网络[1]。在普通意义上，物联网普通是一种可自动配备的无线网络，这些配备RFID的物品能够被智能化的识别和管理[2]。在实际应用中，能够把感应器、解决器和无线通信模块嵌入或装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等多个物体中，使它们普遍连接，形成物联网，然后将其与现有的互联网（Internet）整合，实现信息空间与物理空间的融合，多个物品在生产、流通以及消费的各个过程都含有智能，因而能够实施实时的管理和控制[3,4]，有效提高资源运用率和生产力水平。物联网被称为继计算机、互联网之后，信息产业的第三次浪潮。当社会进入物联网时代物体借助芯片智能化，构成一种比互联网更加智能的物联网，让人们享有到更加安全轻松的生活。在现有研究或产业领域中，与物联网有关的技术或构想涉及：RFID、普适计算（或称为泛在计算）、M2M、无线传感器网络（WSN）等，这些技术的发展为物联网的研究与应用奠定了良好的基础，结合移动计算、新一代互联网、移动通信网、云计算等技术，能够将物理基础设施和IT基础设施统一，形成一种比现有互联网更为庞大的网络基础设施和平台。2研究与发呈现状1999年美国麻省理工学院（MIT）成立了自动识别技术中心，构想了基于RFID的物联网的概念，提出了产品电子码（EPC）概念。EPC系统是一种非常先进的、综合性的和复杂的系统。其最后目的是为每一单品建立全球的、开放的标记原则。通过EPC系统的发展不仅能够对货品进行实时跟踪、并且能够通过优化整个供应链给顾客提供支持，从而推动自动识别技术的快速发展并能够大幅度提高消费者的生活质量。国际物品编码协会EAN和美国统一代码委员会成立EPCGlobal合资公司，该公司负责EPC网络的全球化原则[5]。7月，EPCGlobal提出的UHFGen2原则被ISO接纳为ISO/IEC18000-6c，成为全球通用的UHF频段的RFID原则。EPCglobal网络是实现自动即时识别和供应链信息共享的网络平台，含有较为成型的分布式网络集成框架，是一种基于RFID的物联网[6]。除RFID与物联网紧密有关外，另一种需要关注的技术是M2M（Machine-to-Machine），这种技术普通指将数据从一台终端传送到另一台终端，实现机器与机器的对话，有望成为移动连接领域的又一种重要前沿[7]。如果在这一过程中引入无线连接，使涉及仪表、家电、汽车、照明设备、医疗监视器、零售库存等实体进行连接和通信，将提高生产力、节省能源、远程访问、减少成本、改善医疗等。该领域的专家们认为M2M形成了物联网[8]，它代表了运用无线连接转变传统观念的全新商业模式，以GPRS/SMS/USSD等为接入手段[9]，提供机器到机器的解决方案，满足客户对生产过程监控、指挥调度、远程数据采集和测量、远程诊疗等方面的信息化需求[10,11]。类似EPCglobal网络这样的物联网更多是由系统、RFID、智能卡、传感器等IT类厂商推动的，应用的范畴都普遍集中在物流、交通等行业[12,13]。现有的物联网，因M2M技术的出现、移动通信等行业参加，含有了更广泛的应用外延。国际电联（ITU）在公布了“ITUInternetReports:TheInternetofThings”[14]。该报告认为诸如RFID和智能计算等新技术孕育了网络化的、互联的设备构成的世界。从轮胎到牙刷的每件物品都可能互相通信，这预示着一种全新的时代，今天的互联网（由数据和人构成）将让位于明天的物联网。报告讨论了物联网的概念，认为RFID、传感器技术、智能技术、纳米技术和微型化技术支撑物联网的发展。报告还探讨了物联网的市场潜力，物联网对发展中国家的广泛影响和好处，并指出需要解决数据安全和隐私等问题。在产业界，底IBMCEO彭明盛初次抛出“智慧的地球”这一概念，要实现物联网让全球都变得智能化，其战略核心就是“云计算+物联网”的结合，为此，IBM参加诸多介于实时网络（TheReal-timeWeb）和物联网之间的交叉项目，提出与物联网有关的一系列完整的RFID和传感器技术方案。在中国工业经济运行夏季报告会上，工信部总工程师朱宏任表达，我国正在高度关注、重视物联网的研究，工信部会同有关部门，在新一代信息技术方面正在开展某些研究，以形成支持新一代信息技术的某些新的政策方法。中移动总裁王建宙表达物联网将会成为中移动将来的发展重点。人民日报发表了王建宙的签名文章《从互联网到物联网》，系统阐释物联网对人类生活的重大影响。8月，温家宝总理在无锡视察的时候对以传感器网络为技术载体的物联网应用提出了见解和规定，江苏省将其作为重点哺育和发展的六大新兴产业之一。在物联网有关领域，我国在RFID、传感器网络等方面已获得了一定的成绩。国内众多高校、科研机构和公司很早启动了RFID、传感器网络研究，与其它国家相比含有同发优势，RFID原则的制订得到了广泛的关注，在传感器网络通信技术、微型传感器、传感器端机、移动基站等方面获得较大进展，现在已形成从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。3研究方向物联网代表了下一代信息发展技术，发展的目的是将世界上的任何物体与互联网连接起来，孕育了广泛的应用前景，含有深刻的社会意义。第一届物联网国际会议（IOT）在瑞士苏黎世举办，物联网使互联网延伸至物理世界，涉及众多技术，涉及RFID、短距离无线通信、实时定位、传感器网络。本次会议重点研讨了新型传感技术、新型应用、物体互联的通信基础设施，具体方向为EPC（ElectronicProductCode，电子商品条形码)网络、中间件、商业运作、RFID技术、应用、感知系统等[15]。欧盟DGINFSO和EpoSS在召开一种物联网联合专家研讨会，发表了题为“InternetofThingsin:Roadmapforthefuture”的报告[16]，给出了物联网发展趋势和正在进行的研究，认为物联网的发展需要一种统一原则化的过程实现互通互联，使RFID更加智能并投入实际使用，另外一种非常重要的方面是解决物联网涉及到安全和隐私保护问题。在波兰Gdansk举办的第二届IFIP（国际信息解决联合会）无线和移动网络联合会议（WMNC）设立了物联网方面的技术研讨会[17]，讨论的方面涉及：（1）物联网中对象连接技术：RFID技术、NFC技术、传感器等技术，（2）物联网无线技术：WiFi和WiMax技术，第三代，4G技术，（3）物联网有线技术：可编程序控制器，以太网，光纤，（4）物联网网络架构；（5）物联网新兴的应用；（6）物联网安全和隐私；（7）物联网路由；（8）物联网命名和寻址。IEEEWirelessVITAE在丹麦Aalborg召开，会议的就“Internetofthings:Realityorsciencefiction/industryhype”进行了研讨，具体方向涉及物联网涉及到的新思维方式、新商业模式、构成网络基础设施的RFID技术、传感器技术、智能技术和纳米技术，会议还展望了物联网对人们将来生活产生的影响，认为在政策法规方面需要解决挑战和问题有管理、安全和隐私、信任和身份、可扩展性、原则化、架构以及系统等[18]。欧洲物联网大会在比利时布鲁塞尔召开，会议讨论了将来物联网的基础问题[19]，具体方面涉及（1）创新与新兴技术和商业模式；（2）商业和管理：创立一种管理架构，以激励创新，获得最大的潜力；（3）原则化和互操作性；（4）隐私、安全和数据保护；（5）服务体系构造和通信。可见，物联网的研究重要涉及下列方面：（1）体系构造[20～22]（2）RFID技术[23～25]（3）传感器技术（4）无线通信技术（5）信息解决技术[26]（6）软件技术（7）安全和隐私保护[27,28]（8）原则化和互操作性（9）管理体系和商业模式（10）新兴应用4结束语物联网概念和系统在不停发展中，从最初基于RFID的物流控制系统，到现今IBM公司、移动运行公司等产业界以及政府部门的关注，其内涵更加丰富，与互联网的互联和整合，预示着更为广泛的应用前景。但我们应当看到，现有的技术现在还难以真正支撑物联网的实施与普遍应用。对于物联网，实现使全部物体网络化并与互联网融为一体的目的必须要解决其体系构造、组网、信息解决、安全和隐私保护、原则化和互操作性等方面的问题。参考文献：SarmaSanjay,BrockDavidL,etc.MITwhitepaper:TheNetworkedPhysicalWorld,ProposalsforEngineeringtheNextGenerationofComputing,Commerce&Automatic-Identification.,.CommissionoftheEuropeanCommunities.InternetofThings—AnactionplanforEurope.,.FrederixI.InternetofThingsandradiofrequencyidentificationincaretaking,factsandprivacychallenges.1stInternationalConferenceonWirelessCommunication,VehicularTechnology,InformationTheoryandAerospace&ElectronicSystemsTechnology,.WirelessVITAE.17-20MayPage(s):319–323.BoYan,GuangwenHuang.ApplicationofRFIDandInternetofThingsinMonitoringandAnti-counterfeitingforProducts.InternationalSeminaronBusinessandInformationManagement,.ISBIM'08.Volume1,19-19Dec.Page(s):392–395.王忠敏.EPC与物联网.中国原则出版社，.CurranI,PlutaS.Overviewofmachinetomachineandtelematics.6thInstitutionofEngineeringandTechnology.WaterEvent,.22-23AprilPage(s):1–33.ContiJP.TheInternetofthings.CommunicationsEngineer..4(6):20–25.MartsolaM,KiravuoT,etc.Machinetomachinecommunicationincellularnetworks.2ndInternationalConferenceonMobileTechnology,ApplicationsandSystems,.15-17Nov.Page(s):6pp.–6.WhiteheadS.Adoptingwirelessmachine-to-machinetechnology.Computing&ControlEngineeringJournal.Volume15,

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