物联网篇1

 

自从上世纪六十年代末互联网诞生以来，其得到了快速的发展和广泛的应用。互联网在为人类生活带来翻天覆地的影响的同时，也极大地推动了人类社会的进步。随着人类科学技术的进步以及社会发展的需要，互联网的应用对象逐渐由人向各种物体延伸，实现“物与互联网”或者“互联网与物”的结合，使物与物之间基于互联网的信息传输成为现实。如今，互联网不仅成为了人们信息交流、信息获取必不可少的纽带，更随着 “互联网+”理念的应用在传统行业升级和增值方面成为强大的推动引擎。

 

物联网是当前电子信息技术行业讨论最热烈的话题，人们普遍认为其将成为人类产业发展的全新推动力，其全面应用将推动人类社会向“智慧地球”迈进。当前，全球物联网的研究尚处于起步阶段，在概念认识上还不清晰，对于“什么是物联网”、“物联网与互联网的关系和区别”，人们也还没有统一、完整的认识。最早给出物联网定义的是麻省理工大学的Kevin Ashton教授，他在上世纪九十年代末提出，物联网是将RFID技术与传感器技术应用于日常物品所创建的一个物与物相连的网络[1];而有人认为物联网是以互联网为基础，就是互联网的应用延伸，更直接将物联网表述成“The Internet of Things”[2];也有人认为物联网是一种完全区别于互联网的全新网络等。虽然不同的人从不同的角度对物联网形成了不同的认识，且从表象上看似乎各有各的道理，但他们均未从事物的本质出发去认识物联网。

 

笔者通过对物联网的长期研究，发现物联网是由具有感知和控制能力的“物”和实现物物通信交流的“联”组成的信息网，是一种客观存在的自然现象。其中“物”是物联网的主体，它既可以是用户，也可以是对象，能够感知、控制、被感知或被控制;而“联”则是物与物之间的联系纽带，用以实现物与物之间以各种各样的关联方式进行可靠的通信与交流。物联网中“物”和“联”不能孤立存在，它们是相互依存、相互促进、辩证而又统一的整体[3]。

 

1 物联网

 

宇宙是由信息组成的，物联网是宇宙中各种具有感知和控制能力的物体相互通信形成的信息网，是道法自然的真实体现，其概念模型就是六合宇宙模型，其六合分别为用户合、对象合、感知合、控制合、管理合和服务合，表达的是物联网世界各种信息相互协调、统一而又相互制约的逻辑关系。物联网六合宇宙概念模型如图1所示。

 

图1 物联网六合宇宙概念模型[3]

 

物联网的信息体系结构体现的是物联网信息的不同存在形式，是物联网六合宇宙概念模型的延伸与扩展。其信息体系结构图如图2所示，由图2可以看到，物联网信息体系结构由用户卦、对象卦、感知信息通信卦、控制信息通信卦、感知信息管理卦、控制信息管理卦、感知信息服务卦和控制信息服务卦八个部分组成，表达的是信息在物联网体系中转化的自然现象。

 

图2 物联网信息体系结构图[3]

 

物联网的信息运行体系结构由用户域、服务域、管理域、通信域和对象域五个部分构成，不同域体现的是物联网信息存在的不同表现方式，其信息运行体系结构图如图3所示。根据信息运行规律，信息可通过通信域、管理域和服务域在对象域和用户域之间实现感知和控制的相互转化。

 

图3 物联网信息运行体系结构图[3]

 

物联网是自然界客观存在的一种现象，其信息存在的形式和运行轨迹有其特定的规律，具有如下特点：

 

(1)物联网中的“物”包括对象和用户，二者在特定条件下可以相互转化，应具有相应的感知能力和控制能力，能够对自身状态、周围环境等信息进行相应的感知和控制，即“物”是“智能的物”;

 

(2)信息传递需要路径，这就要求对象与用户之间必须有一定的信息传递模式，但是这个信息传递模式不是特定的、唯一的，根据不同的场合和需求，可以有不同的形式;

 

(3)用户与对象之间的信息传递是一个完整的闭环。用户是物联网信息运行体系的主导者，对象是感知和控制的实施者。管理域与对象域之间的闭环以及服务域与对象域之间的闭环都是在用户的授权下实现的。

 

2 自然物联网

 

自然物联网指的是自然界固有智能物体之间相互通信所形成的信息网，是物联网最原始的表现形式。自然界固有智能物体是指能够感知周围环境信息并根据信息进行行为调整的物体，如人类、动植物等。自然物联网有许多例子，比如在一个狼群中，群狼与头狼之间便形成了物联网。狼群是一个具有严密等级制度的组织，在这个组织中，所有的狼都会听从头狼的号召与指挥，它们分工明确，探路、警戒、搜寻猎物等各司其责。在狼群的物联网信息运行体系结构中，群狼作为对象，对猎物等环境信息进行感知并通过肢体、气味、声音等生物间的通信方式将其感知到的信息传递给作为用户的头狼，头狼将所接收到的信息进行分析、整理后再向整个狼群发出相应的控制信息，并组织狼群统一行动。狼群的物联网信息运行体系结构如图4所示。

 

图4 狼群的物联网信息运行体系结构

 

除了上述狼群的物联网，动物间的求偶现象也可以构成物联网，如雄孔雀与雌孔雀之间的求偶现象也是自然物联网的体现。雌雄孔雀互为对象和用户，在一定的空间范围内能够相互感知对方发出的求偶信息(生物和化学信息、行为信息等)，并主动做出相互靠近的反应，实现孔雀的交配。在上述过程中，雌雄孔雀能够感知自身体内激素和环境信息并自动向环境发出求偶信息，例如雄性孔雀开屏、鸣叫等吸引雌性孔雀注意力的行为，雌孔雀看到或听到雄性的求偶行为后做出自动靠近雄性的行为等。

 

总之，根据物体间相互作用机制以及信息传递方式的不同，大自然中存在着各种形态的、大大小小的物联网，它们相互依存、相互影响，共同构成了绚丽多彩的，能够实现自动调节的生态系统。

 

3 人造物联网

 

相对于自然物联网，人造物联网并非自然界所固有的，而是通过人类的智慧成果在人与人、人与物以及物与物之间所建立起来的信息运行体系。人造物联网是人类社会发展的产物，主要为人类服务。本文前面已表述物联网是智能物体间的一种信息交互，是存在于自然界的一种现象，所谓人造，即在这个物联网体系中，某一组成部分并不是自然界所原本具有的，或者智能的“物”是由人创造，抑或物与物之间的“联”是由人所创造，智能的“物”及其间的“联”均由人创造而来。

 

人造物联网是为人类服务伴随着人类社会发展而产生的。在古时烽火戏诸侯的故事中，周幽王与诸侯之间通过烽火台进行相互联系，构成了一个典型的人造物联网，其信息运行体系结构如图5所示。在这个物联网中，诸侯是对象，对各边镇要塞进行守卫并监视敌军情况，而周幽王则是用户，接收诸侯传来的信息并对诸侯进行控制与指挥。烽火台则是人为建造的用于诸侯与周幽王之间传达敌军入侵信息和御敌信息的通信工具，即烽火台是组成该物联网的“联”。

 

图5 周幽王与诸侯之间的物联网信息运行体系结构

 

由于“物”与“联”的多样性，人造物联网有许多不同的类型。上述周幽王与诸侯之间通过烽火狼烟这种信息传递纽带而构成了人造物联网体系，除此之外，人与人之间还可以通过与其它人造信息“联”构成不同的人造物联网体系，而这些人造信息“联”可以是传统的飞鸽传书、孔明灯、鼓声、鞭炮声、钟声等，也可以是现代的各类通信网络，如电话通信网(移动通信网、PSTN等)、数据通信网(互联网、帧中继网等)、传真通信网、公用电报网、广播电视网等。虽然不同的“联”有不同的原理和应用特点，但它们在实现物与物的信息交流上具有统一性，能够成为相应智能物体间的信息运行纽带并与相应的智能物体组成物联网体系。

 

4 电子信息物联网

 

电子信息物联网主要是以互联网作为信息运行的纽带，在智能物体间以电子信息的方式进行相互联系的物联网体系。电子信息物联网属于人造物联网范畴，是目前人造物联网最主要的一种表现形式。

 

电子信息物联网的信息运行体系结构如图6所示，同样由对象域、通信域、管理域、服务域和用户域五个部分组成。其信息运行同样符合物联网的信息运行规律，即首先在对象域，具有感知和控制能力的对象(智能物体)将其感知单元所感知到的信息以电子信息的方式通过通信域的通信网络向管理域的运营商管理系统传输，运营商管理系统对信息进行处理后再通过服务域的服务网络将信息传送到用户域的用户，用户根据相应需求再通过服务网络发出相应的电子控制信息并依次经服务域、管理域、通信域后被对象域的对象所接收，对象再根据控制信息实现控制。

 

图6 电子信息物联网信息运行体系结构

 

当前市场上的人造物联网产品普遍是以互联网作为对象和用户之间的信息传输纽带，因此这类人造物联网产品都属于电子信息物联网的范畴，如智能家居领域的物联网智能燃气表。物联网智能燃气表通过互联网、移动通信网络以及无线传感器网络等技术，经通信平台、运营商管理平台、服务平台与用户平台连接在一起，是电子信息物联网产品的典型代表。物联网智能燃气表的信息运行体系结构如图7所示。首先在对象域，物联网智能燃气表是嵌入了相应感知单元和控制单元的具有相应感知和控制能力的智能物体，其可实现燃气使用状态、感控单元自身状态、环境状态等信息的感知，并可将感知信息通过相应的通信网络传输至燃气运营商管理系统，燃气运营商再通过相应的服务网络将燃气表感知信息传输给用户，用户根据相应的需求发出燃气表控制信息并经过服务域、管理域、通信域传输给物联网智能燃气表，物联网智能燃气表再根据控制命令进行自我控制操作。

 

图7 物联网智能燃气表信息运行体系结构

 

电子信息物联网的产生得益于人类科学技术的进步，可广泛应用到人类生产、生活的各个方面，如智慧交通、智慧社区、智慧政务、智慧农业、智能家居、智慧能源、智慧环保、智慧医疗等，其原理就是将各种类型的感知技术和控制技术融入人类活动所需要的各种物体中，使这些物体变成具有感知和控制能力的智能物体，从而优化人类生产管理、解放人类劳动、方便人类生活，拉近人与物、人与自然的关系，实现人类社会和大自然的融合。

 

5 物+互联网

 

“物+互联网”指的是将某一物体与互联网进行连接，以实现本物体的信息通过互联网传输出去或者通过互联网接收别的物体信息。“物+互联网”的主体是“物”，不仅可以是普通的非智能物体，也可以是只具有感知功能的半智能物体，抑或是具有感知和控制功能的智能物体，而互联网则是各种物所借助的信息传输工具。根据人类目的的不同，将不同类型的“物”与互联网连接后可实现不同的功能。

 

非智能物体既不具有感知功能，又不具有控制功能，必须经过人将非智能物体的信息与互联网进行连接，实现非智能物体的信息在互联网上的交流和共享。

 

半智能物体仅仅具有感知功能，不具有控制功能，只能将半智能物体的感知信息自动与互联网连接，不能通过互联网对其进行控制，必须由人控制。

 

智能物体既具有感知功能，又具有控制功能，可以将智能物体的感知信息通过互联网与用户连接，用户接收感知信息后发出控制信息，再通过互联网将控制信息传输至智能物体，智能物体通过控制功能实现智能控制。

 

总之，“物+互联网”就是物通过互联网为人类服务。

 

6 互联网

 

互联网是一个由各种不同类型和规模的、独立运行和管理的计算机网络按照约定的协议所组成的世界范围的巨大计算机网络，其网络构成简图如图8所示。组成互联网的计算机网络包括小规模的局域网(LAN)、城市规模的城域网(MAN)以及大规模的广域网(WAN)，这些网络通过普通电话线、高速率专用线路、卫星、微波和光缆等线路把不同国家、不同地区、不同部门、不同组织、不同家庭等的网络终端连接起来，形成了一个全世界人类可以相互交流的信息通路。

 

图8 互联网网络构成简图

 

通过互联网，人们不仅可以实现相互间的通信和交流，还可以获取各方面的知识、信息和经验。互联网拉近了人与人之间的距离，为人类生活带了翻天覆地的变化，但其本质只是人类信息交流的一种工具。

 

7 互联网+

 

从“互联网+”的概念在2012年11月的易观第五届移动互联网博览会上被首次提出，在短短的三年时间内，“互联网+”这个词已成为风靡全中国的话题。那么什么是“互联网+”?“互联网+”加的又是什么?这是需要我们探究的问题。“互联网+”的主体是互联网，其本质就是通过“互联网+各种业务”为人类服务的一种手段。“+”代表的是一种增值，“互联网+”的含义就是希望通过互联网与各行业业务的融合，创造新的发展生态，实现各行业的升级和转型。

 

随着信息技术的发展，当前“互联网+”理念已应用到许多行业，如“互联网+金融业务”、“互联网+零售业务”、“互联网+租车业务”、“互联网+快餐业务”等。“互联网+”是人通过互联网去寻找物，利用物为人类服务。

 

8 结 语

 

物联网是自然界客观存在的，是自然界中包括人类及各种具有感知和控制能力的物体之间的一种信息交互关系;物联网的对象和用户在特定条件下可以相互转化，其信息传递模式不是特定的、唯一的，根据不同的场合和需求，可以有不同的形式;在物联网体系中，用户是信息运行体系的主导者，对象是感知和控制的实施者，信息传递在用户和对象之间形成完整的闭环;物联网分为自然物联网和人造物联网，其中自然物联网是自然界固有存在的自然现象，而人造物联网是通过人类的智慧成果在人与人、人与物以及物与物之间所建立起来的;电子信息物联网以互联网作为信息传输纽带，是现阶段人造物联网的一种最主要的表现形式。

 

“物+互联网”的主体是 “物”，并且可以是“非智能物体”、“半智能物体”以及“智能物体”，不论“物”的类型，“物+互联网”均是由人类智慧所构建起来的服务于人类的结构体系，表达的是“物”的一种信息传输方式。

 

物联网篇2

2物联网

物联网最早于1999年提出，即把所有物体通过射频识别（RFID）等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。物联网是一个动态的全球网络基础设施，它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”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。

3物联网和互联网

物联网和互联网都是建立在分组数据技术基础之上的，它们都采用数据分组网作为它们的承载网；承载网和业务网是相分离的，业务网可以独立于承载网进行设计和独立发展。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件，使之成为“智能物体”，并将物体的信息实时准确地传递出去。实现人和物体、物体与物体之间的沟通和对话。物联网与互联网也是有区别的。

(1)本质上，物联网是互联网在形式上的扩展，它继承了互联网所有的普遍性特征。但是，它不是互联网的翻版，也不是互联网的一个接口，而是互联网的一种较复杂的扩展。

(2)研究的范围不同。互联网由多个计算机网络相互连接而成，形成相互沟通，相互参与的互动平台。物联网就是把人和物、物和物之间进行联系和控制，协同和处理，目的就是提高生产率，使人们的生产变得更加舒适、更加和谐。

(3)体系结构存在差异。互联网体系结构是指导互联网设计的一系列抽象设计原则，内容涉及互联网的构成要素、通信协议、网络功能以及管理运营方式等。物联网体系架构主要包含以下四个层次：感知层。感知层的主要功能是信息感知与采集，实现对物理世界的感知。同时具备局部的互动性，需要一定的存储和计算能力。接入层。接入层由基站节点和接入网关组成，以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入。网络层。网络层包括各种通信网络与物联网形成的承载网络，完成物联网接入层与应用层之间的信息通信。应用层。应用层由各种应用服务器组成，主要功能包括对采集数据的汇聚、转换、分析，以及用户层呈现的适配和事件触发等。

(4)对网络的要求不同。用于承载物联网和互联网的分组数据网无论是网络组织形态，还是网络的功能和性能，对网络的要求都是不同的。基于IP架构的互联网络在根本上是一个开放和自由的网络，它的开放性和通达性，对网络性能要求是“：尽力而为”的传送能力和基于优先级的资源管理。物联网对网络的要求就会高得多，目前实际上已经存在若干孤立的物联网系统，这些系统对实时性、安全性、可信性、资源保证性等都有很高的要求。这些要求是目前IP网难以提供的。

4互联网发展趋势

(1)多样化。互联网用户对数据有不同的数据速率要求。比如说短信，只需要较低的数据速率，而高清视频等则需要较高的数据速率。对于未来的网络它必须要能够提供多种解决方案。

(2)多点的搜索方式。网络必须要支持很多的用户进行多点的搜索方式。

(3)绿色化。未来的互联网将用绿色的技术来实现互联网的应用。

(4)支持物联网。目前互联网还不能够对物联网提供很好的支持。因此需要对网络资源进行优化，逐渐完善对物联网提供更好的支持。

物联网篇3

1 互联网

互联网通过TCP/IP网络协议将各种不同类型、不同规模、位于不同地理位置的物理网络联接成一个整体，从而构成网上用户共享的信息资源网。随着社会、科技、文化和经济的发展，特别是计算机网络技术和通信技术的大发展，互联网也得到了快速发展。

2 物联网

物联网最早于1999年提出，即把所有物体通过射频识别（RFID）等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。

物联网是一个动态的全球网络基础设施，它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”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。

3 物联网和互联网

物联网和互联网都是建立在分组数据技术基础之上的，它们都采用数据分组网作为它们的承载网；承载网和业务网是相分离的，业务网可以独立于承载网进行设计和独立发展。

物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件，使之成为“智能物体”，并将物体的信息实时准确地传递出去。实现人和物体、物体与物体之间的沟通和对话。

物联网与互联网也是有区别的。

(1) 本质上，物联网是互联网在形式上的扩展，它继承了互联网所有的普遍性特征。但是，它不是互联网的翻版，也不是互联网的一个接口，而是互联网的一种较复杂的扩展。

(2) 研究的范围不同。互联网由多个计算机网络相互连接而成，形成相互沟通，相互参与的互动平台。物联网就是把人和物、物和物之间进行联系和控制，协同和处理，目的就是提高生产率，使人们的生产变得更加舒适、更加和谐。

(3) 体系结构存在差异。互联网体系结构是指导互联网设计的一系列抽象设计原则，内容涉及互联网的构成要素、通信协议、网络功能以及管理运营方式等。物联网体系架构主要包含以下四个层次：

感知层。感知层的主要功能是信息感知与采集，实现对物理世界的感知。同时具备局部的互动性，需要一定的存储和计算能力。

接入层。接入层由基站节点和接入网关组成，以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入。

网络层。网络层包括各种通信网络与物联网形成的承载网络，完成物联网接入层与应用层之间的信息通信。

应用层。应用层由各种应用服务器组成，主要功能包括对采集数据的汇聚、转换、分析，以及用户层呈现的适配和事件触发等。

(4)对网络的要求不同。用于承载物联网和互联网的分组数据网无论是网络组织形态，还是网络的功能和性能，对网络的要求都是不同的。

基于IP架构的互联网络在根本上是一个开放和自由的网络，它的开放性和通达性，对网络性能要求是：“尽力而为”的传送能力和基于优先级的资源管理。

物联网对网络的要求就会高得多，目前实际上已经存在若干孤立的物联网系统，这些系统对实时性、安全性、可信性、资源保证性等都有很高的要求。这些要求是目前IP网难以提供的。

4 互联网发展趋势

(1) 多样化。互联网用户对数据有不同的数据速率要求。比如说短信，只需要较低的数据速率，而高清视频等则需要较高的数据速率。对于未来的网络它必须要能够提供多种解决方案。

(2) 多点的搜索方式。网络必须要支持很多的用户进行多点的搜索方式。

(3) 绿色化。未来的互联网将用绿色的技术来实现互联网的应用。

(4) 支持物联网。目前互联网还不能够对物联网提供很好的支持。因此需要对网络资源进行优化，逐渐完善对物联网提供更好的支持。

(5) 支持云计算。目前没有一个网络可以真正实现云计算。因为对云计算来说，需要非常高速的网络，而且没有堵塞，没有断点。

5 物联网发展趋势

物联网无疑是现在最受关注的话题之一，其不但首次出现在总理的政府工作报告中，更频繁见诸两会代表委员们的提案中。由于物联网是互联网应用的增长点，可以大大促进信息化的应用，包括美国、中国和韩国都把物联网提升为国家战略级产业。把所有物品与网络连接，实现远程监控，物联网的新时代将为人们带来生活上的新体验。专家预估，物联网将是未来十年最重要的产业大趋势，至2020年可望成为全球经济新一轮的增长点。

物联网发展需要四大关键技术的支持：RFID技术用于标识物品；传感器技术用于感知物品；嵌入式智能技术用于思考物品；纳米技术用于微缩物品。如今，促进中国物联网发展的政策、产业环境以及支撑其运行的网络基础正在逐渐完善，中国物联网发展已拥有了良好的基础，将进入发展快车道，中国物联网发展前景良好。但同时仍存在成本、技术标准、关键核心技术攻关、成熟商业模式建立等问题，物联网的发展任重而道远。

总之，互联网与物联网既有区别又有联系，互联网与物联网的发展将会是相辅相成的。

参考文献

物联网篇4

互联计算是物联网的第一步

随着各种移动联网设备不断涌现，人们越来越习惯于使用智能手机、上网本、平板电脑等设备，在近乎无处不在的无线网络中进行联网计算，这将首先带我们进入互联计算时代。而在这个过程中，设备的创新与网络技术的提高正在改变“计算”本身的定义。比如现在你可以使用智能手机随时随地实现许多功能，而以前只能在办公室电脑上才能完成；未来你将可以利用ATM机、车载信息系统甚至所有生产设备，瞬间打造一个移动的、连续的、个性化的互联网空间。到那时，“计算”将变得无处不在，但却无形无象。

同时，各种基于“计算”的应用也在演进。多核、并行化计算、运算加速器、传感器以及嵌入式技术的出现，将帮助人们实现各种通信、数据和服务在随手触及的IO设备之间进行轻松移动。这就是互联计算的魅力！

IDC的最新数据预测，截至2020年，全球将有310亿个互联设备联网工作。届时，人们将体验到连续的、无处不在的互联计算。然而，在科学家眼里，这只是物联网中的很小一部分，他们估计未来地球上将有大约500,000 亿个“物”，每个人身边都将有数以千计的物体通过物联网进行连接。

可以预见，未来的互联网在规模、形态等各方面都将远远超出互联计算的范畴，最终进入万物互通互联的物联网时代。在这个演进的过程中，我们将面临很多困难。数以亿计的设备不仅会产生海量的数据，对 IP地址的需求也将远远超过现有的存量，而这仅仅是诸多可预见的技术难题之一。

因此，我们相信互联计算只是实现物联网的第一步，但却至关重要。

三大技术推进物联网的实现

现在我们可预见的物联网应用已经涵盖交通、医疗、工业自动化等30多个行业，未来它将渗透到人们生产与生活的每一个角落，为IT产业的发展带来巨大的发展机会。

事实上，物联网在某些领域已经得到运用并产生了显著的效益。比如智能电网不仅可以很好地控制大型发电厂发电所需要的大规模计算，还能对个人家庭电耗、采光以及在用电高峰期的电力供应进行非常精准的控制。科学家们正在努力创造并延伸诸如此类计算技术，用于连接地球上的每个人与物，从而使地球上的万物变得更加智慧。我认为有三项技术最为关键：

1. IPv6：手能触及的设备都将拥有IP地址

网络中每台设备的连接都需要一个IP地址，目前我们使用的是IPv4技术。IPv4协议下的网络地址资源大约只有40亿个，目前95%的IP地址已被用尽。如果没有足够多的IP地址为未来的联网设备编号，物联网将成为空谈。作为下一代互联网地址结构，IPv6可提供多达2128个IP地址，诸如家用电器、汽车、生产机器等设备都将拥有自己独有的IP地址，可以实现常年在线。

而对中国这样的新兴国家来说，IPv6将显得更为重要。因为在计算机发展史上，率先创造技术并使用技术的公司通常都会占有长期的优势。在IPv4地址的分配上，北美大约占有近3/4，而人口最多的亚洲只有不到4亿个。这大大限制了当地互联网的应用和发展。因此，中国如想在未来物联网发展中占有领先优势，首先就应该抢得IPv6的技术先机。

当然，在由IPv4向 IPv6迁移的过程中将碰到很多问题。比如如何在不停止现有网络正常运行的前提下，实现由IPv4在向 IPv6的迁移？我认为我们应该利用市场的力量并结合内容创新，驱使人们向IPv6的迁移。

2. 传感器：让设备变得更加聪明

传感器是一种探测、感受、转化外界信号的装置，它能把自然界的模拟信息转化成可由计算机处理的数字信息，已在工业生产、海洋探测、环境保护、医学诊断等各种领域的计算设备中得到广泛的运用。物联网时代的设备将变得更加聪明，能够拥有远远超过我们熟悉的温度、光线、重力、地点等指标的感应能力。

传感器在工作过程中，本身会产生大量的数据，但这些数据并不会自动被作为有意义的信息处理。换言之，如果物联网中的设备仅仅只是互相连接起来，而没有额外的性能、功能的添加，那么把它们连接起来也就变得没有意义了。

因此，科学家们正努力在这些传感设备上实现自我学习、推导的功能，让物联网中的各种设备因为拥有了传感器而变得更具价值。以智能交通为例，在对交通状况进行分析时，我们要让设备能够对通过安装在街道、公路等处的监控摄像头、车载GPS等记录下来的海量信息，自动进行有意义的分析与处理。

3. 云：实现数据的智能存储、调用与管理

在物联网下，所有联网设备都将产生大量数据，只能集中存储在异地的大型数据库中，这正是云计算产生的前提。云计算将确保个人计算体验的连续性，它不仅帮我们存储海量的数据，还为我们汇集了大量的计算潜能，帮助我们进行复杂的运算。

但仅有云端还远远不够，我们必须有响应速度非常快的本地计算形式。它比我们以前所谈的简单的大型数据中心的高性能计算要复杂得多。因为它不光需要具有我在前面谈到的推导、推理这样的计算能力，同时还需要有实时的、对现实物理世界仿真模拟的能力，以实现在无需或极少需要人为干预的情况下，就可指定、发现和安全部署自动化云计算服务和资源。

迈入物联网的棘手问题

以上三项措施将确保物联网的顺利实现，但要让人们更加方便、安全地使用物联网，真正发挥它的价值，我们还需要解决以下几个问题。

首先就是由谁来制造未来大量的可无缝互联的计算设备。应用于物联网的设备大多基于嵌入式技术，更新周期短、专用度也比较高，没有哪家公司能够制造满足所有需求的嵌入式设备。只有通过与硬件、软件、内容提供商、运营商等生态系统中的伙伴开展紧密有序的合作，才能实现计算设备的创新与应用。

物联网篇5

为何产值未明确

目前，我国物联网发展与世界同步处于起步阶段，技术研发不断取得突破，标准体系不断完善。中国工程院副院长邬贺铨表示：“尽管从总体上讲，世界各国的物联网产业都还是刚刚起步。但一些发达国家的起步于应用，他们在关键技术，比如芯片、软件等方面开发应用得比较早。我国物联网起步在低端，从应用规模和应用水平上与发达国家都存在差距。”

当前，物联网尚处在发展初期，在技术、产品、市场不断完善过程中，尽管应用实施的风险在不断减小，但风险还是客观存在的，因此，一些企业还在观望。邬贺铨认为，物联网近期产生的更多是间接效益，中远期才能产生可观的直接效益，加之物联网应用存在的行业门槛，提升了跨行业应用的难度。而国有大企业往往会更多考虑到投资回报，这跟我国对国企的管理方式有关。另外，国外物联网的发展是从军事应用上发展起来的，而我国在军民融合上与发达国家相比，还有差距。

《规划》并没有对物联网产业的发展提出量化目标，赛迪顾问半导体产业研究中心总经理王桓表示，这是相关部门对物联网产业发展阶段的定性，但没有划定产业规模的具体数值。另外也是由于国家也希望民企发展物联网，而民企的产值不好估测因而没有划定产值。

邬贺铨认为，此次规划之所以对目标产值没有规定，是因为物联网产值很难统计，包括前端的RFID（无线射频标识）及后端应用的统计边界比较模糊。

“2010年物联网的市场规模已达2000亿元左右。规划虽没有划定目标产值，但是提到了RFID产业市场规模超过100亿元，全国有1600多家企事业单位从事传感器的研制、生产和应用，年产量达24亿只，市场规模超过900亿元。如果大规模推广应用，市场规模就更大了。未来几年随着物联网应用规模的扩展，其产值应该是继续增长的势头。”邬贺铨表示。

十区百企

《规划》提到，目前我国物联网虽然在产业发展、技术研发、标准研制和应用拓展等领域已经取得了一些进展，但应清醒地认识到，我国物联网发展还存在一系列瓶颈和制约因素。主要表现在以下几个方面：核心技术和高端产品与国外差距较大，高端综合集成服务能力不强，缺乏骨干龙头企业，应用水平较低，且规模化应用少，信息安全方面存在隐患等。

王桓认为，尽管全国各地都将物联网产业发展作为发展重点，出台了相应的发展规划和行动计划，许多行业部门将物联网应用作为推动本行业发展的重点工作加以支持，不过应用层面的突破一直被认为是物联网产业商业化的瓶颈。目前还缺少规模较大的示范性应用，这类应用必须是政府倡导的示范应用。另外，物联网还缺乏统一的行业标准，这个标准指的是跨领域的标准。因为跨行业、跨部门的行业协同目前推动起来还是很有难度，而标准也就很难制定。

《规划》指出，力争到“十二五”末，初步完成产业体系构建，形成较为完善的物联网产业链，培育和发展10个产业聚集区、100家以上骨干企业、一批“专、精、特、新”的中小企业，建设一批覆盖面广、支撑力强的公共服务平台，初步形成门类齐全、布局合理、结构优化的物联网产业体系。

“这十个产业集聚区并不一定是十个完全一样的集聚区，因为有感知、传输、应用等物联网产业链各个部分的产业集聚区。” 邬贺铨表示，“据我所知，全国各个地方都在兴建自己的物联网产业园区，所以未来肯定不止十个产业集聚区。”

王桓认为这样的做法显得更为贴近实际。国家要建设的是物联网产业集聚区，而不是行政区，这样或许可以有效避免此前的一些形式主义的建设。

但是，《规划》中并没有明确提及在哪些地区培育和发展这10个产业聚集区。对此王桓解释道：“十区应该会集中在物联网发展较好的区域，而这些区域必然是与电子信息产业发展较好的区域重合的，这样看来就离不开北京、上海、广州、深圳，而拥有国家传感网产业基地的无锡和拥有我国唯一物联网产业基地的重庆更是跑不掉。”

清华同方物联网本部副总经理王恩勇说：“这10个产业聚集区确定后，骨干企业就可以把这些产业聚集区作为重点来发展，争取入驻。而相关企业本身也可以朝着骨干企业所要求的目标去努力。”

《规划》提出在全国范围内培育100家掌握核心关键技术、经营状况良好、主业突出、产品市场前景好、对产业发展带动作用大、发展初具规模的物联网产业骨干企业。

王桓解释道，十区百企其实是个概化的目标，而不是固化的十个产业集聚区和一百家骨干企业。去年国家推出的物联网专项发展基金，旨在未来五年每年投资一个亿在我国的物联网项目研发上。如果通过这个基金来培育百个企业的话，分到每个企业的资金很有限，而这表明国家对于百企的培育是引导性的而不是决定性的。

“对于物联网骨干企业的界定还不明确，例如主业不是物联网的华为算不算物联网骨干企业，也许华为的物联网产值远远超过主业是物联网的企业，由于界定的标准还不清晰，也是造成规划没有明确百家骨干企业名单的原因之一。”邬贺铨认为。

市场导向

“《规划》中提到了市场导向和政府促进，这暗示物联网会是由市场主导来发展的，并且鼓励民企发展物联网，而不是国家队先行。”王桓说。《规划》提到的欢迎民资、外资进入物联网领域，支持中央企业在安全生产、交通运输、农林业等领域开展物联网应用示范，也印证了王桓提到的这一点。

纵观之前的物联网产业发展，基本上都是政府投入、政府购买，物联网的这种发展模式被很多专家认为是不成熟的。“物联网本身的商业模式不清晰，靠什么来驱动发展是个大问题。政府需要有统筹规划，避免重复建设，有体制机制上的问题需要突破。”邬贺铨说。

王桓表示，“各地都在搞智慧城市，多了还是少了，要看经济效果，在没做出经济效果前，没法说做得怎么样了”。

王恩勇则认为，在我国物联网的发展历程中，之前主要依靠政府推动，市场所起的作用较弱，而现在政府要把市场导向放在首位是正确的选择。而这就需要解决好供需问题，不能一味地靠政府采购，应该让市场推动，有了应用和需求自然会推动物联网的发展。

物联网篇6

1、物联网（TheInternetofThings，简称IOT）是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

2、物联网是新一代信息技术的重要组成部分，IT行业又叫：泛互联，意指物物相连，万物万联。由此，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别、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。

（来源：文章屋网 ）

物联网篇7

现在，很多人都在谈论物联网，企业中，学校里都经常能听到物联网一词，那么究竟什么是物联网，物联网究竟是什么，物联网都包含那些范畴，本文将简单的从这几方面探讨下。

一、物联网的概念

物联网概念的简单概括就是，通过各种传感设备或者网络设备，把任何物品都互联网连接起来，物联网可以称作是“物物相连的互联网”。这个概念当中物品的范畴也很广，比如PC机、智能手机，平板电脑可以通过无线网卡接入互联网，也可以是很现实的物体，像家用电器，也可以通过添加网络模块等方法接入互联网，我们用户只能登入到网络当中，那么都可以通过网络与其相连接，达到远程控制的目的。

因此，只需要理解2点，就能够比较好的理解物联网的概念。物联网是互联网的延伸；这个延伸已经到了任何的2个物品当中了。

二、物联网的主要应用

我们刚才讨论的物联网的概念，那么接下来将分析下物联网在当前的主要应用方向。

（一）城市管理的智能控制

物联网主要基于云计算的强大计算能力和利用传感器网络获取的大量数据，通过计算和决策，能够对对象进行智能控制，并且能够分析和反馈。

我们可以应用在智能交通，对公路，公交，停车场等场所监控，可以通过检测设备，在道路交口最繁忙的时候，根据车流量，自行计算调节红绿灯的时间；公交方面，构建智能公交系统，综合网络通信，GPS定位，完成智能调度，电子站牌，快速公交系统等多种智能管理，可以详细掌握当前的公交运行状况，计算等候时间，并能够实时的格局实际情况调整发车间隔；智能化的停车场通过传感器，摄像头的设备对停车状况进行监控，并且通过网络将临近的几个停车场信息综合处理，都可以在当前停车场的地方显示，方便停车场管理，提升提车效率。

智能建筑，智能建筑的理念是节能环保，可持续发展，因此可以在建筑物内应用感应技术，时刻掌握建筑物的管理状况，并且使得建筑物利用GPS系统实时相接，能够将建筑物内的情况反映在电子地图上，比如实时的根据外界光线总动控制建筑物的照明，通过传感器检测环境，在遇到火灾等特殊情况时，可以自动的控制安全通道等，采暖，电子锁，通风系统等等都可以通过智能来控制。

（二）数字化家庭

数字化家庭简单说起来就是将家庭内的所有电子消费产品，通过物联网连接起来，可以很容易的利用一个遥控器或者手机上的应用程序来进行控制，实现电器之间的互通，能够极大的提升居住着的舒适性。

智能家居系统可以根据季节温度的变化，自动调节室内的温度，灯光，窗帘，能够通过手机或者互联网实时对家庭进行远程监控和护理，我们可以在办公室指挥家里的各个电器，比较打开热水器，打开电视的个性化节目，自动煮饭等等。

数字家庭是未来家庭生活的趋势，提高了生活、娱乐、工作的质量。

（三）智能化办公

这一点主要是应用与企事业单位里面，通过对全公司，进行无线网络的覆盖，公司内的所有终端接入无线网络当中，包含台式电脑，笔记本电脑，智能手机，平板电脑等等，或者有一些特殊的单片机类的终端系统，这些设备都处于一个公司内部的大型局域网内，可以快捷的进行信息交互，过程控制等等。

处于不同部门之间的员工可以很快捷的视频会话，收发文件等等。而且我们可以通过对网络施行分权限管理，限制不同等级的终端的访问权限，这一点是非常重要的。比方说，公司为了来宾访客方便的了解公司，可以设立一些查询为主的终端，但是这一部分的终端只能够进行资料的查询，并不能上传或下载文件；同样，不同的部门的员工的权限也不相同，把公司的资料按照权限分类，这样能够提升安全性的级别，比如同一位员工在办公区和休息区接入公司网络，看到的就不能是完全相同的权限。这种权限的设定可以有多种方法，比如通过对每个员工分配登录号的方式对账户进行管理，还有可以对不同的场所进行不同的权限设定，我们在办公室接入网络可以正常工作，但是在会客区或者休息区接入网络后只能享受来宾访客的权限。

智能化办公除了方便本公司的员工的工作，还有一点很重要的应用，是当我们去到其他公司进行商务交流等业务的时候。不再需要携带大量的纸质文件或说明书，我们只需要带着一台能够接入无线网的终端即可，我们可以连入对方公司的网络内部，获取对方资源，还可以把我方的资料通过自己的终端，随时的共享给对方，这样在沟通交流上既可以方便很多。提升办公效率方面非常明显。

这类的网络里，最需要考虑是安全问题，需要对登入者实施监控，防止有人恶意的破坏，可以通过权限级别，认证等方式来加以控制和维护，比如可以应用MAC信息的感知；HTTP.User-Agent识别法，DHCP指纹识别法等等。还可以通过加入网络的场所来进行控制，加以黑白名单辅助管理。

（四）物联网还在医疗，军事，物流，教学，食品管理等很多场景下扮演重要的角色，在此不一一讨论。

三、物联网的认识误区

物联网还处于发展阶段，在发展上还有些误区，有时候会把传感网络与物联网搞混，或者认为在物品上加了个传感器或接入了网络就是物联网了；或者认为物联网就是互联网的延伸，物联网最大的引用是在局域网内实现智能管理。

四、物联网的发展前景

物联网是推动世界高速发展的重要生产力，物联网能够节省资源，提升效率，为全球的经济复苏提供动力。

物联网将来会越来越多的应该在公共基础设施上，将大力发展在实际的生活场景下，将广泛的应用在社会各个领域当中。

物联网篇8

物联网是什么?

物联网是什么?它会给我们会带来什么?专家给出这样解释:物联网是指将各种信息传感设备,比如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都能够远程感知和控制,并与现有的网络连接在一起,形成一个更加智慧的生产生活体系。

下面的例子就是已被小范围运用的物联网,它的智能化程度真的很神奇。“机场,请迅速离开,机场,请迅速离开。”这是浦东机场栏杆上的高音喇叭发出的提示声音,中科院上海微系统与信息技术研究所副所长、中科院无锡高新微纳传感网工程中心主任刘海涛首次将互联网安装在浦东国际机场上。

据负责浦东国际机场周界防入侵项目高级经理谭小军介绍:“当有人靠近机场时,它就会自动发出警告,原因是围栏的外面有一道无形的传感网,这个传感网由埋设在地下的传感器组成,这些传感器不仅能够分辨出是人还是动物在靠近栅栏,而且能够精确地进行定位,一旦有人靠近栅栏,系统就会自动发出善意提醒。如果来者不听警告,继续靠近栅栏,那么第二道防线就会报警。在铁栅栏里面,还有第三道电子传感围界,只要人员进入到机场的铁栅栏里面,报警系统也就相应提高到最高级别。这些传感器结点与机场控制大厅紧密相连。正是通过这些无形的传感网络,机场控制大厅就能够迅速对出现的报警情况进行处理。”

据了解,在20多公里长的浦东机场围栏及其周围安装了10万多个传感器,通过这些传感器,这些没有生命的铁栅栏就能够主动地防止非法侵入。

以上文中多次提到的传感网与物联网有什么区别吗?“传感网就是物联网,一切事物都可通过网络感知。”刘海涛解释到。“在未来的智能家庭里,会大量使用传感网。比方说家里煤气泄露了、电器发生故障了,或者有外人进入家里了,通过传感网就可以将这些信息发送到我们的手机上,而且也可以通过这个手机,在办公室就可以提前把家里的空调、电饭褒打开。在未来的智慧地球中,汽车可以实现无人驾驶,公文包会提醒主人忘带了什么东西,衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求。”一切的一切都可通过物联网实现。

“物联网+互联网=‘智慧地球’,这一切的实现,人类的生活将再次发生“革命式的颠覆。”一位业界人士预言到。

产业链有多长?

如果参照互联网的财富效应,物联网将是“无穷大”的财富蛋糕――这由它对应的产业所决定的。

从物联网的系统构成来看,主要包括信息识别层、终端处理层及传输网络三大部分,其中信息识别层主要涉及RFID、二维码、传感技术及相关设备,终端处理层主要包括以手机、服务器为主的终端处理设备及相关的应用软件系统和数据库,而传输网络则以目前的通信网、互联网为主。

对应物联网的系统构成,这一产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节,每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。据业内人士初步估计,今年物联网产业链就能创造1000亿元左右的产值。待产业成熟后,它将是下一个万亿级的信息技术产业。

蛋糕虽大,目前还面临整合资源的瓶颈突破。业内人士指出,物联网及相关技术已经基本成熟,但是距离产业化还有相当的路程。物联网与互联网的整合,要动员的是目前已存有的信息技术和相关产业的各个领域,内容非常庞杂,包括传感器件、无线通信、信息安全、海量数据分析、一直到嵌入式系统和云计算。而两网融合所能影响的社会领域更为庞大,从公共管理、制造、运输、能源、环保、医疗、教育、食品等领域不一而足。这些大动作的完成即需要时间,又需要产业政策及财税政策及时跟进。

“我国高度关注重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。”信部总工程师、新闻发言人朱宏任表示。

据了解,《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。据相关部门预测,到2035年前后,我国的传感网终端将达到数千亿个;到2050年,传感器将在生活中无处不在。实现以上目标,未来物联网的发展将经历四个阶段,2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域,2010-2015年物体互联,2015-2020年物体进入半智能化,2020年之后物件进入全智能化,但物联网的经济效益短期内难以完全体现。

目前,无锡传感网中心的传感器产品已在上海浦东国际机场和上海世博会被成功应用,首批价值1500万元的传感安全防护设备销售成功。

离我们有多远?

在IT产业有一个著名的“十五年周期律”,就是说信息技术每隔10-15年会发生一次重大变革,催生出新的市场、新的业务模式和新的产业规律。2000年前后互联网掀起了新经济热潮,如果按照这个周期算,物联网时代的到来,至少还需10年。中国此刻正站在下一次技术革命的门槛上。

9月11日,经国家标准化管理委员会批准,全国信息技术标准化技术委员会组建了传感器网络标准工作组。标准工作组聚集了中国科学院、中国移动等国内传感网主要的技术研究和应用单位,将积极开展传感网标准制订工作,深度参与国际标准化活动,旨在通过标准化为产业发展奠定坚实技术基础。

传感器网络标准工作组组长、上海微系统所副所长刘海涛表示,我国的技术研发水平已处于世界前列。中科院早在10年前就启动了传感网研究,先后投入数亿元,目前,中国与德国、美国、英国、韩国等国一起,成为国际标准制定的主要国家之一。我国传感网标准体系已形成初步框架,向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳。

专家表示,掌握物联网的世界话语权,不仅仅体现在技术领先,更在于我国是世界上少数能实现产业化的国家之一。

物联网篇9

近年来，劳动力成本的逐步抬升，传统劳动密集型产业、初级加工产业逐步走向衰退，迫使我国加快工业转型升级步伐，而技术密集型产业、自动化/半自动化产业将逐步兴起。在这一过程中，传统的产业需要进一步推动技术革新，从劳动密集型产业向技术密集型产业转变需要新一轮技术革命作为引擎，物联网在工业转型方面将大有可为。

在《工业转型升级规划（2011—2015年）》中，明确提出增强电子信息产业核心竞争力，着力突破物联网的关键核心技术，统筹重点领域的物联网先导应用，加强物联网创新服务体系建设。伴随新型工业化进程的加快，物联网正在向我们大步走来，工业转型升级中的物联网应用正日渐成为提升“中国制造”的力量之源，转型之力。

一方面是智能工业，物联网应用于生产过程控制、生产环境监测、制造供应链跟踪、产品全生命周期监测，促进安全生产和节能减排等，正日益进入大中型企业。物联网的发展对工业的深入发展也有着十分重大的意义。目前，物联网技术在产品信息化、生产制造环节、经营管理环节、节能减排、安全生产等领域得到应用，例如车联网，智慧矿山，智能工厂等方面的应用已经取得了明显的经济和社会效益。从国家“十二五”规划到工业转型升级规划，国家在政策、财政等方面都大力支持物联网的发展，重视物联网在两化融合中的作用，这将使得工业化和信息化的融合逐步深入并取得良好的社会效益。

另一方面是智能化工业产品从黑电延伸到白电。国际金融危机冲击下，“中国制造”的尴尬愈加强烈，“中国制造”，创造了财富，赢得了掌声，如今却在新的发展阶段面临新的挑战：从“中国制造”向“中国创造”转型，从制造业大国向制造业强国蜕变，刻不容缓，时不我待。如今，物联网正在改变这一切，随着智能化工业产品从黑电延伸到白电，目前，以家用电器、各种传感器及家庭物联网为基础，实现各种电器的智能化操控，物联网工程机械，“云家庭”解决方案，物联网冰箱、空调等家庭智能化的生活方式令人充满期待，也正是我国工业转型推动“中国制造”走向高端的目标所在。

物联网篇10

主办单位：陕西省电子技术研究所;陕西电子杂志社

出版周期：月刊

出版地址：陕西省西安市

语

种：中文

开

本：16开

国际刊号：2095-1302

国内刊号：61-1483/TP

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：2011

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期刊简介

《物联网技术》杂志初步规划为月刊，全彩色，2011年3月创刊，国内统一连续出版物号CN61-1483/TP，定价10元/期。

物联网篇11

1　基于RFID的散装物料称重管理软件

基于RFID的散装物料称重管理软件可以通过网络实现多个地磅房的无人值守自动称重和集中化管理，各地磅房可以自由选配栏杆机、地感线圈、红外对射、LED屏、语音提示、红绿灯等设备；系统可支持地磅房双向上车称重。此外，本系统中使用的车辆标签是900MHz无源标签，使用玻璃标签设计方案，贴到货车挡风玻璃上之后具有更优的读取性能；并采用防撕设计和高强度3M背胶，实现车辆标签的防更换。

2　RFID中间件

航天信息RFID中间件是为支持RFID应用软件而开发的基础性软件，用于底层读写器管理，为应用软件屏蔽RFID读写器差异并提供数据过滤服务。航天信息RFID中间件产品包括大型应用系统专用RFID中间件平台和轻量级RFID中间件。

该系统采用900MHz频段RFID标签对天津钢厂原料运输车辆进行唯一标识，实现车辆防伪，并在大门、地磅房和卸料场布置读写器，对车辆进厂、过毛、卸料，回皮、出厂等全过程进行监控，实现原料场车辆称重的闭环管理。还对全系统使用18个读写器和36个天线进行统一管理，并实现大规模RFID数据的并发处理、数据过滤，数据防冲突等功能。

目前，天津钢厂原料场安防系统的实施实现了对厂内原料运送车辆的有效管理，杜绝了车辆套牌称重、二次过毛、非法厂外卸料等称重作弊行为；通过系统自动化运行，减少了人为参与，避免内外勾结的作弊行为。

“感知矿山”提升安全管理

煤矿的安全生产关系到人民的生命和财产安全，如何加强煤矿安全生产管理模式，实现管理的现代化、信息化成为煤矿企业关心的问题。基于矿区信息化和智能化的“感知矿山”就是物联网技术成功应用在煤炭行业很好的例证。

“感知矿山”通过全面感知。对矿区的人（人员定位、无线通信）、设备（综合自动化）、环境（安全监控、矿压监控等）全面感知，并通过高速网络实现全面覆盖，同时还具有直观形象的应用。通过3DGIS矿区全息展示，来全面感知矿山。

烽火通信所提供的IMS解决方案主要基于IMS网络架构，在IMS层上可构建开放式的固定移动融合应用平台，支持固定和移动客户端的接入，可面向企业、家庭和个人用户提供包括融合语音在内的丰富的IMS多媒体融合应用业务，为中国移动向全业务网络转型提供了强有力的支持。依托矿井工业以太环网的高速控制网络，通过推进煤矿矿井生产过程控制，促进企业综合信息化，即实现数据采集自动化、业务信息集成化，信息管理网络化，最终实现煤矿管理决策科学化、现代化和智能化。

针对煤矿的实际情况，烽火通信在汝箕沟矿建立了一套完整的感知矿山系统。随着该系统的建设，逐步实现全矿信息化管理，最终全面提升煤矿安全生产和运营管理水平。

纳入集中监控的主要生产环节覆盖生产、安全整个过程，包括主煤流运输，井下供排水、35kV变电所、地面变电所、井下变电所、矿井通风、压风系统、给排水、水处理、主井提升等。需要纳入集中蠊测的主要生产环节有矿井环境监测、火灾束管监测预报、综掘工作面、注氮、注浆等。

矿井综合信息化系统通信网络平台为吉比特工业以太网，分为地面吉比特光纤环网和井下吉比特光纤环网，地面和井下的环网以太网交换机分别挂接在环网上，并为监控分站接入提供10Mbit／s和100Mbit／s的下联接口。经过处理的数据发送给信息中心，信息中心服务器做统一处理或存储。

该方案技术起点高、针对性强。一方面充分利用煤矿现有自动化设备，将不同时期、不同厂商、不同自动化水平的设备综合在一起，实现统一管理；另一方面实现了煤矿综合自动化、综合信息化的目标，达到了国内先进技术水平，将为其他老矿的综合信息化、自动化改造提供示范和借鉴意义。

传感器基础解决检测难题

目前，正处于物联网应用的初期阶段，对物联网产业的理解也各有千秋。西安中星测控有限公司（以下简称西安中星）总经理谷荣祥对物联网产业有着独到的看法，他认为作为一个整体系统的物联网概念，在感知、传输和应用三个层次中，一定是你中有我，我中有你，但无论如何描述物联网都离不开传感器，不管是物理量还是化学量、是开关量还是线性量、是有线的还是无线的，是昂贵的还是廉价的，其目的都只有一个，就是把自然的参量变成可应用的电讯号，因而传感器是物联网的基础。

西安中星测控有限公司作为重点产品为压力传感器／变送器、惯性传感器，环境传感器以及传感器的解决方案及咨询服务，公司压力传感器已广泛应用于军工、船舶，天然气、石油、化工、制冷、工程机械，汽车、节水等近四十个行业。

以导线舞动检测为例，目前国内对导线舞动监测多采用视频图像采集和运动加速度测量两种主要技术方案。前者在野外高温、高湿、严寒、浓雾、沙尘等天气条件下，不仅对视频设备的可靠性、稳定性要求很高，而且拍摄的视频图像的效果也会受到影响，在实际使用中只能作为辅助监测手段，无法定量分析导线运动参数；而采用加速度传感器监测导线舞动情况，虽可定量分析输电导线某一点上下振动和左右摆动的情况，但只能测出导线直线运动的振幅和频率，而对于复杂的圆周运动，则无法准确测量。

为此，西安中星一直致力于MEMS技术的惯性传感器的研究与开发，利用MEMS三轴陀螺仪和三轴加速度计组合测量技术，成功解决了导线舞动椭圆运动轨迹测量的难点问题。

“智慧水利”防洪防灾

我国地质地貌复杂，在相对偏僻的山区，因暴雨、台风等引发的山洪、滑坡、泥石流灾害更为严重。将物联网的泛在感知、可靠传送、智能处理等特点应用到山洪灾害防治领域，带动具备共性的关键技术的创新与实施，能非常有效地解决上述各类难题。

泛在感知：应用物联网感知层的RFID、传感器、摄像控制、定位授时等技术，通过网络层的无线和有限传输技术，将信息定时采集上来，从而解决了覆盖面广、地形复杂的问题。

精准监测：通过感知层的信息感知采集，网络层的数据传输收集，提高了监测效率和频度，解决了监测困难的问题。

可监可控借助物联网应用层提供的业务功能，借助手持终端、系统等设备，可以对工程设施、监测设备等进行远程的控制，也可通过应用服务实现业务的上下级管理和指导。

科学决策应用层根据对感知层、网络层收集数据的处理、分析，以图表、GIS等形式为决策者提供信息和分析结果，同时可以将复杂的水文模型、水利模型、数学模型用计算机模拟实现，快速、便捷地为决策提供数据支持和科学评估。

山洪灾害监测预警系统作为“智慧水利”，尤其是防汛抗旱信息化支持的重要组成部分，大唐电信山洪灾害监测预警系统将大唐自主知识产权的声学驻波数字水位计及无线接力传输系统等专利产品和技术运用其中，挖掘了基于陆气耦合的小流域洪水预报方法及系统等两项专利。

系统以数据采集监测为基础，借助通信网络设施，以山洪灾害监测预警系统软件为核心，以多种信息手段为窗口，主要括水雨情监测，通讯网络、灾害预警平台和信息平台四部分。具有以下特点：信息采集及获取方式多样，提供多种信息的自动采集、手工或简易采集、系统接口接入、手工录入。批量导入等多手段的收集感知：数据汇集平台向下提供标准的信息采集协议，可与包括大唐自主专利产品在内的各种采集设备兼容，向上对数据进行数据容错分析、数据排重、逻辑错误分析、格式化等处理，保证入库数据的完整性，正确性和标准化统一资源数据库基于国家水利标准数据库建立，具有很强的兼容性和扩展性；依托先进的GIS平台，提供综合便捷操作；嵌入小流域径流预报模型，为决策者提供未来24小时内水雨情预报服务提供多选择手段。为水利行业用户寻求更为深远的发展规划。

条码解决方案实现可视化管理

物联网篇12

[中图分类号] F272.7；TP393 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）04- 0055- 02

1 物联网概念及技术架构

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。它有两层意思：①物联网的核心和基础是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；②用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网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。

从技术架构上来看，物联网可分为3层：感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成，它的作用相当于人的神经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能是识别物体，采集信息。 网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成，相当于人的神经中枢和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

2 物联网发展

物联网的概念最初来自“传感网”，是作为重大IT技术提出来的。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出，传感网是22世纪人类面临的又一个发展机遇。2003年，美国《技术评论》杂志提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。到了2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟（ITU）了《互联网报告2005：物联网》一文，正式提出了“物联网”的概念。射频识别技术（RFID）、传感器技术将是其中的关键技术，2009年，美国工商业领袖的一次会议上，首次提出“智慧地球”的概念。从此物联网的概念进入了国家的战略层，发达国家也纷纷效仿，提出相应的战略对策。

2009年8月7日，国务院总理发表重要讲话，指出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”；“在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展”；“尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。近年来，北京、上海、广州等城市都加快了物联网发展的布局。在各个行业，如石油工业、绿色农业、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试。

3 油气生产物联网

根据中石油集团公司“十二五”总体规划以及油气田生产实际要求，急需加快面向生产操作过程的信息系统建设，通过信息技术与工业生产的融合，提高生产操作的自动化程度，保证生产持续、安全、稳定、高效的运行，为优化生产管理流程，实施精细化管理创造条件。

油气生产物联网系统就是利用物联网技术，实现油气田井区、计量间、集输站、联合站、处理厂生产数据、设备状态信息在作业区生产指挥中心及生产控制中心集中管理和控制。搭建油气田场站规范、统一的数据管理平台，支持油气生产过程管理，进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性。

油气生产物联网包括3个子系统（图1），以下对此3个子系统进行分析。

3.1 数据采集与控制子系统

采集与控制子系统主要是利用传感、射频等技术，感知油气生产信息，建立覆盖油气全过程准确、可靠的自动化采集与控制子系统。实现采集数据完善准确，过程控制精确到位，安全管理及时有效，系统控制稳定可靠。

数据采集与控制子系统包含4个主要功能：生产数据自动采集，生产环境自动监测，生产过程自动控制，物联设备状态监控。

采集子系统中，通过准确的数据采集才能真实地反映油气井数据的变化，指导油气井管理。应当考虑到以下问题：

3.1.1 传感器精度

数据采集所使用的传感器需要考虑精度等级；针对现场不同情况选择精度等级不同的传感器。

3.1.2 环境条件

使用设备要考虑地区环境条件，如北方地区需要考虑耐严寒、抗风沙，南方地区因环境湿度大，需要考虑防水等。

3.1.3 仪表可管理性

主要体现在仪表采用合适的通讯协议，远端实现仪表工作状态、生产日期、编号等的查询，使仪表校验等可控。

在控制子系统建设中，设计理念上应当体现远端控制和就地控制相结合的理念。具体来说，就是不能完全依靠远端控制信号进行控制，本地控制器一定要具有基本的逻辑处理能力，用于防止由于通讯链路故障或拥塞造成的部分控制信号不能及时到达而产生的危害因素，另一方面还要防止现场出现紧急情况后远端不能及时发出控制指令而造成的现场生产失控。

3.2 数据传输子系统

数据传输子系统主要是利用数据通信技术，实现生产数据和视频图像的实时传输，满足整个系统对数据的安全性、实时性、稳定性等要求。此系统可以实现井站的实时数据，指令的数据传输，以及图像的传输。

数据传输子系统采用有线和无线技术相结合的方式，将井场、站库生产数据及视频信号高效、安全、稳定地传输到油气田监控指挥中心。距站较近的井场、站站之间通过有线网络相连，以光缆传输为主；井场和边远站库数据通过无线异构网络传输，包括多载波无线信息本地环路（McWiLL）、全球微波互联接入（WiMAX）、通用分组无线服务（GPRS）、数传电台等无线传输技术。

3.2.1 以太网和宽带网

以太网和宽带网是互联网的主要接入形式，也是物联网传输的主要通讯载体。在物联网网络中，有以太网或宽带接入条件的固定终端应用时，可以通过终端上的以太网接口接入到网络，这种接入方式，继承了以太网和宽带的大数据量和低延迟的特点，可以用于传输大数据量的文件信息和流媒体信息。但受限于应用网络，比如在新疆油田公司各作业区，各类站库、油井、水井位置大多处于沙漠、戈壁地区，使用受到限制。

3.2.2 GPRS/CDMA/3G无线网络

移动无线网络，GPRS/CDMA/3G等将成为未来物联网中主要的移动通讯载体，因其具有无布线、易布置、流动工作的特点，将被大量应用在需要移动传输数据和不利于布线布网的野外场合。但这种网络由于无线交换的特点，具有一定的时延，且带宽有限，一般用来做实时性要求不高和数据量不大的场合，而且使用存在向电信运行商付费问题。

3.2.3 WLAN无线网络

WLAN无线网络是以太网、宽带网的末端延伸，属于区域内的无线网络，兼有以太网、宽带网的优点，又具备GPRS/CDMA/3G等网络的部分无线功能，在无线联网中发挥重要作用。但WLAN无线网络应用的范围，既受限于无线路由的信号范围，又受限于以太网、宽带网的接入，因此，一般应用在宽带接入的末端不适合布线的场合，并作为以太网、宽带网的重要补充。

将物联网技术应用于视频监控系统通过录像机、矩阵、云台摄像机实现视频监控系统的图像切换、录像资料调用。把录像机、矩阵、云台控制指令进行存储，可以实现对各种监控系统的控制，当接收到传感器发出的感知信号，就可以联动视频监控系统，调用多个视频监控图像，从不同角度监看目标的局部细节和周边区域的图像。

通过物联网技术的应用，油田视频监控系统，不仅可以使防盗报警、门禁控制、消防火灾报警、视频监控系统联动，还可以实现感知信息与视频监控系统联动，可使物品获取视频感知信息，使现有的视频监控系统发挥最大的应用价值。

在建设过程中，对不同井、站视频的监控，需要针对不同场地视频监控提出适当的带宽要求，需要制定视频传输带宽占用标准，不能无限制扩大，必要时可多种数据传输网共同采用。

3.3 生产现场监控与管理子系统

生产现场监控与管理子系统主要是利用实时采集的生产信息，建立覆盖油气生产、处理全过程的生产管理、预测预警系统。实现生产过程实时预警，控制参数实时调整，数据信息实时，管理决策及时到位。此系统可以实现生产的实时检测、生产动态设备分析，设备管理等功能。

油气生产现场监控与管理子系统主要包含以下功能：油气水井生产监控、远程自动计量、油气集输生产监控、生产环境监控、气体监测、防盗防泄漏监控、生产动态实时监控、故障预警、系统管理、数据管理、物联设备管理。

由于物联网由大量的机器、设备构成，缺少人对设备的有效监控，并且数量庞大，设备集群等相关特点造成的，安全问题主要有以下几个方面：

（1）设备本地安全问题。由感知节点多数部署在无人监控的场景中，存在人为破坏的隐患，它们的数据传输和消息也没有特定的标准，所以没法提供统一的安全保护体系。

（2）核心网络的传输与信息安全问题。核心网络具有相对完整的安全保护能力，但是由于物联网中节点数量庞大，且以集群方式存在，对于单一的油气井或计量站来说，数据量不大，但是对于上千口油井来说，数据量是比较大的，因此会导致在数据传播时，由于大量机器的数据发送使网络拥塞，产生拒绝服务攻击。同时由于要兼顾控制的及时性，有必要建立分布式数据库服务器和分布式应用服务器。

（3）物联网业务的安全问题。随着物联网的发展，传感器的数目将呈几何级数的发展，对物联网机器的安全信息进行管理成为新的问题，需要建设统一的安全管理平台，增强系统的安全性、保障各类业务的应用。

4 总 结

近年来，对于油田作业区而言，井场、站库等油气田生产现场的数据采集、过程控制、参数优化、管理决策等凸现重要，将自动化技术、通信技术、信息技术融合的油气生产物联网系统在智能识别、数据融合、数据应用等方面发挥越来越大的作用，油气生产物联网是油气田信息化建设发展的必然趋势。

主要参考文献

[1]油气生产物联网系统可行性研究报告[R].2011.

[2]李文清，郭宗良.物联网的成长与发展综述[J].网络与信息，2010（2）：27.

物联网篇13

每到秋天，成群结队的灰蛾涌入北欧地区的桦树林，在嫩枝上产卵。这样，等到来年春天，孵化出的幼虫就可以把桦树的新芽当作“美餐”来享用了。但是，桦树中的一些种类却拥有“秘密武器”——它们和邻近生长的杜鹃花结成盟友。杜鹃花能散发出一种类似于杀虫剂的化学物质来驱逐害虫。靠近杜鹃花生长的桦树正是借助杜鹃花“邻居”的这种气味，将自己伪装成有毒的杜鹃树，就可以赶走灰蛾的幼虫啦。

在植物王国里，相邻的植物们用人类无法听到的“化学密码”亲密交谈，互相帮助，相亲相爱。不过，这些看不见、摸不着的信号并不是植物之间传播信息的唯一途径。在地下，还有一个庞大的“组织”一直都在悄悄地工作着……

植物的根系：地下信号网

在丛林的地面下，每一寸泥土中都含有成千上万的微生物。这些细菌、真菌与植物的根系长期共处，渐渐形成了互惠共生的关系，其中最典型的就是菌根啦。

菌根就像是我们常喝的酸奶里的各种助消化的菌类一样，只不过它们是专门帮助植物的。对于植物们生长的土壤环境来说，它们实在太重要啦。最新研究揭示，菌根将许多树木的根系连接在了一起，而且这些树木不止一个种类。那么，它们能对植物起到多大的作用呢

科学家通过追踪调查发现，水分和养料会从营养过剩的树木通过菌根网络流向营养不足的树木。实验表明，年老的花旗松树会通过菌根网络，向周围年幼的花旗松树苗输送碳和氮，越靠得近的小花旗松树越能享受到这一资源，而且长得越好。这也就是科学家为什么不赞同将森林里年老的树木移走的原因，因为其周围的幼树会通过相连的菌根得到老树“爷爷奶奶”的供养。

除了分享养料，菌根还能帮助植物分享信息。生物学家发现，植物能对空气中传播的防御信号作出反应。当其他植物遭受攻击时，会产生有毒化合物，同时刺激邻近的植物做好防御准备。不过，当一些植物的根系间已经形成了菌根网络时，即使隔断了空气中的信息交流，它们也能通过地底下的菌根网络，将自己受到侵害的信息传递给健康的同伴，警告它们要小心。

植物如何“识亲认故”

另有研究发现，植物能识别自己的同类成员，它们有时能联合起来为共同的利益而工作。

一次，有科学家将两株蓼（liǎo）属植物分别栽种在同类植物和蓝禾草的旁边，然后向它们身上喷洒茉莉酮（tóng） 酸甲酯（zhǐ），以模拟一场“攻击”（许多植物在受到侵害时，都会释放茉莉酮酸甲酯这种化学物质）。奇妙的是，监测发现，与自己的“同胞”种植在一起的那株蓼属植物，叶片上立即产生了毒素以增强防御并警告同胞；而与“外人”蓝禾草种植在一起的那株植物却没有产生毒素，只是加快了自己茎叶的生长速度。

出现这样的现象，是因为在蓼属植物生长的环境中，茂盛的植物群落往往会吸引一大群昆虫前来饱餐一顿。所以，在跟“自家人”在一起的时候，这种植物就会向同胞发出警报信号，让集体成员共同御敌；如果它们的身边只有其他种类的植物，那么它们就会选择将麻烦留给异族邻居，而自己则集中精力加快生长，以求在侵害中尽可能地存活下来。

加拿大科学家通过实验研究发现，当美洲海南芥（jiè）（一种生长在北美五大湖岸边的开花灌木）和异族植物被种植在同一个花盆里时，它会毫不犹豫地伸展根系，尽可能多地吸收水分和养料；而当它被移栽到近亲植物的花盆里时，却反而会阻止自己饥渴的根系与同胞争夺资源。