物联网与隐私保护技术

物联网与隐私保护技术（共12篇）

物联网与隐私保护技术 篇1

一、物联网发展趋势及隐私信息

目前, 世界上很多国家已经将物联网 (Internet Of Things, IOT) 纳入战略性的产业振兴计划, 譬如美国的“智慧地球”、欧盟的“物联网行动”、日本的“IJPN计划”等[1]。物联网被称为下一个万亿级的市场机遇, 其重要性和发展潜力已经毋庸置疑。我国也同样高度重视物联网产业的发展, 2009年9月, 温家宝总理在视察江苏无锡中国物联网研究中心时, 曾经说过:“在物联网发展中, 要早一点谋划未来, 早一点攻破核心技术, 特别是与我国自主知识产权的TD-SCDMA技术相融合。”在国家十二五规划纲要中, 物联网已经成为产业转型和经济振兴的重要内容。因此, 研究物联网技术采纳的影响因素, 对推进物联网技术的应用有着重要的理论和实践意义。

物联网的核心技术之一是无线身份识别 (RFID, Radio Frequency IDentification) 技术, 而RFID技术推广应用过程中的问题之一就是隐私问题。研究实践认为, 将RFID标签安放在商品上, 商家就能获得有关购物者的个人信息, 这将可能导致个人隐私的外泄。由于物联网技术对信息的高度透明, 与其他信息技术采纳相比, 隐私信息保护对物联网技术采纳行为构成更大影响, Ohkubo等人[2]研究表明两个隐私问题使RFID技术采纳更为复杂化:泄漏消费者的个人信息和消费者的物理位置跟踪。他还认为由于个人对隐私泄露的容忍度不同导致了对以上两个隐私问题的感知重要性不同。Hossain和Probutok[3]扩展了技术接受模型 (TAM) 加入了感知隐私、感知安全等因素, 通过调查307个之前学习过RFID技术课程的学生来探究影响消费者对RFID的采纳因素;他们发现便利性、文化和感知隐私等是影响消费者使用RFID技术的主要因素。

然而, RFID只是物联网技术的雏形, 未来的物联网不仅是一项IT新技术, 更是一个融合自然社会的复杂系统。它的核心理念在于感知、控制、传输和智能, 通过技术手段实现人与人、人与物、物与物之间的协同关系, 从而在互联网、移动通信网、传感网的基础上形成一个更大的复杂网络系统。在这个复杂系统中, 一方面导致社会系统中人与人、人与物、物与物之间关系的调整;另一方面也由于物联网中信息的海量性、复杂性、时空异构性等导致技术的革新。因此, 信息分享是物联网技术应用之因, 信息保护又成物联网推广过程之果。

二、物联网中隐私信息保护模式及影响

隐私保护不是一个新问题, 最初的隐私是本能性的避免暴露, 考证中的原始人用树叶遮挡身体的私密部位就是明证。不过随着经济文化意识形态的发展, 隐私所包含的内容更加广泛和丰富了。自1890年美国法学家Brandis提出“隐私权”的法理概念后, 世界各国普遍对隐私保护进行立法, 法律约束构成了人类隐私保护的最基本内容。同时, 现代社会对于个人隐私尊重被看作是人类文明的象征, “08艳照”风波对当事人的道德围剿, “3Q”大战腾讯公司被逼出的“艰难决定”, 道德规范同样构成了隐私保护的重要内容。

个人隐私信息通常是个很主观的概念, 从个人姓名、年龄到消费习惯都会成为需要保护的内容, 通常我们抽象定义为信息隐私、交流隐私、范围隐私等。侵犯隐私是指在未经他人允许的情况下获取个人信息。其中与物联网最相关的隐私主要有两类:一类是身份信息隐私, 它是关于个人身份、个体特征、信用状况等的信息;另一类是活动范围隐私, 它是指个体在活动中所处的地点和周围环境信息, 比如, 运动中的用户想要从远程数据库中寻找一个感兴趣的场所 (加油站、停车场、夜总会等) , 这必然要依赖于他现在所处的位置。可是, 他不愿意公开自己的位置而受到追踪, 因此, 在这个过程中保护用户的位置隐私就是一个重要问题, 他需要获得想要的服务而又不把所处位置信息告知服务提供者和任意的第三方。

Goldberg[4]对隐私信息所处的保密状态进行分类 (如图1所示) , 他将隐私信息分为匿名、半匿名、半公开和公开。

公开身份状态是由那些可以唯一标识个人的信息数据识别的, 有些信息虽然不能唯一标识 (比如住址、工作单位) , 但是它能够极大缩小查找范围, 与某些信息组合很容易定位到目标个体。半公开状态能够识别行为发生在某个个体, 但具体是谁却无法确认, 比如笔名和QQ号, 我们通过它们能够判断行为由同一个人发出, 但他的真实身份却无法得知。半匿名状态只能定位在一个可能的对象, 比如某个电话号码的电话记录, 能够识别电话由什么地方打过来, 但没法判断谁拨打了电话。匿名状态是完全无法判断行为的发出者, 现金交易就是如此, 因为在商场用现金购物, 收银员不能通过你付的现金知道你是谁, 营业结束清点现金时也无法判断哪些钱是谁支付的, 都买了什么等等。

从匿名到公开信息的保密程度由强到弱, 很明显信息保护由强到弱易, 由弱而强难。若要隐私状态变弱, 只需把个人信息尽可能透露即可, 但是已经公开的个人信息想要收回就很难了。中国有句古话:“说出来的话、泼出去的水、错过的机会、流逝的时间是人生不可挽回的四样东西”, 也是这个道理。另外, Dylan[5]在他的文章中也曾经说过:“一会儿你就能把你的隐私信息出售, 但是你却永远不能把它买回来。”因此, 面对个人隐私信息, 尽可能实施保护使其处于匿名状态是非常必要的。

结合前人的研究, 我们在图2中给出了物联网隐私信息分层结构模型图, 个人用户通过数据描述自身信息, 并在社会活动中逐步公开这些信息。在物联网技术背景下, 个人提供服务请求时必须提供自己的信息, 隐私保护系统应该在这个层面发挥作用, 包括按照用户的隐私偏好对信息进行加密处理, 设定中断或进行提醒示意等。

通过技术上实现物联网中的隐私信息保护手段很多, 彭皓等[6]从物理方法和逻辑方法上进行了比较全面的总结, 包括销毁 (Kill) 标签、电磁屏蔽、有源干扰, 散列锁定、重加密算法等等。Christian M.[7]从客户视角提出来“机器模式”和“用户模式”两种隐私保护概念模型。对物联网中的位置信息的保护, 在姚启智的“百万富翁问题”的基础上, 李顺东等[8]提出了通过计算几何方法解决。Hong等[9]提出了通过隐私代理服务处理数据请求和管理用户的隐私保护策略, 从而使得物联网用户之间彼此隔离。为了避免RFID引起消费者的隐私信息泄露导致的侵权行为, Garfinkel&Juels[10]等建议颁布“RFID权利法案”规范信息使用行为。

综上所述, 不同的隐私保护方式带来的采纳成本相异, 复杂的技术方式不但会增加采纳成本, 还会降低系统运行效率, 完全依赖道德规范和法律监督则会使物联网参与主体缺失, 最终阻碍技术采纳推广。作为新一代的网络形式, 物联网对人类社会来说意味着一场崭新的信息革命, 利用物联网技术在人类社会与物理世界之间建立起一套智能化的感知体系, 统一协调对参与个体信息应用之“矛”和信息保护之“盾”, 人类文明将会创造新的升华, 我们期待物联网的迅速发展给人类社会带来的激动人心的这场变革, 必将推动人类社会与物理社会和谐交融时代的来临。

三、结语

总之, 物联网不仅在于物, 更在于网。物联网作为一个系统, 不仅在于其要素——物 (包括人) , 更在于其要素之间结构的重组与有机联系所呈现的系统特征和功能, 即更在于网。个人隐私信息在这个网中的流动必然会波及参与的所有“物”, 信息利用的有效性和可用性之间的矛盾将导致人与人、人与物甚至整个社会经济、伦理关系的变化, 从这一矛盾关系着手研究, 能够有效推动物联网产业的发展与社会伦理关系的良性调整。

摘要：物联网技术的推广应用给人们生活带来极大便利的同时, 个人隐私信息也将毫无保留地被收集加工而用于商业目的, 隐私信息保护受到广泛关注。本文分析了物联网的发展现状, 对物联网中的隐私信息及其保护模式进行了解剖, 提出了通过物联网技术手段, 建立人类社会与物理世界和谐共处的发展理念。

关键词：物联网,隐私信息,技术采纳,信息保护

参考文献

[1]宁焕生, 徐群玉.全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J].电子学报, 2010, 38 (11) :2590-2599.

[2]Ohkubo M, K.Suzuki, and S.Kinoshita.RFID privacy issuesand technical challenges[J].Communications of the ACM.2005, 48 (9) :66–71.

[3]Hossain MMVR Prybutok.Consumer Acceptance of RFIDTechnology:An Exploratory Study[J].IEEE Transactions OnEngineering Management, 2008, 55 (2) :316-326.

[4]I.Goldberg.A Pseudonymous Communications Infrastructurefor the Internet[D].Ph.D thesis, University of California atBerkeley, 2000.

[5]D.Delen, B.C.Hardgrave, R.Sharda.RFID for Better Supply-Chain Management through Enhanced Information Visibility[J].Production and Operations Management, 2007, 16 (5) :613-624.

[6]彭皓, 李泉林.RFID隐私与安全中的关键技术研究[J].In-ternational RFID Technology Summit Forum, 2006:29-42.

[7]Christian M et al.Making radio frequency identification visi-ble—a watchdog tag.Fifth annual IEEE internationalconferenceon pervasive computing and communications, New York, USA, 2007.

[8]李顺东, 戴一奇, 王道顺等.几何相交问题的多方保密计算[J].清华大学学报 (自然科学版) , 2007, 47 (10) :1692-1695.

[9]Hong, J.I., Landay, J.A.An Architecture for Privacy-Sensi-tive Ubiquitous Computing[C].the 2nd international conferenceon Mobile systems, applications, and services, Boston, MA, US-A.2004:177-189.

[10]Garfinkel, S.L., A.Juels, et al.RFID Privacy:An Overview ofProblems and Proposed Solutions[J].IEEE Security and Priva-cy, 2005:34-43.

物联网与隐私保护技术 篇2

湿度传感器是能够感受气体

智能物流的首要特征是什么

将平台作为服务的云计算服务类型是

智慧城市应具备以下哪能些特征

在智慧医疗技术通过物联网技术向物理世界

出租车智能调试系统提供的功能不包括

哪类安全是指人民大众的生命、健康和财产安全

2008年，（）先后在无锡和北京建立了两个云计算中心

不属于智能交通实际工资应用的是

蓝牙的技术标准为（）

智能家居的核心特征是什么

P185

按照部署方式和服务对象可将云计算划分为

语音识别主要包含的功能

P186智能家居技术，根据布线方式划分

P240面向智慧医疗的物联网系统大致可分为哪能些层

P84射频识别系统有哪几部分组成

P129数据融合是实现物联

P110无线宽带网络技术主要有

P229基于物联网技术的食品质量安全

P24谷歌文件系统是一个可扩展的

下列哪种通信技术属于低功率短

中国空间数据基础设施

云计算的核心就是以

平安城市的概念

要建设智慧省，必须解决当前信息化建设中

2008年，（）先后在无锡和北京

译码阅读器要送来的信号，从供应链的上游至下游，传感器节点采集数据中不可缺少的部分是什么

下列哪类节点消耗的能量

智能物流的首要特征是

关于光纤通信，下列说法正确的是

通过智能探测技术，与分

P248相比于传统的医院信息系统，医疗

P57随着计算机多媒体技术

双绞线绞合的目的是

可以分析处理空间数据变化的系统是

哪类农业是将先进的通信和

以下需要引导系统管理软件的是

P107路由算法设计目标

P118移动通信网络的主要应用

下列存储方式哪些是物联网数据的

P98物联网信息传输系统分为

P114物联网中，物体与物体之间的

P101光纤通信特点

P102红外通信特点

射频识别系统有哪几部分组成

P163-164 出租车智能调度系统是智能交通管理中一类非常典型的应用，P160 随着城市经济的快速发展，道路交通需求旺盛，智能家居是一个多能的技术系统，它包括可视对讲、下列哪个选项，不属于物联网在工业生产 下列说法中正确的有哪些

下面选项属于亚马孙提供的云计算服务

信息获取与感知技术的主要功能是利用

现存的物联网络，尤其是传感器

蓝牙的技术标准为P111 物联网在智慧医疗方面的应用可以分成两个类别

以下哪个系统化属于先进的公共交通系统

出租车智能调度系统中用来发送交通P162

以下哪一项用于存储被识别物体的标识

以下不是射频识别技术面临的问题与挑战P88

有线传输介质包括P100

三网融合是指哪三网融合P12

针对传感网的数据管理系统结构有

智慧城市具备哪些特征P54

智能建筑管理系统通常由哪些部分组成

P177

P219 智能农业系统的总体构架

P182 随着人民生活水平的提高以及城市化进程的加快近年来，由于食品安全（食物中毒、随着工业和科学的发展，环境监测有工业污染

P273现代物流的发展经历了四个

P211美国哈佛大学和BBM公司在麻省

智能家居的核心特征是什么

智能建筑管理系统必须以系统一体化、功能一体化

P178 语音识别主要包含以下四个方面的功能

物联网远程医疗的核心部件与传统远程医疗的差别是在

P260

采用智能交通管理系统（IIMS）可以

物联网数据存储方式

P151 不属于智能交通实际应用的是

P111

ZigBee是长距离、低速率的无线网络技术

P111

ZigBee属于近距离通信技术

物联网的核心和基础仍然是互联网

P264

有资料表明，目前美军已建立了具有强大作战空间态势监控优势的多传感信息网，P149

交通与每个人的日常生活息息相关，也是整个国家的战略之一，的

对于未来的智慧城市，下列说法错误

以下哪一类是物联网在个人用户的智能控制类应用

2009年8月（）在视察中科院无锡物联网产业研究所时对于物联网应用也提出了一些看法和要求，出租车智能调度系统要解决的实质问题是

P25将基础设施作为服务的云计算服务类型是

P45实施方案拟定了在未

P84以下哪个特征不是和射频识别技术共同

物联网技术是基于射频识别技术发展起来的新兴产业，P4

3C是指的是

P175采用物联网技术构建的智能供暖系统，P130 物联网数据管理的特征

P162

出租车智能调度系统主要有哪三部分构成

下列哪些选项属于全球定位系统组成部分

物联网中感知信息挖掘方式

P121 节点内信息处理层通过节点间协同合作完成时钟同步

传感器由敏感元件和转换元件组成

蓝牙适合于短距离通信

出租车智能调度系统是智能交通管理中一类非常典型的应用，在城市，在物联网中，应用程序通过对感知网所获得的感知数据进行查询和分析，可以有效地对它所关心的环境进行检测感知，P227 p229 近年来，由于食品安全（食物中毒、P110 蓝牙是一种支持设备短距离通信

P154 停车诱导系统中的控制系统不对

P187

安防和可视对讲集成管理：

P62 “智慧革命”以

P264 物联网在军事和国防领域的应用

P275 下列技术中，哪些项属于智能物流的支撑技术

P160 以下哪些可用于交通信息发布

P61

下列哪些选项属于全球定位系统组成部分

P10

物联网发展的主要机遇

P200 下列哪项说法错误

P195 应用于环境监测的物联网

P220 农作物预测与决策支持系统是

P32 百度、阿里云、天翼云等

P35 单中心、多终端的云计算与

P220 由各种控制器汇点

P123 物联网节点数据加密常用的加密策略

P203 自然灾害具有突发性强、来势凶猛、P273-275

2009年2月25日，国务院发布

P270

就是电网的智能化，也被称为

P239

由于国内公共医疗管理系统的不完善

第（2）正确

P176-177

智能建筑是智能建筑技术和新兴信息技术相结合的产物，第（1）正确

P159 交通信息采集子系统的采集

P177

智能建筑的四个基本要素是

P176现代建筑为了使用户拥有更舒适的环境，P239-247

全球的公共医疗水平还远未达到人

P143

使用RFID仓储物流管理系统

P125 各种信息设备：台式计算机、手机、P103 根据通信双方的分工和信号传输

P129 物联网数据事例融合的关键技术

P109-110 路由算法的衡量标准

P44 云计算平台需要互联

云计算平台特征

P25 在云计算服务层次中，P162

出租车智能调度系统中用来发送

P25

是谷歌提出的用于处理海量数据的并行编程模式

P153-154

伴随着汽车保有量的迅速增加，城市汽车和停车位之间的

P131 下列哪项是物联网的数据管理系统

P154

停车诱导系统有哪些功能

P121

下列四项中，哪些是传感器节点

P77

迄今为止最经济实用的一种自动识别技术是

P173

小王自驾车到一座陌生的城市出差

P154 停车诱导系统中的控制系统不对车位数据进行

P182

小区安防智能化是指通过综合被指住宅小区内的各个功能

P168

整个车载自组织网络分为哪两部分

P186

对设备进行调光控制的方法分为

P261

医院信息系统是医疗信息化管理最重要的基础，基带信号就是信源发出的没有经过转换的原始电信号。

P103

P102

无线局域网WLAN传输介质是

PP114 下列哪项不是主要区分无线传感器网络、P110

适用蓝牙的设备

P138

对以下哪个领域中的物联网来说，P6 物联网主要的技术

P116 无线宽带网络技术主要有

P271

以下哪一个选

项不属于物联网技术在智能

P265 利用射频识别技术对我方兵力、武器装备和军需物质

P37

模式将是物联网发展的最高阶段

P258

物联网养老院的核心组件是

P5 智慧地球（物联网的核心技术是

P174 “智能与绿色建筑”将环保技术、节能技术

P186

随着数字化和网络化的进程

第2题正确

P136-138

物联网融合管理后获得的海量感知信息，P199-201

我国幅员辽阔，物种众多，环境和生态问题严峻

P209-211 各地的环保部门已经或正在进行污染源监测系统的建设和改造

P260 根据医疗事件发生场景的不同

P常见的光敏传感器有

P102 无线传输介质包括

P103

宽带信号是指用多组基带信息调制

P23

为公众提供服务的云技术为

网络编码技术可更加有效地增加

数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的

为客户单独使用的云计算为私有云

P3

物联网的英文称是

P54

智慧城市是

P252

大多数医院临床信息系统公侧重医生工作站

P197

下列说法错误的是

P93 以下不是智能信息设备的发展趋势

P139 下列哪一项不是物联网的约束条件

P59 与一般的电子地图相比较，网络地图有哪些不同特点

P284

公共安全是国家安全和社会稳定的基石

P25

云计算的服务模式

P116 事实应为 WiMAX的优势叙述正确的是

P112

WiFi可以将个人电脑、手持设备

什么传感器是用来检测被测物中氢离子浓度并转成相应的可用

P73

下列关于智慧浙江不正确的是

P57 随着计算机多媒体技术的产生和发展

P151

不属于智能交通实际应用的是

各种信息设备：台式计算机、手机、上网本、交换机等与互联网相接

P221

智能农业在（）领域的应用，避免了自然环境和气候的影响，减少了

P100 双绞线 绞合的目的是

P276 物联网在物流领域的应用，催生出了许多智能物流方面的应用

P128-129

在物联网的前端部分，如无线传感器网络中，对于同一对象或事件进行检测的临近

P143下列四项中，哪些项是传感器节点

P117

移动通信网络的主要应用

P41

IBM在2007年11月推出了

P176 现代建筑为了使用户拥有更舒适的环境，越来越注重通过

P80 生物识别系统对生物的特征进行取样，提取其（）

小区及家庭的监控、对某一高速路段的检查、幼儿园小朋友监管、某些公告设施的保护：单中心、多终端

P35 区域跨度较大的企业、单位：多中心、大量终端

论物联网关键技术与应用 篇3

[关键词]物联网；关键技术；应用

[中图分类号]TP393.4 [文献标识码]A

[文章编号]1672-5158（2013）05-0063-02

引言

物联网作为一种新兴的网络技术，融合了人们熟悉的嵌入式系统和无线传感器网络等技术的综合应用并加以创新。目前，物联网已经是多数国家构建经济发展的新模式与增强国家竞争力的先导技术。发达的国家会通过国家战略指引和应用试点的建设等措施促进物联网的发展，来抢占战略上的主动权与发展的先机。在我国已经拥有一定的技术和产业优势。

一、物联网的关键技术

（一）射频识别

射频识别技术就是一种非接触的自动化识别技术，它的原理是运用射频的信号与空间耦合的传输特性，从而实现了对物体的自动识别。射频识别技术是物联网技术的基础和核心所在。射频识别系统一般都由电子标签和阅读器组成。其基本的工作原理是通过电子标签和阅读器之间的耦合元件来实现射频信号的耦合。在耦合的通道内，依据时序的关系，进行能量传递和数据交换。在实际的运用中，被识别的物体上将贴上电子标签，在可识读范围内，阅读器会自动以无接触的方式将物体上电子标签中的约定识别的信息读取出来，实现了识别物品的自动化和物品标志信息自动收集的功能。

（二）无线传感

现在，物联网的快速发展，人类开始关注传感器技术的应用。无线传感器网络就是将一系列空间分散的传感器单元组织起来，进行物理世界和数字世界的连接。WSN通过各个节点之间相互的感知，将各自采集到的数据进行传输汇总，根据采集到的信息对网络覆盖区域的监测信息进行处理。当前，在物联网应用关键技术中的研究的热点对传感器节点定位研究。

（三）认知计算与智能控制

认知计算的要点是建立在对脑科学研究的基础之上，通过人脑的意识来实现目的的控制，由此，目前人工智能技术研究的一个主流方向偏向于认知计算，其研究的成果也成为智能技术发展的科学理论基础。可预测，在物联网未来的发展中，想要有效的对目标物体进行控制，需要在环境中可以获得物体自身的行为习惯，才可以为物联网的发展提供更多的依据。

（四）纳米技术

一般来说，纳米技术研究的尺寸结构约在0.1～100nm之间。如今，伴着传感器技术的快速发展，耗能低、体积小和高质量的微型传感器慢慢得到人们的重视，呈现大部分人应用的趋势。在现在，在科学技术指导下生产的纳米传感器，有效利用传感器的优势完成艰难的任务。

二、物联网技术的应用

（一）智能家居

所谓智能家居指的是一个居住的环境，以住宅作为平台安装一个智能家居系统来展现一个真实的居住环境，智能家居系统的实施过程被称为智能家居的集成。根据住宅这样一个平台，综合利用有线与无线网络平台的通信技术，安全防范系统和灯光窗帘控制的一系列系统，对所有与家居生活相关的一些设施进行集成，以提升生活的便捷性、安全性，实现节能环保的居住环境。

（二）物联网冰箱

对于物联网冰箱，不但能够储存食物，通过和网络的链接，还能识别出冰箱中所有食物的相关信息，消费者还可以及时读取这些信息，使消费者针对性的处理冰箱里的食物。除此之外，常用的美食网站和食谱还能被其收集，还可以根据用户对食物的评分了解用户对食物的喜好。它还知道对用户身体有益的食物，提升用户的生活质量。

（三）智能交通

智能交通是交通系统未来发展的一个方向，它有效的对先进的信息技术进行集成并运用于整个地面交通管理系统，从而构建的一个在大范围内发挥作用的综合交通运输管理系统。有效地的利用现有交通设施来减轻交通的负荷，提高运输的效率和保证交通的安全，因而，智能交通系统受到世界各国的重视。

（四）智能门票

将物联网技术运用在门票中，无论观众是谁、在哪里或者同伴在何处都会被计算机系统识别出。在观众进入公园之后，附近的公交站和餐饮点的位置都能及时知道。组织者可以知道各个场馆的观众分布情况，可以向观众给出一些的参观建议；还可以有效的调动车辆，交通效率得以提高。

（五）智能医疗

智能医疗是以物联网技术作为基础，运用智能型的手持数据终端为一线的医护人员提供及时的随身数据。医护人员在进行查房时，根据这个智能终端和无线网络进行连接，能够得到患者住院的信息，病历和检查的结果等，医护人员的工作效率得到了很大的提高。

（六）智能物流

利用物联网的集成智能化技术对物流进行智能控制，让物流系统可以模仿人的行为，物流系统可以进行推理判断和自行解决物流中存在的某些问题。在物联网技术中，能够主动获取物流过程中的信息并主动分析信息，还能主动监控车辆和货物，实现从源头开始跟踪与管理商品，使信息流比实物流要快一步。同时，智能物流也作为现代物流业的发展趋势，对云计算、物联网等现代信息技术进行综合的利用，以信息化和智能化系统作为支撑点，实现物流与信息流高效配置的一种物流体系。

（七）智能农业

我国还处在发展的初级阶段，作为是一个农业大国，国家安定和人民生活水平的提高和农业能否健康陕速发展有直接的联系，也关系到十八大提出的全面建设小康社会的宏伟目标顺利的完成。把物联网技术充分运用到我们国家的农业当中，农产品的结构在一定程度上得到优化，尤其是在动植物数据的采集和分析等相关方面，以实现国家现代农业的迅速发展。

三、物联网技术的发展趋势

物联网具有非常广阔的前景，通过使用物联网，我们目前的生活方式将会有很大的改变。有效的应用物联网能够提高经济效益和节约生产的成本；很多相关行业的发展可以以物联网的技术作为理论指导，为世界经济的稳定发展提供新动力；物联网的应用还可以给我们的生活带来很多的便捷。在物联网的世界里，任何物体都被赋予了一定的智能，一些原本需要人类干预才能完成的事情，在物联网中可以自动完成。构建一个真正有效实用的物联网才是关键点所在，有两个因素时不可或缺的。第一就是规模性，链接入网络的物体需要达到一定的规模，有了一定的规模，才能真正发挥出智能的作用。第二就是流动性，物体常常是处于运动状态中，为了使物体处在运动的状态，就需要建立起配套的大容量移动互联通道。

四、结束语

随着技术的不断成熟和完善，物联网给人们的日常生活带来很多的便捷。然而物联网的发展还是处在一个初级的阶段，还没有形成一个庞大的网络体系，在实现的过程中还会出现不可预见的问题。但是物联网的前景是很乐观的，有着十分巨大的市场潜力。所以我们一定要把握住这次机会，相关标准的研究和制定要加快，在关键技术与核心技术上要有自主知识产权，加快物联网产业发展的步伐。这需要政府大力扶持物联网产业的发展，创新核心的技术，需要加快制定与物联网相应的法律规范，并不断去完善。同时也需要一大批的企业把眼光投向未来，把物联网技术和提升企业竞争优势的战略决策想联系起来。

参考文献

[1]徐浈基.物联网应用技术综述[J]科学论坛，2013.01：282

[2]李真，宋朝阳.物联网技术发展及应用研究[J].软件杂志，2012.55（08）：125-127

[3]柴念龙.浅谈物联网技术的应用和发展现状[Jll计算机科学，201 2.（01）：60

物联网关键技术与应用 篇4

物联网(internet of things,IOT)是指将具有一定识别感知、运算计算和通讯等能力的各类设备按照一定的组网方式进行部署,以获得对需要管理的物体和信息的操作,在网络中通过对数据的传输和交换,从而实现人与物,以及物物之间的信息传递,革命性地改变人跟环境的交互的方式,是下一代信息网络的发展方向。

1 体系结构

物联网的体系主要包括三个方面:第一是感知系统,即通过各种感知技术,对实物相关的信息识别和采集;第二是网络系统,对采集来的信息进行信号传输和信息处理;第三是应用系统,溯源查询和具体实践应用等功能,如图1所示。

2 物联网关键技术

2.1 感知层

物联网的感知层主要完成信息识别、转换和收集,包括物体识别、位置识别和地理识别技术。物体识别是以条码、二维码、无线射频识别技术、摄像头、传感器、智能卡、传感器、视频采集设备等基础的物体基本信息感知技术。位置识别是以GPS、北斗等为代表的全球定位技术和以实时定位系统为代表的复杂小空间定位技术。地理识别技术是以地理信息系统为代表的综合空间信息分析和决策支持根据。在信息采集过程中主要采用感知与标识技术,包括了传感器技术、RFID,以及图像的采集技术和对人类语音识别技术。

2.1.1 射频识别

RFID (Radio Frequency Identification,射频识别)是指采用非接触方式自动识别的技术,采用射频信号自动识别目标对象并获取其附加数据。每个RFID标签都具有唯一的电子编码,RFID技术与互联网、通讯等技术相结合,在全球范围内不同环境下,无须人工干预,实现对物体跟踪和数据共享。

2.1.2 传感技术

传感器在物联网中处于非常重要的地位,它能自己感知物联网的自身以及外部各自环境,按一定方式转换成为电信号或其他信息形式进行输出。传感器发展的微型化、数字化、智能化、系统化、网络化等特点对物联网的发展起着支撑与促进作用。但是现阶段关于传感器的可靠性、低成本和低功耗以及测量类型和精度方面的应用和研究都需要多加关注。

2.2 传送层

传送层在物联网主要用来对数据的传输和处理,它包括两大部分:接入单元和接入网络。其中,接入单元是负责将下层(感知层)获得到的数据,发送给接入网络。而接入网络是指感知层中各类传感器和执行器借助通信网的实现与互联网的组网连接。接入网又分为有线接入(双绞线、光纤、同轴电缆等)和无线接入(3G、4G、卫星通信、Wi-Fi、ZigBee、蓝牙和RFID等)两类。数据通过接入网最终传入互联网进行管理。实际上,传送层由通信网和互联网共同组成。

2.3 应用层

应用层在物联网的任务是对海量数据进行智能分析、管理和存储,得出所需要的结果,并将这些数据应用到各行业核心技术中,以便于实现应用的开发和运行。应用层由物联网应用和中间件共同组成。物联网应用主要是针对用户使用。其核心技术是各种数据处理软件,同时包括云计算技术中对于大数据的存储、数据管理、虚拟化和信息安全管理等技术也是物联网应用层的重要组成部分。通过云计算平台以更低成本得到网络数据存储和应用软件使用功能。在各种行业和家庭应用的应用开发过程,将给整个物联网产业链带来巨大驱动力。中间件是指独立的服务程序或者系统软件。它将多种能力进行统一封装,简化物联网基础结构。统一封装的能力有定位技术、通信管理技术以及设备控制等技术。

3 物联网的应用

物联网的潜力巨大,可实施领域颇多,但目前已部署的领域尚未健全。在未来发展过程中,物联网将设计到智能企业、绿色工厂、科学农业、智慧家居、汽车智能化、药房自动化和可持续发展办公。下面为几个物联网应用。

3.1 药房自动化

在药品使用过程中,安全性和保障性是非常重要的。通过采用物联网技术,首先给药品外部包装添加智能标签,然后在供应链环节对药品跟踪,最后通过传感品反馈回药品的生命周期。通过对药品跟踪,我们鉴别药品真假,避免在供应链作假。通过药品的智能标签也可以使病人直接获取药品真实信息,包括生产日期,有效期以及如何正确使用药物。

3.2 汽车智能化

通过物联网平台,可以获得汽车,驾驶员和道路交通三者实时信息,便于科学管理和调度;物联网也为ETC系统或商业运输活动中,对旅客和物品信息进行安检,以满足全球客运货运的发展需求;在机场物流中,通过使用物联网技术对旅客的行李物品,进行标识、跟踪、自动分拣,提高货运阅读速度,增强安全性。

3.3 科学农业

通过物联网实时监控农作物各种信息和参数,根据科学种植,实时调节光照、肥量、水量、温度和湿度等,确保农作物在较适宜环境快速生长;在动植物疫情暴发期间,依据物联网收集到的动植物状态信息,对七进行实时监控,根据物联网采集到的信息,控制并阻止病情的蔓延。

3.4 航空航天

通过RFID标签技术对航空部件进行标识,记录其来源、生命周期和状况等电子身份信息,存储在一个分布式的数据库,将这些部件安装到航天器上,在安装之后进行认证,这样会显著提高航空器的安全及运行可靠性。

3.5 智能物流

随着近年来电商的飞跃发展,对物流环节起到很大的考验,现阶段对发货方货物发送、包装、运输、中转仓储,最后的货物派送与签收,进行全程跟踪监视;收发双方皆可实时查询物品状态信息。

另外,在很多行业都逐渐使用物联网,提高行业竞争里,包括汽车航天、ICT、机械制造、加工处理、环境监控、广播媒体、生活娱乐、金融保险和绿色环保资源循环等行业。

4 结语

物联网与隐私保护技术 篇5

摘要：当代物联网技术发展迅速，尤其在工业中的应用越发值得研究和关注。本文将简析物联网历史和关键技术，分析其在工业中的应用以及由此带来的机遇与挑战，为我们为了发展物联网事业，迎接物联网时代指明方向。

关键词：物联网技术（IOT），工业应用，信息，网络，无线网（WSNs）。

Abstract: the Internet of things technology developed rapidly,and in its application in industry is especially worthy of our attention and research.In this paper,the history of the Internet of things, its key technology , its application in industry which results in many opportunities and challenges to us,will be analyzed , so that we can greatly meet the development of the Internet of things industry and pick up the direction of the era of the Internet of things.Keywords:technology of IOT, industrial applications, information,Internet,Wireless Sensor Networks.物联网内涵的诠释以及其历史

物联网是继计算机与互联网技术之后，掀起世界信息产业风暴的关键技术。

物联网是在互联网基础上，将用户端扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，它的出现最早可追溯到1990年第一次出现的最初实践原型——施乐网络可乐贩售机（Networked Coke Machine）。1999 年，在美国召开的移动计算和网络国际会议上，物联网被定义为：物与物进行互联通信的网络，其英文名称是“Internet of Things, IoT”。

在如今全球经济的快速发展的促进下，世界各国为谋求更多的经济利益，而近些年电子标签、嵌入式系统和中间件系统以及云计算等技术的日益发展完善，物联网的发展壮大将是不可估量的。

2物联网的体系架构

物联网是互联网向物理世界的延伸和拓展，互联网可以作为传输物联网信息的重要途径之一，而传感器网络基于自组织网络方式，属于物联网中一类重要的感知技术。从技术架构上分析，物联网可分为感知层、网络层和内容应用层。

感知层的石油温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、二维码标签等传感器或和传感器网构成的感知终端，其基本作用是感知，是物联网收集信息的执行者，也是物联网识别物体、采集信息的来源。

网络层顾名思义就是物联网的网络部分，负责传递和处理感知层获取的信息，将信息上传或者传递，是由互联网、各种私有网络、云计算平台和网络管理系统等组成的。

应用层是物联网同用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，处理各种用户需求，实现物联网的智能应用。

3物联网的关键技术

物联网是一种网络,就应该具有网络的一些特性。由网络理论中分层的概念分析概括,现阶段的物联网大致可以分成以下几个部分。

可见物联网是一个相当庞大的集合，囊括了因特网、EPC/RFID、传感器、嵌入式系统、无线组网等各行业的成熟技术。

ITU在2005年的物联网报告中重点描述了物联网的4个关键性应用技术——标签事物的RFID技术、感知事物的传感器技术、思考事物的智能技术、微缩事物的纳米技术各项技术,它们虽然发展不统一，其中相辅相成，其中射频标签、条码与二维码等技术已经非常成熟，传感器网络相关技术尚有很大发展空间。

3.1 感知和标识技术

感知和标识技术是物联网的基础，主要应用与物联网感知层，其主要作用是采集物理世界中发生的物理事件和数据，实现外部世界信息的感知和识别，主要包括多种发展成熟度差异性很大的技术，如传感器、RFID、二维码等。传感技术利用传感器和多跳自组织传感器网络，协作感知、采集网络覆盖区域中被感知对象的信息。识别技术涵盖物体识别、位置识别和地理识别，对物理世界的识别是实现全面感知的基础。物联网标识技术是以二维码、RFID标识为基础的，对象标识体系是物联网的一个重要技术点。

3.2 网络技术

物联网是网络的一种，因此网络是物联网信息传递和服务支撑的基础设施，通过泛在的互联功能，实现感知信息高可靠性、高安全性传送。网络技术的关键技术包括接入与组网、通信与频管。物联网的网络技术涵盖泛在接入和骨干传输等多个层面的内容。以互联网协议版本6(IPv6)为核心的下一代网络，为物联网的发展创造了良好的基础网条件。以传感器网络为代表的末梢网络在规模化应用后，面临与骨干网络的接人问题。

物联网需要综合各种有线及无线通信技术，其中近距离无线通信技术将是物联网的研究重点。为提升频谱资源的利用率，让更多物联网业务能实现空间并存，需切实提高物联网规模化应用的频谱保障能力，保证异种物联网的共存，并实现其互联互通互操作。

3.3计算与服务技术

计算与服务技术是物联网应用层的关键，海量感知信息的计算与处理是物联网的核心支撑。服务和应用则是物联网的最终价值体现，在这项技术中信息计算和服务计算是最重要的技术。

海量感知信息计算与处理技术是物联网应用大规模发展后，面临的重大挑战之一。需要研究海量感知信息的数据融合、高效存储、语义集成、并行处理、知识发现和数据挖掘等关键技术，而采用云计算技术实现信息存储资源和计算能力的分布式共享，能为海量信息的高效利用提供支撑。物联网不断涌现的新型应用将使物联网的服务模式与应用开发受到巨大挑战，从适应未来应用环境变化和服务模式变化的角度出发，需要研究针对不同应用需求的规范化、通用化服务体系结构以及应用支撑环境、面向服务的计算技术等。

3.4 管理与支撑技术

管理与支撑技术贯穿了物联网所有层次，而随着物联网网络规模的扩大、承载业务的多元化和服务质量要求的提高以及影响网络正常运行因素的增多，管理与支撑技术是保证物联网实现“可运行，可管理，可控制”的关键，包括测量分析、网络管理和安全保障等方面。测量分析是解决网络可知性问题的基本方法，可测性是网络研究中的基本问题。

随着网络复杂性的提高与新型业务的不断涌现，需研究高效的物联网测量分析关键技术，建立面向服务感知的物联网测量机制与方法。安全是基于网络的各种系统运行的重要基础之一，物联网的开放性、包容性和匿名性也决定了不可避免地存在信息安全隐患。需要研究物联网安全关键技术，满足机密性、真实性、完整性、抗抵赖性的四大要求，同时还需解决好物联网中的用户隐私保护与信任管理问题。

3.4 无线传感器网络的发展

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)是由部署在监测区域内大量传感器节点相互通信形成的多跳自组织网络系统，是物联网底层网络的重要技术形式。随着无线通信、传感器技术、嵌入式应用和微电子技术的日趋成熟，WSNs可以在任何时间、任何地点、任何环境条件下获取人们所需信息，为物联网的发展奠定基础。

WSNs作为当今信息科学与计算机网络领域的研究热点，其关键技术具有跨学科交叉、多技术融合等特点，每项关键技术都需要亟待突破。WSNs的关键技术主要体现在3个方面，即信息采集系统设计、网络服务支持和网络通信协议设计。

ABI Research公司分析预测，作为WSNs完成数据无线传输的主要短距离无线通信形式，IEEE 802.15.4 集成电路市场出货量在未来将进一步加大。现阶段，面向物联网的WSNs还处于研究的探索阶段，在信息采集系统设计、网络服务支持和网络通信协议设计等方面都面临一系列的挑战。

未来的WSNs的发展方向，将是适应人们的各种需求，充分利用物联网的技术优势，建立统一的满足多种需求的网络通信协议和网络服务支持策略，从而屏蔽应用相关带来的WSNs设计差异复杂性，在节能环保方面，WSNs将最大限度降得WSNs的功耗，并且最大限度利用基于IP的上下文网络，使基于IEEE 802.15.4通信协议的WSNs与基于IPv6协议的互联网的实现统一寻址，保证物联网时代网络层向传输层提供灵活简单、无连接、满足QoS需求的数据报服务，继续研究开发基于多宿主的网络传输，增强基于WSNs的物联网络可靠性和鲁棒性、实现负载均衡、减少传输延迟、降低用户开销的实际意义。

4.物联网在工业应用中的机遇与挑战

4.1物联网在工业应用遇到的应用机遇：

随着世界经济的一体化和世界经济的快速发展尤其是世界经济工业化的发展，物联网在工业方面的应用越发广泛，因此物联网越发需要快速发展并且尽可能适应客户需求，从全球经济和信息产业发展趋势来看，物联网时代即将来临。而由于物联网的发展，使物品和服务功能都发生了质的飞跃，这些新的功能将给使用者带来进一步的高效、便利和安全，由此形成基于这些功能的新兴产业。物联网将依托物品识别、传感和传动、网络通信、数据存储和处理、智能物体等技术形成庞大的产业群。

这些都刺激了工业的发展，而在汽车、家电、工程机械、船舶等行业通过应用物联网技术，提高了产品的智能化水平，实现产品的信息化。物联网技术应用于生产线过程检测、实时参数采集、生产设备与产品监控管理、材料消耗监测等，可以大幅度提高生产智能化水平。在企业管理方面，物联网技术主要应用于供应链管理、生产管理等领域。在供应链管理方面，物联网技术主要应用于运输、仓储等物流管理领域。而物在纺织、食品饮料、生产车间、化工等流程型行业的生产设备管理领域，物联网技术得到应用。

而利用物联网技术建立污染源自动监控系统，可以对工业生产过程中排放的污染物COD等关键指标进行实时监控，为优化工艺流程提供依据。通过建立基于物联网技术的矿山井下人、机、环监控及调度指挥综合信息系统，对采掘、提升、运输、通风等关键生产设备进行状态监测和故障诊断，监测温度、湿度、瓦斯浓度等为煤炭、钢铁、有色等行业保障安全生产。

在物联网技术逐步发展，应用越发广泛的今日，世界各国政府更加重视，相继制定了一系列的政策支持物联网的发展。而今全球环境恶劣能源危机、金融危机等要求经济增长，物联网能够改变目前的生产方式，减少环境污染与资源浪费，是经济增长的一个重要方面。

4.2 物联网在工业应用遇到的挑战

如今，物联网还面临着许多的挑战：

1)目前物联网的发展依然处于不完善的阶段，各项技术标准并不统一，终端厂商、应用厂商、集成商无法有效分工协作，产业分工不能细化，影响整个产业规模化的发展。2)各种终端的信息采集涉及大量的个人隐私以及商业机密，必须保证数据的安全性，信息安全与隐私问题一直是物联网的难点，许多安全隐私细节需要不断的细化，以保证信息不被泄露。

3)物联网应用层面的信息需要互联和融合，需要打破不同行业领域之间的行业壁垒，各行业之间相互合作，才能最好地发展物联网。

4)物联网将使IP 地址的需求呈指数级增长，许多地址资源无法支撑。

4.3 抓住机遇，迎接挑战

如今世界各国都在竞争国际标准制定的主导和控制，这将无疑促进物联网技术的发展。为解决物联网的研究和应用中遇到的问题，世界各国需要进一步制定相应政策适应物联网的发展，迎接物联网时代。当前物联网相关产业发展，有利于未来经济的可持续发展；物联网有些关键技术需要投入大量的人力、财力以及物力，以保证物联网的正常发展。物联网的发展应该注重于发挥内部优势、减少内部劣势、抓住外部机遇、减轻外部威胁。

当前我们唯有于抓住机遇，物联网产业环境分析与发展预测

物联网产业环境复杂多样，可采用PEST分析法，总结当前世界物联网的产业环境。可知当今世界各国对物联网产业的重视程度加深，而物联网刺激经济法发展，反之也为发展的经济刺激其发展要求，从而为进一步发展奠定基础，而如今的信息和隐私安全是物联网发展中需要攻克的难题，最终物联网因为其本身涉及技术领域的广泛注定其一定的产业环境适应其研究开发要求。

物联网产业的预测有利于国家更好的把握物联网产业发展节奏，对各地区物联网发展的规划有借鉴意义。

分析部分资料可以做出结论，如今的物联网已过了探索性，而正处于快速发展期，在这段时期，物联网标准形成，各种产业融合发展，未来的五年将会呈稳定增长的状态，各种产业深度融合，大约五年后物联网技术和产业成熟，并对传统产业的改造和提升，将物联网技术和理念融入到各行各业中，并成为其发展的推动力量。我国团队在工业物联网方面的技术和产品以及产业化

我国是世界是最早研究物联网的国家之一，物联网的研究时间长，因此物联网事业处于世界领先位置。

2006 年，我国制定了2006 年-2020 年的信息化的发展战略，其中介绍了全球信息化和我国信息化的发展趋势，我国的战略思想以及战略目标我国具有代表性的研究机构都已经并将继续实施对物联网各个方面的研究。目前大多数的高校将物联网作为一个重要的研究方向。

物联网产业涉及的技术相对比较多，主要包括RFID 技术、传感器技术、云计算技术、网络与通信技术、中间件技术等。我国关于RFID 技术的企业大多数都集中在低频与高频领域，具体超过100 多家，超高频和微波RFID技术的企业比较少，缺乏一些关键技术。2010 年3 月25 日，“传感网络信息处理服务和接口规范”国际标准的提案通过，标志着我国具有了本土化的国际协议，在传感网领域成为了国际标准主导国之一。而在其他方面的技术上，我国也相对发呆，在世界领先水平中占据一席之地。结论

物联网技术飞速，未来是物联网的时代,是个高度感知和信息控制的时代, 是个虚拟和现实逐渐融合的时代, 技术和市场相互依存。我们应抓住战略机遇，紧紧围绕转变经济发展方式，综合使用各种资源，调动各方面力量，在物联网应用上加大研究，尽最大努力夺取物联网国际标准制定的主导和控制，才能在物联网领域立于不败之地。

参考文献：

《物联网:概念、架构与关键技术研究综述》——孙其博，刘杰，黎羴，范春晓，孙娟娟； 《物联网的研究现状及其产业化》——李昆仑，缪泽峰，章剑雄； 《物联网技术浅析》——赵富安，赵宇；

《面向物联网的无线传感器网络综述》——钱志红，王义军； 《物联网产业机遇与挑战》——王金宝；

《中国发展物联网面临的机遇与挑战》——谢新梅； 《物联网在工业中的应用》——陶冶，殷振华； 《物联网技术的发展及其工业应用的方向》——彭宇；

《基于神经网络组合模型的物联网产业发展预测研究》——张亚斌，侯思华； 《物联网关键技术与应用》——刘强，崔莉，陈海明； 《物联网感知技术探讨》——马海晶；

物联网技术发展与商业模式研究 篇6

关键词：物联网；商业模式；技术发展

中图分类号：F618 文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)01-0000-02

Internet of Things Technology Development and Dusiness Model Study

Zhao Xun

(Tianjin Abundantly Technology Co., Ltd.,Tianjin300308,China)

Abstract:The Internet of Things is essentially strengthen the communication and information exchange on the basis of items to locate, identify,track,manage and monitor.The establishment of Things,aimed at the use of sensor technology and identification technology,and other information technology initiative to achieve the exchange of information between the physical means,the Internet platform.This article tries to Internet of Things technology development and business model issues related to conduct a preliminary analysis and recommendations.

Keywords:Internet of Things;Business model;Technology development

新技术发展促进了产业投资机会的增加。目前，世界各国都加大了建立和研究物联网的投入力度,我国也非常重视物联网建设工作。对物联网技术发展动向及其对商业模式的影响进行研究和探讨,无疑具有重要的现实意义。本文试就物联网技术发展与商业模式的一些相关问题作初步分析,并提出建议。

一、物联网和物联网技术

（一）物联网的定义与内涵

所谓物联网是指依据事先约定的协议将互联网与所有物品紧密连接起来的一种网络,其物质技术基础是全球定位系统、红外感应器、激光扫描器和射频识别等各种信息传感设备的运用。物联网实质上是在强化通讯与信息交换的基础上，将物品进行定位、识别、跟踪、管理与监控等。建立物联网的目的在于运用传感技术和识别技术等多种信息化高级手段,在互联网平台上主动实现实物间的信息交换。由此可见,互联网构成了物联网的核心基础,其中所发生的物品间连接从某种意义上说是人际网络通讯连接的扩展。换言之,物联网将信息通讯与交换的应用领域从人际连接转移到物品间的连接。

（二）物联网基本架构

应用层、网络/接入层与感知层构成了物联网的基本架构。应用层在物联网基本架构中位居最顶层,其主要任务是服务于数据的挖掘与技术。以提供各种通用的服务平台为媒介，诸多终端管理设备将感知层功能加以具体运用。

而网络/接入层可以被视为物联网的神经末梢,将融合接入和存储的信息直接传递给不同层次的电信用户。带宽需求、用户消费需求以及网络资源的接入与运营等因素都对物联网的接入技术及其应用的定位与范围产生不同程度的影响。从目前实际情况看，物联网接入技术呈现多元化发展趋势，这与用户需求多样化发展是相适应的。

感知层是物联网基本架构的最低层,它在一定的程度下是人的感觉器官在信息技术运用中得到了延伸。除了搜集事物信息之外,感知层还将分析、处理和反馈信息的过程智能化,并且许多相关设备利用这种智能化过程实现信息交换的协同化、嵌入式标识化以及互动化。

（三）物联网技术发展阶段

物联网基本架构中的应用层的功能和地位决定了产业化是物联网的发展形态。大致说来，物联网技术发展阶段主要细分为基础期、成长期、成熟期以及运行期。在基础期的发展阶段，重点是推动宽带无线移动通信网的广泛建设，在单个物体之间建立互联关系，促进物联网产业实现低成本、低功耗的发展模式。为此，要强化标准化建设，其主要内容是设计射频识别的隐私与安全标准，对无线频带进行明确的指定，对协议的控制与处理的分布式技术进行开发。与此同时，要拓宽物联网产业化应用领域，特别是推广射频识别应用于零售、物流和医药等诸多产业。在此基础上，畅通各种系统之间的交互机制，主要是对频率与协议加大完善力度。因此，实现技术突破，促进传感器、标签、主动系统的微型化和低廉化，以及射频天线的多波段智能化，将标签高频化，促进读取终端等诸多电子器件嵌入化和小型化。此外，物联网技术发展的基础期也应将低耗能源、低功耗芯片组、电源系统优化以及超薄电池等基础建设纳入规划，为有效管理能源奠定基础。在成长期阶段，建立物体之间的联网机制，形成各个领域都普遍应用的传感器网络与标签。产业标准化的设计与制定要适应特殊化需求，加强交互频率、交互式协议、电源以及容错协议等诸多领域的标准化建设。继续强化产业化应用建设仍然是成长期的关注课题，其关注点集中在界面互动操作、数据与控制的分布化等技术研发，提高网络的融合效度，增强物联网在恶劣环境中的运行能力。成长期的技术发展目标是提高设备器件的感知能力与信息容量，加快读取设备和标签的高频传输速度，实现片上射频的集成化，提升材料间的整合力度。除此之外，要大幅降低功耗，对能量进行有效管理，改善电池性能，高效捕获能量，建立功耗极低的芯片组。到了成熟期，技术发展实现半智能化向智能力的根本转变，使标签与物件的指令执行打破了时间和地域的限制。在这一发展阶段，需要深入推进标准化建设，对网络的交互活动制定科学标准，智能器件运行的不同系统之间的兼容问题得到有效解决。企业通过执行分布式代码的方式提高物联网产业化应用功能，并且拓宽了物联网在全球范围的应用前景。

二、商业模式

（一）商业模式的定义与内涵

商业模式是指公司结构以及伙伴关系等资本运营要素和公司为客户所实现的价值的系统性商业逻辑架构。从定义中不难发现，商业模式的运营不仅使客户价值通过公司经营得到实现，而且其参与者能够分享不同形态的利益。商业模式的内涵较为宽泛，不仅包含产品结构以及信息流、服务流和资金流等结构，而且包含商业模式参与者及其功能界定，也包含利益分配的渠道与机制。

（二）商业模式的类型

目前，商业模式主要分为自营型、合作型、通道型和定制型等四种类型。其中，自营型是指运营商依靠自身力量对业务及其流程进行开发，与客户进行直接的联系。显然，合作型采取了相反的运作路线，其主要表现是运营商从系统集成商中选择应用领域的合作伙伴，由合作伙伴负责售后服务与业务开发等项目，而运营商则确保业务在网络上正常运行，并为合作伙伴的业务及其收费计费进行推广与宣导。定制型则立足于客户的个性化需求开展M2M业务。而通道型则不强调客户的具体需求的特殊化。

根据运营主导地位的不同，物联网可以区分为移动运营商和系统集成服务商主导的两种商业模式。其中，通道型和自营型属于移动运营商主导的商业模式，定制型和合作型属于系统集成服务商主导的商业模式。

三、推动物联网商业模式发展

中国物联网商业模式的发展思路是突出了运营商的主导地位，这种商业模式主要是根据客户群体和客户市场的需求共性的定位，发挥运营商和传感技术的服务优势，建立智能终端并推进各种智能应用，引发了应用创新和社会化以及生活方式的深刻变化。但是，我国物联网市场的发展尚处于起始阶段，以运营商为主导地位的商业模式的发展动力主要来源于产业联盟和政府的推动，这就使得市场需求的研究与设计至关重要。然而，物联网理念中的智能产品的消费需求并不显著。因此，采购成本补贴等政府行为来发展物联网，是难以推动物联网商业模式的健康发展的。

为此，笔者建议：首先，增强基础技术研发力度，形成能够实现不同产业间有效联结的产业网络，进而促进技术、信息、业务、信息与物理等方面的有机融合；其次，国家应该加大物联网核心技术的科研投入和规划力度，并协调各类技术创新主体的分工与合作；再次，要增加政府在城市管理、食品安全、环境保护等物联网应用领域的资金投入，并支持物联网应用于智能家居、智能医疗、智能汽车等新兴重要领域，引导消费需求，为物联网商业模式的可持续发展奠定坚实的市场基础。最后，要加快技术标准化的建设，推动物联网产业化应用的深入发展以及信息化与产业化的深度结合，更好地满足不同行业与用户的个性化需求。

四、结论

促进物联网技术深入发展的关键在于创造更多的商业机会，而培育市场需求又是其重要着力点。只有加快相关方面的建设，才能推动网络运营商主导型的商业模式可持续发展。

参考文献：

[1]文雨人.物联网产业链已成为雏形,中国高新技术企业,2011,26

[2]李喆.物联网行业中的智能医疗应用,移动通信,2011,15

[3]华红兵.互联网的商业模式创新,销售与市场（管理版）,2011,9

物联网的关键技术与发展 篇7

物联网是通过射频识别 (RFID) 、红外感应器等信息传感设备, 按照约定的协议, 把任何物体连接到互联网, 进行信息的交换和通信, 从而实现对物体的智能化识别、控制和管理的系统。

从物联网本质来看, 物联网是现代信息网络技术发展到一定阶段后的产物, 是一种聚合性应用与技术的提升, 它将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成, 实现人与物的“智慧”对话, 创造出一个“智慧”的世界。物联网技术的发展被称为信息产业第三次革命性的创新。物联网的本质主要体现在3个方面。

1. 互联网。即对需要联网的“物”一定可以实现互联互通的互联网络。

2. 能够识别与通信, 即接入物联网的“物”必须具备自动识别与物物通信 (M2M) 的功能。

3. 智能化, 即网络系统要具有自我反馈、自动化与智能控制的功能。

二、物联网技术架构和应用模式

从技术架构来看, 物联网可分为感知层、网络层和应用层。

1. 感知层。

感知层由各种传感器及传感器网关构成, 包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、RFID标签、二维码标签和摄像头、读写器、GPS等感知终端。感知层与人的眼耳鼻喉器官和皮肤等神经末梢的作用相当, 是物联网识别物体、采集信息的来源。

2. 网络层。

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。

3. 应用层。

应用层是物联网和用户 (包括人、组织和其他系统) 的接口, 它与行业需求结合, 实现物联网的智能应用。物联网的行业特性主要体现在其应用领域内, 目前绿色农业、公共安全、工业监控、环境监测、城市管理、智能交通、远程医疗和智能家居等各个行业均有物联网应用的尝试, 物联网已经成功地应用到了各个行业。

三、物联网关键技术及特点

1. RFID技术。

作为物联网发展的排头兵, 射频识别技术 (Radio Frequency Identifi cation, 简称RFID) 已成为市场的焦点技术。RFID是20世纪90年代兴起的一种比较先进的非接触式自动识别技术, 它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据, 其识别工作无须人工干预, 可工作于各种恶劣环境。RFID无线系统由1个询问器 (或阅读器) 和很多应答器 (或标签) 构成, 主要用于控制、检测和跟踪物体。RFID技术不仅可识别高速运动物体, 还可同时识别多个标签, 操作起来快捷方便。以简单RFID系统为基础, 根据已有的计算机网络技术、数据库技术及中间件技术等, 构建一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的物联网, 已成为RFID技术的发展趋势。

2. RFID技术的特点。

在物联网的构想中, RFID标签中存储着大量规范和具有互用性的信息, 通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统, 实现物品 (商品) 的识别, 进而通过开放性的计算机网络实现信息的交换和共享, 以及对物品的透明管理。

四、中国物联网的发展

1. 我国实施物联网的优势。

物联网能够在中国迅速崛起, 得益于我国在物联网方面的几大优势:第一, 我国早在1999年就开始了物联网核心传感网技术的研究, 研发水平一直处于世界前列;第二, 我国作为世界传感网领域标准主导国之一, 拥有较高的专利量;第三, 我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一;第四, 我国无线通信网络和宽带覆盖率较高, 为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持;第五, 我国已经成为世界第三大经济体, 拥有雄厚的经济实力来支持物联网的发展。

2. 物联网中云计算的应用。

目前, 我国的无线通信网络已经覆盖了城乡各地, 无线网络是实现物联网必不可少的基础设施, 安置在动物、植物、机器和物品上的电子介质产生的数字信号可随时随地通过无处不在的无线网络传送出去。“云计算”技术的运用使数以亿计的各类物品的实时动态管理成为可能。掌握物联网的世界话语权, 不仅仅体现在技术领先上, 更在于我国是世界上少数能实现产业化的国家之一。这使我国在信息技术领域迎头赶上甚至占领产业价值链的高端将等成为可能。

五、物联网面临的安全问题

1. 个人隐私权问题。

在物联网中, 传感网的建设要求RFID标签预先被嵌入任何与人息息相关的物品中。然而, 人们在观念上似乎还不能完全接受自己周围的生活物品甚至包括自己都时刻处于一种被监控的状态, 这势必会导致个人的隐私权受到侵犯。因此, 如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯, 便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。

2. 多方合作, 解决问题。

物联网是建立在互联网基础之上的, 因此互联网所能遇到的信息安全问题在物联网中也会存在, 只是在表现形式与危害程度上有些区别。而且, 物联网上传输的是大量涉及企业经营的物流、生产、销售、金融的数据, 一旦政府在些领域与国外进行合作, 如何确保企业商业信息和国家机密等信息不会泄露将是至关重要的问题。所以说在这一点上, 物联网的发展不仅仅是一个技术问题, 同时还是涉及政治法律和国家安全的问题。我们必须要在研究物联网应用的同时, 从道德、技术保障与法制环境完善这3个角度出发, 为物联网的健康发展创造一个良好的环境。

六、结论

物联网关键技术与应用分析 篇8

1 物联网的概述

物联网指的是人与物和物物间的一种无线通信, 接入手段为分组的数据业务和短消息等, 物联网主要融合了智能识别、智能感知和泛在网络、普适计算在内的各项技术。其工作过程为:通过射频识别、传感器以及GPS等技术进行物体行动的采集, 继而进行网络接入, 智能化的使人和设备、系统之间的互连。物联网被认为是信息产业在计算机、移动通信网以及互联网之后的再一次技术浪潮, 主要于2009年正式被列入我国五大新兴产业之一, 并在世界上受到广泛的重视, 也使得与之相关的信息化工作产生了巨大的变化。

物联网的主要本质是聚合人工智能自动化技术、感知技术和网络技术, 以实现人物之间的对话。其信息传输主要是依赖现有互联网, 将互联网终端扩展到实物后与物联网构成广泛且智能化的网络, 以此来实现物品在任意时间和地点的相互连接, 最终达到对联网物品进行远程控制的目的。物联网的体系结构划可分为感知层、网络层以及应用层三个层次, 感知层主要是用来实现物联网的感知能力, 是物联网的重要部分。网络层是最成熟且产业化能力强、标准化的程度高的一部分, 主要是进行物联网的应用特征改造和优化, 形成系统感知。应用层主要是将行业信息化的需求和物联网技术进行结合, 提供应用解决的方案, 有利于保障信息安全和开发商业模式以及信息资源。

2 物联网关键技术介绍

2.1 射频识别技术

射频识别技术既实现了信号数据的自动化识别, 又能够在非接触的模式下进行数据的识别。在目前先进的技术条件之下, 射频识别系统的两个主要构成部分分别是电子标签设施和阅读器设备, 电子标签中存在和物体的具体信息之间对应的具体数据, 并可以很好的附着在物体的内部, 与传统的条形码模式相对比, 电子标签实现了对物体有针对性的定位和跟踪, 在数据距离的读取方面, 有了进一步的提高。除此之外, 电子标签在密码的安全保护之下, 将存取数据的隐私性和安全性进一步的提高。

2.2 传感器技术

传感器技术是信息的传输和分析、反馈的技术支撑, 这主要是因为传感器是物联网重要的组成部分, 能很好的感知物联网的外部运行环境和物联网自身。传感器在近年来逐渐向网络化和智能化的方向发展, 并取代了传统的传感器, 渐渐成为物联网得以快速发展的主要标志。其中的无线传感器之所以能在监测区合理和科学的布置网络, 主要是借助了卫星传感器节点。就目前来看, 我国物联网的传感器技术主要的发展方向表现为研究网络安全和探究网络控制以及网络监测的智能化的网络节点。

2.3 认知计算及智能控制技术

物联网认知计算的研究基础是对人脑的科学研究, 并通过模仿人脑的行为、意识以及感觉能力来达到控制的目的, 认知计算具有消耗能量低和占用空间小的优点, 现已成为人工智能技术的主要研究方向, 其研究的成果给智能技术提供了科学理论, 促进了智能技术发展。在未来的物联网发展过程中, 要做到有效的控制目标物体, 就需要从环境获得自身行为和习惯, 从而提供判断依据给物联网。

3 物联网关键技术的应用分析

物联网关键技术的应用领域十分的广阔, 涉及到环境、医疗、消防、建筑等多领域, 现就几个主要领域的应用进行分析:

⑴应用于农业生产方面。在农业方面应用物联网的关键技术主要是使农业趋于精细化, 通过传感器收集农作物生长时间、环境以及产量, 并分析农作物产量差异原因, 将此作为调控的依据。使用物联网技术促使我国农业从传统农业向精细化农业转变, 全面的发展多种自动化技术。另外, 物联网关键技术的应用实现了对农作物生长水分、温度等实时的监测, 与系统的存储条件信息作比较, 做到准确的预测, 提供可靠和科学的技术给农业种植。

⑵在城市社区中的应用。通过在城市社区中应用物联网的集成技术、智能控制技术等能够延伸和扩展建筑物的服务与功能, 使管理更加人性化和智能化, 从而建造出智能化城市社区。通过物联网建造出的城市社区具有高质量、环境成本较低等优点, 同时还能拉近人们的距离, 对构建平等和和谐的家园意义深远。

⑶在交通方面的应用。将物联网技术应用在交通建设方面主要应用到通信网络、传感器、自动控制和数据处理等技术, 从而建立可靠和高效的交通运输系统。在具体的应用上主要是将道路监视器、嵌入式芯片和传感器等安装在汽车上, 以确保交通安全。其中, 道路监视器和传感器能够对路况进行感知, 嵌入式芯片则用于识别汽车身份, 并接收和发送信息。

综上所述, 随着科技的进步使得物联网技术逐渐完善和成熟, 物联网已经越来越被各行各业所重视。采用物联网的射频识别技术、传感器技术以及认知计算及智能控制技术等关键技术, 应用于农业、工业、交通运输业等各个方面, 能够为人们的生产和生活提供快捷和便利的服务, 对社会经济的发展具有重要意义。

参考文献

[1]宁焕生, 徐群玉.全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[J].电子学报, 2010, 15 (11) :56-180.

[2]朱洪波, 杨龙祥, 于全.物联网的技术思想与应用策略研究[J].通信学报.2010, 22 (11) :332-349.

物联网技术的研究与应用 篇9

1.1 物联网的数据采集与处理技术。

近年来我国经济快速发展推动着科技事业使之不断进步, 而目前我国的物联网技术也上升到了一个新层次, 与德国、美国、韩国一起成为国际科技标准制定的主导国家。但由于科学技术事业尚未完善, 我国物联网的数据采集和处理技术受到限制, 例如, 虽然有关数据采集的传感器技术目前来讲比较先进, 但仍需要进一步进行完善资料采集工作。

1.2 物联网的智能终端技术。

智能终端的研究关系到物联网的感知延伸层能否得以实现。现有的智能终端比较广泛, 主要有智能手机, 智能PDA等等, 将现有的智能终端应用到物联网中将使物联网技术进一步获取广泛使用的价值, 但这种技术需要智能终端技术有更完善和更优越的性能, 因此, 智能终端技术仍是物联网技术的相关的一个重要研究内容。

1.3 物联网应用技术开发。

物联网在某种意义上来说仍然是互联网, 却又不是互联网。具体来说物联网应该是互联网的延伸。物联网以更加智能、更加先进的条件和优势占据了我国信息化市场。因此, 我们在实现物联网理论化发展的同时也要注重相关的应用技术开发。但由于目前科技水平的限制, 对于物联网应用技术的开发并没有达到预期的效果。

1.4 物联网标准化问题研究。

大量实践表明, 标准化的实现是推动技术发展的重要途径目前, 物联网技术在全国并没有统一的标准, 这也会制约物联网技术的快速发展, 尽快制定物联网相关的标准化问题是物联网技术发展的首要问题。

2 物联网的主要应用领域

2.1 建造智能城市。

根据各个地区和城市的规划制度, 结合智能打造绿色城市的理念完善出一条符合该地区城市建设和发展的智能城市开发方案并加以实施, 不仅能够提高城市整体水平, 完善对城市的规划管理。首先, 采取城市智能监控设施, 能够有效地监督管理城市秩序, 保护城市居民的人身安全;其次, 弥补政府城市管理的不足, 在便民的同时也能利用合理资源来进行城市规划, 达到长远发展的目的;第三, 城市实行智能系统, 提高了城市的综合竞争力, 为城市经济发展做出了巨大贡献。

2.2 智能控制交通。

城市发展迅速, 居民生活水平不断提高, 交通堵塞已经成为城市一大重要问题。利用智能系统控制交通设备, 可以有效地进行实时监控, 使交警及时掌握路况信息, 能够在第一时间内做出反应。例如, 在公交车、车站和路口信号灯等公共设施上安装智能监控系统, 或者在城市高层安装高清智能LED屏幕时时播放城市地图和路况信息等。同时, 媒体与智能交通监控中心进行数据交流, 时时播报路上情况, 确保交通畅通, 减少交通事故的发生。

2.3 实现家庭护理。

我国正处于老龄化, 出现了大量老人独守空巢的现象。因此。在家庭进行装修时, 可以安装智能家庭护理系统, 这种系统可以对家中老人进行生理指标等健康测试, 并且及时将测试结果通过数据的形式发送到周边相关医疗单位和家属智能终端上。老人可以在家利用智能系统远程咨询相关医疗专家, 也可以发出要求医护人员上门服务的请求。这种系统不仅为老人生活提供了便利, 也能够为老人子女减轻负担, 提高居民生活水平。

2.4 完善家居系统。

如今科技飞速发展, 许多家电都运用智能系统服务于人类。首先, 在冰箱、电视等家电上安装智能系统, 只要发出指令, 这些智能家电便能做出相应的反应, 来满足人们的需求;其次, 在家中安装智能监控控制系统, 将智能终端安装在智能手机上, 只要在手机上发出指令, 家中智能系统就能够做出相应地反应, 例如浇花、开关灯, 甚至是拉窗帘。科学地运用智能家居系统, 并在真正意义上实现智能控制化。

2.5 增加农牧业生产。

将智能系统运用到农业中, 可以大幅度提高农农牧业产业量。首先, 在温室中安装智能检测系统, 可以随时监控温室内的土壤湿度、二氧化碳的浓度, 并能够根据外界温度对温室内温度做出智能调节;其次, 智能系统根据时间和牲畜的不同进行及时监控, 并能够在第一时间将监控数据传输到智能终端, 牧场工作人员可以及时掌握牲畜情况, 并及时做出反应。

3 发展物联网应用的意义

2009年3月5日, 温家宝总理在作政府工作报告时指出, 要“大力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业。积极推进新能源汽车、‘三网’融合取得实质性进展, 加快物联网的研发应用。加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。”业内人士表示, 这是“物联网”首次被写进政府工作报告, 这也意味着物联网的发展进入了国家层面的视野。总的来说, 物联网技术对社会的影响将体现在下面这些方面:

3.1 方便人类生活。

在2009年, “信息城市”高层论坛上, 北京市委常委赵凤桐表示, 北京已着手将物联技术应用到食品安全领域。将来, 公众可以通过物联网来查询所要购买食品的更加详细的信息, 包括原料产地、生长过程、化肥施用情况、加工过程等等。据此, 我们可以知道, 物联网技术将使食品安全得到一定程度的提高。另外, 北京市经信委在2010年北京市经济和信息化工作会上透露, 物联网技术将在医疗领域开展试点应用。因此, 未来几年, 部分社区老人将可能得到一定的远程护理帮助。可以说, 物联网技术会使我们吃得放心, 住得放心, 生活品质得以提高。中科院专家介绍, 我们只要在家里装上传感网节点, 就可以实现对家居情况的远程监控, 可以在回家前开空调, 做饭, 还可以避免被盗。

3.2 实现节能减排。

节约能源将是物联网最明确的作用。城市堵车十分普遍和令人恼火的事情, 这会带来巨大的能源浪费和城市污染, 物联网技术可以实现对交通的监控, 使司机选择有效快捷的路线, 减少能源浪费。通过物联网技术, 供电部门可以随时了解用户使用电力的情况, 对电网进行智能化处理和设置。通过对配电变压器的实时监控, 对电能质量的检测, 对负荷情况的了解可以实现电网的一体化管理。据悉, 江西省电网已经通过这种技术, 使一年的用电损耗降低1.2亿千瓦时。物联网技术还可以通过对输电线路的监控来减少输电线路发生故障的几率, 并且也使故障的维修时间减低, 实现能源的节约。我们预计, 物联网技术的一体化功能在节能减排方面必将会有地大的贡献。

历史证明, 每一次技术的革新都会带来经济的腾飞, 物联网技术的发展将会是世界经济发展的驱动力。虽然大家都已经感受到物联网技术对生活的影响, 但事实上, 物联网技术仍处于研究和实验性应用阶段。目前, 中国在物联网技术方面基本与世界同步。中国在物联网发展方面具有巨大的发展潜力和应用潜力。很多专家及官员认为, 物联网技术势必推动我国的经济发展。

摘要：我国物联网信息受到科学发展的限制, 虽正在不断完善但仍没有达到预期的水平。因此, 我们要结合我国物联网信息发展的现状, 不断研究、创新, 在现有的基础上将科技发展到更高层次。物联网信息的时代的到来对我国居民生活水平有一定提高的作用。

关键词：物联网技术,智能系统,节约能源

参考文献

[1]王雪莲.云计算理论及其应用探讨[J].数字技术与应用, 2011 (8) .

[2]于泳, 贾会迎.物联网关键技术及应用[J].知识经济, 2011 (11) .

物联网技术的发展与应用 篇10

物联网是一个现代科学的衍生产物。这个名词描述了一种行业状态:物品与互联网的关系。物品与互联网建立关系的前提是传感器技术、因特网及移动互联技术的融合这三个技术互相关联。

2 物联网研发的关键技术

2.1 传感网技术

物联网的研发过程运用到了传感网技术、移动通信网技术以及互联网技术,这种“三网”合一的高效融合给物联网提供了强有力的技术支持。而传感网技术作为物联网系统中的核心组成部分起到了决定性作用,可以说,传感网性能的好坏直接影响物联网在运行中的性能。传感网中有大量的微型传感器,这些已经集成化的传感器通过相互协作的方式对目标对象的信息进行感知、采集以及实施监控。对于采集后的信息,传感网利用内部嵌入式系统对其进行分类、汇总处理,并通过移动通信网络将这些信息传送到计算机终端。这种通过数字虚拟世界将物理世界和人类社会实现交互的技术真正实现了网络计算无处不在。这种技术的优势是成本低、功耗低、组网和铺设方式灵活多变且微型化等等。传感网技术不仅仅是物联网的核心技术,还对社会发展和国家安全起到了重要的作用。

2.2 智能技术

随着物质生活水平越来越高,人们对于自动化、智能化的需求也越来越迫切。智能技术作为物联网的关键技术,其核心是将各种智能系统植入到相应的物体中,使该物体通过传感的方式与用户连接起来,并具备智能化的特性。这种物体与用户之间主动或是被动的交流方式,就是智能技术。物联网通过智能技术的运用,很大程度上优化了人们所处的物质生活环境,让人们随时随地就可以感受到智能化、数字化带来的便捷。

2.3 认知无线电

认知无线电(Cognitive Radio,简称CR),认知无线电系统本身具备智能学习能力。其核心思想是通过频谱感知能力和学习能力对周围环境中的信息进行获取与交换,并能有效的限制和降低信息与信息之间、信息与系统之间、系统与系统之间的冲突,最终实现频谱之间的共享与分配。

2.4 地理信息系统

地理信息系统是物联网的“地理位置标识员”,通过地理信息系统就可以使各个与某物品有关的人和单位等,实时地完成掌握该物品所处的位置状态等各种相关信息,进一步对这些数据进行处理,时空计算,推理出相关模型,大大的方便不同行业之间的协调公关工作,地理信息系统发展速度快,由二维到三维,目前已经服务于社会各个方面,地理信息系统数据库尽可能多的为物联网提供大量数据,对物联网这一飞速扩张行业的战略方针、蓝图设计空间节约、数据传递等等方面,都有着无法比拟的作用,地理信息系统是物联网的基础。

2.5 射频识别

射频识别技术是一种快速信息录入技术,它通过射频头识别粘在物理物物体上的数据信息标签,并把识别到的信息数据录入电脑,使信息数据录入到电脑这个过程可以瞬间完成。在物联网中射频技术起到节约时间,加快进程,失误率低等等作用。

射频技术的实现离不开两个事物,一个是物品标签,它可以是二维码、磁力条等等搭载有相关物品的信息,另一个是通过扫描物体标识物而把扫描到的信息传到电脑上的读取器。当处于可操作距离的时候,标识物和读取器通过某种协议,就进行信息传递了。

3 物联网技术的应用

3.1 智能电网

随着物联网技术在电网系统中的广泛应用,电网的运作效率、节能环保、与用户的实时监控也达到了一个新的高度。首先,在原有的电网系统中,电能从产生、输送,再到使用,在这个过程中存在着严重浪费的现象。而智能电网利用物联网技术将交互式通信、传感网技术、分布式计算机运用其中,有效减少了电力在交换过程中的损耗,提高了使用效率、安全性以及可靠性,为国家节省了大量的电能源。其次,我国是风能发电和太阳能发电在生产和使用上大国,但是由于发电量的多少要受到天气环境和地理因素的限制,因此,国家电网并没有将风电和太阳能纳入其中。物联网技术的加入可以将这两种新能源作为辅助能源接入到主网中,智能电网通过对用户电力使用情进行的实时监控,并赋予用户电能源类型的选择权利,就可以起到既保证国家电能的有效利用,又实实在在节省了用户电费花销。

3.2 智能化农业生产

近些年随着科学技术的飞速发展,农业生产无论是在生产力、耕作条件,还是在环境气候上都与传统意义上的那种“日出而作,日落而息”的农业生产方式大相径庭。现代农业生产技术通过掌握不同农作物的不同习性特点,将物联网技术加入其中,通过调整和检测空气和土壤中的温度湿度、CO2浓度、杀虫剂使用剂量以及光照等情况,就能对农作物进行实时监控,既能改善农作物的产出量,缩短农作物的生长周期,还能有效地减少人工劳动,降低成本。将物联网技术运用到农业生产中,可以随时对农作物在生产过程中的各项参数进行自动检测和汇总,并通过网络将汇总后的数据信息传送到客户终端,为今后农业生产的科学化管理提供强有力的数据支持。

3.3 智能建筑

物联网在智能建筑领域主要应用在建筑智能化和智能家具方面。在建筑智能化上,物联网系统根据不同建筑的设计需要、园林规划、人文环境等信息,调节适宜的温度系统、灯照感应系统、喷水系统,提高建筑物以及周边能源的有效利用率。智能家居是物联网在智能建筑领域中的另一个主要应用。我们常在电视家用电器的广告中看到,主人在工作时,就可以通过远程控制系统将家中的电饭锅、热水器、电子入户门等家具或是电器,自动完成提前设定的程序。物联网在智能家居方面给人类的生后来了前所未有的便捷与智能,从最简单的烧水、做饭,到复杂的打扫室内卫生以及物品归类。随着人工智能的发展,我们甚至可以想象得到,未来通过控制机器人就可以代替我们接待客人、签收快递等一系列实物。

3.4 城市智能交通和物流领域

随着人们生活水平的不断提高,汽车作为代步工具,已经不再是人们眼中的奢侈品了。然而,城市交通拥堵却是让每一位驾驶员为之头痛的问题。从目前的城市规划和现有的经济水平来看,如何能在改动最小、花费最少的情况下解决这个问题,是政府和群众关注的首要大事。城市智能交通系统以物联网技术为依托,将网络媒体与后台监控中心相连接,对当前路面上的所有车辆进行无线监控,并将道路的畅通与拥挤情况信息上传到监控中心,通过对这些数据信息的汇总与分析,最终通过网络媒体发布到司机终端。司机就可以根据实时路面信息调整出行路线,避开拥堵道路。真正的实现人—车—网络之间的信息交互。物联网还能对城市公交系统实施监控和调度,当某一个公交站点出现人员拥挤状况时,等车的人们可以通过公交站点的智能化系统向监控中心发出信号,系统可根据现场情况对公交车进行智能调度。可以说,物联网让城市智能交通更加人性化与规范化。

随着网络购物平台越来越成熟,越来越多的人选择网上购物,既节省时间又方便快捷。在网络购物的带动下,物流业的发展也是日新月异。汽运运输作为物流业的主要交通工具,选择最优行驶路径和科学送货决定了物流企业的总利润率。因此,越来越多的物流企业利用无线传感器网络获取取货和送货信息,并将获取的信息发送给控制中心。控制中心通过对这些信息进行汇总,并结合当地的地理情况和电子地图,计算出最优行驶路径。这条最优行驶路径可以让司机更好的掌握路况信息和行驶过程中所用的时间,做到心中有数,为科学送货打下了基础。

3.5 医疗管理领域

物联网技术运用到医疗管理领域,可以为每一个药品制作电子标签。电子标签包含了药品的全部信息,即名称、成分、性状、功能主治、用法用量、产地、批次、禁忌以及药品从生产、包装、运输、销售的各个环节的详细信息。这样做的好处就是实现了药品的全程可追溯,当出现问题时,就可以及时找到药品的全部信息。同时,还可以将这些信息数据上传到公共数据库中,医院或者患者可以根据电子标签中显示的药品信息与市面上的药品进行比对,这样可以帮助消费者有效的区分药品的真伪,以及防止假冒药品在市场上的流通。

在公共卫生领域,欧盟强调射频识别(RFID)技术的运用也为患者提供了一个更加安全的医疗卫生环境。通过RFID技术建立医疗管理、查找监督和病源追溯体系。通过给患者建立病例档案,实现每一位患者在检查检疫过程中,所有的信息不丢失,并对不同病菌的携带者进行分类、分级别管理,让所有患者都有一个安全、安心的医疗环境。

3.6 智能家庭护理

将物联网理念加入到家庭护理中,是未来家庭医疗的必然趋势。这种智能家庭护理模式为家中有老人、孕妇、孩子等高危人群提供了一个便捷、安全、放心的医疗健康服务。目前,物联网技术已经趋向成熟,因此,只要在家庭护理中加入传感设备,就可以实现对家中用户的实施健康监控和各项生理指标的测试,并通过互联网上传到相关医疗机构或是通过移动通信网技术发布到家属的移动设备终端。智能家庭护理还可以根据不同人群的不同需求进行私人定制,比如远程专家咨询、医护人员的预约上门服务、紧急情况呼救等等。可以说,有物联网技术作为后盾支持的智能家庭护理给现代家庭式医疗服务提供便捷,为中国构建和谐社会的实施提供了有力的保障。

3.7 移动智能化

讲移动智能化首先要说一说m2m(Mobile to mobile)模式。m2m模式真正地实现了3w。并且可以根据不同客户来制定相应的服务,由于该模式的形成,商家工厂就可以根据客户的个人需求,制定出相关的服务。既满足了客户要求,也使商家的效益最大化,实现这个交易的途径是移动技术,移动技术的广泛应用是该模式可以实现的前提。m2m是物联网的最普遍应用模式。

4 结论

物联网技术将计算机科学与互联网技术紧密地联系在一起,给全世界的信息产业带来了前所未有的机遇与挑战。他的发展带动了诸如工业、农业、交通、建筑等多个产业的快速前进。在未来的发展中,其智能化技术将与联网化的贴合度越来越高,最终促使人类的生活方式发生变革,让我们的生活环境更加舒适,更加环保,人与自然和谐共生。

摘要：物联网技术是新一代信息技术的重要组成部分,它运用网络将物与物进行物联通信。作为信息通讯领域的新研究热点,物联网具有巨大的应用前景,因此,在各国政府、工业界、学术界受到广泛的重视。本文对物联网的关键技术进行了研究和归纳,并针对其主要应用的领域进行了详细且全面的分析研究,希望可以对物联网未来的发展起到一定作用。

关键词：物联网,传感网,智能技术

参考文献

[1]樊雪梅.物联网技术发展的研究与综述[J]计算机测量与控制,2011,19(5):1002-1004.

[2]王喜文.韩国物联网城市建设[J]物联网技术,2011(4):3-5.

[3]闫海.我国智慧城市建设水平评价研究[D]太原:太原科技大学硕士学位论文,2013.

[4]陈铭,王乾晨,张晓海,等.“智慧城市”评价指标体系研究—以“智慧南京”建设为例[J].城市发展研究,2011(5):84-89.

物联网与隐私保护技术 篇11

【关键词】物联网；物联网架构；智能信息处理；

一、前言

随着我国科技的不断进步与发展，物联网的相关研究越来越受到研究人员的重视，本文就物联网架构和只能信息处理部分内容进行了探讨。

二、物联网概述

“物联网”（Internet of Things）， 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。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起， 系统可以自动的、实时的对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。”物联网”是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。”物联网”概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和 IT 基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物， 而另一方面是数据中心， 个人电脑、宽带等。而在”物联网”时代， 钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

“物联网”的概念是在 1999 年提出的，它的定义很简单：把所有物品通过射频识别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。也就是说， 物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的一个新技术。2009年8月7日温家宝总理到无锡微纳传感网工程技术研发中心视察并就、发表了重要讲话。8月24 日，中国移动总裁王建宙赴台首次发表公开演讲， 提出了”物联网”理念。王建宙指出，通过装置在各类物体上的电子标签（RFID），传感器、二维码等经过接口与无线网络相连，从而给物体赋予智能，可以实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物体与物体互相間的沟通和对话。这种将物体联接起来的网络被称为”物联网”。王建宙同时指出，要真正建立一个有效的”物联网”，有两个重要因素。一是规模性，只有具备了规模，才能使物品的智能发挥作用；二是流动性，物品通常都不是静止的，而是处于运动的状态，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

三、物联网体系架构

为了达到了解物联网技术的目的，首先应该了解物联网的网络体系架构，然后又整体到部分，具体了解物联网用到的关键技术。智能信息处理是物联网技术的核心内容之一，物联网所处理的是海量的异构数据，采用传统的方法进行处理会耗费大量的资源，智能信息处理能够很好的解决这个问题，而物联网的知识表达与情景感知等相关技术是物联网智能信息处理的核心内容。

物联网使用开放性的协议工作，所以他是一个开放型的架构，除了支持互联网所能使用的各种技术之外，物联网还具有很强的扩展能力，可以通过安全、语义表示等中间键最终实现海量数据与互联网的融合。通过具体实践经验以及总结物联网在各方面的应用，总结出物联网体系架构主要可分为以下五层体系结构，感知控制层、网络互联层、资源管理层、信息处理层、应用层。

感知控制层：它是物联网使用和扩展的基础所在，所用到的具体设备包括2RP1 读写器、智能传感节点和接入网关等。各个设备通过自己获得的信息，利用网络传递汇总到网关，在有互联网提交到后台进行信息处理。

网络互联层：该层的主要工作是实现各个接入设备以及不同类型网络的融合，另外还负责路由、格式、地址转换的相关功能。

资源管理层：将资源进行初始化工作，监测资源在运行过程中的状况，协同负责多个资源的稳定快速工作，实现跨域资源间的交互。

信息处理层：实现感知数据，并对数据进行分析理解，以及提供数据的查询处理等具体操作。云计算的知识应用是不可缺少的技术，云计算为物联网提供了良好的应用平台，是信息处理层必须应用到的技术。

应用层：物联网应用层主要完成的工作是为用户提供不同类型的服务，它通过对数据进行分析处理，对数据进行感知控制，最终完成工作。物联网的应用主要分为一下几种类型：监控型（物流监控、污染监控），控制型（智能交通、智能家居），扫描型（手机钱包、高速公路不停车收费）等。

四、智能信息处理理论与关键技术

物联网是利用多种接入技术实现了大量的电子器件和海量数据的大规模虚拟网络。通过上述对物联网基本结构的分析，了解物联网应用到的关键技术实则包括识别技术、传感技术、网络技术、信息处理技术等。在以物联网的知识表达与情景感知等相关技术为核心的物联网智能信息处理，是体现人工智能信息处理的一个分支，不仅在情报学的范围内，也是计算机领域的前沿范畴。通过连接中的多种类型的设备，检测事物发生的时间，根据获取物体发生事件的类型，对其数据进行合适的处理，使得处理后的数据能够判断出事件的类型，然后再将这种转化为能被计算机是别的数据存储在计算机中。

物联网智能信息处理的目标是将RFRD、传感器和执行器信息收集起来，通过数据挖掘等手段从原始信息中提取有用的信息，为用户提供创新性服务技术的支持。从信息流程来着，物联网智能信息处理分为信息获取、表达、量化、提取和推理等阶段。智能信息处理本质是将从各种设备上获取过来的海量信息进行自动化处理，通过数据挖掘的手段提取出有用的信息，并对这些信息进行多方面的处理，按照用户设定的需求得出用户能够理解的问题。所以用户可以通过智能处理技术，将存储在计算机中的数据以及所包含的所有的信息一一呈现出来，使得用户了解所发生的事件，这样用户就能与事件相交流，并及时的做出与事件相关联的反应，完成物联网所要求的终极任务。物联网可以使智能信息处理后收集到的数据实现数据的价值。

五、智能信息处理方法

目前，智能信息处理的应用已经从单纯军事上的应用渗透到其他应用领域：医学图像处理与诊断系统、智能交通、智能建筑等。智能信息处理的应用范围日益广泛，在一些实际应用中也取得了相应的成效。随着人工智能技术的发展，智能信息处理在朝着智能化、集成化的趋势发展。信息处理的目的是将选择出来的信息集作为输入，通过各种信息处理方法以后，达到某事件的发生概率。当前智能信息处理的研究主要集中在动态贝叶斯网络、扩展的卡尔曼滤波、证据理论和粗集理论。

基于动态贝叶斯网络的智能信息处理是从贝叶斯网络演变而来。贝叶斯网络可以很好地处理各事件之间的概率关系，通过条件概率来建立各隐藏变量之间的关系。动态贝叶斯网络在原有贝叶斯网络的基础上新增了时间轴，因此前一时刻的事件发生概率会直接影响下一时刻该事件的发生概率。根据应用准确生成贝叶斯网络以及根据不断丰富的训练集实现网络的自学习，是贝叶斯网络高效工作的关键。动态贝叶斯网络属于一个稍微复杂的动态空间模型，与之相似但较为简单的还有隐马尔科夫链和卡曼滤波模型。智能信息处理需要自动完成整个网络的创建和各变量之间的概率分布。

六、结束语

加强对物联网架构和智能信息处理理论的研究，可以使物联网研究更加完善，是非常具有现实意义的研究。

参考文献：

[1] 王涛.浅析物联网架构和智能信息处理理论与关键技术[J].产业聚焦.2013（3）：166-168.

[2] 盛文仲.浅谈物联网架构和智能信息处理理论与关键技术[J].信息技术.2012（3）：16-18.

物联网概念与关键技术研究 篇12

关键词：物联网,网络协议,操作系统,信息安全

物联网是新一代信息技术的重要组成部分, 也是“信息化”时代的重要发展阶段, 顾名思义, “物联网就是物物相连的互联网”。物联网利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起, 形成人与物、物与物相联, 实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。

1 物联网面临的问题

操作系统是个不断迭代、与时俱进的一个软件系统, 由用户需求、软件积累、硬件成本等共同推动发展, 系统的更新反过来又激发需求、定义硬件。在物联网时代, 我们要分析物联网的核心问题是什么, 操作系统对于物联网能做什么和不能做什么, 它如何影响操作系统设计。设计物联网操作系统服务于物联网应用的时就要分析清楚物联网面临的问题, 集中精力解决物联网的核心问题。

2 物联网的关键技术

物联网, 首先要解决的是“连接、区别、识别、沟通、操作”这五大问题, 只有这些问题解决了, 才能谈论安全性、易用性、低成本等问题。物联网是物体的社会, 就是人类组建一个智慧的物体网络来替人类服务, 进而发挥物体网络的智慧, 与人类社会网络有很多共同点。

2.1 连接技术与网络协议

物联网中, 连接问题是最简单最基本的问题, 而物联网面临的问题, 大多数都不是技术能解决的问题。设计物联网操作系统, 要在充分认识物联网面临的问题的基础上, 把现阶段能解决的问题做到极致, 尚不具备条件的, 逐步地提出解决方案, 或者为解决这些问题提供一些必要的支持。

当前, 连接的技术方面, 主要由Wi Fi、Zig Bee、蓝牙等少数几个协议在竞争, 所谓协议, 多数指的是通信协议, 无论是连接还是组网方式, 技术上都比较成熟。而局域无线网络, 分两大类, 一类是像智能家居一样, 需要接入不同厂家的设备的, 这种网络必须使用统一的、一致性高的网络协议, 不能形成不同厂家的芯片互不兼容的局面;另一类是不需要接入不同厂家设备的无线局域网, 例如某些工业控制网络。

连接也包含组网、维持网络连接、设备发现的问题, 维持连接在物联网中是一个很重要的问题, 因为物联网中有许多低功耗设备, 这些设备绝大部分时间是休眠的, 又要省电, 又要不丢失连接, 需要有点智慧。维持连接一般是用心跳的方式, 对低功耗设备, 合理的心跳间隔、快速唤醒、快速连接, 连接完后快速返回休眠状态。操作系统能此时只需要支持常见的无线连接如Zig Bee、蓝牙、Wi Fi等, 并实现组网, 在低功耗上实现安全稳定运行。

2.2 物联网的设备区别

网络中的两个设备, 必须能够区别出他们是不同的个体, 因此每个设备必须有一个唯一的网络标识。这个唯一的号码, 由谁来分配就成了问题, 其实设备区别这个问题, 很早也有一些解决方案。IPV4 有一个32 位地址, 网卡有48 位MAC地址, 当时觉得足够用了, 现在看来远远不够, 所以IPV6应运而生, 将来只要需要接入网络的物联网节点, 都会有一个固定的IPV6 号码。但802.11n的48 位地址也不会消亡, 因为有许多设备根本就不连接广域网, 只要在其局域网内有唯一地址就足够了。对于这些问题, 操作系统所需要做的就是只需要支持IPV6 就可以了。

2.3 网络标识与识别

识别有两个层次, 一是人和物之间的互相识别, 当然主要是人识别物, 另一个是物和物之间的识别。目前而言, 并没有任何一个物联网方案能完美解决设备识别的问题。由于人的智慧, 人会根据许多的参考条件来进行模糊识别, 人工智能也可以这样做, 但人工智能毕竟无法跟人比, 只能在有限条件下, 做简单的辅助识别。当然, 对于具体应用而言, 它不需要识别全地球的智能设备, 能够识别跟具体应用相关的设备就行了, 可以自己定义识别规则, 操作系统只要做些辅助线的工作, 例如把网络设备的网络标识和自描述语句传递给应用程序。

2.4 有效通信与通信标准

物联网最核心的问题是沟通, 沟通也分为人和物沟通与物和物之间沟通, 让“物体”能互相通信, 这是最困难也最缺乏标准也是不可能有标准的。物联网中根本不可能有标准去规范物联网中各种物体的状态、测量、控制命令的格式, 各智能硬件的生产厂家也不可能形成统一标准。事实上, 也确实有通过穷举网络中所有需要传输的信息的规范, 例如Zig Bee协议, 它通过Profile和Cluster ID编码, 来列举部分Zig Bee设备常“说”的话, 使Zig Bee设备之间互相听懂。但Zig Bee协议没有局限于穷举, 是开放的, 也没有允许使用非标准定义的Profile和Cluster。只是在极小的一个领域中穷举, 它所规范的信息, 与物联网中的信息相比, 仅仅是海量数据中一个片段信息。而且标准不可靠, 所有标准, 都是围绕一个非常小的领域进行, 无法避免人们阅读标准后的不同理解以及不同理解导致的是不同的执行结果。

2.5 互操作设计

如果能解决设备识别和设备间“沟通”问题, 那么智能设备间的互操作就水到渠成了, 由于在“识别”和“沟通”方面, 无法形成一个开放的、广泛适用的标准, 许多物联网系统就另辟蹊径, 尽可能绕过标准问题。同时提供智能硬件开发平台及通用操作系统的中间件, 或者开发一个跨界系统, 使物联网中不同设备上使用相同的开发工具, 例如lite OS, 就提供了IOS和Android上的中间件, 人与物之间的操作问题, 可以通过远程终端的方案完美地解决。

3 物联网安全性、可靠性等研究

信息安全问题, 网络的开放性及泄密使人无法相信网络, 特别是中心服务器, 过去认为闭源可以确保安全, 但网络泄密事件使人们不相信闭源服务器的运维组织, 反而开源更易于获得信任, 另外在物联网中, 传感网的建设要求RFID标签预先被嵌入任何与人息息相关的物品中, 这直接导致嵌入标签会使个人的隐私权问题受到侵犯。

可靠性问题, 使用寿命带来的维护和服务及售后的保障等问题;电子设备可靠性因素, 比如物联网设备主控芯片出现运行异常问题导致的其它结果。

行业协作方面, 要发展物联网这种以传感技术为基础的信息化应用, 必须打破行业、地区、部门之间的壁垒, 促进资源共享。

产业方面, 物联网的产业化必然需芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、通信运营商等上下游厂商的通力合作, 如加快电信网, 广电网, 互联网的三网融合进程等。

因此, 要普及与发展物联网, 不仅需要建立健全相应政策法规、对物联网产业的引导与扶持, 同时也要在互联互通等共性问题方面尽早制定标准, 采用产学研用协同创新办法建设物联网技术产业标准, 从而推动物联网稳健发展。

4 结语

本文对物联网与物联网操作系统进行了分析, 并对物联网主要面临的问题进行解析, 同时对关键技术进行研究并提出了可靠的方案, 最后对物联网发展中安全性、可靠性、产业发展方面进行了探究。

参考文献

[1]孙其博, 刘杰, 黎羴, 等.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报, 2010, 6 (1) :23-25.