一、誕生發展

物聯網(InternetofThings)這個詞，國內外普遍公認的是MITAuto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID時最早提出來的。1999年誕生，2005年普及，2009年大發展。在2005年國際電信聯盟(ITU)發布的同名報告中，物聯網的定義和范圍已經發生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是指基于RFID技術的物聯網。

物聯網的概念是在1999年提出的。當時基于互聯網、RFID技術、EPC標準，在計算機互聯網的基礎上，利用射頻識別技術、無線數據通信技術等，構造了一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯網“Internet of things”(簡稱物聯網)，這也是在2003年掀起第一輪華夏物聯網熱潮的基礎。

自2009年8月***總理提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一，寫入“政府工作報告”，物聯網在中國受到了全社會極大的關注，其受關注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。

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物聯網的概念與其說是一個外來概念，不如說它已經是一個“中國制造”的概念，他的覆蓋范圍與時俱進，已經超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報告所指的范圍，物聯網已被貼上“中國式”標簽。

二、什么是物聯網?

物聯網即通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡技術。

這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊。

簡而言之，物聯網就是“物物相連的互聯網”，被視為互聯網的應用拓展，應用創新是物聯網發展的核心，以用戶體驗為核心的創新2.0是物聯網發展的靈魂。

用通俗的話來講，物聯網就是讓所有的東西都“連”起來，關鍵要有三件東西:感應處理終端，傳輸通道，控制處理平臺。這樣就可以讓本來沒有生命的東西能“感應”并“處理”信息，通過傳輸的網絡傳送到指定的地方或人那里，反過來還可以進行控制和指揮。

物聯網是人與物、物與物之間相互通信的網絡，是智慧城市的感知技術。在兩化融合領域，物聯網技術已在產品信息化、生產制造、經營管理、節能減排、安全生產等領域等到了應用。在電子政務領域，物聯網技術在公安、國土、環保、交通、海關、海關、質檢、安監、林業等政府主管部門得到初步應用。

三、物聯網的特征及分類

1、和傳統的互聯網相比，物聯網有其鮮明的特征

首先，它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器，每個傳感器都是一個信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。傳感器獲得的數據具有實時性，按一定的頻率周期性的采集環境信息，不斷更新數據。

其次，它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網，通過各種有線和無線網絡與互聯網融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯網上的傳感器定時采集的信息需要通過網絡傳輸，由于其數量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過程中，為了保障數據的正確性和及時性，必須適應各種異構網絡和協議。

還有，物聯網不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠對物體實施智能控制。物聯網將傳感器和智能處理相結合，利用云計算、模式識別等各種智能技術，擴充其應用領域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據，以適應不同用戶的不同需求，發現新的應用領域和應用模式。

2、“物”的涵義

這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯網”的范圍：

1)要有數據傳輸通路;

2)要有一定的存儲功能;

3)要有CPU;

4)要有操作系統;

5)要有專門的應用程序;

6)遵循物聯網的通信協議;

7)在世界網絡中有可被識別的唯一編號。

3、物聯網分類

1)私有物聯網(Private?IoT)： 一般面向單一機構內部提供服務;

2)公有物聯網(Public IoT)：基于互聯網(Internet)向公眾或大型用戶群體提供服務;

3)社區物聯網(Community IoT)：向一個關聯的“社區”或機構群體(如一個城市政府下屬的各委辦局：如公安局、交通局、環保局、城管局等)提供服務;

4)混合物聯網(Hybrid IoT)：是上述的兩種或以上的物聯網的組合，但后臺有統一運維實體。

四、物聯網的技術架構：

物聯網主要由感知層、網絡層、應用層組成。

1)感知層。由各種傳感器構成，包括溫濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、紅外線、GPS等感知終端，感知層是物聯網識別物體、采集信息的來源。

2)網絡層。由各種網絡，包括互聯網、廣電網、網絡管理系統和云計算平臺等組成，是整個物聯網的中樞，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。

3)應用層。是物聯網和用戶的接口，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。?

五、物聯網的關鍵技術：

物聯網的核心技術主要包括射頻識別技術，傳感技術，網絡與通信技術和數據的挖掘與融合技術等。

1)射頻識別技術。

RFID技術是一種無接觸的自動識別技術，利用射頻信號及其空間耦合傳輸特性，實現對靜態或移動待識別物體的自動識別，用于對采集點的信息進行“標準化”標識。鑒于RFID技術可實現無接觸的自動識別，全天候、識別穿透能力強、無接觸磨損，可同時實現對多個物品的自動識別等諸多特點，將這一技術應用到物聯網領域，使其與互聯網、通信技術相結合，可實現全球范圍內物品的跟蹤與信息的共享，在物聯網“識別”信息和近程通訊的層面中，起著至關重要的作用。另一方面，產品電子代碼(EPC)采用RFID電子標簽技術作為載體，大大推動了物聯網發展和應用。

從分類上看，RFID技術根據電子標簽工作頻率的不同通常可分為低頻系統(125kHz、134.2kHz)，高頻系統(13.56MHz)，超高頻(860MHz-960MHz)和微波系統(2.45GHz、5.8GHz)等。低頻和高頻系統的特點是閱讀距離短、閱讀天線方向性不強等，其中，高頻系統的通訊速度也較慢。兩種不同頻率的系統均采用電感耦合原理實現能量傳遞和數據交換，主要用于短距離、低成本的應用中。

超高頻、微波系統的標簽采用電磁后向散射耦合原理進行數據交換，閱讀距離較遠(可達十幾米)，適應物體高速運動，性能好;閱讀天線及電子標簽天線均有較強的方向性，但該系統標簽和讀寫器成本都比較高。

根據電子標簽供電方式的不同，電子標簽又可分為無源標簽(PassiveTag)、半有源標簽(Semi-PassiveTag)和有源標簽(ActiveTag)三種。

無源電子標簽不含電池，它接收到讀寫器發出的微波信號后，利用讀寫器發射的電磁波提供能量，無源標簽一般免維護，重量輕、體積小、壽命長、較便宜，但其閱讀距離受到讀寫器發射能量和標簽芯片功能等因素限制;

半有源標簽內帶有電池，但電池僅為標簽內需維持數據的電路或遠距離工作時供電，電池能量消耗很少;有源標簽工作所需的能量全部由標簽內部電池供應，且它可用自身的射頻能量主動發送數據給讀寫器，閱讀距離很遠(可達30米)，但壽命有限，價格昂貴。

在未來的幾年中，RFID技術將繼續保持高速發展的勢頭。電子標簽、讀寫器、系統集成軟件、公共服務體系、標準化等方面都將取得新的進展。隨著關鍵技術的不斷進步，RFID產品的種類將越來越豐富，應用和衍生的增值服務也將越來越廣泛。

RFID芯片設計與制造技術的發展趨勢是芯片功耗更低，作用距離更遠，讀寫速度與可靠性更高，成本不斷降低。芯片技術將與應用系統整體解決方案緊密結合。

標簽封裝技術將和印刷、造紙、包裝等技術結合，導電油墨印制的低成本標簽天線、低成本封裝技術將促進RFID標簽的大規模生產，并成為未來一段時間內決定產業發展速度的關鍵因素之一。讀寫器設計與制造的發展趨勢是讀寫器將向多功能、多接口、多制式、并向模塊化、小型化、便攜式、嵌入式方向發展。同時，多讀寫器協調與組網技術將成為未來發展方向之一。

RFID技術與條碼、生物識別等自動識別技術，以及與互聯網、通信、傳感網絡等信息技術融合，構筑一個無所不在的網絡環境。海量RFID信息處理、傳輸和安全對RFID的系統集成和應用技術提出了新的挑戰。RFID系統集成軟件將向嵌入式、智能化、可重組方向發展，通過構建RFID公共服務體系，將使RFID信息資源的組織、管理和利用更為深入和廣泛。

2)傳感器技術

信息采集是物聯網的基礎，而目前的信息采集主要是通過傳感器、傳感節點和電子標簽等方式完成的。傳感器作為一種檢測裝置，作為攝取信息的關鍵器件，由于其所在的環境通常比較惡劣，因此物聯網對傳感器技術提出了較高的要求。一是其感受信息的能力，二是傳感器自身的智能化和網絡化，傳感器技術在這兩方面應當實現發展與突破。

將傳感器應用于物聯網中可以構成無線自治網絡，這種傳感器網絡技術綜合了傳感器技術、納米嵌入技術、分布式信息處理技術、無線通訊技術等，使各類能夠嵌入到任何物體的集成化微型傳感器協作進行待測數據的實時監測、采集，并將這些信息以無線的方式發送給觀測者，從而實現“泛在”傳感。

在傳感器網絡中，傳感節點具有端節點和路由的功能：首先是實現數據的采集和處理，其次是實現數據的融合和路由，綜合本身采集的數據和收到的其他節點發送的數據，轉發到其他網關節點。傳感節點的好壞會直接影響到整個傳感器網絡的正常運轉和功能健全。

3)網絡和通信技術

物聯網的實現涉及到近程通訊技術和遠程運輸技術。近程通訊技術涉及RFID，藍牙等，遠程運輸技術涉及互聯網的組網、網關等技術。

作為為物聯網提供信息傳遞和服務支撐的基礎通道，通過增強現有網絡通信技術的專業性與互聯功能，以適應物聯網低移動性、低數據率的業務需求，實現信息安全且可靠的傳送，是當前物聯網研究的一個重點。傳感器網絡通訊技術主要包括廣域網絡通信和近距離通信等兩個方面，廣域方面主要包括IP互聯網、2G/3G移動通信、衛星通信等技術，而以iPv6為核心的新聯網的發展，更為物聯網的提供戶高效的傳送通道;在近距離方面，當前的主流則是以IEEE802.15.4為代表的近距離通信技術。

M2M技術也是物聯網實現的關鍵。與M2M可以實現技術結合的遠距離連接技術有GSM、GPRS、UMTS等，WIFI、藍牙、ZigBee、RFID和UWB等近距離連接技術也可以與之相結合，此外還有XML和Corba，以及基于GPS、無線終端和網絡的位置服務技術等。M2M可用于安全監測、自動售貨機、貨物跟蹤領域，應用廣泛。

4)數據的挖掘與融合

從物聯網的感知層到應用層，各種信息的種類和數量都成倍增加，需要分析的數據量也成級數增加，同時還涉及到各種異構網絡或多個系統之間數據的融合問題，如何從海量的數據中及時挖掘出隱藏信息和有效數據的問題，給數據處理帶來了巨大的挑戰，因此怎樣合理、有效的整合、挖掘和智能處理海量的數據是物聯網的難題。結合P2P、云計算等分布式計算技術，成為解決以上難題的一個途徑。

云計算為物聯網提供了一種新的高效率計算模式，可通過網絡按需提供動態伸縮的廉價計算，其具有相對可靠并且安全的數據中心，同時兼有互聯網服務的便利、廉價和大型機的能力，可以輕松實現不同設備間的數據與應用共享，用戶無需擔心信息泄露，黑客入侵等棘手問題。云計算是信息化發展進程中的一個里程碑，它強調信息資源的聚集、優化和動態分配，節約信息化成本并大大提高了數據中心的效率。

六、物聯網與互聯網的區別

互聯網對于物聯網而言，有點類似“父與子”的關系，畢竟物聯網是以互聯網為基礎核心發展起來的新一代信息網絡。不過在使用形式上有著一定差別。

1)物聯網的覆蓋范圍要遠大于互聯網絡

互聯網和物聯網可以從他們的主要作用來區別兩者的不同之處，互聯網的產生是為了人通過網絡交換信息，其服務的主體是人。而物聯網是為物而生，主要為了管理物，讓物自主的交換信息，間接服務于人類。

既然物聯網為物而生，物比人笨，因此，物聯網的真正實現必然比互聯網的實現更難。另外，從信息的進化上講，從人的互聯，到物的互聯，是一種自然的遞進，本質上互聯網和物聯網都是人類智慧的物化而已，人的智慧對自然界的影響才是信息化進程本質的原因。

物聯網比互聯網技術更復雜、產業輻射面更寬、應用范圍更廣，對經濟社會發展的帶動力和影響力更強。但是沒有互聯網作為物聯網的基礎，那么物聯網將只是一個概念而已。互聯網著重信息的互聯互通和共享，解決的是人與人的信息溝通問題。這樣就為物聯網關于通過人與人、人與物、物與物的相聯，解決的是信息化的智能管理和決策控制問題而提供前期的溝通渠道。

特別是物聯網通過IPV6技術賦予任何電子產品一個固定IP，并接入網絡，真正意義上將把智慧城市及智能家居等概念逐一變成現實;

2)互聯網用戶通過端系統的服務器、臺式機、筆記本和移動終端訪問互聯網資源，發送或接收電子郵件;

閱讀新聞;寫博客或讀博客;通過網絡電話通信;在網上買賣股票，定機票、酒店。而物聯網中的傳感器結點需要通過無線傳感器網絡的匯聚結點接入互聯網;RFID芯片通過讀寫器與控制主機連接，再通過控制結點的主機接入互聯網。因此，由于互聯網與物聯網的應用系統不同，所以接入方式也不同。

物聯網應用系統將根據需要選擇無線傳感器網絡或RFID應用系統接入互聯網。互聯網需要人自己來操作才能得到相應的資料，而物聯網數據是由傳感器或者是RFID讀寫器自動讀出的。這個環節中，物聯網更多要依靠無線傳輸來達到一個聯網目的，3G、4G都將是其理想的網絡類型。

3)物聯網涉及的技術范圍更廣

物聯網運用的技術主要包括無線技術、互聯網、智能芯片技術、軟件技術，幾乎涵蓋了信息通信技術的所有領域。而互聯網只是物聯網的一個技術方向。互聯網只能是一種虛擬的交流，而物聯網實現的就是實物之間的交流。所以技術導致物聯網未來發展的前景是互聯網的好十幾倍都不止。

七、云計算與物聯網的關系

由于很多時候云計算和物聯網經常在同一個場景中出現，所以很多人認為二者之間有著密切的聯系。其實從技術的角度來說，物聯網和云計算還著實沒有什么太多的聯系。而如果從工作架構的角度分析的話，物聯網則可以認為是承載云計算技術的一個平臺。

1)借助云計算技術的支持，物聯網則可以更好的提升數據的存儲以及處理能力

從而使自身的技術得到進一步的完善。而如果失去云計算的支持，物聯網的工作性能無疑會大打折扣，而在和其他傳統的技術相比，它的意義也會大大的降低。所以說物聯網對云計算有著很強的依賴性。

2)但是對于云計算技術來說，物聯網只是其眾多的應用載體之一

盡管物聯網對云計算有著很強的依賴，但作為諸多載體的一種，云計算對于物聯網可真沒有啥“特殊的感情”。甚至就像柜臺與貨物的關系一樣，貨物在哪個臺子上都會使這個柜臺受到更多的關注，而如果柜臺失去了貨物，那么，無論是作用還是關注度都會隨之而降低。所以，云計算對于物聯網只是普通的“合作關系”，并沒有什么太特殊的聯系，如果用戀愛關系來形容的話，物聯網對云計算更似單相思!

3)從目前的發展前景來看，物聯網和云計算之間的聯系將會向著越來越緊密的方向發展

在云計算技術的支持下，被賦予了更強工作能力的物聯網，在我國的使用率呈現逐年遞增的趨勢，而所涉及的領域也隨之越來越廣泛。

在去年的時候，我國的RFID技術已經成為世界排名第三的應用市場，而當前被各個領域廣泛應用的二維碼識別技術，其實也是物聯網RFID技術中的一種。所以說，云計算承載物聯網在我國有著更加廣闊的發展空間。

八、物聯網發展中存在的問題：

1)觀念問題

物聯網是未來10-20年戰略性新型產業，現在僅僅是起步。而我們的媒體和政府往往會急功近利，有些地方，要5年達到幾千億;有些城市要3-5年過上“物聯網生活”。這些宣傳不利于物聯網技術與產業的順利發展，甚至會阻礙發展。因此，我們應做到長期、持續的準備，這也許是中國人21世紀初引領世界科技浪潮的一次絕好機會，希望所有專業人士把握好時機。

2)技術問題

物聯網的一個基礎是傳感器，因此傳感器是物聯網很重要的技術。由于傳感技術的多樣性和復雜性，物聯網一定比互聯網和通訊網面臨更多的技術難題，因此，物聯網的關鍵技術絕不是幾項，而是很多很多和應用相結合的關鍵技術，共性的技術問題有，更多的是個性的技術。所以各個相關企業應分頭解決。

3)執行問題

物聯網是一項應用技術，政府項目的示范效應很重要。可是，多個省市都存在著“跟風”現象，“只打雷，不下雨”或“雷聲大，雨點小”。轟轟烈烈開會，慢慢悠悠規劃，松松垮垮做事。因此我們必須抓住一項或幾項具體的應用，進而完善及推而廣之。

未來五年，真正意義的全球物聯網很難實現，但我們要逐步從局域物聯網、行業物聯網走向全國物聯網。近期的關鍵在于傳感器及細分市場的應用軟件。

九、物聯網技術在智慧城市中的應用

目前，物聯網技術已在產品信息化、生產制造環節、經營管理環節、節能減排、安全生產等領域得到應用。并在公安、國土、環保、交通、海關、海關、質檢、安監、林業等政府主管部門得到初步應用，取得了良好的效果。

1)產品信息化：在汽車、家電、工程機械船舶等行業通過應用物聯網技術，提高了產品的智能化水平。

2)在生產制造領域的應用：應用于生產線過程的檢測、實時參數采集、生產設備與產品監控管理等。

3)在經營管理領域的應用：應用于物流管理、生產管理等。

4)在節能減排應用：主要在鋼鐵、有色金屬、電力、化工、紡織、造紙等高能耗、高污染行業應用。

5)在安全生產領域的應用：主要在煤炭、鋼鐵、有色等行業保障安全生產的重要技術手段，利用物聯網技術對礦山井下人、機、環境進行監控。