题目： 物联网的概念、关键技术、应用综述

阚世朋 学号：201110202136

摘要：本文介绍了物联网的概念、构架、特征以及所涉及的关键技术，并举例说明物联网在生活领域中的应用。

关键词：物联网概念、关键技术、应用

正文：

一．物联网的概念

19xx年，美国麻省理工学院首先提出“物联网”的概念。20xx年，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，对“物联网”的涵义进行了扩展。物联网作为新生事物，人们对其内涵和外延的理解也有很大区别，给其概念、特征所做出的归纳和总结也有很大的差别。

由于物联网概念出现不久，其内涵还在不断发展和完善，并且学术界和工业界视觉各异，至今都没有给出公认的统一定义。本文认为感知和识别是物联网的核心功能，是物联网区别其他网络的显著特征，下面给出几个典型的物联网概念。

定义1：把所有物品通过射频识别和条码等信息传感设备与物联网连接起来，实现智能化识别和管理。

定义2：由具有标示、虚拟个性的物体或对象所组成的网络，这些标示和个性信息在智能空间使用智能的接口与用户、社会和环境进行通信。

定义3：物联网是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。其突出特征是通过各种感知方式来获取物理世界的各种信息，结合互联网、移动通信网等进行信息的传递与交换，在采用智能计算技术对信息进行分析处理，从而提升人们对物质世界的感知能力，实现智能化的决策和控制。

定义4：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。

物联网具有三个方面的重要特征：

（1）互联网特征。物联网是解决物与物、人与物之间通信的网络形态， 它是在互联网基础之上延伸和扩展的一种网络，尽管终端多样化，但其基础和核心仍然是互联网。

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物联网关键技术及问题研究

引言

物联网（IOT, Internet of Things） 的概念起源于十多年前：由已故的Mark Weiser普适计算之父19xx年在《科学美国人》杂志中预言21世纪的计算将是泛在计算。信息无处不在，计算亦无所不在，这是物联网的概念起源。1997 年ITU 在Challenges to the Net2work的报告中提出，把所有的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。这对于物联网的形成又迈出一步。19xx年麻省理工学院Auto-ID Center 提出：物联网旨在建立一个庞大的无线网络，其中的所有物体都有唯一的标识。

之后Auto-ID Center又提出全球EPC 网络的设想，其基本思想是：每件商品都被赋予一个全球唯一的代码，利用RFID技术将物品的信息与网络相连接，通过Internet实现全球物品信息的实时共享。这是现在物联网的雏形。20xx年ITU又一次召开了题为In2ternet of things的会议，在会议报告中就形象地指出小到一个牙刷或者轮胎的信息很快都会在我们的网络范围之内，如图1 提出了具体的平面概念，即任何时间、地点，与任何人连接，现在我们将任何事物连接起来，今天的互联网将会为明日的物联网让位。IBM 在20xx年底提出的智慧地球，包括智慧的电力、智慧的医疗、智慧的交通、智慧的城市等。目的是将世界运行到一个更高的智慧水平，使个人，企业，组织，政府，自然系统和人造系统相互交互的方式更具智慧。这个智慧地球的概念将物联网变的更具有透彻的感知和深入的智能化。当物联网和智慧地球的目标实现时，所有的物质都将变得透明化、智能化。人类生活的有效时间得到了提高，生活成本也将随之降低，同时有效地避免了能源浪费，从而更进一步地维护了人类的生活质量和社会安全。文中将对物联网的关键技术和存在的问题及隐患做简要的介绍。1 物联网的关键技术物联网是继互联网后又一次技术的革新，代表着未来计算机与通信的发展方向。这次革新也取决于一些重要领域的动态技术创新，从RFID、EPC、传感技术到认知网络、云计算等。1.1RFID，EPC，传感技术RFID( Radio Frequency Identification) 5是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据信息。RFID 系统一般由标签、读写器、应用接口等硬件设备与中间件软件、传输网络、业务应用、管理系统等构成6 。标签是一个内部保存数据的无线收发装置，负责发送数据给读写器。读写器是一个捕捉和处理标签数据的装置，同时还负责与后台处理系统接口。软件包括RFID 系统软件、 RFID 中间件、后台应用程序。RFID 系统软件是在标签和读写器之间进行通信所必需的功能集合。RFID中间件是在读写器和后台处理系统之间运行的一组软件，它将标签和读写器上运行的RFID 系统软件和在后台处理系统上运行的应用软件联系起来。后台应用程序接收由标签发出,经过读写器和 RFID 中间件处理过滤后的标准化的数据。这样的RFID 系统可以实时自动地对物体进行识别、定位、监控、追踪。 EPC6( Electronic Product Code) 是一种编码及接口标准，专用于RFID。传统的观点认为EPC 是RFID 中的一种技术标准，也就是说EPC的载体是RFID 电子标签。现今提到的EPC 系统是在互联网、射频技术与计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术构造一个物品信息实时共享的网络。

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物联网的关键技术

物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的，是个典型的交叉新领域，所涉及的技术很多, 其技术细节涉及很多方面，基础前沿研究值得关注。就目前而言，物联网的核心技术主要包括以下几个方面：感知技术、网络通信技术、数据融合与智能技术。物联网的这些关键技术是其最终实现并得以实施的重要保证。

1、感知技术

感知技术主要用于数据的采集，它是物联网的基础，是物联网的触觉和神经，也是物联网进一步研究的重点。目前，信息采集主要采用电子标签和传感器等方式完成。

（1）电子标签

电子标签用于对采集的信息进行标准化标识，数据采集和设备控制。通过射频识别读写器、二维码识读器等实现。

射频识别技术RFID( Radio Frequency Identification )电子标签是近几年发展起来的新技术，也是替代条形码走进物件网时代的关键技术之一。它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别对象并获取相关数据。它的工作原理是：利用射频电磁波通过空间耦合在阅读器和进行识别、分类和跟踪的移动物品之间实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的。RFID系统一般由阅读器、标签和天线三部分组成，阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号,当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，发送出自身编码等信息被读取器读取并解码后, 发送至电脑主机进行有关处理。

RFID通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别过程无须人工干预 ，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

（2）传感器

传感器是机器感知物质世界的 “感觉器官”，用来感知信息采集点的个各种环境参数；它可以感知热、力、光、电、声、位移等信号，为物联网系统的处理、传输、分析和反馈提供最原始的信息。它是一种检测装置，能感受到被测量的信息,，并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。我国对传感器的定位是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置, 通常由敏感元件和转换元件组成。传感技术与RFID 技术一样,是获取物体信息的技术,是物体具备智慧的前提。

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简单讲，物联网是物与物、人与物之间的信息传递与控制。在物联网应用中有三项关键技术。

1、传感器技术，这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

2、RFID标签也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。

3、政府应该加大对产业的投入，这个投入可以不是资金，而是给企业更多的政策，特别是在操作系统、开发工具、IC设计等产业链中高端领域上从政策到资金都要加大投入。在管理上引入重大资金投向问责制，对长期投入资金不能市场化、产业化的项目，定期论证评估，不能达标的关停并转甚至要追究责任。

4、减少盲目引进项目，在嵌入式与物联网的发展中，核心技术坚持鼓励国产化，从资金上、税收上加大力度向自主研发产品倾斜。杜绝盲目引进产业链的中高端技术，特别是不能出现像其他行业一样，重复引进同一个外国品牌多条生产线的状况。

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物联网的关键技术、典型应用和发展趋势

讲座人：冯勇教授

时间：4月10日下午3:00

地点：2-201

签到表：

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物联网关键技术与应用

关键字：物联网、基础、技术、应用

摘要：物联网可以深入社会各个层面，应用的领域非常广泛，包括资产管理、供应链管理、交通管理、远程管理、智能家居管理。物联网也是推进国内信息化与工业化融合，促进国家产业升级，振兴装备制造业的必然选择，将引导未来中国新兴信息技术的发展。20xx年以来，物联网在国内引起了技术、产业、资本各方面的重视，国家已将其列为新兴战略性产业，各地政府均加快了推进物联网产业化的步伐。

物联网的概念是19xx年提出的，它的定义是：利用二维码、射频识别、各类传感器等技术和设备，使物体与互联网等各类网络相连，获取无处不在的现实世界的信息，实现物与物、物与人之间的信息交互，支持智能的信息化应用，实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合，最终形成统一的智能基础设施。从本质上看，物联网是架构在网络上的一种联网应用和通信的能力。

物联网把新一代IT技术充分运用到各行各业中，具体的说，就是把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、大坝、供水系统、油气管道等各类物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络中，存在能力超级强大地中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实时的管理和控制，在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然的关系。毫无疑问，如果“物联网”时代来临，那么人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。下面将以三个大方面来简单的介绍一下我所物联网。

一、 基础篇

“物联网”是我国对物物相连的概念，国际上面还称呼其为Internet of Things。然而，我们以及我们的地球正面临着一系列的问题：

（1） 安全 全球每年交通事故2000~5000万次，因交通事故死亡人口近130

万人。造成超过20000亿美元的经济损失。

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物联网关键技术及有待解决问题研究

Research of Key Technologies and Unresolved

Questions of Internet of Things

学院：电气工程学院

专业：电气信息类

姓名：神合

学号：201046820000

摘要：随着科技的发展，社会各界对物联网广泛关注。物联网是通过给每一个对象赋予唯一的标识符，智能地将物与物、人与人联系起来的新型网络。这个理想网络的实现还需要一套完整的方案，包括体系和协议标准等等。介绍了物联网的发展过程和几种常用的的关键技术：无线射频识别技术、电子产品码系统、传感技术、认知技术、云计算，探讨了这些技术对物联网实现的重要性及各自技术的特点。提出物联网有待解决的问题和存在的隐患，并分析了可能的解决方案。

关键词：物联网；传感技术；无线射频识别技术；传感技术；认知技术；云计算

Abstract：With the developing of technology ,following the“Internet of things”concept 。Each object will be amociated with a unque identifier. Which connected things to things and people to people，at States of the Word pay widely attention to IOD。In order to realize the idel IOT，there is anintegrity scheme and standard 。Describes IOT’s development and some key technologies：RFID、EPCsystem，sensor technology，cognitive technology，cloudy computing。Discussion the important to realize IOT and these technologies。Proposes the problems to be solved and bidden danger。At last，analyse the possible solutions。 Key words：intnernet of things；sensor technology；RFID；EPC system；cognitive technology，cloudy computing

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