试论物联网关键技术与应用

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摘 要：物联网是既计算机、互联网之后的第三次产业革命，极大的促进了新时代现代化工业的发展，使其成为社会关注的焦点。但是在其发展过程中评价褒贬不一，对其未来发展前景也仁者见仁智者见智。本文通过对其概念做出阐述和分析，分析物联网的基本特征，追溯其发展过程，从现状出发，对其关键技术进行分析，在此基础上讨论物联网关键技术的应用前景，以及对物联网发展过程中遇到的问题提出可行性建议。

关键词：物联网；关键技术；应用前景

中图分类号：TP391

物联网最早提出在麻省理工学院，其后在比尔盖茨著作中有得到进一步完善，比尔盖茨认为物联网综合表述为，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，最终实现互联网识别和管理的职能目标。经过社会的发展，物联网得到进一步的完善，物联网的原理普遍被接受，人们把利用条码、射频识别，自动传感系统、激光扫描、全球定位系统等信息传感设备按照约定的协议，实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接，从而进行信息的转换和交替，最终实现跟踪、定位等活动的庞大网络体系称之为物联网体系。

1 物联网综述

物联网的发展具有一定的新兴性，较之发达国家发展起步晚但是发展迅速，发展过程中不断借鉴外国先进技术经验，不断地在应用互联网领域开拓创新。

1.1 物联网的定义和特征。物联网原理在社会生活领域普遍被人接受，主要原理体现在其利用射频识别等主要信息传感设备，按照先前设定的网络协议约定，实现任何时间、任何地点、任何物体、任何主体之间连接，在此基础上进行信息的转换和交替的信息网络系统。作为未来网络的整体部分，是互联网在发展过程中的延伸和拓展。通过条码、激光扫射、全球定位等先进系统设备的应用实现决策智能化和应用智能性。

综合来看物联网特征表现明显，主要表现在两个方面：

第一，物联网作用条件具有层递性。物联网发挥作用要经历三个阶段：感知阶段、传输阶段和智能阶段。在全面感知阶段，物联网通过射频识别、传感器、二维码等识别设备全面了解物体的动态信息。再通过可靠传输，将了解到的信息进行可靠全面的及时传送。最后经过智能阶段，通过计算机互联网的应用将海量的信息进行分类汇编，真正实现人与人之间、物与物之间的智能沟通。

第二，物联网能够有效模仿人的综合感知能力。去联网能有效模拟人类对外界物体及环境的感知。其中包括由射频识别、二维码、激光扫描等识别技术表现的对物体静态数据和属性的感知、由传感器网、GPS等表现的对物体动态属性的感知和由视频探头表现的对环境模糊信息的感知。其中这些设备也有效地相互合作相互配合，不仅促进了信息的感触透彻度，还极大的提高了信息感知的效率。

1.2 物联网发展过程和应用现状。物联网产生于20世纪90年代，在2005年提出“物联网”全新概念。经过十多年的发展，物联网发展到十分普遍的境地，深入到社会生活各个角度。物联网的快速发展得益于各方面的因素，经济危机的推手作用、触感技术的成熟和网络接入和信息传感能力的大幅度提高。改革开放以来，随着我国经济技术的发展，我国紧随世界发展潮流，不断地发展自身，在互联网发展过程中不断创新，发展物联网实现全国物流事业的大幅度发展。通过对物联网的研究和物联网相关人才的培养，我国已经荣升为物联网国际规则制定的主导国之一。

2 物联网核心技术分析

2.1 射频识别技术。射频识别技术是物联网应用过程中重要的识别技术。射频识别技术俗称电子标签，通过射频符号自动识别射频对象，对其进行存储、标识、登记和管理。其中射频识别系统由电子标签、读写器和天线组成。当带有电子标签的物品经过特定的信息读写器时，无线电波可将将标签中存储信息通过天线迅速传递到相应的电子网咯当中。于此相适应，每个产品都有自身独特的编码，当射频识别系统使用不同标准时，物品的识别就受到了不同程度的限制。射频识别系统广泛应用于物流、零售、服装业、制造业、医疗、防伪、身份识别、交通等各个领域。

2.2 无线传感技术。所谓无线传感技术是指大量传感器节点通过无线通信连接的方式形成的无线网络系统，其目的是通过各个传感器的协作和感知不断地整合搜索各个传感器地域内的对象信息，它基本能实现数据的采集量化、处理融合和传递应用。其中传感器原理由敏感原件和转换原件组成，其体系也逐渐表现为平面拓扑结构和逻辑分层结构，无线传感系统优势比较明显，特点显著，它是大规模网络、自组织网络、动态性网络、可靠的网络、应用相关的网络并且是与以数据为中心的网络。但与此同时，其在应用过程中也有相应的限制，比如电源能量的有限性、通信能力的有限性，和存储计算能力的有限性。无线传感技术是在传感器原理上有意义的一次重大突破，虽然现阶段有些局限，但是随着技术的进步终会超越瓶颈，更加发挥技术的有效性，造福人类。

2.3 中间件。物联网要实现人和物体之间相互连接、相互影响的特殊效果，就注定要忽略和隐藏其下层技术应用的复杂应用性和上层技术的广泛适应性。这就需要承接上下层之间桥梁，这种设备就称之为――中间件。中间件为底层设备提供了很好的交流平台，实现各种技术之间的交流、关联、整合、协作。中间件技术的优化更加提高了技术的应用效率，加大了资源的转化能力，一定意义上避免了资源的不合理浪费。

2.4 安全保护隐私技术。安全保护隐私技术是互联网发展过程中比较注重的一项技术，在保护客户人身财产利益方面，互联网技术投入了大量的人力物力资源，相应地，在物联网的发展过程中也更加注意隐私安全的保护。安全设施的建立，安全保护措施主要体现在编码的有序性和唯一性，由于每个编码对应一个产品，使其更大程度上提高了效率，也保障了安全。

2.5 其他关键技术。在物联网的发展过程中，出现了大大小小的难题。当物联网发展成熟，就会需要大量的数据接口，这时移动网络就会发挥特殊作用；与此同时，在互联网发展过程中，互联网作为其发展主要基础和保障也将会有更大的发挥空间。随着物联网全群范围内的推广，云计算等先进互联网技术也不断渗入到强大的物联网，为其提高效率做出强大的动力支持。

3 物联网应用前景展望

物联网发展始终以实用家居目的为核心。在未来的社会生活中，追求舒适安逸生活更成为人类发展目标，经济的快速发展更将成为人们享受良好生活的重要物质保障。物联网应用于家庭，会有智能电力、智能家居等通过一系列智力组合而成的庞大家居智能网络。还会有帮助治理社会治安的智能城管等，利用现代技术避免、解决人与人之间的不必要的矛盾和冲突。同时，二维码等检测系统的应用也给生活带来更加广泛的保障，例如，羊肉、牛肉的二维码应用能后让消费者通过扫描二维码知道此种动物的生长历程，更加保障消费者民益。

4 结语

物联网发展是既互联网发展过程的又一大新兴网络产业，物联网有其不可替代的优势，但是也有相应的局限，比如针对这种新兴网络相关的法律法规和规范还没有得到完善，技术和相应的规范指导得不到统一，同时物联网技术自身也有不可避免的局限，射频识别系统有待进一步的完善，无线感应系统也需要进一步扩大网络覆盖面积等等。物联网的发展必然会推动相应经济的发展，应正视其在发展过程中的局限和瓶颈，不断地进行技术创新，推动技术和经济的双重发展。

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作者简介：罗鸿斌（1979.09-），男，甘肃庄浪人，硕士，讲师，研究方向：信息安全、电子取证、图像处理研究。

作者单位：甘肃政法学院公安技术学院，兰州 730070