物联网的概念与关键技术分析

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摘 要：随着计算机网络信息技术的不断发展与完善，物联网这一概念也在逐步的引入到现代生产、生活之中，同时也使现代社会经济步入物联网时代。本文结合物联网技术的发展背景，探讨物联网技术的基本概念、技术特征与其关键技术，对物联网技术在我国的发展前景进行简要分析。

关键词：物联网；概念；关键技术

中图分类号：TN929.5；TP391.44

物联网技术是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照内部的信息交换与传输协议，实现物与物、物与人、人与环境的信息网络化连接，从而实现智能化的对象识别、定位、追踪、管理、服务等综合化的网络管理技术。

1 物联网的相关概念

物联网是现代科学技术信息的重要产物，指的是“物物相连的互联网”。物联网是在现代互联网技术、信息通信技术、管理技术、传感技术、服务与管理技术上发展起来的，将应用拓展到任何物体与物体之间的信息交换与通信。狭义上的物联网技术指的是物品与物品之间的网络连接，实现的功能为物品的智能化识别与管理；广义上的物联网可以延伸理解为信息空间与物理空间的相互融合，实现一切事物的数据化、网络化，在物与物之间、物与人之间、人与现实环境之间构建起新型的信息交换与传输体系，建立起一个真正意义上的“万维网”，这是网络信息技术在人类社会发展的最高境界。从物联网通信的对象以及技术实现过程来分析，实现物与物之的信息交互、人与物之间的信息交互是物联网技术的核心内容。由此，我们可以整体的将物联网概括为三个方面的技术特征：全面感知、智能处理和可靠传送。结合现代对象识别技术对物体信息进行采集，如激光扫描技术、射频识别技术（RFID）等；通过信息感知、分析、处理与捕获技术是采集的物体信息接入网络数据库，利用网络通信技术、传输技术、共享技术等，实现随时随地的、高效的、可靠的信息交换、传输与共享；最后通过数据处理技术、智能管理技术与密码保护技术实现物联网的智能化管理与集中化控制。

2 物联网关键技术分析

2.1 感知与识别技术

感知与识别技术是物联网的基础组成部分，负责采集物理世界中一切“物”具体数据信息，实现对“物”的对象感知与识别功能，目前主要应用的感知与识别技术有射频识别技术（RFID）、传感器技术、现代智能扫描技术和二维码技术等。

2.1.1 传感技术。传感技术是利用传感器和多跳自组织传感网络技术，来采集待处理对象的物体信息。传感器技术依附于现代信息敏感处理材料、敏感数据采集设备和计算机数据处理技术，对基础技术和综合信息处理能力要求比较高。目前，传感器技术在对“物”的数据采集精度、稳定度和可靠性方面仍存在着欠缺，我国的传感器技术仍缺乏自主创新，是我国物联网产业化的发展瓶颈之一。

2.1.2 识别技术。识别技术主要包括物体识别技术、地理位置识别技术。对物体信息进行识别是实现物与物互联的基本条件和前提。物联网识别技术是以射频标识技术、二维码技术为基础的。从应用需求的角度来分析，物联网识别技术首先要解决的是对“物”的全网内标识问题，需要建议一套系统且可靠的物联网物体标识体系，以实现物与物之间的数据准确传输与交换。

2.2 网络通信技术

物联网的传感器通信技术是实现信息数据传输的重要方式。而如何对先用的网络体制进行重组和改建，适应物联网的业务开展要求，如实现低数据率、低移动性等要求是现代物联网技术领域的研究重点。传感器的网络通信技术可以大体的分类两类：广域网通信体系和近距离信息传输体系。在近距离传输技术方面，以IEEE 802.15.4为代表的近距离传输协议是目前最广泛应用的技术规范，其免许可证的2.4GHZ频段在全世界范围内可以实现通用，为物联网的信息传输与交换的实现提供协议支持。就广域网通信技术而言，以现代TCP/IP传输协议，3G网络通信技术，卫星通信技术为物联网远程信息传输的实现提供技术支撑，其中以IPV6信息传输协议为核心的下一代通信网络将成为物联网远程传输的主要研究课题。

2.3 计算与服务技术

对海量数据进行存储、处理、传输是物联网要实现的核心功能。而数据信息的服务与实际应用是物联网技术要实现的根本目的。

2.3.1 信息计算。对海量数据信息的感知计算与大数据的集成化处理技术将是物联网应用普及化应用所面对的重要挑战之一。对海量感知信息的大数据整合、云存储、多设备共享、高速率下载、有用数据发现与数据挖掘等关键技术的攻克，采用现阶段兴起的云计算大数据处理与共享技术为物联网海量信息传输提供技术支撑。

2.3.2 服务计算。物联网的发展方向应该以实际应用为最终目的。随着时代的不断发展，涌现出许多新型的应用模式，这对物联网的服务模式和应用开发带来了巨大的挑战。传统的技术路线已经束缚了物联网的发展，在新时代的环境下，服务的内涵将得到革命性扩展。为了适应环境和服务模式的变化，物联网对行业普遍存在和要求的核心技术进行提炼总结，面对不同的需求，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等

2.4 安全管理技术

由于物联网终端感知网络的私有特性，网络信息的安全就成为一个必须攻克的难题。物联网中的传感节点部署的环境通常不会有人看守或者一些不可控制的环境，在这种环境下传感节点比较容易被攻击者获取，盗取节点中存储的信息，进而侵入到网络。除了这方面的威胁，物联网终端感知网络还受到一般无线网络所面临的信息的泄漏、篡改、重放攻击等多种威胁。从安全技术角度来看，需要加强的相关技术包括：（1）认证技术――对使用者的身份进行确认；（2）密钥建立及分发机制――确保信息传输的安全；（3）数据加密等数据安全技术――以保证数据自身的安全性等。因此在物联网安全领域，上面提到的几项安全技术就成为加强安全管技术的关键组成部分。

3 结束语

物联网是在现代网路基础上而发展起来的新型技术体系，在未来的社会生活活动中具有极大的可应用潜力。物联网技术的发展必将推动人类文明朝着更智能化、网络化、现代化的方向发展。我国的物联网技术仍处于初级发展阶段，各技术层面仍缺乏自主创新技术，要建设我国的物联网战略规划体系，需要国家各行业的共同努力，以推动我国的信息化社会建设。

参考文献

[1]刘伟，张益铭.物联网关键技术[J].数字技术与应用，2011（06）.

[2]李中伟，金靖芝.物联网中的关键技术[J].价值工程，2011（19）.

[3]龙妍，胡集仪.物联网技术及其发展趋势[J].科技信息，2010（35）.

作者单位：云南农业大学，昆明 650201