物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用體系

崔海龍

摘要：“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”的核心和基礎(chǔ)仍然是“互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”，是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品和物品之間，進(jìn)行信息交換和通訊。因此物聯(lián)網(wǎng)作為一種新的網(wǎng)絡(luò)形式被提出，在當(dāng)今社會(huì)中也占據(jù)著越來越重要的地位，同時(shí)也為人們的生活帶來了許多方便。但是在技術(shù)領(lǐng)域還尚未成熟，相關(guān)理論研究和實(shí)踐應(yīng)用正在不斷探索中。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；RFID；信息化

前言

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）指的是將無處不在（Ubiquitous）的末端設(shè)備（Devices）和設(shè)施（Facilities），包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動(dòng)終端、工業(yè)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等、和“外在使能”（Enabled）的，如貼上RFID的各種資產(chǎn)（Assets）、攜帶無線終端的個(gè)人與車輛等等“智能化物件或動(dòng)物”或“智能塵?！保∕ote），采用適當(dāng)?shù)男畔踩Ｕ蠙C(jī)制，提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測和定位追溯等管理和服務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)對“萬物”的高效、節(jié)能、安全、環(huán)保的一體化。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究背景和體系結(jié)構(gòu)

眾所周知，21世紀(jì)是一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)為核心，信息化，數(shù)字化，經(jīng)濟(jì)全球化的一個(gè)世紀(jì)，通過電子信息實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在物流也是大勢所趨，信息如此地極速膨脹勢必需要大量的數(shù)據(jù)傳輸，由于巨大成本促使人們無法生產(chǎn)自己獨(dú)立的數(shù)據(jù)，資源共享便成了勢在必行的舉措。

當(dāng)然，物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）這一概念早在1999年就被提出，起初是基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。在2005年國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的同名報(bào)告中，物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍就發(fā)生了變化，所覆蓋范圍有了相當(dāng)大的拓展，通過射頻識別系統(tǒng)高效快速的促進(jìn)信息，資源的共享化，并且，在2009年被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入政府報(bào)告中，這也標(biāo)志著物聯(lián)網(wǎng)在中國講得到前所未有的發(fā)展速度，它也將得到人們廣泛的支持與關(guān)注。

物聯(lián)網(wǎng)體系主要由運(yùn)營支撐系統(tǒng)、傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、無線通信網(wǎng)系統(tǒng)等組成。

運(yùn)營支撐系統(tǒng)：向電信、數(shù)據(jù)通訊和其它網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商提供業(yè)務(wù)支持的一套軟件工具。

傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：采集捕獲物理世界的相關(guān)數(shù)據(jù)信息的系統(tǒng)。

無線通信網(wǎng)系統(tǒng)：利用無線電磁波等相關(guān)數(shù)據(jù)網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)。

業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)：接收命名并按照相應(yīng)程序執(zhí)行相應(yīng)舉措的系統(tǒng)。

在運(yùn)營支撐系統(tǒng)的搭建環(huán)境下，通過傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，采集捕獲所需的信息，在實(shí)踐中可運(yùn)用RFID讀寫器與相關(guān)的傳感器等采集其所需的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對物理世界的感知。當(dāng)網(wǎng)關(guān)終端進(jìn)行匯聚后，通過無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)程將其順利地傳輸至指定的應(yīng)用系統(tǒng)中。當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)收到相關(guān)命令時(shí)再啟動(dòng)應(yīng)用程序達(dá)到遠(yuǎn)程控制的效果。

二、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的信息安全技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的信息安全和互聯(lián)網(wǎng)的信息安全問題一樣，一直都會(huì)是一個(gè)被廣泛關(guān)注的話題。由于物聯(lián)網(wǎng)連接和處理的對象主要是機(jī)器或物以及相關(guān)的數(shù)據(jù)，其“所有權(quán)”的特性導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)信息安全要求比以處理“文本”為主的互聯(lián)網(wǎng)要高，對“隱私權(quán)”的保護(hù)要求也更高。

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全和一般IT系統(tǒng)的安全基本一樣，主要有8個(gè)尺度： 讀取控制，隱私保護(hù)，用戶認(rèn)證，不可抵賴性，數(shù)據(jù)保密性，通訊層安全，數(shù)據(jù)完整性，隨時(shí)可用性。 前4項(xiàng)主要處在物聯(lián)網(wǎng)DCM三層架構(gòu)的應(yīng)用層，后4項(xiàng)主要位于傳輸層和感知層。其中“隱私權(quán)”和“可信度”問題在物聯(lián)網(wǎng)體系中尤其受關(guān)注。如果我們從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)體系架構(gòu)的各個(gè)層面仔細(xì)分析，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的安全體系基本上可以滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求，尤其在其初級和中級發(fā)展階段。

對于上述問題的研究和產(chǎn)品開發(fā)，目前國內(nèi)外都還處于起步階段，在WSN和RFID領(lǐng)域有一些針對性的研發(fā)工作，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)安全體系的問題目前還沒提上議事日程，比物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的問題更滯后。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)密切相關(guān)，甚至合并到一起統(tǒng)籌考慮，其重要性不言而喻。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展研究

物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)今社會(huì)的應(yīng)用是方方面面的，也為我們的生活提供了很多方便之門，以下主要列舉工業(yè)、 醫(yī)學(xué)等幾個(gè)方面的應(yīng)用。

目前RFID技術(shù)正在為供應(yīng)鏈領(lǐng)域帶來一場巨大的變革，以識別距離遠(yuǎn)，快速，不易損壞，容量大等條碼無法比擬的優(yōu)勢，簡化繁雜的工作流程，有效改善供應(yīng)鏈的效率和透明度。托盤是供應(yīng)鏈中最基礎(chǔ)也是最主要的貨物單元，它已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、倉儲(chǔ)、物流、零售等各個(gè)供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)。近年來， 被原油價(jià)格不斷上漲所困擾的石油化工行業(yè)，重新把提高物流效率作為現(xiàn)實(shí)的研究課題。其中， 散雜貨物流的大型化和大量化的改進(jìn)工作一直在探討之中。

醫(yī)學(xué)物聯(lián)網(wǎng)中的“物”，就是各種與醫(yī)學(xué)服務(wù)活動(dòng)相關(guān)的事物，如健康人、亞健康人、病人、醫(yī)生、護(hù)士、醫(yī)療器械、檢查設(shè)備、藥品等等。醫(yī)學(xué)物聯(lián)網(wǎng)中的“聯(lián)”，即信息交互連接，把上述“事物”產(chǎn)生的相關(guān)信息交互、傳輸和共享。醫(yī)學(xué)物聯(lián)網(wǎng)中的“網(wǎng)”是通過把“物”有機(jī)地連成一張“網(wǎng)”，就可感知醫(yī)學(xué)服務(wù)對象、各種數(shù)據(jù)的交換和無縫連接，達(dá)到對醫(yī)療衛(wèi)生保健服務(wù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控、連續(xù)跟蹤管理和精準(zhǔn)的醫(yī)療健康決策。

結(jié)論

隨著科技的不斷更新發(fā)展，人們對智能化的需求也越來越大，越來越多的自動(dòng)化也為人們生活提供了相當(dāng)多的便利，智能家居也得到人們的青睞。智能化對我們的家庭帶來了巨大影響，也讓人們有更多的時(shí)間去享受生活，使生活更安全化，舒適化，方便化。

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