物联网应用技术论文

【摘要】近几年来物联网技术受到了人们的广泛关注。本文介绍了物联网技术的研究背景，传感网的原理、应用、技术，无锡是首

个国家传感息中心。以最具代表性的基于RFID的物联网应用架构、基于传感网络的物联网应用架构、基于M2M的物联网应用架构

为例，对物联网的网络体系与服务体系进行了阐述;分析了物联网研

究中的关键技术，包括RFID技术、传感器网络与检测技术、智能技

术和纳米技术;最后，展望了无锡物联网技术作为国家首个传感

息中心对人类生活、工业发展、科技进步的促进作用。

【关键词】物联网;技术;应用

尽管物联网技术在国外以成熟，但国内物联网才刚刚起步，问题显然很明显。那就是物联网安全，物联网是一种虚拟网络与现实世

界实时交互的新型系统，其无处不在的数据感知以无线为主的信息

传输、智能化的信息处理，一方面固然有利于提高社会效率，另一

方面也会引起大众对信息安全和隐私保护问题的关注。从技术上讲

物联网存在很多网络安全隐患。由于物联网在很多场合都需要无线

传输，这种暴露在公开场所之中的信号很容易被窃取，也更容易被

干扰，这将直接影响到物联网体系的安全。物联网规模很大，与人

类社会的联系十分紧密，一旦受到病毒攻击，很可能出现世界范围

内的工厂停产、商店停业、交通瘫痪，让人类社会陷入一片混乱。

1.物联网的定义

作为一个新兴产业，物联网从诞生到广泛应用需要经历四个阶段。第一阶段为设想阶段，是产业发展的最初时期;第二阶段是技术研发

阶段;第三阶段为实验阶段。在技术研发的水平达到一定程度时，就

可以进行小范围的试用和检测，这是从理论走向实践的一步。国内

的研究也在同步前行，如中国移动、电信和联通三大电信运营商业

开始尝试物联网业务。中国移动的手机钱包和手机购电业务，该业

务也可以应用于超市、餐厅等小额支付场合;中国联通的无线环保检测平台通过3G网络，可实现对水表、灌溉、水文等动态数据进行检测，又可对空气质量、碳排放和噪音进行检测;第四阶段为全国推广

阶段，也是投入资金最大的时期。同时，一旦大规模商用，大量基

础设施的建设和终端产品的全面推广必将推动电信、信息存储处理、IT服务整体解决方案等众多市场的发展。

2.物联网的发展趋势

业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。物联网的发展是以

移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果，带动的不仅仅

是技术进步，而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形

态的变革，塑造了知识社会的流体特性，推动面向知识社会的下一

代创新。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会

环境下的创新新特征，技术更加展现其以人为本的一面，以人为本

的创新随着物联网技术的发展成为现实。要真正建立一个有效的物

联网，有两个重要因素。一是规模性，只有具备了规模，才能使物

品的智能发挥作用。二是流动性，物品通常都不是静止的，而是处

于运动的状态，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都

能随时实现对话。

3.物联网应用技术的隐私问题

在物联网中，射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别系统中，标签有可能预先被嵌入任何物品中，比如人们的日常生活物

品中，但由于该物品(比如衣物)的拥有者，不一定能够觉察该物品

预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪，这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此，如何确保标签物

的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的

关键问题。而且，这不仅仅是一个技术问题，还涉及到政治和法律

问题。这个问题必须引起高度重视并从技术上和法律上予以解决。

造成侵犯个人隐私问题的关键在于射频识别标签的基本功能：任意

一个标签的标识(ID)或识别码都能在远程被任意的扫描，且标签自

动地，不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅

读器。这一特性可用来追踪和定位某个特定用户或物品，从而获得相关的隐私信息。这就带来了如何确保嵌入有标签的物品的持有者

个人隐私不受侵犯的问题。

4.物联网应用的关键领域

4.1RFID

射频识别即RFID(RadioFrequencyIdentification)技术，又称

电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识

别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立

机械或光学接触。RFID射频识别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，识别工作无需

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。RFID是一种简单的无线系统，只有基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一

个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。

4.2传感网

传感网是随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无线网络。借助于节点中内置

的传感器测量周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号，

从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动

物体的大小、速度和方向等物质现象。

4.3M2M技术

M2M是Machine-to-Machine/Man的简称，是一种以机器终端智

能交互为核心的、网络化的应用与服务。M2M根据其应用服务对象

可以分为个人、家庭、行业三大类。通信网络技术的出现和发展，

给社会生活面貌带来了极大的变化。人与人之间可以更加快捷地沟通，信息的交流更顺畅。但是目前仅仅是计算机和其他一些IT类设

备具备这种通信和网络能力。众多的普通机器设备几乎不具备联网

和通信能力，如家电、车辆、自动售货机、工厂设备等。M2M技术

的目标就是使所有机器设备都具备连网和通信能力，其核心理念就

是网络一切(NetworkEverything)。M2M技术具有非常重要的意义，

有着广阔的市场和应用，推动着社会生产和生活方式新一轮的变革。

M2M是一种理念，也是所有增强机器设备通信和网络能力的技术的

总称。人与人之间的沟通很多也是通过机器实现的，例如通过手机、电话、电脑、传真机等机器设备之间的通信来实现人与人之间的沟通。另外一类技术是专为机器和机器建立通信而设计的。如许多智

能化仪器仪表都带有RS-232接口和GPIB通信接口，增强了仪器与

仪器之间，仪器与电脑之间的通信能力。目前，绝大多数的机器和

传感器不具备本地或者远程的通信和连网能力。

4.4两化融合

两化融合是信息化和工业化的高层次的深度结合，是指以信息化带动工业化、以工业化促进信息化，走新型工业化道路;两化融合的

核心就是信息化支撑，追求可持续发展模式。在中国党第十六

次全国代表大会上，率先提出了“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化”的新型工业化道路的指导思想;经过5年的发

展和完善，在中国党第十七次全国代表大会上继续

完善了“发展现代产业体系，大力推进信息化与工业化融合”的新

科学发展的观念，两化融合的概念就此形成。

5.结语

根据物联网的内涵可知，要真正实现物联网需要感知、传输、控制及智能等多项技术。物联网的研究将带动整个产业链或者说推动

产业链的共同发展。信息感知技术、网络通信技术、数据融合与智

能技术、云计算等技术的研究与应用，将直接影响物联网的发展与

应用，只有综合研究解决了这些关键技术问题，物联网才能得到快

速推广，造福于人类社会，实现智慧地球的美好愿望。

【参考文献】

[1]刘化君.物联网体系结构研究[J].中国新通信，2010，5.

[2]陆光耀.物流信息管理[M].北京：中国铁道出版社，2008.

[3]肖慧彬.物联网中企业信息交互中间件技术开发研究.北京：

北方工业大学，2009.

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