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物联网系统

一、互联网与物联网

一、众所周知，互联网由于其标准的统一，结构的简单，已广为应用于多

个领域，它能向人们提供多种信息，能方便地进行人与人之间的通信，但从根本

上来说，这些通信对象还是虚拟的，它们可以是真实的，但也可以是想像中的，

并不一定是真实的。于是产生了安全问题，隐私性等不少问题。

二、由于真实的世界中，存在着许多人，也存在着大量的动物，植物，矿

山，森林等物体，在这样的环境中，不仅人与人之间需要通信，需要交换信息，

人们还希望感知其周围的物理的多种信息，例如环境的温度、湿度、光线、CO、

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污染情况等等，以便改进人们的生活条件。于是呈现在人们面前的将是一个人与

人之间，人与物之间，物与物之间的相互通信的信息网络，它们能通过该网络中

唯一的地址（当然，不是现在的IPV4地址，它已经不够用了）相互作用，相

互交换信息。最后的目标是人们能更好地、和谐地生活在这个全球化、信息化的

地球上。这个网络也就是一般所谓的物联网。

三、稍具体地说，如果一个网中包含大量的传感器节点及其附近的物体，

以便人们可以在远离节点的地方，通过该信息网络感知这些真实物体的信息。这

个网络就可称之为物联网。它包含着真实的物体、其附近的传感器节点，以及通

信网络等组成。

四、由此可见，虽然互联网和物联网都是信息网络，但前者的通信对象可

以是虚拟的，而后者的则是真实世界中的真实物体，这是两者根本的区别。后者

的信息内容要广泛得多，他们的通信对象可以是在任何时间、任何地点的任何物

（包括人）。目前物联网已成为IT业界的新兴领域，引发了相当热烈的研究和探

讨。不同的视角对物联网概念的看法不同，所涉及的关键技术也不相同。可以

确定的是，物联网技术涵盖了从信息获取、传输、存储、处理直至应用的全过程，

这需要在材料、器件、软件、网络、系统等各个方面部有所创新才能促进其发展：

国际电信联盟报告提出.，物联网主要需要四项关键性应用技术：①标签物品的

RFID技术；②感知事物的传感网络技术(Sensortechnologies)；③思考事物的

智能技术(Smarttechnologies)；④微缩事物的纳米技术(Nanotechnology)显

然这是侧重了物联网的末梢网络技术。欧盟《物联网研究路线图》将物联网研

究划分为了十个层面：①感知，lD发布机制与识别；②物联网宏观架构；③通

信(OSI物理与数据链路层)；@组网(OSIM络层)；⑤软件平台、中问件(OSIM

络层以上)；⑥硬件；⑦情报提炼；⑧搜索引擎；⑨能源管理；⑩安全。

二、物联网的关键技术

一、感知技术

感知技术也可以称为信息采集技术，它是实现物联网的基础。目前，信息采

集主要采用电子标签和传感器等方式完成。

电子标签

在感知技术中，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(RFID)是一种非接

触式的自动识别技术，属于近程通信，与之相关的技术还有蓝牙技术等。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。RFID技术与互联网、通信等技术相结合，可实现全球范围内物品

跟踪与信息共享。

RFID电子标签是近几年发展起来的新型产品，也是替代条形码走进物联网

时代的关键技术之一。所谓RFID电子标签就是一种把天线和Ic封装到塑料基片

上的新型无源电子卡片，具有数据存储量大、无线无源、小巧轻便、使用寿命长、

防水、防磁和安全防伪等特点。RFID读写器(1~lPCE机)和电子标签(11PICC卡)

之间通过电磁场感应进行能量、时序和数据的无线传

输。在RFID读写器天线的可识别范围内，可能会同时出现多张PICC卡。如

何准确识别每张卡，是A型PICC卡的防碰撞(也叫防冲