物联网的发展及其关键技术介绍
1. 物联网基础
● 1.1物联网的定义及发展历程
●物联网的概念于1999年提出，它的定义是：利用二维码，射频识别【RFID】，
各类传感器等技术设备，使物体与互联网等各类网络相连，获取无处不在的信息，实现物与物。

物与人之间的信息交互，实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合，最终形成统一的智能基础设施。

●1999年，麻省理工学院实验室提出物联网概念，即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，实现智能化管理。

●2004年，日本提出u-japan计划，希望将日本建设成一个任何时间，任何地点，
任何人都能上网的环境。

●2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟【ITU】指出，无
所不在的“物联网”通信时代即将到来。

射频识别【RFID】，传感器技术，纳米技术，智能嵌入式技术将得到广泛应用。

●2008年，IBM提出“智慧的地球”概念，即“互联网+物联网=智慧的地球”，以此作
为经济发展战略。

●2009年，我国国家领导人在无锡微纳物联网工程技术研究中心视察并发表讲话，
表示中国要抓住机遇，大力发展物联网技术。

1.2 物联网与互联网的关系
物联网可用的基础网络有很多，其中互联网通常最适合作为物联网的基础网络，特别是当物物互联的范围超出局域网时。

因此物联网的核心和基础目前任然是物联网，是在互联网基上延伸和扩展的网络。

下表具体描述了互联网与物联网的比较。

1.3 运营商与物联网
完整的物联网产业链如图1-1所示，包括政府部门，科研院所，芯片生产商，终端生产商，系统集成商以及电信运营商等环节，涵盖了从标识，感知到信息传送，处理以及应用等方面。

整个产业链的核心是芯片生产商，终端生产商，系统集成商以及电信运营商。

图1-1 物联网产业链
2. 物联网体系架构及关键技术
物联网体系架构分三层，即感知层，传送层和应用层。

图2-1描绘了物联网3个层的基本结构。

2.1 感知层关键技术
感知层包括两个部分：传感器和控制器，用于数据采集及最终控制；短距离传输网络，将传感器收集的数据发送到网关或将应用平台控制指令发送到控制器。

2.1.2 无限传感网
无限传感网，即通常所说的WSN，是通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络系统，图2-2所示是一个典型的无线传感网网络架构。

2.1.3 无线传感网与通信网络的互联互通 无限传感网，即通常所说的WSN，是通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络。

传统电信网络是主要提供语音业务，数据业务以及增值业务的网络，可以实现数据远程传输。

两者实现互联互通一般要依靠一个网关设备，通过网关实现不同协议的互联互通。

如图2-3所示。

2.1.4 RFID技术
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是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，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。

2.1.6 NFC技术
●近场通信（Near Field Communication，NFC），又称近距离无
线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输（在十厘米内）交换数据。

这个技术由免接触式射频识别（RFID）演变而来，并向下兼容RFID，最早由Philips、Nokia和Sony主推，主要可能用于手机等手持设备中。

●与RFID一样，NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感
应耦合方式传递，但两者之间还是存在很大的区别。

首先，NFC 是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术，其传输范围比RFID小，RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米，但由于NFC采取了独特的信号衰减技术，相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。

其次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，目前已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。

2.1.7 Bluetooth，IRDA，RFID，NFC，ZIGBEE，WIFI通信技术的比较
2.2 传送层关键技术
●传送层主要完成信息传递和处理。

●接入单元：连接感知层的网关设备，它汇聚从感知层获得的数据，并将数据发送到接入网络。

●接入网络：2G/3G，有线宽带，有线电话网。

●传送层在现有通信网和互联网基础上建立起来的，包括了2G/3G移动通信技术，有线宽带技术，PSTN技术，终端技术，通信模块。

2.2.1 3种3G技术标准比较
2.3 应用层关键技术
● 2.3.1 云计算
●狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过
网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。

这种服务可以是IT和软
件、互联网相关，也可是其他服务。

云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调
度，构成一个计算资源池向用户按需服务。

提供资源的网络被称为“云”。

“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。

2.3.2 云计算与物联网互联
●云计算是实现物联网的核心。

运用云计算模式，使物联网中数
以万计的各类物品的实时动态管理，智能分析变得可能。

当大量的物联网终端，物联网网关甚至传感网节点部署实施后，各单元采集的数据需要进行集中管理，处理，需要云计算的
PAAS技术支撑。

另外，当大量的业务数据汇聚到应用系统
后，数据存储，处理都需要云计算的支持。

●基础设施：未来的物联网平台规模难以预计，需要构建在具有
高扩展性，高可靠性的基础设施平台之上。

●大规模计算：物联网平台承担了大量来自终端的数据处理任
务，未来的终端规模将会爆发增长，通过分布式计算和并行计算实习未来物联网数据的海量分析和处理，对对象实现实时的智能化控制。

●行业应用：通过平台和开放的接口，将物联网的应用放在云
端。