0引言物联网是一种带有传感标识器的智能感知信息网络系统，促进了世界上物与物、人与物、人与自然之间的对话与交流。
它是继计算机、因特网和移动通信网之后发展的一门新技术，是全球信息化发展的新阶段，实现了数字化向智能化的过渡与提升[1]。
该技术将促进IT业突破性进展，引发世界第三次产业化浪潮[2]，有着重大的科学意义和应用价值。
物联网（Internet of Things ），顾名思义是指由联网物品构成的网络。
1999年，美国麻省理工学院自动标识中心首先提出“物联网”的概念，即在物品编码、RFID 技术和互联网的基础上，通过信息传感设备把所有物品与互联网连接起来，实现智能化识别和管理；2005年，国际电信联盟ITU 正式提出了“物联网”的概念，包括了所有物品的联网与应用。
目前较为公认的物联网的定义是：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，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟Abstract:Extensive attentions have been aroused by the study and development of Internet ofThings in recent ernments and enterprises of home and abroad have taken part in constructing the Internet of Things,which possibly has a profound influence on future develop －ment of the world.The Internet of Things is a technique that connects all the things by infor －mation sensing devices with Internet,to realize intelligent identification and management.It is regarded as another information industry wave after computer,Internet and mobile communica －tion network.The concept,basic characteristics and current situation of Internet of Things were firstly introduced.Key techniques of it were conferred then,including sensor network,RFID,EPC,GIS and intelligence technology.Furthermore,the applications of the Internet of Things were analyzed in aspects of logistics management ，urban management ，and intelligent trans －portation and so on.Finally ，the future prospects of Internet of Things technology were given ，which may promote its construction and development.Keywords:Internet of Things;key technique;technological application物联网技术的研究与应用文章编号：1672-1586（2010）05-0022-07中图分类号：P208文献标识码：B摘要：近年来，物联网的研究与发展引起了人们的广泛关注，国内外政府和企业都采取行动参与物联网的构建，这可能对未来全球的发展产生深远影响。
物联网是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的技术，以实现智能化识别和管理，是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。
本文介绍了物联网技术的概念、基本特征及发展现状；探讨了物联网研究中的关键技术，包括传感网技术、射频识别技术、产品电子码、地理信息系统以及智能技术；从物流管理、城市管理、智能交通等方面分析了物联网技术在社会中的应用。
最后展望了物联网技术的前景，一定程度上促进了物联网的建设与发展。
关键词：物联网；关键技术；技术应用程曼，王让会（南京信息工程大学环境科学与工程学院，江苏南京210044）CHENG Man ，WANG Rang-hui(School of Environmental Science and Engineering ，Nanjing University of Information Science andTechnology ，Nanjing 210044，China)Advance in Technical Research and Application of In －ternet of Things程曼（1988-），女，江苏泰州人，生态学专业硕士研究生，主要研究方向为景观生态学。
E-mail:chengman0406@ 收稿日期：2010-5-12图1物联网层次结构图Fig.1Hierarchical structure of Internet of Things踪、监控和管理的一种网络[3]。
从物联网的功能来看，其基本特征包括：全面感知、可靠传送和智能处理。
“全面感知”是指物联网能够随时随地采集和获取物体信息，这主要利用了射频识别、产品电子码、传感器等感知和测量的技术手段；“可靠传送”是指物体信息能够通过物联网可靠地交换与共享，这是通过将需要感知的物体接入网络，随着各种通信网络与互联网的融合以实现信息的传递；“智能处理”是指物联网能够即时即地对多样的海量数据和信息进行分析和处理，以实现智能化决策与控制，主要利用了云计算、模糊识别等各种计算技术[4]。
目前，作为各国科技产业竞争的热点，许多国家都加强了物联网技术和智慧型基础设施的研究与投入。
2009年1月28日，在与美国工商业领袖举行的“圆桌会议”上，奥巴马对IBM 公司总裁彭明盛提出的“智慧地球”及智慧型基础设施给予了积极的回应，认为这是继互联网之后国家发展的核心领域。
2009年6月，欧盟委员会宣布了“物联网行动计划”，在其资助下欧洲物联网研究项目工作组制定了《物联网战略研究路线图》与《RFID 与物联网模型》等意见书。
同年8月，日本也制定了i-Japan 计划，旨在到2015年实现以人为本的“安心且充满活力的数字化社会”[1]。
2009年8月7日，温家宝总理在中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心考察时，明确要求尽快建立中国的传感信息中心———“感知中国”中心[1]。
11月3日，温家宝总理在首都科技界讲话中将物联网列入5大必争产业制高点之一，强调要着力突破传感网、物联网关键技术，及早部署后IP 时代相关技术研发，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”[2]。
在世界物联网领域，中国是少数能实现产业化的国家之一，与德国、美国、韩国、英国一起，成为国际标准制定的主导国[5]。
多年信息技术的积累，互联网技术的普及以及科技研发的进步，为我国物联网发展与世界同步提供了可能。
1物联网研发的主要进展物联网的主要结构可分为3层：感知层、网络层和应用层，如图1所示[6]。
其产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送4个环节，关键技术包括传感网、射频识别、电子产品编码、地理信息系统及智能技术等。
1.1传感网技术物联网实质上是传感网、因特网及移动通信网“三网”高效融合的产物，其核心是智能传感网技术[2]。
传感网是连接物理世界、数字虚拟世界和人类社会的桥梁，它能够通过大量各类集成化的微型传感器，以协作方式实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，利用嵌入式系统对信息进行处理，并通过自组织无线通信网络将所感知的信息传送到用户终端，真正实现无处不在的计算[7]。
该技术以2低成本、微型化、低功耗以及灵活的组网方式、铺设方式等特点受到广泛重视，是关系国民经济发展和国家安全的重要技术[8]。
1.1.1传感器网络节点节点是传感器网络的基础平台，其进步与传感器网络的发展有着密切的联系。
作为组成传感器网络的基本单位，它的主要功能是采集信息、融合及传送数据。
节点的基本组成包括传感单元、处理单元、通信单元以及电源部分，此外还可以选择其他功能单元[9]。
目前节点可以从以下几个方面发展：首先，加强新技术与材料应用的研究，如MEMS加工技术；其次，节点的设计要能够识别和配接多种敏感元件，适合应用场合、尺寸的要求，具备足够的抗干扰与适应恶劣环境的能力；另外要从由中央处理器实现的串行处理、集中决策的系统，改变为一种并行分布式信息处理系统[10]。
这样即实现了节点的微型化、低功耗，从而促进了传感器网络的发展。
1.1.2传感器网络的体系结构充分认识和研究传感器网络的体系结构，是当前传感器网络研究领域中一项十分紧迫的任务。
传感器网络体系结构可由分层的网络通信协议、传感器网络管理以及应用支撑技术3部分组成[10]，如图2所示。
分层的网络通信协议结构包括5层，每层有着各自的功能，类似于TCP/IP协议体系结构。
传感器网络管理技术主要是对传感器节点自身的管理以及用户对传感器网络的管理，即拓扑管理和网络管理等[9]。
传感器网络的应用支撑包括时间同步和节点定位：时间同步服务负责调整协同工作的节点与本地时钟同步；节点定位服务是指利用有限的已知节点的位置，确定其他节点的位置，并在系统中相互对应建立起一定的空间关系[9，11]。
传感器网络要根据用户对网络的需求和自身的特点来设计网络体系结构，为网络协议和算法标准提供统一的技术规范。
1.1.3基于ZigBee技术的传感器网络的安全随着网络技术的发展，传感器网络的安全性问题越来越受到人们的重视。
因为除了一般网络所面临的多种威胁外，传感器网络还可能遇到节点被攻击者物理操纵，信息流失和部分网络被控制等问题。
因此，必须通过通信前节点的身份认证等技术方案来提高传感器网络的安全性能[10]。
ZigBee技术是目前保证传感器网络安全的技术之一，是一种简单、低功耗、低成本、高效率的无线通信技术。
它的ISM工作频段为2.4GHz，传输速率为20~250kb/s，传输距离为10~75m，由于其数据速率较低、通信范围小，因此适合于数据流量较小的业务，应用于自动控制、传感和远程控制等领域[12]。