物联网技术现状与发展方向研究

任旭

摘 要 物联网被成为第三次信息革命而越来越被人们重视和关注。本文从物联网的概念和发展历程分析为落脚点，对物联网技术的体系结构进行深入分析，将物联网分成应用决策层、数据的动态组织与管理层、数据传输层和感知控制层。接着从技术与应用的角度对国内外的物联网技术发展现状进行了研究，最后提出对物联网发展方向的建议。

关键词 物联网 体系结构 发展现状 发展方向

1物联网的起源与概念

物联网的起源可以追溯到1995年比尔·盖茨在《未来之路》一书当中对信息技术未来的发展进行了预测。1998年，麻省理工学院（MIT）提出基于RFID技术的唯一编号方案，即产品电子代码（Electronic Product Code，EPC），并以EPC为基础，研究从网络上获取物品信息的自动识别技术。1999年，美国自动识别技术（AUTO-ID）实验室首先提出“物联网”的概念。

目前关于物联网还没有一个标准的定义。如下对物联网概念的描述较为贴切：通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通信网络将无处不在的末端设备和设施实现物物互联互通（M2M）、应用大集成等模式，在内网、专网和/或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控及个性化的管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

2物联网技术体系结构

由物联网特点可知，物联网具有很强的异构性，为实现异构设备之间的互联、互通与互操作，物联网需要以一个开放的、分层的、可扩展的网络体系结构为框架。从物联网的功能划分和层次结构，我们将物联网划分成四层体系结构：应用决策层、数据的动态组织与管理层、数据传输层和感知控制层。

应用决策层：物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供多种不同类型的服务。物联网的应用可分为监控型（物流监控、污染监控），控制型（智能交通、智能家居），扫描型（手机钱包、高速公路不停车收費）等。

数据的动态组织与管理层：实现感知数据的语义理解、推理、决策以及提供数据的查询、存储、分析、挖掘等。云计算为感知数据的存储、分析提供了很好的平台，是信息处理的重要组成部分，也是应用层各种应用的基础。

数据传输层：主要负责通过各种接入设备实现互联网、移动通信网等不同类型的网络融合。此外，还提供路由、格式转换、地址转换等功能。

感知控制层：它是物联网发展和应用的基础，包括RFID读写器、智能传感节点和接入网关等组成。各种传感节点通过感知目标环境的相关信息，并自行组网传递到网关接入点，网关将收集到的数据通过互联网络提交到后台处理。

3国内外发展现状

目前全球物联网还处于起步阶段，各国均把物联网作为未来信息化战略的重要内容。物联网应用规模正在逐步扩大，正在以点带面的趋势发展：美国于2008年底提出“智慧的地球”的战略思想；欧盟2009年6月 物联网行动计划，强调传感等感知技术的应用，提出建设智慧型基础设施；日本： 2009年8月 i-Japan战略，强调电子政务和社会信息服务应用。国外发达国家的物联网发展现状具有如下特点：

（1）融合各种信息技术，突破互联网的限制，将物体接入信息网络，实现“物联网”。

（2）在网络泛在的基础上，将信息技术应用到各个领域，从而影响到国民经济和社会生活的方方面面。

（3）未来信息产业的发展在由信息网络向全面感知和智能应用两个方向拓展、延伸和突破。

我国政府对物联网技术的发展也给予了高度重视，从2009年8月提出“感知中国”概念后，国家在宏观调控和政策上都对物联网的发展给予了大力支持。目前已形成基本齐全的物联网产业体系，部分领域已形成一定市场规模，正在缩短与国外相关技术的差距。“《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》将以物联网为代表的新一代信息技术列为重点培育和发展的战略性新兴产业，将顶层设计、标准制定、技术研发、应用推广、产业支撑、商业模式、安全保障、政府扶持、法律法规、人才培养10个专项行动计划列入发展规划。国内三大电信运营商也在物联网的发展上各显优势，用基础设施支撑服务用户，目前已初步实现一卡通服务、安防系统服务的支持。

4物联网发展方向研究

物联网行业的蓬勃发展带来的潜在市场规模巨大，但目前其发展也面临了一些瓶颈。

4.1技术标准

目前，国际上对物联网技术还没有统一的标准，物联网标准化是物联网建设中一个非常重要的工作。目前物联网的发展都以国家或企业独立研发为主体，各自的标准尚未统一，在利益的趋势下，技术的统一步履维艰，因为是否掌握了标准会决定其市场利益。现有物联网标准不兼容问题严重，若这一技术标准形成，一些原本复杂的问题将不复存在。物联网的标准化主要涉及以下几个方面：物理/数据接口、M2M接入标准、信息存储与传输标准化、通信协议标准化、服务标准化、测试与评价标准化、信息安全标准化等。

4.2安全与隐私保护

网络安全在互联网的发展中一直是一个举足轻重的问题，同样的物联网的安全比互联网的安全问题更加艰巨与重要，是一个被广泛关注的话题，因为物联网的连接对象主要是机器或物，会导致安全隐患甚大。例如：RFID标签中的个人数据以及商业情报数据一旦被他人利用，损失将无可估量，同时，无论是多媒体娱乐、智能家庭、交通运输、灾害应急等领域，一旦被攻击将会造成非常严重的后果。由此可见物联网安全和隐私问题研究方向主要包括：读取控制、隐私保护、用户认证、不可抵赖性、数据保密性、通讯安全、数据完整性、随时可用性。

参考文献

[1] 李霞.浅谈物流信息技术与物联网[J].商场现代化，2014（612）：48-49.

[2] 春勋，刘伟，李录青.食品供应链中企业与农户短期合作交易契约设计[J].管理学报，2016（02）：35-38.

[3] 施鸣.浅谈第三次信息革命“物联网”的起源与发展前景[J].信息与电脑（理论版），2012（10）：47-49.