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1、摘要：本文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概念、历史与发展现状。以最具代表性的EPCGlobal物联网体系架构和UbiquitousID物联网系统为例,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,展望了物联网技术的前景以及对人类生活、工业发展、科技进步的促进作用。物联网技术研究综述1 引 言 “物联网”(Internet of Things), 指的是将各种信息传感设备, 如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等
2、种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络[1-3]。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起, 系统可以自动的、实时的对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。“物联网”是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。“物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT 基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物, 而另一方面是数据中心, 个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代, 钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施, 在此意义上, 基础设施更像是一块新的地球工地, 世界的运转就在它上面进行, 其中包括经
3、济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。 “物联网”的概念是在1999 年提出的, 它的定义很简单：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, 实现智能化识别和管理。也就是说, 物联网是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的一个新技术。 2005 年国际电信联盟(ITU)发布了《ITU 互联网报告2005：物联网》, 报告指出, 无所不在的“物联网”通信时代即将来临, 世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用[1]。 2008 年3
4、 月在苏黎世举行了全球首个国际物联网会议“物联网 2008”, 探讨了“物联网”的新理念和新技术与如何将“物联网”推进发展的下个阶段。奥巴马就任美国总统后, 与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”, 作为仅有的两名代表之一, IBM 首席执行官彭明盛首次提出“智慧的地球”这一概念, 建议新政府投资新一代的智慧型基础设施, 阐明其短期和长期效益。奥巴马对此给予了积极的回应：“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去,毫无疑问, 这就是美国在21 世纪保持和夺回竞争优势的方式”。此概念一经提出, 即得到美国各界的高度关注, 甚至有分析认为, IBM 公司的这一构
5、想极有可能上升至美国的国家战略, 并在世界范围内引起轰动。 2009 年8 月7 日温家宝总理到无锡微纳传感网工程技术研发中心视察并就、发表了重要讲话。8 月24 日, 中国移动总裁王建宙赴台首次发表公开演讲,提出了“物联网”理念。王建宙指出, 通过装置在各类物体上的电子标签(RFID), 传感器、二维码等经过接口与无线网络相连, 从而给物体赋予智能, 可以实现人与物体的沟通和对话, 也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话。这种将物体联接起来的网络被称为“物联网”。王建宙同时指出, 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
6、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。 2 物联网的网络体系与服务体系 目前, 物联网还没有一个广泛认同的体系结构,最具代表性的物联网架构是欧美支持的EPCGlobal“物联网”体系架构和日本的Ubiquitous ID(UID)物联网系统[2-8]。EPCglobal 和泛在ID 中心(Ubiquitous IDcenter) 都是为推进RFID 标准化而建立的国际标准化团体, 我国也积极参与了上述物联网体系, 正在积极制定符合我国发展情况
7、的物联网标准和架构。 2.1 EPCGlobal“物联网”体系架构 EPC Global 是由美国统一代码协会(UCC)和国际物品编码协会(EAN)于2003 年9 月共同成立的非营利性组织, 其前身是1999 年10 月1 日在美国麻省理工学院成立的非营利性组织Auto-ID 中心。 Auto-ID 中心以创建“物联网”(Internet of Things)为使命, 与众多成员企业共同制订一个统一的开放技术标准。 EPC 系统由EPC 编码体系、射频识别系统和信息网络系统3 部分组成, 主要包括6 个方面, 如表1所示。 EPC “物联网
8、”体系架构由EPC 编码
