物联网范文

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中图分类号：TP3

物联网被认为是继计算机、互联网与移动通信网络之后的第三次信息化产业浪潮，许多国家尤其是发达国家纷纷出台物联网发展计划。继美国推出“智慧地球”战略计划后，我国也提出了“感知中国”口号，并将其上升为战略地位。一时间物联网成为各国竞相发展的新的产业。

1 物联网的由来

从狭义角度看，只要是物品之间通过传感网络连接而成的网络就算是物联网范畴，与是否接入互联网没有关系。广义角度看，物联网不仅局限于物与物之间的信息传递，还将于互联网实现融合，最终形成人与物无所不在的信息交换。物联网目的是让所有物品能够远程感知和控制，并与现有的网络连接在一起，形成一个更加智慧的生产生活体系。目前较为公认的物联网定义是指通过射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置，按约定的协议把任何物品与互联网连接起来形成的一个巨大网络，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网的精髓是感知，感知包括传感器的信号采集、协同处理、智能组网、信息服务，以达到控制指挥的目的。其中，传感网是感知的网络，是物和物的互联；移动通信网是信息传输的网络，是人和人的互联；互联网是连接虚拟信息共享的网络，而物联网是连接现实物理世界的网络。实质上，物联网是传感网与互联网、移动通信网“三网”高效融合的产物，是信息系统与物理系统高效融合的产物。

2 物联网技术的体系架构

物联网技术是一种网络技术，物联网技术的核心和基础仍然是“互联网技术”。物联网技术是集计算机、信息、通信、网络、传感器、自动控制等多种技术的综合，按照现在业内的共识，物联网体系架构可划分为感知层、网络层、应用层3个层次。感知层是以EPC、RFID、传感器等技术为基础感知事物，实现信息采集和“物”的识别。网络层通过现有的互联网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网，实现数据的传输与计算。应用层则是面向各种用户需求的应用，由个人计算机、手机、输入输出控制终端等终端设备以及数据中心所构成的系统或专用网络，实现所感知信息的应用服务。

2.1 感知层

信息感知为物联网应用提供了信息来源，是物联网应用的基础。感知层技术包括：统一标识技术、RFID技术、传感器技术、传感器自组网技术等。统一识别技术是解决对物体统一识别的问题，是进行数据收集的基础和前提。RFID技术需要解决超高频和微波频段的RFID芯片、天线、RFID中间件、标签防碰撞算法、安全认证协议等问题。

在传感技术方面，目前的传感器件是依赖敏感器件，而距离广泛应用要求还远远没有达到，解决传感器件朝着功耗更低、敏感度更高、稳定性更好、成本更低的方向发展是现在一个急需解决的问题。

2.2 网络层

网络层能够把感知到的信息进行传输，实现互联。感知层感知到的大量信息都需要通过网络层进行传输，才能实现对这些信息的处理，以达到智能化管理和监控的目的。因此，物联网要求能够充分利用电信网、广播电视网和互联网等各类网络。物联网的核心应是以IPV6为基础的互联网，但不排除物联网节点能通过互联网的双向翻译网关或隧道机制与传统的IPV4终端主机通信。经过十来年的快速发展，移动通信网、互联网等技术已经比较成熟，基本上能够满足物联网数据传输的需要。

2.3 应用层

伴随着物联网在不同领域中的普及，网络中的数据量将成几何倍数增长，应用层必须提高对这些数据的及时计算和反馈。如何有效的改进已有的技术和方法或提出新的技术和方法来高效地管理和处理这些海量数据将是从数据中提取信息并进一步融合、推理和决策的关键。应用层是物联网与用户的接口，根据不同用户的不同需求，在物联网感知层和网络层的基础上，我们可以开发各种不同的应用，来解决生活、生产中的各种问题，给我们的带来便利，实现更加精细和准确的智能化管理。例如：智能矿山、手机钱包、智能家电、绿色农业、智能交通等。

3 总结

物联网技术属于新兴的战略产业，是国家战略级的技术，其应用前景将非常广阔。物联网的概念由来已久，但其运用还处于起步阶段，有很多不完善的地方，如物联网中海量的各种物体信息数据的融合问题；安全和隐私也将是物联网面临的挑战之一；相关标准的制定，这些问题都需要相关部门和研究人员的继续努力研究攻克。

参考文献：

[1]工业和信息化部办公厅.2010年ICT深度观察[M].北京：人民邮电出版社，2010：139-146.

[2]胡光武，陈文龙，徐恪.一种基于IPV6的物联网分布式源地址验证方案[J].北京：清华大学计算机科学与技术系计算机学报，2012，3.

[3]贾凯，刘慧，王保松.物联网在我国医药流通中的应用研究[J].商业经济文荟，2005，5：50.

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一、物联网产生的背景

1998年，美国麻省理工大学的Sarma、Brock、Siu创造性的提出将信息互联网络技术与RFID技术有机地结合，即利用全球统一的物品编码作为物品标识，利用RFID实现自动化的物品与Internet的联接，无需借助特定系统，即可在任何时间、任何地点、实现对任何物品的识别和管理。1999年，由美国统一代码委员会吉列和宝洁等组织和企业共同出资，在美国麻省理工大学成立Auto-ID Center，在随后的几年中，英国、澳大利亚、日本、瑞士、中国、韩国等国的6所著名大学相继加入Auto-ID

Center，对物联网相关研究实行分工合作，开展系统化研究，提出最初物联网系统架构：射频标签、识读器、Savant、ONS、PML

Server。

2003年11月1日，国际物品编码组织出资正式接管EPC系统，并组成EPC Global进行全球推广与维护。与此同时，原6所大学的Auto-ID实验室转到EPC Global下的技术组，作为EPC实验室，继续对EpC系统的应用提供技术支持，提出物联网系统结构：EPC编码、EPC标签、读写器、中间件、ONS、EP

CIS。

二、物联网定义

早在1995年，比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提及物联网概念。但是，物联网概念的真正提出是在1999年，由EPC Global的Auto-ID Center提出，被定义为：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与Internet连接起来，从而实现智能化的识别和管理。

2005年，国际电信联盟正式称物联网为The Internet of

things，并发表了年终报告《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Internet主动进行交换；并描绘出物联网时代的图景：当司机出来操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘记带了什么东西；衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求等等。物联网具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。

三、物联网技术体系结构

物联网的价值在于让物体也拥有了“智慧”，从而实现人与物、物与物之间的沟通，物联网的特征在于感知、互联和智能的叠加。因此，物联网由三个部分组成：感知部分，即以二维码、RFID、传感器为主，实现对“物”的识别；传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输；智能处理，即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品的自动控制与智能管理等。

物联网是一个层次化的网络。物联网大致有三层，从下到上依次可以划分为感知层、网络层和应用层。在各层之间，信息不是单向传递的，也有交互或控制。在所传递的信息中，主要是物的信息，包括物的识别码、物的静态信息、物的动态信息等。物联网3个层次涉及的关键技术非常多，是典型的跨学科技术。应用层提供丰富的基于物联网的应用，是物联网发展的根本目标，将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集，关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发。网络层广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施，是物联网三层中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分，关键在于为物联网应用特征进行优化和改进，形成协调感知的网络。感知层是实现物联网全面的感知的核心能力，是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面有待突破的部分，关键在于具备更精确、更全面的感知能力，并解决低功耗、小型化和低成本的问题。

在各层之间，信息不是单向传递的，也有交互、控制等，所传递的信息多种多样，这其中关键是物品的信息，包括在特定应用系统范围内能唯一标识物品的识别码和物品的静态与动态信息。

四、物联网中的核心关键技术

核心关键技术主要有RFID技术、传感器技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术等。

1.RFID技术。RFID技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。它利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息实现物体识别。RFID既可以看做是一种设备标识技术，也可以归类为短距离传输技术。

2.传感器技术。在物联网中传感器主要负责接收物品“讲话”的内容。传感器技术是从自然信源获取信息并对获取的信息进行处理、变换、识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进活动等内容。

3.无线网络技术。物联网中物品要与人无障碍地交流，必然离不开高速、可进行大批量数据传输的无线网络。无线网络既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括近距离的蓝牙技术、红外技术和Zigbee技术。

4.人工智能技术。人工智能是研究是计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考和规划等）的技术。在物联网中人工智能技术主要将物品“讲话”的内容进行分析，从而实现计算机自动处理。

5.云计算技术。物联网的发展理离不开云计算技术的支持。物联网中的终端的计算和存储能力有限，云计算平台可以作为物联网的大脑，以实现对海量数据的存储和计算。

五、结语

物联网将是下一个推动世界快速发展的“主要生产力”，物联网所带来的是物理世界和虚拟世界融合的美好愿景，是人类社会的深度信息化。未来几年是中国物联网相关产业以及应用迅猛发展的时期。以物联网为代表的信息网络产业成为七大新兴战略性产业之一，成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。到2020年，全球物物互联的业务与现有的人人互联业务之比将达到30：1，物联网大规模普及，成为一个万亿美元级产业。

参 考 文 献

[1]Peng Li，Wang Bingwen. Simulating Wireless Sensor Network Middle

ware Using Compute Unified Device Architecture[C].Computational Intel

ligence and Software Engineering.2009.1～4

[2]Morten Tranberg Hansen，Branislav Kusy.Cross-Platform Wireless Sen

sor Network Development[C].Information Processing in Sensor Networks（IPSN）.2011.153～154

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据了解，天津钢厂原料场安防系统是在航天信息基于RFID的散装物料称重管理软件的基础上设计、开发的，主要运用两方面的关键技术。

1　基于RFID的散装物料称重管理软件

基于RFID的散装物料称重管理软件可以通过网络实现多个地磅房的无人值守自动称重和集中化管理，各地磅房可以自由选配栏杆机、地感线圈、红外对射、LED屏、语音提示、红绿灯等设备；系统可支持地磅房双向上车称重。此外，本系统中使用的车辆标签是900MHz无源标签，使用玻璃标签设计方案，贴到货车挡风玻璃上之后具有更优的读取性能；并采用防撕设计和高强度3M背胶，实现车辆标签的防更换。

2　RFID中间件

航天信息RFID中间件是为支持RFID应用软件而开发的基础性软件，用于底层读写器管理，为应用软件屏蔽RFID读写器差异并提供数据过滤服务。航天信息RFID中间件产品包括大型应用系统专用RFID中间件平台和轻量级RFID中间件。

该系统采用900MHz频段RFID标签对天津钢厂原料运输车辆进行唯一标识，实现车辆防伪，并在大门、地磅房和卸料场布置读写器，对车辆进厂、过毛、卸料，回皮、出厂等全过程进行监控，实现原料场车辆称重的闭环管理。还对全系统使用18个读写器和36个天线进行统一管理，并实现大规模RFID数据的并发处理、数据过滤，数据防冲突等功能。

目前，天津钢厂原料场安防系统的实施实现了对厂内原料运送车辆的有效管理，杜绝了车辆套牌称重、二次过毛、非法厂外卸料等称重作弊行为；通过系统自动化运行，减少了人为参与，避免内外勾结的作弊行为。

“感知矿山”提升安全管理

煤矿的安全生产关系到人民的生命和财产安全，如何加强煤矿安全生产管理模式，实现管理的现代化、信息化成为煤矿企业关心的问题。基于矿区信息化和智能化的“感知矿山”就是物联网技术成功应用在煤炭行业很好的例证。

“感知矿山”通过全面感知。对矿区的人（人员定位、无线通信）、设备（综合自动化）、环境（安全监控、矿压监控等）全面感知，并通过高速网络实现全面覆盖，同时还具有直观形象的应用。通过3DGIS矿区全息展示，来全面感知矿山。

烽火通信所提供的IMS解决方案主要基于IMS网络架构，在IMS层上可构建开放式的固定移动融合应用平台，支持固定和移动客户端的接入，可面向企业、家庭和个人用户提供包括融合语音在内的丰富的IMS多媒体融合应用业务，为中国移动向全业务网络转型提供了强有力的支持。依托矿井工业以太环网的高速控制网络，通过推进煤矿矿井生产过程控制，促进企业综合信息化，即实现数据采集自动化、业务信息集成化，信息管理网络化，最终实现煤矿管理决策科学化、现代化和智能化。

针对煤矿的实际情况，烽火通信在汝箕沟矿建立了一套完整的感知矿山系统。随着该系统的建设，逐步实现全矿信息化管理，最终全面提升煤矿安全生产和运营管理水平。

纳入集中监控的主要生产环节覆盖生产、安全整个过程，包括主煤流运输，井下供排水、35kV变电所、地面变电所、井下变电所、矿井通风、压风系统、给排水、水处理、主井提升等。需要纳入集中蠊测的主要生产环节有矿井环境监测、火灾束管监测预报、综掘工作面、注氮、注浆等。

矿井综合信息化系统通信网络平台为吉比特工业以太网，分为地面吉比特光纤环网和井下吉比特光纤环网，地面和井下的环网以太网交换机分别挂接在环网上，并为监控分站接入提供10Mbit／s和100Mbit／s的下联接口。经过处理的数据发送给信息中心，信息中心服务器做统一处理或存储。

该方案技术起点高、针对性强。一方面充分利用煤矿现有自动化设备，将不同时期、不同厂商、不同自动化水平的设备综合在一起，实现统一管理；另一方面实现了煤矿综合自动化、综合信息化的目标，达到了国内先进技术水平，将为其他老矿的综合信息化、自动化改造提供示范和借鉴意义。

传感器基础解决检测难题

目前，正处于物联网应用的初期阶段，对物联网产业的理解也各有千秋。西安中星测控有限公司（以下简称西安中星）总经理谷荣祥对物联网产业有着独到的看法，他认为作为一个整体系统的物联网概念，在感知、传输和应用三个层次中，一定是你中有我，我中有你，但无论如何描述物联网都离不开传感器，不管是物理量还是化学量、是开关量还是线性量、是有线的还是无线的，是昂贵的还是廉价的，其目的都只有一个，就是把自然的参量变成可应用的电讯号，因而传感器是物联网的基础。

西安中星测控有限公司作为重点产品为压力传感器／变送器、惯性传感器，环境传感器以及传感器的解决方案及咨询服务，公司压力传感器已广泛应用于军工、船舶，天然气、石油、化工、制冷、工程机械，汽车、节水等近四十个行业。

以导线舞动检测为例，目前国内对导线舞动监测多采用视频图像采集和运动加速度测量两种主要技术方案。前者在野外高温、高湿、严寒、浓雾、沙尘等天气条件下，不仅对视频设备的可靠性、稳定性要求很高，而且拍摄的视频图像的效果也会受到影响，在实际使用中只能作为辅助监测手段，无法定量分析导线运动参数；而采用加速度传感器监测导线舞动情况，虽可定量分析输电导线某一点上下振动和左右摆动的情况，但只能测出导线直线运动的振幅和频率，而对于复杂的圆周运动，则无法准确测量。

为此，西安中星一直致力于MEMS技术的惯性传感器的研究与开发，利用MEMS三轴陀螺仪和三轴加速度计组合测量技术，成功解决了导线舞动椭圆运动轨迹测量的难点问题。

“智慧水利”防洪防灾

我国地质地貌复杂，在相对偏僻的山区，因暴雨、台风等引发的山洪、滑坡、泥石流灾害更为严重。将物联网的泛在感知、可靠传送、智能处理等特点应用到山洪灾害防治领域，带动具备共性的关键技术的创新与实施，能非常有效地解决上述各类难题。

泛在感知：应用物联网感知层的RFID、传感器、摄像控制、定位授时等技术，通过网络层的无线和有限传输技术，将信息定时采集上来，从而解决了覆盖面广、地形复杂的问题。

精准监测：通过感知层的信息感知采集，网络层的数据传输收集，提高了监测效率和频度，解决了监测困难的问题。

可监可控借助物联网应用层提供的业务功能，借助手持终端、系统等设备，可以对工程设施、监测设备等进行远程的控制，也可通过应用服务实现业务的上下级管理和指导。

科学决策应用层根据对感知层、网络层收集数据的处理、分析，以图表、GIS等形式为决策者提供信息和分析结果，同时可以将复杂的水文模型、水利模型、数学模型用计算机模拟实现，快速、便捷地为决策提供数据支持和科学评估。

山洪灾害监测预警系统作为“智慧水利”，尤其是防汛抗旱信息化支持的重要组成部分，大唐电信山洪灾害监测预警系统将大唐自主知识产权的声学驻波数字水位计及无线接力传输系统等专利产品和技术运用其中，挖掘了基于陆气耦合的小流域洪水预报方法及系统等两项专利。

系统以数据采集监测为基础，借助通信网络设施，以山洪灾害监测预警系统软件为核心，以多种信息手段为窗口，主要括水雨情监测，通讯网络、灾害预警平台和信息平台四部分。具有以下特点：信息采集及获取方式多样，提供多种信息的自动采集、手工或简易采集、系统接口接入、手工录入。批量导入等多手段的收集感知：数据汇集平台向下提供标准的信息采集协议，可与包括大唐自主专利产品在内的各种采集设备兼容，向上对数据进行数据容错分析、数据排重、逻辑错误分析、格式化等处理，保证入库数据的完整性，正确性和标准化统一资源数据库基于国家水利标准数据库建立，具有很强的兼容性和扩展性；依托先进的GIS平台，提供综合便捷操作；嵌入小流域径流预报模型，为决策者提供未来24小时内水雨情预报服务提供多选择手段。为水利行业用户寻求更为深远的发展规划。

条码解决方案实现可视化管理

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0 引 言

 

自从上世纪六十年代末互联网诞生以来，其得到了快速的发展和广泛的应用。互联网在为人类生活带来翻天覆地的影响的同时，也极大地推动了人类社会的进步。随着人类科学技术的进步以及社会发展的需要，互联网的应用对象逐渐由人向各种物体延伸，实现“物与互联网”或者“互联网与物”的结合，使物与物之间基于互联网的信息传输成为现实。如今，互联网不仅成为了人们信息交流、信息获取必不可少的纽带，更随着 “互联网+”理念的应用在传统行业升级和增值方面成为强大的推动引擎。

 

物联网是当前电子信息技术行业讨论最热烈的话题，人们普遍认为其将成为人类产业发展的全新推动力，其全面应用将推动人类社会向“智慧地球”迈进。当前，全球物联网的研究尚处于起步阶段，在概念认识上还不清晰，对于“什么是物联网”、“物联网与互联网的关系和区别”，人们也还没有统一、完整的认识。最早给出物联网定义的是麻省理工大学的Kevin Ashton教授，他在上世纪九十年代末提出，物联网是将RFID技术与传感器技术应用于日常物品所创建的一个物与物相连的网络[1];而有人认为物联网是以互联网为基础，就是互联网的应用延伸，更直接将物联网表述成“The Internet of Things”[2];也有人认为物联网是一种完全区别于互联网的全新网络等。虽然不同的人从不同的角度对物联网形成了不同的认识，且从表象上看似乎各有各的道理，但他们均未从事物的本质出发去认识物联网。

 

笔者通过对物联网的长期研究，发现物联网是由具有感知和控制能力的“物”和实现物物通信交流的“联”组成的信息网，是一种客观存在的自然现象。其中“物”是物联网的主体，它既可以是用户，也可以是对象，能够感知、控制、被感知或被控制;而“联”则是物与物之间的联系纽带，用以实现物与物之间以各种各样的关联方式进行可靠的通信与交流。物联网中“物”和“联”不能孤立存在，它们是相互依存、相互促进、辩证而又统一的整体[3]。

 

1 物联网

 

宇宙是由信息组成的，物联网是宇宙中各种具有感知和控制能力的物体相互通信形成的信息网，是道法自然的真实体现，其概念模型就是六合宇宙模型，其六合分别为用户合、对象合、感知合、控制合、管理合和服务合，表达的是物联网世界各种信息相互协调、统一而又相互制约的逻辑关系。物联网六合宇宙概念模型如图1所示。

 

图1 物联网六合宇宙概念模型[3]

 

物联网的信息体系结构体现的是物联网信息的不同存在形式，是物联网六合宇宙概念模型的延伸与扩展。其信息体系结构图如图2所示，由图2可以看到，物联网信息体系结构由用户卦、对象卦、感知信息通信卦、控制信息通信卦、感知信息管理卦、控制信息管理卦、感知信息服务卦和控制信息服务卦八个部分组成，表达的是信息在物联网体系中转化的自然现象。

 

图2 物联网信息体系结构图[3]

 

物联网的信息运行体系结构由用户域、服务域、管理域、通信域和对象域五个部分构成，不同域体现的是物联网信息存在的不同表现方式，其信息运行体系结构图如图3所示。根据信息运行规律，信息可通过通信域、管理域和服务域在对象域和用户域之间实现感知和控制的相互转化。

 

图3 物联网信息运行体系结构图[3]

 

物联网是自然界客观存在的一种现象，其信息存在的形式和运行轨迹有其特定的规律，具有如下特点：

 

(1)物联网中的“物”包括对象和用户，二者在特定条件下可以相互转化，应具有相应的感知能力和控制能力，能够对自身状态、周围环境等信息进行相应的感知和控制，即“物”是“智能的物”;

 

(2)信息传递需要路径，这就要求对象与用户之间必须有一定的信息传递模式，但是这个信息传递模式不是特定的、唯一的，根据不同的场合和需求，可以有不同的形式;

 

(3)用户与对象之间的信息传递是一个完整的闭环。用户是物联网信息运行体系的主导者，对象是感知和控制的实施者。管理域与对象域之间的闭环以及服务域与对象域之间的闭环都是在用户的授权下实现的。

 

2 自然物联网

 

自然物联网指的是自然界固有智能物体之间相互通信所形成的信息网，是物联网最原始的表现形式。自然界固有智能物体是指能够感知周围环境信息并根据信息进行行为调整的物体，如人类、动植物等。自然物联网有许多例子，比如在一个狼群中，群狼与头狼之间便形成了物联网。狼群是一个具有严密等级制度的组织，在这个组织中，所有的狼都会听从头狼的号召与指挥，它们分工明确，探路、警戒、搜寻猎物等各司其责。在狼群的物联网信息运行体系结构中，群狼作为对象，对猎物等环境信息进行感知并通过肢体、气味、声音等生物间的通信方式将其感知到的信息传递给作为用户的头狼，头狼将所接收到的信息进行分析、整理后再向整个狼群发出相应的控制信息，并组织狼群统一行动。狼群的物联网信息运行体系结构如图4所示。

 

图4 狼群的物联网信息运行体系结构

 

除了上述狼群的物联网，动物间的求偶现象也可以构成物联网，如雄孔雀与雌孔雀之间的求偶现象也是自然物联网的体现。雌雄孔雀互为对象和用户，在一定的空间范围内能够相互感知对方发出的求偶信息(生物和化学信息、行为信息等)，并主动做出相互靠近的反应，实现孔雀的。在上述过程中，雌雄孔雀能够感知自身体内激素和环境信息并自动向环境发出求偶信息，例如雄性孔雀开屏、鸣叫等吸引雌性孔雀注意力的行为，雌孔雀看到或听到雄性的求偶行为后做出自动靠近雄性的行为等。

 

总之，根据物体间相互作用机制以及信息传递方式的不同，大自然中存在着各种形态的、大大小小的物联网，它们相互依存、相互影响，共同构成了绚丽多彩的，能够实现自动调节的生态系统。

 

3 人造物联网

 

相对于自然物联网，人造物联网并非自然界所固有的，而是通过人类的智慧成果在人与人、人与物以及物与物之间所建立起来的信息运行体系。人造物联网是人类社会发展的产物，主要为人类服务。本文前面已表述物联网是智能物体间的一种信息交互，是存在于自然界的一种现象，所谓人造，即在这个物联网体系中，某一组成部分并不是自然界所原本具有的，或者智能的“物”是由人创造，抑或物与物之间的“联”是由人所创造，智能的“物”及其间的“联”均由人创造而来。

 

人造物联网是为人类服务伴随着人类社会发展而产生的。在古时烽火戏诸侯的故事中，周幽王与诸侯之间通过烽火台进行相互联系，构成了一个典型的人造物联网，其信息运行体系结构如图5所示。在这个物联网中，诸侯是对象，对各边镇要塞进行守卫并监视敌军情况，而周幽王则是用户，接收诸侯传来的信息并对诸侯进行控制与指挥。烽火台则是人为建造的用于诸侯与周幽王之间传达敌军入侵信息和御敌信息的通信工具，即烽火台是组成该物联网的“联”。

 

图5 周幽王与诸侯之间的物联网信息运行体系结构

 

由于“物”与“联”的多样性，人造物联网有许多不同的类型。上述周幽王与诸侯之间通过烽火狼烟这种信息传递纽带而构成了人造物联网体系，除此之外，人与人之间还可以通过与其它人造信息“联”构成不同的人造物联网体系，而这些人造信息“联”可以是传统的飞鸽传书、孔明灯、鼓声、鞭炮声、钟声等，也可以是现代的各类通信网络，如电话通信网(移动通信网、PSTN等)、数据通信网(互联网、帧中继网等)、传真通信网、公用电报网、广播电视网等。虽然不同的“联”有不同的原理和应用特点，但它们在实现物与物的信息交流上具有统一性，能够成为相应智能物体间的信息运行纽带并与相应的智能物体组成物联网体系。

 

4 电子信息物联网

 

电子信息物联网主要是以互联网作为信息运行的纽带，在智能物体间以电子信息的方式进行相互联系的物联网体系。电子信息物联网属于人造物联网范畴，是目前人造物联网最主要的一种表现形式。

 

电子信息物联网的信息运行体系结构如图6所示，同样由对象域、通信域、管理域、服务域和用户域五个部分组成。其信息运行同样符合物联网的信息运行规律，即首先在对象域，具有感知和控制能力的对象(智能物体)将其感知单元所感知到的信息以电子信息的方式通过通信域的通信网络向管理域的运营商管理系统传输，运营商管理系统对信息进行处理后再通过服务域的服务网络将信息传送到用户域的用户，用户根据相应需求再通过服务网络发出相应的电子控制信息并依次经服务域、管理域、通信域后被对象域的对象所接收，对象再根据控制信息实现控制。

 

图6 电子信息物联网信息运行体系结构

 

当前市场上的人造物联网产品普遍是以互联网作为对象和用户之间的信息传输纽带，因此这类人造物联网产品都属于电子信息物联网的范畴，如智能家居领域的物联网智能燃气表。物联网智能燃气表通过互联网、移动通信网络以及无线传感器网络等技术，经通信平台、运营商管理平台、服务平台与用户平台连接在一起，是电子信息物联网产品的典型代表。物联网智能燃气表的信息运行体系结构如图7所示。首先在对象域，物联网智能燃气表是嵌入了相应感知单元和控制单元的具有相应感知和控制能力的智能物体，其可实现燃气使用状态、感控单元自身状态、环境状态等信息的感知，并可将感知信息通过相应的通信网络传输至燃气运营商管理系统，燃气运营商再通过相应的服务网络将燃气表感知信息传输给用户，用户根据相应的需求发出燃气表控制信息并经过服务域、管理域、通信域传输给物联网智能燃气表，物联网智能燃气表再根据控制命令进行自我控制操作。

 

图7 物联网智能燃气表信息运行体系结构

 

电子信息物联网的产生得益于人类科学技术的进步，可广泛应用到人类生产、生活的各个方面，如智慧交通、智慧社区、智慧政务、智慧农业、智能家居、智慧能源、智慧环保、智慧医疗等，其原理就是将各种类型的感知技术和控制技术融入人类活动所需要的各种物体中，使这些物体变成具有感知和控制能力的智能物体，从而优化人类生产管理、解放人类劳动、方便人类生活，拉近人与物、人与自然的关系，实现人类社会和大自然的融合。

 

5 物+互联网

 

“物+互联网”指的是将某一物体与互联网进行连接，以实现本物体的信息通过互联网传输出去或者通过互联网接收别的物体信息。“物+互联网”的主体是“物”，不仅可以是普通的非智能物体，也可以是只具有感知功能的半智能物体，抑或是具有感知和控制功能的智能物体，而互联网则是各种物所借助的信息传输工具。根据人类目的的不同，将不同类型的“物”与互联网连接后可实现不同的功能。

 

非智能物体既不具有感知功能，又不具有控制功能，必须经过人将非智能物体的信息与互联网进行连接，实现非智能物体的信息在互联网上的交流和共享。

 

半智能物体仅仅具有感知功能，不具有控制功能，只能将半智能物体的感知信息自动与互联网连接，不能通过互联网对其进行控制，必须由人控制。

 

智能物体既具有感知功能，又具有控制功能，可以将智能物体的感知信息通过互联网与用户连接，用户接收感知信息后发出控制信息，再通过互联网将控制信息传输至智能物体，智能物体通过控制功能实现智能控制。

 

总之，“物+互联网”就是物通过互联网为人类服务。

 

6 互联网

 

互联网是一个由各种不同类型和规模的、独立运行和管理的计算机网络按照约定的协议所组成的世界范围的巨大计算机网络，其网络构成简图如图8所示。组成互联网的计算机网络包括小规模的局域网(LAN)、城市规模的城域网(MAN)以及大规模的广域网(WAN)，这些网络通过普通电话线、高速率专用线路、卫星、微波和光缆等线路把不同国家、不同地区、不同部门、不同组织、不同家庭等的网络终端连接起来，形成了一个全世界人类可以相互交流的信息通路。

 

图8 互联网网络构成简图

 

通过互联网，人们不仅可以实现相互间的通信和交流，还可以获取各方面的知识、信息和经验。互联网拉近了人与人之间的距离，为人类生活带了翻天覆地的变化，但其本质只是人类信息交流的一种工具。

 

7 互联网+

 

从“互联网+”的概念在2012年11月的易观第五届移动互联网博览会上被首次提出，在短短的三年时间内，“互联网+”这个词已成为风靡全中国的话题。那么什么是“互联网+”?“互联网+”加的又是什么?这是需要我们探究的问题。“互联网+”的主体是互联网，其本质就是通过“互联网+各种业务”为人类服务的一种手段。“+”代表的是一种增值，“互联网+”的含义就是希望通过互联网与各行业业务的融合，创造新的发展生态，实现各行业的升级和转型。

 

随着信息技术的发展，当前“互联网+”理念已应用到许多行业，如“互联网+金融业务”、“互联网+零售业务”、“互联网+租车业务”、“互联网+快餐业务”等。“互联网+”是人通过互联网去寻找物，利用物为人类服务。

 

8 结 语

 

物联网是自然界客观存在的，是自然界中包括人类及各种具有感知和控制能力的物体之间的一种信息交互关系;物联网的对象和用户在特定条件下可以相互转化，其信息传递模式不是特定的、唯一的，根据不同的场合和需求，可以有不同的形式;在物联网体系中，用户是信息运行体系的主导者，对象是感知和控制的实施者，信息传递在用户和对象之间形成完整的闭环;物联网分为自然物联网和人造物联网，其中自然物联网是自然界固有存在的自然现象，而人造物联网是通过人类的智慧成果在人与人、人与物以及物与物之间所建立起来的;电子信息物联网以互联网作为信息传输纽带，是现阶段人造物联网的一种最主要的表现形式。

 

“物+互联网”的主体是 “物”，并且可以是“非智能物体”、“半智能物体”以及“智能物体”，不论“物”的类型，“物+互联网”均是由人类智慧所构建起来的服务于人类的结构体系，表达的是“物”的一种信息传输方式。