物聯網絡簡介

物聯網（IOT，Internet of Things）的概念目前說法很多，使用最多的物聯網概念是，指通過射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。ITU給出物聯網的概念是：物聯網主要解決物品到物品（T2T，Thing to Thing）人到物品（H2T，Human to Thing）、人到人（Human to Human）之間的互聯。好像目前沒有看到“物聯網”的權威定義，但可以發現物聯網的核心是在物、人之間的信息交互，感知與信息采集、數據傳送、信息處理是物聯網的三大特征。 

目前公認的物聯網的技術體系架構分為感知層、網絡層和應用層三層。相應的其技術體系包括感知層技術、網絡層技術、應用層技術和支撐技術（又稱公共技術）。公共技術是指三層架構中的實現信息安全管理、物聯網管理、服務質量管理等所采用的相關技術。

感知層。其作用是相當于人的感覺器官，它是物聯網識別物體，采集信息的來源，其主要功能是識別物體，采集信息，并且將信息傳遞出去。感知層所涉及的主要技術應分為兩大部分，一是數據采集部分，包括EPC技術、一維/二維條碼技術、RFID技術、傳感器技術及多媒體信息采集技術等；二是組網與協同信息處理部分，包括短距離傳輸技術、自組織組網技術（如無線傳感器網絡WSN）、傳感器網絡中間件技術、協同信息處理技術上等。協同信息處理技術是指采集到的數據在局部范圍內進行了協同處理，以提高信息的精度，降低信息的冗余度，并通過具有自組織能力的短距離傳感器網絡接入到廣域承載網絡，即與網絡層的互聯。傳感器網絡中間件技術旨在解決感知層數據與多種應用平臺間的兼容性問題，包括代碼管理、服務管理、狀態管理、設備管理、時間同步、定位等，在有些應用中還需要通過執行器或其他智能終端對感知結果做出反應，實現智能控制。

網絡層。其作用相當于人的神經中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的信息，其主要功能是實現感知數據和控制信息的雙向傳輸，路由和控制。傳輸層所涉及的技術主要是依賴現有的通信網絡和IP網絡，包括各種無線網絡、有線網絡、接入網絡和核心網絡。因此，傳輸層所涉及的技術應分為三大部分，一是匯聚網部分，諸如ZigBee技術、藍牙技術、Wi-Fi技術、UWB技術等；二是接入網部分，包括M2M技術和6LoWPAN技術等；三是承載網部分，諸如公用移動通信技術、光纖通信技術、互聯網技術等等。 

應用層。其功能是實現了物聯網的最終目的，將人與物、物與物緊密的結合在一起。它包括應用支撐平臺子層和應用服務子層。應用支撐平臺子層用于支撐跨行業、跨應用、跨系統之間的信息協同、共享和互通。涉及的技術包括中間件技術、云計算平臺技術（包括大數據技術、云計算技術等）、信息處理和數據服務技術（包括數據庫技術、商業智能技術等）以及軟件開發與集成技術等。應用服務子層是指物聯網的具體應用，包括環境監測、智能交通、智能醫療、智能電網、智能家庭、智能物流等等

綜上所述，物聯網是典型的交叉學科，它所涉及的技術包括標識技術、物聯網體系結構技術、通信與網絡技術、數據和信號處理技術、軟件和算法、發現與搜索引擎技術、電源和能量儲存技術等。比較核心的技術如IPv6技術、云計算技術、傳感技術、RFID智能識別技術、無線通信技術等。那么，在這里我們重點介紹與物聯網直接相關的技術，其他技術將在相應通信專業內介紹。與物聯網直接相關的關鍵技術包括但不限于如下：

感知層的關鍵技術。感知層是物聯網架構的底層涉及到網聯網的關鍵技術較多。條碼技術和EPC技術是最基本的標識技術。條碼技術是利用光電掃描或圖像采集設備識讀條碼符號，從而實現數據的自動識別，并快速準確地將信息錄入計算機進行數據處理，以達到自動化管理的目的，它包括一維條碼和二維條碼。EPC（產品電子代碼）技術比傳統的條碼具有更大的信息容量，且能進行遠距離識讀，其目標是通過統一的、規范的編碼體系建立全球通用的信息交換語言，包括EPC-64、EPC-96、EPC-256等類型。RFID（射頻識別）技術，又稱電子標簽技術，是一種非接觸式的自動識別技術。它是一種利用電磁場耦合或電磁波傳播實現信息交換達到對目標識別、讀取、寫入信息的技術。RFID系統組成應包括標簽、讀寫器、讀寫器天線、主機、網絡和后臺服務器等。無線傳感器網絡技術（WSN）應包括傳感器技術、傳感器節點技術和其組網技術。傳感器是一種能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由直接響應被測量的敏感元件和產生可用信號輸出的轉換元件及相應的電子線路組成。傳感器節點由傳統意義上的傳感器、微處理器、網絡接口組成，典型的如MEMS（微機電系統）。WSN是由大量具有特定功能的傳感器節點通過自組織的無線通信方式，相互傳遞信息，協同地完成特定功能的多跳的自組織網絡。

網絡層的關鍵技術。網絡層的關鍵技術是接入部分的相關技術，如M2M技術和6LoWPAN技術等。M2M是指機器（尤其是傳感器）之間建立連接的所有技術和手段的總稱。而“物聯網”可以簡單的理解為物物相連的網絡，就像互聯網是由無數個局域網構成的一樣，未來的物聯網是由無數個M2M系統構成。M2M不是簡單的數據在機器之間進行傳輸，更強調的是這種機器間的通信具有智能化、網絡化、交互式的特點。M2M主要以無線網絡為接入手段，遠距離采用蜂窩移動通信的方式，近距離采用ZigBee、藍牙、Wi-Fi、UWB等技術。因此M2M系統架構應包括應用層、網絡傳輸層和設備終端層等三層。6LoWPAN技術是結合了IEEE 802.15.4協議和IPv6技術的優點，解決了窄帶寬無線網絡中的低功耗、有限處理能力的嵌入式設備使用IPv6的困難，實現了短距離通信到IPv6的接入，面向的對象一般為短距離、低速率、低功耗的無線過程。

應用層的關鍵技術。應用層的關鍵技術重點體現在具體應用層面，如智能交通、智能醫療、智能電網、智能家庭、智能物流等等。

支撐或稱公共技術重點關注的是物聯網的信息及網絡安全、物聯網管理、服務質量管理等相關技術。

在物聯網絡專業內主要介紹如下圖所示的內容：