物联网的发展和应用研究

摘　要：继互联网之后，物联网因其强大的功能和巨大商业价值再次引起世界的广泛。本文介绍了物联网的定义和原理，分析了物联网的关键技术，对于物联网在我国的发展存在的问题做出了研究，并提出了相应的对策。

关键词：物联网；射频识别；安全体系
　　一、物联网概述
　　物联网是指利用射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备和相关技术，按照约定的协议，通过实时采集监控物品的信息，把监控物品与互联网连接成一个网络。物联网可以进行人与物品、物品相互之间的信息交换和通信，方便对于物品的识别、管理和控制。物联网是将传感器技术与互联网技术相结合的一种新技术，其核心是通过互联网，将射频识别设备自动识别的信息进行交换和共享，以实现对物品的远程监控和管理。
　　二、物联网技术及其应用
　　（一）物联网的技术体系结构
　　物联网技术体系结构包括网络层技术、感知层技术、应用层技术和公共技术。
　　（1）感知层技术：用来采集物品信息和数据；
　　（2）网络层技术：为感知层采集到的信息和数据提供安全可靠的传送途径；
　　（3）应用层技术：包括应用支撑子层和应用服务子层。其中前者为跨行业、跨系统和跨应用之间的信息互通、共享提供支撑功能；后者主要应用于各类行业服务；
　　（4）公共层技术： 与物联网技术架构的三层均有关系，包括标识与解析、网络服务、安全技术等。
　　（二）物联网关键技术及其应用
　　（1）射频自动识别技术
　　射频自动识别技术可以用来为物品提供独一无二的电子标识，这种技术具有方便读取、标识唯一、使用寿命长、支持动态更改、支持扩展、支持密码设置等优点。
　　（2）无线射频识别技术(RFID)技术
　　无线射频自动识别系统通常由阅读器、电子标签和应用系统三部分构成。阅读器通常是一台内置天线和芯片解码器的阅读设备；应用系统是计算机上运行的提供管理服务的系统；电子标签内置天线，安置于物品上。无线射频识别技术的工作原理如下：阅读器向查询范围内的电子标签发送查询信号，电子标签接收到信号之后，凭借感应电流提供的能量发送储存的标识信息，阅读器将获得的信息送至中央信息系统进行处理，以进行对物品信息的查询、统计、管理等操作。
　　物联网技术被广泛地应用于各行各业，如电子商务、物流、环境监测、建筑、电力电网，等。无线射频技术应用于电子商务，可以使消费者可以通过互联网查询和选择到物联网包含的任意商家的任意商品；RFID电子标签应用于物流领域，可以提高库存仓储管理、产品装配、供应链管理和产品物流跟踪的自动化程度；射频识别配备GPS全球定位系统、红外感应装置与互联网结合可以形成一个智能的生活生产网络。
　　三、影响物联网发展的主要因素分析
　　可以想象，物联网将给人们的生活带来翻天覆地的变革。但是由于新生事物涉及到很多方面的问题，譬如建设规划管理、技术标准、信息安全、知识产权等等，都需要得到解决。
　　（一）技术标准问题
　　标准物联网物品交流的规则。物联网的基础是互联网，因而其核心层面是基于TCP/IP协议的，但是在接入层面上存在五花八门的协议类别，有线、短信、传感器、GPRS、TD-SCDMA等均有使用。目前各国建设有各自的物联网，因此也存在不同的技术标准，互相交流起来还需要存在诸多麻烦。
　　（二）信息安全问题
通过信息的采集和交流，物联网使物品之间、物品与人之间的联系更加紧密。但是在带来方便的同时，也存在着信息泄露的隐患。由于物联网本身所具备的便捷信息获取能力和射频识别技术的无线通信特点，如果安全保护措施不到位，就会使涉及企业机密或者个人隐私的信息暴露。如何实现对于海量信息和用户隐私的保护，是物联网发展亟待解决的问题。
　　（三）知识产权问题
由于我国对于物联网技术的许多核心技术（云计算技术、传感器关键技术、RFID高端芯片等）的起步较晚，在这些技术发展产品化的过程中很多高端产品被国外厂商垄断，我国并不具有知识产权，这种情况极大地制约了我国物联网的建设和发展。
　　（四）规模化和产业链问题
　　产品的规模化对于行业应用的广度和深度、产品多样性和终端的价格都会产生影响，在物联网产业发展过程中，规模化生产是一条必经之路。另外，需要将物联网发展所需要的上游技术和产品（自动控制、信息传感、射频识别等）和下游应用联动起来，实现上下游产业联动，跨行业联动，形成一个完成的产业链，共同推动物联网的发展。
　　四、解决对策
　　（一）协调统一物联网技术标准
　　互联网发展到今天，标准化问题解决的非常好，在全球范围内传输的TCP/IP协议、路由器协议、终端的构架与操作系统等都有统一的标准。物联网要想实现快速、稳健的发展，必须尽快统一传感、传输、应用等方面的技术标准，形成统一的管理体制，以保证整个物联网可以互相连通起来，成为一张真正的“大网”。
　　（二）安全体系的建立与形成
　　有关部门应当吸取互联网发展的经验教训，尽早研究物联网发展可能遇到的新问题和新情况，对于物联网信息安全的保护制定相关的法律法规；借鉴互联网安全保护的手段，发展物联网信息保护的技术，保护物联网信息和用户隐私的安全，使我国的物联网真正发展成为一个开放、安全、可信任的网络。
　　（三）应用的开发
　　为了提高我国物联网研究的核心竞争力，避免知识产权问题成为传感网、物联网研究发展的瓶颈，标准、核心技术及产品开发迫在眉睫。物联网的价值在于各个行业共同参与、共同应用，因而，其不应该知识一个传感网络，而是必须由不同行业共同参与，因而对于物联网应用的开发也应当由不同行业根据各自的要求和特点，共同进行深入的，有价值的开发研究。
　　（四）物联网的规模化发展
　　物联网的价值在于网，因而只有具备了相当的规模，物联网才可以发挥其网的作用。因此，需要建立一个全国性的、庞大的、综合的物联网络，以进行信息的收集、交流和共享，并且这个全国性的网络在需要的情况下可以与世界范围的物联网络连接到一起，以保证物联网的可持续发展。
　　四、总结
　　物联网必将成为继互联网之后又一次世界范围的信息革命。我国应当抓住时机，大力发展物联网关键技术、促进物联网标准的协调统一、推动物联网产业的规模化发展，创造物联网的发展良好基础。
　　参考文献
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