(工业和信息化部电信研究院通信标准研究所,北京100191摘要:介绍了物联网的概念,阐述了物联网与传感网、RFID、M2M的关系,给出了物联网的基本架构,分析了物联网技术和标准的国内外发展情况及存在的问题。关键词:物联网;架构;关键技术;标准化:TP2文献标志码:A:1672—6200(201003—0017—041物联网的概念物联网(IntemetofThings的概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出,当时是指用射频识别(RFID技术自动识别物品,识别码保存在一定的载体中附着于物体上。通过射频阅读器可读出编码,经解析后就可以得到存储物体信息的互联网服务器地址,及其他相关信息,从而实现所谓的物体与互联网的联接。物联网的主要定位是在物流、供应链等需要企业间信息共享的开环应用。随着技术和应用的发展,物联网的内涵变得更加丰富。2005年国际电信联盟(ITU发布的物联网报告中,物联网联接的对象从只有非智能物体扩展到包括具有一定信息处理和通信能力的智能装置,还包括通过传感器感知的整个物理世界。实现这一目标的支撑技术从RFID扩展到包括传感器、无线传感器网络(WSN等技术。基础网络除了互联网,还扩展到包括内联网、下一代网(NGN等任何网络。目前,这种概念已经基本被世界各国接受。从ITU的报告可以看出无线传感网、RFID都是物联网的一部分。前者侧重于实现物理世界状态变化信息的感知,后者侧重物品的自动识别。还有一个与物联网紧密相关的概念——M2M,它源于工业界的机器通信,近年来成为国内外电信运营商广泛使用的一个业务词汇。M2M联接的物体主要是智能装置,使用的通信网络主要是蜂窝移动网等传统电信网。运营商通过M2M网关实现电信网与传感器网络等末梢延伸网的连接。因而,传感器网络、M2M、RFID都是物联网的子集,只是采用的技术、网络和功能侧重各有不同,三者并非孤立,而是融合协作,共同支撑各种物联网应用的实现。我国早在2005年以前就曾进行RFID的物联网研究,一些大学和科研院所也早就对无线传感网进行了大量的研究。2009年8“”月温家宝总理考察无锡并提出感知中国后,政府和社会对传感网的重视达到了前所未有的程度。20lO年3月,温总理又把传感网提升到物联网高度,写入政府工作报告,提出加快物联网研发应用。物联网的战略重要性、良好的经济前景以及与我国调结构促发展、两化融合、节能减排等各项宏观政策的契合,将成为我国未来相当长时期的发展重点。如今物联网已经成为我国战略新兴产业的重要组成部分,极有可能成为下一个万亿级产业。国家的相关政策、标准和规划已在制定之中。co姗u"icafi∞sMa删menl删融hno|o舒口.万方数据2物联网架构和关键技术分析2.1物联网的架构物联网架构总体分为感知层、网络层和应用层,这在业界已经达成广泛共识,但在各层具体的结构方面尚未统一。根据研究,我给出了一个大致的框架,如图l所示。图1物联网架构感知层主要实现物理世界信息的采集、自动识别和智能控制。物品本身不具备通信能力,传感器、执行器、智能装置以及通过RFID、条码标识的各种物体需要利用通信子层的通信模块与网关交互信息。感知层设备也可以先组成延伸网再与网关交互。延伸网包括传感网、无线个域网(WPAN、家庭网、工业总线等。网络层包括各种无线、有线网关、接入网和核心网,主要实现感知层数据和控制信息的双向传递、路由和控制。网络层可依托公众电信网和互联网,也可以依托行业或企业的专网。应用层包括应用支撑子层和各种具体物联网应用。支撑子层为物联网应用提供通用支撑服务和能力调用接口。以此为基础可以实现物联网在众多领域的各种应用,其中既有行业专业应用,也有以公共平台为基础的公共应用。2.2物联网关键技术分析从物联网的架构就可以看出涉及的技术众多,这里就比较重要的技术在物联网中的作用、发展和我国面I|缶的问题作简要分析。2.2.1传感器技术传感器将物理世界中的物理量、化学量、生物量转化成供处理的数字信号,从而为感知物理世界提供最初的信息。感知的对象包括温度、湿度、压力、流量、粘度、浓度、物位、位移、速度、加速度、转速、力矩等。技术原理包括电阻、电容、感应、霍尔、压电、热电、光电等。传感器种类超过两万,低成本、低功耗、微型化、智能化、网络化是传感器的主...