谈谈物联网技术给人们带来的好处和发展前景

近年来，随着信息化的逐步深入，物联网的概念被逐渐明确，我国各级政府出台一系列的政策对此加以鼓励和支持，物联网应用前景更为广阔，这也是当前信息接入设备市场新的增长热点。每一年都有科技界人士说下一年将成为物联网元年，而随着低功耗和高性能芯片的不断推出，特别是智能手机的普及，2014年可能将成为物联网的元年。
前瞻产业研究院发布的《2014-2018年 中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告前瞻》指出，物联网广泛应用于绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通、环境检测等领域。而无论是农业、工业生产、公共安全，还是交通监控，都存在很多控制信息及过程信息，需要通过各种接入设备接入到物联网网络层面，以实现各种信息的汇总及处理。目前信息接入设备在物联网领域应用较为明确的包括智能交通、智能建筑、远程医疗、智能机房基站等。

随着物联网行业的发展，人类建造智能家庭、办公室、街道和城市的梦想正在实现。
物联网的概念最先由英国科学家KevinAshton提出，就是指一种和现实生活紧密相连的网络系统。物联网可以提供一个由内部交流设备构成的全球网络服务，它结合无所不在的交流，海量的计算和遍及的情报信息。

当前，物联网技术中“物”特指日常生活用品，比如：各种各样家用电器、家具、衣服、交通工具，还有其他各种网络可以识别、定位、控制的物品。

优势

尽管现在有很多将实体物品联网的有趣应用，但物联网的发展还处于初级阶段，需进一步挖掘出其潜在巨大价值才能被广大用户接受和广泛使用，所以物联网专业正处于蓄势待发的阶段，前景无限广阔。

这项技术的优点包括：优化的体验；商业活动自动化的可见性和可测量性；通过实时高分辨率的信息捕捉可提供性价比更高的服务；实现对产品实时性能信息的分析；通过提高运行效率、准确性、灵活性和自动化来创新已存在的商业流程。

发展趋势

物联网技术的部署趋势包括：

感应器尺寸的减小：微软电系统和纳电子学正在致力于制作尺寸更小的节能传感器，以应用在比较小的物体或有生命的系统之中。思科系统公司、爱特梅尔半导体公司、瑞典计算机研究院和其他技术供应商还有IPSO，联合推出IPv6，这是世界最小的开放资源之一，能够兼容各个应用，不管能量和记忆多么有限，一旦有了网络协议地址，就可以推广物联网应用。

将移动电话作为数据采集设备：这一趋势是指移动手机数据采集功能的扩展。支持网络连接的手机，作为一种已经普及的通讯工具，在推动数据采集的广泛应用和接收方面有很大优势，如同很多移动设备都能用摄像机来识别2D条码。

阻碍

物联网的发展在很大程度上依赖于机器对机器（M2M）的对接、电子通讯协议、嵌入系统，无线通讯、射频识别（RFID）、感应器等技术的进步，并且每个加入物联网的物品都要有自己的识别身份。管理一个集命名、地址标注和发现为一体的全球网络体系是一件非常艰巨的工作。

射频识别也是一种感应器。市场上感应器多种多样，功能也不尽相同，这些感应器构成网络建设的主要成本。另外一个阻碍就是在技术部署过程中需要有坚固的智能设备，以防御任何极端环境的破坏。

信用、隐私和安全问题对物联网也是至关重要，该项技术的发展还要解决数据所有权和管理方式的问题。

摘 要：对物联网的技术信息进行了综合分析，介绍了物联网的起源、基本概念、国内外的研究现状和应用现状，讨论了物联网的体系结构、感知及终端技术、物联网的安全、智能化等关键技术，最后结合中国物联网的发展及产业现状，提出了物联网的应用与技术建议。
关键词：物联网(IOT)；射频识别(RFID)；网络应用；关键技术
中图分类号：TP3934 文献标识码：A 文章编号：2095-1302(2012)08-0078-03
Features and application of Internet of Things
MA Yin
(Jiangsu College of Information Technology, Wuxi 214153, China)
Abstract: A comprehensive analysis of Internet of Things (IOT) is made The origin and basic concepts of IOT is presented firstly The current research on IOT at homeland and abroad and application of IOT are introduced secondly The key techniques of IOT such as the architecture, perception and terminal technology, security of IOT and intelligence are discussed in detail Combined with the development and current industry situation, the suggestions about IOT application and technical improvement are made finally
Keywords: Internet of Things (IOT); Radio Frequency Identification (RFID); Internet application; key technique
0 引 言
随着信息技术的发展，智能化管理与服务也得到快速发展，物联网正是在这样的条件下发展起来的新兴产业。物联网是以感知为核心的物物互联的综合信息系统，其发展将促进传统生产、生活方式向着现代智能化的方式转变，可大大提高生产力和社会运行效率，提升人们的生活质量。物联网是继计算机、互联网之后，世界信息产业的第3次革命。
早在1995年，比尔·盖茨在《未来之路》中就已经提及物物互联的概念，但受限于当时无线网络、硬件及传感设备的发展情况而未引起重视。1998年，美国麻省理工学院(MIT)创造性地提出了当时被称为EPC系统的物联网构想。1999年，在建立物品编码、RFID技术和物联网的基础上，美国Auto-ID中心首先提出“万物皆可通过网络互联”，从此阐明了物联网的基本含义[1]。
物联网的基本思想产生于上世纪末，但近年来，随着信息技术的发展，物联网才真正引起人们的关注。2005年，在信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》[2]。《报告》指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临：通过一些关键技术，用互联网将世界上的物体都连接在一起，使世界万物都可以上网，世界上所有物体都可以通过互联网主动进行信息交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术和机器人技术等将得到更加广泛的应用。欧洲智能系统集成技术平台(EPOSS)于2008年在《物联网2020》[3]报告中分析预测了未来物联网的发展主要经历四个阶段：2010年之前广泛应用于物流、零售和制药等领域；2010—2015年实现物与物之间的互联；2015—2020年进入半智能化阶段；2020年之后实现全智能化。目前，物联网的产业发展和应用正在由第一阶段向第二阶段过渡期，物物互联的应用范围不断扩大。RFID 在欧美国家已具有成熟的产业链，这些国家主要将RFID 技术应用于交通、车辆管理、身份识别、生产线自动化控制、仓储管理及物资跟踪等领域。我国目前的物联网虽然只有小规模应用，但物联网的战略性新兴产业地位已经明确。
1 物联网关键技术及特点
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化的重要特征。物联网是一种复杂多样的综合网络系统，根据信息生成、传输、处理和应用过程，可以把物联网分为感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。
11 感知识别层
感知识别层由大量具有感知和识别功能的设备组成，可以部署于世界任何地方、任何环境之中，被感知和识别的对象也不受限制。感知识别技术是物联网的核心技术，是联系物理世界和信息世界的纽带，主要作用是感知和识别物体，采集并捕获信息。关键技术不仅包括射频识别技术、无线传感器等信息自动生成设备，也包括各种智能电子产品用来人工信息生成，主要是感知和识别设备的功耗、物体标签信息的浓缩和写入、物体信息代码的分类匹配等。近年来，各类可联网的电子产品层出不穷，智能手机、个人数字助理(PDA)、多媒体播放器、上网本、笔记本、平板电脑等迅速普及，人们可以随时随地接入互联网，分享信息。信息生成方式的多样化是物联网区别于其他网络的重要特征。
12 网络构建层
网络构建层主要是将感知识别层数据接入互联网。互联网及下一代互联网(包含IPv6技术)是物联网的核心网络。
各种无线网络可提供随时随地的网络接入服务。各种不同类型的无线网络合力提供便捷的网络接入，是实现物物互联的重要基础设施。无线个域网包括蓝牙技术(802151标准)、ZigBee技术(802154标准)，无线局域网包括现在广为流行的Wi-Fi技术(80211标准)，无线城域网包括现有的WiMAX技术(80216标准)，无线广域网包括现有移动通信网络及其演进技术(3G、4G通信技术)。

NB－IoT特点

NB－IoT在带宽和成本上优势明显，构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署UMTS网络、LTE网络和GSM网络，很容易实现网络的升级。同时，相对于4G网络，它支持的待机时间长，连接高效，而且联网设备的电池寿命很高。

NB－IoT的优势应用场景：正是因为NB－IoT技术成本低、功耗低，所以在定位、水表和停车等领域应用很广泛，如共享单车里就有内置NB－IoT模组，实现物联网通讯。

更重要的是，NB－IoT背靠运营商对于室内场景覆盖有着天然的优势。确定的频谱资源，并可利用运营商原有的室分系统完成覆盖，可通过融合套餐，设备体验等方式将NB－IoT设备推入到用户家庭当中。广泛应用于如智能家居、智能零售和智慧城市等行业中。

NB－IoT虽然优势明显，但在国内的发展现状是缺乏一个统一的开放产业平台，同时标准、芯片、网络和相关的应用层厂商以中小企业为主，还需要壮大自身联盟的实力，打造强大的生态。

LoRa特点

目前在国内，由于备受国家政策、电信运营商和业内大厂的青睐，NB－IoT技术的发展可谓如火如荼。相比而言，此前因频段授权问题沉寂许久的LoRa技术低调很多。

然而，随着阿里巴巴和中国铁塔合作，以及腾讯等互联网巨头宣布加入LoRa联盟的消息又为该产业注入一支“强心剂”，LoRa技术或将在国内迎来又一个春天。

LoRa的一大特点是在同样功耗下比其它无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，LoRa网络主要由基站（也可以是网关）、服务器、LoRa终端和物联网云四部分组成，其特点是应用端和服务器端数据双向传递。

LoRa的优势是超低功耗和多信道数据传输，增加了系统数据容量，网关和终端系统能够支持测距和定位，非常适用于位置敏感的应用。

LoRa拥有着阿里、腾讯、谷歌等的支持，可直接获得围绕在这些头部互联网玩家周围的生态支持。

可以预见，在未来的室内场景中，NB－IoT与LoRa无疑将依托各自的生态进行长期的龙争虎斗。

NB－IoT和LoRa对比

（1） 频段、成本、服务质量

NB－IOT和蜂窝通信使用的是运营商提供的授权频段，因为是专门划分的频段，因此干扰相对要少很多，虽然实际应用中会收取一定的通信费用，但是相应的也会提供更好的信号服务质量，安全性和认证。而且针对目前蜂窝网络基站的建成更有利于快速大规模应用。

LoRa工作在Sub－1G的非授权频段，无需申请便可以建立网络设备，相对来说网络架构简单，而且实际应用中不需要额外付通信费用，但是因为是开放频段，所以实际应用非常广泛，容易受到其他相同频段设备的干扰。

（2） 通信距离

NB－IOT信号覆盖范围取决于其基站密度和链路预算，借助前期的资源优势，能够实现比LoRa更广的范围覆盖和更好的QoS，且NB－IoT自身具有高达164dB的链路预算，使其传输距离可达15km～20km。

LoRa使用线性调频扩频调制技术，既保持了像FSK（频移键控）一样的低功耗特性，也显著增加了通信传输距离，从而提高网络效率和抗干扰能力，即不同扩频序列的终端在使用相同的频率同时发送时不会相互干扰，在此基础上研发的网关能实现多路并行的数据接受，大大扩展了网络容量。LoRa节点的传输距离可达 12～15 km覆盖范围（空旷郊区环境，市区环境传输距离会下降）。

（3） 低功耗、电池寿命

低功耗是物联网的指标之一，关于电池寿命方面需要考虑协议内容和节点电流消耗两个重要因素。

NB－IOT同步协议的节点必须定期地联网，所需要的“峰值电流”比采用非线性调制的LoRa多出了几个数量级，尤其是在唤醒后请求基站到接入服务器的过程中，会存在大量电池电量的消耗。

LoRa是基于ALOHA协议的异步通信方式，因此可以根据具体应用需求进行精准的休眠时间设定，达到充分利用电池电量的目的。

（4） 设备成本

对终端节点来说，LoRa相比NB－IOT更加简单，更容易开发，NB－IOT的协议和调制机制比较复杂，需要更复杂的电路设计和更多的花费，同时NB－IOT采用授权频段，通信需要收取一定的费用。

通过以上的分析，LoRa和NB－IoT最大的区别是：NB－IoT是工作在蜂窝授权频段上，网络由运营商进行部署和维护，为保证能与基站进行正常的通信以及工作，有必要在产品实际部署之前对其功能进行有效的验证。

而LoRa是非蜂窝网络，其标准细节的非公开性，使得产生用于验证的标准信号是个难点。LoRa可以利用传统的信号塔、工业基站甚至是便携式家庭网关来进行。构建基站和家庭网关价格便宜。在成本上来看，LoRa无线模块和NB－IoT无线模块成本相差不大，但在隐形成本上NB－IoT明显是要高于LoRa无线模块。

NB－IoT和LoRa目前都还处于发展的起步阶段，需要各方投入和共同发展。当大规模部署成为可能的时候，NB－IoT和LoRa的模组成本也会进一步降低。就技术方案而言，在短时间内，NB－IoT和LoRa肯定会并行，各有优点、各有缺点，很难说谁压倒谁；但是，如果受到技术方案以外的因素影响，比如赢利模式的创新，与应用行业的紧密结合，借助行业的影响力，两者都有可能率先占据市场。

With the development of the science and technology,the computer has been becoing the necessity for people in the 21st CenturyFollowing,network is of close link with our life,bringing us incomparable convenience on our life and work
Through the network,we can search for useful datas and get to know the current eventsWhen you play computer games after a long-time work,it can relieve your pressure and make you feel relaxedBesides,playing online games is not all bad,for it can fulfil students' entertaining requests as well as practise their response ability
However,there still exists some disadvantages in the networkThe radiation from the computer will do harm to people's health if you keep on watching the computer for a long timeAnd short sight may caused by it for your eyes stay tenseAt present,there are too many games on the Internet,but some of them are not of good quality even contain some unhealthy content like violence and so onDuo to the lack of recognizing society and self-protection awareness,some students get addicted in the games and online dating

这个专业还是很不错的，下面就给大家介绍一下从朋友那里了解到的吧。

物联网技术在国内属于刚刚起步阶段，有个别地区在发展物联网产业，但是目前来看应用的不是特别广泛。就前景来看，物联网是未来的一种发展趋势。将来应用的面扩大之后，必然需要专门的人才。根据统计预测，未来5年内物联网人才需求市场将会逐年增大，仅智能交通领域，国内在这方面的人才需求就可能达到20万人，将有50万无线传感网与物联网人才缺口物联网方面的人才需求在大量增加，物联网相关专业的就业前景是非常可观的。

物联网工程专业毕业生能在政府管理部门、科学研究机构、设计院、咨询公司、建筑工程公司、物业及能源管理、建筑节能设备及产品制造生产企业等单位从事建筑节能的研究、设计、施工、运行、监测与管理工作。

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