關于物聯網的架構及關鍵技術研究綜述

王偉鑫

（紹興職業技術學院,浙江 紹興 312000）

物聯網技術并不是具體指某一技術，它是各種技術融合在一起的總稱，除了那些技術特性相近的可以融合的技術之外，在不同的技術之間也因為物聯網的存在能夠融合在一起成為一個有機整體。例如電子、生物、機械等毫不相干的科研技術，物聯網將其融合形成智能機器人等技術和項目。物聯網可以讓人與物、物與物進行交流拓展，因此應用廣泛，需求大，市場規模也在不斷擴大。

1 物聯網的概念及主要架構

（1）什么是物聯網。準確來說，當前人們并沒有對物聯網進行一個明確的定義，而僅僅是籠統地將信息技術與其他技術的結合品成為物聯網。其具體做法為先進行掃描，再將互聯網和物品相連，最后進行信息的交換、定位功能等的使用，在第一步主要用到紅外感應技術等掃描技術來掃描物品的屬性，第二部的進行則要依據相關協議，協議內容根據具體物品確定。

（2）物聯網的三個層次。物聯網的架構體系一般來說有三個層次：網絡層、感知層和應用層。

網絡層，顧名思義，就是各個物品的網絡和互聯網的連接融合，其往往需要通過一些設備來實現連接，最終實現數據和信息的傳遞，并且要求傳遞的快速有效性。這項技術具有較強的實用性在生活中較常見到，現在流行的網上消費就是一個例子，其實質就是網絡的連接和信息的傳遞，通過手機、電腦等設備將信息發送到銀行的互聯網，經過確認后就可以付費轉賬。

感知層的功能，顧名思義，任務就是進行感知，探測到物體的信息。主要通過傳感器、紅外掃描等設備技術實現。由此衍生出眾多的分支進行研究，具體可研究設備的材料、主要技術和重要零件等。

應用層的主要功能就是承前啟后，承前面探知和處理完善的信息，接后面信息的傳輸和功能的實現。物聯網的應用層可以分為掃描型、查詢型和監控型等多種類型，可以說，前面的兩層的發展是過程，將其運用到具體的應用之中即大力發展應用層才是我們的最終目的，為用戶提供更便利快捷的服務。

2 物聯網的關鍵技術

目前國內物聯網技術的主要關注方向集中在RFID、傳感器技術、云計算等領域。物聯網使用的技術涉及多種領域，物聯網技術的合理構成，主要包括了如圖1所示的主要技術：

圖1 物聯網的關鍵技術

（1）網絡通信技術。不管物聯網的概念怎么被定義，其中無法替代的一個關鍵技術就是物與物之間的通信連接。物聯網的網絡通信技術包括很多種，其中有交換技術、無線技術和網關技術等主要技術。

M2M技術的實施使得物聯網的建設走向實際。M2M技術就是“Machine To Machine”的簡稱，可以稱作是“機器對機器”的通信技術，它指的是系統和機器之間建立一種通信方式的手段和技術。M2M技術具體適用的范圍極其廣泛，可以結合Wifi、RFID、BlueTooth這種近距離連接技術，還可以結合GPRS這種遠距離的連接技術。現在M2M的應用還只是停留在機器與機器之間，有很大的局限性，但是在將來，M2M將會發展到國民生計的各個領域，包括交通、水利、電力、煤炭、醫療、軍事等。目前我們要著力于簡單的短程信息無線傳遞，這對于我們目前的物聯網的發展很有幫助。

網絡通信技術為物聯網提供了數據傳送的通道，物聯網的發展離不開網絡通信技術，更加優化的網絡通信，將為物聯網的發展提供更加堅實有力的支撐，也將為物聯網的廣泛應用帶來更加多樣化的可能。

（2） 傳感器技術。傳感器是收集信息的關鍵，是信息系統所不能缺少的采集信息的手段。若是在缺少傳感器的情況下進行信息的手機，那么收集到的信息勢必是不完整的，那么接下來的信息處理和分析也勢必會出錯，最后由系統構成的物聯網是不完整的，在執行任務時不能發揮應有能力甚至出錯。

在未來的傳感器技術的研發中，應將感知收集信息作為發展的重點，要做到收集信息又快又好。另一個發展方向也應額外給予關注，就是傳感器的本身的網絡化。傳感器的應用前景越來越廣闊，勢必會應用于多種領域中：多功能化和集成化；發現及利用新信息和新材料；智能傳感器的研發；生物傳感器的開發等。傳感器技術是一門綜合力很強的高新技術，它的發展水平從很大層面上反映出了很多高新技術的發展水平。

案例：上海的浦東國際機場在防入侵系統中就應用了物聯網中的傳感器技術，機場的防入侵系統設置了三萬個左右傳感節點，覆蓋了全部地面和低空領域，可以用來防止恐怖襲擊等，具有破壞進攻性的入侵行為的功能。在上海世博會上，組委會也花費上千萬購買了防入侵傳感網。可見傳感器技術現在已經越來越被廣泛普及和應用。

（3）射頻技術。這項技術可以說是整個物聯網的核心和基礎，它主要負責信息的傳遞和對傳遞的信息進行識別，其對識別速度和識別的準確性要求也漸漸提高。其主要通過射頻信號來進行識別，所以這方面是發展的重點。

射頻識別技術主要是通過先進的手段，來分析辨認不同狀態下的設備。射頻識別技術不需要耗費大量人力，可以用來追蹤大部分對象，所以被廣泛應用在制造商和零售商中。

3 結語

物聯網是信息產業發展的一個新的浪潮，物聯網的發展涉及自動化、計算機、電子通信的眾多的技術領域，物聯網的得以實現是對現有的大量技術進行了融合與發展。物聯網是利用現今無處不在的網絡技術建立的，是應用技術的一個新的領域，物聯網將傳統的信息網絡擴展到了一個更為廣闊的新世界。物聯網的概念雖然還在不斷的發展之中，但是已經成為了信息化發展的重要趨勢，將帶動信息技術產業新一輪的重要發展。

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