物联网综述报告

物联网综述报告

姓名：孟然

学号：03

专业：电子与通信工程

物联网技术综述

摘要：物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业革命的浪潮，是一个全新的技术领域。虽然目前国内对物联网也还没有一个统一的标准定义，但从物联网本质上看，物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术的提升，将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用，使人与物智慧对话，创造一个智慧的世界。本文首先介绍了物联网的概念，简要介绍了物联网的当前发展状况。对物联网的关键技术：RFID，ZigBee，云计算等技术进行了分析。并指出了物联网的主要的应用领域，最后展望了物联网未来的研究方向。

[关键字] 物联网；RFID；云计算。

一、物联网的概念

1999年，麻省理工大学Auto-ID实验室第一次提出“产品电子码”的概念，即把所有物品通过信息传感设备接入互联网，实现智能化识别与管理。迄今十余年，“物联网”的概念已经深入人心，被称为第三次信息技术革命。

物联网的英文名称为“The Internet of Things”，简称IOT，通过射频识别（RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位跟踪、监控和管理的一种网络，即称为互联网。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”，其基础仍然是互联网。互联网的核心内容是hooking people together，由此引申，物联网的核心内容便是hooking things together。

二、物联网的发展现状

目前，物联网开发和应用仍处于起步阶段，发达国家和地区均想抓住这个机遇，出台政策、进行战略布局，希望在新一轮信息产业洗牌中占领先机。物联网成为“后危机”时代各国提升综合竞争力的重要手段。

2008年底，IBM向美国政府提出了“智慧地球”的战略，强调传感等感知技术的应用，提出建设智慧型基础设施，并智能化的快速处理、综合运用这些设施，使得整个地球上的物都“充满智慧”。由美国主导的EPCglobal标准在RFID领域呼声最高；德州仪器(TI)、英特尔、高通、IBM、微软则在通信芯片及通信模块设计制造上全球领先。

2009年9月15日，欧盟发布《欧盟物联网战略研究路线图》，提出2010、2015、2020三个阶段物联网研发路线图，并提出物联网在航空航天、汽车、医药、能源等18个主要应用领域，以及识别、数据处理、物联网架构等12方面需要突破的关键技术。

日本是世界上第一个提出“泛在”战略的国家，2004年提出了“U-Japan”战略，即建设泛在的物联网，并服务于U-Japan及后续的信息化战略。

2004年，韩国提出为期十年的U-Korea战略，目标是“在全球最有的泛在基础设施上，将韩国建设成全球第一个泛在社会”。2009年，韩国通过了《基于IP 的泛在传感器基础设施构建基本规划》，将物联网确定为全国重点发展战略。

三、物联网的关键技术

1、RFID

RFID(Radio Frequency Identification)即射频识别，俗称电子标签。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统有一个询问其（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。RFID按应用频率的不同分为低频、高频、超高频、微博，相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频、超高频860M～960MHz、微波2.4G、5.8G。RFID按照能源的供给方式分为无源RFlD，有源RFID，以及半有源RFlD。无源RFID读写距离近、价格低；有源RFID可以提供更远的读写距离，但是需要电池供电，成本要更高一些，适用于远距离读写的应用场合。RFID正是能够让物品“开口说话”的一种技术。

在“物联网”的构想中。RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。RFID的应用十分广泛，有移动钱包、动物跟踪、门禁考勤、电子票据、智能交通、位置定位等多种应用。不同的工作频段，由于其自身的射频特性，决定了其不同领域的应用。

2、传感网络与感知技术

传感器是机器感知物质世界的“感觉器官”，可以感知热、力、光、电、声、位移等信号，为网络系统的处理、传输、分析和反馈提供最原始的信息。随着科技技术的不断发展，传统的传感器正逐步实现微型化、智能化、信息化、网络化，正经历着一个从传统传感器(dumb sensor)－＞智能传感器(smartsensor)－＞嵌入

式Web传感器(embedded web sensor)的内涵不断丰富的发展过程。

无线传感器网络(WSN，wireless sensor network)是集分布式信息采集、信息传输和信息处理技术于一体的网络信息系统，以其低成本、微型化、低功耗和灵活的组网方式、铺设方式以及适合移动目标等特点受到广泛重视，是关系国民经济发展和国家安全的重要技术。物联网正是通过遍布在各个角落和物体上的形形色色的传感器以及由它们组成的无线传感器网络，来最终感知整个物质世界的。

传感器网络节点的基本组成包括如下几个基本单元：传感单元(由传感器和模数转换功能模块组成)、处理单元(包括CPU、存储器、嵌入式操作系统等)、通信单元(由无线通信模块组成)以及电源。此外，可以选择的其他功能单元包括：定位系统、移动系统以及电源自供电系统等。在传感器网络中，节点可以通过飞机布撒或人工布置等方式，大量部署在被感知对象内部或者附近。这些节点通过自组织方式构成无线网络，以协作的方式实时感知、采集和处理网络覆盖区域中的信息，并通过多跳网络将数据经由Sink节点(接收发送器)链路将整个区域内的信息传送到远程控制管理中心。另一方面，远程管理中心也可以对网络节点进行实时控制和操纵。

3、智能计算

智能技术是为了有效地达到某种预期的目的，利用知识所采用的各种方法和手段。通过在物体中植入智能系统，可以使得物体具备一定的智能性，能够主动或被动的实现与用户的沟通，也是物联网的关键技术之一。主要的研究内容和方向包括：

1)人工智能理论研究

智能信息获取的形式化方法；海量信息处理的理论和方法；网络环境下信息的开发与利用方法；机器学习。

2)先进的人．机交互技术与系统

声音、图形、图像、文字及语言处理；虚拟现实技术与系统；多媒体技术。

3)智能控制技术与系统

物联网就是要给物体赋予智能，可以实现人与物体的沟通和对话，甚至实现物体与物体互相间的沟通和对话。为了实现这样的目标，必须要对智能控制技术与系统实现进行研究。例如：研究如何控制智能服务机器人完成既定任务(运动轨迹控制、准确的定位和跟踪目标等)。

4)智能信号处理

信息特征识别和融合技术、地球物理信号处理与识别。

4、纳米技术

纳米技术，是研究结构尺寸在—100 nm范围内材料的性质和应用，主要包括：