爱华网RFID：物联网的最早应用RFID（射频标签）目前已广泛应用于供应链，这是物联网的最早的应用。Gartner公司报告2009年RFID系统在全球供应链市场规模达到100亿美元 。RFID已从第一代最基本功能、第二代RFID（抗碰撞、可重写、外天线和识别功能）、第三代传感RFID(半无源、传感、监控、数据处理、通信、功率管理功能) 到第四代主动RFID(有源设备、监控、传感器、数据处理、通信、功率管理、本地化功能)，还将发展到第五代交互RFID(智能设备、无源—有源、监控、传感器、数据处理、网络通信、功率管理、本地化－定位、与用户交互功能)，此时，RFID与传感器的界限已很难区分。传感器网，何许物？传感器是物联网的重要感知器件，在ITU-T Y.2221建议中定义传感器为敏感物理条件或化学成分并且传递与被观察的特性成比例的电信号的电子设备。定义传感器节点是由传感器和可选的能够检测数据处理及联网的执行元件组成的设备。传感器网——包含互联的传感器节点的网络，这些节点通过有线或无线通信交换传感数据。传感器网络可以以自组织（Ad hoc）网方式工作，但其与自组织网应用上有不同：传感器网络中的节点数量大，节点的配置非常密集；传感器节点的位置并不一定需要预先设计和计算，传感器网络拓扑的变化十分频繁；传感器网络中的部分或全部节点可以移动；传感器网每个节点既是终端，也可能又是路由器；传感器节点不一定有全球性的标识；传感器节点的电能，计算能力及存储器容量都很有限；传感器网络主要用广播方式通信，而大部分Ad hoc网络基于点到点通信方式。 传感器网络有与互联网不同的协议要求。物理层：工作在915MHz（工业、科学和医学）或其他频段，发送功率和传输距离的2～4次方成正比，使用上往往需要接力。数据链路层：MAC 协议的作用是节点公平和有效地共享通信资源，现有MAC协议以提高网络的性能和带宽利用率为主要目标，而传感器网络需优化节能、移动管理和故障恢复。网络层：需要适应拓扑频繁改变和可扩展性的协议、基于节能优先的路由选择、基于属性的寻址、数据汇聚（将来自多个传感器节点，具有相同属性的数据汇聚，解决数据破碎和重复）。传送层：有限的电能和存储量限制使传感器节点不能存储大量的数据， 而且TCP方式开销太大，需要有适合传感器网的协议。应用层：传感器管理协议、任务分配和数据通告协议、传感器询问和数据分发协议等。传感器网需要有多种管理平面功能：电源管理平面（管理传感器节点的电源使用方式，可以使传感器节点在收到一个消息后关闭接收器，当一个节点电量低时，可以向邻居节点广播电量不足消息，并不再参与转发数据）、移动管理平面（检测和登记传感器节点的移动，了解谁是自己的相邻节点）、任务管理平面（在一个特定的区域内均衡及调度传感任务，在一个区域内并非所有的传感器节点都要同时执行传感任务，传感网的节点部署与功能）。 |www.aihuau.com|27何为物联网？欧盟关于物联网的定义（Internet of Things: Strategic Research Roadmap, CERP-IoT SRA , first presentation 16 September 2009)：物联网是未来互联网的一部分，能够被定义为基于标准和交互通信协议具有自配置能力的动态全球网络设施，在物联网内物理和虚拟的“物件”具有身份、物理属性、拟人化、使用智能接口并且无缝综合到信息网络中。在2010年我国的政府工作报告所附的注释中对物联网有如下的说明：是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。物联网（Internet of Things)的主要特征——在物联网中连网的每一件物体均可寻址，每一件物体均可通信，每一件物体均可控制。物联网强调的是认知，是互联网从感知平台到数据挖掘的拓展。物联网的组成包括三部分，即泛在化的传感单元及网络、异构性的互联网基础设施、普适性的数据分析与服务。物联网与互联网当前关于物联网与互联网的关系有一些模糊概念需要澄清。物联网的底层借助RFID和传感器等实现对物件的信息采集与控制，通过传感网将一组传感器的信息汇集，并连到核心网络；基础网络是物联网的重要组成部分，用于承载物物互联或物与人互联的信息传递；物联网的上层实现信息的处理和决策支持。物联网可用的基础网络可以有很多种，根据应用的需要，可以采用公众通信网络，或者采用行业专网，甚至新建专用于物联网的通信网。互联网既可以连接人也可以连接物，既可以连接虚拟世界也可以连接实际世界。通常互联网最适合作为物联网的基础网络，特别是当物物互联的范围超出局域网时，以及当需要利用公众网传送需处理和利用的信息时。尽管下一代互联网将以支持物联网的应用作为主要目标之一，但物联网并不是互联网的下一代，物联网可以说是互联网上一种业务或应用。物联网与互联网上传统业务相比有不同的特点：在物联网以公众网络（例如互联网）作为基础网络平台的情况下，物联网相当于互联网上面向特定任务来组织的VPN；互联网是全球性的，但物联网往往是行业性的或区域性的；一些物联网的应用例如智能电网对网络承载平台的可靠性有很高的要求；物联网的行业应用的多样性与承载平台的通用性之间需要有中间件来适配；物联网的上层即智能信息处理、数据挖掘与决策支撑等是传统互联网业务不一定需要的功能。 物联网的进一步发展是泛在网（Ubiquitous Networking），ITU-T给出泛在网的定义[ITU-T Recommendation Y.2002 (Y.NGN-UbiNet), Overview of ubiquitous networking and of its support in NGN]：在预订的服务的情况下，个人和/或设备无论何时、何地、何种方式以最少的技术限制接入到服务和通信的能力。传感网、物联网与泛在网的区别与包含关系可以概括如下：是否利用基础网络是传感器网与物联网的主要区别，物联网的感知单元除了传感器外还包括如RFID、红外感应器、GPS、激光扫描器、二维码、内置移动通信的各种模块等；泛在网与物联网的主要区别是从物与物通信到物与人以及人与人通信，而且泛在网涉及多个异构网的互联。物理对象，不论是智能的或非智能的物体数量非常巨大，需要联网互动、通信、控制以便参与业务流程或管理的物件，其数量也比人口多百倍 中国工程院副院长、院士，我国光纤传送网与宽带信息网专家邬贺铨识别技术识别技术需要支持现有的和未来的识别方案，能够与在互联网和WWW中已经使用的诸如统一的资源识别（URI）结构所互通，未来需要研究全球识别方案、识别管理、识别编码/加密、匿名、使用识别和寻址方案的认证和储存管理、认证和寻址方案、全球查号业务和发现业务。体系技术|!---page split---|在异构物品及其环境中的可扩展性、模块化和交互性是物联网的关键设计要求，需要研究分布开放体系，该体系具有端到端特征、异构系统可交互性、随遇接入、清楚的分层和应对物理网障碍的可生存性；研究基于节点对等通信的无中心自治体系；研究云计算技术、事件驱动体系、断连操作与同步。通信技术需要研究以下方面：物联网能效优化的通信；多频无线前端和协议；通信频谱及频率分配；软件定义无线电；认知无线电；具有协议间通信能力的能效无线传感器网；后IP的无连接通信；高性能可扩展算法和协议。 网络技术
物联网关注在多样性的联网系统间的安全性、可扩展性和跨平台兼容性，需要研究固定、无线和移动网及Ad-hoc网技术、自治计算与连网、动态支持小区域无尺度连接的“网中网”；网络级的口令和身份分配机理、匿名连网、IP和后IP技术等。网络发现在物联网中，网络是动态变化的，新的物品的加入将改变网络的拓扑，而且物品的特征还会随自治程度而变，自动发现机理和映射能力对网络管理至关重要。目前可参考使用的在LAN级别的发现协议有WS-Discovery (作为 WS-DD的一部分)、 Bonjour和 SSDP (作为UPnP的一部分)。软件与算法需要研究开放中间件平台；能效微操作系统；能量感知的操作系统及其实现；实现自优化、自配置、自愈的分布自适应软件；基于交互单元/模块抽象的资源和网络功能的轻型开放中间件；目标交互的语言、仿生算法（例如自组织）和游戏理论；避免增加复杂性和节能的自管理技术；提高安全性和隐私性的口令分配机理；在普适和动态环境中优化资源分配的算法；库存管理、产品调度和数据挖掘的数学模型及算法等。硬件硅IC技术、纳电子与高分子聚合物电子支持超低功耗、低电压和低漏电设计。需要研究纳米技术、自配置自优化自愈电路体系、天线、能效的射频前端、嵌入的传感器、激励器、低成本制造技术等。数据和信号处理技术需要研究语义互操作性、服务发现、服务组合、语义传感器Web；数据共享与合作；自治代理；人机接口；边缘处理、过滤和集成；QOS和流处理。发现和搜索引擎技术物联网要求开发查表/介绍服务，物品还要求能够发现在其所处环境内的对等物品的存在和身份，以便协商分享的任务。需要研究设备发现、分布存储、定位，研究实际、数字与虚拟实体的映射，地面映射数据等。网管技术物联网的网管不仅是对设施，还要包括对流量和拥塞管理，这要求识别突发的过载，监视物联网和Web的应用，识别黑客的冲击。需要研究身份、关系和信誉管理。功率与能量存储技术需要研究电池和能量存储技术、MEMS和微系统的能量获得/提取技术、静电、压电和电磁转换方案、热电系统和微致冷、光伏系统、微燃料电池和微反应器、微引擎、微功率IC和换能器、能量存储和超电容技术、能源消耗映射、硬件元件的细颗粒测量/估计功率技术、基于能量优先调度的软件技术。安全与隐私技术|!---page split---|需要研究对网络设备的智能和自感知行为使能的事件驱动代理，研究对异构设备的隐私保护技术，研究无中心的认证和可信的模型，研究能效加密和数据保护技术，研究云计算的安全和可信性，研究物品和网络的认证技术，研究匿名机理，研究云计算的安全与可信性，研究在物品合作“云”中数据拥有者的接入和使用权等。物联网的支撑技术与标准化方向物联网在工业领域应用RFID技术广泛用于生产流水线，改进库存、增加质量控制和改进个性化服务。在交通运输中与旅客、机组、行李、货物相关的RFID、传送带上的RFID和传感器、链接到安全数据库的低成本读取系统、有线电视和数据图像软件。智能电网因发电与用电量不匹配，电网利用率很低，美国也仅有55％。每年美国因电网扰动与断电损失790亿美元。智能电网使用健壮的双向通信、高级传感器和分布式计算机来改善电力交换和使用的效率，提高可靠性。以前因发电量不平稳难以接入电网的风电、太阳能等分布式能源可以用于补助主网发电。智能电网实时监控用户的电力负荷，赋予消费者选择电价和能源类型的权力。智能交通据统计，交通拥堵造成的损失占GDP的1.5%到4%。美国每年因交通堵塞燃料损失相当于装载58个超大型油轮的装载，每年的损失高达780亿美元。利用物联网技术可以实时监控交通流量，优化交通网络设计和管理。欧盟认为通过利用ICT优化物流安排和智能流量管理，还可以帮助交通运输效率提升17％。智慧物流2006年物流成本占GDP的比例：日本为11%，美国为8%，欧盟为7%，中国为18%（其中运输成本占55%，存储成本占30%）。使用分析和模拟软件可以优化从原材料至成品的供应链网络。帮助企业确定生产设备的位置，优化采购地点，亦能帮助制定库存分配战略，降低成本，减少碳排放，改善客户服务。智慧医疗美国的医疗保健支出已占GDP的16％，而且医疗事故已成为死亡的第五位原因，医疗信息化成为与医保改革的重要内容。在医疗信息化中物联网将起重要作用。利用各种传感器对需要监护的人进行实时监控， 利用具有RFID－传感器能力的移动电话手机作为平台监控医疗参数和药品，药品上的智能标签能够提醒患者服药时间和用量，植入人体的起搏器、心脏防颤器、支架等若同时嵌入无线通信功能，便可组成人体域网，实现与内科医生、急救服务人员以及陪护人员通信。智能建筑美国办公用建筑物在寿命期间的电能消耗成本与建筑物初次建设成本相当。据统计，建筑能耗目前占我国一次能源消耗总量的27.8％，我国的建筑能耗是世界上同纬度国家的三倍左右。日本曾经试验在一座大楼内装2万个传感器并用IPv6连网，实时掌握在大楼内不同房间在不同时间需要的空调和照明状况，实行智能控制，可以节省能耗近30％。物联网在其他领域的使用物联网在农业、流程工业、环境监测、节能降耗、安防保卫、智能家居、媒体娱乐、保险业等都有广泛的应用前景。物联网在重要领域的应用参考资料:[1] European Research Projects on the Internet of Things (CERP-IoT) Strategic Research Agenda (SRA), Internet of Things – Strategic Research Roadmap, 15 SEPTEMBER, 2009.[2] http://www-900.ibm.com/ibm/ideasfromibm/cn/smarterplanet/20081106可以预见，继计算机、互联网与移动通信网之后，物联网将带来信息产业新一轮的发展浪潮，更是一场世界性的新技术革命，必将对经济发展和社会生活产生深远影响培育新兴战略性产业，我国无线传感器网技术研发和标准化已经起步随着信息采集与智能计算技术的迅速发展、互联网与移动通信网的广泛应用以及与传感器网结合的不断深入，积极发展无线传感器网的时机日趋成熟。在全球应对金融危机的环境下，主要发达国家和地区纷纷提出与物联网相关的信息化战略，加大对无线传感器网等在内的物联网的投入，力图占据领先位置，寻求经济增长的新模式。可以预见，继计算机、互联网与移动通信网之后，物联网将带来信息产业新一轮的发展浪潮，更是一场世界性的新技术革命，必将对经济发展和社会生活产生深远影响。我国在无线传感器网领域的研究起步较早，技术和标准以及产业发展等方面具备了一定基础，在相关领域的应用也初见成效。在专项三无线传感器网总体研究课题的支持下，我国开展了一系列的国际国内标准推进工作。由我国提出的无线传感器网络标准体系、技术领域等已被原ISO/IEC JTC1传感器网络研究组（SGSN，该研究组已经与2009年10月正式转化为制定标准的传感器网络工作组，即ISO/IEC JTC1 WG7）的技术文档所采纳，可作为日后传感器网络工作组开展工作的参考依据。在中国、美国、挪威、德国、韩国、英国等国家的推动下，ISO/IEC JTC1 WG7工作组（Working Group On Sensor Networks）的建立，为我国在传感器网络国际标准制定中取得重要话语权奠定了基础。在工作组中我国担任了 “传感器网应用和服务参考架构”以及“传感器网安全框架”提案的联合编辑。另外，由我国提出并担任编辑的“智能传感器网络协同信息处理支撑服务和接口规范”也已经进入了新工作项目投票阶段。术语、总体技术规范、网络传输协议、安全机制、标识、传感器接口等6项国家标准已经立项，为形成无线传感器网标准体系、产业分工和产业链奠定了重要基础。 我国提出的F-DSSS物理层技术标准和EGTS媒体接入层技术标准已被IEEE802.15.4所采纳，基于上述标准的低功耗核心芯片已顺利完成第一版样片的研制，同时正在开展全球第一款针对IEEE802.15.4e的专业测试平台的研发。基于已有的中国移动M2M（物与物）平台，初步实现了传感器网与TD-SCDMA网络的结合方案，并在智能家居、智能停车场管理系统等得到了验证，为下一步实现传感器网和TD的融合以及物物互联奠定了重要基础。延伸阅读2010年3月5日，温家宝总理《政府工作报告》所涉“物联网”部分1.“加快转变经济发展方式，调整优化经济结构”部分大力培育战略性新兴产业。国际金融危机正在催生新的科技革命和产业革命。发展战略性新兴产业，抢占经济科技制高点，决定国家的未来，必须抓住机遇，明确重点，有所作为。要大力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业。积极推进新能源汽车、“三网”融合取得实质性进展，加快物联网的研发应用。加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。2.注释部分物联网：是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。
