2015-06-30

 物聯網被認為具有比目前人與人通信市場更大的發展潛力，是電子信息產業新的增長點。中國通信標準化協會對于物聯網的定義是：通過部署具有一定感知、計算、執行和通信等能力的各種設備，獲得物理世界的信息，通過網絡實現信息的傳輸、協同和處理，從而實現廣域的人與物、物與物之間信息交換的互聯的網絡。根據這個定義，物聯網技術包括使物體設備具有感知、計算、執行和通信能力的技術，還包括信息的傳輸、協同和處理技術。只要能提升設備的網絡通信能力并進行信息處理的技術都可以應用于物聯網，在這種情況下，物聯網技術體系包含的技術很多，存在著零散、發展水平不一致等問題。技術體系的零散導致物聯網行業難以成為一個整體，影響了物聯網產業的發展。

物聯網包括三大技術體系

    根據功能，物聯網技術可以分為三類：感知技術通過多種傳感器、RFID、二維碼、定位、地理識別系統、多媒體信息等數據采集技術，實現外部世界信息的感知和識別；網絡技術通過廣泛的互聯功能，實現感知信息高可靠性、高安全性進行傳送，包括各種有線和無線傳輸技術、交換技術、組網技術、網關技術等；應用技術通過應用中間件提供跨行業、跨應用、跨系統之間的信息協同及共享和互通的功能，包括數據存儲、并行計算、數據挖掘、平臺服務、信息呈現、服務體系架構、軟件和算法技術等。

在這些技術中，目前存在著三個比較重要的體系，第一個是RFID體系，除了RFID技術外還包括條碼和二維碼等，這個體系的技術主要用來識別物體，不能對物體進行控制，一般需要手動讀取信息；第二個是傳感網體系，這里面的主要技術是傳感器技術和近距離通信技術；第三個體系是M2M技術，M2M是重在強調廣域網絡傳輸的技術。另外，半導體、嵌入式等作為支撐技術，在每個體系中都有所涉及。

嚴格來說，M2M不能算一種技術，而是與物聯網類似的概念。但目前M2M更多地被電信運營商所使用，電信運營商一般將自己的物聯網業務稱為M2M業務。電信運營商擁有的資源首先是網絡傳輸資源，在這種情況下，M2M技術包括數據網絡技術，比如蜂窩移動通信、以太網、有線電視網、電力線等有線通信技術；另外還有基于具體業務的傳感、網關、軟件應用等技術。

傳感網技術實現了信息的感知和獲取，是物聯網發展的基礎技術之一。傳感網技術及其發展體現在傳感器、傳感器節點、傳感器網絡和應用四個層面。

RFID技術集成了無線通信、芯片設計與制造、天線設計與制造、標簽封裝、系統集成、信息安全等技術，目前已經進入成熟發展期。目前RFID應用以低頻和高頻標簽技術為主，超高頻技術具有可遠距離識別和低成本的優勢，有望成為未來的主流。條碼和二維碼技術由于其具有低成本的特點，目前已經大規模應用于物流和零售行業。RFID技術體系中除了通信技術外，還包括很重要的標志體系，即物品編碼標準。

支撐物聯網發展的關鍵技術

    嵌入式智能技術是將“無感知物體”轉變為“智能物體”的關鍵技術，該特性使物體具備根據外部環境變化進行反應的能力。嵌入式智能技術的特點是將硬件和軟件相結合，利用了嵌入式微處理器的低功耗、體積小、集成度高，以及嵌入式軟件的高效率、高可靠性等優點，綜合人工智能技術，推動物聯網中智能環境的實現。嵌入式系統涵蓋嵌入式硬件和軟件兩大部分，硬件由嵌入式處理器、存儲器與外圍設備、現場總線組成，軟件包括操作系統、文件系統、圖形用戶接口等。

短距離通信技術可以延伸至蜂窩移動通信技術所難以涉及的區域，包括Wi-Fi、藍牙、UWB、ZigBee、SmartNode等。每種技術具有不同的優缺點，目前ZigBee技術由于成本低、組網能力強，最適合成為物聯網技術。ZigBee技術基于802.15.4協議，提供低功耗、低成本和輕量路由協議，因此可以組成傳感器網絡，不需要接入點，而且網絡節點之間可以互相通信。目前的傳感器網絡大多采用ZigBee作為組網和傳輸技術。

微機電技術是指采用微機械加工技術可以批量制作的集微型傳感器、微型機構、微型執行器以及信號處理和控制電路、接口、通信等于一體的微型器件。其工作原理是外部環境物理、化學和生物等信號輸入，通過微傳感器轉換成電信號，經過信號處理后，由微執行器執行動作，達到與外部環境“互動”的功能。微機電技術尚處于發展初期，各種類型傳感器的集成技術還有待進一步研究。微機電技術的重要性在于在傳感器的基礎上引入了執行器，使得我們不僅能感知世界，還能遠程控制世界，甚至讓設備自動根據外界環境變化而采取不同的行為。

物聯網軟件系統和智能算法是物聯網計算環境的“心臟”和“神經”，是物聯網生態系統的重要組成部分，是確保物聯網在多應用領域安全可靠運行的神經中樞和運行中心。在軟件系統方面，主要涉及物聯網環境下處理海量感知信息的軟件系統分層結構設計、體系結構組成、各子系統的相互作用、可重構方法和技術，以及軟件平臺需求管理、并行開發與測試管理等。在算法方面，主要涉及物聯網感知復雜事件語義模型建模算法、傳感器節點感知跟蹤、行為建模及感知交互算法，以及資源控制、優化、調度算法。

除此之外，還有材料技術、新能源技術、半導體集成電路技術等關鍵技術對物聯網的發展也起著重要的支撐作用。