物聯(lián)網已經悄悄地進入了我們的生活,并已在我們身邊“初露鋒芒”。RFID、傳感器技術以及基于現(xiàn)有通信網絡的應用,構成了物聯(lián)網的雛形。但對于很多讀者而言,“網聯(lián)網”這一概念究竟是什么東西并不是很清楚。那么什么是物聯(lián)網,物聯(lián)網時代的到來,對社會、對老百姓的生活會帶來哪些實質性的變化,物聯(lián)網的發(fā)展方向是什么?本文將對這些問題一一做出解答。
物聯(lián)網簡介
物聯(lián)網一般由四個層面構成,其體系結構如圖1所示。
物聯(lián)網(InternetofThings)是將各種信息傳感設備,如射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等裝置與互聯(lián)網絡結合起來而形成的一個巨大網絡。物體通過智能感應裝置,再經過傳輸網絡到達指定的信息承載體,實現(xiàn)全面感知、可靠傳送和智能處理,最終實現(xiàn)物與物、人與物之間的自動化信息交互與智能處理。
在此基礎上,人類可以更加精細和動態(tài)的方式管理生產和生活,達到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然之間的關系。
物聯(lián)網技術的涉及面很廣,主要涉及射頻識別裝置、WSN網絡、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、Internet與移動網絡、網絡服務以及行業(yè)應用軟件。
物聯(lián)網的核心技術主要包括RFID技術、無線傳感網技術、第四代移動通訊技術、ZigBee技術、超寬帶技術等。
物聯(lián)網技術的發(fā)展
網聯(lián)網從其概念的提出到現(xiàn)在,已經經歷了16年的歷史,其主要歷程如下:
1995年,比爾蓋茨在其《未來之路》一書中提及物聯(lián)網概念。
2005年11月17日,國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網報告2005:物聯(lián)網》報告,正式提出了物聯(lián)網概念。
2009年1月,在奧巴馬就任總統(tǒng)后第一次舉行的美國工商業(yè)領袖圓桌會上,IBM總裁兼CEO彭明盛提出“智慧地球”(SmartEarth)的新理念,其中物聯(lián)網為“智慧地球”不可或缺的一部分,而奧巴馬將“智慧地球”提升到國家級發(fā)展戰(zhàn)略。
2009年8月7日,溫家寶總理到中科院無錫微納傳感網工程技術研發(fā)中心考察時說:“當計算機和互聯(lián)網產業(yè)大規(guī)模發(fā)展時,我們因為沒有掌握核心技術而走過一些彎路。在傳感網發(fā)展中,要早一點謀劃未來,早一點攻破核心技術?!碧岢鲆涌焱七M傳感網發(fā)展,建立中國傳感信息中心。
2009年8月24日,王建宙在訪臺期間,進一步解釋了物聯(lián)網概念。
2009年9月11日,傳感器網絡標準工作組成立大會暨“‘感知中國’高峰論壇”在北京舉行,會議提出了傳感網發(fā)展相關政策。
2009年9月14日,在中國通信業(yè)發(fā)展高層論壇上,中國移動總裁王建宙高調表示:物聯(lián)網商機無限,中國移動將以開放的姿態(tài),與各方竭誠合作?!秶抑虚L期科學與技術發(fā)展規(guī)劃(2006-2020年)》和“新一代寬帶移動無線通信網”重大專項報告中,均將傳感網列入重點研究領域。
傳感網和物聯(lián)網技術已成為當前各國科技和產業(yè)競爭的熱點,許多發(fā)達國家都加大了對物聯(lián)網技術和智慧型基礎設施的投入與研發(fā)力度,力圖搶占科技制高點。我國也及時地將傳感網和物聯(lián)網列為國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一,力爭走在世界的前列。
以RFID為代表的物聯(lián)網核心技術
在這些物聯(lián)網的核心技術中,無線射頻識別作為物聯(lián)網最底層的基礎性構件,充當了讓物品“開口回答問題”甚至“搶答”的角色。RFID是物聯(lián)網發(fā)展的排頭兵,作為物聯(lián)網的關鍵技術,物聯(lián)網中所有的個體“身份”都需要RFID、感應器等基礎產業(yè)支持。在“物聯(lián)網”的構想中,RFID標簽中存儲著規(guī)范且具有互用性的信息,通過有線或無線數據通信網絡把信息自動采集到中央信息系統(tǒng),并對物品(商品)進行識別,進而通過開放性的計算機網絡實現(xiàn)信息交換和共享,最終實現(xiàn)對物品的“透明”管理。
RFID技術是一種非接觸式的自動識別技術,它可以利用射頻信號及其空間耦合和傳輸特性,來對靜止或移動物體進行自動識別。一個完整的RFID系統(tǒng)的硬件通常由射頻標簽、讀寫器、讀寫器天線和計算機等組成。圖2所示是一個RFID系統(tǒng)的硬件組成圖。
目前,RFID技術中13.56MHz的高頻RFID技術已經成熟,并已經取得了成功的應用案例(比如中國二代身份證)。但由于其可識別距離較近(1m),不能滿足物聯(lián)網的應用要求,因此,在此基礎上發(fā)展了超高頻RFID技術(UHFRFID),包括840MHz~845MHz和920MHz~925MHz兩個頻段的無源UHFRFID技術和2.4G的有源UHFRFID技術。這兩種技術的發(fā)展為物聯(lián)網的真正飛速發(fā)展提供了技術上的可行性。而840MHz~845MHz和920MHz~925MHz兩個頻段的無源UHFRFID則為物聯(lián)網的大規(guī)模應用和平民化應用提供了可靠的技術支持。因此,在這些技術之中,無源UHFRFID又是物聯(lián)網基礎組成單元中的重中之重。





