物联网-物联网概论

物联网，是物理世界和信息世界的结合，目的是将物体与物体通过网络技术和信息的技术联系起来，从根本而言都是为了方便人为操作的便利，想象一下，当物联网技术普及之后，我们的生活会变成什么

样子呢？也许只要躺在床上，你就能获得你所需要的一切，所想要的一切，开门，只需要从手机按一

下，开窗，也只要从手机上按一下，甚至是今天晚上吃什么，都只要在手机上按一下，就能变成热气腾腾的实际饭菜。这些都不是虚幻也不是科幻大片，这是可以触及的未来，时间将证明他的确是可行的，通过物联网技术，我们的生活将实现智能化，人性化，科技化，不仅仅是有钱人才能享受到的生活，一般的普通人，家家户户的老百姓，都能享受到的福利。这也是我们为之学习的目的，不仅仅是中国，就全世界而言，物联网的产业也智能说是刚刚起步，很多领域还没有人涉足，对于物联网，很多人更多的是质疑。必然现在的日常生活，连水费，电费都需要人来上门查水表，进行家居的智能化有必要吗？对于一个饥饿的人而言，不管是一般的包子馒头，还是山珍海味，都是一样的，因为从目的性来考虑，这两样都对他来说是进行充饥的对象，所以只能说包子馒头和山珍海味是一样的，只是山珍海味更好点，不是吗？我觉得，学习物联网的应用，也就是追求这种“更好点”的效果，有追求，有效果，那么也就有必要了。物联网，也许现在的发展并不理想，但就未来而言，则是有必要去学习的。

物联网的基本特征是

一、全面感知

通过射频识别、传感器、二维码、GPS卫星定位等相对成熟技术感知、采集、测量物体信息;

二、可靠传输

通过无线传感器网络、短距无线网络、移动通信网络等信息网络实现物体信息的分发和共享;

三、智能处理

通过分析和处理采集到的物体信息，针对具体应用提出新的服务模式，实现决策和控制智能。[1]相较于传感网、泛在网

无线传感器网络Wireless Sensor Networks

包含传感器节点，按计算能力可分为普通节点和汇聚节点等;

传感器节点包含了具有采集环境数据功能的感应器和具有联网功能的电子元件;

节点间能够通过特有无线通信方式互联。

泛在网络Ubiquitous Networking

在现有电子通信范畴内通信网络的基础上，提出无处不在网络，即，任何人无论何时、何地都可以何种方式实现通信和服务的接入;

泛在网络支持人与人、人与物、物与物之间的通信;

区别与联系

泛在网、物联网和传感网是依次包容的关系。

传感器网络专注于物与物之间的末端联系，它专注于物理世界信息的感知和采集，专注于网络的分发和汇聚效率;专注于低速高效，低功低耗。

物联网是面向物与物和人与物的网络，它包含多种感知单元(传感器、RFID等等)，同时支持一种或几种网络通信方式，为现实世界提供服务和应用。

泛在网涵盖并高于物联网，讲求多网络和多技术融合，探索通信和服务的无缝连接，探索人与人之间新的通信和服务方式。

相较于M2M、CPS机对机通信Machine-to-Machine

机器与机器之间的通信;研究机器的智能交互和机器的网络化应用;

主要驱动力来自工业和自动化行业，M2M连接的机器多是非IT设备，通过无线或有线通信网络实现通信。

信息物理融合系统Cyber Physical Systems

CPS是一个综合物理环境、信息环境和智能计算的系统集合;

从工业角度提出大型系统的实时感知和动态控制;

美国CPS指导小组将CPS应用主要放在交通、国防、能源、医疗、农业和大型建筑设施上面。

区别与联系

M2M和CPS可以被认为是工业界对物联网的理解、表达和展望;

M2M偏重实际应用，强调机器之间的通信并因此实现智能动作和智能联动，是典型的车间派;

CPS偏重系统化，注重理论联系实际，由上至下解决问题并有理论支撑，是典型的高工派;

从工业角度来讲，CPS就是物联网（以上内容参考百度知道）

对于物联网的应用而言，更多的是侧重智能化的应用，智能化的运动设备，智能化的家居，智能化的厨房设施，智能化的生活设施，智能化的公共设施，娱乐实施，等等，通过云计算的手段，无线传感网的结合，分布于人类日常生活的周围，为我们提供保障和完善的服务。

“物联网就是物物相联的互联网”，我最感兴趣的是智能照明这项技术，如果家中有这项技术的应用，那么生活一定会更加酷炫。

智能照明系统应用广泛，可大批量、大范围智能控制灯具及关联物品，系统可实现以下功能。?

1．照明的自动化控制?

系统最大的特点是场景控制，在同一室内可有多路照明回路，对每一回路亮度调整后达到某种灯光气氛称为场景；可预先设置不同的场景（营造出不同的灯光环境），切换场景时的淡入淡出时间，使灯光柔和变化。时钟控制，利用时钟控制器，使灯光呈现按每天的日出日落或有时间规律的变化。利用各种传感器及遥控器达到对灯光的自动控制。

?2．美化环境?

室内照明利用场景变化增加环境艺术效果，产生立体感、层次感，营造出舒适的环境，有利人们的身心健康，提高工作效率。

?3．延长灯具寿命

?影响灯具寿命的主要因素主要有过电压使用和冷态冲击，它们使灯具寿命大大降低。

4．节约能源?

采用亮度传感器，自动调节灯光强弱，达到节能效果。?采用移动传感器，当人进入传感器感应区域后渐升光，当人走出感应区域后灯光渐渐减低或熄灭，使一些走廊、楼道的"长明灯"得到控制，达到节能的目的。?

?5．照度及照度的一致性?

采用照度传感器，可以达到室内的光线保持恒。例如：在学校的教室，要求靠窗与靠墙光强度其本相同，可在靠窗与靠墙处分别加装传感器，当室外光线强时系统会自动将靠窗的灯光减弱或关闭及根据靠墙传感器调整靠墙的灯光亮度；当室外光线变弱时，传感器会根据感应信号调整灯的亮度到预先设置的光照度值。

?6．综合控制?

?可通过计算机网络对整个系统进行监控，例如了解当前各个照明回路的工作状态；设置、修改场景；当有紧急情况时控制整个系统及发出故障报告。?

物联网的应用不仅仅会使我们的生活变得更加方便，而且会使我们的生活更加充裕艺术化的形式。

当你走进家门的时候，电脑或者音响能自动的播放背景音乐，当你高兴的时候能自动改变音乐风格，

当你不开心或者郁闷的时候能改变策略安慰你的心情或者关闭音乐等等，复杂的运算将被物联网-无线传感

网-云联网技术分配到指定的目标采样器和处理器上，从而变的简单快捷，在万分之一秒的时间之内，满足

受众的需求。

物联网的应用不是为了“花钱”，而是为了“省钱”

台湾的一所大学正在经历戏剧性的用电量增加，主要是因为校园里越来越多的校舍和学生人数。旨在

分析其功率消耗，提高他们52个建筑物的能源效率，这个大学要建立一个采用基于网络硬件和软件的能源管理系统。考虑到这些目标，他们采用了研华科技提供节省能源的方案。可谓一则非常好的物联网应用案例。?

??他们要创建一个纵横52座校园建筑物的能源管理系统?，以监察和改善功耗管理，保证高效的能源使用。这种能力可以监测每一栋建筑内的实时能耗，还可以预测电力需求，调整电力消耗，并改善电源管理。利用其网络的功能优势，创建一个能耗调查系统和一个实时显示系统，用以显示在每个建筑内的用电情况，以在整个校园内推动和倡导节能。?

??电源监控计算机工作站使用Web access中人机界面收集数据并显示状态，这个系统用于分析和比较数据，然后采取适当措施，以减少电力消耗和节约能源。为了确保没有网络连接时数据不会丢失，

bemg-4110数据采集器被连接到数字万用表，这样，数据就可以临时存储在本地计算机上，?并在网络恢复时上传，以确保数据的完整性。这所大学使用web access和bemg-4110数据采集器来创建基于web的电力监控管理系统。它不仅有助于大学的工作人员和学生节约能源，?而且还促进了节能和高效用能概念的推

广。

从上面的列子中可以看出来，物联网的应用可以是为了省钱。这也是物联网应用的现实前景，节约产业的萌芽是物联网应用大展拳脚的一块好的舞台，如何节能，如何提供完善的节能方案，能源的利用效率如何被我们直观，随时的感知，分析，了解？这都是我们需要考虑的，我想，利用传感网和云联网能解决这一问题。在电度表上装上传感器，供电部门随时都可以知道用户使用电力的情况，使电网也具备智能。我国江西省电网对分布在全省范围内的2万台配电变压器的运行状态进行实时监测，实现用电检查、电能质量监测等，一年来降低电损1.2亿千瓦时。

互联网之父瑟夫在近期也对CBN记者表示，在他看来，全球互联网又来到了一个转折的阶段，完成人的上网后，要为电脑外的每一个物体都分配一个IP地址，因此整个互联网的设计、管理、运营和创新能力

都会来到一个新的阶段。在中国移动CEO王建宙看来，物联网普及以后，用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。这将大大推进信息技术元件的生产，并增加大量的就业机会。

随着全球一体化速度的进一步加快，在世界各国国际贸易蓬勃发展的背景下，集装箱运输以其高效、安全、便捷等特点在国际航运中发挥着越来越重要的作用。尤其作为全球发展速度最快的中国，近年来港口集装箱运输发展迅速，2008年上海、香港、深圳分列世界港口集装箱吞吐量第二、三、四名，年吞吐量分别达到2801万TEU、2430万TEU、2142万TEU。面对如此庞大的集装箱吞吐量，加之国际集装箱运输过程环节众多，如何实现集装箱运输更高效、安全、快速的周转是港口相关企业面临的现实问题。?

????目前国内大多数港口对集装箱的信息采集基本靠人工抄录或半自动化来完成，信息化程度普遍偏低。集装箱供应链的流通管理、跟踪监控等信息处于孤立状态，实时准确的数据只有65％；港口集装箱的流转经过数十次人工采集箱号信息，效率低下，无法实现港口自动化作业；港口海关主要通过图像处理和模式识别技术对集装箱的箱号进行识别，这种处理方法识别率一般为80％一95％，对于海关工作人员来说工作量相当大。?

???物联网作为继互联网和移动通讯网之后另一个万亿级产业，其中非常重要的就是RFID技术。在物联网的构想中，RFID标签中存储的EPC代码，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现对物品的识别。运用到集装箱运输中，可实现对集装箱的全程跟踪和追溯，从而很好的解决目前集装箱运输中的这些问题。通过开放的计算机网络实现信息交换和共享，实现对无线射频识别技术（RFID）的出现及应用发展，物联网的组建则可以实现与港航企业现有网络系统进行信息整合，同时可以优化整个物流供应链和流通网络。一个良好的基于RFID应用架构的物联网系统可以较好的帮助港口达到这些目标，实现高效率的集装箱运输。设计和开发基于RFID?技术的港口物联网系统技术，以便航商可以及时、准确地获取集装箱的运输状况，并对数据进行及时的分析处理，在提高集装箱运输效率的同时，进一步提高港口的综合竞争力。

RFID技术的应用前景十分广泛，从医疗技术到一般的存储技术都有应用到。

物联网、RFID和EPC三者关系?

EPC跟条码一样，产品电子码用一串数字代表产品制造商和产品类别。不同的是EPC还外加了第三组数字，标识每一件单品。存储在EPC标签微型晶片中的唯一资讯就是这些数字。EPC还可以与数据库里的大量数据相联系，包括产品的生产地点和日期，有效日期，应该运往何地等等。而且，随着产品的转移或变化，这些数据可以进行实时更新。?

由于技术与经济发展水平的限制，早期的RFID标签是由集成电路板卡制成。由于体积大，成本高，只能应用于托盘、货架和集装箱上，只有极少数的用户使用。而基于EPC的RFID标签采用微型芯片存储信息，并用特殊薄膜封装技术，体积大大缩小，随着技术改进和推广应用，成本不断降低，且能够给每个物品唯一的身份。?

EPC系统（物联网）是在计算机互联网和射频技术RFID的基础上，利用全球统一标识系统编码技术给每一个实体对象一个唯一的代码，构造了一个实现全球物品信息实时共享的“Internet?of?things”。它将成为继条码技术之后，再次变革商品零售结算、物流配送及产品跟踪管理模式的一项新技术。?

从以上分析可以看出，EPC是存储在RFID标签中的唯一信息，是RFID标签的编码基础，而RFID技术是EPC系统的技术构成之一，整个EPC系统构成了物联网。

物联网、RFID和EPC三者关系?

EPC跟条码一样，产品电子码用一串数字代表产品制造商和产品类别。不同的是EPC还外加了第三组数字，标识每一件单品。存储在EPC标签微型晶片中的唯一资讯就是这些数字。EPC还可以与数据库里的大量数据相联系，包括产品的生产地点和日期，有效日期，应该运往何地等等。而且，随着产品的转移或变化，这些数据可以进行实时更新。?

由于技术与经济发展水平的限制，早期的RFID标签是由集成电路板卡制成。由于体积大，成本高，只能应用于托盘、货架和集装箱上，只有极少数的用户使用。而基于EPC的RFID标签采用微型芯片存储信息，并用特殊薄膜封装技术，体积大大缩小，随着技术改进和推广应用，成本不断降低，且能够给每个物品唯一的身份。?

EPC系统（物联网）是在计算机互联网和射频技术RFID的基础上，利用全球统一标识系统编码技术给每一个实体对象一个唯一的代码，构造了一个实现全球物品信息实时共享的“Internet?of?things”。它将成为继条码技术之后，再次变革商品零售结算、物流配送及产品跟踪管理模式的一项新技术。?

从以上分析可以看出，EPC是存储在RFID标签中的唯一信息，是RFID标签的编码基础，而RFID技术是EPC系统的技术构成之一，整个EPC系统构成了物联网。

RFID技术、传感技术等作为物联网的基础，在交通运输行业有着广泛的应用，主要包?括电子政务领域、智能交通领域、运输/物流领域等。对进出港区的集装箱车辆进行自动识别，提高闸口通过速度，减少集疏港作业的拥堵现象，体现了管理智能化、物流可视化、信息透明化的理念和发展趋势。?

物联网虽然尚属起步阶段，但是可以看到,?基于EPC/RFID?技术的物联网已经深深地融入到供应链管理的各个环节中。随着物联网在集装箱运输中的运用，必将导致集装箱的智能化。而集装箱智能化所带来的变革可以体现在航运供应链的所有节点上，为所有供应链的参与者创造更多的价值。对于供应链中的货主、托运人和承运人来说，他们不用付出任何成本，通过可接入互联网的各种终端，就可随时随地获知货物状况，享受智能集装箱系统带来的安全性和及时性等方面的变革；对于供应链中的港口和货运站来说，智能集装箱系统的使用可以减少因劳动力雇佣所带来的人力成本,?同时节约了大量的港口和货运站监控成本。随着政府的对物联网的高度重视和RFID等技术的不断成熟以及理论研究的不断深入，物联网必将对供应链的未来发展发挥积极的作用，在供应链管理中应用领域也会越来越广阔。

相比于RFID技术，EPC产品电子码识别只是“标签”，所有关于产品有用的信息都用一种新型的标准的XML语言——实体标识语言(Physical?Markup?Language?)来描述，PML的作用就像互联网的基本语言HTML一样。?

有了ONS和PML，以RFID为主的EPC系统才真正从Network?of?Things走向了

Internet?of?Things(物联网)。基于ONS和PML，企业对RFID技术的应用将由企业内部的闭环应用过渡到供应链的开环应用上，实现真正的“物联网”。?

ONS和PML作为物联网框架下的关键技术，有着广泛的应用前景。相比之下，传感网和M2M从业群体的技术架构还没有完全上升到ONS/PML这样同等的“物联网”技术体系高度，这大概也就是Auto-ID人

群认为物联网概念是他们首创的主要原因吧。我认为，在走向物联网的道路上，传感网和M2M群体应该借鉴和直接采用ONS/PML技术体系。

在当前国际国内社会普遍关注低碳经济、节能排减、气候变迁以及后危机时代经济发展的大背景下，物联网在2010年“两会”期间被写入政府工作报告，确立为五大新兴国家战略产业之一。2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，IBM 首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。当年，美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。??

??2009年2月24日2009IBM论坛上，IBM大中华区首席执行官钱大群.公布了名为“智慧的地球”的最新策略。此概念一经提出，即得到美国各界的高度关注，甚至有分析认为IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。IBM认为，IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。?在策略发布会上，IBM还提出，如果在基础建设的执行中，植入“智慧”的理念，不仅仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业，而且能够在短时间内为中国打造一个成熟的智慧基础设施平台。IBM希望“智慧的地球”策略能掀起“互联网”浪潮之后的又一次科技产业革命。IBM前首席执行官郭士纳曾提出一个重要的观点，认为计算模式每隔15年发生一次变革。这一判断像摩尔定律一样准确，人们把它称为“十五年周期定律”。1965年前后发生的变革以大型机为标志，1980年前后以个人计算机的普及为标志，而1995年前后则发生了互联网革命。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。20世纪90年代，美国克林顿政府计划用20年时间,耗资2000亿-4000亿美元,建设美国国家信息基础结构，创造了巨大的经济和社会效益。??（此段信息参考百度）??而今天，“智慧地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有的一比。

物联网的发展和过去的技术发展有许多相似之处，同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮，不仅为美国关注，更为世界所关注。?

???2009年8月温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究所时，对于物联网应用也提出了一些看法和要求。自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。??

建设一个共有的“云”然后进行商业运作，为客户提供服务，客户只需要廉价的支出，并且在有网络的前提下，通过下载软件，享受“云”所提供的远程智能服务，复杂的技术对于客户而言将被简单的智能化，客户甚至不需要购买复杂的传感器组成传感网，而仅仅是通过“云”技术就能享受到智能化的物联网服务，这并不是难以实现的。

就物联网的前景而言，物联网技术的应用对象广阔，需求量大，而更重要的是物联网这门技术还不成熟，可以进行完善的方面有很多很多，总而言之，?物联网可以帮助人们更好的实现一切“智能物件”的远程管理，真正做到“运筹帷幄之中，决胜千里之外”。这也是温家宝总理提出的“感知中国”为我们描绘的