物联网与计算机技术

物联网与计算机技术

目录

前言 (2)

一．物联网的由来与计算机技术 (3)

1.计算机技术的发展 (3)

2.物联网的萌芽 (3)

3.小结 (4)

二．物联网的关键技术与计算机技术 (4)

1.感知层(从名字就可以看出其与计算机技术的联系很大) (4)

2.网络层 (4)

3.应用层 (5)

三．物联网的发展与计算机技术 (5)

1.未来的发展 (5)

2.面临的挑战 (6)

结束语 (6)

摘要：如果说因特网让全世界变成一个村，那物联网就让这个村变成一个人；如果说因特网的是虚拟信息空间，那物联网连接的就是现实世界；如果说因特网是人的大脑，那物联网就是人的四肢。

关键词：物联网计算机因特网

前言

物联网(Internet of Things，IoT)，顾名思义就是指“物物相连的互联网”，就是在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件，使之成为“智能物体”，进而通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现物与物、物与人之间的通信。

2009年8月7日，温家宝总理在无锡考察时提出要尽快建立中国的传感信息中心(也称为“感知中国”中心)，标志着我国发展物联网的信心与决心。事实上，物联网的概念是在1999年提出的。根据2005年国际电信联盟(ITU)的定义，物联网主要解决物到物(Thing to Thing，T2T)、人到物(Human to Thing，H2T)、人到人(Human to Human，H2H)之间的互联。这一高度交叉的新兴前沿领域在国际上备受关注，现在，物联网已成为我国经济领域的热词，也将成为我国经济发展的新型发动机。

一．物联网的由来与计算机技术

1.计算机技术的发展

1946年2月14日，标志现代计算机诞生的ENIAC（Electronic Numerical Intergrator and Computer）在费城公诸于世。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑，它通过不同部分之间的重新接线编程，还拥有并行计算能力。ENIAC由美国政府和槟夕法尼亚大学合作开发，使用了18000个电子管，70000个电阻器，有5百万个焊接点，耗电160千瓦，其运算速度比Mark Ⅰ快1000倍，ENIAC是第一台普通用途计算机。

计算机经历了第一代：电子管计算机（1945-1956），第二代晶体管计算机（1956-1963），第三代集成电路计算机（1964-1971），第四代大规模集成电路计算机（1971-现在）。1981年，IBM推出个人计算机PC用于家庭、办公室和学校。80年代个人计算机的竞争使得价格不断下跌，微机的拥有量不断增加，计算机继续缩小体积，从桌上到膝上到掌上。

2.物联网的萌芽

1991年美国麻省理工学院（MIT）的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念。

1995年比尔盖茨在《未来之路》一书中提到了“物联网”的构想，意即因特网仅仅实现了计算机的联网，而未实现与万事万物的联网，但未引起广泛重视。正如书中写道“虽然现在看来这些预测不太可能实现，甚至有些荒谬，但是我保证这是本严肃的书，而绝不是戏言。10年后我的观点将会得到证实。”

2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出“物联网”的概念。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临。盖茨的预言果真实现，不得不佩服他的远见卓识目光长远。

2009年8月，温家宝“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用开发推向了高潮，无锡市率先建立了“感知中国”研究中心，标志着物联网在我国正式登陆。

2012年2月14日，中国的第一个物联网五年规划——《物联网“十二五”发展规划》由工信部颁布。

3.小结

个人计算机自从诞生至今，其应用已渗透到社会的各个领域，经过这么多年的推广和普及，PC已经成为信息管理，过程控制，辅助技术应用，机器翻译，人工智能和多媒体应用等领域不可或缺的设备，这便是物联网产生的现实基础。物联网技术是在互联网技术基础上延伸和扩展的一种网络技术，其核心和基础仍然是互联网技术，其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之问进行信息交换和通讯。所以说物联网是信息技术发展积累到一定阶段的必然产物，若没有信息技术这么多年的积累，物联网也就成了无源之水，只是一个抽象的概念而已。同样物联网也推动计算机技术进一步发展，使个人电脑，终端设备和互联网得到进一步普及，促进它们之间的结合。

二．物联网的关键技术与计算机技术

谈这个之前，首先来谈一下物联网的架构，对于这个问题学术界到目前为止尚未达成共识，但被采纳最广泛的是三层架构即：感知层、网络层和应用层。下面就分别来介绍一下它们与计算机技术的关系。

1.感知层(从名字就可以看出其与计算机技术的联系很大)

感知层由各种传感器构成，包括温湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、红外线、GPS等感知终端。感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。其知识体系中?通过产品编码和射频识别技术，完成对产品的信息读取、处理和管理?通过传感器技术，完成对信息的采集、处理和传输。而这一切都是建立在计算机强大的信息采集与处理功能上的，所以说感知层离不开计算机技术。

2.网络层

网络层由各种网络，包括互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成，是整个物联网的中枢，负责传递和处理感知层获取的信息。

（1）物联网的网络层将建立在现有的移动通讯网和互联网基础上。物联网通过各种接入设备与移动通讯网和互联网相连，物联网的互联对象从终端侧向通信网络提出了特定的需

求，即能提供足够多的地址空间来满足互联对象对地址的需求，而且网络容量足够大，能满足大量智能终端、智能小物体之间的通信需求，能够提供轻量级的通信协议、可靠的低速率传输，同时网络还要具备自组织能力。基于以上原因，物联网对IP地址产生了前所未有的大量需求。而构成现今互联网技术基石的IPv4，在面临地址资源枯竭等困境的背景下，显然已无法为地球上存在的万事万物都分配一个IP地址，于是在这样的环境下，IPv6应运而生。单从数量级上来说，IPv6所拥有的地址容量是IPv4的约8×10^28倍，达到2^128（算上全零的）个。这便是物联网推动计算机技术的发展，计算机技术为物联网的发展提供助力。

（2）网络层中的感知数据管理与处理技术（即云计算)是实现以数据为中心的物联网的核心技术。如果说物联网是延伸到物质世界的一个触角，云计算则是负责对物联网搜集到信息进行处理、管理、决策的后台计算处理平台，两者需要进行有机的结合。通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将与互联网更相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。云计算的作用就是整合数据中心，减少了服务器数量。托马斯*沃森就曾预言，从某种意义上说，全世界只需要5台计算机，从现在看来云计算就像一座桥梁，将物联网网络与计算机网络紧密联系在一起。

3.应用层

物联网用途广泛，《物联网“十二五”发展规划》圈定9大领域重点示范工程，分别是：智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居。这其中牵涉到人工智能技术(负责分析信息，从而实现计算机自动处理)，计算机编程技术（这不过是计算机的基础），还有就是信息安全技术（这是保障用户的隐私所必要的技术）。

三．物联网的发展与计算机技术

1.未来的发展

从物联网的市场来看，至2015年，中国物联网整体市场规模将达到7500亿元，年复合增长率超过30.0%。物联网的发展，已经上升到国家战略的高度，必将有大大小小的科技企

业受益于国家政策扶持，进入科技产业化的过程中。从行业的角度来看，物联网主要涉及的行业包括电子、软件和通信，通过电子产品标识感知识别相关信息，通过通信设备和服务传导传输信息，最后通过计算机处理存储信息。而产业链的任何环节都会开成相应的市场，加总在一起的市场规模就相当大，可以说，物联网产业链的细化将带来市场进一步细分，造就一个庞大的物联网产业市场。对计算机产业市场无疑是一大利好消息，将会推动计算机产业链迎来一个新的发展高潮。

2.面临的挑战

尽管世界各国在发展物联网方面取得了可喜可贺的成果，但全球在物联网领域的研发仍存在许多问题。比如缺乏行业标准规范，缺乏成熟的商业模式，炒作过火等等，但这些都只是外部因素，限制物联网发展的真正瓶颈还是内部的技术问题。物联网对IP地址产生了前所未有的大量需求。而构成现今互联网技术基石的IPv4，在面临地址资源枯竭等困境的背景下，显然已无法为地球上存在的万事万物都分配一个IP地址，而这又恰恰是实现物联网的关键，物联网核心技术的完善必将是建立在计算机技术进一步发展的前提上。其次就是安全问题，物联网使用大量的无线采集和传感设备，容易遭受截取和攻击，安全和隐私面临巨大威胁。物联网的安全和互联网安全一样，永远都会是一个被广泛关注的话题，所以对计算机网络安全要求很高。

结束语

物联网是信息技术发展到一定阶段的必然产物，它是随着互联网、传感器等发展而发展的。其原始理念是在计算机与互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信等技术，构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网。如果说因特网让全世界变成一个村，那物联网就让这个村变成一个人；如果说因特网连接的是虚拟信息空间，那物联网连接的就是现实世界；如果说因特网是人的大脑，那物联网就是人的四肢。物联网从其诞生至今就一直与计算机、因特网密不可分，彼此相互促进，相互发展，共同进步。处理好物联网与计算机的关系，物联网将会是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”!

参考文献：

郎为民《大话物联网》人民邮电出版社张光河《物联网概论》人民邮电出版社