试述物联网的主要技术特点及应用_物联网技术的特点与应用

摘 要：对物联网的技术信息进行了综合分析，介绍了物联网的起源、基本概念、国内外的研究现状和应用现状，讨论了物联网的体系结构、感知及终端技术、物联网的安全、智能化等关键技术，最后结合中国物联网的发展及产业现状，提出了物联网的应用与技术建议。
关键词：物联网(IOT)；射频识别(RFID)；网络应用；关键技术
中图分类号：TP3934 文献标识码：A 文章编号：2095-1302(2012)08-0078-03
Features and application of Internet of Things
MA Yin
(Jiangsu College of Information Technology, Wuxi 214153, China)
Abstract: A comprehensive analysis of Internet of Things (IOT) is made The origin and basic concepts of IOT is presented firstly The current research on IOT at homeland and abroad and application of IOT are introduced secondly The key techniques of IOT such as the architecture, perception and terminal technology, security of IOT and intelligence are discussed in detail Combined with the development and current industry situation, the suggestions about IOT application and technical improvement are made finally
Keywords: Internet of Things (IOT); Radio Frequency Identification (RFID); Internet application; key technique
0 引 言
随着信息技术的发展，智能化管理与服务也得到快速发展，物联网正是在这样的条件下发展起来的新兴产业。物联网是以感知为核心的物物互联的综合信息系统，其发展将促进传统生产、生活方式向着现代智能化的方式转变，可大大提高生产力和社会运行效率，提升人们的生活质量。物联网是继计算机、互联网之后，世界信息产业的第3次革命。
早在1995年，比尔·盖茨在《未来之路》中就已经提及物物互联的概念，但受限于当时无线网络、硬件及传感设备的发展情况而未引起重视。1998年，美国麻省理工学院(MIT)创造性地提出了当时被称为EPC系统的物联网构想。1999年，在建立物品编码、RFID技术和物联网的基础上，美国Auto-ID中心首先提出“万物皆可通过网络互联”，从此阐明了物联网的基本含义[1]。
物联网的基本思想产生于上世纪末，但近年来，随着信息技术的发展，物联网才真正引起人们的关注。2005年，在信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》[2]。《报告》指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临：通过一些关键技术，用互联网将世界上的物体都连接在一起，使世界万物都可以上网，世界上所有物体都可以通过互联网主动进行信息交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术和机器人技术等将得到更加广泛的应用。欧洲智能系统集成技术平台(EPOSS)于2008年在《物联网2020》[3]报告中分析预测了未来物联网的发展主要经历四个阶段：2010年之前广泛应用于物流、零售和制药等领域；2010—2015年实现物与物之间的互联；2015—2020年进入半智能化阶段；2020年之后实现全智能化。目前，物联网的产业发展和应用正在由第一阶段向第二阶段过渡期，物物互联的应用范围不断扩大。RFID 在欧美国家已具有成熟的产业链，这些国家主要将RFID 技术应用于交通、车辆管理、身份识别、生产线自动化控制、仓储管理及物资跟踪等领域。我国目前的物联网虽然只有小规模应用，但物联网的战略性新兴产业地位已经明确。
1 物联网关键技术及特点
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化的重要特征。物联网是一种复杂多样的综合网络系统，根据信息生成、传输、处理和应用过程，可以把物联网分为感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。
11 感知识别层
感知识别层由大量具有感知和识别功能的设备组成，可以部署于世界任何地方、任何环境之中，被感知和识别的对象也不受限制。感知识别技术是物联网的核心技术，是联系物理世界和信息世界的纽带，主要作用是感知和识别物体，采集并捕获信息。关键技术不仅包括射频识别技术、无线传感器等信息自动生成设备，也包括各种智能电子产品用来人工信息生成，主要是感知和识别设备的功耗、物体标签信息的浓缩和写入、物体信息代码的分类匹配等。近年来，各类可联网的电子产品层出不穷，智能手机、个人数字助理(PDA)、多媒体播放器、上网本、笔记本、平板电脑等迅速普及，人们可以随时随地接入互联网，分享信息。信息生成方式的多样化是物联网区别于其他网络的重要特征。
12 网络构建层
网络构建层主要是将感知识别层数据接入互联网。互联网及下一代互联网(包含IPv6技术)是物联网的核心网络。
各种无线网络可提供随时随地的网络接入服务。各种不同类型的无线网络合力提供便捷的网络接入，是实现物物互联的重要基础设施。无线个域网包括蓝牙技术(802151标准)、ZigBee技术(802154标准)，无线局域网包括现在广为流行的Wi-Fi技术(80211标准)，无线城域网包括现有的WiMAX技术(80216标准)，无线广域网包括现有移动通信网络及其演进技术(3G、4G通信技术)。

近日，爱立信在工信部信息通信研究院实验室顺利完成了中国5G技术研发试验第三阶段5G独立组网核心网性能测试和安全测试，到目前为止，爱立信已经顺利完成了5G技术研发试验第三阶段中所有已经发布的5G核心网的测试内容。

核心影响：

（1）利好政策不断，助力产业回升

中央经济工作会议明确2019年要抓好7项重点工作任务，其中第二项重点工作明确指出，我国要加快5G商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设。对比2018年年初的《政府工作报告》以及工信部《信息消费三年行动规划》，政策导向层层推进，实施决心进一步坚定。 2019将迎来5G商用元年，市场波动起伏将不会影响我国推进5G建设的步伐。

5G 政策上分为三个环节：标准制定→频谱发放→牌照发放；对应三个建设阶段：实验网建设→试商用网建设→大规模商用网建设。2018 年经历了独立组网标准落地和实验网建设和频谱发放， 2019 年即将开启试商用网建设，建设规模远大于实验网，开启通信产业链上行区间 ；2019 年底至2020 年初，预计会发放5G牌照，开启5G 大规模商用。

（2）5G 投资作为对冲下行压力的抓手，有望被强力推进

4G投资持续了五年，在2015年达到高峰，呈现一种典型的前高后低的特征。预计5G投资相比4G将更加平缓和持久，将从2019年持续到2025年。我们预计三家运营商合计5G宏基站将达571万站，将是现有4G的14倍。

产业普遍认为5G通信市场投资为12万亿元左右相对合理，约是4G投资的17倍 ：其中无线基站主设备约6639亿、传输主设备3868亿。在相关设备配套细分领域： 基站光模块578亿（相比4G d性4倍 ） 、基站天线663亿、基站滤波器324亿（相比4Gd性19倍）；新增市场包括基站天线用PCB 新增229亿、基站天线阵子新增84亿、基站功放347亿。

按照建设顺序依次受益： 分别为承载网（光传输设备等）—基站接入、核心网（无线主设备及配套细分领域）—物联网应用 。承载网信处于4G-5G承前启后期；2019年规模起量后，无线主设备及配套细分领域有望最先受益，通信网络设备有望核心受益。5G建设趋近完善，物联网平台及垂直应用等有望长远受益。

关联个股：高斯贝尔、吴通控股、信维通信、三维通信、宜通世纪

影响范围，用户基数，点击量，活跃用户等为参考依据。
物联网是基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。其应用领域主要包括运输和物流、工业制造、健康医疗、智能环境等，具有十分广阔的市场前景。

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