物联网基础技术有哪些？

第一章是物联网系统概述；第二章讲述互联网技术；第三章讲述物联网信息采集技术；第四章讲述物联网网络通信技术；第五章讲述物联网物品编码技术；第六章讲述物联网数据库技术；第七章讲述物联网网络安全技术；第八章讲述物联网管理系统开发。
实现物联网的基础技术
一、互联网技术
二、信息采集技术
三、网络通信技术
四、物品编码技术
五、数据库技术
六、网络安全技术
七、物联网管理系统开发技术

物联网架构可分为三层：感知层、网络层和应用层。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。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。应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。其核心技术又可以细分为六层，如右图：和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。此外，物联网的精神实质是提供不拘泥于任何场合，任何时间的应用场景与用户的自由互动，它依托云服务平台和互通互联的嵌入式处理软件，弱化技术色彩，强化与用户之间的良性互动，更佳的用户体验，更及时的数据采集和分析建议，更自如的工作和生活，是通往智能生活的物理支撑。这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：1、要有数据传输通路；2、要有一定的存储功能；3、要有CPU；4、要有 *** 作系统；5、要有专门的应用程序；6、遵循物联网的通信协议；7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。物联网概念这几年可谓是炙手可热，物联网家电也是风生水起，从狭义上讲，物联网家电是指应用了物联网技术的家电产品。从广义上讲，是指能够与互联网联接，通过互联网对其进行控制、管理的家电产品，并且家电产品本身与电网、使用者、处置的物品等能够实现物物相联，通过智慧的方式，达成人们追求的低碳、健康、舒适、便捷的生活方式。物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“InternetofThings”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。物联网的含义从两化融合这个角度分析物联网的涵义：其一：工业化的基础是自动化，自动化领域发展了近百年,理论、实践都已经非常完善了。特别是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂营运而生的DCS控制系统，更是计算机技术，系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术结合的产物。DCS的理念是分散控制，集中管理。虽然自动设备全部联网，并能在控制中心监控信息而通过 *** 作员来集中管理。但 *** 作员的水平决定了整个系统的优化程度。有经验的 *** 作员可以使生产最优，而缺乏经验的 *** 作员只是保证了生产的安全性。是否有法做到分散控制，集中优化管理？需要通过物联网根据所有监控信息，通过分析与优化技术，找到最优的控制方法，是物联网可以带给DCS控制系统的。其二：IT信息发展的前期其信息服务对象主要是人，其主要解决的问题是解决信息孤岛问题。当为人服务的信息孤岛问题解决后，是要在更大范围解决信息孤岛问题。就是要将物与人的信息打通。人获取了信息之后，可以根据信息判断,做出决策，从而触发下一步 *** 作；但由于人存在个体差异，对于同样的信息，不同的人做出的决策是不同的，如何从信息中获得最优的决策？另外物获得了信息是不能做出决策的，如何让物在获得了信息之后具有决策能力？智能分析与优化技术是解决这个问题的一个手段，在获得信息后，依据历史经验以及理论模型，快速做出最优决策。数据的分析与优化技术在两化融合的工业化与信息化方面都有旺盛的需求。物联网智库认为物联网的定义源于IBM的智慧地球方案，十二五规划中九大试点行业全部都是行业的智能化。无论智慧方案，还是智能行业，智能的根本离不开数据分析与优化技术。数据的分析与优化是物联网的关键技术之一，也是未来物联网发挥价值的关键点。物联网就是各行各业的智能化。私有物联网：一般面向单一机构内部提供服务；公有物联网：基于互联网向公众或大型用户群体提供服务；社区物联网：向一个关联的“社区”或机构群体（如一个城市政府下属的各委局：如公安局、交通局、环保局、城管局等）提供服务；混合物联网：是上述的两种或以上的物联网的组合，但后台有统一运维实体；医学物联网：是将物联网技术应用于医疗、健康管理、老年健康照护等领域；建筑物联网：是将物联网技术应用于路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控等领域。

可以不用做物联网硬件开发，因为物联网系统可以分为两部分：硬件和软件。硬件通常包括传感器、节点、网关等，而软件则包括数据处理、分析和应用等。如果您不想进行硬件开发，可以考虑使用已有的硬件产品，例如Arduino、Raspberry Pi等，或者采购一些现成的传感器、网关设备等。

在软件开发方面，您可以选择使用一些物联网平台或开发框架，例如AWS IoT、Google Cloud IoT等，这些平台和框架提供了一些基础的组件和工具，帮助您更容易地实现物联网系统。同时，您也可以自己编写代码进行数据处理、分析和应用开发等。无论哪种方案，都需要考虑数据的安全性和可靠性，以及系统的扩展性和可维护性。

可以通过使用现有的物联网设备或者使用模拟器来实现物联网系统，而不需要进行物联网硬件开发。以下是一些实现物联网系统的常用方法：

使用现有的物联网设备：市场上已经有许多物联网设备可供选择，例如传感器、摄像头、智能家居设备等等。可以根据需求选择合适的设备并与系统进行集成。

使用模拟器：模拟器是一种可以模拟物联网设备行为的软件。通过使用模拟器，可以模拟多种物联网设备的行为和交互，并且可以测试系统的功能和性能。

使用云平台：云平台可以提供物联网设备的管理和数据存储等功能，例如AWS IoT、Google Cloud IoT、Azure IoT等等。使用云平台可以更加方便地管理物联网设备，并且可以通过云服务实现设备之间的数据交互和处理。

总的来说，可以通过选择适合的技术和平台，来实现一个完整的物联网系统，而不需要进行物联网硬件开发。

提到 *** 作系统，大多人第一印象是电脑端的Windows、Linux系统和手机端的安卓和iOS系统。这些程序直接运行在“裸机”设备的最低层，搭建起其他软件、应用运行的环境与基础。得益于 *** 作系统的兴起、完善，才促成了软件与应用的兴起，铸就了辉煌的PC时代与移动互联网时代。
物联网的 *** 作系统调度“物体”本身，因此它很可能将融合人类 *** 作系统与PC时代 *** 作系统的两种形态，物联网 *** 作系统对“物体”的调度过程通过层层分发、层层下达，通过调度云、边、端，不同层级中不同设备的计算资源而实现。
因此，物联网中的 *** 作系统涉及到芯片层、终端层、边缘层、云端层等多个层面。单一层次的物联网 *** 作系统与安卓在移动互联网领域的地位和作用类似，实现了应用软件与智能终端硬件的解耦。就像在安卓的生态环境中，开发者基本不用考虑智能终端的物理硬件配置，只需根据安卓的编程接口编写应用程序，就可以运行在所有基于安卓的智能终端上一样，物联网 *** 作系统的作用也是如此。
在物联网 *** 作系统开发企业中，由爱投斯开发的物联网 *** 作系统具备得天独厚的优势。
IOTOS®物联网 *** 作系统定位可以类比成Windows *** 作系统。Windows *** 作系统是对单一设备进行硬件集成，比如显卡、声卡、屏幕、网卡等，提供驱动开发、应用开发套件和系统自带应用。
IOTOS®物联中台则是面向项目级的 *** 作系统对智慧项目涉及的传感器、设备以及业务子系统，进行采集、集成、融合打通，向下提供设备接入SDK，向上提供应用开发API，同时提供场景通用的内置应用，以此引领智慧项目实现标准化。
因此在物联网的环境下，尤其需要 *** 作系统来屏蔽物联网底层硬件碎片化差异，提供统一的编程接口，降低物联网应用开发的门槛、成本和时间。
为了应对严重的碎片化现状，采用IOTOS®物联网 *** 作系统，该 *** 作系统主要是对设备进行抽象，快速集成、采集，提供统一的设备和数据管理服务，以及统一的上层应用接口，对应用层屏蔽接入设备或系统的差异，极大降低物联网项目应用成本。

一、物联网技术
微软创始人BillGates1995年首先提出了“物联网”的概念。理论上讲，它可以将世界任意地点的任何物品按约定协议通过互联网连接起来，构成一张比Inter－net还要庞大的复杂网络，以更加方便、快捷而全面地进行信息交换、实时通讯和资源共享。物联网采用了射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，极大实现了信息化时代所必需的智能识别定位、跟踪监控和管理调控。作为一项潜力巨大蒸蒸日上的新兴朝阳产业，物联网越来越受到重视。
基于ZigBee（一种低速短距离传输的无线网络协定）无线技术的无线路灯控制系统在济南国际园林花卉博览园盛大点亮，物联网技术在高铁领域实现突破并在苏州成功投入使用，智能交通系统在各个地方方兴未艾渐成燎原之势……在与人们息息相关的生活各领域都可以见到物联网的影子。潍坊市一直把物联网产业放在优先发展、加快发展的重要地位作为重点来发展的新兴产业，近年来在射频识别（RFID）技术、微电子机械系统（MEMS）技术、红外蓝牙传感器等物联网关键技术研发以及嵌入式芯片（SOC）和系统集成应用方面取得了一定的突破。
2010年3月，潍坊物联网研究院成立，标志着全市物联网经济已经迅速启动；2011年8月，潍坊高新技术产业开发区成功申报为山东省首批5家物联网产业基地之一；2013年1月，基于物联网技术的道路智能监控管理系统在潍坊市寒亭区成功应用。“十二五”期间，潍坊将推动物联网技术在基础设施、商贸物流、交通管理等各领域的应用，进一步把物联网产业做大做强，将其打造成潍坊的招牌产业。
二、物联网在村村通工程中的应用
（一）村村通工程安全监控。村村通面向广大农村地区，地理、地质、地形情况错综复杂，特别是山地偏远地区不稳定因素千差万别，安全事故甚至是重大特大事故时有发生。单凭人力对公路进行巡查监管，费时、费力、效率低，上传下达层层滞后逐级放大导致信息闭塞，难以及时对突发状况进行处置。基于常规安全监管的种种弊端，湖南省率先提出了基于物联网技术的公路工程建设安全智能监管系统。它利用RFID技术，对重点区域的人员、机械、护具等施工安全敏感信息进行自动采集、跟踪、预警与处理。在ASPNET技术环境下，实现了利用PC、PDA等各种终端对施工现场进行周期性的安全检查，对各分项工程得分进行统计并确定动态安全状况。
基于互联网可将安全数据实时传输至监控中心，中心及时对安全事故做出处置，对安全隐患及早发现并做出预警，从而在湖南尤其是湘西大山深处面对恶劣的地质和天气条件大大降低了各种安全事故的发生。而潍坊市地理位置优越，基础设施完备，对物联网相关技术的研究应用起步较早，可在更加广阔的领域建设安全智能监管系统，将日常监控、科学预警、应急处置、历史汇总等集成为一个统一高效的平台，更好地应对村村通公路建设中的各种问题。
（二）智能交通与信息平台建设。据不完全统计，截至2012年10月，潍坊全市机动车保有量超过275万辆，其中货车和农用运输车辆占有很大比重。村村通的实施，方便了山村通往外面的世界，大大缩短了城乡之间的距离，无公害的瓜果蔬菜、农副土特产品借助日益壮大的物流越来越多地出现在城市的市场、超市和酒店，广大农民也因此得到更大实惠。可一个不可避免的事实是，信息建设跟不上村村通、物流的飞速发展，经常出现交通拥堵现象，效率低下。
如何构建智能交通，降低运输空载率，减少公路拥堵，发掘村村通在帮扶农民增收致富中的作用，各地都在进行有益的探索，其中物联网技术不失为一种快捷有效的方法。通过RFID标签实现车载农副土特产品自动识别，借助GPS系统对车辆位置进行有效跟踪，经由Internet数据管理中心进行实时调度已成为被实践检验的成功做法。管理智能化、物流可视化、信息透明化是推动公路运输信息化建设发展新的切入点。潍坊市已着手建设农副土特产品网络营销中心，并与道路运输实时监控、路政路况信息发布、突发状况应急处置等实现互联共享，建成智能交通与信息平台，及时向公众提供信息服务。
（三）公路养护。修路容易养路难，有的村村通公路缺乏养护，十年九大修，补丁连成片，本来的民心工程却招来怨声连连，严重损害了村村通在人民群众中的形象。究其原因，传统养护模式的落后、养护队伍的缺失都是极其重要的因素。关于养护模式的改革，太原市建成了独具特色的乡村公路日常养护和工程养护模式。
前者由城乡结合清洁、乡镇日常管理和季节强化养护优势互补，后者结合具体情况开展了交通管理部门直接参与、乡村组织实施交通管理部门进行补助及乡村自治实施等三种实践活动，收到了较好的效果。潍坊市在这方面也有试点，昌邑城乡环卫一体化已经入围国家级试点项目，可逐步渗透到村村通公路养护各个环节，发挥城乡一体共同养护的合力。另外，应加大对村村通公路超限超载车辆的治理力度，设置限高限宽设施，防止超重车辆进入农村公路，保护村村通建设成果，提高农村公路服务水平。
三、结语
物联网是对互联网技术的发展和延伸，在各行各业已有很多成功的案例。鉴于村村通主要面向信息建设相对落后的农村及偏远地区，物联网想要在其中发挥重要作用还不太现实。当前，可在基础相对较好的农村发达地区逐步开展物联网环境下的村村通工程试点，不断积累经验，有计划、有步骤地逐级展开，最终利用物联网实现村村通的有效监管调控，成为助推农村更快更好发展的利器。
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