所谓“物联网”(Internet of Things),指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结 合起来而形成的一个巨大网络。其目的,是让所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。 物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的其中非常重要的技术是RFID电子标签技术。
以简单RFID系统为基础,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的,比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。在这个网络中,系统可以自动的、实时的对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。
物联网又称“传感网”,以互联网为代表的计算机网络技术是二十世纪计算机科学的一项伟大成果,它给我们的生活带来了深刻的变化,然而在目前,网络功能再强大,网络世界再丰富,也终究是虚拟的,它与我们所生活的现实世界还是相隔的,在网络世界中,很难感知现实世界,很多事情还是不可能的,时代呼唤着新的网络技术。
无线传感网络正是在这样的背景下应运而生的全新网络技术,它综合了传感器、低功耗、通讯以及微机电等等技术,可以预见,在不久的将来,无线传感网络将给我们的生活方式带来革命性的变化。
定义:随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的无线网络。
英文名:Wireless Sensor Networks;缩写:WSN
功能:借助于节点中内置的传感器测量周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等物质现象。
目前较为成型的分布式网络集成框架是EPCglobal提出的EPC网络。EPC网络主要是针对物流领域,其目的是增加供应链的可视性(visibility)和可控性(control),使整个物流领域能够借助RFID技术获得更大的经济效益。
未来世界:传感器编织的物联网。生活方式将从“感觉”跨入“感知”。在互联网时代,网络即人与人之间的信息传播,而将来,网络将是物与物之间的信息交流。物联网也叫传感网,它的运用可大到军事反恐、城建交通,小到家庭、个人。“如果在家庭中布置传感器,在外地就能知晓家中各角落的情况,如果在人体上布置传感器,医院就能随时了解其健康状况。”研究院院长刘海涛先生透露,当物联网与互联网和移动通讯网相连,就可随时随地全方位“感知”对方,人们的生活方式将从“感觉”跨入“感知”的阶段。
EPC网络的关键技术包括:
EPC编码:长度为64位、96位和256位的ID编码,出于成本的考虑现在主要采用64位和96位两种编码。EPC编码分为四个字段,分别为:①头部,标识编码的版本号,这样就可使电子产品编码采用不同的长度和类型;②产品管理者,如产品的生产商;③产品所属的商品类别;④单品的唯一编号。
Savant,介于阅读器与企业应用之间的中间件,为企业应用提供一系列计算功能。它首要任务是减少从阅读器传往企业应用的数据量,对阅读器读取的标签数据进行过滤、汇集、计算等 *** 作,同时Savant还提供与ONS、PML服务器、其他Savant互 *** 作功能。
对象名字服务,类似于域名服务器DNS,ONS提供将EPC编码解析为一个或一组URLs的服务,通过URLs可获得与EPC相关产品的进一步信息。
信息服务,以PML格式存储产品相关信息,可供其他的应用进行检索,并以PML的格式返回。存储的信息可分为两大类,一类是与时间相关的历史事件记录,如原始的RFID阅读事件(记录标签在什么时间,被哪个阅读器阅读),高层次的活动记录如交易事件(记录交易涉及的标签)等;另一类是产品固有属性信息,如产品生产时间、过期时间、体积、颜色等。
物理标示语言,PML是在XML的基础上扩展而来,被视为描述所有自然物体、过程和环境的统一标准。在EPC网络中,所有有关商品的信息都以物理标示语言PML来描述,是EPC网络信息存储和交换的标准格式。
凯文·阿什顿。
英文名Kevin Ashton,他是麻省理工学院的执行理事和麻省理工学院自动识别中心的创始人。
因为提出了物联网的概念,所以也被称为“物联网之父”。凯文·阿什顿曾说过:互联网时代美国第一,物联网时代中国第一。
提出过程:
“物联网”概念最早是他于1998年春在宝洁公司的一次演讲中首次提出。
90年代中期,艾什顿加入宝洁公司做品牌管理,负责发布玉兰油彩妆系列。当他走入零售店铺巡视时,发现了一种棕色的唇膏总是处于售罄的状态,而库存里却还有不少。
一开始,艾什顿被告知这只是偶然的现象,但经过调查,他发现至少在十家店铺中,有四家存在同样的问题,没有在货架上有针对性的摆放正确的产品。
当时,零售商利用条形码管理库存,但是这并不能帮助他们选择应该在货架上摆放何种商品,因为条形码无法跟踪物品的位置信息。而零售商推出的会员卡中,会内置一种应用了无线射频识别技术(RFID)的无线通信芯片。
这让艾什顿产生了灵感,如果在口红的包装中内置这种芯片,并且有一个无线网络能随时接收芯片传来的数据,零售商们就可以获知货架上有哪些商品,及时知道何时需要补货了。
于是,艾什顿开始在宝洁公司的内部讲座中使用“物联网”的概念,认为移动互联技术可以使得万物相连,帮助人们更好地做出决策,这引起了广泛关注。
当时作为麻省理工学院(MIT)赞助商的宝洁公司遂派艾什顿与MIT合作进行研究,成立了自动识别(Auto-ID)中心,将物联网的概念变成了现实,专注研究RFID技术以及智能包装系统。
早期进入人们生活的因特网,是庞大、错综的聚合体。它由彼此相连的服务器以及与服务器相连的专用设备(主要为个人电脑)聚合而成。但如今,全世界正开始过渡到一种全新的联接拓扑,即我们所说的“物联网”。今天,计算能力仍然由大量专用设备接管,其中也包括个人电脑。它们依托于从前因特网时代沿用至今的大量既定的,并且通常是碎片化的软件接口。计算能力以及计算机智能被分配到或者嵌入于各类设备,就像是在一个专供特定任务的岛屿之上。 虽然,越来越多的计算能力被分配到不同的智能设备上(即物联网中所谓的“物”),但是在不久前,它们仍以完全“无声”的方式使用。现在的智能设备包括移动装置、嵌入式系统、工业控制和车内系统,甚至在某些情况下还包括家庭电器。RFID(无线射频识别)以及GPS(全球定位系统)标签也能说明,在物联网,这些早期的静态对象也能被“激活”,并能够在无人干预下储存及传送与之相关的数据。但是到2020年,预计仍将有40亿人口以及超过310亿部设备在使用所谓的“因特网”。于是,物联网的出现绝非只是用各类信息将数字世界变得更为错综繁杂。当几乎所有的设备或对象都开始需要处理能力以及自动执行任务的能力时,并不能只对系统本身进行扩展,而是要做出巨大的变化。不管物联网以何种形式呈现,有一点是确定的,即它不但将会在广泛意义上改变计算的本质,而且也将给用户的期望和眼界带来改观,从而服务的方式,包括安全性等也必须加以准备。计算能力的转移人们最初得出的重要结论是这样的,将计算能力从某些既定的企业(包括供应商和客户)中转移到那些能够通过M2M(机器与机器对话)方式,在无需人工干预的情况下,使对象得到处理和互动,并能为其建立标准的企业。物联网拥有的潜力能够使之成为一个戏剧性的均分者,有一部分原因是尖端技术并不再仅限于大型企业,而且物联网还将减少这些企业对拓展的寻求。从某种意义上说,大型企业将面临最大的挑战。从商业的角度而言,我们认为自20世纪60年代开始,日本电器商在艰难中崛起并最终主导电器时代能够最好地体现物联网的效用。日本电器商同时也缔造了“物”的概念。“物”之本身不再具有盈利,所以下一代的成功商家将是那些能嵌入及连入智能,并以此投入市场的企业。在未来的十年,世界将以何种形式改变,我们刚刚做了一个构想。那么企业又将如何准备呢?瞬息万变中,又会带来哪些特定的问题? 大数据及云技术第一类挑战将是数据分析师以及供应商都会提及的“大数据”方面的问题,也就是说超大规模的潜在数据将需要被处理、储存并转移至各类“物”中,抑或由其转移而出。这体现的是一类分析方面的问题,尤其是关于M2M设备所生成的大量数据间的重要的组合方式,或者是关于这些数据的储存地点。“大数据”是一堆无限庞大的数据,而且从本质上,它们无时不刻地都在增量,让现有的科技黔驴技穷。从前因特网时代延续而来的独立储存系统根本无法在物理或者逻辑层面上满足这类储存需求,这些储存系统很快被拖垮。因此,云储存应运而生。但事实上,这仅仅是将问题踢给一群服务提供商,尔后还会产生各种新的问题。这些服务提供商需要达到怎样的标准才能满足数据的物理以及逻辑储存,并且在今后得以迁移至他处?他们又是是否能够符合规章制度以及隐私标准——然而这些制度或标准对于不同的国家,贸易体甚至行业通常会大相径庭。而“云服务”同样也带来一系列的安全问题,例如连接安全性将的验证、登入方式,以及怎样防止可能发生的故障。如果上述关于大数据的基本问题无法得到解决,物联网看上去就仿佛是一个“焦虑的因特网”,只要小小的故障就能导致巨大的后果。只有以确切的方法保护M2M系统不受这一连锁反应的危害,才不会减缓物联网在下一个十年中的推广。 英特尔智能系统框架诸如英特尔之类的公司辩称,唯一的生存之道应该是采用将一系列技术交织相联并以此为基石,而不是将那些技术分散并逐个建立。为此,智能系统框架(Intelligent Systems Framework,ISF)提供了多种解决方案,包括打造企业商品处理器,对所有装置初始状态的可管理性进行考量,以及确保这类基础设施将在(固定、无线或近场无线电式的)异构网路中运行。然而,该框架最具吸引力的地方还是它嵌入式安全的理念。企业迫切需要嵌入式安全,这并非是危言耸听,2010年Stuxnet病毒对工业控制技术方面的攻击就足以证明。系统此前从不被认为具有安全隐患的原因竟然是人们懒得对它们下手。但是,如果工业控制系统能够得到保护,是否充斥于物联网中的其他独立系统也能如此呢?解决上述问题的办法,就是将软件访问上一层级内容时所需的必要电路进行嵌入式处理,而非使用静态的手段对芯片加以保护。这就使得“可信化平台模组”应运而生。它可以对加密空间提供保护,使之能够储存“认证令牌“一类的数据,或者嵌入特定程序,让恶意软件无法对系统造成直接破坏。与软件服务套件一起嵌入的安全体系将为物联网的发展增添重要可能。同时,英特尔还是许多主动性解决方案的发起者。例如,由英特尔发起的“开放数据中心联盟”就旨在通过一系列大型企业及部分技术服务公司之间的合作,共同制定标准,将ISF的技术方案紧密衔接。规章和承诺数据保护开始慢慢变为国家级的或者超国家级(supra-national)政府或机构的重要功能之一。种种迹象表明,解决这些问题需要耗费本十年剩下的时间,甚至更长,并进而转变为一个全球化的体系。当越来越多的来自对象或“物”的数据在单个用户周围流动,个人隐私将显得愈发重要。这是由大数据引发的问题,也是各类组织在处理大数据时所要面对的。迄今为止,收集到的个人的数据还十分固定,例如姓名、住址以及社保账号等。但这些数据被交易的情况越来越多,因为它们与系统相联,能够推测并识别出何人在何时与何人做何事。不过现在讨论隐私问题可能并没有实际意义。因为大多数上传的数据是分散在不同的数据库间的,它们很快就会被删除。然而在大数据的经济原则“驱动”下,这些数据碎片最终会被整合,因此如何监管私人数据将是政治性的问题。人们常常假设,物联网将由自由市场以充满竞争却亦十分融洽的方式建立,看来它的雏形将通过政府、约定、或协议条款形成。政府也一定会从大数据中捞到好处,的确,最具争议的方面是各国寻求挖掘关于子民生活习惯和生活圈数据的方式。因此,大数据的未来也极具争议。立法规模多大才可能影响商业?欧盟的《数据保护指令》便是一个很好的例子。当下,该指令主要关注了一些十分重要的子议题,以此改进违反数据隐私的通知。这些跨国章程将以类似的限定方式对物联网上收集到的或者泄露的数据加以制约,成为具有实际意义的标准。此外,部分组织也将能知悉,当特殊利益集团或个人想要考验法律的底线时,法院对此的忍耐限度究竟有多大。公司必须准备好应对复杂多变的情况,比如说要允许个人用户以某种方式选择退出,而该方式可能体现的是数据过剩时代的主要挑战。结论总之,尚未有简单的安全解决方案来应对上述问题。组成物联网的所有对象将会含有嵌入式安全系统。人们将使用实时分析处理对象产生的数据,从以自动化的方式对其进行管理。这种管理将是无人干预的,除非某些阈限被攻破。政府将会同时寻求数据接入以及引入“杀毒开关”,这能减少设备因经济或政治利益而受到的潜在攻击。不管企业现在是否涉及这一事实,物联网时代总会以这样或那样的形式来临。忽略物联网会改变组织以及他们所服务的顾客和市民,将是巨大的错误。同样,假设物联网会以互联网曾经的方式发展也是愚蠢的。在崭新的世界,政府、顾客以及市民都将受到积极的影响。 更多没有太公认的,主要是前两个提出的都不确定是否说出了明确的概念。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。
1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心(Auto-ID)”,提出“万物皆可通过网络互联”,阐明了物联网的基本含义。
2005年,国际电信联盟(ITU)发布的《ITU互联网报告2005:物联网》中正式提出了“物联网”概念,报告指出世界上所有物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。在物联网时代,通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器,人类在信息与通信世界里将获得一个崭新的沟通维度。物联网,通俗地说,就是设备与设备之间的大规模网络。设备,可以是一片简单的传感器,也可以是一台复杂的仪器。例如,自动抄表的系统,就可以看作物联网的简单应用。我的看法是,物联网目前仍处于“炒作概念”的阶段,技术、服务、系统都不成熟,还远远称不上一个时代。U时代是下一代网络物联网时代的简称。 “u”是英文ubiquitous的缩写,它指的是拉丁语中存在于任何地方的意思,表示任何时间、任何地点、任何事情、任何人都可利用。 想象一下,你开车出现 *** 作失误时汽车会自动报警;公文包会“提醒”主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求……这是国际电信联盟在报告中曾经描绘的物联网时代的神奇图景。 “物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。 “u”时代是被认为是下一代万亿规模的产业。目前,全球众多国家和地区都提出了建设u网(无所不在的网络,也称为泛在网)的发展目标。而在无所不在运算的基础上,多个国家先后提出要构建一个无所不在的网络社会(UNS),这在全球已经渐成趋势,而欧盟更是将其视为一个更加高于信息社会的未来发展目标。
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