物联网技术架构的主要特征有哪些

物联网技术架构的主要特征有物联网是互联网、物联网的架构和基础是互联网、物联网的核心和基础仍然是互联网、互联网和传统互联网的区别。
互联网：指的是通过电脑、手机等设备将互联网信息传输到受保护的地方，如智能卡或手机等。移动：指的是在个人日常生活中通过移动设备与互联网连接的。个人计算机和家庭计算机：指的是通过个人电脑和固定的上网设备(如智能手机、平板电脑)，如智能手机、PDA、笔记本电脑。
(1)互联网是一个覆盖全球、资源、支撑海量数据的庞大网络。
(2)互联网是一个面向用户的分布式网络，能够有效地处理大量移动和非移动终端的数据。
(3)互联网中的物联网应用可以分为：互联网物联网(IoT)：广泛应用于农业、工业、医疗、智能家居等行业中的智能家居、车联网、智能穿戴设备、无线通信设备等。
物联网应用是一个相对开放的系统，它是一个巨大的集成电路网络，能够实现各类互联互通的应用系统。物联网应用应该充分利用物联网的网络架构。
物联网应用的特点是：
传感器网络是有线物联网的重要网络，这是将物体/相互作用的传感器连接到一台计算机中，可以实现感知，嗅探，通信，传输，维护和控制来自不同设备的信息。
物联网的应用领域非常广泛，包括智能交通，智慧农业，智慧工业，智能家居等。

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)。

穿戴式应用

在可穿戴设备中，根据NB-IoT的特性，适用于长期的慢病监测、老人小孩和宠物的跟踪管理等不依赖智能手机的设备。对于具有即时通信类的手环产品还说，目前来看暂时还没有NB-IoT技术的施展空间。下面我们主要介绍适合几种NB-IoT的应用场景。

三星公司近期推出的Samsung Connect Tag防丢配件，是一款基于NB-IoT网络的消费级移动产品，可以通过NB-IoT上传GPS数据来实时确定老人孩子的行踪，也可以用于宠物的项圈上，在大型停车场找不到自己的车时可根据手机提示位置寻找。

此类应用还有很多，例如基于NB-IoT技术的智能自行车。该自行将具备位置定位的防盗功能，以及其他的信息上报和跟踪功能。

智能拉杆箱，该拉杆箱将具备智能追踪，超距告警，电子锁控制，电池监控等基于NB-IOT技术的应用。

NB-IoT智能垃圾桶

智能垃圾桶便于垃圾的分类区处理，能提高环卫部门的清运效率。智能垃圾桶桶盖采用太阳能蓄电，能实现垃圾箱盖的感应开合，内置GPS定位，配合传感器能监测到垃圾通满到什么程度以及垃圾桶内温度等信息，并通过NB-IoT发送到云端，系统可根据回传的数据计算出垃圾回收车路线，及时清理已装满的垃圾桶。

NB-IoT农业示范应用

NB-IoT技术和传感器结合，可通过采集PH值、降水量、空气温湿度、土壤水分、土壤湿度、土壤盐分、植物营养指标以及植物生理生态指标等数据实现对农作物的实时监控，采集数据可通过NB-IoT网络上传云平台和手机APP，具有环境超限报警功能。只要网络覆盖到位，可辅助农业生产上升一个大台阶。对于城郊和一些覆盖到位的区域， NB-IoT可大大提升水产养殖、大棚、花卉等高附加值的农业生产流通领域。

NB-IoT智能电网监测

基于NB-IoT智能温度传感器的电缆温度实时在线监测系统，传输所监测的地下电缆温度数据，并可根据客户要求设置定值越限告警，辅以GIS地理信息系统及时准确定位故障点。可以升级拓展为城市地下电缆隧道综合监测系统，实现包括使用NB-IoT对电缆接地电流泄露和局部放电监测，电缆隧道内的温湿度、有害气体浓度和水位监测、电缆隧道安防包括井盖、门禁的实时监测。

NB-IoT智能锁

天网互联科技nb-iot智能锁

NB-IoT智能锁还被应用于基于NB-IoT的公租房：租户办理入住时可一站式录入个人身份信息特征，随后云平台通过NB-IoT网络和加密算法下发到与租房合约匹配的nb智能锁上，租户即可凭身份z开锁，开锁记录同步到云平台用于加强管理。这将有效解决公租房管理中诸如转租、钥匙管理、看房低效、拖欠房租等问题，还可根据租户和管理方的需求陆续提供更多个性化功能与服务。

NB-IoT智能停车

其中，路侧停车系统包括地磁模块（内置NB-IoT通信模组）、信息诱导提示屏、停车管理员使用的PDA/手机APP、车位收费管理系统等子模块。利用地磁车位检测器对车位占用状态进行采集，停车管理平台根据停车时长和计费规则自动生成计费数据，并推送到收费员的PDA上。系统的设备运行状态、车位占用状态、收费记录明细等信息均上传至停车管理平台，数据实时下发至室外信息诱导屏，告知车主各区域的剩余车位数量，进行区域车位引导。

反向寻车方案不需要每个车位安装车位检测器，只需在每个车场区域的过道安装一对摄像头。司机进入停车场后，通过诱导屏信息自行寻找停车位。当车辆进入每个分区的必经路口时，设置在该路口的摄像头会拍摄进入该分区的车辆号牌信息，然后将这些数据信息发送至停车管理系统，用于车辆的基本分区定位功能。在离开此分区的必经路口处也通过高清摄像头感应器识别车辆离开的行为，这同样是为了刷新该分区实时停车信息功能。

以上只是枚举了NB-IoT的一部分应用，其他还有NB-IoT智能路灯、NB-IoT智能机房、NB-IoT智能充电桩等应用，限于篇幅，我们就不一一具体介绍了。相信在政府和运营商的大力推动下，随着模组价格的下降，NB-IoT必然会衍生出更多的应用场景，为建设智慧城市，改变人们生活做出贡献，势必成为物联网创新技术的一大风口。

智能传感技术具有很强的信息处理能力，还可以采集高精度的信息。在当前的智能家居场景中，光传感器、温湿度传感器和空气质量传感器都依赖于智能传感器技术。在这项技术的支持下，各种传感器设备可以更快地感知信号，并将信号转换成数字信号。智能传感器的主要功能是感知温度和湿度、压力和光强。当智能传感器感应到相应的测量值时，会自动处理干扰信息，并具体应用具有放大和滤波功能的调理电路，实现对测量值的精确感应。此外，智能传感器还可以识别人和物体的运动轨迹，这体现在运动目标跟踪和入侵检测功能上。在计算机图像视觉分析技术的支持下，在跟踪运动物体的轨迹时，可以进行人像扫描，从而判断用户的个人喜好，并在此基础上调节家用电器，提高居住空间的舒适度。

物联网是基于5G通信网络的技术形态，因此需要明确组网的核心。对于物联网技术，也要重点关注网络网关技术。这项技术可以使物联网在智能家居中发挥基础性作用。在具体的智能家居场景中，要采用综合布线技术，网络结构要布置成星型拓扑。这种网络结构可以显著降低运营成本和流量能耗。网络网关技术的应用还可以实现环境中手机的快速移动和数据信息的快速处理，从而形成顺畅的数据信息传输链，进一步提高智能场景的智能化水平。在智能家居中，主控制器相当于处理来自智能终端的数据和发送指令，会直接影响智能设备的运行状态。主控制器在处理传感器数据的过程中需要使用相应的算法。在物联网技术的支持下，主控制器将能够在处理数据的基础上存储和处理信息，从而丰富服务器端的数据，从而为用户提供丰富的人机交互界面，同时在高速网卡的支持下，为本地局域网服务器的快速通信提供保障。

通过手机、平板电脑等终端控制设备可以实现家庭自动化，远程控制照明、家电、安防设备、环境监控、健康产品、紧急救援等。你也可以用一个遥控器来控制所有的灯和电器。功能可以并入“场景”，比如“回家场景”，点击一个按钮就可以自动完成开灯、开窗、开电视等一系列 *** 作。场景编辑由用户自己完成，随时随地实现智能化。早上，你还没起床，一段好听的音乐来了，窗帘慢慢拉开，音乐自动响起。这一切都是智能家居做的。

大家都想深夜回家，家里亮着灯，装上智能家居后，一切都迎刃而解。通过指纹开门，开灯关灯，或者预设所有你想开的灯和设备。家居防盗是很多家庭非常关心的问题。智能家居具有室内防盗、防火、防煤气泄漏、应急救援等功能。一旦你家发生煤气泄漏或者小偷进屋，报警器会自动响起，手机会收到报警信息，报警时灯会自动打开，起到震慑小偷的作用。

ICT=IT+CT
ICT是一种向客户提供的服务，这种服务是IT与CT两种服务的结合，通信、电子信息、互联网、传媒业都将融合在ICT的范围内，这是一个新的技术领域。PDA与手机结合，使手机象电脑一样工作，同时PDA开始象手机一样通信，这就是ICT的应用。把ICT和物联网联系起来就更容易理解了。物联网和互联网是ICT的两个重要发展方向。
CT简介及类型
ICT是信息技术（IT）和通信技术（CT）的结合，即信息通信技术(Information and Communication Technologies)，它涵盖通信业、电子信息产业、互联网和传媒业，可提供基于宽带、高速通信网的多种业务，是信息的传递、共享和应用。中国联通ICT业务依托基础通信业务优势，为客户提供系统集成、软件开发、IT外包、咨询服务等一揽子解决方案。中国联通ICT业务为客户提供7大类16个子项29个细分业务，包括以下服务内容：
1系统集成服务
主要包括：基础设施集成、网络通信集成、网络应用集成、行业应用集成等服务。
2软件服务
主要包括：办公自动化系统、通信业务系统、网络应用、中小企业信息化系统和其他软件的开发。
3外包服务
主要包括：网络通信外包、网络应用外包、行业应用外包等服务。
4专业服务
主要包括：冗灾备份服务、网络延伸服务、ICT安全集成服务、应用平台业务等服务。
5知识服务
主要包括：咨询服务、培训服务等服务。
6IT业务集成设备服务
主要包括：IT项目设备销售、第三方设备销售、设备代理等服务。
7其他服务
不包括在上述服务中的其他ICT服务业务。

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