第ｌ期（２０１１年１月）中国科技沦坛
一８ｌ一
物联网的关键技术及其应用前景
李航，陈后金
（北京交通大学电子信息工程学院．北京
１０００４４）
摘要：物联网被视为继计算机、互联网和移动通信网络之后的第三次信息产业浪潮，因其广阔的行业
应用前景而受到了各国政府的重视。本文首先介绍了物联网的概念及其演进历程．然后分析了物联网的架构体系和关键技术，并具体分析了射频识别技术、传感器技术、网络通信技术和云计算等，最后以智能电网、智能交通、物流管理等应用案例说明了物联网广泛的应用前景。关键词：物联网：关键技术：应用前景中图分类号：Ｆ０６２．３文献标识码：Ａ
ＫｅｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｓｐｅｃｔｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ
ＬｉＨａｎｇ，Ｃｈｅｎ
Ｈｏｕｊｉｎ
，
（＆ｈｏｏｌｏｆＥｌＰｒｔｒ‘ｍｉ【．ａｎｄＩｎｆ０姗ａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ’Ｂｅ讲ｎｇＪｉａｏｔｔｍｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｂｅ小ｎｇｌ０Ｄ０４４。Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｔｅｍｅｔｏｆｔｈｊｎｇｓｃｏｍｍｕｎｊｃａｔｉｏｎｐａｐｅｒ
（１０Ｄｉｓ
ｓｅＰｎａｓ
ｔｈＰｔｈｉｒｄ
ｗａｖｅｏｆ
ｔｈｅｉｎｆｏｍａｔｉｏｎｉｎｄｕｓｔｒｙ幽ｅｒｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒ．ｉｎｔｅｍｅｔａｎｄｍｏｈｉｌｅ
ｎｅｔｗｏｒｋ．１０ＴｈａｓｈＰｅｎｐａｉ（１ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｂｙｔｈｅｍａｎｙｃｏｕｎｔｒｉｅｓｂｅ（：ａｕｓｅｏｆｉｔｓａｐｐ“ｃａｔｉｏｎｐｍｓｐＰｃｌ．Ｔｈｉｓ
ｃｏｎｃｅｐｔｏｆｌｏＴａｎｄｉｌｓｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，Ｉｔａｌｓｏｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｓｙｓｔｅｍ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｉｎｔ州ｕｃｅｓｔｈｅ
ａｎｄｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｌｏＴ．Ｔｈｅｎ
ｔｈｅ
ｐａ严ｒ
ｌ‘）ｒｒ
ａｎａｌｙｚｅｓＲＦＩＤ。ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒ．ｔｈＰｃｏｍｍｕｎｉ（・ａ“‘＇ｎ
ｍｕｓｔｒａｔＰｄｂｙｉｔｓ
ｕｓｅ
ｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｕｔｉｎｇｏｆｄａｔａｔｍｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｌｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆ
ｗｅｒＰｉｎｓｍａｎ
ｇ一（１．ｉｎ忙Ｊｌｉｇｅｎｔｔｍｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎａｎｄｌｏｇｉｓｔｉｃｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．
Ｉ‘ｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｍｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓ；ｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ａｐｐｌｉｆａｌｉｏｎｐｍｓｐｅｃｔ
１
引言
物联网是对当今各种新技术、新理念的高度融
将成为全球下一个万亿元级规模的新兴产业。世界各国政府部看好物联网的产业前景，把发展物联网纳入国家整体信息化战略，将其提升到国家发展战略层面。比如．美国奥巴马总统积极回应ＩＢＭ提出
合．它打通了电子技术、自动化技术、通信技术、生物技术、机械技术、材料技术等以往关联不大的技术之问的通道，使得这些技术真正融合为一个整体．从而实现了通信从人与人向人与物、物与物的拓展，，物联网行业应用需求广泛，潜在市场规模巨大。，据美国独立市场研究机构Ｆｏｒｒｅｓｔｅｒ预测．到２０２０年，物联网业务与现有互联网业务之比将达到３０：ｌ，物联网
的“智慧地球”战略。欧盟提出了“物联网行动汁划”
（ＩｎｔｅｍｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ—ＡｎＡ（・ｔｉｏｎＰＩａｎｆｏｒＥｕｍｐｅ），日
本提出了“Ｕ—Ｊａｐａｎ”计划．韩国提出了“Ｕ—Ｋｏｒｅａ”计划．等等。２０１０年３月５日．温家宝总理在《政府工作报告》中也提出：“加快物联刚的研发应用。加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。【ｌｒ’目前物联网
收稿¨期：２０１０一１０一（）９
作嚣简介：挛航Ｉ｜９８９一１．劈．北京人．电ｆ．工程学士；研究方向：移动通信州络与终端。
万方数据
一８２一
中国科技论坛
（２０１１年１月）第ｌ期
技术发展已被列入我国国家级重大科技专项。可以肯定，代表了下一代信息技术发展方向的物联网，将会像互联网一样成为全球经济发展的又一个驱动器．带领全球经济走出危机。
２物联网的概念及其演进历程
２．１物联网的概念
目前，关于物联网（Ｉｎｔｅｍｅｔ
ｏｆ
ｔｈｉｎｇｓ）还没有统
一的标准定义。笼统来ｉ兑，物联网就是将各种信息传感没备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。具体来说．物联网就是通过射频识别（ＲＦＩＤ）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感没备．按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通汛，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
由上述定义我们可以发现，物联网具有三个方面的重要特征：
（１）互联网特征。物联网是解决物与物、人与物之Ｉ＇日】通信的网络形态．它是在互联网基础之上延伸和扩展的一种网络，尽管终端多样化，但其基础和核心仍然是互联网。
（２）识别与通信特征：纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信（Ｍ２Ｍ）的功能：通过在各种物体上植入微型感应芯片，使任何物品都可以变得“有感受、有知觉”。物联网的这一神奇功能是互联网所不具备的，它主要依靠一种名为射频识别的技术来实现。
（３）智能化特征：网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
２．２物联网概念的演进历程
其实．物联网并非一个崭新的概念．而是已经拥有了十多年的技术发展历史，如今的力量爆发是物联网核心技术无线通信技术成熟发展并规模化商用的必然结果？
文献表明，比尔・盖茨于１９９５年在《未来之路》一书中就已经提出了物联网的理念．盖茨在书中写道：“当袖珍个人计算机普及之后，困扰着机场终端．剧院以及其他需要排队出示身份征或票据等地方的瓶颈路段就可以被废除了：比如．当你走进机场大门时．你的袖珍个人计算机与机场的计算机相联就会证实你已经买了机票：开门你也无需片ｊ钥匙或磁卡，你的袖珍个人计算机会向控制锁的计算机证实你的身份。－２”受限于当时无线网络、硬件及传感没备的
万方数据
发展水平，尽管物联网的形态已经存在，但没有成为信息技术的主流，所以物联网的概念并未引起业界的重视。
１９９９年．主要研究联网无线射频识别技术和新兴感应技术的麻省理工学院（Ｍｌｒｒ）的自动识别技术中心（Ａｕｔｏ—ＩＤＣｅｎｔｅｒ）提出．可以把物品装上射频识
别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理引。这就是早期的“物联网”概念。
２００５年１１月，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（ＷｓＩＳ）上，国际电信联盟（ＩＴＵ）发布了《ＩＴＵ互联网报告２００５：物联网》，使用了“物联网”的概念。报告指出：无所不在的物联嘲通信时代即将来临，世界上所有的物体，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：在这个过程中，射频识别技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用：４。。ＩＴＵ的报告描绘了物联网广泛应用后的新模式。对于物联网概念的兴起起到了比较大的推动作用．但ＩＴＵ的报告并未给物联网一个清晰的定义。
２００９年１月，奥巴马总统就职后，与美国工商界领袖举行了一次圆桌会议，作为仅有的两名代表之一，ＩＢＭ首席执行官彭明盛（ＳａｍｕｅＪＰａｌｍｉｓａｎｏ）提出了“智慧地球”（ｓｍａｒｔｅｒＰｌａｎｅｔ）的概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施．并阐明其短期和长期效益：对此．奥巴马给予了积极回应：“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去，毫无疑问。这就是美国在２１世纪保持和夺回竞争优势的方式。”应该说，物联网作为一种较为成熟的概念被提出来．主要是在ＩＢＭ提出“智慧地球”概念之后。
２００９年８月７日．我国温家宝总理视察无锡微纳物联网工程技术研发中心并发表了重要讲话．指出：“在物联Ｉ）ｃ）ｇ发展中．要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”．“在国家重大科技专项中．加快推进物‘感知中国’中心”。这充分强调了发展物联网的紧迫性与战略重要性？
正是在上述背景下．物联网概念成为２００９年度的热词．在全球范围内引起广泛关注。
学界通常将物联网系统划分为三个层次——感
知层、网络层、应用层？
联网发展”。“尽快建立中国的传感信息中心。或者叫３物联网的架构体系与关键技术
３．Ｉ物联网的架构体系
第ｌ期（２０１１年１月）中国科技论坛
一８３一
感知层的主要功能是全面感知。即利用ＲＦＩＤ、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息。ＲＦＩＤ技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知层涉及的主要技术．其中包括芯片研发、通信协议研究、Ｒ¨Ｄ材料、智能节点供电等细分领域。
网络层的主要功能是实现感知数据和控制信息的双向传递，通过各种电信例络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去。物联剀通过各种接入设备与移动通ｉ代网和互联Ｍ相连，如手机付费系统中由刷卡设备将内置于手机的ＲＦＩＤ信息采集上传到互联网．网络层完成后台鉴权ｉ人证并从银行网络划账。网络层还具有信息存储查询、网络管理等功能。
应用层主要是利用经过分析处理的感知数据。为用户提供丰富的特定服务。云汁算平台作为海量感知数据的存储、分析平台．既是物联网例络层的重要组成部分，也是应用层众多应用的基础，物联Ｍ的应用可分为监控型（物流监控、污染监控）、查询型（智能检索、远程抄表）、控制型（智能交通、智能家居、路灯控制）、扫描型（手机钱包、高速公路不停车收费）等，应用层是物联网发展的目的．软件开发、智能控制技术将会为用户提供丰富多彩的物联网应用。
感知层是物联网发展和应用的基础。网络层是物联网发展和应用的可靠保证，没有感知层和传输层提供的基础．应用层也就成了无源之水、无本之木．但未来的物联网发展将更加关注应用层。只有当未来物联Ｍ接入互联网、普及应用、数据量越来越大、应用需求Ｈ趋广泛、强烈之后．物联网才会迎来大发展，人类才能真正迈入智慧地球时代。３．２物联网的关键技术
物联网涉及的新技术很多．其中的关键技术主要有射频识别技术、传感器技术、网络通信技术和云计算（传输数据汁算）等。
（１）射频识别技术。
射频洪别技术．俗称“电子标签”，是物联网中非常重要的技术．是实现物联网的基础与核心，、射频技术是一项利用射频信号通过空Ｉ＇ＨＪ耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。这一技术由三个部分构成：（１）标签（Ｔａｇ）。附着在物体上以标识目标对象；（２）阅读器（ＲＰａｄｅｒ）。用来读取（有时还可以写入）标签
万方数据
信息，既可以是固定的也可以是移动的；（３）天线（ＡｎＩｅｎｎａ），其作用是在标签和读取器之Ｉ＇ＨＪ传递射频信号。当然，在实际应用中还需要其他硬件和软件的支持。
该项技术的基本思想是，通过先进的技术手段。
实现人们对各类物体或没备（人员、物品）在不同
状态（移动、静止或恶劣环境）下的自动识别和管理。由于射频识别无须人工干扰．可使用于各种恶劣环境，可用来追踪和管理儿乎所有物理对象．所以零售商和制造商非常关心和支持这项技术的发展和应用。比如．沃尔玛公司就成功地将射频技术应用于供应链管理中，高速公路的自动收费系统更是这项技术最成功应用之一。
射频技术发展面临的主要Ｉ’口ｌ题和难点是：（Ｉ）射频识别的碰撞防冲突问题：（２）射频天线研究；（３）工作频率的选择；（４）安全与隐私Ｉ＇ｕＪ题ｙ。
（２）传感器技术。
要产生真正有价值的信息。仅有射频识别技术是不够的，还需要传感技术，由于物联网通常处于自然环境中，传感器要长期经受恶劣环境的考验，因
此。物联Ｍ对传感器技术提出了更高的要求。
作为摄取信息的关键器件，传感器是现代信息
系统和各种装备不可缺少的信息采集手段。如果把计算机看做处理和识别信息的大脑，把通信系统看做是传递信息的“神经”系统的话，则传感器就是感觉器官．所渭传感器．是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能。并使之按照一定规律转换成与之对应的町输出信号的元器件或装置。离开了传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换。一切准确的测试与控制都将无法实现，即使是最现代化的电子计算机，假如没有准确的信息（或转换可靠的数据）和不失真的输入，也将无法充分发挥其应有的作用。
传感器技术的发展与突破主要体现在两个方面。一是感知信息方面．二是传感器自身的智能化和网络化。未来传感器技术的发展趋势大致分为如下儿个方面：向检测范围挑战；集成化。多功能化；向未开发的领城挑战一生物传感器；传感技术、智者为尊一智能传感器（Ｓｍａｎｓｅｎｓｏｒ）；发现和利用新材料。
传感器技术是一门综合的高新技术．它集光、机、电、生物医学于一身，可以毫不夸张地ｉ兑，传感器
一８４一
中国科技论坛
（２０１１年１月）第ｌ期
技术的水平从一个侧面反映了微电子技术、ＭＥＭＳ、纳米技术、光电子技术，生物技术等高新技术的水平。
（３）网络通信技术。
无论物联例的慨念如何扩展和延伸，其最基础的物物之间的感知和通信是不可替代的关键技术。网络通信技术包括各种有线和无线传输技术、交换技术、组网技术、网关技术等。
其中Ｍ２Ｍ技术则是物联网实现的关键。Ｍ２Ｍ技术是机器对机器（Ｍａｃｈｉｎｅ—Ｔｏ—Ｍａｃｈｉｎｅ）通信的简称，指所有实现人、机器、系统之Ｉ．甘Ｊ建立通信连接的技术和手段。同时也可代表人对机器（ＭａｎＴｏＭａｃｈｉｎｅ）、机器对人（ＭａｃｈｉｎｅＴｏＭａｎ）、移动网络对机器（Ｍｏｂｉｌｅ
Ｔｏ
Ｍａｃｈｉｎｅ）之间的连接与通
信。Ｍ２Ｍ技术适用范围广泛，可以结合ＧｓＭ／ＧＰＲＳ／
ＵＭ佟等远距离连接技术，也可以结合Ｗｉ６、
ＢｌｕｅＴ００ｔｈ、Ｚｉ曲ｅｅ、ＲＦＩＤ和ＵＷＢ等近距离连接技术。此外还可以结合ＸＭＬ和Ｃｏｒｂａ，以及基于ＧＰＳ、无线终端和网络的位置服务技术等，用于安全监测、自动售货机、货物跟踪领域。目前。Ｍ２Ｍ技术的重点在于机器对机器的无线通信．而将来的应用则将遍及军事、金融、交通、气象、电力、水利、石油、煤矿、工控、零售、医疗、公共事业管理等各个行业：短距离无线通信技术的发展和完善，使得物联网前端的信息通信有了技术上的可靠保证。
通信网络技术为物联刚数据提供传送通道．如何在现有网络上进行增强。适应物联蚓业务的需求（低数据率、低移动性等），是该技术研究的重点。物联网的发展离不开通信网络，更宽、更快、更优的下一代宽带网络将为物联网发展提供更有力的支撑，也将为物联网应用带来更多的可能。
（４）云计算。
云汁算（ＣｌｏｕｄＣｏｍｐｕｌｉｎｇ）是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。云计算的基本原理是．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更与互联网相似。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。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助ＳａａＳ、ＰａａＳ、ＩａａＳ、ＭＳＰ等先进的商
万方数据
业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。
云汁算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力。减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力。ＧｏｏｇＩｅ搜索引擎是云计算的成功应用之一。
４物联网技术的应用前景及策略建议
物联网被视为继汁算机、互联网和移动通信网络之后的第三次信息产业浪潮，对整个国家的经济社会发展和信息化水平提升有着重大意义，可以成为推动产业升级、迈向未来社会的发动机。时至今日．物联网已不只是一个学术概念．而且有着非常广泛的市场需求。实际上。物联网已经在很多领域有应用案例，这些商业案例的成功是物联网获得大发展的先决条件。目前，国内外物联网具有应用优势的领域主要包括如下方面：４．１物联网的典型应用
（１）智能电例。
人类已进入新能源时代。如何创建一个既能保证供电的可持续性、安全性，又能保护环境的智能电网．已经成为各国能源政策的目标，美国业界主流意见认为．新的能源革命更多的是智能电网或者智慧能源的变革．能源行业的焦点已经转移到管理能源
需求和融合全部技术的网络——智能电网“。
智能电网．就是利用传感器、嵌入式处理器、数字化通信和ＩＴ技术．构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统．可对电网与客户用电信息进行实时监控和采集，且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户．实现对电能的最优配置与利用。提高电网运行的可靠性和能源利用效率。
智能电网是物联网第一重要的运用．包括很多电信企业开展的“无线抄表”应用．其实也是物联网应用的一种。对于物联网产业甚至整个信息通信产业的发展而言。电网智能化将产生强大的驱动力．并将深刻影响和有力推动其他行业的物联网应用。
（２）智能交通。
所谓智能交通．就是利用先进的通汛、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理：交通智能化是解决交通拥堵、提高行车安全、提高运行效率的重要途径：我国交通问题的重点和难点是城市道路拥堵。在道路建设跟不上汽车增
第ｌ期（２０１１年１月）
中国科技论坛
一８５一
长的情况下，对车辆进行智能化管理和调配就成为解决拥堵Ｉ、ｕ】题主要技术手段。目前，全国已经有２０多个省区市实现公路联网监控、交通事故检测、路况气象等应用，路网检测信息采集设备的设置密度在逐步加大，有些高速公路实现了全程监控。并可以对长途客运危险货物运输车辆进行动态监管。
２ｌ世纪将是公路交通智能化的世纪．人们将要采用的智能交通系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统：在该系统中，车辆靠自己的智能在道路上自由行驶，公路靠自身的智能将交通流量渊整至最佳状态．借助于这个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。
（３）物流管理。
物流领域是物联网相关技术最有现实意义的应用领域之一。通过在物流商品中引入传感节点．可以从采购、生产制造、包装、运输、销售到服务的供应链上的每一个环节做到精确地了解和掌握，对物流全程传递和服务实现信息化的管理，最终减少货物装卸、仓储等物流成本．提高物流效率和效益。
物联网与现代物流有着天然紧密的联系．其关键技术诸如物体标识及标识追踪、无线定位等新型信息技术应用，能够有效实现物流的智能渊度管理、整合物流核心业务流程．加强物流管理的合理化，降低物流消耗，从而降低物流成本．减少流通费用、增加利润：物联网将加快现代物流的发展，增强供应链的可视性和可控性。
（４）医疗管理。
在医疗领域．物联网在条码化病人身份管理、移动医嘱．诊疗体征录入、药物管理、检验标本管理、病案管理数据保存及’蒯用、婴儿防盗、护理流程、临床路径等管理中．均能发挥重要作用。例如，通过物联刚技术，可以将药品名称、品种、产地、批次及生产、加工、运输、存储、销售等环节的信息，都存于电子标
签中，当出现｜’ｕ】题时．可以追溯全过程。同时还可以把信息传送到公共数据库中．患者或医院可以将标签的内容和数据库中的记录进行对比。从而有效地识别假冒药品。在公共卫生方面，通过射频以别技术建立医疗卫生的监督和追溯体系，可以实现检疫检验过程中病源追踪的功能，并能对病菌携带者进行管理，为患者提供更加安全的医疗卫生服务。４．２关于我国物联网发展的策略建议
物联网产业是一个新兴产业。目前在全球范围内尚处于起步阶段，但其未来的发展空间是巨大的。我国的物联网产业已经具备了一定的产业技术和应用基础。但与欧美等发达国家相比仍存在一定的差距。应重点在以下方面做出努力：
（１）加大研发投入，突破核心关键技术。在传感器及传感器网络、芯片关键没备制造、海量数据处理等核心技术上，集中多方资源，协Ｉ＿Ｊ开展物联网重大技术攻关。
（２）加强物联网标准的制定：统一标准是促进产业规模化发展的前提。标准化的缺失一直被业内认为是制约物联网产业发展的重要凶素之一，因此，物联蚓标准的制定和技术的研发｜一Ｊ样重要。中国应抓住时机，加强国际交流与合作，积极参与国际标准的制定。
（３）加强政策引导．充分发挥典型物联网应用的示范作用，政府应以需求为导向，重点建没物联网在公众服务与重点行业的典型应用示范工程，确立以应用带动产业发展的模式。
（４）完善法律法规．加强隐私保护与物联Ｍ的安全．在未来物联网的发展中．信息的有用性和私密性之Ｉ＇日Ｊ将不得不进行一场徒手博弈。我们要密切关注物联网产业发展可能带来的安全ｌ’口】题，加强法制和技术手段建没，进一步完善信息安全、知识产权侵权、个人隐私保护等方面的法律法规。
参考文献：
［１］温家宝．政府工作报告［Ｒ］．人民Ｈ报．２０１０—０３—０４．［２］比尔・盖茨．未来之路［Ｍ］．北京：北京大学出版杜．２０１０．３２．
［３］ｈｌｌｐ：，，ｗｗｗ．ａｕｔｏｉ（】ｌａｂｓ．ｏ嘶ａｇＰ．ｈｔｍｌ．
［４］
ＩＴＵ
ＳｔｍｔＰ粤；ｙ
ａｎｄ
ｐｏｌｉｃｙ
Ｕｎｉｔ
（ＳＰＵ）．ＩＴＵＩｎｔＰｍｅｔ
Ｒｅｐｏｒｌｓ
２００５：ＴｈｅＩｎｌｅｍｎｅｌ
ｏｆ，Ｉ’ｈｉｎ９８［Ｒ］．Ｃｅｎｅｖａ：ＩｎｔＰｍａｌｉｏｎａｌ
Ｔｂｌｅ（・ｏｍｍｕｎｉＰａｔｉｏｎＵｎｉｆＪｎ（ＩＴＵ）．２００５．
［５］王保云．物联Ｍ技术研究综述［Ｊ］．电子测羹与仪器学报．２００９．（１２）．
［６］杨蕾．新能源发展聚焦“智能电Ｍ”——对话《决战新能源》作者弗雷德・克鲁普［Ｊ］．隙望．２０１０。（２２）．
（责任编辑刘传忠）
万方数据
物联网的关键技术及其应用前景
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
李航， 陈后金， Li Hang， Chen Houjin北京交通大学电子信息工程学院,北京,100044中国科技论坛
FORUM ON SCIENCE AND TECHNOLOGY IN CHINA2011(1)30次
参考文献(6条)
1.温家宝 政府工作报告 20102.比尔?盖茨 未来之路 20103.查看详情
4.ITU Strategy and policy Unit(SPU) ITU Internet Reports 2005:TheInternnet of Things 20055.王保云 物联网技术研究综述[期刊论文]-电子测量与仪器学报 2009(12)
6.杨蕾 新能源发展聚焦"智能电网"--对话《决战新能源》作者弗雷德@克鲁普[期刊论文]-瞭望 2010(22)
本文读者也读过(10条)
1. 宁焕生.徐群玉.NING Huan-sheng.XU Qun-yu 全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[期刊论文]-电子学报2010,38(11)
2. 朱洪波.杨龙祥.于全.ZHU Hong-bo.YANG Long-xiang.YU Quan 物联网的技术思想与应用策略研究[期刊论文]-通信学报2010,31(11)
3. 刘强.崔莉.陈海明.LIU Qiang.CUI Li.CHEN Hai-ming 物联网关键技术与应用[期刊论文]-计算机科学2010,37(6)
4. 邬贺铨.WU He-quan 物联网的应用与挑战综述[期刊论文]-重庆邮电大学学报（自然科学版）2010,22(5)5. 彭瑜.Peng Yu 物联网技术的发展及其工业应用的方向[期刊论文]-自动化仪表2011,32(1)
6. 韩永相.宋征.Han Yongxiang.Song Zheng 物联网发展的产业思考[期刊论文]-广播与电视技术2010,37(11)7. 樊雪梅.Fan Xuemei 物联网技术发展的研究与综述[期刊论文]-计算机测量与控制2011,19(5)
8. 李勋.龚庆武.乔卉.LI Xun.GONG Qing-wu.QIAO Hui 物联网在电力系统的应用展望[期刊论文]-电力系统保护与控制2010,38(22)
9. 熊三炉.XIONG Sanlu 我国发展物联网的对策和建议[期刊论文]-科技管理研究2011,31(4)
10. 黄映辉.李冠宇.HUANG Ying-hui.LI Guan-yu 物联网:语义、性质与归类[期刊论文]-计算机科学2011,38(1)
引证文献(30条)
1.万智萍.叶仕通.朱柏辉.莫伟建.任志健 物联网创新应用型人才的层次化培养体系研究[期刊论文]-电子设计工程 2013(16)
2.刘占伟 套牌车监管过程利用物联网ZigBee技术的意义[期刊论文]-电子设计技术 2013(10)3.王洪敏 物联网相关技术及其发展的研究[期刊论文]-渤海大学学报：自然科学版 2012(3)
4.朱浩然.安海燕.李元伟 物联网技术在构建智能化医院方面的研究制[期刊论文]-中国医学装备 2011(9)5.杨智楠 物联网技术与IT资产管理研究[期刊论文]-电脑知识与技术 2011(36)6.孙琳 江苏省物联网产业发展现状[期刊论文]-中国科技信息 2013(4)7.朱永松.魏建军.罗蒙 市级医院后勤安全风险与管理[期刊论文]-中国卫生资源
2013(5)
8.孙彬.王东 计算机动态语言在物联网中的应用[期刊论文]-煤炭技术 2012(1)
9.刘楠楠.王晓辉 物联网在农资供应链中的应用研究[期刊论文]-中国电子商务 2011(11)10.张春明 物联网体系及相关技术研究[期刊论文]-计算机时代 2011(10)11.姜艳芬 计算机物联网的应用研究[期刊论文]-煤炭技术 2013(2)
12.钟家洪.赖敏 物流电子商务系统的研究与设计[期刊论文]-青春岁月 2013(24)13.梁娜娜 浅议物联网的基础理论及关键技术[期刊论文]-消费电子
2013(14)
14.郭福洲 基于农业供应系统立体化的物联网技术构成探讨[期刊论文]-电子制作
2013(19)
15.王慧.洪辉 物联网时代会计信息化发展探析[期刊论文]-财务与金融 2012(1)16.徐照兴 物联网技术在服装产业中的应用前景[期刊论文]-科技致富向导 2012(21)17.刘久康 物联网技术在消防领域的应用探讨[期刊论文]-武警学院学报 2012(2)18.王慧.洪辉 物联网时代会计信息化发展探析[期刊论文]-财务与金融 2012(1)
19.黄孝彬.毛培霖.唐浩源.董晓鹏 物联网关键技术及其发展[期刊论文]-电子科技 2011(12)20.蒋道霞.TU Gang.ZHU Shi-gao 探索IT人才培养校企合作新模式[期刊论文]-软件工程师 2011(9)21.陶宇 物联网时代图书馆发展展望[期刊论文]-科技信息 2011(7)
22.张军国.赖小龙.杨睿茜.吕静霞 物联网技术在精准农业环境监测系统中的应用研究[期刊论文]-湖南农业科学2011(15)
23.韩嘉.李宗平 基于物联网技术的物流电子商务平台构建[期刊论文]-价值工程 2012(29)24.刘赟.周爽 物联网的应用综述[期刊论文]-现代商业 2011(24)
25.郑谦.韦文联 基于要素视角的农业物联网产业化应用障碍[期刊论文]-哈尔滨学院学报 2013(12)26.刘红.莫国民 基于物联网的医学院校实训基地管理中心设计[期刊论文]-中国医学物理学杂志 2013(1)27.钱过.袁润 传感网技术领域专利情报分析[期刊论文]-情报杂志 2013(6)
28.李健.唐燕 基于物联网的逆向物流企业竞争情报系统研究[期刊论文]-情报杂志 2011(10)29.陈南亦 关于“第六感技术”的进一步思考[期刊论文]-电子测量技术 2011(8)
30.罗利平.蒋勇 基于物联网技术的大宗农产品质量安全监控体系[期刊论文]-中国科技论坛 2012(12)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgkjlt201101015.aspx
第ｌ期（２０１１年１月）中国科技沦坛
一８ｌ一
物联网的关键技术及其应用前景
李航，陈后金
（北京交通大学电子信息工程学院．北京
１０００４４）
摘要：物联网被视为继计算机、互联网和移动通信网络之后的第三次信息产业浪潮，因其广阔的行业
应用前景而受到了各国政府的重视。本文首先介绍了物联网的概念及其演进历程．然后分析了物联网的架构体系和关键技术，并具体分析了射频识别技术、传感器技术、网络通信技术和云计算等，最后以智能电网、智能交通、物流管理等应用案例说明了物联网广泛的应用前景。关键词：物联网：关键技术：应用前景中图分类号：Ｆ０６２．３文献标识码：Ａ
ＫｅｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｓｐｅｃｔｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ
ＬｉＨａｎｇ，Ｃｈｅｎ
Ｈｏｕｊｉｎ
，
（＆ｈｏｏｌｏｆＥｌＰｒｔｒ‘ｍｉ【．ａｎｄＩｎｆ０姗ａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ’Ｂｅ讲ｎｇＪｉａｏｔｔｍｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｂｅ小ｎｇｌ０Ｄ０４４。Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｔｅｍｅｔｏｆｔｈｊｎｇｓｃｏｍｍｕｎｊｃａｔｉｏｎｐａｐｅｒ
（１０Ｄｉｓ
ｓｅＰｎａｓ
ｔｈＰｔｈｉｒｄ
ｗａｖｅｏｆ
ｔｈｅｉｎｆｏｍａｔｉｏｎｉｎｄｕｓｔｒｙ幽ｅｒｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒ．ｉｎｔｅｍｅｔａｎｄｍｏｈｉｌｅ
ｎｅｔｗｏｒｋ．１０ＴｈａｓｈＰｅｎｐａｉ（１ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｂｙｔｈｅｍａｎｙｃｏｕｎｔｒｉｅｓｂｅ（：ａｕｓｅｏｆｉｔｓａｐｐ“ｃａｔｉｏｎｐｍｓｐＰｃｌ．Ｔｈｉｓ
ｃｏｎｃｅｐｔｏｆｌｏＴａｎｄｉｌｓｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，Ｉｔａｌｓｏｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｓｙｓｔｅｍ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｉｎｔ州ｕｃｅｓｔｈｅ
ａｎｄｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｌｏＴ．Ｔｈｅｎ
ｔｈｅ
ｐａ严ｒ
ｌ‘）ｒｒ
ａｎａｌｙｚｅｓＲＦＩＤ。ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒ．ｔｈＰｃｏｍｍｕｎｉ（・ａ“‘＇ｎ
ｍｕｓｔｒａｔＰｄｂｙｉｔｓ
ｕｓｅ
ｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｕｔｉｎｇｏｆｄａｔａｔｍｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｌｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆ
ｗｅｒＰｉｎｓｍａｎ
ｇ一（１．ｉｎ忙Ｊｌｉｇｅｎｔｔｍｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎａｎｄｌｏｇｉｓｔｉｃｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．
Ｉ‘ｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｍｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓ；ｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ａｐｐｌｉｆａｌｉｏｎｐｍｓｐｅｃｔ
１
引言
物联网是对当今各种新技术、新理念的高度融
将成为全球下一个万亿元级规模的新兴产业。世界各国政府部看好物联网的产业前景，把发展物联网纳入国家整体信息化战略，将其提升到国家发展战略层面。比如．美国奥巴马总统积极回应ＩＢＭ提出
合．它打通了电子技术、自动化技术、通信技术、生物技术、机械技术、材料技术等以往关联不大的技术之问的通道，使得这些技术真正融合为一个整体．从而实现了通信从人与人向人与物、物与物的拓展，，物联网行业应用需求广泛，潜在市场规模巨大。，据美国独立市场研究机构Ｆｏｒｒｅｓｔｅｒ预测．到２０２０年，物联网业务与现有互联网业务之比将达到３０：ｌ，物联网
的“智慧地球”战略。欧盟提出了“物联网行动汁划”
（ＩｎｔｅｍｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ—ＡｎＡ（・ｔｉｏｎＰＩａｎｆｏｒＥｕｍｐｅ），日
本提出了“Ｕ—Ｊａｐａｎ”计划．韩国提出了“Ｕ—Ｋｏｒｅａ”计划．等等。２０１０年３月５日．温家宝总理在《政府工作报告》中也提出：“加快物联刚的研发应用。加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。【ｌｒ’目前物联网
收稿¨期：２０１０一１０一（）９
作嚣简介：挛航Ｉ｜９８９一１．劈．北京人．电ｆ．工程学士；研究方向：移动通信州络与终端。
万方数据
一８２一
中国科技论坛
（２０１１年１月）第ｌ期
技术发展已被列入我国国家级重大科技专项。可以肯定，代表了下一代信息技术发展方向的物联网，将会像互联网一样成为全球经济发展的又一个驱动器．带领全球经济走出危机。
２物联网的概念及其演进历程
２．１物联网的概念
目前，关于物联网（Ｉｎｔｅｍｅｔ
ｏｆ
ｔｈｉｎｇｓ）还没有统
一的标准定义。笼统来ｉ兑，物联网就是将各种信息传感没备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。具体来说．物联网就是通过射频识别（ＲＦＩＤ）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感没备．按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通汛，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
由上述定义我们可以发现，物联网具有三个方面的重要特征：
（１）互联网特征。物联网是解决物与物、人与物之Ｉ＇日】通信的网络形态．它是在互联网基础之上延伸和扩展的一种网络，尽管终端多样化，但其基础和核心仍然是互联网。
（２）识别与通信特征：纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信（Ｍ２Ｍ）的功能：通过在各种物体上植入微型感应芯片，使任何物品都可以变得“有感受、有知觉”。物联网的这一神奇功能是互联网所不具备的，它主要依靠一种名为射频识别的技术来实现。
（３）智能化特征：网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
２．２物联网概念的演进历程
其实．物联网并非一个崭新的概念．而是已经拥有了十多年的技术发展历史，如今的力量爆发是物联网核心技术无线通信技术成熟发展并规模化商用的必然结果？
文献表明，比尔・盖茨于１９９５年在《未来之路》一书中就已经提出了物联网的理念．盖茨在书中写道：“当袖珍个人计算机普及之后，困扰着机场终端．剧院以及其他需要排队出示身份征或票据等地方的瓶颈路段就可以被废除了：比如．当你走进机场大门时．你的袖珍个人计算机与机场的计算机相联就会证实你已经买了机票：开门你也无需片ｊ钥匙或磁卡，你的袖珍个人计算机会向控制锁的计算机证实你的身份。－２”受限于当时无线网络、硬件及传感没备的
万方数据
发展水平，尽管物联网的形态已经存在，但没有成为信息技术的主流，所以物联网的概念并未引起业界的重视。
１９９９年．主要研究联网无线射频识别技术和新兴感应技术的麻省理工学院（Ｍｌｒｒ）的自动识别技术中心（Ａｕｔｏ—ＩＤＣｅｎｔｅｒ）提出．可以把物品装上射频识
别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理引。这就是早期的“物联网”概念。
２００５年１１月，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（ＷｓＩＳ）上，国际电信联盟（ＩＴＵ）发布了《ＩＴＵ互联网报告２００５：物联网》，使用了“物联网”的概念。报告指出：无所不在的物联嘲通信时代即将来临，世界上所有的物体，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：在这个过程中，射频识别技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用：４。。ＩＴＵ的报告描绘了物联网广泛应用后的新模式。对于物联网概念的兴起起到了比较大的推动作用．但ＩＴＵ的报告并未给物联网一个清晰的定义。
２００９年１月，奥巴马总统就职后，与美国工商界领袖举行了一次圆桌会议，作为仅有的两名代表之一，ＩＢＭ首席执行官彭明盛（ＳａｍｕｅＪＰａｌｍｉｓａｎｏ）提出了“智慧地球”（ｓｍａｒｔｅｒＰｌａｎｅｔ）的概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施．并阐明其短期和长期效益：对此．奥巴马给予了积极回应：“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去，毫无疑问。这就是美国在２１世纪保持和夺回竞争优势的方式。”应该说，物联网作为一种较为成熟的概念被提出来．主要是在ＩＢＭ提出“智慧地球”概念之后。
２００９年８月７日．我国温家宝总理视察无锡微纳物联网工程技术研发中心并发表了重要讲话．指出：“在物联Ｉ）ｃ）ｇ发展中．要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”．“在国家重大科技专项中．加快推进物‘感知中国’中心”。这充分强调了发展物联网的紧迫性与战略重要性？
正是在上述背景下．物联网概念成为２００９年度的热词．在全球范围内引起广泛关注。
学界通常将物联网系统划分为三个层次——感
知层、网络层、应用层？
联网发展”。“尽快建立中国的传感信息中心。或者叫３物联网的架构体系与关键技术
３．Ｉ物联网的架构体系
第ｌ期（２０１１年１月）中国科技论坛
一８３一
感知层的主要功能是全面感知。即利用ＲＦＩＤ、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息。ＲＦＩＤ技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知层涉及的主要技术．其中包括芯片研发、通信协议研究、Ｒ¨Ｄ材料、智能节点供电等细分领域。
网络层的主要功能是实现感知数据和控制信息的双向传递，通过各种电信例络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去。物联剀通过各种接入设备与移动通ｉ代网和互联Ｍ相连，如手机付费系统中由刷卡设备将内置于手机的ＲＦＩＤ信息采集上传到互联网．网络层完成后台鉴权ｉ人证并从银行网络划账。网络层还具有信息存储查询、网络管理等功能。
应用层主要是利用经过分析处理的感知数据。为用户提供丰富的特定服务。云汁算平台作为海量感知数据的存储、分析平台．既是物联网例络层的重要组成部分，也是应用层众多应用的基础，物联Ｍ的应用可分为监控型（物流监控、污染监控）、查询型（智能检索、远程抄表）、控制型（智能交通、智能家居、路灯控制）、扫描型（手机钱包、高速公路不停车收费）等，应用层是物联网发展的目的．软件开发、智能控制技术将会为用户提供丰富多彩的物联网应用。
感知层是物联网发展和应用的基础。网络层是物联网发展和应用的可靠保证，没有感知层和传输层提供的基础．应用层也就成了无源之水、无本之木．但未来的物联网发展将更加关注应用层。只有当未来物联Ｍ接入互联网、普及应用、数据量越来越大、应用需求Ｈ趋广泛、强烈之后．物联网才会迎来大发展，人类才能真正迈入智慧地球时代。３．２物联网的关键技术
物联网涉及的新技术很多．其中的关键技术主要有射频识别技术、传感器技术、网络通信技术和云计算（传输数据汁算）等。
（１）射频识别技术。
射频洪别技术．俗称“电子标签”，是物联网中非常重要的技术．是实现物联网的基础与核心，、射频技术是一项利用射频信号通过空Ｉ＇ＨＪ耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。这一技术由三个部分构成：（１）标签（Ｔａｇ）。附着在物体上以标识目标对象；（２）阅读器（ＲＰａｄｅｒ）。用来读取（有时还可以写入）标签
万方数据
信息，既可以是固定的也可以是移动的；（３）天线（ＡｎＩｅｎｎａ），其作用是在标签和读取器之Ｉ＇ＨＪ传递射频信号。当然，在实际应用中还需要其他硬件和软件的支持。
该项技术的基本思想是，通过先进的技术手段。
实现人们对各类物体或没备（人员、物品）在不同
状态（移动、静止或恶劣环境）下的自动识别和管理。由于射频识别无须人工干扰．可使用于各种恶劣环境，可用来追踪和管理儿乎所有物理对象．所以零售商和制造商非常关心和支持这项技术的发展和应用。比如．沃尔玛公司就成功地将射频技术应用于供应链管理中，高速公路的自动收费系统更是这项技术最成功应用之一。
射频技术发展面临的主要Ｉ’口ｌ题和难点是：（Ｉ）射频识别的碰撞防冲突问题：（２）射频天线研究；（３）工作频率的选择；（４）安全与隐私Ｉ＇ｕＪ题ｙ。
（２）传感器技术。
要产生真正有价值的信息。仅有射频识别技术是不够的，还需要传感技术，由于物联网通常处于自然环境中，传感器要长期经受恶劣环境的考验，因
此。物联Ｍ对传感器技术提出了更高的要求。
作为摄取信息的关键器件，传感器是现代信息
系统和各种装备不可缺少的信息采集手段。如果把计算机看做处理和识别信息的大脑，把通信系统看做是传递信息的“神经”系统的话，则传感器就是感觉器官．所渭传感器．是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能。并使之按照一定规律转换成与之对应的町输出信号的元器件或装置。离开了传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换。一切准确的测试与控制都将无法实现，即使是最现代化的电子计算机，假如没有准确的信息（或转换可靠的数据）和不失真的输入，也将无法充分发挥其应有的作用。
传感器技术的发展与突破主要体现在两个方面。一是感知信息方面．二是传感器自身的智能化和网络化。未来传感器技术的发展趋势大致分为如下儿个方面：向检测范围挑战；集成化。多功能化；向未开发的领城挑战一生物传感器；传感技术、智者为尊一智能传感器（Ｓｍａｎｓｅｎｓｏｒ）；发现和利用新材料。
传感器技术是一门综合的高新技术．它集光、机、电、生物医学于一身，可以毫不夸张地ｉ兑，传感器
一８４一
中国科技论坛
（２０１１年１月）第ｌ期
技术的水平从一个侧面反映了微电子技术、ＭＥＭＳ、纳米技术、光电子技术，生物技术等高新技术的水平。
（３）网络通信技术。
无论物联例的慨念如何扩展和延伸，其最基础的物物之间的感知和通信是不可替代的关键技术。网络通信技术包括各种有线和无线传输技术、交换技术、组网技术、网关技术等。
其中Ｍ２Ｍ技术则是物联网实现的关键。Ｍ２Ｍ技术是机器对机器（Ｍａｃｈｉｎｅ—Ｔｏ—Ｍａｃｈｉｎｅ）通信的简称，指所有实现人、机器、系统之Ｉ．甘Ｊ建立通信连接的技术和手段。同时也可代表人对机器（ＭａｎＴｏＭａｃｈｉｎｅ）、机器对人（ＭａｃｈｉｎｅＴｏＭａｎ）、移动网络对机器（Ｍｏｂｉｌｅ
Ｔｏ
Ｍａｃｈｉｎｅ）之间的连接与通
信。Ｍ２Ｍ技术适用范围广泛，可以结合ＧｓＭ／ＧＰＲＳ／
ＵＭ佟等远距离连接技术，也可以结合Ｗｉ６、
ＢｌｕｅＴ００ｔｈ、Ｚｉ曲ｅｅ、ＲＦＩＤ和ＵＷＢ等近距离连接技术。此外还可以结合ＸＭＬ和Ｃｏｒｂａ，以及基于ＧＰＳ、无线终端和网络的位置服务技术等，用于安全监测、自动售货机、货物跟踪领域。目前。Ｍ２Ｍ技术的重点在于机器对机器的无线通信．而将来的应用则将遍及军事、金融、交通、气象、电力、水利、石油、煤矿、工控、零售、医疗、公共事业管理等各个行业：短距离无线通信技术的发展和完善，使得物联网前端的信息通信有了技术上的可靠保证。
通信网络技术为物联刚数据提供传送通道．如何在现有网络上进行增强。适应物联蚓业务的需求（低数据率、低移动性等），是该技术研究的重点。物联网的发展离不开通信网络，更宽、更快、更优的下一代宽带网络将为物联网发展提供更有力的支撑，也将为物联网应用带来更多的可能。
（４）云计算。
云汁算（ＣｌｏｕｄＣｏｍｐｕｌｉｎｇ）是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。云计算的基本原理是．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更与互联网相似。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。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助ＳａａＳ、ＰａａＳ、ＩａａＳ、ＭＳＰ等先进的商
万方数据
业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。
云汁算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力。减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力。ＧｏｏｇＩｅ搜索引擎是云计算的成功应用之一。
４物联网技术的应用前景及策略建议
物联网被视为继汁算机、互联网和移动通信网络之后的第三次信息产业浪潮，对整个国家的经济社会发展和信息化水平提升有着重大意义，可以成为推动产业升级、迈向未来社会的发动机。时至今日．物联网已不只是一个学术概念．而且有着非常广泛的市场需求。实际上。物联网已经在很多领域有应用案例，这些商业案例的成功是物联网获得大发展的先决条件。目前，国内外物联网具有应用优势的领域主要包括如下方面：４．１物联网的典型应用
（１）智能电例。
人类已进入新能源时代。如何创建一个既能保证供电的可持续性、安全性，又能保护环境的智能电网．已经成为各国能源政策的目标，美国业界主流意见认为．新的能源革命更多的是智能电网或者智慧能源的变革．能源行业的焦点已经转移到管理能源
需求和融合全部技术的网络——智能电网“。
智能电网．就是利用传感器、嵌入式处理器、数字化通信和ＩＴ技术．构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统．可对电网与客户用电信息进行实时监控和采集，且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户．实现对电能的最优配置与利用。提高电网运行的可靠性和能源利用效率。
智能电网是物联网第一重要的运用．包括很多电信企业开展的“无线抄表”应用．其实也是物联网应用的一种。对于物联网产业甚至整个信息通信产业的发展而言。电网智能化将产生强大的驱动力．并将深刻影响和有力推动其他行业的物联网应用。
（２）智能交通。
所谓智能交通．就是利用先进的通汛、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理：交通智能化是解决交通拥堵、提高行车安全、提高运行效率的重要途径：我国交通问题的重点和难点是城市道路拥堵。在道路建设跟不上汽车增
第ｌ期（２０１１年１月）
中国科技论坛
一８５一
长的情况下，对车辆进行智能化管理和调配就成为解决拥堵Ｉ、ｕ】题主要技术手段。目前，全国已经有２０多个省区市实现公路联网监控、交通事故检测、路况气象等应用，路网检测信息采集设备的设置密度在逐步加大，有些高速公路实现了全程监控。并可以对长途客运危险货物运输车辆进行动态监管。
２ｌ世纪将是公路交通智能化的世纪．人们将要采用的智能交通系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统：在该系统中，车辆靠自己的智能在道路上自由行驶，公路靠自身的智能将交通流量渊整至最佳状态．借助于这个系统，管理人员对道路、车辆的行踪将掌握得一清二楚。
（３）物流管理。
物流领域是物联网相关技术最有现实意义的应用领域之一。通过在物流商品中引入传感节点．可以从采购、生产制造、包装、运输、销售到服务的供应链上的每一个环节做到精确地了解和掌握，对物流全程传递和服务实现信息化的管理，最终减少货物装卸、仓储等物流成本．提高物流效率和效益。
物联网与现代物流有着天然紧密的联系．其关键技术诸如物体标识及标识追踪、无线定位等新型信息技术应用，能够有效实现物流的智能渊度管理、整合物流核心业务流程．加强物流管理的合理化，降低物流消耗，从而降低物流成本．减少流通费用、增加利润：物联网将加快现代物流的发展，增强供应链的可视性和可控性。
（４）医疗管理。
在医疗领域．物联网在条码化病人身份管理、移动医嘱．诊疗体征录入、药物管理、检验标本管理、病案管理数据保存及’蒯用、婴儿防盗、护理流程、临床路径等管理中．均能发挥重要作用。例如，通过物联刚技术，可以将药品名称、品种、产地、批次及生产、加工、运输、存储、销售等环节的信息，都存于电子标
签中，当出现｜’ｕ】题时．可以追溯全过程。同时还可以把信息传送到公共数据库中．患者或医院可以将标签的内容和数据库中的记录进行对比。从而有效地识别假冒药品。在公共卫生方面，通过射频以别技术建立医疗卫生的监督和追溯体系，可以实现检疫检验过程中病源追踪的功能，并能对病菌携带者进行管理，为患者提供更加安全的医疗卫生服务。４．２关于我国物联网发展的策略建议
物联网产业是一个新兴产业。目前在全球范围内尚处于起步阶段，但其未来的发展空间是巨大的。我国的物联网产业已经具备了一定的产业技术和应用基础。但与欧美等发达国家相比仍存在一定的差距。应重点在以下方面做出努力：
（１）加大研发投入，突破核心关键技术。在传感器及传感器网络、芯片关键没备制造、海量数据处理等核心技术上，集中多方资源，协Ｉ＿Ｊ开展物联网重大技术攻关。
（２）加强物联网标准的制定：统一标准是促进产业规模化发展的前提。标准化的缺失一直被业内认为是制约物联网产业发展的重要凶素之一，因此，物联蚓标准的制定和技术的研发｜一Ｊ样重要。中国应抓住时机，加强国际交流与合作，积极参与国际标准的制定。
（３）加强政策引导．充分发挥典型物联网应用的示范作用，政府应以需求为导向，重点建没物联网在公众服务与重点行业的典型应用示范工程，确立以应用带动产业发展的模式。
（４）完善法律法规．加强隐私保护与物联Ｍ的安全．在未来物联网的发展中．信息的有用性和私密性之Ｉ＇日Ｊ将不得不进行一场徒手博弈。我们要密切关注物联网产业发展可能带来的安全ｌ’口】题，加强法制和技术手段建没，进一步完善信息安全、知识产权侵权、个人隐私保护等方面的法律法规。
参考文献：
［１］温家宝．政府工作报告［Ｒ］．人民Ｈ报．２０１０—０３—０４．［２］比尔・盖茨．未来之路［Ｍ］．北京：北京大学出版杜．２０１０．３２．
［３］ｈｌｌｐ：，，ｗｗｗ．ａｕｔｏｉ（】ｌａｂｓ．ｏ嘶ａｇＰ．ｈｔｍｌ．
［４］
ＩＴＵ
ＳｔｍｔＰ粤；ｙ
ａｎｄ
ｐｏｌｉｃｙ
Ｕｎｉｔ
（ＳＰＵ）．ＩＴＵＩｎｔＰｍｅｔ
Ｒｅｐｏｒｌｓ
２００５：ＴｈｅＩｎｌｅｍｎｅｌ
ｏｆ，Ｉ’ｈｉｎ９８［Ｒ］．Ｃｅｎｅｖａ：ＩｎｔＰｍａｌｉｏｎａｌ
Ｔｂｌｅ（・ｏｍｍｕｎｉＰａｔｉｏｎＵｎｉｆＪｎ（ＩＴＵ）．２００５．
［５］王保云．物联Ｍ技术研究综述［Ｊ］．电子测羹与仪器学报．２００９．（１２）．
［６］杨蕾．新能源发展聚焦“智能电Ｍ”——对话《决战新能源》作者弗雷德・克鲁普［Ｊ］．隙望．２０１０。（２２）．
（责任编辑刘传忠）
万方数据
物联网的关键技术及其应用前景
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
李航， 陈后金， Li Hang， Chen Houjin北京交通大学电子信息工程学院,北京,100044中国科技论坛
FORUM ON SCIENCE AND TECHNOLOGY IN CHINA2011(1)30次
参考文献(6条)
1.温家宝 政府工作报告 20102.比尔?盖茨 未来之路 20103.查看详情
4.ITU Strategy and policy Unit(SPU) ITU Internet Reports 2005:TheInternnet of Things 20055.王保云 物联网技术研究综述[期刊论文]-电子测量与仪器学报 2009(12)
6.杨蕾 新能源发展聚焦"智能电网"--对话《决战新能源》作者弗雷德@克鲁普[期刊论文]-瞭望 2010(22)
本文读者也读过(10条)
1. 宁焕生.徐群玉.NING Huan-sheng.XU Qun-yu 全球物联网发展及中国物联网建设若干思考[期刊论文]-电子学报2010,38(11)
2. 朱洪波.杨龙祥.于全.ZHU Hong-bo.YANG Long-xiang.YU Quan 物联网的技术思想与应用策略研究[期刊论文]-通信学报2010,31(11)
3. 刘强.崔莉.陈海明.LIU Qiang.CUI Li.CHEN Hai-ming 物联网关键技术与应用[期刊论文]-计算机科学2010,37(6)
4. 邬贺铨.WU He-quan 物联网的应用与挑战综述[期刊论文]-重庆邮电大学学报（自然科学版）2010,22(5)5. 彭瑜.Peng Yu 物联网技术的发展及其工业应用的方向[期刊论文]-自动化仪表2011,32(1)
6. 韩永相.宋征.Han Yongxiang.Song Zheng 物联网发展的产业思考[期刊论文]-广播与电视技术2010,37(11)7. 樊雪梅.Fan Xuemei 物联网技术发展的研究与综述[期刊论文]-计算机测量与控制2011,19(5)
8. 李勋.龚庆武.乔卉.LI Xun.GONG Qing-wu.QIAO Hui 物联网在电力系统的应用展望[期刊论文]-电力系统保护与控制2010,38(22)
9. 熊三炉.XIONG Sanlu 我国发展物联网的对策和建议[期刊论文]-科技管理研究2011,31(4)
10. 黄映辉.李冠宇.HUANG Ying-hui.LI Guan-yu 物联网:语义、性质与归类[期刊论文]-计算机科学2011,38(1)
引证文献(30条)
1.万智萍.叶仕通.朱柏辉.莫伟建.任志健 物联网创新应用型人才的层次化培养体系研究[期刊论文]-电子设计工程 2013(16)
2.刘占伟 套牌车监管过程利用物联网ZigBee技术的意义[期刊论文]-电子设计技术 2013(10)3.王洪敏 物联网相关技术及其发展的研究[期刊论文]-渤海大学学报：自然科学版 2012(3)
4.朱浩然.安海燕.李元伟 物联网技术在构建智能化医院方面的研究制[期刊论文]-中国医学装备 2011(9)5.杨智楠 物联网技术与IT资产管理研究[期刊论文]-电脑知识与技术 2011(36)6.孙琳 江苏省物联网产业发展现状[期刊论文]-中国科技信息 2013(4)7.朱永松.魏建军.罗蒙 市级医院后勤安全风险与管理[期刊论文]-中国卫生资源
2013(5)
8.孙彬.王东 计算机动态语言在物联网中的应用[期刊论文]-煤炭技术 2012(1)
9.刘楠楠.王晓辉 物联网在农资供应链中的应用研究[期刊论文]-中国电子商务 2011(11)10.张春明 物联网体系及相关技术研究[期刊论文]-计算机时代 2011(10)11.姜艳芬 计算机物联网的应用研究[期刊论文]-煤炭技术 2013(2)
12.钟家洪.赖敏 物流电子商务系统的研究与设计[期刊论文]-青春岁月 2013(24)13.梁娜娜 浅议物联网的基础理论及关键技术[期刊论文]-消费电子
2013(14)
14.郭福洲 基于农业供应系统立体化的物联网技术构成探讨[期刊论文]-电子制作
2013(19)
15.王慧.洪辉 物联网时代会计信息化发展探析[期刊论文]-财务与金融 2012(1)16.徐照兴 物联网技术在服装产业中的应用前景[期刊论文]-科技致富向导 2012(21)17.刘久康 物联网技术在消防领域的应用探讨[期刊论文]-武警学院学报 2012(2)18.王慧.洪辉 物联网时代会计信息化发展探析[期刊论文]-财务与金融 2012(1)
19.黄孝彬.毛培霖.唐浩源.董晓鹏 物联网关键技术及其发展[期刊论文]-电子科技 2011(12)20.蒋道霞.TU Gang.ZHU Shi-gao 探索IT人才培养校企合作新模式[期刊论文]-软件工程师 2011(9)21.陶宇 物联网时代图书馆发展展望[期刊论文]-科技信息 2011(7)
22.张军国.赖小龙.杨睿茜.吕静霞 物联网技术在精准农业环境监测系统中的应用研究[期刊论文]-湖南农业科学2011(15)
23.韩嘉.李宗平 基于物联网技术的物流电子商务平台构建[期刊论文]-价值工程 2012(29)24.刘赟.周爽 物联网的应用综述[期刊论文]-现代商业 2011(24)
25.郑谦.韦文联 基于要素视角的农业物联网产业化应用障碍[期刊论文]-哈尔滨学院学报 2013(12)26.刘红.莫国民 基于物联网的医学院校实训基地管理中心设计[期刊论文]-中国医学物理学杂志 2013(1)27.钱过.袁润 传感网技术领域专利情报分析[期刊论文]-情报杂志 2013(6)
28.李健.唐燕 基于物联网的逆向物流企业竞争情报系统研究[期刊论文]-情报杂志 2011(10)29.陈南亦 关于“第六感技术”的进一步思考[期刊论文]-电子测量技术 2011(8)
30.罗利平.蒋勇 基于物联网技术的大宗农产品质量安全监控体系[期刊论文]-中国科技论坛 2012(12)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgkjlt201101015.aspx