物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things，簡稱IOT）是一個基于互聯(lián)網(wǎng)，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通，從而提供智能服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。典型的智能服務(wù)包括識別、定位、跟蹤、監(jiān)控、管理等。 指通過各種信息傳感器、射頻識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等各種裝置與技術(shù)，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，通過各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。

物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等的信息承載體，它讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象形成互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of things ）即“萬物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)，將各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)在任何時間、任何地點，人、機、物的互聯(lián)互通。

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，IT行業(yè)又叫：泛互聯(lián)，意指物物相連，萬物萬聯(lián)。由此，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)概念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來之路》一書，在《未來之路》中，比爾蓋茨已經(jīng)提及物聯(lián)網(wǎng)概念，只是當時受限于無線網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備的發(fā)展，并未引起世人的重視。

1998年，美國麻省理工學院創(chuàng)造性地提出了當時被稱作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想。

1999年，美國Auto-ID首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，主要是建立在物品編碼、RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上。過去在中國，物聯(lián)網(wǎng)被稱之為傳感網(wǎng)。中科院早在1999年就啟動了傳感網(wǎng)的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些適用的傳感網(wǎng)。同年，在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議提出了，“傳感網(wǎng)是下一個世紀人類面臨的又一個發(fā)展機遇”。

2003年，美國《技術(shù)評論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。

2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。報告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進行交換。射頻識別技術(shù)（RFID）、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)具有以下三個重要特征：

（1）普通對象設(shè)備化，即通過置入芯片、RFID、條碼等手段使像茶杯、桌子、食品、輪胎、車輛等普通物理對象變成可尋址的設(shè)備；

（2）自治終端互連化，即將上述設(shè)備化的物理對象作為網(wǎng)絡(luò)自治終端進行連網(wǎng)；

（3）普適服務(wù)智能化，在這個廣泛互連的網(wǎng)絡(luò)上，通過每一個普通對象參與服務(wù)流程，使普適服務(wù)智能化。如體載網(wǎng)絡(luò)、車載網(wǎng)絡(luò)中的傳感節(jié)點能對司機身體和道路狀況實時監(jiān)測，從而指導(dǎo)駕駛行為。

射頻識別技術(shù)

談到物聯(lián)網(wǎng)，就不得不提到物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中備受關(guān)注的射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，簡稱RFID）。RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，由一個詢問器（或閱讀器）和很多應(yīng)答器（或標簽）組成。標簽由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有擴展詞條唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象，它通過天線將射頻信息傳遞給閱讀器，閱讀器就是讀取信息的設(shè)備。RFID技術(shù)讓物品能夠“開口說話”。這就賦予了物聯(lián)網(wǎng)一個特性即可跟蹤性。就是說人們可以隨時掌握物品的準確位置及其周邊環(huán)境。據(jù)Sanford C. Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計，關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)RFID帶來的這一特性，可使沃爾瑪每年節(jié)省83.5億美元，其中大部分是因為不需要人工查看進貨的條碼而節(jié)省的勞動力成本。RFID幫助零售業(yè)解決了商品斷貨和損耗（因盜竊和供應(yīng)鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品）兩大難題，而現(xiàn)在單是盜竊一項，沃爾瑪一年的損失就達近20億美元。

傳感網(wǎng)

MEMS是微機電系統(tǒng)（ Micro - Electro - Mechanical Systems）的英文縮寫。它是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。其目標是把信息的獲取、處理和執(zhí)行集成在一起，組成具有多功能的微型系統(tǒng)，集成于大尺寸系統(tǒng)中，從而大幅度地提高系統(tǒng)的自動化、智能化和可靠性水平。它是比較通用的傳感器。因為MEMS，賦予了普通物體新的生命，它們有了屬于自己的數(shù)據(jù)傳輸通路、有了存儲功能、操作系統(tǒng)和專門的應(yīng)用程序，從而形成一個龐大的傳感網(wǎng)。這讓物聯(lián)網(wǎng)能夠通過物品來實現(xiàn)對人的監(jiān)控與保護。遇到酒后駕車的情況，如果在汽車和汽車點火鑰匙上都植入微型感應(yīng)器，那么當喝了酒的司機掏出汽車鑰匙時，鑰匙能透過氣味感應(yīng)器察覺到一股酒氣，就通過無線信號立即通知汽車“暫停發(fā)動”，汽車便會處于休息狀態(tài)。同時“命令”司機的手 機給他的親朋好友發(fā)短信，告知司機所在位置，提醒親友盡快來處理。不僅如此，未來衣服可以“告訴”洗衣機放多少水和洗衣粉最經(jīng)濟；文件夾會“檢查”我們忘帶了什么重要文件；食品蔬菜的標簽會向顧客的手機介紹“自己”是否真正“綠色安全”。這就是物聯(lián)網(wǎng)世界中被“物”化的結(jié)果。

M2M系統(tǒng)框架

M2M是Machine-to-Machine/Man的簡稱，是一種以機器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。它將使對象實現(xiàn)智能化的控制。M2M技術(shù)涉及5個重要的技術(shù)部分：機器、M2M硬件、通信網(wǎng)絡(luò)、中間件、應(yīng)用。基于云計算平臺和智能網(wǎng)絡(luò)，可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取的數(shù)據(jù)進行決策，改變對象的行為進行控制和反饋。拿智能停車場來說，當該車輛駛?cè)牖螂x開天線通信區(qū)時，天線以微波通訊的方式與電子識別卡進行雙向數(shù)據(jù)交換，從電子車卡上讀取車輛的相關(guān)信息，在司機卡上讀取司機的相關(guān)信息，自動識別電子車卡和司機卡，并判斷車卡是否有效和司機卡的合法性，核對車道控制電腦顯示與該電子車卡和司機卡一一對應(yīng)的車牌號碼及駕駛員等資料信息；車道控制電腦自動將通過時間、車輛和駕駛員的有關(guān)信息存入數(shù)據(jù)庫中，車道控制電腦根據(jù)讀到的數(shù)據(jù)判斷是正常卡、未授權(quán)卡、無卡還是非法卡，據(jù)此做出相應(yīng)的回應(yīng)和提示。另外，家中老人戴上嵌入智能傳感器的手表，在外地的子女可以隨時通過手機查詢父母的血壓、心跳是否穩(wěn)定；智能化的住宅在主人上班時，傳感器自動關(guān)閉水電氣和門窗，定時向主人的手機發(fā)送消息，匯報安全情況。

云計算

云計算旨在通過網(wǎng)絡(luò)把多個成本相對較低的計算實體整 合成一個具有強大計算能力的完美系統(tǒng)，并借助先進的商業(yè) 模式讓終端用戶可以得到這些強大計算能力的服務(wù)。如果將 計算能力比作發(fā)電能力，那么從古老的單機發(fā)電模式轉(zhuǎn)向現(xiàn) 代電廠集中供電的模式，就好比現(xiàn)在大家習慣的單機計算模 式轉(zhuǎn)向云計算模式，而“云”就好比發(fā)電廠，具有單機所不 能比擬的強大計算能力。這意味著計算能力也可以作為一種商品進行流通，就像煤氣、水、電一樣，取用方便、費用低廉，以至于用戶無需自己配備。與電力是通過電網(wǎng)傳輸不同，計算能力是通過各種有線、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)摹Ｒ虼耍朴嬎愕囊粋€核心理念就是通過不斷提高“云”的處理能力，不斷減少用戶終端的處理負擔，最終使其簡化成一個單純的輸入輸出設(shè)備，并能按需享受“云”強大的計算處理能力。物聯(lián)網(wǎng)感知層獲取大量數(shù)據(jù)信息，在經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層傳輸以后，放到一個標準平臺上，再利用高性能的云計算對其進行處理，賦予這些數(shù)據(jù)智能，才能最終轉(zhuǎn)換成對終端用戶有用的信息。

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域涉及到方方面面，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、交通、物流、安保等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的應(yīng)用，有效的推動了這些方面的智能化發(fā)展，使得有限的資源更加合理的使用分配，從而提高了行業(yè)效率、效益。在家居、醫(yī)療健康、教育、金融與服務(wù)業(yè)、旅游業(yè)等與生活息息相關(guān)的領(lǐng)域的應(yīng)用，從服務(wù)范圍、服務(wù)方式到服務(wù)的質(zhì)量等方面都有了極大的改進，大大的提高了人們的生活質(zhì)量; 在涉及國防軍事領(lǐng)域方面，雖然還處在研究探索階段，但物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來的影響也不可小覷，大到衛(wèi)星、導(dǎo)彈、飛機、潛艇等裝備系統(tǒng)，小到單兵作戰(zhàn)裝備，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的嵌入有效提升了軍事智能化、信息化、精準化，極大提升了軍事戰(zhàn)斗力，是未來軍事變革的關(guān)鍵。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在道路交通方面的應(yīng)用比較成熟。隨著社會車輛越來越普及，交通擁堵甚至癱瘓已成為城市的一大問題。對道路交通狀況實時監(jiān)控并將信息及時傳遞給駕駛?cè)耍岏{駛?cè)思皶r作出出行調(diào)整，有效緩解了交通壓力；高速路口設(shè)置道路自動收費系統(tǒng)(簡稱ETC)，免去進出口取卡、還卡的時間，提升車輛的通行效率；公交車上安裝定位系統(tǒng)，能及時了解公交車行駛路線及到站時間，乘客可以根據(jù)搭乘路線確定出行，免去不必要的時間浪費。社會車輛增多，除了會帶來交通壓力外，停車難也日益成為一個突出問題，不少城市推出了智慧路邊停車管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于云計算平臺，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動支付技術(shù)，共享車位資源，提高車位利用率和用戶的方便程度。該系統(tǒng)可以兼容手機模式和射頻識別模式，通過手機端APP軟件可以實現(xiàn)及時了解車位信息、車位位置，提前做好預(yù)定并實現(xiàn)交費等等操作，很大程度上解決了“停車難、難停車”的問題。

智能家居就是物聯(lián)網(wǎng)在家庭中的基礎(chǔ)應(yīng)用，隨著寬帶業(yè)務(wù)的普及，智能家居產(chǎn)品涉及到方方面面。家中無人，可利用手機等產(chǎn)品客戶端遠程操作智能空調(diào)，調(diào)節(jié)室溫，甚者還可以學習用戶的使用習慣，從而實現(xiàn)全自動的溫控操作，使用戶在炎炎夏季回家就能享受到冰爽帶來的愜意；通過客戶端實現(xiàn)智能燈泡的開關(guān)、調(diào)控燈泡的亮度和顏色等等; 插座內(nèi)置Wifi，可實現(xiàn)遙控插座定時通斷電流，甚者可以監(jiān)測設(shè)備用電情況，生成用電圖表讓你對用電情況一目了然，安排資源使用及開支預(yù)算；智能體重秤，監(jiān)測運動效果。內(nèi)置可以監(jiān)測血壓、脂肪量的先進傳感器，內(nèi)定程序根據(jù)身體狀態(tài)提出健康建議; 智能牙刷與客戶端相連，供刷牙時間、刷牙位置提醒，可根據(jù)刷牙的數(shù)據(jù)生產(chǎn)圖表，口腔的健康狀況; 智能攝像頭、窗戶傳感器、智能門鈴、煙霧探測器、智能報警器等都是家庭不可少的安全監(jiān)控設(shè)備，你及時出門在外，以在任意時間、地方查看家中任何一角的實時狀況，任何安全隱患。看似繁瑣的種種家居生活因為物聯(lián)網(wǎng)變得更加輕松、美好。

近年來全球氣候異常情況頻發(fā)，災(zāi)害的突發(fā)性和危害性進一步加大，網(wǎng)可以實時監(jiān)測環(huán)境的不安全性，情況提前預(yù)防、實時預(yù)警、及時采取應(yīng)對措施，降低災(zāi)害對人類生命財產(chǎn)的威脅。美國布法羅大學早在 2013 年就提出研究深海互聯(lián)網(wǎng)項目，過特殊處理的感應(yīng)裝置置于深海處，時分析水下相關(guān)情況，洋污染的防治、海底資源的探測、甚至對海嘯也可以提供更加可靠的預(yù)警。該項目在當?shù)睾羞M行試驗，得了成功，一步擴大使用范圍提供了基礎(chǔ)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以智能感知大氣、土壤、森林、水資源等方面各指標數(shù)據(jù)，善人類生活環(huán)境發(fā)揮巨大作用。

雖然物聯(lián)網(wǎng)近年來的發(fā)展已經(jīng)漸成規(guī)模，各國都投入了巨大的人力、物力、財力來進行研究和開發(fā)。但是在技術(shù)、管理、成本、政策、安全等方面仍然存在許多需要攻克的難題, 具體分析如下:

目前，傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的標準并不適合物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)感知層的數(shù)據(jù)多源異構(gòu)，不同的設(shè)備有不同的接口，不同的技術(shù)標準；網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層也由于使用的網(wǎng)絡(luò)類型不同、行業(yè)的應(yīng)用方向不同而存在不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)。建立的統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)，統(tǒng)一的技術(shù)標準是物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在正在面對的難題。

物聯(lián)網(wǎng)自身就是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系，加之應(yīng)用領(lǐng)域遍及各行各業(yè)，不可避免的存在很大的交叉性。如果這個網(wǎng)絡(luò)體系沒有一個專門的綜合平臺對信息進行分類管理，就會出現(xiàn)大量信息冗余、重復(fù)工作、重復(fù)建設(shè)造成資源浪費的狀況。每個行業(yè)的應(yīng)用各自獨立，成本高、效率低，體現(xiàn)不出物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，勢必會影響物聯(lián)網(wǎng)的推廣。物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)急需要一個能整合各行業(yè)資源的統(tǒng)一管理平臺，使其能形成一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈模式。

就目前來看，各國對物聯(lián)網(wǎng)都積極支持，在看似百花齊放的背后，能夠真正投入并大規(guī)模使用的物聯(lián)網(wǎng)項目少之又少。譬如，實現(xiàn)RFID技術(shù)最基本的電子標簽及讀卡器，其成本價格一直無法達到企業(yè)的預(yù)期，性價比不高；傳感網(wǎng)絡(luò)是一種多跳自組織網(wǎng)絡(luò)，極易遭到環(huán)境因素或人為因素的破壞，若要保證網(wǎng)絡(luò)通暢，并能實時安全傳送可靠信息，網(wǎng)絡(luò)的維護成本高。在成本沒有達到普遍可以接受的范圍內(nèi)，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展只能是空談。

傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成熟、應(yīng)用廣泛，尚存在安全漏洞。物聯(lián)網(wǎng)作為新興產(chǎn)物，體系結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、沒有統(tǒng)一標準，各方面的安全問題更加突出。其關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)是傳感網(wǎng)絡(luò)，傳感器暴露的自然環(huán)境下，特別是一些放置在惡劣環(huán)境中的傳感器，如何長期維持網(wǎng)絡(luò)的完整性對傳感技術(shù)提出了新的要求，傳感網(wǎng)絡(luò)必須有自愈的功能。這不僅僅受環(huán)境因素影響，人為因素的影響更嚴峻。RFID是其另一關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)，就是事先將電子標簽置入物品中以達到實時監(jiān)控的狀態(tài)，這對于部分標簽物的所有者勢必會造成一些個人隱私的暴露，個人信息的安全性存在問題。不僅僅是個人信息安全，如今企業(yè)之間、國家之間合作都相當普遍，一旦網(wǎng)絡(luò)遭到攻擊，后果將更不敢想象。如何在使用物聯(lián)網(wǎng)的過程做到信息化和安全化的平衡至關(guān)重要。

互聯(lián)網(wǎng)