物联网知识讲座（一）

物联网已经悄悄地进入了我们的生活，并已在我们身边“初露锋芒”。RFID、传感器技术以及基于现有通信网络的应用，构成了物联网的雏形。但对于很多读者而言，“网联网”这一概念究竟是什么东西并不是很清楚。那么什么是物联网，物联网时代的到来，对社会、对老百姓的生活会带来哪些实质性的变化，物联网的发展方向是什么？本文将对这些问题一一做出解答。

物联网简介

物联网一般由四个层面构成，其体系结构如图1所示。

物联网(InternetofThings)是将各种信息传感设备，如射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网络结合起来而形成的一个巨大网络。物体通过智能感应装置，再经过传输网络到达指定的信息承载体，实现全面感知、可靠传送和智能处理，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与智能处理。

在此基础上，人类可以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然之间的关系。

物联网技术的涉及面很广，主要涉及射频识别装置、WSN网络、红外感应器、全球定位系统、Internet与移动网络、网络服务以及行业应用软件。

物联网的核心技术主要包括RFID技术、无线传感网技术、第四代移动通讯技术、ZigBee技术、超宽带技术等。

物联网技术的发展

网联网从其概念的提出到现在，已经经历了16年的历史，其主要历程如下：

1995年,比尔盖茨在其《未来之路》一书中提及物联网概念。

2005年11月17日,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》报告，正式提出了物联网概念。

2009年1月,在奥巴马就任总统后第一次举行的美国工商业领袖圆桌会上，IBM总裁兼CEO彭明盛提出“智慧地球”(SmartEarth)的新理念，其中物联网为“智慧地球”不可或缺的一部分，而奥巴马将“智慧地球”提升到国家级发展战略。

2009年8月7日,温家宝总理到中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心考察时说：“当计算机和互联网产业大规模发展时，我们因为没有掌握核心技术而走过一些弯路。在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术。”提出要加快推进传感网发展，建立中国传感信息中心。

2009年8月24日,王建宙在访台期间，进一步解释了物联网概念。

2009年9月11日,传感器网络标准工作组成立大会暨“‘感知中国’高峰论坛”在北京举行，会议提出了传感网发展相关政策。

2009年9月14日,在中国通信业发展高层论坛上，中国移动总裁王建宙高调表示：物联网商机无限，中国移动将以开放的姿态，与各方竭诚合作。《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项报告中，均将传感网列入重点研究领域。

传感网和物联网技术已成为当前各国科技和产业竞争的热点，许多发达国家都加大了对物联网技术和智慧型基础设施的投入与研发力度，力图抢占科技制高点。我国也及时地将传感网和物联网列为国家重点发展的战略性新兴产业之一，力争走在世界的前列。

以RFID为代表的物联网核心技术

在这些物联网的核心技术中，无线射频识别作为物联网最底层的基础性构件，充当了让物品“开口回答问题”甚至“抢答”的角色。RFID是物联网发展的排头兵，作为物联网的关键技术，物联网中所有的个体“身份”都需要RFID、感应器等基础产业支持。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范且具有互用性的信息，通过有线或无线数据通信网络把信息自动采集到中央信息系统，并对物品(商品)进行识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，最终实现对物品的“透明”管理。

RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，它可以利用射频信号及其空间耦合和传输特性，来对静止或移动物体进行自动识别。一个完整的RFID系统的硬件通常由射频标签、读写器、读写器天线和计算机等组成。图2所示是一个RFID系统的硬件组成图。

目前，RFID技术中13.56MHz的高频RFID技术已经成熟，并已经取得了成功的应用案例（比如中国二代身份证）。但由于其可识别距离较近（1m）,不能满足物联网的应用要求，因此，在此基础上发展了超高频RFID技术（UHFRFID），包括840MHz～845MHz和920MHz～925MHz两个频段的无源UHFRFID技术和2.4G的有源UHFRFID技术。这两种技术的发展为物联网的真正飞速发展提供了技术上的可行性。而840MHz～845MHz和920MHz～925MHz两个频段的无源UHFRFID则为物联网的大规模应用和平民化应用提供了可靠的技术支持。因此，在这些技术之中，无源UHFRFID又是物联网基础组成单元中的重中之重。