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  物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)的概念早在1999年就已經(jīng)提出，在經(jīng)歷了多年的發(fā)展演變后，現(xiàn)在較為普遍的理解是，物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、家用電器、安防設(shè)備等，按約定的協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。在物聯(lián)網(wǎng)中，人、機(jī)、物之間可以相互通信，進(jìn)行信息的感知、交換和處理，從而實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理.最終為人們提供無(wú)所不在的全方位主動(dòng)服務(wù)。

1.物聯(lián)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

       一般來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)的典型架構(gòu)如圖13所示，從層次上可分為信息感知層、接入/網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用服務(wù)層。信息感知層由各類傳感器節(jié)點(diǎn)組成，主要包括傳感器模塊、處理模塊、通信模塊和獨(dú)立電源等，用來(lái)收集和傳送周圍環(huán)境等信息。節(jié)點(diǎn)種類繁多，在大小、成本、復(fù)雜性方面差異性很大，通信方式也因具體應(yīng)用不同而異。接入層主要由中間節(jié)點(diǎn)或匯聚節(jié)點(diǎn)組成，用來(lái)收集一組傳感器節(jié)點(diǎn)的信息，并實(shí)現(xiàn)與其他匯聚節(jié)點(diǎn)、控制中心或上層骨干網(wǎng)絡(luò)之間的通信。網(wǎng)絡(luò)層由骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)施組成.可以是當(dāng)前的電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的融合，未來(lái)則普遍認(rèn)為由下一代核心網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)層的交換和傳送任務(wù)。中間件完成大量傳感數(shù)據(jù)的收集和處理工作，而應(yīng)用平臺(tái)為某個(gè)具體行業(yè)應(yīng)用提供服務(wù)，如物流供應(yīng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)控制、災(zāi)害預(yù)警、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能交通和軍事戰(zhàn)爭(zhēng)等。

圖13    物聯(lián)網(wǎng)的典型架構(gòu)

       物聯(lián)網(wǎng)的主要特征是透徹的信息感知、廣泛的互聯(lián)互通和深入的智能服務(wù)，具體表現(xiàn)為：

    （1）傳感器節(jié)點(diǎn)體積小，配備的資源有限，如內(nèi)存小，帶寬低、能量不足等。

    （2）傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量大、種類多，根據(jù)應(yīng)用要求需適應(yīng)不同的環(huán)境條件。

    （3）接入方式多種多樣.在傳輸速率、覆蓋范圍和移動(dòng)性支持方面各不相同。

    （4）網(wǎng)絡(luò)形態(tài)功能各異，其異構(gòu)性、動(dòng)態(tài)性、自治性和協(xié)同性特征明顯。

    （5）物物互連透徹感知，產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)量大.要求智能化傳輸、存儲(chǔ)和處理。

    （6）應(yīng)用需求差異性大，在節(jié)點(diǎn)部署、接入組網(wǎng)和感知處理等方面要求相應(yīng)的支持。

    （7）安全隱私容易泄露，需要安全可靠的機(jī)制策略和支撐技術(shù)來(lái)保障。

2.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

       在物聯(lián)網(wǎng)中，任何人/機(jī)/物可以在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)、通過(guò)任何網(wǎng)絡(luò)獲取任何服務(wù)。它和以往傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的最大不同在于提出了智能物體、物物互聯(lián)的概念。通過(guò)安裝在各類物體上的二維碼、電子標(biāo)簽、傳感器等與無(wú)線/有線網(wǎng)絡(luò)相連.從而給物體賦予智能，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、物之間的溝通和交流。簡(jiǎn)而言之，未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現(xiàn)物理世界、虛擬世界和人類社會(huì)的交互融合。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中所面臨的關(guān)鍵技術(shù)主要包括網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)、傳感器節(jié)點(diǎn)的微型化與能屋管理、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合和自治、數(shù)據(jù)融合和信息處理、服務(wù)搜索和發(fā)現(xiàn)、安全可靠性保障等多個(gè)方面。

（1）物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)

       物聯(lián)網(wǎng)的最終目標(biāo)是通過(guò)智能物體的互聯(lián).在社會(huì)生活的各個(gè)方面為人們提供主動(dòng)服務(wù)，為此需要一個(gè)公認(rèn)的物聯(lián)網(wǎng)理論體系和模型架構(gòu)來(lái)支撐其發(fā)展和應(yīng)用。目前參考泛在傳感網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，將物聯(lián)網(wǎng)分為信息感知、接入/網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用服務(wù)三個(gè)層次。信息感知層負(fù)責(zé)物體識(shí)別和信息采集，包括二維碼標(biāo)簽和識(shí)讀器、射頻識(shí)別（RFID）標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等；接入/網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)信息的接入、傳送和交換.包括接入網(wǎng)、核心網(wǎng)或行業(yè)專網(wǎng)的物理設(shè)備、信令路由和控制管理等；應(yīng)用服務(wù)層負(fù)責(zé)信息處理和服務(wù)提供，包括各類中間件、應(yīng)用平臺(tái)和行業(yè)服務(wù)軟件等。

       不同行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在功能要求、結(jié)構(gòu)特征和關(guān)鍵技術(shù)等方面存在很大差異，但在研究建立體系架構(gòu)時(shí)必須滿足如下共性需求：①異構(gòu)互聯(lián)性需求，即必須考慮終端（或節(jié)點(diǎn)）異質(zhì)性、接入多樣性和網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性等特點(diǎn)；②時(shí)空相關(guān)性需求，即必須考慮節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)在時(shí)間、空間和能耗等方面的需求；③融合處理性需求，即必須考慮數(shù)據(jù)信息在重組、融合和理解等方面的要求；④服務(wù)智能性需求，即必須考慮服務(wù)提供在適應(yīng)動(dòng)態(tài)環(huán)境變化方面的要求；⑤安全可靠性需求，即必須考慮用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全、信息安全和隱私安全等方面的要求。

（2）傳感器節(jié)點(diǎn)的微型化與能量管理