【文章內(nèi)容簡介】 識，存在著以下幾種相關(guān)概念：物聯(lián)網(wǎng)、無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Network，WSN）以及泛在網(wǎng)（Ubiquitous Network）（亦稱U網(wǎng)絡）。1．物聯(lián)網(wǎng)定義1：把所有物品通過RFID和條碼等信息傳感設備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。該定義最早于1999年由麻省理工學院AutoID研究中心提出，實質(zhì)上等于RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合應用。RFID標簽可謂是早期物聯(lián)網(wǎng)最為關(guān)鍵的技術(shù)與產(chǎn)品環(huán)節(jié)，當時認為物聯(lián)網(wǎng)最大規(guī)模、最有前景的應用就是在零售和物流領域。利用RFID技術(shù)，通過計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品/商品的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。定義2：2005年，ITU在The Internet of Things這一報告中對物聯(lián)網(wǎng)概念進行擴展，提出任何時刻、任何地點、任意物體之間的互聯(lián)，無所不在的網(wǎng)絡和無所不在計算的發(fā)展愿景，除RFID技術(shù)外，傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能終端等技術(shù)將得到更加廣泛的應用。定義3：由具有標識、虛擬個性的物體/對象所組成的網(wǎng)絡，這些標識和個性等信息在智能空間使用智慧的接口與用戶、社會和環(huán)境進行通信。該定義出自歐洲智能系統(tǒng)集成技術(shù)平臺（EPoSS）在2008年5月27日發(fā)布的報告Internet of Things in 2020。該報告分析預測了未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，認為RFID和相關(guān)的識別技術(shù)是未來物聯(lián)網(wǎng)的基石，因此更加側(cè)重于RFID的應用及物體的智能化。定義4：物聯(lián)網(wǎng)是未來互聯(lián)網(wǎng)的一個組成部分，可以被定義為基于標準的和可互操作的通信協(xié)議，且具有自配置能力的、動態(tài)的全球網(wǎng)絡基礎架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)中的物都具有標識、物理屬性和實質(zhì)上的個性，使用智能接口實現(xiàn)與信息網(wǎng)絡的無縫整合。這個定義來源于歐盟第7框架下RFID和物聯(lián)網(wǎng)研究項目組在2009年9月15日發(fā)布的研究報告。該項目組的主要研究目的是便于歐洲內(nèi)部不同RFID和物聯(lián)網(wǎng)項目之間的組網(wǎng)，協(xié)調(diào)RFID的物聯(lián)網(wǎng)研究活動、專業(yè)技術(shù)平衡與研究效果最大化，以及項目之間建立協(xié)同機制等。從上述4種定義不難看出，物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵是起源于由RFID對客觀物體進行標識并利用網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換這一概念，并不斷擴充、延展、完善而逐步形成的。這種物聯(lián)網(wǎng)主要由RFID標簽、讀寫器、信息處理系統(tǒng)、編碼解析與尋址系統(tǒng)、信息服務系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)組成。通過對擁有全球唯一編碼的物品的自動識別和信息共享，實現(xiàn)開環(huán)環(huán)境下對物品的跟蹤、溯源、防偽、定位、監(jiān)控以及自動化管理等功能。通常在生產(chǎn)和流通（供應鏈）領域，為了實現(xiàn)對物品的跟蹤、防偽等功能，需要給每一個物品一個全球唯一的標識。在這種情形下，RFID技術(shù)是主角，基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)能夠滿足這種需求。此外，冷鏈物流、危險品物流等特殊物流，對倉庫、運輸工具/容器的溫度等有特殊要求，可將傳感器技術(shù)融入進來，將傳感器采集的信息與倉庫、車輛、集裝箱的RFID信息融合（例如，在廂式冷藏貨車內(nèi)安裝溫度傳感器，將溫度信息、GPS信息等通過車載終端采用短信息方式發(fā)送到企業(yè)監(jiān)控中心），構(gòu)建帶傳感器的基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)。目前，基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)的典型解決方案是美國的EPC。2．無線傳感器網(wǎng)絡定義5：無線傳感器網(wǎng)絡是由若干具有無線通信能力的傳感器節(jié)點自組織構(gòu)成的網(wǎng)絡。此定義最早由美國軍方提出，起源于1978年美國國防部高級研究計劃局資助卡耐基 梅隆大學進行分布式傳感器網(wǎng)絡的研究項目。在當時缺乏互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多種接入網(wǎng)絡以及智能計算技術(shù)的條件下，該定義局限于由節(jié)點組成的自組織網(wǎng)絡。定義6：泛在傳感器網(wǎng)絡（Ubiquitous Sensor Network，USN）是由智能傳感器節(jié)點組成的網(wǎng)絡，可以以任何地點、任何時間、任何人、任何物的形式被部署。該技術(shù)具有巨大的潛力，可以用于廣泛領域內(nèi)推動新的應用和服務，從安全保衛(wèi)、環(huán)境監(jiān)控到推動個人生產(chǎn)力和增強國家競爭力。此定義出自2008年2月ITUT的研究報告Ubiquitous Sensor Networks。該報告中提出了泛在傳感器網(wǎng)絡體系架構(gòu)，自下而上分為底層傳感器網(wǎng)絡、接入網(wǎng)絡、基礎骨干網(wǎng)絡、中間件、應用平臺等5個層次。底層傳感器網(wǎng)絡由傳感器、執(zhí)行器、RFID等各種信息設備組成，負責對物理世界的感知與反饋；接入網(wǎng)絡實現(xiàn)底層傳感器網(wǎng)絡與上層基礎骨干網(wǎng)絡的連接，由網(wǎng)關(guān)、sink節(jié)點等組成；基礎骨干網(wǎng)絡基于互聯(lián)網(wǎng)、NGN構(gòu)建；中間件處理、存儲傳感數(shù)據(jù)并以服務的形式提供對各類傳感數(shù)據(jù)的訪問；應用平臺實現(xiàn)各類傳感器網(wǎng)絡應用的技術(shù)支撐。定義7：傳感器網(wǎng)絡以對物理世界的數(shù)據(jù)采集和信息處理為主要任務，以網(wǎng)絡為信息傳遞載體，實現(xiàn)物與物、物與人之間的信息交互，提供信息服務的智能網(wǎng)絡信息系統(tǒng)。該定義出自我國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會所屬傳感器網(wǎng)絡標準工作組2009年9月的工作文件，該文件認為傳感器網(wǎng)絡具體表現(xiàn)為：它綜合了微型傳感器、分布式信號處理、無線通信網(wǎng)絡和嵌入式計算等多種先進信息技術(shù)，能對物理世界進行信息采集、傳輸和處理，并將處理結(jié)果以服務的形式發(fā)布給用戶。定義8：傳感網(wǎng)是以感知為目的，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網(wǎng)絡。其突出特征是通過傳感器等方式獲取物理世界的各種信息，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等進行信息的傳送與交互，采用智能計算技術(shù)對信息進行分析處理，從而提升對物質(zhì)世界的感知能力，實現(xiàn)智能化的決策和控制。此定義出自工業(yè)和信息化部、江蘇省聯(lián)合向國務院上報的《關(guān)于支持無錫建設國家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)（國家傳感信息中心）情況的報告》。此外，傳感網(wǎng)這一名詞最早出自業(yè)界專家對于無線傳感器網(wǎng)絡的簡稱，即定義5的中文簡稱。隨著物物互聯(lián)相關(guān)概念的受關(guān)注度不斷提升，傳感器網(wǎng)絡逐漸演進為定義8所描述的內(nèi)容。比較傳感器網(wǎng)絡的4種定義，同樣可以發(fā)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡其內(nèi)涵起源于由傳感器組成通信網(wǎng)絡，對所采集到的客觀物體信息進行交換這一概念。定義6提出了相對完整的體系架構(gòu)，并且描述了各個層次在體系架構(gòu)中的位置及功能。定義8盡管與定義6文字描述不同，但其內(nèi)涵基本一致，并未對定義6進行實質(zhì)性的突破與完善。定義8都是將定義5所定義的網(wǎng)絡作為底層的、對于客觀物質(zhì)世界信息獲取交互的技術(shù)手段之一，并對其進行了更為精確的文字描述。顯然，由傳感器、通信網(wǎng)絡和信息處理系統(tǒng)為主構(gòu)成的傳感網(wǎng)，具有實時數(shù)據(jù)采集、監(jiān)督控制和信息共享與存儲管理等功能，它使目前的網(wǎng)絡技術(shù)的功能得到極大拓展，使通過網(wǎng)絡實時監(jiān)控各種環(huán)境、設施及內(nèi)部運行機理等成為可能。也就是說，原來與網(wǎng)絡相距甚遠的家電、交通管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、建筑物安全、旱澇預警等都能夠得到有效的網(wǎng)絡監(jiān)測，有的甚至能夠通過網(wǎng)絡進行遠程控制。目前，無線傳感網(wǎng)絡仍舊處在閉環(huán)環(huán)境下應用的階段，比如，用無線傳感器監(jiān)控金門大橋在強風環(huán)境下的擺幅。而基于傳感技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)主要采用嵌入式技術(shù)（嵌入式Web傳感器），給每個傳感器賦予一個IP地址，應用于遠程防盜、基礎設施監(jiān)控與管理、環(huán)境監(jiān)測等領域。3．泛在網(wǎng)絡定義9：泛在網(wǎng)絡指無所不在的網(wǎng)絡。最早提出U戰(zhàn)略的日本和和韓國給出的定義是：無所不在的網(wǎng)絡社會將是由智能網(wǎng)絡、最先進的計算技術(shù)以及其他領先的數(shù)字技術(shù)基礎設施武裝而成的技術(shù)社會形態(tài)。根據(jù)這樣的構(gòu)想，U網(wǎng)絡將以無所不在、無所不包、無所不能為基本特征，幫助人類實現(xiàn)4A化通信，即在任何時間（Anytime）、任何地點（Anywhere）、任何人（Anyone）、任何物（Anything）都能順暢地通信。4．各概念之間的關(guān)系目前，對于支持人與物、物與物廣泛互聯(lián)，實現(xiàn)人與客觀世界的全面信息交互的全新網(wǎng)絡的命名，一直存在著物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、泛在網(wǎng)這3個概念之爭。如果將傳感器的概念進行擴展，認為RFID、二維條碼等信息的讀取設備和音視頻錄入設備等數(shù)據(jù)采集設備都是一種特殊的傳感器，則范圍擴展后的傳感器網(wǎng)絡即簡稱為與物聯(lián)網(wǎng)概念并列的傳感網(wǎng)。從ITUT、ISO/IECJTC1 SC6等國際標準組織對傳感器網(wǎng)絡、物聯(lián)網(wǎng)定義和標準化范圍來看，傳感器網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)其實是一個概念的兩種不同表述，其實質(zhì)都是依托于各種信息設備實現(xiàn)物理世界和信息世界的無縫融合。可見無論從哪個角度看，都可以認為目前為人所熟知的物聯(lián)網(wǎng)和傳感網(wǎng)都是以傳感器、RFID等客觀世界標識和感知技術(shù)，借助于無線傳感器網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)等實現(xiàn)人與物理世界的信息交互。泛在網(wǎng)是面向泛在應用的各種異構(gòu)網(wǎng)絡的集合，也被稱為網(wǎng)絡的網(wǎng)絡，更強調(diào)跨網(wǎng)之間的互聯(lián)互通和信息聚合與應用。另外，泛在化、智能化是物聯(lián)網(wǎng)的兩大特征。所謂泛在化，是指傳感器網(wǎng)絡部署和移動通信網(wǎng)絡覆蓋的泛在化以及各類物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務與應用的泛在化。各種信息的協(xié)同處理以及基于數(shù)據(jù)挖掘、專家系統(tǒng)、商業(yè)智能的決策支持是智能化的集中體現(xiàn)。 物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的不同 物聯(lián)網(wǎng)的特點與演進隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的泛在化成為其新的發(fā)展趨勢。RFID技術(shù)為互聯(lián)網(wǎng)的泛在化提供了必要條件，反過來互聯(lián)網(wǎng)將促成RFID技術(shù)應用發(fā)展的又一次飛躍。如同互聯(lián)網(wǎng)可以把世界上不同角落的人緊密地聯(lián)系在一起一樣，采用RFID技術(shù)的Internet也可以把世界上所有物品聯(lián)系在一起，而且彼此之間可以互相交流，從而組成一個全球性實物相互聯(lián)系的物聯(lián)網(wǎng)。如果說RFID為物品提供了自我表達的能力，物品之間交流則需要一個網(wǎng)絡即物聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)。從某種意義上可以說，物聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)是利用RFID技術(shù)，通過計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品（商品）的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。當然，除RFID外，紅外感應、實時定位、激光掃描等技術(shù)也同樣用于將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理等功能。 物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的不同物聯(lián)網(wǎng)是射頻識別技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合而產(chǎn)生的新型網(wǎng)絡，主要解決物品到物品（Thing to Thing，T2T）、人到物品（Human to Thing，H2T）、人到人（Human to Human，H2H）之間的互連。其中，H2T是指人利用通用裝置與物品之間的連接，H2H是指人之間不依賴于個人電腦而進行的互連。物聯(lián)網(wǎng)具有與互聯(lián)網(wǎng)類同的資源尋址需求，以確保其中聯(lián)網(wǎng)物品的相關(guān)信息能夠被高效、準確和安全地尋址、定位和查詢，其用戶端是對互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴展，即任何物品和物品之間可以通過物聯(lián)網(wǎng)進行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)又在以下幾個方面有別于互聯(lián)網(wǎng)。1．不同應用領域的專用性互聯(lián)網(wǎng)的主要目的是構(gòu)建一個全球性的信息通信計算機網(wǎng)絡，通過TCP/IP技術(shù)互聯(lián)全球所有的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，在較短時間實現(xiàn)了全球信息互聯(lián)、互通，但是也帶來了互聯(lián)網(wǎng)上難以克服的安全性、移動性和服務質(zhì)量等一系列問題。而物聯(lián)網(wǎng)則主要從應用出發(fā)，利用互聯(lián)網(wǎng)、無線通信網(wǎng)絡資源進行業(yè)務信息的傳送，是互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡應用的延伸，也是自動化控制、遙控遙測及信息應用技術(shù)的綜合展現(xiàn)。不同應用領域的物聯(lián)網(wǎng)均具有各自不同的屬性。例如，汽車電子領域的物聯(lián)網(wǎng)不同于醫(yī)療衛(wèi)生領域的物聯(lián)網(wǎng)，醫(yī)療衛(wèi)生領域的物聯(lián)網(wǎng)不同于環(huán)境監(jiān)測領域的物聯(lián)網(wǎng)，環(huán)境監(jiān)測領域的物聯(lián)網(wǎng)不同于倉儲物流領域的物聯(lián)網(wǎng)，倉儲物流領域的物聯(lián)網(wǎng)不同于樓宇監(jiān)控領域的物聯(lián)網(wǎng)，等等。由于不同應用領域具有完全不同的網(wǎng)絡應用需求和服務質(zhì)量要求，物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點大部分都是資源受限的節(jié)點，只有通過專用聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能滿足物聯(lián)網(wǎng)的應用需求。物聯(lián)網(wǎng)的應用特殊性以及其他特征，使得它無法再復制互聯(lián)網(wǎng)成功的技術(shù)模式。2．高度的穩(wěn)定性和可靠性物聯(lián)網(wǎng)是與許多關(guān)鍵領域物理設備相關(guān)的網(wǎng)絡，必須至少保證該網(wǎng)絡是穩(wěn)定的。例如，在倉儲物流應用領域，物聯(lián)網(wǎng)必須是穩(wěn)定的，不能像現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)一樣，時常網(wǎng)絡不通，時常電子郵件丟失等，倉儲的物聯(lián)網(wǎng)必須穩(wěn)定地檢測進庫和出庫的物品，不能有任何差錯。有些物聯(lián)網(wǎng)需要高可靠性，例如醫(yī)療衛(wèi)生的物聯(lián)網(wǎng)，必須要求具有很高的可靠性，保證不會因為由于物聯(lián)網(wǎng)的誤操作而威脅病人的生命。3．嚴密的安全性和可控性物聯(lián)網(wǎng)的絕大多數(shù)應用都涉及到個人隱私或機構(gòu)內(nèi)部秘密，因而物聯(lián)網(wǎng)必須提供嚴密的安全性和可控性：物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具有保護個人隱私、防御網(wǎng)絡攻擊的能力，物聯(lián)網(wǎng)的個人用戶或機構(gòu)用戶可以嚴密控制物聯(lián)網(wǎng)中信息采集、傳遞和查詢操作，不會由于個人隱私或機構(gòu)秘密的泄露而造成對個人或機構(gòu)的傷害。盡管物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)有很大的區(qū)別，但是從信息化發(fā)展的角度看，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展密不可分，而且和移動電信網(wǎng)絡的發(fā)展、下一代網(wǎng)絡以及網(wǎng)絡化物理系統(tǒng)、無線傳感網(wǎng)絡等都有千絲萬縷的聯(lián)系。 物聯(lián)網(wǎng)在信息化發(fā)展中的位置 物聯(lián)網(wǎng)在信息化發(fā)展中的位置從烽火臺到電報電話，再到互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)，人們對信息的渴求成為推動信息化發(fā)展的原動力，而一次又一次技術(shù)的飛躍正幫助人們不斷獲取新的知識和信息。這樣，可以把現(xiàn)代信息通信比作一張拼圖（），從電報開始，逐步探究更便捷、更大容量的信息傳遞，隨著拼圖一張張被翻開，人與人通信的未知領域不斷縮小，目前已經(jīng)發(fā)展到了移動互聯(lián)網(wǎng)的階段。 現(xiàn)代信息技術(shù)演進示意圖在人們不斷探索人與人之間的現(xiàn)代通信技術(shù)的同時，拼圖又從物與物通信的角度也被悄悄地翻開。為了更好地服務于信息的傳遞，最初一部分物體被打上條碼，這大大提高了物品的識別效率，隨著近場通信（Near Field Communication）技術(shù)（如RFID、藍牙、ZigBee等）的發(fā)展，RFID、二維碼等各種現(xiàn)代識別技術(shù)逐步得到推廣應用，在摩爾定律的推動下，芯片的體積不斷縮小，功能更加強大，物品自身的網(wǎng)絡與人的網(wǎng)絡相互聯(lián)通已經(jīng)成為大勢所趨。在未來網(wǎng)絡的發(fā)展過程中，拼圖將逐步被揭開，從人的角度和從物的角度對信息通信的探索將實現(xiàn)融合，最終實現(xiàn)無所不在的泛在網(wǎng)絡（），而這也就是終極意義上的物聯(lián)網(wǎng)。 未來的泛在網(wǎng)絡示意圖 物聯(lián)網(wǎng)的演進路徑 物聯(lián)網(wǎng)的演進路徑物聯(lián)網(wǎng)的演進路徑分為電信網(wǎng)主導和傳感網(wǎng)主導兩種模式，發(fā)展的初期由傳感網(wǎng)絡主導，但是當傳感網(wǎng)技術(shù)成熟后，將以電信網(wǎng)為主導，實現(xiàn)信息的可控可管、安全高效。，把人類信息通信網(wǎng)分成實現(xiàn)人與人通信的電信網(wǎng)，以及實現(xiàn)物與物通信的近場通信網(wǎng)或者傳感網(wǎng)，兩者的發(fā)展并行推進，但是電信網(wǎng)比傳感網(wǎng)成熟更早。經(jīng)過上百年、無數(shù)人的研究發(fā)明、推廣應用，電信網(wǎng)已經(jīng)建立了一整套科學的、可控可管的信息通信網(wǎng)絡體系，安全、高效地服務于人類的信息通信。電信網(wǎng)的發(fā)展主要有兩大方向：一個是移動化，人們?yōu)榱俗非笮畔⑼ㄐ诺淖杂桑鸩接梢苿与娫捥娲潭娫?，實現(xiàn)位置上的自由通信；另一個方向是寬帶化，通信從電路交換轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸M交換為主，從電報電話到互聯(lián)網(wǎng)，逐步實現(xiàn)寬帶化的通信，實現(xiàn)傳輸容量上的自由通信。傳感網(wǎng)的發(fā)展也有兩大趨勢：一個是智能化，物品要更加智能，能夠自主地實現(xiàn)信息交換，才能真正實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)。而這需要對海量數(shù)據(jù)的處理能力，隨著云計算技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，這一難題將得到解決。另一個趨勢是IP化