【文章內容簡介】 相關信息；經過感知層采集到的信息，途徑人體神經網(wǎng)絡（傳送層）迅速傳遞到大腦，經過人體腦部（運營層）的匯總分析，作出應對各種復雜的情況的具體反應（應用層）。感知層：包括傳感器等數(shù)據(jù)采集設備以及相應的傳感器網(wǎng)絡。該層的主要任務是將現(xiàn)實社會的各種物理量通過諸多手段，實時并自動化的轉化為虛擬世界可以處理的數(shù)字化信息。感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應用的基礎，RFID技術、傳感和控制技術、短距離無線通信技術是感知層涉及的主要技術，其中又包括芯片研發(fā)、通信協(xié)議研究、RFID材料、智能節(jié)電供電等細分領域。傳送層：該層的主要任務是將感知層采集到的信息，通過傳感器網(wǎng)、通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等各種網(wǎng)絡進行匯總傳輸，從而將大范圍內的信息加以整合，以備處理。該層設計的典型技術如AdHoc(無線自組網(wǎng))、WiFi、GSM、TCP/IP技術等。運營層：該層的主要任務是將經過傳輸層整合匯總的信息進行分析和處理，并在必要時，將各種信息按照應用途徑進行分類管理，形成新的信息基礎架構，為各種應用提供信息支撐平臺。該層涉及的典型技術如GIS(地理信息系統(tǒng))、ERP(企業(yè)資源計劃),此外，還涉及到API接口，專家系統(tǒng)等應用模塊。應用層：利用分析處理的感知數(shù)據(jù)，為用戶提供豐富的特定服務。物聯(lián)網(wǎng)的應用可以分為監(jiān)控型(物流監(jiān)控、污染監(jiān)控等)、查詢型(智能檢索、遠程抄表等),控制型(智能交通、智能家居、路燈監(jiān)控等)、掃描型(手機錢包、高速公路不停車收費)等。應用層是物聯(lián)網(wǎng)研究和發(fā)展的目的。四、物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)關鍵技術要實現(xiàn)上述的物聯(lián)網(wǎng)架構，單一的技術是難以勝任的。物聯(lián)網(wǎng)是一系列技術以及管理有機結合的產物。下面，簡要介紹支撐物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的幾項關鍵技術。（一）、RFID技術無線射頻識別技術（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一種非接觸的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合（電感或電磁耦合）或雷達反射的傳輸特性，實現(xiàn)對被識別物體的自動識別。RFID系統(tǒng)至少包含電子標簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器（讀寫器）通過天線與RFID電子標簽進行無線通信，可以實現(xiàn)對標簽識別碼和內存數(shù)據(jù)的讀出或寫入操作。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。射頻識別系統(tǒng)的基本模型如下圖所示。其中，電子標簽又稱為射頻標簽、應答器、數(shù)據(jù)載體；閱讀器又稱為讀出裝置，掃描器、通訊器、讀寫器(取決于電子標 簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù))。電子標簽與閱讀器之間通過耦合元件實現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內，根據(jù)時序關系，實現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。電感耦合模型的讀寫器電磁反向散射耦合型的RFID讀寫器發(fā)生在閱讀器和電子標簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種。(1)電感耦合。變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應定 律，如右圖所示。(2)電磁反向散射耦合：雷達原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標后反射，同時攜帶回目標信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：125kHz、225kHz和13．56MHz。識別作用距離小于1m，典型作用距離為10～20cra。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。識別作用距離大于1m，典型作用距離為3—l0m。（二）、傳感技術傳感技術同計算機技術與通信技術一起被稱為信息技術的三大支柱，它是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的基礎條件，遵循信息論和系統(tǒng)論原理。從仿生學觀點，如果把計算機看成處理和識別信息的“大腦”，把通信系統(tǒng)看成傳遞信息的“神經系統(tǒng)”的話，那么傳感器就是“感覺器官”。傳感技術是關于從自然信源獲取信息，并對之進行處理（變換）和識別的一門多學科交叉的現(xiàn)代科學與工程技術，包括傳感器設計、信息處理、信息識別、遙感觀測等。網(wǎng)絡節(jié)點作為無線傳感網(wǎng)的主要組成，首先是一個傳感器，主要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中物物、物人之間信息交換的必要部分。目前無線傳感網(wǎng)更加關注各種信息的采集和處理，利用壓縮、識別、融合和重建的方法處理采集的信息，以滿足網(wǎng)絡多元化的應用需求。（三）、EPC系統(tǒng)1999年美國AutoID Center 將RFID技術與Internet結合,提出了EPC(Electronic Product Code)概念。產品電子代碼是物聯(lián)網(wǎng)的主要支撐，它的載體是RFID電子標簽，傳遞介質是互聯(lián)網(wǎng)。電子標簽、產品電子碼、互聯(lián)網(wǎng)構成了物聯(lián)網(wǎng)的基本構想。RFID中存儲的EPC,通過傳感器網(wǎng)絡識別并自動采集到中央處理系統(tǒng)，利用開發(fā)的計算機網(wǎng)絡進行信息交換、處理與共享，實現(xiàn)物品的透明化管理。EPC系統(tǒng)充分利用了RFID和網(wǎng)絡技術的優(yōu)點，很好的解決了產品的唯一標示、同時識別多個物品和“非可視化識別”問題，其最終目標是為全球的每一個物體建立全球的、開放的標示標準。該系統(tǒng)由全球電子代碼體系、RFID系統(tǒng)以及信息網(wǎng)絡系統(tǒng)3部分組成，主要包括EPC編碼標準，EPC電子標簽，射頻識別器，神經網(wǎng)絡軟件，對象名解析服務以及實體標記語言6方面。（四）、地理信息系統(tǒng)(GIS)地理信息系統(tǒng)(GEOinformation system),是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)，它是在計算機軟硬件支持下，對整個或局部空間中的有關地理信息分布的數(shù)據(jù)進行采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。GIS所處理和管理的對象是多種地理空間實體數(shù)據(jù)及其相互關系，包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等，用于分析和處理一定地理區(qū)域內分布的現(xiàn)象和過程，解決復雜的規(guī)劃、決策和管理問題。典型的GIS系統(tǒng)結構如下：物理網(wǎng)技術是構建“智慧地球”、“智慧城市”、“智慧物流”、“智慧能源”、“智慧電力”等基礎，其技術的發(fā)揮，必須將每個傳感器和動態(tài)信息進行空間定位，擺脫單點應用的限制。而地理信息系統(tǒng)正好為物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展提供了所需的空間基礎，還可以進行空間處理、空間分析、建模等功能，并且有利于跨行業(yè)、跨地區(qū)的數(shù)據(jù)共享及相互操作，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的強勁動力和重要支撐。（五）、智能技術智能技術是為了有效的達到某種預期的目的，利用知識所采用的各種方法和手段，它是一些列技術的統(tǒng)稱和綜合應用。目前較為成熟的智能技術主要有：機器學習、數(shù)據(jù)挖掘、語言網(wǎng)格、知識網(wǎng)格、自主計算、神經計算、內容計算和專家系統(tǒng)等。智能技術的發(fā)展很大程度上促進了人們所處的物質世界的數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化。物聯(lián)網(wǎng)的重要價值之一在于它試圖將世界中的物體以傳感和智能的方式關聯(lián)起來，因而智能技術也是物聯(lián)網(wǎng)成功實現(xiàn)的關鍵技術之一。通過將智能系統(tǒng)植入物體，如嵌入式芯片等，使物體能夠主動或被動的與用戶進行溝通和交流，從而具備一定的智能性。五、物聯(lián)網(wǎng)技術的應用物聯(lián)網(wǎng)應用領域非常廣泛，大到國際性軍事反恐、區(qū)域性的城市交通，小到家庭、個人。當物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、移動通訊網(wǎng)相聯(lián)時，可隨時隨地全方位“感知”對方，人們的生活方式將從“感覺”過渡到“感知”階段，并進一步過渡到“控制”階段，應用前景十分廣泛，正如IBM所描述的“智慧地球”理念一樣：“我們把智慧系統(tǒng)嵌入系統(tǒng)和流程當中，使服務的交付、產品開發(fā)、制造、采購和銷售得以實現(xiàn)，使從人、資金到石油、水資源乃至電子的運動方式都更加智慧，使億萬人生活和工作方式都變得更加智慧。”物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術充分運用在各行各業(yè)之中，具體的說，就是把感應器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種設備中，然后將物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)信息的共享，是物體達到智慧狀態(tài)，并且使人類能夠隨時捕捉物體的動態(tài)信息，從而提高資源利用率、生產力水平，改善人與自然之間的關系。（一）、車輛定位與監(jiān)控該類應用是將GIS系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術充分結合，從而實現(xiàn)車輛的準確定位以及跟蹤其實時的運轉情況，如機器部件是否正常運轉，汽車油耗程度等等。該類應用典型的系統(tǒng)拓撲結構如下：系統(tǒng)描述：l 油箱傳感器安裝在油箱內部采集油箱液位數(shù)據(jù)； l 采集和傳輸設備安裝在駕駛室內； l 中國移動GPRS覆蓋整個中國地區(qū)；l 油量監(jiān)控應用系統(tǒng)PC服務器部署在運營商IDC機房；l 企業(yè)辦公網(wǎng)絡可以通過internet,通過瀏覽器訪問油量監(jiān)控系統(tǒng)web獲得服務； l 管理人員手機訪問GPRS服務，無線訪問油量監(jiān)系統(tǒng)Wap服務。（二）、無線醫(yī)療很難想象病人無需住在擁擠的病房就能享受到同等醫(yī)療服務，然而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的 快速發(fā)展，它正逐漸成為現(xiàn)實。通過將相應的無線監(jiān)測設備與人體綁定，或者人體直接帶上無線設備，或者將其植入人體的某個器官，遠程的醫(yī)療服務中心