摘 要:物联网技术涉及到众多领域，基于此，主要介绍物联网技术的起源、发展背景，列出物联网技术的代表性概念，提出狭义的物联网技术的基本概念。同时，分析物联网的基本特征，总结物联网的信息功能。此外，重点阐述物联网技术的基本架构，即感知层、传输层和应用层的作用，并对每层中涉及到的一些关键技术进行介绍，最后展望了物联网技术的发展趋势。
关键词:物联网技术; 信息; 架构.
引言.
自国际金融危机爆发以来，为尽快走出危机阴影，大多数国家都在寻求科技突破，培育新的经济增长点。继计算机、互联网之后，物联网技术掀起信息产业的第三次浪潮。包括中、美在内的各国政府和企业纷纷看好其产业前景，许多国家将其提升至国家战略层面: 2008 年底，奥巴马就任美国总统之后，积极回应 IBM 公司所提出的智慧地球战略; 欧盟也在 2009 年制订了物联网行动计划。这次信息化浪潮中，我国政府、企业与世界保持了同步发展，将物联网的建设提升至国家战略的地位，新时期国家五大战略性新兴产业规划中也有物联网技术发展规划的一席之地。
现在，学术界和大多数 IT 企业将物联网相关技术列为研究的重点和热点，国内外许多知名的研究机构、高校和大型企业都开始研发物联网的相关技术。本文综述了物联网的起源、背景和相关概念，重点阐述了物联网的基本体系结构和一些关键技术，展望了物联网未来的研究发展方向。
1 物联网技术的起源.
美国麻省理工学院( MIT) 最早提出了物联网的概念。1999 年在该学院建立的自动识别中心( Auto － IDLabs) ，提出了网络无线射频识别( RFID) 系统，该系统设想通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现物品的智能化识别、管理。
在物流系统的大背景下提出了物联网的概念，把需要识别的物品使用唯一的条码进行标识，同时使用射频识别技术对该物品条码进行识别，就能够对物流信息系统实现智能化的管理。随着计算机技术、通信技术的发展，特别是智能物件的迅速发展，现代物联网的内涵已发生了很大变化。
物联网的概念正式确定是在 2005 年。2005 年国际电信联盟( ITU) 在突尼斯举行了信息社会世界峰会( WSIS) ，在大会上发布了《ITU Internet reports 2005theInternet of things》，该报告介绍了物联网的概念、特征、相关技术、面临的挑战与未来的市场机遇。国际电信联盟在报告中指出，我们正处于一个新的通信时代的边缘，信息与通信技术( ICT) 的目标不能仅仅满足人与人之间的沟通，现在发展到了实现人与物、物与物之间的连接，无处不在的物联网、互联网通信时代即将到来。物联网会使人类在通信与信息技术的海洋里获得一个新的沟通方式，可以把任何时间、任何地点、连接任何人的方法，扩展到连接任何物品，物联网的核心就是万物的连接。
2 物联网技术的相关概念解析.
2． 1 物联网技术的基本定义.
目前，不同领域的研究者对物联网研究角度不同，对物联网技术描述的侧重点不同，短期内也没有达成共识。本文列出具有代表性的物联网定义如下:
定义 1: 物联网是未来网络的整合部分，需要建立一个标准、互通的通信协议作为互联基础，是一个连接全世界的动态网络设施，具有很强的自我配置能力。在这个互联的网络中，要标识所有实质和虚拟的物品需要使用特定的编码，通过智能界面的无缝链接，就可以实现信息共享和访问［1］。
定义 2: 物联网是由具有标识、虚拟个性的物体所组成的，标识和个性称为事物的属性，通过智能的接口运用这些属性与用户、社会进行连接和通信［1］。
比较物联网的最初概念以及上述不同的物联网定义，本文认为: 狭义上的物联网技术指通过智能传感器、射频识别技术、GPS 等技术，实时收集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集各种需要的信息，比如声、光、热、电、位置等，使用各种不同的网络接入，实现物与物、物与人之间的广泛链接，实现对物品的智能化的感知、识别和管理。
2． 2 物联网的基本特征.
从通信对象和过程来看，物与物、人与物之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理。
整体感知。可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。可靠传输。通过对互联网、无线网络的融合，将物体的信息实时、准确地传送，以便信息交流、分享。
智能处理。使用各种智能技术，对感知和传送到的数据、信息进行分析处理，实现监测与控制的智能化。根据物联网的以上特征，结合信息科学的观点，围绕信息的流动过程，可以归纳出物联网处理信息的功能.
(1) 获取信息的功能。主要是信息的感知、识别，信息的感知是指对事物属性状态及其变化方式的知觉和敏感;信息的识别指能把所感受到的事物状态用一定方式表示出来。
( 2) 传送信息的功能。主要是信息发送、传输、接收等环节，最后把获取的事物状态信息及其变化的方式从时间( 或空间) 上的一点传送到另一点的任务，这就是常说的通信过程。
( 3) 处理信息的功能。是指信息的加工过程，利用已有的信息或感知的信息产生新的信息，实际是制定决策的过程。
( 4) 施效信息的功能。指信息最终发挥效用的过程，有很多的表现形式，比较重要的是通过调节对象事物的状态及其变换方式，始终使对象处于预先设计的状态。
3 物联网的基本架构.
由于物联网存在异构需求，所以物联网需要有一个可扩展的、分层的、开放的基本网络架构。目前大多数学者将物联网的基本架构分为三层: 感知层、传输层和应用层。
3． 1 感知层.
在 3 层架构中，感知层处于最底层，是物联网的实现基础，实现物体信息的采集、自动识别和智能控制的功能主要在感知层。该层涉及的主要技术有 EPC 技术、RFID技术、智能传感技术等。
( 1) EPC 技术。EPC 技术将物体进行全球唯一编号，以方便接入网络。编码技术是 EPC 的核心，该编码可以实现单品识别，使用射频识别系统的读写器可以实现对EPC 标签信息的读取，互联网 EPC 体系中实体标记语言服务器把获取的信息进行处理，服务器可以根据标签信息实现对物品信息的采集和追踪，利用 EPC 体系中的网络中间件等，对所采集的 EPC 标签信息进行管理。
( 2) RFID 技术。射频识别技术( RFID) 是一种非接触式的自动识别技术，使用射频信号对目标对象进行自动识别，获取相关数据，目前该方法是物品识别最有效的方式.根据工作频率的不同，可以把 RFID 标签分为低频、高频、超高频、微波等不同的种类。
( 3) 智能传感器技术。获取信息的另一个重要途径是使用智能传感器，在物联网中，智能传感器可以采集和感知信息，使用多种机制把获取的信息表示为一定形式的电信号，并由相应的信号处理装置处理，最后产生相应的动作。常见的智能传感器包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器、霍尔磁性传感器等。
3． 2 传输层.
物联网传输层位于第二层，处在感知层和应用层之间，该层主要作用是把感知层获取的信息准确无误传输给应用层，使应用层对海量信息进行分析、管理，作出决策。物联网传输层又可以分为汇聚网、接入网和承载网三部分。
( 1) 汇聚网。汇聚网主要采用短距离通信技术如 Zig-Bee、蓝牙和 UWB 等技术，实现小范围感知数据的汇聚。ZigBee 无线技术是一种小范围、低速率、低成本的无线网络标准，拥有 250kbit/s 的宽带，传输距离可达 1KM 以上，功耗小。蓝牙技术是一种支持设备短距离通信的无线电技术，可以在移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑等众多设备之间进行无线信息交换。利用该技术可以简化设备终端之间的通信，也能简化设备与互联网之间的相互通信，从而使数据传输准确高效。UWB( 超宽带) 技术具有系统复杂度低、发射功率谱密度低，对信道衰落不敏感，低截获能力、定位精度高等优点，适用于室内等密集多径场所的高速无线接入［5］。
( 2) 接入网。物联网的接入方式较多，多种接入手段整合起来是通过各种网关设备实现的，使用网关设备统一接入到通信网络中，需要满足不同的接入需求，并完成信息的转发、控制等功能。常用的技术主要是 6LoWPAN、M2M 及全 IP 融合架构。M2M 是机器之间建立连接的所有技术和方法的总称，这是目前物联网一种重要的接入方式。该技术是物联网实现通信链接的关键，在无线通信与信息技术的整合、双向通信等多种领域中都有广泛的应用。
( 3) 承载网。物联网需要大规模信息交互和无线传输，重新建立通信网络是不现实的，需要借助现有通信网设施，根据物联网特性加以优化和改造以承载各种信息。承载网发展可以分为三个阶段，混同承载阶段( 信息量较小) 、区别承载阶段( 信息量较大) 、独立承载阶段( 信息量很大) 。3G + WLAN 是目前承载物联网较佳的模式。
3． 3 应用层.
物联网应用层关键技术包括中间件技术、云计算、物联网业务平台等技术。物联网中间件位于物联网的集成服务器和感知层、传输层的嵌入式设备中，主要针对感知的数据进行校对、汇集，在物联网中起着比较重要的作用。
云计算是基于网络将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使用户可以借助网络按需求获取计算力、存储空间和信息服务。物联网业务平台主要针对物联网的不同业务，研究其系统模型、体系架构等关键技术。
4 结束语.
人们把传统的信息通信网络延伸到了更为广泛的物理世界形成了物联网。尽管物联网还是一个发展的概念，然而将实物纳入网络中，应该是信息化发展的一个大趋势。物联网技术将会掀起信息产业发展的新一轮浪潮，必将对社会发展和经济增长产生重大影响。
参考文献:
［1］孙其博，刘杰，黎羴，等． 物联网: 概念、架构与关键技术研究综述［J］． 北京邮电大学学报，2010，33( 3) : 1 －9．
［2］饶威，丁坚勇，李锐． 物联网技术在智能电网中的应用［J］． 华中电力，2011，24( 2) : 1 －5．
［3］钟义信，周延泉，李蕾． 信息科学教程［M］． 北京: 北京邮电大学出版社，2005．
［4］张鸿涛，徐连明，等． 物联网关键技术及系统应用［M］．北京: 机械工业出版社，2012．
［5］沈苏彬，范曲立，宗平，等． 物联网的体系结构与相关技术研究［J］． 南京邮电大学学报，2009，29( 6) : 1 －11
