物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)及面臨問題
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2．2 傳感網(wǎng)技術(shù)
傳感網(wǎng)由大量部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點構(gòu)成的多個無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，即無線傳感網(wǎng)(WSN)，它能夠?qū)崟r檢測、感知和采集感知對象的各種信息，并對這些信息進行處理后通過無線網(wǎng)絡發(fā)送出去。物聯(lián)網(wǎng)正是通過各種各樣的傳感器以及由它們組成的無線傳感網(wǎng)來感知整個物質(zhì)世界的。
在物聯(lián)網(wǎng)中，首先要解決的就是獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取信息的主要途徑與手段。傳感器是一種檢測裝置，用來感知信息采集點的環(huán)境參數(shù)，例如聲、光、電、熱等信息，并能將檢測感知到的信息按一定規(guī)律變換成電信號或所需形式輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲和控制等要求。
傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的底層和信息來源，因此需要對其運行狀態(tài)及信號傳輸?shù)耐〞承赃M行監(jiān)測，才能實現(xiàn)對網(wǎng)絡的有效控制。傳感網(wǎng)除了具有一般無線網(wǎng)絡所面臨的信息泄露、信息篡改等多種威脅外，還面臨節(jié)點容易被操縱的威脅，因而在通信前進行節(jié)點的身份認證很有必要。
2．3 M2M技術(shù)
M2M通過實現(xiàn)人與人(Man to Man)、人與機器(Man to Machine)機器與機器(Machine to Machine)的通信，讓機器、設(shè)備、應用處理過程與后臺信息系統(tǒng)共享信息。M2M技術(shù)的應用幾乎涵蓋了各行各業(yè)，通過“讓機器開口說話”，使機器設(shè)備不再是信息孤島，實現(xiàn)對設(shè)備和資產(chǎn)有效地監(jiān)控與管理。
M2M產(chǎn)品主要無線終端、傳輸通道和行業(yè)應用中心3部分構(gòu)成。無線終端是特殊的行業(yè)應用終端，傳輸通道是從無線終端到用戶端的行業(yè)應用中心之間的通道，行業(yè)應用中心是終端上傳數(shù)據(jù)的集中點。
M2M包括硬件和軟件平臺。其硬件是使機器具有通信或聯(lián)網(wǎng)能力的部件，能夠從各種機器、設(shè)備處獲取數(shù)據(jù)并傳送到通信網(wǎng)絡硬件廠商。M2M的軟件包含中間件、通訊網(wǎng)關(guān)、實時數(shù)據(jù)庫、集成平臺、構(gòu)件庫及行業(yè)化的應用套件等。
2．4 云計算
云計算(Cloud Computing)是網(wǎng)格計算、并行計算、網(wǎng)絡存儲等傳統(tǒng)計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。它旨在通過網(wǎng)絡把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)要求每個物體都與該物體的唯一標示符相關(guān)聯(lián)，這樣就可以在數(shù)據(jù)庫中進行檢索。加上隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，終端數(shù)量的急劇增長，會產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)流，因此需要一個海量的數(shù)據(jù)庫對這些數(shù)據(jù)信息進行收集、存儲、處理與分析，以提供決策和行動。傳統(tǒng)的信息處理中心是難以滿足這種計算需求的，這就需要引入云計算。
云計算可以為物聯(lián)網(wǎng)提供高效的計算、存儲能力，通過提供靈活、安全、協(xié)同的資源共享來構(gòu)造一個龐大的、分布式的資源池，并按需進行動態(tài)部署、配置及取消服務。其核心理念就是通過不斷提高“云”的處理能力，最終使用戶終端簡化成一個單純的輸入輸出設(shè)備，并能按需享受“云”的強大計算處理能力。
2．5 中間件
中間件(Middleware)是處于操作系統(tǒng)和應用程序之間的軟件，它屏蔽了底層操作系統(tǒng)的復雜性，使程序開發(fā)人員面對一個簡單而統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境，減少程序設(shè)計的復雜性，將注意力集中在自己的業(yè)務上，從而大大減少了技術(shù)上的負擔。中間件帶給應用系統(tǒng)的，不只是開發(fā)的簡便、開發(fā)周期的縮短，也減少了系統(tǒng)的維護、運行和管理的工作量。
物聯(lián)網(wǎng)的理念是要實現(xiàn)任何時間、任何地點及任何物體的連接，這個特點決定了屏蔽底層硬件的多樣性及應用的復雜性。中間件的特性正好提供了良好的平臺，以實現(xiàn)各類信息的關(guān)聯(lián)、融合與互動。
基于物聯(lián)網(wǎng)的應用，中間件的研究應著重于支持多種傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和處理功能，向上層應用提供終端能力調(diào)用接口等。
3 物聯(lián)網(wǎng)所面臨的問題
物聯(lián)網(wǎng)前景廣闊，對經(jīng)濟和社會的影響巨大。然而，我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還存在一系列瓶頸和制約因素，例如關(guān)鍵技術(shù)有待突破，標準比較分散、體系還不完善，安全與隱私受到挑戰(zhàn)，應用規(guī)模小，沒有形成成熟的商業(yè)模式等。
1)加強政策引導。物聯(lián)網(wǎng)牽涉到各個行業(yè)，各個產(chǎn)業(yè)，它不僅需要技術(shù)，更需要多種力量的整合。這就需要國家的產(chǎn)業(yè)政策和立法上要制定出適合這個行業(yè)發(fā)展的政策與法規(guī)。因此，加強對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的研究，盡快解決物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵與產(chǎn)業(yè)政策等問題。加強與相關(guān)部門的溝通協(xié)作，積極推動出臺國家層面的統(tǒng)一戰(zhàn)略規(guī)劃，確定物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，明確其發(fā)展目標及發(fā)展路線圖，統(tǒng)籌部署物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)和網(wǎng)絡的研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化及應用。
2)制定標準規(guī)范。物聯(lián)網(wǎng)是一個多設(shè)備、多網(wǎng)絡、多應用的一個大網(wǎng)，在其發(fā)展過程中，傳感、傳輸、應用各個層面會有大量的技術(shù)出現(xiàn)，可能會采用不同的技術(shù)方案。如果各行其是，不能相互連通，不能降低研發(fā)成本，不能形成整合的商業(yè)模式，更不能形成規(guī)模經(jīng)濟。因此，推動建立跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)標準化協(xié)作機制，盡快制定統(tǒng)一的標準規(guī)范，以使其互聯(lián)互通、相互融合，對物聯(lián)網(wǎng)尤為重要。
3)突破核心技術(shù)。圍繞物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，集中多方資源，突破核心技術(shù)，加快形成較為完備的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系。引導加強產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)作，協(xié)同開展物聯(lián)網(wǎng)重大技術(shù)攻關(guān)和應用集成創(chuàng)新。急需突破的核心技術(shù)包括傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)(RFID)、中間件技術(shù)、M2M技術(shù)、智能通信與控制技術(shù)、云計算技術(shù)、異構(gòu)網(wǎng)絡融合技術(shù)等技術(shù)。
4)關(guān)注信息安全。物聯(lián)網(wǎng)中的物與物、物與人之間互聯(lián)，使用大量的信息采集和交換設(shè)備，信息采集和信息傳輸頻繁。比起傳統(tǒng)網(wǎng)絡，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來的信息安全、網(wǎng)絡安全將更為突出。要強化安全意識，把安全放在首位。研究物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能帶來的安全問題，制定相關(guān)措施，防患于未然，科學規(guī)劃和配置頻率資源，積極研究制定和推廣應用我國自主編碼體系，推動完善信息安全、個人隱私保護等方面的法律法規(guī)。
5)建立管理平臺。物聯(lián)網(wǎng)是一個大網(wǎng)，其價值在于網(wǎng)，而不在于物。如果沒有一個龐大的網(wǎng)絡體系，不能進行管理和整合，那這個網(wǎng)絡就沒有意義。因此，建立一個綜合性的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務管理平臺，把各種傳感信息進行匯總和分門別類，進行有指向性的傳輸，已成為非常重要的問題。有了這個綜合性的管理平臺，就可以整合資源、相互融合，取代那種效率低，成本高的各自為政的局面，從而為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展助力騰飛。
6)完善商業(yè)模式。任何一次信息產(chǎn)業(yè)革命都會出現(xiàn)一種新型的商業(yè)盈利模式，物聯(lián)網(wǎng)也不例外。物聯(lián)網(wǎng)作為新概念、新技術(shù)，其感知、網(wǎng)絡、應用的3個層次中，每一個層面都有多種選擇去開拓市場。而目前能夠給物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展直接帶來的經(jīng)濟效益的主要集中在與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的電子元器件領(lǐng)域，例如射頻識別、感應器等等。而龐大的商業(yè)盈利模式尚未完善，這就需要組織引導，集中資源，形成合力，以應用為先導，完善商業(yè)模式。
4 結(jié)束語
作為技術(shù)革命，互聯(lián)網(wǎng)改善了人與人之間的交流方式，縮短了空間距離；而物聯(lián)網(wǎng)引入了人與物之間的交流，其發(fā)展目標是使人們在任意時間、任意地點可以與任意物品互聯(lián)，其前途無限，必將為人類生活帶來翻天覆地的變化，“智慧地球”的理想也終將變成現(xiàn)實。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/154723.htm
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