文/付留芳

　　摘要：随着互联网技术的发展，人们对智能化的要求越来越高，而物联网(Internet of Things)的精神实质是提供不拘泥于任何场合、任何时间的应用场景与用户的自由互动，它依托云服务平台和互通互联的嵌入式处理软件，弱化技术色彩，强化与用户之间的良性互动，更佳的用户体验，更及时的数据采集和分析建议，更自如的工作和生活，是通往智能生活的物理支撑。

　　自温总理提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，这一期，就让我们一起来了解一下物联网。

　　物联网的架构及特征

　　架构

　　物联网的架构可以分为三层：感知层、网络层以及应用层。感知层是由各种传感器构成的，包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、振动传感器、二维码标签、RFID标签、摄像头等感知终端，感知层是物联网识别物体、采集信息的来源。网络层是由各种网络组成，包括互联网、广电网、网络管理系统和云计算平台等组成，是整个物联网的中枢，负责传递和处理感知层获取的信息。应用层则是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

　　特征

　　每个事物都有自己独一无二的特征，物联网也不例外。与传统的互联网相比，物联网有其鲜明特征。

　　1、物联网是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署着海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同种类的传感器捕获的信息内容和格式都不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性采集环境信息，不断地更新数据。

　　2、物联网是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网上的传感器定时采集到的信息需要通过网络传输，由于这些信息的数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，它必须适应各种异构网络和协议。

　　3、物联网不仅仅提供了传感器的连接，它本身也具有智能处理能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。

　　此外，随着互联网技术的发展，人们对智能化的要求越来越高，而物联网(Internet of Things)的精神实质是提供不拘泥于任何场合、任何时间的应用场景与用户的自由互动，它依托云服务平台和互通互联的嵌入式处理软件，弱化技术色彩，强化与用户之间的良性互动，更佳的用户体验，更及时的数据采集和分析建议，更自如的工作和生活，是通往智能生活的物理支撑。

　　物联网的核心技术及应用

　　核心技术

　　要说物联网的核心技术是什么，我们的受访人们不约而同的告诉我们这么一个答案：采集。上海万物通物联网技术有限公司售前技术支持经理乔琦介绍道，采集是物联网的核心，通过哪些传感器对哪些数据是有针对性的，同时，要选择适当的传感器，有一些数据通过现有的传感器是无法采集的，这就需要专业人员去研发新的相应的采集器。能实现对尚未知的数据进行采集，这就是物联网的核心技术。

　　而采集方面的核心也就是传感器的核心，广东华信金溢信息技术有限公司销售总监朱红光告诉我们的传感设备里核心的处理单元——芯片。他认为，目前很多RFID类核心芯片仍然掌握于NXP、Impinj、Alien这些厂商手里，国产的芯片在性能方面与进口的芯片仍然有很大的差距，但是，国内也在向这方面努力，如复旦微电子、华虹、华大等在芯片这方面已经向前走了很大一步。传感器的核心肯定是芯片，但是除了硬件层面，最核心的还有应用，有了应用才能有比较多的资金来反哺芯片产业的发展，芯片做不好会影响应用，应用做不起来的话反而使整个产业也发展不起来，也就没有资金来支持芯片产业的研发。

　　此外，浙江宇视科技有限公司的吴坚也介绍说物联网传感器的核心技术还包括射频识别技术、无线定位技术、低功耗无线传输技术、图像传感技术等。射频识别技术(RFID)是一项利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到物体识别的技术，在物联网技术中起着关键作用，属于非接触式自动识别技术，可以快速读写、长期跟踪管理，低成本，灵活方便。无线传感定位技术，可以用于应急救援、智能交通管理、物流管理、以及基于LBS的服务。低功耗无线传输技术，未来的低功耗无线传输技术，不仅需要在低功耗上进一步发展，还需要在保密措施与多设备互联上进一步提升，才更臻完美。视频监控的核心部分就是图像传感技术，低成本、高集成度是未来Sensor的发展趋势，而其也必须在高分辨率、低照度、宽动态等方面实现突破。针对物联网传感器核心技术，安防厂商的技术路线一般以图像传感技术为突破点，像宇视科技，不仅拥有自主知识产权的图像传感技术，也在射频识别技术方面实现了突破，在其整体解决方案中，已经囊括了物联网传感器的核心技术。

　　应用

　　物联网的应用向来都是非常广泛的，可以说我们生活在一个被物联网包围的世界里，我们身边随处可见的都是与物联网相关的应用。比如利用红外、微波、振动、声音、电感等传感技术，结合网络技术，对非法入侵设防区域的行为进行检测、报警的周界防范报警系统;比如利用视频传感技术、图像处理技术、视频分析技术，实时监控设防区域，并录像的视频监控系统;比如利用RFID射频识别技术、模式识别技术，对出入的车辆进行识别，并联动出入口门禁、道闸等出入口控制系统;比如利用射频识别技术，结合电子、机械、生物等技术，进行出入的权限管理，并能够在异常情况下联动报警，成为解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施的门禁控制系统;再比如利用RFID、微波、视频、电磁等技术，对进出停车场的机动车自动登录、监控和管理的停车场管理系统。

　　此外上海万物通物联网技术有限公司售前技术支持经理乔琦还向我们介绍了一款他们正在研发的智能床垫。他说，这款床垫通过空气细微震动的数据采集人的行为(比如翻身、呼吸等都会产生震动)，从而分析出人的睡眠质量，如何时起床、卧床，心跳速率，呼吸频次等等。它将采集到的数据与后台建立的体征模型进行对比，经过整合之后分析出人是否患有何种疾病以及是否存在疾病的潜在因素或风险，并产生报告并及时作出应对反应。

　　数数物联网的那些“拦路虎”

　　就如哲学上所言，每个有利于社会发展的新事物其前途都是光明的，然而它的发展道路也必然是曲折，下面我们就来数一数物联网发展路上的那些“拦路虎”。

　　首先，是知识产权问题。在物联网技术发展产品化过程中，我国一直缺乏一些核心技术的掌握，这导致我国物联网产品档次上不去、价格下不来。缺乏RFID等关键技术的独立自主产权是限制中国物联网发展的关键因素之一。

　　再者，技术标准问题也一直在制约着我国物联网技术发展。虽然我国早在2005年11月就成立了RFID产业联盟，次年又发布了《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》，指出应当集中开展RFID核心技术的研究开发，制定符合中国国情的技术标准;同时由公安部主导的电子车牌(电子标识)国家标准的制定工作现在也正在紧锣密鼓地进行中。但是我国的物联网行业现在的发展状况仍然是比较混乱，仍然需要更加细致的技术标准尽快制定并实施。

　　另外，行业协作问题对于物联网的发展来说也是一大问题。上海万物通物联网技术有限公司售前技术支持经理乔琦跟我们说每一个物联网公司都是在竞争中求发展，大家都有互相交流与帮助，同时学习别家的优点和长处。然而这仅仅局限于行业内部，在行业与行业之间的协作则是非常匮乏的。

　　使用成本问题，依然在阻碍着物联网技术的普及。物联网产业是需要将物与物连接起来并且进行更好的控制管理，这一特点决定了其发展必将会随着经济发展和社会需求而催生出更多的应用。在物联网传感技术推广的初期，功能单一、价位高是很难避免的问题。因为，电子标签贵，读写设备贵，所以，很难形成大规模的应用。而由于没有大规模的应用，电子标签和读写器的成本问题便始终没有达到人们的预期。成本高，就没有大规模的应用，而没有大规模的应用，成本高的问题就更难以解决。如何突破初期的用户在成本方面的壁垒成了打开这一片市场的首要问题。所以在成本尚未降至能普及的前提下，物联网的发展将受到限制。

　　最后，安全问题也在阻碍着物联网技术的普及度。在物联网中，传感网的建设要求RFID标签预先被嵌入任何与人息息相关的物品中。可是人们在观念上似乎还不是很能接受自己周围的生活物品甚至包括自己时刻都处于一种被监控的状态，这直接导致嵌入标签势必会使个人的隐私权问题受到侵犯。如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且，这不仅仅是一个技术问题，还涉及到政治和法律问题。

　　展望未来

　　也许人们会说，既然物联网无处不在，包含范围极广、应用领域极多，那么是否有什么新的技术是值得引入到物联网技术中来的呢?在这里，广东华信金溢信息技术有限公司销售总监朱红光为我们介绍了这么一种新技术——纸电池。他认为电池技术制约着传感器的开发，一般的电池容量不足，如果增大电池容量，那么电池肯定会做的又大又重，这就显得传感器很笨重。如何把电池做得很小、很便携又很耐用，这是一个难点。而纸电池恰好解决了这一难点。听到这种电池的名字的时候，也许你会非常好奇，这种电池为什么会叫做纸电池?难道说它是用纸做的吗?如果是用纸做的，它所存储的电容量是否能赶上锂聚合物电池呢?这种电池如果被折断了会怎么样呢?那么接下来，就让我来为大家介绍一下纸电池。

　　纸电池，是用纸张作为载体的电池。科研人员将由银和碳纳米材料制成的特殊墨水，涂在纸张上制成“纸电池”，为轻型、高效的新型能源存储带来希望之光。美国加州斯坦福大学2009年成功研制了“纸电池”，用硅纳米线做成的电池是锂离子电池功效的10倍。用于纸电池的纳米材料很特别，是直径极小的一维结构，有助纳米材料制成的墨水紧紧粘在纸张上，令电池和超级电容器非常耐用，纸电容器寿命可能长达4万个充电和放电周期。这种纸电池与传统电池相比，它薄如纸片，可裁剪、能折叠，不但具有较好的柔韧性;而且在储存能源和充电周期寿命方面的表现一样良好;此外纸电池还避免了传统电池会产生的金属、锂及碱性化合物泄露问题，对环境无害，可作为一般家庭废物加以处理。

　　此外，随着4G、IPv6以及云计算的发展，网络层面的传输问题也已经基本得到了解决。IPv6即Internet Protocol Version 6的缩写，与目前我们通常使用的IPv4相比，IPv6更具优势。首先，IPv6具有更大的地址空间，它采用128位地址长度可以忽略不计无限制的地址，有足够的地址资源;其次，它的地址分配一开始就遵循聚类原则，这使得路由器能在路由表中用一条记录表示一片子网，大大减小了路由器中路由表的长度，提高了路由器转发数据包的速度;它还增加了增强的组播支持以及对流的控制，是网络上多媒体应用有了长足发展的机会，为服务质量控制提供了良好的网络平台;同时它加入了自动配置的支持且具有更高的安全性;在新的技术或应用需要时，IPv6还允许协议进行扩充;此外，IPv6还有一些新的选项来实现附加的功能。而最为重要的是，采用IPv6，据统计，可以给地球上的每一粒沙子进行编号，如此庞大的编码定位能力，更适合于给数以亿计的物联网探头进行组网应用。

　　对于未来物联网传感器的发展方向，上海万物通物联网技术有限公司售前技术支持经理乔琦认为物联网的最终目的是摆脱人工，解放人力，其最终目标也是完全摆脱人工去做一些数据的应用和采集，同时 ，未来的传感器也必然是朝着解决这些问题而发展的。广东华信金溢信息技术有限公司销售总监朱红光则认为未来的物联网传感器一定是朝着低功耗、小巧、智能化的方向发展的。低功耗可以缓解电池带来的压力;而应用层面来讲，传感器需要小巧，太大的传感器不但显得笨重而且所占空间更大，用户可能会接受不了;在智能化方面，数据的采集等，人主动干预会越来越少，设备自身的逻辑处理、运算能力就越来越强。

　　不管未来的物联网会朝着什么方向发展，物联网应用的范围将越来越广泛是可以肯定的，而随着物联网技术的广泛应用，无论是安防行业还是我们的生活环境，都将会朝着智能化方向发展。未来的安防行业，必将是一个智慧安防的时代!