物联网

物联网（IOT）是指实时采集任何信息的传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描仪等需要监测、连接、交互的设备和技术 物或过程采集各种所需的声、光、热、电、机械、化学、生物、位置等信息，通过各种可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物体和过程的智能感知、识别和管理。物联网是基于互联网和传统电信网络的信息载体。它可以让所有可以独立寻址的普通物理对象形成一个互联网络。

定义

物联网（IoT，Internet of things）即 "物物相连的互联网"。它是基于互联网的延伸和扩展网络。它将各种信息传感设备与互联网结合在一起，形成一个巨大的网络，可以随时随地实现人、机、物的互联。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。信息技术产业也叫： 泛互联，即物物相连、事事相连。因此，"物联网即物物相连"。这有两层含义：一是物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络；二是其用户端延伸和扩展到任何物品和项目，进行信息交流和沟通。因此，物联网的定义就是利用射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，将任何物品按照约定的协议连接到互联网上进行信息交换和通信，实现对物品的智能识别、定位、跟踪、监控和管理的右A网络。

起源

物联网的概念最早出现在比尔-盖茨 1995 年出版的《通往未来之路》一书中。在《通往未来之路》中，比尔-盖茨曾提到过物联网的概念，但受限于无线网络、硬件和传感设备等因素，物联网在中国的发展并没有引起世界的重视。中国的发展并没有引起世界的关注。

1998 年，美国麻省理工学院创造性地提出了 "物联网 "的概念，当时称为 EPC 系统。

1999 年，美国的 Auto-ID 首次提出了 "物联网 "的概念，主要是基于物品编码、RFID 技术和互联网。过去在中国，物联网被称为传感网。中国科学院早在 1999 年就开始了传感网的研究，并取得了一些科研成果，建立了一些适用的传感网。同年，在美国召开的移动计算与网络国际会议提出，"传感网是下个世纪人类面临的又一个发展机遇"。

2003 年，美国《技术评论》提出，传感网技术将成为未来改变人们生活的十大技术。

2005 年 11 月 17 日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU 互联网报告 2005》： 物联网"，正式提出了 "物联网 "的概念。报告指出，无处不在的 "物联网 "通信时代即将到来，世界上所有的物体，从轮胎到牙刷，从房屋到纸巾，都可以通过互联网进行主动交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入式技术将得到更广泛的应用。

特点

物联网的基本特征 从通信对象和通信过程来看，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以概括为整体感知、可靠传输和智能处理。

整体感知--可利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知和获取物体的各类信息。

可靠传输--通过互联网与无线网络的融合，实时、准确地传输物体信息，实现信息交换与共享。

智能处理--利用各种智能技术对感知和传输的数据信息进行分析处理，实现智能监测和控制。根据物联网的上述特点，结合信息科学的观点，围绕信息流，可以归纳出物联网处理信息的功能：

(1）获取信息的功能。主要指对信息的感知和识别。对信息的感知是指对事物属性状态及其变化方式的感知和敏感；对信息的识别是指将所感受到的事物状态以一定的方式表达出来的能力。

(2）传递信息的功能。主要是指信息的发送、传递、接收等环节，最终完成把获得的状态信息及其变化方式从一个时间点（或空间点）传递到另一个时间点（或空间点）的任务，也就是通常所说的传播过程。

(3) 处理信息的功能。指信息加工的过程。利用已有的信息或感知到的信息来生成新的信息，实际上就是决策的过程。

(4) 影响信息的功能。指信息最终生效的过程。表达的形式有很多种。更重要的是通过调整对象的状态和变换方式，使对象始终处于预先设计好的状态。

关键技术

射频识别技术

说到物联网，就不得不提到在物联网发展过程中备受关注的射频识别（RFID）技术。RFID 是一种简单的无线系统，由一个询问器（或读取器）和许多应答器（或标签）组成。标签由耦合元件和芯片组成。每个标签都有一个唯一的电子代码，用于扩展条目，贴在物体上以识别目标物体。它通过天线向阅读器传输射频信息，阅读器则是读取信息的设备。RFID 技术可以让物品 "说话"。这就赋予了物联网可追溯性的特点。也就是说，人们可以随时掌握物品及其周围环境的确切位置。据桑福德-C-伯恩斯坦（Sanford C. Bernstein）的零售业分析师估计，物联网 RFID 带来的这一功能每年可为沃尔玛节省 83.5 亿美元，其中大部分是由于无需人工核对商品条形码而节省的人工成本。RFID 帮助零售业解决了缺货和浪费（因盗窃和供应链中断造成的产品损失）这两大问题。现在，仅盗窃一项，沃尔玛每年就损失近 20 亿美元。

传感器网络

MEMS 是 Micro-Electro- 机械 它的目标是将信息的采集、处理和执行集成在一起，形成一个多功能的微型系统，并将其集成到大型系统中，从而大大提高系统的自动化、智能化和可靠性。 它是一种用途更广的传感器。由于微机电系统赋予了普通物体新的生命，它们都有自己的数据传输通道、存储功能、操作系统和专门应用，从而形成了一个庞大的传感器网络。这样，物联网就可以通过物体对人进行监控和保护。就拿酒驾来说，如果在汽车和汽车点火钥匙上都植入一个微型传感器，当喝酒的司机拿出汽车钥匙时，钥匙就能通过传感器检测到酒精的气味。"暂停启动"，汽车就会处于静止状态。同时，"指挥 "驾驶员的手机向其亲友发送短信，告知其所在位置，提醒其尽快处理。不仅如此，未来，衣服可以 "告诉 "洗衣机多少水、多少洗衣粉最省；文件夹会 "检查 "我们忘带了哪些重要文件；食品、蔬菜的标签会告诉顾客 "你 "是否真的 "绿色 "安全"。这就是在物联网世界中被 "物化 "的结果。

M2M 系统框架

M2M是Machine-to-Machine/Man的缩写，是以机器终端智能交互为核心的网络化应用和服务。它将使对象实现智能控制。M2M 技术涉及五个重要的技术部分：机器、M2M 硬件、通信网络、中间件和应用。基于云计算平台和智能网络，它可以根据传感网络获得的数据做出决策，改变物体的行为，实现控制和反馈。以智能停车场为例。当车辆进出天线通信区域时，天线利用微波通信与电子识别卡进行双向数据交换。从电子车辆卡中读取车辆的相关信息，并显示在驾驶员卡上。读取驾驶员的相关信息，自动识别电子车卡和驾驶员卡，判断车卡是否有效和驾驶员卡的合法性，并核对车道控制计算机上显示的车牌号和驾驶对应的电子车卡和驾驶员卡一一对应 车道控制计算机自动将通行时间、车辆和驾驶员信息存储在数据库中。车道控制计算机根据读取的数据判断是正常卡、未授权卡、无卡还是非法卡。做出相应的反应和提示。此外，家里的老人还可以佩戴嵌入智能传感器的手表。身在异地的子女可以通过手机随时查看父母的血压、心跳是否稳定。在智能家居中，当主人上班时，传感器会自动关闭水、电、门窗，并定时告诉主人。手机会发送信息报告安全情况。

云计算

云计算旨在通过网络将多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完善系统，并利用先进的商业模式让终端用户获得具有这些强大计算能力的服务。如果把计算能力比作发电能力，那么从古代的单机发电模式到现代电厂的集中供电模式的转变，就好比从现在大家习以为常的单机计算模式到云计算模式的转变，"云 "就好比电厂，有了单机电厂。无与伦比的强大计算能力。这意味着计算能力也可以像煤气、水、电一样作为商品流通。它易于获取，成本低廉，用户无需自行装备。与通过电网传输电力不同，计算能力是通过各种有线和无线网络传输的。因此，云计算的一个核心理念就是不断提高 "云 "的处理能力，不断减轻用户终端的处理负担，最终将其简化为一个简单的输入输出设备，按需享受 "云 "的强大计算 处理能力。物联网的感知层获取了大量的数据信息，通过网络层传输后，被放置在标准平台上，再经过高性能的云计算处理，赋予数据以智慧，最终转化为对终端用户有用的信息。

应用领域

物联网的应用领域涉及方方面面。在工业、农业、环境、交通、物流、安防等基础设施领域的应用，有效推动了这些领域的智能化发展，使有限的资源得到更合理的利用和分配，提高了行业的效率和效益。在家居、医疗卫生、教育、金融及服务业、旅游等与生活息息相关的领域的应用，在服务范围、服务方式、服务质量等方面都有了很大的提升，极大地提高了人们的生活质量； 在国防军事领域，虽然还处于研究探索阶段，但物联网应用的影响不容小觑，大到卫星、导弹、飞机、潜艇等装备系统，小到单兵作战装备 物联网技术的嵌入，有效提高了军事智能化、信息化、精准化水平，极大地提高了军事战斗力。它是未来军事改革的关键。

智能交通

物联网技术在道路交通领域的应用相对成熟。随着社会车辆的日益普及，交通拥堵甚至瘫痪已成为城市的一大问题。实时监控道路交通状况，及时将信息传递给驾驶员，让驾驶员及时做出出行调整，有效缓解了交通压力；在高速公路路口设置道路自动收费系统（ETC），省去了进出口卡取还时间，提高了车辆通行效率；在公交车上安装定位系统，可以及时了解公交线路和到达时间，乘客可以根据路线确定行程，避免不必要的时间浪费。除了交通压力增大，停车难也成为突出问题。不少城市推出了智能路边停车管理系统，该系统基于云计算平台，结合物联网技术和移动支付技术，实现停车位资源共享，提高停车位利用率和用户使用便利性。该系统可兼容手机模式和射频识别模式。通过手机APP软件，可实现及时了解车位信息和车位位置，提前预约并实现支付等操作，很大程度上解决了 "停车难、停车贵 "的问题。

智能家居

智能家居是物联网在家庭中的基础应用。随着宽带业务的普及，智能家居产品涉及方方面面。家里没有人 就可以通过手机等产品客户端远程操作智能空调，调节室温，甚至可以学习用户的使用习惯，从而实现全自动温控操作，让用户在炎热的夏天在家享受冰 凉带来的舒适感；智能灯泡可以开关，通过客户端可以调节灯泡的亮度和颜色；插座内置Wifi，可以实现远程控制插座定时开关流，甚至可以监控设备的耗电量，生成耗电量图表让你对用电情况一目了然，安排资源使用和支出预算；智能体重秤，监控运动效果。内置先进的传感器，可监测血压、脂肪量，默认程序根据身体状况提出健康建议；智能牙刷与客户端连接，可提醒刷牙时间和刷牙姿势，并可根据刷牙数据生成图表，了解口腔健康状况；智能摄像头、窗户传感器、智能门铃、烟雾探测器、智能报警器等都是家庭不可或缺的安防监控设备。出门在外，可以随时随地及时查看家中任何角落的实时状况，有无安全隐患。看似繁琐的家居生活，因为有了物联网，变得更加轻松美好。

公共安全

近年来，全球气候异常频发，灾害的突发性和危害性进一步加大。互联网可以实时监测环境不安全因素，提前预防，实时预警，及时采取应对措施，减少灾害对人类生命财产的威胁。. 美国布法罗大学早在 2013 年就提出了深海互联网项目。在深海放置经过特殊处理的传感设备，分析水下相关情况，预防海洋污染，探测海底资源，甚至海啸。可靠的预警。该项目在当地湖水中测试成功，为进一步扩大使用范围奠定了基础。利用物联网技术，可以智能感知大气、土壤、森林、水资源等各种指标数据，对改善人类生存环境起到巨大作用。