文/付留芳

　　摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)智能化的要求越來越高，而物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)的精神實(shí)質(zhì)是提供不拘泥于任何場(chǎng)合、任何時(shí)間的應(yīng)用場(chǎng)景與用戶的自由互動(dòng)，它依托云服務(wù)平臺(tái)和互通互聯(lián)的嵌入式處理軟件，弱化技術(shù)色彩，強(qiáng)化與用戶之間的良性互動(dòng)，更佳的用戶體驗(yàn)，更及時(shí)的數(shù)據(jù)采集和分析建議，更自如的工作和生活，是通往智能生活的物理支撐。

　　自溫總理提出“感知中國(guó)”以來，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，寫入“政府工作報(bào)告”，物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)受到了全社會(huì)極大的關(guān)注，這一期，就讓我們一起來了解一下物聯(lián)網(wǎng)。

　　物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)及特征

　　架構(gòu)

　　物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)可以分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層。感知層是由各種傳感器構(gòu)成的，包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、振動(dòng)傳感器、二維碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽、攝像頭等感知終端，感知層是物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別物體、采集信息的來源。網(wǎng)絡(luò)層是由各種網(wǎng)絡(luò)組成，包括互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)等組成，是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的中樞，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。應(yīng)用層則是物聯(lián)網(wǎng)和用戶的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。

　　特征

　　每個(gè)事物都有自己獨(dú)一無二的特征，物聯(lián)網(wǎng)也不例外。與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比，物聯(lián)網(wǎng)有其鮮明特征。

　　1、物聯(lián)網(wǎng)是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)上部署著海量的多種類型傳感器，每個(gè)傳感器都是一個(gè)信息源，不同種類的傳感器捕獲的信息內(nèi)容和格式都不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性，按一定的頻率周期性采集環(huán)境信息，不斷地更新數(shù)據(jù)。

　　2、物聯(lián)網(wǎng)是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時(shí)采集到的信息需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，由于這些信息的數(shù)量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過程中，為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時(shí)性，它必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。

　　3、物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接，它本身也具有智能處理能力，能夠?qū)ξ矬w實(shí)施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合，利用云計(jì)算、模式識(shí)別等各種智能技術(shù)擴(kuò)充其應(yīng)用領(lǐng)域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同用戶的不同需求，發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式。

　　此外，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)智能化的要求越來越高，而物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)的精神實(shí)質(zhì)是提供不拘泥于任何場(chǎng)合、任何時(shí)間的應(yīng)用場(chǎng)景與用戶的自由互動(dòng)，它依托云服務(wù)平臺(tái)和互通互聯(lián)的嵌入式處理軟件，弱化技術(shù)色彩，強(qiáng)化與用戶之間的良性互動(dòng)，更佳的用戶體驗(yàn)，更及時(shí)的數(shù)據(jù)采集和分析建議，更自如的工作和生活，是通往智能生活的物理支撐。

　　物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)及應(yīng)用

　　核心技術(shù)

　　要說物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是什么，我們的受訪人們不約而同的告訴我們這么一個(gè)答案：采集。上海萬物通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司售前技術(shù)支持經(jīng)理喬琦介紹道，采集是物聯(lián)網(wǎng)的核心，通過哪些傳感器對(duì)哪些數(shù)據(jù)是有針對(duì)性的，同時(shí)，要選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅鳎幸恍?shù)據(jù)通過現(xiàn)有的傳感器是無法采集的，這就需要專業(yè)人員去研發(fā)新的相應(yīng)的采集器。能實(shí)現(xiàn)對(duì)尚未知的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，這就是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。

　　而采集方面的核心也就是傳感器的核心，廣東華信金溢信息技術(shù)有限公司銷售總監(jiān)朱紅光告訴我們的傳感設(shè)備里核心的處理單元——芯片。他認(rèn)為，目前很多RFID類核心芯片仍然掌握于NXP、Impinj、Alien這些廠商手里，國(guó)產(chǎn)的芯片在性能方面與進(jìn)口的芯片仍然有很大的差距，但是，國(guó)內(nèi)也在向這方面努力，如復(fù)旦微電子、華虹、華大等在芯片這方面已經(jīng)向前走了很大一步。傳感器的核心肯定是芯片，但是除了硬件層面，最核心的還有應(yīng)用，有了應(yīng)用才能有比較多的資金來反哺芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，芯片做不好會(huì)影響應(yīng)用，應(yīng)用做不起來的話反而使整個(gè)產(chǎn)業(yè)也發(fā)展不起來，也就沒有資金來支持芯片產(chǎn)業(yè)的研發(fā)。

　　此外，浙江宇視科技有限公司的吳堅(jiān)也介紹說物聯(lián)網(wǎng)傳感器的核心技術(shù)還包括射頻識(shí)別技術(shù)、無線定位技術(shù)、低功耗無線傳輸技術(shù)、圖像傳感技術(shù)等。射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過空間電磁耦合實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到物體識(shí)別的技術(shù)，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中起著關(guān)鍵作用，屬于非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，可以快速讀寫、長(zhǎng)期跟蹤管理，低成本，靈活方便。無線傳感定位技術(shù)，可以用于應(yīng)急救援、智能交通管理、物流管理、以及基于LBS的服務(wù)。低功耗無線傳輸技術(shù)，未來的低功耗無線傳輸技術(shù)，不僅需要在低功耗上進(jìn)一步發(fā)展，還需要在保密措施與多設(shè)備互聯(lián)上進(jìn)一步提升，才更臻完美。視頻監(jiān)控的核心部分就是圖像傳感技術(shù)，低成本、高集成度是未來Sensor的發(fā)展趨勢(shì)，而其也必須在高分辨率、低照度、寬動(dòng)態(tài)等方面實(shí)現(xiàn)突破。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)傳感器核心技術(shù)，安防廠商的技術(shù)路線一般以圖像傳感技術(shù)為突破點(diǎn)，像宇視科技，不僅擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的圖像傳感技術(shù)，也在射頻識(shí)別技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了突破，在其整體解決方案中，已經(jīng)囊括了物聯(lián)網(wǎng)傳感器的核心技術(shù)。

　　應(yīng)用

　　物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用向來都是非常廣泛的，可以說我們生活在一個(gè)被物聯(lián)網(wǎng)包圍的世界里，我們身邊隨處可見的都是與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的應(yīng)用。比如利用紅外、微波、振動(dòng)、聲音、電感等傳感技術(shù)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)非法入侵設(shè)防區(qū)域的行為進(jìn)行檢測(cè)、報(bào)警的周界防范報(bào)警系統(tǒng);比如利用視頻傳感技術(shù)、圖像處理技術(shù)、視頻分析技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)防區(qū)域，并錄像的視頻監(jiān)控系統(tǒng);比如利用RFID射頻識(shí)別技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)，對(duì)出入的車輛進(jìn)行識(shí)別，并聯(lián)動(dòng)出入口門禁、道閘等出入口控制系統(tǒng);比如利用射頻識(shí)別技術(shù)，結(jié)合電子、機(jī)械、生物等技術(shù)，進(jìn)行出入的權(quán)限管理，并能夠在異常情況下聯(lián)動(dòng)報(bào)警，成為解決重要部門出入口實(shí)現(xiàn)安全防范管理的有效措施的門禁控制系統(tǒng);再比如利用RFID、微波、視頻、電磁等技術(shù)，對(duì)進(jìn)出停車場(chǎng)的機(jī)動(dòng)車自動(dòng)登錄、監(jiān)控和管理的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)。

　　此外上海萬物通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司售前技術(shù)支持經(jīng)理喬琦還向我們介紹了一款他們正在研發(fā)的智能床墊。他說，這款床墊通過空氣細(xì)微震動(dòng)的數(shù)據(jù)采集人的行為(比如翻身、呼吸等都會(huì)產(chǎn)生震動(dòng))，從而分析出人的睡眠質(zhì)量，如何時(shí)起床、臥床，心跳速率，呼吸頻次等等。它將采集到的數(shù)據(jù)與后臺(tái)建立的體征模型進(jìn)行對(duì)比，經(jīng)過整合之后分析出人是否患有何種疾病以及是否存在疾病的潛在因素或風(fēng)險(xiǎn)，并產(chǎn)生報(bào)告并及時(shí)作出應(yīng)對(duì)反應(yīng)。

　　數(shù)數(shù)物聯(lián)網(wǎng)的那些“攔路虎”

　　就如哲學(xué)上所言，每個(gè)有利于社會(huì)發(fā)展的新事物其前途都是光明的，然而它的發(fā)展道路也必然是曲折，下面我們就來數(shù)一數(shù)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路上的那些“攔路虎”。

　　首先，是知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展產(chǎn)品化過程中，我國(guó)一直缺乏一些核心技術(shù)的掌握，這導(dǎo)致我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品檔次上不去、價(jià)格下不來。缺乏RFID等關(guān)鍵技術(shù)的獨(dú)立自主產(chǎn)權(quán)是限制中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。

　　再者，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題也一直在制約著我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展。雖然我國(guó)早在2005年11月就成立了RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，次年又發(fā)布了《中國(guó)射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)政策白皮書》，指出應(yīng)當(dāng)集中開展RFID核心技術(shù)的研究開發(fā)，制定符合中國(guó)國(guó)情的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);同時(shí)由公安部主導(dǎo)的電子車牌(電子標(biāo)識(shí))國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作現(xiàn)在也正在緊鑼密鼓地進(jìn)行中。但是我國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)現(xiàn)在的發(fā)展?fàn)顩r仍然是比較混亂，仍然需要更加細(xì)致的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)盡快制定并實(shí)施。

　　另外，行業(yè)協(xié)作問題對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展來說也是一大問題。上海萬物通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司售前技術(shù)支持經(jīng)理喬琦跟我們說每一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)公司都是在競(jìng)爭(zhēng)中求發(fā)展，大家都有互相交流與幫助，同時(shí)學(xué)習(xí)別家的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處。然而這僅僅局限于行業(yè)內(nèi)部，在行業(yè)與行業(yè)之間的協(xié)作則是非常匱乏的。

　　使用成本問題，依然在阻礙著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是需要將物與物連接起來并且進(jìn)行更好的控制管理，這一特點(diǎn)決定了其發(fā)展必將會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)需求而催生出更多的應(yīng)用。在物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù)推廣的初期，功能單一、價(jià)位高是很難避免的問題。因?yàn)椋娮訕?biāo)簽貴，讀寫設(shè)備貴，所以，很難形成大規(guī)模的應(yīng)用。而由于沒有大規(guī)模的應(yīng)用，電子標(biāo)簽和讀寫器的成本問題便始終沒有達(dá)到人們的預(yù)期。成本高，就沒有大規(guī)模的應(yīng)用，而沒有大規(guī)模的應(yīng)用，成本高的問題就更難以解決。如何突破初期的用戶在成本方面的壁壘成了打開這一片市場(chǎng)的首要問題。所以在成本尚未降至能普及的前提下，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將受到限制。

　　最后，安全問題也在阻礙著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及度。在物聯(lián)網(wǎng)中，傳感網(wǎng)的建設(shè)要求RFID標(biāo)簽預(yù)先被嵌入任何與人息息相關(guān)的物品中。可是人們?cè)谟^念上似乎還不是很能接受自己周圍的生活物品甚至包括自己時(shí)刻都處于一種被監(jiān)控的狀態(tài)，這直接導(dǎo)致嵌入標(biāo)簽勢(shì)必會(huì)使個(gè)人的隱私權(quán)問題受到侵犯。如何確保標(biāo)簽物的擁有者個(gè)人隱私不受侵犯便成為射頻識(shí)別技術(shù)以至物聯(lián)網(wǎng)推廣的關(guān)鍵問題。而且，這不僅僅是一個(gè)技術(shù)問題，還涉及到政治和法律問題。

　　展望未來

　　也許人們會(huì)說，既然物聯(lián)網(wǎng)無處不在，包含范圍極廣、應(yīng)用領(lǐng)域極多，那么是否有什么新的技術(shù)是值得引入到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中來的呢?在這里，廣東華信金溢信息技術(shù)有限公司銷售總監(jiān)朱紅光為我們介紹了這么一種新技術(shù)——紙電池。他認(rèn)為電池技術(shù)制約著傳感器的開發(fā)，一般的電池容量不足，如果增大電池容量，那么電池肯定會(huì)做的又大又重，這就顯得傳感器很笨重。如何把電池做得很小、很便攜又很耐用，這是一個(gè)難點(diǎn)。而紙電池恰好解決了這一難點(diǎn)。聽到這種電池的名字的時(shí)候，也許你會(huì)非常好奇，這種電池為什么會(huì)叫做紙電池?難道說它是用紙做的嗎?如果是用紙做的，它所存儲(chǔ)的電容量是否能趕上鋰聚合物電池呢?這種電池如果被折斷了會(huì)怎么樣呢?那么接下來，就讓我來為大家介紹一下紙電池。

　　紙電池，是用紙張作為載體的電池。科研人員將由銀和碳納米材料制成的特殊墨水，涂在紙張上制成“紙電池”，為輕型、高效的新型能源存儲(chǔ)帶來希望之光。美國(guó)加州斯坦福大學(xué)2009年成功研制了“紙電池”，用硅納米線做成的電池是鋰離子電池功效的10倍。用于紙電池的納米材料很特別，是直徑極小的一維結(jié)構(gòu)，有助納米材料制成的墨水緊緊粘在紙張上，令電池和超級(jí)電容器非常耐用，紙電容器壽命可能長(zhǎng)達(dá)4萬個(gè)充電和放電周期。這種紙電池與傳統(tǒng)電池相比，它薄如紙片，可裁剪、能折疊，不但具有較好的柔韌性;而且在儲(chǔ)存能源和充電周期壽命方面的表現(xiàn)一樣良好;此外紙電池還避免了傳統(tǒng)電池會(huì)產(chǎn)生的金屬、鋰及堿性化合物泄露問題，對(duì)環(huán)境無害，可作為一般家庭廢物加以處理。

　　此外，隨著4G、IPv6以及云計(jì)算的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)層面的傳輸問題也已經(jīng)基本得到了解決。IPv6即Internet Protocol Version 6的縮寫，與目前我們通常使用的IPv4相比，IPv6更具優(yōu)勢(shì)。首先，IPv6具有更大的地址空間，它采用128位地址長(zhǎng)度可以忽略不計(jì)無限制的地址，有足夠的地址資源;其次，它的地址分配一開始就遵循聚類原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長(zhǎng)度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度;它還增加了增強(qiáng)的組播支持以及對(duì)流的控制，是網(wǎng)絡(luò)上多媒體應(yīng)用有了長(zhǎng)足發(fā)展的機(jī)會(huì)，為服務(wù)質(zhì)量控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái);同時(shí)它加入了自動(dòng)配置的支持且具有更高的安全性;在新的技術(shù)或應(yīng)用需要時(shí)，IPv6還允許協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)充;此外，IPv6還有一些新的選項(xiàng)來實(shí)現(xiàn)附加的功能。而最為重要的是，采用IPv6，據(jù)統(tǒng)計(jì)，可以給地球上的每一粒沙子進(jìn)行編號(hào)，如此龐大的編碼定位能力，更適合于給數(shù)以億計(jì)的物聯(lián)網(wǎng)探頭進(jìn)行組網(wǎng)應(yīng)用。

　　對(duì)于未來物聯(lián)網(wǎng)傳感器的發(fā)展方向，上海萬物通物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有限公司售前技術(shù)支持經(jīng)理喬琦認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)的最終目的是擺脫人工，解放人力，其最終目標(biāo)也是完全擺脫人工去做一些數(shù)據(jù)的應(yīng)用和采集，同時(shí) ，未來的傳感器也必然是朝著解決這些問題而發(fā)展的。廣東華信金溢信息技術(shù)有限公司銷售總監(jiān)朱紅光則認(rèn)為未來的物聯(lián)網(wǎng)傳感器一定是朝著低功耗、小巧、智能化的方向發(fā)展的。低功耗可以緩解電池帶來的壓力;而應(yīng)用層面來講，傳感器需要小巧，太大的傳感器不但顯得笨重而且所占空間更大，用戶可能會(huì)接受不了;在智能化方面，數(shù)據(jù)的采集等，人主動(dòng)干預(yù)會(huì)越來越少，設(shè)備自身的邏輯處理、運(yùn)算能力就越來越強(qiáng)。

　　不管未來的物聯(lián)網(wǎng)會(huì)朝著什么方向發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的范圍將越來越廣泛是可以肯定的，而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，無論是安防行業(yè)還是我們的生活環(huán)境，都將會(huì)朝著智能化方向發(fā)展。未來的安防行業(yè)，必將是一個(gè)智慧安防的時(shí)代!