李見飛

【摘 要】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展涉及新興經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域多個(gè)行業(yè)、多種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。文章從物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想、無線通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)融合及信息處理技術(shù)與云計(jì)算等相關(guān)技術(shù)層面對(duì)現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行有益的探討。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來正在催生一場(chǎng)新興產(chǎn)業(yè)革命，物聯(lián)網(wǎng)將成為新興經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要組成部分。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);無線通信;技術(shù)應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TN929.5;TP391.44【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1674-0688（2019）07-0120-03

1999年，美國(guó)麻省理工學(xué)院首次提出物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IOT）的概念。隨著信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，在近20年的發(fā)展過程中，物聯(lián)網(wǎng)的概念也在不斷地?cái)U(kuò)大自身的內(nèi)涵與外延。國(guó)內(nèi)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的定義是指通過部署具有一定感知、計(jì)算、執(zhí)行和通信等能力的各種設(shè)備，獲得物理世界的信息，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸、協(xié)同和處理，從而實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間信息交換的互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)（中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）。但目前業(yè)內(nèi)并沒有明確達(dá)成統(tǒng)一的定義。

物聯(lián)網(wǎng)作為全球戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要組成部分，越來越受到世界各國(guó)的高度重視。信息技術(shù)的不斷發(fā)展促使互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新的歷史發(fā)展時(shí)期，物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用就是這一時(shí)期重要的標(biāo)志。物聯(lián)網(wǎng)將充分發(fā)揮新一代信息通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)傳統(tǒng)的信息產(chǎn)業(yè)化服務(wù)模式進(jìn)行徹底的變革，從而促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的革命性轉(zhuǎn)型，更好地服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想是利用現(xiàn)代信息技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)的形式將世界上的物體連接成為一個(gè)整體市場(chǎng)，使所有的物化市場(chǎng)都可以使用物聯(lián)網(wǎng)主動(dòng)上網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的組成可以概括為射頻識(shí)別設(shè)備（RFID）、傳感設(shè)備、全球定位系統(tǒng)設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)備的集成，通過對(duì)傳感技術(shù)的廣泛應(yīng)用，將信息技術(shù)和智能技術(shù)通過互聯(lián)網(wǎng)形成物質(zhì)世界的數(shù)據(jù)化的儲(chǔ)存。借助網(wǎng)絡(luò)智慧化把各種事物以信息化的方式通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智慧交流與溝通，通過一定的管理模式達(dá)到節(jié)約管理成本、排除人為干預(yù)的目的，實(shí)現(xiàn)物品的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。

相對(duì)于其他信息化網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成，物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)多設(shè)備、多網(wǎng)絡(luò)、多應(yīng)用、互聯(lián)互通、互相融合的大網(wǎng)，關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用平臺(tái)涉及面廣，感知和延伸層主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，核心技術(shù)包括傳感技術(shù)、識(shí)別技術(shù)、信息處理技術(shù)、標(biāo)識(shí)技術(shù)等多種技術(shù)的應(yīng)用。

目前，世界各國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)很多，這就導(dǎo)致不同的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目難以互通，在未來市場(chǎng)化的應(yīng)用過程中，統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展至關(guān)重要，必須對(duì)不同市場(chǎng)化的物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有效的融合，整合有效的物聯(lián)網(wǎng)資源鏈，提高效率。

積極推進(jìn)跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)作機(jī)制的建立，在制度層面，政府應(yīng)積極出臺(tái)鼓勵(lì)政策，支持國(guó)內(nèi)企業(yè)積極參與物聯(lián)網(wǎng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化制定。圍繞物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)行深入的科學(xué)研究，持續(xù)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)工程，加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)和管理。物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想將促使傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在新興的產(chǎn)業(yè)革命中搶占市場(chǎng)的先機(jī)，引領(lǐng)世界信息化技術(shù)的發(fā)展。

2 無線通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)

目前，與物聯(lián)網(wǎng)緊密相關(guān)的無線通信技術(shù)已在社會(huì)各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，無線通信技術(shù)已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的支撐點(diǎn)，同時(shí)也促進(jìn)了各行業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新，使之成為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。無線通信技術(shù)在各行業(yè)中得到了廣泛部署，技術(shù)的不斷完善極大地降低了設(shè)備的生產(chǎn)成本和裝備成本，對(duì)自然環(huán)境的適用性能得到不斷優(yōu)化，覆蓋范圍遍及社會(huì)各個(gè)生產(chǎn)和生活領(lǐng)域，已經(jīng)成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及應(yīng)用的重要基礎(chǔ)設(shè)施。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)無線通信技術(shù)及智能傳感器技術(shù)也相應(yīng)地同步發(fā)展與壯大，基于無線通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化智能傳感器技術(shù)水平得到全面提升?，F(xiàn)代企業(yè)的運(yùn)營(yíng)與管理能夠通過無線通信鏈路直接在網(wǎng)絡(luò)上傳輸、發(fā)布和共享。無線通信技術(shù)能夠?yàn)楦鞣N智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、移動(dòng)機(jī)器人及各種自動(dòng)化設(shè)備之間的通信提供無線數(shù)據(jù)鏈路和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)一步完善了無線通信技術(shù)。

無線通信網(wǎng)絡(luò)正以前所未有的高速化、寬帶化、異構(gòu)化、泛在化的發(fā)展趨勢(shì)成為近年來通信領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。作為一個(gè)正處于發(fā)展中的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)主體，國(guó)內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)體系在發(fā)展中逐步得到完善，無所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信時(shí)代已經(jīng)成為社會(huì)大眾的一個(gè)生態(tài)組成部分。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化將成為后互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的引擎。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，信息化水平的不斷提升，消費(fèi)群體對(duì)社會(huì)化的信息要求日益提升，成為政府部門及設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商、社會(huì)組織團(tuán)體等關(guān)注的焦點(diǎn)。

3 無線通信技術(shù)的研究進(jìn)展

在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)層面，原有的技術(shù)需要不斷地更新和發(fā)展，以適應(yīng)新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，在傳統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)上，現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)所涉及的無線技術(shù)主要包括末梢感知層技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)融合層技術(shù)、無線資源管理技術(shù)及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理的信息處理等。

3.1 末梢感知層

對(duì)于末梢感知層的關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用目前已經(jīng)形成穩(wěn)定的程序與體系，關(guān)鍵技術(shù)所涉及的具體技術(shù)內(nèi)容主要為數(shù)據(jù)的感知、采集和傳輸技術(shù)。無線通信技術(shù)是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類傳輸。在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，物聯(lián)網(wǎng)的末梢網(wǎng)絡(luò)涉及面廣，具有規(guī)?；?、組織化的特點(diǎn)，針對(duì)不同的信息源需要配置不同的傳感器設(shè)備加以感知，在復(fù)雜的信息環(huán)境中精準(zhǔn)地對(duì)信息進(jìn)行感知和捕獲，掌握信息傳播的規(guī)律，按照信息傳播的周期，采集不同類型的數(shù)據(jù)信息。及時(shí)將信息數(shù)據(jù)傳回信息控制中心或者信息處理平臺(tái)進(jìn)行加工、篩選和評(píng)估，最終實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)的應(yīng)用。

3.1.1 短距離無線通信技術(shù)

當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)的無線連通方式具有多樣性的標(biāo)準(zhǔn)體系，世界各個(gè)國(guó)家和地區(qū)也紛紛制定適應(yīng)本地區(qū)需求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，尋求技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際領(lǐng)先地位。國(guó)內(nèi)近年來也在不斷加大這方面的政策和資金支持，以適應(yīng)社會(huì)市場(chǎng)化的需求，開發(fā)新的技術(shù)制定標(biāo)準(zhǔn)，大力支持和開發(fā)無線傳感技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，占領(lǐng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化制定市場(chǎng)的有利地位。

縱觀國(guó)內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)中使用的無線通信市場(chǎng)，短距離無線通信是使用最為廣泛的物聯(lián)網(wǎng)的感知延伸層的組網(wǎng)，國(guó)內(nèi)以無線個(gè)人局域網(wǎng)（WPAN）為主的無線通信網(wǎng)絡(luò)是目前市場(chǎng)運(yùn)用的主體，例如目前國(guó)內(nèi)普及使用的藍(lán)牙（Bluetooth）技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)是一種適用于短距離無線數(shù)據(jù)與語(yǔ)音通信的開放性技術(shù)，在經(jīng)歷了技術(shù)的不斷升級(jí)與改造后，已經(jīng)相對(duì)成熟，進(jìn)入了市場(chǎng)的普及使用階段，逐步形成全球規(guī)范化的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，短距離無線通信中Wi-Fi技術(shù)將成為短距離與長(zhǎng)距離通信相銜接的橋梁，在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用。

總之，在物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展過程中，無線通信技術(shù)與現(xiàn)代傳感器技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)、智能嵌入技術(shù)等配套技術(shù)進(jìn)行組合，真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的物與物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一協(xié)作的通信基礎(chǔ)，無線電通信技術(shù)將是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)中最為重要的組成部分。

3.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

目前，國(guó)內(nèi)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍十分廣泛，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究領(lǐng)域正處于技術(shù)升級(jí)的瓶頸階段，技術(shù)研發(fā)主要包括基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多網(wǎng)絡(luò)融合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和多種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)的比較，無線傳感網(wǎng)拓?fù)淇刂萍夹g(shù)及無線傳感網(wǎng)中數(shù)據(jù)聚合與管理等。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大及以數(shù)據(jù)為中心等優(yōu)勢(shì)成為物聯(lián)網(wǎng)重要的組成部分。

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用過程中出現(xiàn)了眾多問題，需要提升技術(shù)支持解決這些問題，其中需要先解決的技術(shù)問題是傳感器網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的骨干網(wǎng)絡(luò)和泛在傳感器接入網(wǎng)絡(luò)的無線傳輸技術(shù)，這些技術(shù)是目前物聯(lián)網(wǎng)頻譜需求的主要技術(shù)來源。目前，物聯(lián)網(wǎng)需要通過各種傳感器設(shè)備的支持，實(shí)現(xiàn)無線和有線通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，如智能安全系統(tǒng)、智能交通、物流系統(tǒng)、工業(yè)系統(tǒng)及視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。

3.2 無線頻譜資源應(yīng)用與管理

在現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中，無線頻譜資源是制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)突出問題，國(guó)家從政策層面對(duì)無線頻譜資源進(jìn)行管理，造成無線頻譜資源使用緊張的問題。依據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)無線頻譜資源的管理經(jīng)驗(yàn)，可以對(duì)目前國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的無線頻譜進(jìn)行一些有利于市場(chǎng)發(fā)展的劃分與調(diào)整，制定相應(yīng)的政策保護(hù)措施，例如采用拍賣等市場(chǎng)行為方式滿足物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的巨大需求，從而實(shí)現(xiàn)頻譜資源的合理配置和高效使用，最終從根本上解決目前國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)頻譜資源使用緊張的問題，運(yùn)用市場(chǎng)管理機(jī)制使資源供需達(dá)到平衡。

3.3 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)融合

網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)使用不同的無線頻段導(dǎo)致現(xiàn)有的頻譜資源在具體的使用上存在網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)性的問題。市場(chǎng)區(qū)域的差異產(chǎn)生了眾多不同的組網(wǎng)接入技術(shù)，這些技術(shù)具有不同的技術(shù)特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的差異性和不可兼容性成為技術(shù)融合的障礙。此外，不同的運(yùn)營(yíng)商對(duì)于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)管理策略也存在較大的不同。一方面，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生了影響;另一方面，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的管理和服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生了影響。因此，網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)融合成為目前需要解決的問題。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)公共通信平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共性的融合與個(gè)性的協(xié)同需要一個(gè)發(fā)展的過程。

具體來說，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合的實(shí)現(xiàn)可以分步走，在不同的發(fā)展時(shí)期進(jìn)行不同的技術(shù)實(shí)施步驟。首先，應(yīng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的相互連通，在互聯(lián)互通階段要實(shí)現(xiàn)感知信息和業(yè)務(wù)信息傳送到網(wǎng)絡(luò)另一端的應(yīng)用服務(wù)器時(shí)能夠支持應(yīng)用服務(wù)，如傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等都能互聯(lián)互通。其次，在網(wǎng)絡(luò)連通層面的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)融合，根據(jù)市場(chǎng)分類的相應(yīng)需求，及時(shí)對(duì)信息進(jìn)行有效分類，實(shí)現(xiàn)同品類信息的融合與共享，不同品類信息的分隔與刪減，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的智能化信息服務(wù)體系。網(wǎng)絡(luò)融合是對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分階段的研究與應(yīng)用，合理有效地進(jìn)行規(guī)劃與實(shí)施，最終實(shí)現(xiàn)融合。

3.4 海量信息處理技術(shù)與云計(jì)算

在物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，市場(chǎng)銷售終端所匯集的信息具有多樣性、復(fù)雜性，這些銷售終端所采集信息的效度與信度等都需要進(jìn)行信息的處理，對(duì)信息的信源、種類、流量及方向進(jìn)行必要的加工、篩選、評(píng)估之后，要求其滿足不同的市場(chǎng)需求，碎片化、海量化的信息內(nèi)容需要云計(jì)算智能處理技術(shù)的支撐，云計(jì)算技術(shù)的運(yùn)用成為物聯(lián)網(wǎng)的又一技術(shù)支撐點(diǎn)，目前采用的技術(shù)有數(shù)據(jù)時(shí)間對(duì)準(zhǔn)技術(shù)、集中式數(shù)據(jù)融合算法及分布式數(shù)據(jù)融合算法技術(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

如今物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畹闹匾M成部分。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來涉及新興經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域多個(gè)行業(yè)、多種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用需要深入地加以研究。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，不僅需要技術(shù)革命，更需要政府層面出臺(tái)一系列政策予以支持，只有這樣，物聯(lián)網(wǎng)才能真正成為新興經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要組成部分。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]朱洪波，楊龍祥，于銓.物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想與應(yīng)用策略研究[J].通信學(xué)報(bào)，2010，31（11）：1-8.

[2]張勝利，曹平寬.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在企業(yè)信息化管理中的應(yīng)用分析[C].五屆全國(guó)地方工程學(xué)術(shù)年會(huì)暨中國(guó)制造2025發(fā)展論壇，2015.

[3]朱曉榮，孫君，齊麗娜，等.物聯(lián)網(wǎng)[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]