物联网：概念、架构与关键技术研究综述

严晨晨

摘要：随着经济的快速发展，多元化的社会逐渐成为主流形式，信息技术在不断地随着社会的进步提升和普及，而在这些多元化的中坚力量发展之下，物联网应运而生。从目前看物联网具备非常广阔的发展潜力和应用前景，在世界的各个国都得到了足够的重视。本文作者也是从实际出发简单阐明了物联网的概念、架构及其关键技术，说明了物联网所具备的发展潜力。

关键词：物联网;概念;架构;关键技术

中图分类号：TP212.9

文献标识码：A

文章编号：1672 - 9129（ 2018） 12 - 0120 - 02

1 前言

物联网技术并不单指某一项技术，它所指的是将各种技术进行有机结合的总称，并不仅仅针对于那些技术特性类似的能够融合的技术，针对那些不相同的技术之间也由于物联网的作业可以有机结合在一起。比如说电子信息、生物科学、机械等完全没关系的技术，而物联网就可以将其完美结合构成AI智能机器人等全新技术。物联网能够让人和物、物和物之间进行一定的交流，所以其应用市场广泛、需求量大、其市场范围也在不断变大。

2 物联网的概念

目前来看人们并没有对物联网进行真正的定义，只是比较笼统地把信息技术和其他技术相结合的产物叫做物联网。其主要流程是先对其扫描，再将信息技术与物品连接，最后实现信息的互换、远程操控等作用，针对第一步主要采用红外感应扫描技术来对目标物体进行扫描探测其属性，第二步则是要根据相关标准规定，主要是依照具体物品来确定。

泛在网是从个人与社会的实际需求出发，完成人和人、人和物、物和物之间的信息交换、传递、存储、处理等行为，其主要具备感知性与智能性等特点，为使用者提供全面的、智能的信息数据服务及上网感受。

物联网则是指利用部署具备感知、计算、执行及通信等功能的一些装置设备，以期可以与物理环境进行信息交流，通过这种网络形式完成信息的传输、协同及处理，进而推动目标对象人和物、物和物之间的信息交流。

传感网则是利用有线或者近距离无线网络传输技术进行信息的交换传送，由数据传感器节点组成的局域网络系统。

3 物联网的架构

物联网的四个体系架构从上到下分为：应用层、网络层、信息采集层、编码层。应用层主要是建立在物联网技术平台之上的应用体系，主要有商贸来往、物流信息网、农业、军事等各行各业的应用体系。而网络层则是开展信息传递的通信网络系统，主要有网络，WiFi网和无线通信等不同形式。信息采集层的作用是利用以条形码、射频识别、二维码、蓝牙等在内的自动识别技术来获得目标物品的相关信息。目前国内的物联网包含四大支柱，其侧重点也不尽相同。分别是RFID、传感网、M2M、两化融合四种，虽然行业内对其理解认知不同，但对物联网架构分类却非常清晰，即四大架构。有时信息采集层和编码层也被合称为感知层。

4 物联网的关键技术

4.1 网络通信技术。无论物联网的定义被如何解读，其中不变的一项核心技术就是物与物进行通信交流。其网络通信技术有多种类型，一般主要核心技术有交换技术、无线技术及网关技术等。M2M技术的应用推动物联网的发展变得实际。M2M技术又被称为“机器对机器”的信息技术，主要是指通过系统与机器间建立联系的一种方式和工具。该技术的应用范围十分广泛，一般能够结合Wifi技术等近距离的信息传递技术，还能够利用CPRS等远距离信息传输连接技术。目前的M2M技术应用还只能做到机器和机器，其功能性受限，但在未来的发展中，M2M技术将会具体渗透到各个行业，比如说交通、电力、医疗等。现在我们要大力发展短程信息无线交换技术，从目前的发展情况来看对于物联网的开发应用是非常有帮助的。

网络通信技术的主要作用是为物联网提供稳定的数据传输渠道，由于物联网的应用离不开网络信息通信系统的参与，所以要不断优化通信技术，为将来物联网的进步提供坚实的基础，也能够为物联网的更宽更深层次的应用带来更多的可能性。

4.2 传感器技术。传感器在收集信息数据的时候起着十分重要的作用，因为它是系统中必不可少的信息采集工具。如果在没有传感器的前提下进行信息数据的收集，那这样收集到的信息肯定是缺失的，那么在后来的信息处理及分析的过程也肯定会有问题，而且这样构成的物联网系统也是不完整的，在执行命令时也无法发挥其应有的作用。

在将来的传感器应用过程中，应把其感知收集信息的功能作为研发的突破点，尽量把数据收集质量提高。另一方面要注意的就是传感器自身的网络信息化。传感器在未来的应用前景是十分广泛的，将在很多领域有所应用：多元化和集成化;智能传感器的研发;生物信息传感器的利用等。传感器技术本身就是一个综合性十分强的新型技术，传感器的发展水平将很大程度上反映出其他高新技术的实际发展情况。

比如说在某国际机场的防入侵系统中就使用了传感器技术，大约有三万个左右传感器节点，实现了地面和低空领域的全覆盖，能够实现防止恐怖袭击等功能，可见现在的传感器技术的应用已经十分普遍了。

4.3 射频技术。射频技术是整个物联网运行的核心，它一般来说主要作用是信息传递及对信息进行识别，目前对识别速度和识别质量的要求也越来越高。常用射频信号来完成识别功能，因此这项技术是研发的关键。

射频识别技术一般采用先进的方法，对不同状态下的装置进行识别。其不要求大量人力的投入，就能够用来识别绝大部分对象，因此在一些制造商中被普遍使用。

5 结语

物联网技术是整个信息技术发展的一个新开始，它所涉及的专业非常多：自动化、信息化、电子通信技术等等，物联网的形成离不开与众多技术的结合和发展。物联网的基础是目前也普遍应用的网络技術，这也是应用技术的一个新的机遇，物联网将毫不相干的技术相互结合构成了一个更加多元化的新世界。物联网虽然还处在不断的前进的路上，但已然成为了未来信息化技术的趋势，将不断推动信息技术产业不断地发展。

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