物联网：连接与控制，数据分析

2023-12-07 理论教育版权反馈

【摘要】：物联网不仅提供传感器的连接，而且其本身也具有智能处理能力，能对物体实施智能控制。物联网发展离不开数据分析与优化技术。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后信息产业的又一次革命性发展

三、物联网及其发展

物联网（The Internet of Things，IOT）是新一代信息技术的重要组成部分，是基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。普遍认为，物联网最早由MIT Auto-ID中心阿什顿（Ashton）教授1999年在研究射频识别（RFID）时提出。2005年，在突尼斯举行的信息社会世界峰会上，国际电信联盟发布《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”概念，但其覆盖范围有较大拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。

从英文名称The Internet of Things，顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：一是物联网的核心和基础仍是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展；二是其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间。在技术上，这种网络上的信息交换和通信是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定协议，把任何物品与互联网相连接而进行，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

因此，只有满足以下条件的“物”才能被纳入“物联网”的范围：要有数据传输通路；要有一定存储功能；要有中央处理器（英文Central Processing Unit，CPU）；要有操作系统；要有专门的应用程序；遵循物联网通信协议；在世界网络中有可被识别的唯一编号。

和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征：

一是识别与通信特征。它是各种感知技术的广泛应用，纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信的功能。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定频率周期性地采集环境信息，不断更新数据。

二是互联网特征。它是一种建立在互联网上的泛在网络，需要联网的物一定要能实现互联互通。物联网技术的重要基础和核心仍是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，就形成了海量信息，在传输过程中，为保障数据的正确性与及时性，必须适应各种异构网络和协议。

三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。物联网不仅提供传感器的连接，而且其本身也具有智能处理能力，能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。(www.chuimin.cn)

在物联网应用中有三项关键技术：一是传感器技术。这是计算机应用中的关键技术。迄今为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来，模拟信号就需通过传感器转换成数字信号，计算机才能进行处理。二是RFID（射频自动识别）标签技术。这也是一种传感器技术，是融无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术。正因为有了RFID技术，物品才能相互交流。在物联网的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换、共享与管理，从而在自动识别、物流管理中具有广阔的应用前景。三是嵌入式系统技术。这是融计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见：小到MP3，大到卫星系统。嵌入式系统正在改变人类生活，推动着工业发展。

物联网是智能化的技术核心。智能化是信息化与工业化融合的必然途径，物联网作为“两化融合”的切入点，可以大大促进信息化应用。通过关键技术运用，物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，出现了智能电网、智能交通、智能物流、智能医疗、智能家居等智能产业形态。得益于智能化，企业将能更好地利用数据价值，理解和满足市场需求，挖掘内外资源，优化组织生产能力。

物联网发展离不开数据分析与优化技术。与之前的互联网相比，物联网处于一个大数据时代。2012年3月，美国联邦政府宣布投入巨资启动大数据的研发任务，并把大数据提到与史上互联网、超级计算机一样的高度，成为国家战略。面对更大更多的数据，数据分析与优化作为物联网的关键技术之一，是物联网发挥价值的关键所在。随着物联网业务量增加，对数据存储和计算量的需求还将带来对云计算能力的要求。

根据美国国家标准与技术研究院（NIST）定义，云计算（cloud computing）是一种按使用量付费的模式，这种模式通过提供可用、便捷、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池。这些资源包括网络、服务器、存储、应用软件服务等，只需投入少量管理工作，或与服务供应商进行很少交互，就能被快速提供。云是网络、互联网的比喻说法。按照狭义的云计算定义，云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。而广义的云计算定义则是指服务的交付和使用模式，是通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。通过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。

云计算自2006年Google首次提出后，短短数年间，已作为信息技术的重大飞跃，给人类生活、生产方式和商业模式带来巨大变化，对全球信息社会产生深远影响。Amazon、Google、IBM、微软和Yahoo等大公司是云计算的先行者，其他成功公司还包括Salesforce、Facebook、Youtube、Myspace等。

物联网是继计算机、互联网和移动通信之后信息产业的又一次革命性发展。据美国研究机构Forrester预测，物联网带来的产业价值将比互联网大30倍，成为下一个万亿元级别的信息产业业务。2020年之前，全球接入物联网的终端将达500亿个。在中国，2012年物联网产业市场规模达到3650亿元，比上年增长38.6%

物联网：连接与控制，数据分析

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