物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)第一章課件

第一章緒論1.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念1.2物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與特征1.3物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析1.4物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景1.5物聯(lián)網(wǎng)的國內(nèi)外發(fā)展狀況第一章緒論1.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念11.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念近年來，全球主要發(fā)達國家和地區(qū)紛紛提出了與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的信息化戰(zhàn)略，期望借助物聯(lián)網(wǎng)尋求金融危機解決之道，從而刺激經(jīng)濟增長。2008年底IBM向美國政府提出的“智慧地球”戰(zhàn)略，2009年6月歐盟的“物聯(lián)網(wǎng)行動計劃”，以及2009年8月日本的“i-Japan”計劃等，都是利用各種信息技術(shù)來突破互聯(lián)網(wǎng)的物理限制，以實現(xiàn)無處不在的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。中國緊隨美歐日之后，對物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的技術(shù)研究與設(shè)施建設(shè)提出了一系列可操作的構(gòu)想，并為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)提供了寬松的環(huán)境和人力、物力的支持。2009年8月7日，國務(wù)院總理溫家寶在視察無錫無線傳感網(wǎng)工程研發(fā)中心時明確指出，要集中力量突破核心技術(shù)，著力提升自主創(chuàng)新能力，推動傳感網(wǎng)更好地為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。從此，“感知中國”的戰(zhàn)略浮出水面。1.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念近年來，全球主要發(fā)達國家和地區(qū)紛紛2物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。國際電聯(lián)曾預測，未來世界是無所不在的物聯(lián)網(wǎng)世界，到2017年將有7萬億傳感器為地球上的70億人口提供服務(wù)。一方面物聯(lián)網(wǎng)可以用于提高經(jīng)濟效益，大大節(jié)約成本；另一方面可以為全球經(jīng)濟的復蘇提供技術(shù)動力。目前，美國、歐盟等都在投入巨資，深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。中國也正在高度關(guān)注、重視物聯(lián)網(wǎng)的研究，工業(yè)和信息化部會同有關(guān)部門，在新一代信息技術(shù)方面正在開展研究，以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。31.1.1物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)的概念分為廣義和狹義兩方面：廣義來講，物聯(lián)網(wǎng)是一個未來發(fā)展的愿景，等同于“未來的互聯(lián)網(wǎng)”或者“泛在網(wǎng)絡(luò)”，能夠?qū)崿F(xiàn)人在任何時間、地點，使用任何網(wǎng)絡(luò)與任何人與物的信息交換以及物與物之間的信息交換；狹義來講，物聯(lián)網(wǎng)是物品之間通過傳感器連接起來的局域網(wǎng)，不論接入互聯(lián)網(wǎng)與否，都屬于物聯(lián)網(wǎng)的范疇。物聯(lián)網(wǎng)的一種定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)（GPS）、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的另一種定義是：物聯(lián)網(wǎng)是由具有自我標識、感知和智能的物理實體基于通信技術(shù)相互連接形成的網(wǎng)絡(luò)，這些物理設(shè)備可以在無需人工干預的條件下實現(xiàn)協(xié)同和互動，為人們提供智慧和集約的服務(wù)，具有全面感知、可靠傳遞、智能處理的特點。1.1.1物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)的概念分為廣義和狹義兩方面4這個定義有兩層意思：物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系分類，不同的專家學者對物聯(lián)網(wǎng)給出了各自的定義，歸納起來有如下四種類型。物聯(lián)網(wǎng)是傳感網(wǎng)而不接入互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的一部分物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的補充網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)是未來的互聯(lián)網(wǎng)總之，不論是哪一種類型的概念，物聯(lián)網(wǎng)都需要對物體具有全面感知能力，對信息具有可靠傳送和智能處理能力，從而形成一個連接物體與物體的信息網(wǎng)絡(luò)。這個定義有兩層意思：總之，不論是哪一種類型的概念，物聯(lián)網(wǎng)都需5物聯(lián)網(wǎng)的基本特征是全面感知、可靠傳送、智能處理?！叭娓兄笔侵咐肦FID、二維碼、GPS、攝像頭、傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)等感知、捕獲、測量的技術(shù)手段，隨時隨地對物體進行信息采集和獲取?！翱煽總魉汀笔侵竿ㄟ^各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體接入信息網(wǎng)絡(luò)，隨時隨地進行可靠的信息交互和共享?！爸悄芴幚怼笔侵咐迷朴嬎?、模糊識別等各種智能計算技術(shù)，對海量的跨地域、跨行業(yè)、跨部門的數(shù)據(jù)和信息進行分析處理，提升對物理世界、經(jīng)濟社會各種活動和變化的洞察力，實現(xiàn)智能化的決策和控制。物聯(lián)網(wǎng)的基本特征是全面感知、可靠傳送、智能處理。“全面感知”61.1.2物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念1．物聯(lián)網(wǎng)定義1：把所有物品通過RFID和條碼等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。定義2：任何時刻、任何地點、任意物體之間的互聯(lián)，無所不在的網(wǎng)絡(luò)和無所不在的計算。定義3：由具有標識、虛擬個性的物體/對象所組成的網(wǎng)絡(luò)，這些標識和個性等信息在智能空間使用智慧的接口與用戶、社會和環(huán)境進行通信。定義4：物聯(lián)網(wǎng)是未來互聯(lián)網(wǎng)的一個組成部分，可以被定義為基于標準的和可互操作的通信協(xié)議，且具有自配置能力的、動態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)中的“物”都具有標識、物理屬性和實質(zhì)上的個性，使用智能接口實現(xiàn)與信息網(wǎng)絡(luò)的無縫整合。

物聯(lián)網(wǎng)主要由RFID標簽、標簽閱讀器、信息處理系統(tǒng)、編碼解析與尋址系統(tǒng)、信息服務(wù)系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)組成。通過對擁有全球唯一編碼的物品的自動識別和信息共享，實現(xiàn)開環(huán)環(huán)境下對物品的跟蹤、溯源、防偽、定位、監(jiān)控以及自動化管理等功能。1.1.2物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念1．物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)主要由RFID72．無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定義1：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由若干具有無線通信能力的傳感器節(jié)點自組織構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。定義2：泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)（UbiquitousSensorNetwork）是由智能傳感器節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)，可以以“任何地點、任何時間、任何人、任何物”的形式被部署。定義3：傳感器網(wǎng)絡(luò)以對物理世界的數(shù)據(jù)采集和信息處理為主要任務(wù)，以網(wǎng)絡(luò)為信息傳遞載體，實現(xiàn)物與物、物與人之間的信息交互，提供信息服務(wù)的智能網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。顯然，由傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)和信息處理系統(tǒng)為主構(gòu)成的傳感網(wǎng)，具有實時數(shù)據(jù)采集、監(jiān)督控制和信息共享與存儲管理等功能，它使目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能得到極大拓展，使通過網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控各種環(huán)境、設(shè)施及內(nèi)部運行機理等成為可能。2．無線傳感器網(wǎng)絡(luò)顯然，由傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)和信息處理系統(tǒng)為主83．泛在網(wǎng)絡(luò)泛在網(wǎng)絡(luò)指無所不在的網(wǎng)絡(luò)。最早提出U（Ubiquitousnetwork）戰(zhàn)略的日本和和韓國給出的定義是：無所不在的網(wǎng)絡(luò)社會將是由智能網(wǎng)絡(luò)、先進的計算技術(shù)以及其他領(lǐng)先的數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施武裝而成的技術(shù)社會形態(tài)。4．各概念之間的關(guān)系從ITU、ISO等國際標準組織對傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)定義和標準化范圍來看，傳感器網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)其實是一個概念的兩種不同表述，其實質(zhì)都是依托于各種信息設(shè)備實現(xiàn)物理世界和信息世界的無縫融合。泛在網(wǎng)是面向泛在應(yīng)用的各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的集合，也被稱為“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”，更強調(diào)跨網(wǎng)之間的互聯(lián)互通和信息聚合與應(yīng)用。

3．泛在網(wǎng)絡(luò)91.2.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)圖1-1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)1.2.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)圖1-1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)101．感知層：主要包括二維碼（含IC卡、磁卡、一維碼等）和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭（多媒體信息設(shè)備）、GPS（實時定位設(shè)備）、傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)關(guān)以及執(zhí)行器等，實現(xiàn)對物體的感知與識別，采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，包括各類物理量、標識、音頻、視頻數(shù)據(jù)。

感知層主要負責對其工作范圍內(nèi)的環(huán)境變化進行監(jiān)視，采集數(shù)據(jù)的方式主要分為兩種：主動式采集：主要用于人們所設(shè)定的日常工作中被動式采集：主要用于獲取一些特定的數(shù)據(jù)來滿足特殊的需要2．網(wǎng)絡(luò)層：實現(xiàn)更加廣泛的互連功能，能夠把感知到的信息無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送。網(wǎng)絡(luò)層包括各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)形成的融合網(wǎng)絡(luò)，是相對成熟的部分。網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)成為普遍服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施，有待突破的方向是向下與感知層的結(jié)合，向上與應(yīng)用層的結(jié)合。1．感知層：主要包括二維碼（含IC卡、磁卡、一維碼等）和識讀113．應(yīng)用層：將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案，利用現(xiàn)有的手機、PC、PDA等終端實現(xiàn)應(yīng)用，即主要功能是物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用。應(yīng)用層的關(guān)鍵問題在于信息的社會化共享，以及信息安全的保障。另外，物聯(lián)網(wǎng)管理中心、信息中心、云計算平臺、專家系統(tǒng)等對海量信息進行智能處理亟待突破。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的三層分別對應(yīng)著物聯(lián)網(wǎng)的三個基本特征：全面感知，即利用傳感器、RFID等隨時隨地獲取物體的信息；實時傳遞，通過各種網(wǎng)絡(luò)傳輸手段將物體的信息實時準確地傳遞出去；全面應(yīng)用，包括資源的共享和交換、對海量數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理、對各種方案實施智能化的決策等。3．應(yīng)用層：將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智12物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用流程如下：對物體靜態(tài)和動態(tài)的屬性進行標識，靜態(tài)屬性可以直接存儲在標簽中，動態(tài)屬性需要先由傳感器實時探測；識別設(shè)備完成對物體屬性的讀取，并將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式；將物體的信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行模ㄌ幚碇行目赡苁欠植际降?，如家里的計算機或者手機，也可能是集中式的，如IDC——InternetDataCenter），由處理中心完成相關(guān)的計算或應(yīng)用處理。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用流程如下：131.2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)圖1-2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)示意圖1.2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)圖1-2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)141.2.3物聯(lián)網(wǎng)的特征信息量：物聯(lián)信息將達到真正意義上的海量級；設(shè)備接入：億萬異構(gòu)設(shè)備的泛在接入，異構(gòu)種類、接入方式應(yīng)有盡有；網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：信息和存儲的物理邊緣化，個人的、企業(yè)的、團體的、地區(qū)的、國家的組織的、研究機構(gòu)的、全球的所轄或在其間交換的數(shù)據(jù)信息各自存儲和管理，分散在機器或設(shè)備或物體之中。網(wǎng)絡(luò)管理：網(wǎng)絡(luò)管理的高度自治化；物物互聯(lián)：物物互動的協(xié)同和智能化；物理安全：隱私的易泄露，面臨更多安全；設(shè)備制造：設(shè)備的小型微型化；能量獲?。耗芰孔匀?、大容量，設(shè)備所取能源多樣化；1.2.3物聯(lián)網(wǎng)的特征信息量：物聯(lián)信息將達到真正意義上的151.3物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析1．物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)要解決存儲和計算能力邊緣化的技術(shù)問題，實現(xiàn)物體具有存儲、處理能力，局部物體間協(xié)同工作等。要解決物體間斷性通信連接的技術(shù)問題，實現(xiàn)物體移動、無線鏈路動態(tài)變化以及分布式的緩存和信息融合等。要解決支持物體的移動和環(huán)境變化的技術(shù)問題，實現(xiàn)物體移動帶來信息的移動、物體上下文不斷變化等。要解決網(wǎng)中網(wǎng)的技術(shù)問題，實現(xiàn)物體之間自治的、動態(tài)的組網(wǎng)，以及已有多種網(wǎng)絡(luò)的操作平臺、信息結(jié)構(gòu)、文檔格式等異構(gòu)的互聯(lián)互通和信息轉(zhuǎn)換。2．統(tǒng)一標識技術(shù)

該技術(shù)實現(xiàn)對物體進行統(tǒng)一標識，可方便地進行物體的區(qū)分與查找，需要解決如何對單個物體進行唯一標識、一類物品和復合物體的標識問題（標識應(yīng)該獨立于自身位置和上下文環(huán)境等信息）。1.3物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析1．物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)163．通信技術(shù)

要解決海量物體通信問題的技術(shù)。要應(yīng)對以下挑戰(zhàn)：提供一個完整的端到端系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)連接的范圍將成指數(shù)增長，可測量性，互操作性；如何確保網(wǎng)絡(luò)運營商的投資回報；新的射頻技術(shù)和需要滿足新設(shè)備的連接需求等以及多通信協(xié)議標準的融合和互操作。4．網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

集合了有線和無線方式的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)物體無縫和透明接入。新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)該能支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；組網(wǎng)系統(tǒng)間可擴展、跨平臺兼容；支持芯片級的組網(wǎng)；減小開銷并為物體提供有效連接的解決方案；芯片通信結(jié)構(gòu)中參數(shù)可動態(tài)配置；通信基礎(chǔ)設(shè)施隨網(wǎng)絡(luò)負荷而變化；通過功率感知來進行自適應(yīng)；可能以IP為基礎(chǔ)組成滿足新需求的網(wǎng)絡(luò)。5．軟件服務(wù)與算法

該類技術(shù)實現(xiàn)不同軟件的統(tǒng)一與互操作。滿足以下需求：如何在大量無關(guān)軟件模塊中建立一個固有應(yīng)用軟件；將不同環(huán)境下的軟件整合成一個系統(tǒng)；互聯(lián)網(wǎng)之上，定義一個新的協(xié)議來描述和解決服務(wù)實例；解決可擴展性的關(guān)鍵——分布式智能等。3．通信技術(shù)176．硬件

低功耗多處理系統(tǒng)中的自適應(yīng)硬件和并行處理等。新的硬件要滿足以下挑戰(zhàn)：對配置進行動態(tài)修改和設(shè)置；處理自適應(yīng)和自配置設(shè)計時的不可預測問題；根據(jù)具體應(yīng)用和上下文的通信需求按需調(diào)整基礎(chǔ)設(shè)施之間的互聯(lián)情況等。7．物聯(lián)網(wǎng)能量技術(shù)

讓傳感設(shè)備從環(huán)境中獲取能量，這些物體的電池可以自動地進行充電。目前面臨的問題有：能量收集技術(shù)仍然不夠；微功率技術(shù)的應(yīng)用；大能量存儲設(shè)備的小型化問題；能源高效利用等。8．安全和隱私技術(shù)

目的是保護個人隱私、商業(yè)機密和國際安全。應(yīng)對的挑戰(zhàn)：阻止非授權(quán)實體的識別和跟蹤；阻止未授權(quán)信息的訪問；需要考慮物體位置、數(shù)據(jù)所有性等保密問題。6．硬件189．標準

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)會數(shù)不勝數(shù)，要確保不同系統(tǒng)間的信息能暢通地交互，就必須訂立標準，使異構(gòu)設(shè)備可通過標準接口和數(shù)據(jù)模型來交互信息。目前面臨的挑戰(zhàn)：物聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)設(shè)備互聯(lián)的接口標準與數(shù)據(jù)模型；目前已有多種標準（硬件、組網(wǎng)、通信等技術(shù)都已存在各種各樣的標準），而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備如何支持多協(xié)議，融合這些標準，向多頻段發(fā)展；信息產(chǎn)生和收集的完整性和可信性如何保證等。9．標準191.4.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域簡介1．交通領(lǐng)域2．醫(yī)療領(lǐng)域3．農(nóng)業(yè)應(yīng)用4．零售行業(yè)5．電力管理6．數(shù)字家庭通過使用不同的傳感器和RFID可以對交通工具進行感知和定位，及時了解車輛的運行狀態(tài)和路線；方便地實現(xiàn)車輛通行費的支付；顯著提高交通管理效率，減少道路擁堵。通過在病人身上放置不同的傳感器，對人的健康參數(shù)進行監(jiān)控，及時獲知病人的生理特征，提前進行疾病的診斷和預防，并且實時傳送到相關(guān)的醫(yī)療保健中心通過使用不同的傳感器對農(nóng)業(yè)情況進行探測，幫助人們進行精確管理或精細農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。比如沃爾瑪?shù)却笮土闶燮髽I(yè)要求他們采購的所有商品上都貼上RFID標簽，以替代傳統(tǒng)的條形碼，促進了物流的信息化。電力公司對分布在全國范圍內(nèi)配電變壓器安裝傳感裝置，對運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測。數(shù)字家庭是以計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過不同的互聯(lián)方式進行通信及數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)中各類電子產(chǎn)品之間的“互聯(lián)互通”。1.4.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域簡介1．交通領(lǐng)域通過使用不同的傳201.4.2物聯(lián)網(wǎng)下的新的工作和生活方式更精細:物聯(lián)網(wǎng)中大量傳感器的使用，提高了數(shù)據(jù)采集的實時性、精確性。更智能:從復雜程度上來講，物聯(lián)網(wǎng)使人類可管理的范圍更加擴大，管理更加智能。物聯(lián)網(wǎng)專項的應(yīng)用所涉及的產(chǎn)業(yè)眾多，對各類服務(wù)商、設(shè)備商的協(xié)同要求也更高，就個人使用者而言直接的體會是我們得到的服務(wù)更加智能和人性化。更簡單:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將對各類設(shè)備的管理和控制更加簡單和高效。在物流、環(huán)保、工業(yè)控制、電力、產(chǎn)品制造等各方面的應(yīng)用將使工作流程變得更加簡化，工作效率大大提高。

1.4.2物聯(lián)網(wǎng)下的新的工作和生活方式更精細:物聯(lián)網(wǎng)中大211.5.1物聯(lián)網(wǎng)國外發(fā)展狀況1．美國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 --美國很多大學在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面已開展了大量工作，如加州大學洛杉磯分校的嵌入式網(wǎng)絡(luò)感知中心實驗室、無線集成網(wǎng)絡(luò)傳感器實驗室、網(wǎng)絡(luò)嵌入系統(tǒng)實驗室等。 --國外的各大知名企業(yè)也都先后開展了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究。 --IBM提出的“智慧地球”概念已上升至美國的國家戰(zhàn)略。2．歐盟物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

2009年，歐盟委員會向歐盟議會、理事會、歐洲經(jīng)濟和社會委員會及地區(qū)委員會遞交了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》，以確保歐洲在建構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的過程中起主導作用。1.5.1物聯(lián)網(wǎng)國外發(fā)展狀況1．美國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀223．日本物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

自上世紀90年代中期以來，日本政府相繼制定了e-Japan、u-Japan、i-Japan等多項國家信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，從大規(guī)模開展信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)入手，穩(wěn)步推進，不斷拓展和深化信息技術(shù)的應(yīng)用，以此帶動本國社會、經(jīng)濟發(fā)展。其中，日本的u-Japan、i-Japan戰(zhàn)略與當前提出的物聯(lián)網(wǎng)概念有許多共同之處。4．韓國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

韓國是目前全球?qū)拵占奥首罡叩膰?，同時它的移動通信、信息家電、數(shù)字內(nèi)容等也居世界前列。面對全球信息產(chǎn)業(yè)新一輪“u”化戰(zhàn)略的政策動向，韓國制定了u-Korea戰(zhàn)略。在具體實施過程中，韓國信通部推出IT839戰(zhàn)略以具體呼應(yīng)u-Korea。3．日本物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀231.5.2物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)發(fā)展狀況1．中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

總體而言，在物聯(lián)網(wǎng)這個全新產(chǎn)業(yè)中，我國的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化水平已經(jīng)處于世界前列，政府主導、產(chǎn)學研相結(jié)合共同推動發(fā)展的良好態(tài)勢正在中國形成。2．中國物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)機構(gòu)

工業(yè)和信息化部傳感器網(wǎng)絡(luò)標準化工作小組

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟傳感(物聯(lián))網(wǎng)聯(lián)盟中國物聯(lián)網(wǎng)標準聯(lián)合工作組無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院1.5.2物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)發(fā)展狀況1．中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀243．中國物聯(lián)網(wǎng)標準狀況

在世界物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，中國與德國、美國、韓國一起成為國際標準制定的主導國之一。目前，我國傳感網(wǎng)標準體系已形成初步框架，向國際標準化組織提交的多項標準提案被采納，物聯(lián)網(wǎng)標準化工作已經(jīng)取得積極進展。IEEE802.15.4c（中國國家標準）IEEE802.15.4e15.MAC測試、運行平臺

按照傳感網(wǎng)標準化工作組的規(guī)劃，我國將在2011年正式向國標委提交傳感網(wǎng)絡(luò)標準制定方案。3．中國物聯(lián)網(wǎng)標準狀況25第一章緒論1.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念1.2物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與特征1.3物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析1.4物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景1.5物聯(lián)網(wǎng)的國內(nèi)外發(fā)展狀況第一章緒論1.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念261.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念近年來，全球主要發(fā)達國家和地區(qū)紛紛提出了與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的信息化戰(zhàn)略，期望借助物聯(lián)網(wǎng)尋求金融危機解決之道，從而刺激經(jīng)濟增長。2008年底IBM向美國政府提出的“智慧地球”戰(zhàn)略，2009年6月歐盟的“物聯(lián)網(wǎng)行動計劃”，以及2009年8月日本的“i-Japan”計劃等，都是利用各種信息技術(shù)來突破互聯(lián)網(wǎng)的物理限制，以實現(xiàn)無處不在的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。中國緊隨美歐日之后，對物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的技術(shù)研究與設(shè)施建設(shè)提出了一系列可操作的構(gòu)想，并為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)提供了寬松的環(huán)境和人力、物力的支持。2009年8月7日，國務(wù)院總理溫家寶在視察無錫無線傳感網(wǎng)工程研發(fā)中心時明確指出，要集中力量突破核心技術(shù)，著力提升自主創(chuàng)新能力，推動傳感網(wǎng)更好地為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。從此，“感知中國”的戰(zhàn)略浮出水面。1.1物聯(lián)網(wǎng)的基本概念近年來，全球主要發(fā)達國家和地區(qū)紛紛27物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。國際電聯(lián)曾預測，未來世界是無所不在的物聯(lián)網(wǎng)世界，到2017年將有7萬億傳感器為地球上的70億人口提供服務(wù)。一方面物聯(lián)網(wǎng)可以用于提高經(jīng)濟效益，大大節(jié)約成本；另一方面可以為全球經(jīng)濟的復蘇提供技術(shù)動力。目前，美國、歐盟等都在投入巨資，深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。中國也正在高度關(guān)注、重視物聯(lián)網(wǎng)的研究，工業(yè)和信息化部會同有關(guān)部門，在新一代信息技術(shù)方面正在開展研究，以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。281.1.1物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)的概念分為廣義和狹義兩方面：廣義來講，物聯(lián)網(wǎng)是一個未來發(fā)展的愿景，等同于“未來的互聯(lián)網(wǎng)”或者“泛在網(wǎng)絡(luò)”，能夠?qū)崿F(xiàn)人在任何時間、地點，使用任何網(wǎng)絡(luò)與任何人與物的信息交換以及物與物之間的信息交換；狹義來講，物聯(lián)網(wǎng)是物品之間通過傳感器連接起來的局域網(wǎng)，不論接入互聯(lián)網(wǎng)與否，都屬于物聯(lián)網(wǎng)的范疇。物聯(lián)網(wǎng)的一種定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)（GPS）、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的另一種定義是：物聯(lián)網(wǎng)是由具有自我標識、感知和智能的物理實體基于通信技術(shù)相互連接形成的網(wǎng)絡(luò)，這些物理設(shè)備可以在無需人工干預的條件下實現(xiàn)協(xié)同和互動，為人們提供智慧和集約的服務(wù)，具有全面感知、可靠傳遞、智能處理的特點。1.1.1物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)的概念分為廣義和狹義兩方面29這個定義有兩層意思：物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通訊。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系分類，不同的專家學者對物聯(lián)網(wǎng)給出了各自的定義，歸納起來有如下四種類型。物聯(lián)網(wǎng)是傳感網(wǎng)而不接入互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的一部分物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的補充網(wǎng)絡(luò)物聯(lián)網(wǎng)是未來的互聯(lián)網(wǎng)總之，不論是哪一種類型的概念，物聯(lián)網(wǎng)都需要對物體具有全面感知能力，對信息具有可靠傳送和智能處理能力，從而形成一個連接物體與物體的信息網(wǎng)絡(luò)。這個定義有兩層意思：總之，不論是哪一種類型的概念，物聯(lián)網(wǎng)都需30物聯(lián)網(wǎng)的基本特征是全面感知、可靠傳送、智能處理?！叭娓兄笔侵咐肦FID、二維碼、GPS、攝像頭、傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)等感知、捕獲、測量的技術(shù)手段，隨時隨地對物體進行信息采集和獲取?！翱煽總魉汀笔侵竿ㄟ^各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體接入信息網(wǎng)絡(luò)，隨時隨地進行可靠的信息交互和共享?！爸悄芴幚怼笔侵咐迷朴嬎恪⒛：R別等各種智能計算技術(shù)，對海量的跨地域、跨行業(yè)、跨部門的數(shù)據(jù)和信息進行分析處理，提升對物理世界、經(jīng)濟社會各種活動和變化的洞察力，實現(xiàn)智能化的決策和控制。物聯(lián)網(wǎng)的基本特征是全面感知、可靠傳送、智能處理?！叭娓兄?11.1.2物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念1．物聯(lián)網(wǎng)定義1：把所有物品通過RFID和條碼等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理。定義2：任何時刻、任何地點、任意物體之間的互聯(lián)，無所不在的網(wǎng)絡(luò)和無所不在的計算。定義3：由具有標識、虛擬個性的物體/對象所組成的網(wǎng)絡(luò)，這些標識和個性等信息在智能空間使用智慧的接口與用戶、社會和環(huán)境進行通信。定義4：物聯(lián)網(wǎng)是未來互聯(lián)網(wǎng)的一個組成部分，可以被定義為基于標準的和可互操作的通信協(xié)議，且具有自配置能力的、動態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)中的“物”都具有標識、物理屬性和實質(zhì)上的個性，使用智能接口實現(xiàn)與信息網(wǎng)絡(luò)的無縫整合。

物聯(lián)網(wǎng)主要由RFID標簽、標簽閱讀器、信息處理系統(tǒng)、編碼解析與尋址系統(tǒng)、信息服務(wù)系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)組成。通過對擁有全球唯一編碼的物品的自動識別和信息共享，實現(xiàn)開環(huán)環(huán)境下對物品的跟蹤、溯源、防偽、定位、監(jiān)控以及自動化管理等功能。1.1.2物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念1．物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)主要由RFID322．無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定義1：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由若干具有無線通信能力的傳感器節(jié)點自組織構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。定義2：泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)（UbiquitousSensorNetwork）是由智能傳感器節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)，可以以“任何地點、任何時間、任何人、任何物”的形式被部署。定義3：傳感器網(wǎng)絡(luò)以對物理世界的數(shù)據(jù)采集和信息處理為主要任務(wù)，以網(wǎng)絡(luò)為信息傳遞載體，實現(xiàn)物與物、物與人之間的信息交互，提供信息服務(wù)的智能網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)。顯然，由傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)和信息處理系統(tǒng)為主構(gòu)成的傳感網(wǎng)，具有實時數(shù)據(jù)采集、監(jiān)督控制和信息共享與存儲管理等功能，它使目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能得到極大拓展，使通過網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控各種環(huán)境、設(shè)施及內(nèi)部運行機理等成為可能。2．無線傳感器網(wǎng)絡(luò)顯然，由傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)和信息處理系統(tǒng)為主333．泛在網(wǎng)絡(luò)泛在網(wǎng)絡(luò)指無所不在的網(wǎng)絡(luò)。最早提出U（Ubiquitousnetwork）戰(zhàn)略的日本和和韓國給出的定義是：無所不在的網(wǎng)絡(luò)社會將是由智能網(wǎng)絡(luò)、先進的計算技術(shù)以及其他領(lǐng)先的數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施武裝而成的技術(shù)社會形態(tài)。4．各概念之間的關(guān)系從ITU、ISO等國際標準組織對傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)定義和標準化范圍來看，傳感器網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)其實是一個概念的兩種不同表述，其實質(zhì)都是依托于各種信息設(shè)備實現(xiàn)物理世界和信息世界的無縫融合。泛在網(wǎng)是面向泛在應(yīng)用的各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的集合，也被稱為“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”，更強調(diào)跨網(wǎng)之間的互聯(lián)互通和信息聚合與應(yīng)用。

3．泛在網(wǎng)絡(luò)341.2.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)圖1-1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)1.2.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)圖1-1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)351．感知層：主要包括二維碼（含IC卡、磁卡、一維碼等）和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭（多媒體信息設(shè)備）、GPS（實時定位設(shè)備）、傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳感器網(wǎng)關(guān)以及執(zhí)行器等，實現(xiàn)對物體的感知與識別，采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，包括各類物理量、標識、音頻、視頻數(shù)據(jù)。

感知層主要負責對其工作范圍內(nèi)的環(huán)境變化進行監(jiān)視，采集數(shù)據(jù)的方式主要分為兩種：主動式采集：主要用于人們所設(shè)定的日常工作中被動式采集：主要用于獲取一些特定的數(shù)據(jù)來滿足特殊的需要2．網(wǎng)絡(luò)層：實現(xiàn)更加廣泛的互連功能，能夠把感知到的信息無障礙、高可靠性、高安全性地進行傳送。網(wǎng)絡(luò)層包括各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)形成的融合網(wǎng)絡(luò)，是相對成熟的部分。網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)成為普遍服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施，有待突破的方向是向下與感知層的結(jié)合，向上與應(yīng)用層的結(jié)合。1．感知層：主要包括二維碼（含IC卡、磁卡、一維碼等）和識讀363．應(yīng)用層：將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案，利用現(xiàn)有的手機、PC、PDA等終端實現(xiàn)應(yīng)用，即主要功能是物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用。應(yīng)用層的關(guān)鍵問題在于信息的社會化共享，以及信息安全的保障。另外，物聯(lián)網(wǎng)管理中心、信息中心、云計算平臺、專家系統(tǒng)等對海量信息進行智能處理亟待突破。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的三層分別對應(yīng)著物聯(lián)網(wǎng)的三個基本特征：全面感知，即利用傳感器、RFID等隨時隨地獲取物體的信息；實時傳遞，通過各種網(wǎng)絡(luò)傳輸手段將物體的信息實時準確地傳遞出去；全面應(yīng)用，包括資源的共享和交換、對海量數(shù)據(jù)和信息進行分析和處理、對各種方案實施智能化的決策等。3．應(yīng)用層：將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智37物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用流程如下：對物體靜態(tài)和動態(tài)的屬性進行標識，靜態(tài)屬性可以直接存儲在標簽中，動態(tài)屬性需要先由傳感器實時探測；識別設(shè)備完成對物體屬性的讀取，并將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式；將物體的信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行模ㄌ幚碇行目赡苁欠植际降模缂依锏挠嬎銠C或者手機，也可能是集中式的，如IDC——InternetDataCenter），由處理中心完成相關(guān)的計算或應(yīng)用處理。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用流程如下：381.2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)圖1-2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)示意圖1.2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)圖1-2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系結(jié)構(gòu)391.2.3物聯(lián)網(wǎng)的特征信息量：物聯(lián)信息將達到真正意義上的海量級；設(shè)備接入：億萬異構(gòu)設(shè)備的泛在接入，異構(gòu)種類、接入方式應(yīng)有盡有；網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：信息和存儲的物理邊緣化，個人的、企業(yè)的、團體的、地區(qū)的、國家的組織的、研究機構(gòu)的、全球的所轄或在其間交換的數(shù)據(jù)信息各自存儲和管理，分散在機器或設(shè)備或物體之中。網(wǎng)絡(luò)管理：網(wǎng)絡(luò)管理的高度自治化；物物互聯(lián)：物物互動的協(xié)同和智能化；物理安全：隱私的易泄露，面臨更多安全；設(shè)備制造：設(shè)備的小型微型化；能量獲取：能量自取、大容量，設(shè)備所取能源多樣化；1.2.3物聯(lián)網(wǎng)的特征信息量：物聯(lián)信息將達到真正意義上的401.3物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析1．物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)要解決存儲和計算能力邊緣化的技術(shù)問題，實現(xiàn)物體具有存儲、處理能力，局部物體間協(xié)同工作等。要解決物體間斷性通信連接的技術(shù)問題，實現(xiàn)物體移動、無線鏈路動態(tài)變化以及分布式的緩存和信息融合等。要解決支持物體的移動和環(huán)境變化的技術(shù)問題，實現(xiàn)物體移動帶來信息的移動、物體上下文不斷變化等。要解決網(wǎng)中網(wǎng)的技術(shù)問題，實現(xiàn)物體之間自治的、動態(tài)的組網(wǎng)，以及已有多種網(wǎng)絡(luò)的操作平臺、信息結(jié)構(gòu)、文檔格式等異構(gòu)的互聯(lián)互通和信息轉(zhuǎn)換。2．統(tǒng)一標識技術(shù)

該技術(shù)實現(xiàn)對物體進行統(tǒng)一標識，可方便地進行物體的區(qū)分與查找，需要解決如何對單個物體進行唯一標識、一類物品和復合物體的標識問題（標識應(yīng)該獨立于自身位置和上下文環(huán)境等信息）。1.3物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析1．物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)技術(shù)413．通信技術(shù)

要解決海量物體通信問題的技術(shù)。要應(yīng)對以下挑戰(zhàn)：提供一個完整的端到端系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)連接的范圍將成指數(shù)增長，可測量性，互操作性；如何確保網(wǎng)絡(luò)運營商的投資回報；新的射頻技術(shù)和需要滿足新設(shè)備的連接需求等以及多通信協(xié)議標準的融合和互操作。4．網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

集合了有線和無線方式的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)物體無縫和透明接入。新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)該能支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；組網(wǎng)系統(tǒng)間可擴展、跨平臺兼容；支持芯片級的組網(wǎng)；減小開銷并為物體提供有效連接的解決方案；芯片通信結(jié)構(gòu)中參數(shù)可動態(tài)配置；通信基礎(chǔ)設(shè)施隨網(wǎng)絡(luò)負荷而變化；通過功率感知來進行自適應(yīng)；可能以IP為基礎(chǔ)組成滿足新需求的網(wǎng)絡(luò)。5．軟件服務(wù)與算法

該類技術(shù)實現(xiàn)不同軟件的統(tǒng)一與互操作。滿足以下需求：如何在大量無關(guān)軟件模塊中建立一個固有應(yīng)用軟件；將不同環(huán)境下的軟件整合成一個系統(tǒng)；互聯(lián)網(wǎng)之上，定義一個新的協(xié)議來描述和解決服務(wù)實例；解決可擴展性的關(guān)鍵——分布式智能等。3．通信技術(shù)426．硬件

低功耗多處理系統(tǒng)中的自適應(yīng)硬件和并行處理等。新的硬件要滿足以下挑戰(zhàn)：對配置進行動態(tài)修改和設(shè)置；處理自適應(yīng)和自配置設(shè)計時的不可預測問題；根據(jù)具體應(yīng)用和上下文的通信需求按需調(diào)整基礎(chǔ)設(shè)施之間的互聯(lián)情況等。7．物聯(lián)網(wǎng)能量技術(shù)

讓傳感設(shè)備從環(huán)境中獲取能量，這些物體的電池可以自動地進行充電。目前面臨的問題有：能量收集技術(shù)仍然不夠；微功率技術(shù)的應(yīng)用；大能量存儲設(shè)備的小型化問題；能源高效利用等。8．安全和隱私技術(shù)

目的是保護個人隱私、商業(yè)機密和國際安全。應(yīng)對的挑戰(zhàn)：阻止非授權(quán)實體的識別和跟蹤；阻止未授權(quán)信息的訪問；需要考慮物體位置、數(shù)據(jù)所有性等保密問題。6．硬件439．標準

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)會數(shù)不勝數(shù)，要確保不同系統(tǒng)間的信息能暢通地交互，就必須訂立標準，使異構(gòu)設(shè)備可通過標準接口和數(shù)據(jù)模型來交互信息。目前面臨的挑戰(zhàn)：物聯(lián)網(wǎng)的異構(gòu)設(shè)備互聯(lián)的接口標準與數(shù)據(jù)模型；目前已有多種標準（硬件、組網(wǎng)、通信等技術(shù)都已存在各種各樣的標準），而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備如何支持多協(xié)議，融合這些標準，向多頻段發(fā)展；信息產(chǎn)生和收集的完整性和可信性如何保證等。9．標準441.4.1物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域簡介1．交通領(lǐng)域2．醫(yī)療領(lǐng)域3．農(nóng)業(yè)應(yīng)用4．零售行業(yè)5．電力管理6．數(shù)字家庭通過使用不同的傳感器和RFID可以對交通工具進行感知和定位，及時了解車輛的運行狀態(tài)和路線；方便地實現(xiàn)車輛通行費的支付；顯著提高交通管理效率，減少道路擁堵。通過在病人身上放置不同的傳感器，對人的健康參數(shù)進行監(jiān)控，及時獲知病人的生理特征，提前進行疾病的診斷和預防，并且實時傳送到相關(guān)的醫(yī)療保健中心通過使用不同的傳感器對農(nóng)業(yè)情況進行探測，幫助人們進行精確管理或精細農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。比如沃爾瑪?shù)却笮土闶燮髽I(yè)要求他們采購的所有商品上都貼上RFID標簽，以替代傳統(tǒng)的條形碼，促進了物流的信息化。電力公司對分布在全國范圍內(nèi)配電變壓器安裝傳感裝置，對運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測