物聯網
物聯網（The Internet of Things，簡稱IOT）是指通(tōng)過 各種信息傳感器(qì)、射頻識别技術(shù)、全球定位系統、紅外感應器(qì)、激光掃描器(qì)等各種裝置與技術(shù)，實時采集任何需要監控、 連接、互動(dòng)的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化 學、生物、位置等各種需要的信息，通(tōng)過各類可(kě)能的網絡接入，實現物與物、物與人的泛在連接，實現對物品和(hé)過程的智能化感知、識别和(hé)管理。物聯網是一個(gè)基于互聯網、傳統電信網等的信息承載體，它讓所有能夠被獨立尋址的普通(tōng)物理對象形成互聯互通(tōng)的網絡。
定義
物聯網（ IoT ，Internet of things ）即“萬物相連的互聯網”，是互聯網基礎上的延伸和(hé)擴展的網絡，将各種信息傳感設備與互聯網結合起來而形成的一個(gè)巨大網絡，實現在任何時間、任何地點，人、機、物的互聯互通(tōng) 。
物聯網是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，IT行業(yè)又叫：泛互聯，意指物物相連，萬物萬聯。由此，“物聯網就是物物相連的互聯網”。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和(hé)基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和(hé)擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和(hé)擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和(hé)通(tōng)信。因此，物聯網的定義是通(tōng)過射頻識别、紅外感應器(qì)、全球定位系統、激光掃描器(qì)等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和(hé)通(tōng)信，以實現對物品的智能化識别、定位、跟蹤、監控和(hé)管理的一種網絡。
起源
物聯網概念最早出現于比爾蓋茨1995年《未來之路(lù)》一書，在《未來之路(lù)》中(zhōng)，比爾蓋茨已經提及物聯網概念，隻是當時受限于無線網絡、硬件及傳感設備的發展，并未引起世人的重視。
1998年，美國麻省理工學院創造性地提出了當時被稱作EPC系統的“物聯網”的構想。
1999年，美國Auto-ID首先提出“物聯網”的概念，主要是建立在物品編碼、RFID技術(shù)和(hé)互聯網的基礎上。過去在中(zhōng)國，物聯網被稱之為傳感網。中(zhōng)科院早在1999年就啟動(dòng)了傳感網的研究，并已取得了一些科研成果，建立了一些适用的傳感網。同年，在美國召開的移動(dòng)計算和(hé)網絡國際會議提出了，“傳感網是下(xià)一個(gè)世紀人類面臨的又一個(gè)發展機遇”。
2003年，美國《技術(shù)評論》提出傳感網絡技術(shù)将是未來改變人們生活的十大技術(shù)之首。
2005年11月(yuè)17日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯盟（ITU）發布了《ITU互聯網報告2005：物聯網》，正式提出了“物聯網”的概念。報告指出，無所不在的“物聯網”通(tōng)信時代即将來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房(fáng)屋到紙(zhǐ)巾都可(kě)以通(tōng)過因特網主動(dòng)進行交換。射頻識别技術(shù)（RFID）、傳感器(qì)技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)将到更加廣泛的應用。
特征
物聯網的基本特征從通(tōng)信對象和(hé)過程來看，物與物、人與物之間的信息交互是物聯網的核心。物聯網的基本特征可(kě)概括為整體感知、可(kě)靠傳輸和(hé)智能處理。
整體感知—可(kě)以利用射頻識别、二維碼、智能傳感器(qì)等感知設備感知獲取物體的各類信息。
可(kě)靠傳輸—通(tōng)過對互聯網、無線網絡的融合，将物體的信息實時、準确地傳送，以便信息交流、分享。
智能處理—使用各種智能技術(shù)，對感知和(hé)傳送到的數據、信息進行分析處理，實現監測與控制的智能化。根據物聯網的以上特征，結合信息科學的觀點，圍繞信息的流動(dòng)過程，可(kě)以歸納出物聯網處理信息的功能:
(1)獲取信息的功能。主要是信息的感知、識别，信息的感知是指對事物屬性狀态及其變化方式的知覺和(hé)敏感；信息的識别指能把所感受到的事物狀态用一定方式表示出來。
(2)傳送信息的功能。主要是信息發送、傳輸、接收等環節，最後把獲取的事物狀态信息及其變化的方式從時間(或空間)上的一點傳送到另一點的任務，這就是常說的通(tōng)信過程。
(3)處理信息的功能。是指信息的加工過程，利用已有的信息或感知的信息産生新的信息，實際是制定決策的過程。
(4)施效信息的功能。指信息最終發揮效用的過程，有很多的表現形式，比較重要的是通(tōng)過調節對象事物的狀态及其變換方式，始終使對象處于預先設計的狀态。
關(guān)鍵技術(shù)
射頻識别技術(shù)
談到物聯網，就不得不提到物聯網發展中(zhōng)備受關(guān)注的射頻識别技術(shù)（Radio Frequency Identification，簡稱RFID）。RFID是一種簡單的無線系統，由一個(gè)詢問(wèn)器(qì)（或閱讀器(qì)）和(hé)很多應答器(qì)（或标簽）組成。标簽由耦合元件及芯片組成，每個(gè)标簽具有擴展詞條唯一的電子(zǐ)編碼，附着在物體上标識目标對象，它通(tōng)過天線将射頻信息傳遞給閱讀器(qì)，閱讀器(qì)就是讀取信息的設備。RFID技術(shù)讓物品能夠“開口說話”。這就賦予了物聯網一個(gè)特性即可(kě)跟蹤性。就是說人們可(kě)以随時掌握物品的準确位置及其周邊環境。據Sanford C. Bernstein公司的零售業(yè)分析師(shī)估計，關(guān)于物聯網RFID帶來的這一特性，可(kě)使沃爾瑪每年節省83.5億美元，其中(zhōng)大部分是因為不需要人工查看進貨的條碼而節省的勞動(dòng)力成本。RFID幫助零售業(yè)解決了商(shāng)品斷貨和(hé)損耗（因盜竊和(hé)供應鍊被攪亂而損失的産品）兩大難題，而現在單是盜竊一項，沃爾瑪一年的損失就達近20億美元。
傳感網
MEMS是微機電系統（ Micro - Electro - Mechanical Systems）的英文(wén)縮寫。它是由微傳感器(qì)、微執行器(qì)、信号處理和(hé)控制電路(lù)、通(tōng)訊接口和(hé)電源等部件組成的一體化的微型器(qì)件系統。其目标是把信息的獲取、處理和(hé)執行集成在一起，組成具有多功能的微型系統，集成于大尺寸系統中(zhōng)，從而大幅度地提高系統的自動(dòng)化、智能化和(hé)可(kě)靠性水平。它是比較通(tōng)用的傳感器(qì)。因為MEMS，賦予了普通(tōng)物體新的生命，它們有了屬于自己的數據傳輸通(tōng)路(lù)、有了存儲功能、操作系統和(hé)專門的應用程序，從而形成一個(gè)龐大的傳感網。這讓物聯網能夠通(tōng)過物品來實現對人的監控與保護。 遇到酒後駕車(chē)的情況，如(rú)果在汽車(chē)和(hé)汽車(chē)點火鑰匙上都植入微型感應器(qì)，那麼當喝(hē)了酒的司機掏出汽車(chē)鑰匙時，鑰匙能透過氣味感應器(qì)察覺到一股酒氣，就通(tōng)過無線信号立即通(tōng)知汽車(chē) “暫停發動(dòng)”，汽車(chē)便會處于休息狀态。同時“命令”司機的手 機給他的親朋好友發短(duǎn)信，告知司機所在位置，提醒親友盡快來處理。不僅如(rú)此，未來衣服可(kě)以“告訴”洗衣機放多少(shǎo)水和(hé)洗衣粉最經濟；文(wén)件夾會“檢查”我們忘帶了什麼重要文(wén)件；食品蔬菜的标簽會向顧客的手機介紹“自己”是否真正“綠色安全”。這就是物聯網世界中(zhōng)被“物”化的結果。
M2M系統框架
M2M是Machine-to-Machine/Man的簡稱，是一種以機器(qì)終端智能交互為核心的、網絡化的應用與服務。它将使對象實現智能化的控制。M2M技術(shù)涉及5個(gè)重要的技術(shù)部分：機器(qì)、M2M硬件、通(tōng)信網絡、中(zhōng)間件、應用。基于雲計算平台和(hé)智能網絡，可(kě)以依據傳感器(qì)網絡獲取的數據進行決策，改變對象的行為進行控制和(hé)反饋。拿智能停車(chē)場來說，當該車(chē)輛駛入或離(lí)開天線通(tōng)信區時，天線以微波通(tōng)訊的方式與電子(zǐ)識别卡進行雙向數據交換，從電子(zǐ)車(chē)卡上讀取車(chē)輛的相關(guān)信息，在司機卡上讀取司機的相關(guān)信息，自動(dòng)識别電子(zǐ)車(chē)卡和(hé)司機卡，并判斷車(chē)卡是否有效和(hé)司機卡的合法性，核對車(chē)道控制電腦顯示與該電子(zǐ)車(chē)卡和(hé)司機卡一一對應的車(chē)牌号碼及駕駛員等資(zī)料信息；車(chē)道控制電腦自動(dòng)将通(tōng)過時間、車(chē)輛和(hé)駕駛員的有關(guān)信息存入數據庫中(zhōng)，車(chē)道控制電腦根據讀到的數據判斷是正常卡、未授權卡、無卡還是非法卡，據此做出相應的回應和(hé)提示。另外，家中(zhōng)老人戴上嵌入智能傳感器(qì)的手表，在外地的子(zǐ)女可(kě)以随時通(tōng)過手機查詢父母的血壓、心跳是否穩定；智能化的住宅在主人上班時，傳感器(qì)自動(dòng)關(guān)閉水電氣和(hé)門窗，定時向主人的手機發送消息，彙報安全情況。
雲計算
雲計算旨在通(tōng)過網絡把多個(gè)成本相對較低的計算實體整 合成一個(gè)具有強大計算能力的完美系統，并借助先進的商(shāng)業(yè) 模式讓終端用戶可(kě)以得到這些強大計算能力的服務。如(rú)果将 計算能力比作發電能力，那麼從古老的單機發電模式轉向現 代電廠集中(zhōng)供電的模式，就好比現在大家習慣的單機計算模 式轉向雲計算模式，而“雲”就好比發電廠，具有單機所不 能比拟的強大計算能力。這意味着計算能力也可(kě)以作為一種商(shāng)品進行流通(tōng)，就像煤氣、水、電一樣，取用方便、費用低廉，以至于用戶無需自己配備。與電力是通(tōng)過電網傳輸不同，計算能力是通(tōng)過各種有線、無線網絡傳輸的。因此，雲計算的一個(gè)核心理念就是通(tōng)過不斷提高“雲”的處理能力，不斷減少(shǎo)用戶終端的處理負擔，最終使其簡化成一個(gè)單純的輸入輸出設備，并能按需享受“雲”強大的計算處理能力。物聯網感知層獲取大量數據信息，在經過網絡層傳輸以後，放到一個(gè)标準平台上，再利用高性能的雲計算對其進行處理，賦予這些數據智能，才能最終轉換成對終端用戶有用的信息。
應用
物聯網的應用領域涉及到方方面面，在工業(yè)、農業(yè)、環境、交通(tōng)、物流、安保等基礎設施領域的應用，有效的推動(dòng)了這些方面的智能化發展，使得有限的資(zī)源更加合理的使用分配，從而提高了行業(yè)效率、效益。 在家居、醫療健康、教育、金融與服務業(yè)、旅遊業(yè)等與生活息息相關(guān)的領域的應用，從服務範圍、服務方式到服務的質量等方面都有了極大的改進，大大的提高了人們的生活質量; 在涉及國防軍事領域方面，雖然還處在研究探索階段，但物聯網應用帶來的影響也不可(kě)小觑，大到衛星、導彈、飛機、潛艇等裝備系統，小到單兵(bīng)作戰裝備，物聯網技術(shù)的嵌入有效提升了軍事智能化、信息化、精準化，極大提升了軍事戰鬥力，是未來軍事變革的關(guān)鍵。
智能交通(tōng)
物聯網技術(shù)在道路(lù)交通(tōng)方面的應用比較成熟。随着社會車(chē)輛越來越普及，交通(tōng)擁堵甚至癱瘓已成為城市的一大問(wèn)題。對道路(lù)交通(tōng)狀況實時監控并将信息及時傳遞給駕駛人，讓駕駛人及時作出出行調整，有效緩解了交通(tōng)壓力；高速路(lù)口設置道路(lù)自動(dòng)收費系統(簡稱ETC)，免去進出口取卡、還卡的時間，提升車(chē)輛的通(tōng)行效率;公交車(chē)上安裝定位系統，能及時了解公交車(chē)行駛路(lù)線及到站(zhàn)時間，乘客可(kě)以根據搭乘路(lù)線确定出行，免去不必要的時間浪費。 社會車(chē)輛增多，除了會帶來交通(tōng)壓力外，停車(chē)難也日益成為一個(gè)突出問(wèn)題，不少(shǎo)城市推出了智慧路(lù)邊停車(chē)管理系統，該系統基于雲計算平台，結合物聯網技術(shù)與移動(dòng)支付技術(shù)，共享車(chē)位資(zī)源，提高車(chē)位利用率和(hé)用戶的方便程度。該系統可(kě)以兼容手機模式和(hé)射頻識别模式，通(tōng)過手機端APP軟件可(kě)以實現及時了解車(chē)位信息、車(chē)位位置，提前做好預定并實現交費等等操作，很大程度上解決了“停車(chē)難、難停車(chē)”的問(wèn)題。
智能家居
智能家居就是物聯網在家庭中(zhōng)的基礎應用，随着寬帶業(yè)務的普及，智能家居産品涉及到方方面面。 家中(zhōng)無人，可(kě)利用手機等産品客戶端遠(yuǎn)程操作智能空調，調節室溫，甚者還可(kě)以學習用戶的使用習慣，從而實現全自動(dòng)的溫控操作，使用戶在炎炎夏季回家就能享受到冰爽帶來的惬意;通(tōng)過客戶端實現智能燈泡的開關(guān)、調控燈泡的亮(liàng)度和(hé)顔色等等; 插座内置Wifi，可(kě)實現遙控插座定時通(tōng)斷電流，甚者可(kě)以監測設備用電情況，生成用電圖表讓你(nǐ)對用電情況一目了然，安排資(zī)源使用及開支預算;智能體重秤，監測運動(dòng)效果。内置可(kě)以監測血壓、脂肪量的先進傳感器(qì)，内定程序根據身體狀态提出健康建議; 智能牙刷與客戶端相連，供刷牙時間、刷牙位置提醒，可(kě)根據刷牙的數據生産圖表，口腔的健康狀況; 智能攝像頭、窗戶傳感器(qì)、智能門鈴、煙霧探測器(qì)、智能報警器(qì)等都是家庭不可(kě)少(shǎo)的安全監控設備，你(nǐ)及時出門在外，以在任意時間、地方查看家中(zhōng)任何一角的實時狀況，任何安全隐患。看似繁瑣的種種家居生活因為物聯網變得更加輕松、美好。
公共安全
近年來全球氣候異常情況頻發，災害的突發性和(hé)危害性進一步加大，互聯網可(kě)以實時監測環境的不安全性情況，提前預防、實時預警、及時采取應對措施，降低災害對人類生命财産的威脅。 美國布法羅大學早在 2013 年就提出研究深海互聯網項目，通(tōng)過特殊處理的感應裝置置于深海處，分析水下(xià)相關(guān)情況，海洋污染的防治、海底資(zī)源的探測、甚至對海嘯也可(kě)以提供更加可(kě)靠的預警。該項目在當地湖水中(zhōng)進行試驗，獲得成功，為進一步擴大使用範圍提供了基礎。利用物聯網技術(shù)可(kě)以智能感知大氣、土(tǔ)壤、森林、水資(zī)源等方面各指标數據，對于改善人類生活環境發揮巨大作用。
