王 涛

（日照职业技术学院信息科学与工程学院,276826）

1 物联网的基本信息以及系统结构

1.1 物联网的基本概念和基本属性

物联网概念的提出首次是在1999 年由麻省理工学院的Auto=ID 实验室提出的，研究人员将书籍、鞋子、茶杯等物件上配置上一种微型的传感器设备，就可以对该物件的位置信息、状态信息做到了如指掌，使该物件得到了基本的智能管理。物联网概念的确立是在2005 年悉尼举办的信息社会世界峰会上确立的，并且国际电信联盟也发布了和“物联网”相关的理论文献《ITU 湖湘网报告2005：物联网》，正式提出了物联网的基本概念，并且也指出了物联网的应用地位。

所谓物联网，就是将各种信息传感器设备、传感器系统，与各种接入网、互联网连接，形成一个巨大的智能网络系统。在此要注意，传感器的设备与系统选择也是具有方向性的，选择传感器设备与系统时必须做到能够满足物-物通信模式，并且能够形成无线自组织的网络形式，比如有传感器网络、射频标签阅读装置、条码识别设备、二维码识别设备、全球定位系统等。

物联网可以说是由多种先进技术综合而成的，在物联网的工作过程中，核心部分的技术应用就是传感器技术的应用。在传感器技术的应用过程中是通过无线自组织网络的形式与互联网进行联系的，也就是所谓的传感器网络，是一种物与物交流的基本感知技术。根据上述内容可知，物联网的工作目标就是使任何物体、任何人在任何时间、任何地点，使用任何网络途径进行连接交流，在此可以体现出物联网的基本属性，那就是集中性、收集性、计算性、通信性以及事物的联通性，这些属性是物联网实现人与人连接、人与物连接的基本功能属性。

1.2 物联网的基本体系构成

物联网的基本体系构成总体上可以归纳为以下几个系统，包括感知系统的感知性能、接入系统的信息接入性能、互联网的信息传递性能、服务管理系统的管理控制性能以及应用系统的实际应用性能。

（1）对于感知系统来说，该系统的主要功能是利用各种传感器对周围的物质属性、环境状态、行为状态进行物理量信息的获取，并且要进一步的对其进行状态辨识。在进行信息感知与信息状态辨识的过程中，首先应当该针对性的选定感知事物或者感知场景，然后选用协调处理的方式对该事物、该场景进行多角度、多尺度以及多种类的信息采集，随后对该事物、该场景的信息进行在线计算与控制，通过接入设备将信息传递到网络中与其他单元的信息资源进行交流共享。

（2）对于接入系统来说，该系统的主要功能是将感知系统所接收处理的信息转移到互联网中。在这个过程中需要一定的无线自组织网络设施进行信号的转移，比如移动通信网络、无线接入网、无线局域网以及卫星网等基础设施。

（3）对于互联网来说，它的主要功能就是利用IPv6/ IPv4 和IP(Post-IP)等软件设备构建一个能够互相传递、互相共享、互相交流的互联网智能交流平台，能够将各个单元的信息整合到一起，为上层管理、行业应用以及资源共享建立一个高效、可信、实时的基础设施平台。

（4）对于服务管理系统来说，该系统的主要功能是通过大量超级计算机的智能管理功能将互联网中各个单元大量的信息进行整理、管理和控制，使得信息的应用更加快捷、方便以及有效。

（5）对于应用系统来说，该系统的主要功能是集成系统的底层功能，使得物联网能够实现对各类行业的操作性，比如智能交通的应用、远程医疗的应用、自然灾害监测等方面的应用。

2 传感器网络的关键技术

本文以其中的传感器网络技术为例，对物联网的关键技术进行分析探讨。对于传感器网络应用技术来说，主要是由以下几方面组成的：

2.1 智能感知技术

物联网最基本的工作环节就是对目标信息的采集，是进行物与物联系、物与人联系的基本前提。在进行数据信息采集系统的设计过程中，一般都会安装MCU 控制器、嵌入式系统、操作系统，因为这样能够使得采集设备具有造价低、性能高、操作性强的特点，实用性比较强。对于物联网数据采集的工作环节，对数据的采集具有广泛性、全面性与微观形，必须做到全面信息的收集，比如客观世界中的温度、湿度、光照度等物理量也要做到详细的信息收集，而在这个过程中传感器技术的应用是必不可失的。

2.2 智能信号处理技术

在数据信息采集之后，需要对其进行初始的数据处理，这样才能够得到与目标事物有联系的数据信息。在数据信息处理过程中，第一步需要从数据信息中分析计算出量测值，也就是原始信号，然后利用先进的信号提取技术对原始信号进行筛选提取，筛选出有用的原始信号后再进行有用信号信噪比的调整，使有用信号的信噪比得到提高。第二步将处理好的信号在影射空间进行各类信号的转换，这样就可以在影射空间得到信号的特征，相应的要及时收集这些信息的相关特征。第三步要利用先进的信号分析技术，对这些信号特征进行分析、分类，使得这些信息特征能够对应出相应的物理事件，使得这些信息能够对号入座。

在进行信号的处理过程中，需要利用信号的干扰技术、信号的分离技术和信号的滤波技术以及其他技术，根据信息处理的特征，可以在节点上实现信息的处理，也可以在基站上实现信息的处理。对于在节点上实现的信息处理技术，优点是在信息的整理过程中能够达到实时性，能够有效的避免数据信息的不必要流失，也可以减少传输过程中能量的消耗，但是在利用这种方式进行信息处理时需要大量的节点资源，但是实际情况却是相反，节点资源非常有限，这样就可能造成低算法、复杂度高的情况出现，工作难度比较大。对于在基站上实现的信息处理技术，优点是在信息的处理过程中能够良好的面对复杂的信号，甚至可以达到分类学习和模式是被，信号的处理能力非常高，但是在利用这种方式进行信息处理时，就会发生信息流失大、能量消耗大的问题，所以在此要斟酌使用。

2.3 网络接入技术

在物联网的工作活动中，数据信息的网络接入环节也是很重要的，如果不能够做到良好的网络接入，就会丢失大量的信息、不能做到信息的实时性，这样就会严重的影响到物联网的工作质量与工作效率，所以网络接入技术的好坏直接影响着物联网的成功与失败。对于物联网网络的接入方式都是通过网关来完成的，所以对于网络接入技术来说，主要包括连接终端感知网络与服务器的桥梁，比如GSM、TD-SCDMA 的蜂窝式网络，WLAN、WPAN 的专用无线式网络以及Intenrent 等各种网络等。

3 结束语

综上所述可知，物联网本身就是由多种先进技术综合而成的，应用技术数量多而复杂，具有显著的技术价值和应用价值。随着计算机时代、互联网时代的到来，网络技术已经成为当今社会主流的应用技术，而物联网的技术支持就是网络技术与多种应用技术，如果实现物联网的普及型，不仅能够做到人与人的信息交流、人与物的信息交流、物与物的相互关联，也能够积极的推动科学技术的开发与利用，具有深远的意义。

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[2] 刘强，崔莉，陈海明.物联网关键技术与应用.《计算机科学》.2010 年6 期

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