中国式物联网的定义和特征

1.2　物联网概念

1.2.1　物联网的定义、特征及分类

1.定义

“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是：通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网就是“物物相连的互联网”。

物联网这个词，国内外普遍公认的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的。在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。

总体上物联网可以概括为通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络，实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

2.特征

与传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。

①全面感知：它是各种感知技术的广泛应用。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，按一定的频率周期性地采集环境信息，不断更新数据。

②可靠传递：物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的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，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。

③智能处理：物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够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、模糊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。

3.“物”的涵义

需特别注意的是物联网中“物”的涵义，这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：①要有数据传输通路；②要有一定的存储功能；③要有CPU；④要有操作系统；⑤要有专门的应用程序；⑥遵循物联网的通信协议；⑦在世界网络中有可被识别的唯一编号。

4.物联网分类

①私有物联网（Private IoT）：一般面向单一机构内部提供服务。

②公有物联网（Public IoT）：基于互联网（Internet）向公众或大型用户群体提供服务。

③社区物联网（Community IoT）：向一个关联的“社区”或机构群体（如一个城市政府下属的各委办局，如公安局、交通局、环保局、城管局等）提供服务。

④混合物联网（Hybrid IoT）：是上述的两种及以上的物联网的组合，但后台有统一运维实体。

5.“中国式”物联网的定义

自2009年8月温家宝提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟以及其他各国不可比拟的。

物联网的概念与其说是一个外来概念，不如说它已经是一个“中国制造”的概念，它的覆盖范围与时俱进，已经超越了1999年Ashton教授和2005年ITU报告所指的范围，物联网已被贴上“中国式”标签。

“中国式”物联网的定义：将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线或有线的长距离或短距离通信网络实现互联互通（M2M）、应用大集成以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网、专网或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

“一句式”理解物联网：把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来，以实现智能化识别和管理。

1.2.2　物联网关键技术

1.RFID和EPC技术

RFID和EPC是物联网中让物品“开口说话”的关键技术，物联网中，通过EPC编码和RFID标签上存储着规范而具有互用性的信息，经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（商品）的识别。

2.传感控制技术

在物联网中，传感控制技术主要负责接收物品“讲话”的内容。传感控制技术是关于从自然信源获取信息，并对之进行处理、变换和识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术，它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进等活动。

3.无线网络技术

物联网中，物品与人的无障碍交流，必然离不开高速、可进行大批量数据传输的无线网络。无线网络既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括用于近距离连接的蓝牙技术和红外技术。

4.组网技术

组网技术就是网络组建技术，分为以太网组网技术和ATM局域网组网技术，也可分为有线组网、无线组网。在物联网中，组网技术起到“桥梁”的作用，其中应用最多的是无线自组网技术，它能将分散的节点在一定范围之内自动组成一个网络，来增加各采集节点获取信息的渠道。除了采集到的信息外，该节点还能获取一定范围之内的其他节点采集到的信息，因此在该范围内节点采集到的信息可以统一处理、统一传送，或者经过节点之间的相互“联系”后，它们协商传送各自的部分信息。

5.人工智能

人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）的技术。在物联网中，人工智能技术主要负责将物品“说话”的内容进行分析，从而实现计算机自动处理。

1.2.3　物联网与互联网的关系

物联网将从任何时间、任何地点、任何人之间的沟通连接，扩展到人与物、物与物之间的沟通连接。这个定义包括三层含义：第一，物联网是基于互联网，也就是物联网不是一个完全新建的、与互联网独立的网络，它采用的是互联网的通信协议，利用互联网的基础设施；第二，物联网利用各种技术手段使得各种物体能够接入“互联网”，实现基于互联网的连接和交互，包括物可以与人之间实现交互，物也可以与物之间实现交互；第三，目前的互联网应用主要面向人（例如E-mail、IM、SNS、微博等），而物联网将增加面向“物”的应用，也将增强“人”与“物”之间的应用。互联网和物联网的比较见表1.1。

表1.1　互联网和物联网的比较