论物联网业务及关键技术

论物联网业务及关键技术

凌书平

凌书平

中国移动通信集团广东有限公司湛江分公司

摘要：物联网热点业务及技术已经引起国内学术界、工业界和新闻媒体的高度重视，当前物联网的定义、关键技术和热点业务等方面还存在许多值得探讨的问题，通过对现有物联网技术文献和应用实例的分析，探讨了物联网发展不同阶段的热点业务，以及为实现融入社会与生活各个方面的应用涉及的关键技术。

关键词：物联网；关键技术；热点业务

一、物联网的基本概念

物联网其实是信息化发展的重要阶段，也是一种新的信息技术的主要组成部分，顾名思义，物联网也就是物物相联的互联网。这又包含着两个方面的涵义，一方面是互联网究其根本是物联网中最基础的部分，也是互联网的一种延伸和扩展；另外一种涵义就是物联网是物品与物品之间的信息交换，属于物物相连。

二、物联网的热点业务

目前可以纳入物联网范围的应用很多，分类方式也很多，大致按照技术特征可以大致把物联网的业务分为4类，分别是：身份相关业务、信息汇聚型业务、协同感知类业务、泛在服务。

现在业界有一种认识，认为从信息汇聚，到协同感知，再到泛在聚合是物联网的必然发展趋势，但是并不是所有物联网的业务都会发展到泛在聚合的阶段。很多应用和服务只要求信息汇聚，但是这些信息是封闭的、机密的、只对小部分群体有效，这种服务和应用在现实中很难实现泛在汇聚。

2.1身份相关业务

身份相关业务类应用主要是利用射频标志(RFID)、二维码、条码等可以标志身份的技术，并基于身份所提供的各类服务，如图1所示。

按照终端是去识别其他身份信息，还是被识别可以分为主动模式和被动模式，按照服务是提供给个人还是提供给企业，又可以分为个人应用和企业业务两大类。

对于不同的应用实现的方式可能各有不同，图2所示是基于标签的信息获取类服务的一个基本原理图。

一般方法是：在物上贴上RFID标签，读写设备通过读取RFID标签中的信息，尤其是ID信息，通过这个ID信息向物联网名称解析服务器请求以获取该ID所对应的进一步详细信息的统一资源标志符(URI)，读写设备通过这个统一资源标志符进行进一步的信息获取。

2.2信息汇聚型业务

信息汇聚型业务主要是有物联网终端采集、处理、经通信网络上报数据，由物联网平台处理，提交给具体的应用和服务，由物联网平台统一对物联网终端、数据、应用和服务，以及第三方进行统一管理。具体的应用类型，如自动抄表、电梯管理、物流、交通管理等。

整个系统主要由机器到机器(M2M)终端、网络、平台、应用以及运营系统构成中的通信网络是用移动通信网络进行说明的，固网也可以作为其数据传送通道。移动通信网络是信息传送的载体，可以采用各种通信方式进行传送，如：短信、彩信、IP等。

在架构中，如果进一步考虑适应不同的网络、考虑接入更大终端数量，以及便于将物联网服务更便利地提供给企业用户，可以分别考虑引入物联网接入网关设备和物联网应用行业网关设备，接入网关设备可以支持物联网终端的汇聚和对不同网络的支持，尤其对网络地址转换(NAT)穿越的支持;行业网关设备将物联网服务或者服务的接口，以行业网关方式提供给企业，有点类似现在的短信网关之类的设备。

2.3协同感知型业务

在信息汇聚型业务中，物联网的终端只要接受物联网平台管理，执行数据采集、简单处理、上报、接受管理等功能，物联网的终端之间不需要进行通信。

随着物联网的发展，物联网应用应该能够担负起更为重要的任务更为复杂的业务和服务。这类服务需要物联网终端之间、物联网终端和人之间执行更为复杂的通信，同时，这种通信能力在可靠性、时延等方面可能有更高要求，对物联网终端的智能化要求也更为突出，这样，才能满足协同处理的要求。

这类应用非常具体的内容，如应用场景、需求、架构、通信协议之类，现在还没有深入研究，但从长远来看，协同感知类业务是物联网发展的趋势。

2.4泛在服务

泛在服务以无所不在、无所不包、无所不能为基本特征，以实现在任何时间、任何地点、任何人、任何物都能顺畅地通信为目标，是人类通信服务的极致。

未来的泛在服务会不会以互联网为载体?通过将现实世界中的“物”的信息融入到互联网上，让“物”通过互联网更好地被更多的用户所共享，这不仅是物联网的飞跃，也是互联网的一个重要发展。同时，在可管可控的电信网络中，也将“物”纳入统一管理，支持物与人、物与物之间的直接通信，支持更广泛范围内的信息共享，电信网和物联网的融合也将是一个重要方向。

在电信网范围内对这方面的研究还很少，2009年9月，ITU-T通过了Y.2002(Y.NGN-UbiNet)[5]，这也是对泛在网络的一个初步研究，给出了泛在网的愿景。

“5C+5Any”是泛在网络的关键特征，5C分别是：融合、内容、计算、通信、连接;5Any分别是：任意时间、任意地点、任意服务、任意网络、任意对象。

总体含义是：通过底层的全连通的、可靠的、智能的网络，以及融合的内容技术、微技术和生命技术，将通信服务扩展到教育、智能建筑、供应链、健康医疗、日常生活、灾害管理、安全服务、运输等行业，并为人们提供更好的服务，让人们享受信息通信的便利，让信息通信改变人们的生活，更好的服务于人们的生活。

三、物联网主要业务分别涉及的关键技术

从上面所述，基本已经明确了实现物联网服务主要涉及的关键技术：传感器技术、传感器网络技术、传感网络相关的通信技术、通信网络技术、物联网平台技术，以及他们之间的结合技术。

传感器负责物联网信息的采集是实现对现实世界感知的基础，是物联网服务和应用的基础。由于各种传感器，如温度、压力、速度、湿度、高度、视频、图像、位置等的不同传感器所提供的信息接口存在巨大差异，是对物联网终端规模化的最大挑战。

传感器网络的研究很丰富，针对传感器网络的特性形成了一套完整的物理层、链路层、网络层规范，但缺乏大规模应用。传感网络相关通信技术，常见的有蓝牙、IrDA、Wi-Fi、ZigBee、RFID、UWB、NFC、WirelessHart等。传感网络将会向下一代IP网络演进，比如IPv6，同时，传感器终端也有更智能化的趋势，传感网智能性主要体现在IP化、功耗低、体积小、信息双向传递、免人工维护等特性。

通信网络技术为物联网数据提供传送通道，如何在现有网络上进行增强，适应物联网业务需求(低数据率、低移动性等)，是现在物联网研究的重点。

物联网平台技术主要是和物联网终端之间，以及现有网络、系统间进行配合，以提供物联网能力给不同的物联网应用，在网络架构上，需要考虑一个能适合多个行业应用的统一业务平台，为跨行业的统一信息服务提供支撑，尤其是随着物联网的进一步发展，发展到协同感知，甚至泛在服务的阶段后，必然需要考虑更为有效的物联网架构、名址、路由、通信协议。

四、物联网的未来发展

未来物联网的应用结构可能发生改变，在信息技术发达、通信网络完善的今天，新技术及应用层出不穷，但革命性、不可替代的信息技术应用却难在短期出现。总之，物联网与其说是一个网络，不如说是一个业务集合体，是由多种类型各异、应用千姿百态的业务网络组成一个互联网络。物联网的发展是一个持续长效的工程，点点滴滴的业务推动必将构建出远大宏伟的“泛在网络”。

结束语：

物联网的发展是社会前进的必然,拥有着美好的前景,但在发展的道路上,也必将面临多个困难,这些困难有技术上的,更有产业链上的,如何克服这些困难,需要全社会在物联网业务模式和关键技术上同步进行努力。

参考文献：

[1]中国移动.物联网演进蓝图,2013.7.

[2]中兴通讯.为下一代通信网络体系架构、移动互联网新技术,201.3.