1.1 物联网
1.1.1 概念与内涵
物联网最初被描述为物品通过射频识别(RFID)、无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)等信息感知设备与互联网连接起来,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。其核心在于物与物之间广泛而普遍的互联。简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”,让所有物体都关联起来,被视为互联网的应用扩展,应用创新是物联网发展的核心。在物联网时代,每件物品均可寻址和识别,每件物品均可定位和通信,每件物品均可被监控和管理。毋庸置疑,物联网时代的到来已经使人们的生活发生了翻天覆地的变化。以计算机为代表的第一次产业浪潮,以互联网、移动通信网为代表的第二次产业浪潮已经过去,现在正开启以物联网为背景的第三次产业浪潮。由于融合了半导体、传感器、计算机、通信网络等多种技术,物联网所带来的产业价值将比互联网大几十倍,物联网将成为下一个万亿元级别的信息产业业务。
1999年,麻省理工学院Ashton教授在研究RFID时提出了物联网的概念。2003年,SUN公司发表文章介绍了物联网的基本工作流程并提出解决方案。2008年,IBM提出“智慧地球”的发展战略,美国政府对此高度重视,并做出了积极回应。2009年8月7日,我国提出“感知中国”的理念,使物联网在国内引起高度重视,成为继计算机、互联网、移动通信之后新一轮信息产业浪潮的核心领域[1]。随后,我国有关部门通过一系列的重要讲话、报告和相关政策措施表明:大力发展物联网产业将成为今后一项具有国家战略意义的重要决策。
目前公认的物联网定义是国际电信联盟于2005年给出的。国际电信联盟认为,物联网是通过智能传感器、射频识别(RFID)、激光扫描仪、全球定位系统(GPS)、遥感等信息传感设备及系统和其他基于物-物通信模式(M2M)的短距无线自组织网络,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种巨大智能网络[1]。
在国内,工业和信息化电信研究院认为,物联网是通信网和互联网的扩展应用和网络延伸,它利用感知技术与智能装备对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物的信息交互和无缝链接,达到对物理世界进行实时控制、精确管理和科学决策的目的[1]。根据信息生成、传输、处理和应用的原则,可以把物联网分为4层:感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层[2]。