物联网的概念及其外延

物联网的概念于1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心提出,它是把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化的识别和管理。2005年,ITU-T发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,对“物联网”的涵义进行了扩展,报告分别从物联网的概念、涉及的技术、潜在的市场、面临的挑战、世界的发展机遇和未来的生活展望6大方面进行了阐述。报告中所阐述的物联网概念是:信息世界和通信技术已经有了新的维度:任何人、任何物体,都能够在任何时间、任何地点以多种多样的形式连接起来,从而创建出一个新的动态的网--物联网。

除了上述的物联网概念外,现在普遍接受的物联网概念是指通过信息传感设备,运用射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)、红外感应、全球定位系统(GPS)激光扫描等技术,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、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络,其中,全面感知、可靠传递和智能处理是物联网的3大特征。

要理解物联网的内涵,除了对物联网的概念有所了解外,还必须清楚传感网、泛在网、M2M、移动网等与物联网密切相关的概念,下图给出了这几种概念的之间的关系。

泛在网也就是无处不在的网络,包括3个层次的内容:无所不在的基础网络、无所不在的终端单元和无所不在的网络应用。讲4A作为其主要特征,即可以实现在任何时间、任何地点、任何人、任何物都能方便的通信。

传感网,一般指无线传感网络WSN(Wireless Sensor Network),是指随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的无线网络。传感网与物联网最大区别就在于传感网不强调对物体的标识,仅仅感知到信号,并不一定明确标识出事众多被感知物体中的哪一个。

M2M是指“机器对机器通信(Machine to Machine)”,作为实现物联网最常见、最普遍也是最具有可行性的方法,M2M的应用几乎涵盖了各行各业,在现阶段及以后相当长的一段时间内,它都将是物联网研究和应用的主力军。

从本质上讲,泛在网、物联网、传感网、M2M实际上表达的是同一个思想,即将信息交互从人与人之间扩大到人与物、物与物之间,从而实现通信应用范畴的极大扩展,以“信息化、智能化”改变人们的生活方式。之所以会产生概念表述的不同,是由于出发角度的不同。泛在网主要以人为主体,通过泛在的网络构成、泛在计算以及泛在的网络应用满足人们的各种需求;传感网重点强调对于信息的感知,通过对数据进行采集、处理、融合和路由完成对各种具体应用的数据支持;M2M则主要关注节点之间的通信,通过节点之间的信息交流,使机器设别不再是信息孤岛,实现对设备和资产有效地监控与管理。

物联网是一个复杂的系统,无法采用二维分层模型构造其逻辑模型,可以采用物品、网络、应用三维模型,构成由信息物品、自主网络、智能应用为构件的物联网概念模型,如图所示。

–节选自《物联网智能网关设计与应用》

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