物聯(lián)網(wǎng)研究報告-影響物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展三大技術體系解析_投資策略_分析預測_物聯(lián)網(wǎng)市場調(diào)研

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　　物聯(lián)網(wǎng)包括三大技術體系

　　根據(jù)功能，物聯(lián)網(wǎng)技術可以分為三類：感知技術通過多種傳感器、RFID、二維碼、定位、地理識別系統(tǒng)、多媒體信息等數(shù)據(jù)采集技術，實現(xiàn)外部世界信息的感知和識別；網(wǎng)絡技術通過廣泛的互聯(lián)功能，實現(xiàn)感知信息高可靠性、高安全性進行傳送，包括各種有線和無線傳輸技術、交換技術、組網(wǎng)技術、網(wǎng)關技術等；應用技術通過應用中間件提供跨行業(yè)、跨應用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同及共享和互通的功能，包括數(shù)據(jù)存儲、并行計算、數(shù)據(jù)挖掘、平臺服務、信息呈現(xiàn)、服務體系架構、軟件和算法技術等。

　　在這些技術中，目前存在著三個比較重要的體系，第一個是RFID體系，除了RFID技術外還包括條碼和二維碼等，這個體系的技術主要用來識別物體，不能對物體進行控制，一般需要手動讀取信息；第二個是傳感網(wǎng)體系，這里面的主要技術是傳感器技術和近距離通信技術；第三個體系是M2M技術，M2M是重在強調(diào)廣域網(wǎng)絡傳輸?shù)募夹g。另外，半導體、嵌入式等作為支撐技術，在每個體系中都有所涉及。

　　嚴格來說，M2M不能算一種技術，而是與物聯(lián)網(wǎng)類似的概念。但目前M2M更多地被電信運營商所使用，電信運營商一般將自己的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務稱為M2M業(yè)務。電信運營商擁有的資源首先是網(wǎng)絡傳輸資源，在這種情況下，M2M技術包括數(shù)據(jù)網(wǎng)絡技術，比如蜂窩移動通信、以太網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、電力線等有線通信技術；另外還有基于具體業(yè)務的傳感、網(wǎng)關、軟件應用等技術。

　　傳感網(wǎng)技術實現(xiàn)了信息的感知和獲取，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎技術之一。傳感網(wǎng)技術及其發(fā)展體現(xiàn)在傳感器、傳感器節(jié)點、傳感器網(wǎng)絡和應用四個層面。

　　RFID技術集成了無線通信、芯片設計與制造、天線設計與制造、標簽封裝、系統(tǒng)集成、信息安全等技術，目前已經(jīng)進入成熟發(fā)展期。目前RFID應用以低頻和高頻標簽技術為主，超高頻技術具有可遠距離識別和低成本的優(yōu)勢，有望成為未來的主流。條碼和二維碼技術由于其具有低成本的特點，目前已經(jīng)大規(guī)模應用于物流和零售行業(yè)。RFID技術體系中除了通信技術外，還包括很重要的標志體系，即物品編碼標準。

　　支撐物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關鍵技術

　　嵌入式智能技術是將“無感知物體”轉變?yōu)椤爸悄芪矬w”的關鍵技術，該特性使物體具備根據(jù)外部環(huán)境變化進行反應的能力。嵌入式智能技術的特點是將硬件和軟件相結合，利用了嵌入式微處理器的低功耗、體積小、集成度高，以及嵌入式軟件的高效率、高可靠性等優(yōu)點，綜合人工智能技術，推動物聯(lián)網(wǎng)中智能環(huán)境的實現(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)涵蓋嵌入式硬件和軟件兩大部分，硬件由嵌入式處理器、存儲器與外圍設備、現(xiàn)場總線組成，軟件包括操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、圖形用戶接口等。

　　短距離通信技術可以延伸至蜂窩移動通信技術所難以涉及的區(qū)域，包括Wi-Fi、藍牙、UWB、ZigBee等。每種技術具有不同的優(yōu)缺點，目前ZigBee技術由于成本低、組網(wǎng)能力強，最適合成為物聯(lián)網(wǎng)技術。ZigBee技術基于802.15.4協(xié)議，提供低功耗、低成本和輕量路由協(xié)議，因此可以組成傳感器網(wǎng)絡，不需要接入點，而且網(wǎng)絡節(jié)點之間可以互相通信。目前的傳感器網(wǎng)絡大多采用ZigBee作為組網(wǎng)和傳輸技術。微機電技術是指采用微機械加工技術可以批量制作的集微型傳感器、微型機構、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、接口、通信等于一體的微型器件。其工作原理是外部環(huán)境物理、化學和生物等信號輸入，通過微傳感器轉換成電信號，經(jīng)過信號處理后，由微執(zhí)行器執(zhí)行動作，達到與外部環(huán)境“互動”的功能。微機電技術尚處于發(fā)展初期，各種類型傳感器的集成技術還有待進一步研究。微機電技術的重要性在于在傳感器的基礎上引入了執(zhí)行器，使得我們不僅能感知世界，還能遠程控制世界，甚至讓設備自動根據(jù)外界環(huán)境變化而采取不同的行為。

　　物聯(lián)網(wǎng)軟件系統(tǒng)和智能算法是物聯(lián)網(wǎng)計算環(huán)境的“心臟”和“神經(jīng)”，是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是確保物聯(lián)網(wǎng)在多應用領域安全可靠運行的神經(jīng)中樞和運行中心。在軟件系統(tǒng)方面，主要涉及物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下處理海量感知信息的軟件系統(tǒng)分層結構設計、體系結構組成、各子系統(tǒng)的相互作用、可重構方法和技術，以及軟件平臺需求管理、并行開發(fā)與測試管理等。在算法方面，主要涉及物聯(lián)網(wǎng)感知復雜事件語義模型建模算法、傳感器節(jié)點感知跟蹤、行為建模及感知交互算法，以及資源控制、優(yōu)化、調(diào)度算法。

　　除此之外，還有材料技術、新能源技術、半導體集成電路技術等關鍵技術對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也起著重要的支撐作用。

　　標準化打造物聯(lián)網(wǎng)技術體系

　　由于面向物物互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)涉及不同專業(yè)技術領域、不同行業(yè)應用部門，物聯(lián)網(wǎng)的標準既要涵蓋基礎公共技術，又要具備面向不同應用的可擴展性，容納硬件、協(xié)議、算法等差異。物聯(lián)網(wǎng)主要涉及以下方面的標準化：

　　數(shù)據(jù)采集感知技術標準：傳感器接口、多媒體采集設備、二維碼、傳感器與RFID融合等；

　　標志和解析標準：物體標志、自主管理的解析體系；

　　物聯(lián)網(wǎng)通信無線接入標準：低速低功耗近距離無線通信、區(qū)域范圍寬帶無線接入、2G/3G/4G廣域無線接入、物聯(lián)網(wǎng)通信無線增強等；

　　物聯(lián)網(wǎng)通信網(wǎng)絡技術標準：自組織Adhoc網(wǎng)絡、中間件、通信網(wǎng)絡架構、業(yè)務架構、安全、QoS、面向智能物體和低功耗網(wǎng)絡的IP技術；

　　應用中間件標準：SOA體系架構、面向上層業(yè)務應用的流程管理、業(yè)務流程之間的通信交互協(xié)議、元數(shù)據(jù)標準規(guī)范以及SOA安全架構，開放云計算接口、云計算開放式虛擬化架構資源管理與控制、云計算互操作、云計算安全架構；

　　行業(yè)、公眾應用類標準：智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能家居、環(huán)境保護和安防、工業(yè)自動控制、醫(yī)療健康、精細農(nóng)業(yè)和金融服務業(yè)等；

　　跨層技術標準：服務質(zhì)量、安全和網(wǎng)絡管理等。

　　目前，全球各個標準組織正在加緊制定物聯(lián)網(wǎng)相關標準，而不同標準組織的工作側重點不同，標準化工作也處于不同的階段。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術體系不斷演進

　　物聯(lián)網(wǎng)三個主要技術體系出現(xiàn)的時間不同，技術成熟度也有所不同。RFID技術體系出現(xiàn)較早，上世紀90年代就已經(jīng)出現(xiàn)，尤其是條碼技術，目前RFID技術體系已經(jīng)過了炒作期，進入了成長階段；傳感網(wǎng)技術體系在2000年前后出現(xiàn)，但傳感網(wǎng)技術一直處于研發(fā)階段，目前沒有實現(xiàn)大規(guī)模的商用；M2M技術體系出現(xiàn)最晚，M2M技術的出現(xiàn)是在2005年前后電信運營商開始探索新市場的結果。

　　RFID、傳感網(wǎng)、M2M技術體系的發(fā)展，代表了物聯(lián)網(wǎng)技術演進的三個主要階段：最初是實現(xiàn)基本的物體識別的功能，技術特點是為物品編碼，完成物品的統(tǒng)一調(diào)度和管理；第二階段是狀態(tài)感知階段，能夠感知環(huán)境的變化并且對信息進行處理；第三階段是融合了通信網(wǎng)絡技術，使得對物體的感知廣域化，能夠實現(xiàn)大范圍的物體聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)在線認為在此基礎上，未來將進一步實現(xiàn)傳感與控制相結合，完成與環(huán)境的互動，真正實現(xiàn)跨領域的物物互聯(lián)和全面感知，使信息無所不在。

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影響物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展三大技術體系解析