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2.1.4 科技发展需求 1.传感器技术2.信息处理与服务技术3.网络通信技术4.能源技术 * 2.信息处理与服务技术 由于感知设备数量庞大，分布范围广阔，物联网从现实物理世界获取的数据量多到难以估计的程度。物联网信息处理方面的一个重要研究内容就是海量信息处理。 信息存储是对信息进一步加工，提取更多有用信息的基础。为应对数据的海量增长，分布式数据库系统比集中式数据库系统拥有更好的扩展性。分布式数据库系统可以保证用户就近访问和使用数据库资源，降低了通信代价。由于分布式数据库系统具有在空间位置上分散的特点，系统故障造成的损失可以最小。发展和完善分布式数据库系统是解决海量信息存储问题的主要方式。 海量信息的查询和检索，对于信息的分析和利用有重要意义。从海量信息中查询、检索目标信息的效率，往往由信息的存储、访问方式决定。提高海量信息查询、检索效率的关键在于设计优化的信息索引结构和高性能的信息查询算法。 * 2.信息处理与服务技术 物联网信息处理的另外一个重要内容是智能信息处理，即利用信息提供各种有意义、有价值的服务，使信息处理进入一个更高级的阶段，如数据挖掘、知识发现等。 数据挖掘技术的目的在于发现不同数据之间潜在的联系，在不同应用背景下进行更高层次的分析，以便更好地解决决策、预测等问题。数据挖掘是多学科交叉研究领域，涉及数据库技术、人工智能、机器学习、统计学、高性能计算、信息检索、数据可视化。数据挖掘的发展依赖相关科技的进步，也推动了相关科技的发展。 知识发现的目的是向使用者屏蔽原始数据的烦琐细节，从原始数据中提炼出有意义的、简练的知识，让使用者直接把握核心内容。一个完整的知识发现过程，包括问题定义、数据抽取、数据预处理、数据挖掘以及模式评估。按照知识类型对知识发现技术分类，有关联规则、特征挖掘、分类、聚类、总结知识、趋势分析、偏差分析、文本挖掘等。 * 3.网络通信技术 网络通信是物联网信息传递和服务支撑的基础技术。面向物联网的网络通信技术主要解决异构网络、异构设备的通信问题，以及保障相关的通信服务质量和通信安全，如近场通信、认知无线电技术等。 能量受限是传感器节点在实际工作环境中普遍面临的问题，而通信消耗的能量在传感器节点消耗的总能量中占比重最大。为降低传感器节点的能量消耗，延长其工作寿命，低功耗通信技术是极为关键、有效的解决方案。 近场（近距离）通信技术让各种电子设备在短距离内简单地进行无线连接通信，可以大大简化设备之间的识别、认证过程，使网络设备间的相互访问更直接、更安全。手机支付、身份认证、产品防伪都是近场通信技术的典型应用。 * 3.网络通信技术 认知无线电技术为物联网大规模应用奠定了基础。认知无线电技术的使用，使得感知互动层网络的物理层和MAC层可以获得更多的通信资源，可以满足要求严格的业务服务质量需求，减少能量消耗，大幅度扩展通信效率。 物联网连接的网络、信息系统差异巨大，具有很强的异构性，即存在信息定义结构不同、操作系统不同、网络体系不同、信息传输机制不同等。为实现异构网络信息系统之间的互联、互通和互操作，需要建立一个开放的、分层的、可扩展的物联网的网络体系架构，实现异构网络的融合。 移动通信网、下一代互联网、传感器网络等都是物联网的重要组成部分，这些网络以网关为核心设备进行连接、协同工作，并承载各种物联网的服务。随着物联网业务的成熟和丰富，移动性支持和服务发展成为网关设备的必要功能。 信息和网络安全是物联网实现大规模商业应用的先决条件。物联网安全技术的研究包括安全体系结构、安全算法、网络组件及其互操作的隐私和安全策略等。 * 4.能源技术 图2-8 发电技术的发展方向 * 2.2 物联网现状分析 2.2.1 物联网战略规划现状2.2.2 物联网产业现状 * 2.2.1 物联网战略规划现状 1.美国“智慧地球”战略2.欧盟物联网发展计划3.日本“I-Japan”及韩国“U-Korea”战略规划4.中国“感知中国”计划 * 1.美国“智慧地球”战略 美国在世界上率先开展传感器网络、RFID、纳米技术等物联网相关技术研究。2008年美国国家情报委员会发布报告，将物联网列为6项“2025年前潜在影响美国国家利益”的颠覆性民用技术之一。 “智慧地球”概念最初由美国IBM公司提出，2009年被上台伊始的美国总统奥巴马积极回应，物联网被提升为一种战略性新技术，全面纳入到智能电网、智能交通、建筑节能和医疗保健制度改革等经济刺激计划中。IBM公司的“智慧地球”市场策略在美国获得成功，随后迅速在世界范围内被推广。 IBM公司围绕“智慧地球”的策略推出了涵盖智慧医疗、智慧城市、智慧电力、智慧铁路、智慧银行等一揽子解决方案，包括基于系统的观念构建智慧地球的方案，力求在物联网这一新兴战略性领域和市场占据有利地位