物联网的基本概念(讲课).doc

物联网的基本概念、核心技术和信息安全 一、物联网发展概述 二、物联网基本概念 三、物联网核心技术 四、物联网信息安全 五、物联网几点讨论 六、物联网发展展望 一、物联网发展概述 一般认为，物联网的基本概念，最早于1999年由美国麻省理工学院Kevin Ashton、Sanjay Sarma和David Brock提出，其核心思想是基于互联网、RFID（Radio Frequency Identification，无线射频识别）技术、EPC（Electronic Product Code，电子产品编码）标准（一个网络、一项技术、一个标准），在计算机互联网的基础上，利用无线射频识别技术、无线数据通信技术等，构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网——“Internet of Things”(简称物联网）。自1999年到2003年，美国麻省理工学院的Auto-ID中心完成了EPC应用方面三个阶段（货堆、货箱、单个物品）的示范实验，从实验室走向实际应用。 2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》。报告引用了上述“物联网”这一名称，但其定义和范围已经发生了重要变化，覆盖范围有了较大扩展；报告中的“物联网”不再只是指基于RFID技术的物联网；报告指出，信息与通信技术的目标已经从任何时间、任何地点连接任何人，发展到连接任何人与物品的阶段，世界上所有物体——从轮胎到牙刷都将纳入通信领域；无所不在的“物联网”通信时代即将到来；无线射频识别技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。 在国内，随着政府对物联网产业的关注和支持力度的明显增强，物联网已经从产业愿景走向现实应用。物联网前期在中国更多地被认为是传感网。1999年，中国科学院启动了传感网研究计划，取得了一批科研成果，建立了一些适用的传感器网络，目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。2009年8月，温家宝总理视察无锡微纳物联网工程技术研究中心并发表重要讲话，表示中国要抓住机遇，大力发展物联网技术，并提出要在无锡建设“感知中国”中心；2009年9月，我国物联网标准体系已形成初步框架，物联网标准联合工作组向国际标准化组织提交的多项标准提案被采纳。 总体上看，物联网发展和应用已走过起步阶段。虽然全球物联网应用目前仍主要以传感器、RFID、M2M（Machine to Machine，机到机）等应用项目体现，这些项目大部分属于试验性或一定规模部署的项目，但是探索和试验阶段已经过去，覆盖国家或区域性的大规模应用项目开始出现。 二、物联网基本概念（这一章是重点） 根据ITU在《ITU互联网报告2005：物联网》中的描述：物联网主要解决物品到物品(Thing to Thing,T2T)，人到物品(Human to Thing,H2T)，人到人(Human to Human,H2H)之间的互连；信息与通信技术的目标已经从任何时间、任何地点连接任何人，发展到连接任何人与物品的阶段。如图1所示。 图1 2009年9月，在北京举办的“物联网与企业环境中欧研讨会”上，欧盟委员会信息和社会媒体司RFID部门负责人Lorent Ferderix博士给出了欧盟对物联网的定义：物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、物理属性、虚拟特性和智能接口，并与信息网络无缝整合；物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。 工业和信息化部电信研究院在《物联网白皮书》中认为：物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装置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、物与物信息交互和无缝连接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。 2010年，我国政府工作报告对物联网的诠释是：物联网是指通过信息传感设备，按照约定协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，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。 我国物联网标准联合工作组对物联网的定义是：物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息获取、传输和处理，从而实现广域或大范围的人与人、人与物、物与物之间信息交换需求的互联的网络。 另外，国内的一些学者也提出了自己的观点。比如，邬贺铨院士认为：物联网的特征是每一个物体都可以寻址，连网的每一个物体都可以被控制，连网的每一个空间都可以通信。邓中翰院士认为：物联网把过去很多区域化的专门应用的网络与互联网进一步融合、连接起来，是很多新一代增值服务在更