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浅议物联网的基础理论及关键技术

作者：梁娜娜

来源：《消费电子理论版》·2013年第07期

摘要：物联网是新一代信息技术的重要组成部分。在信息社会的信息基础之下，物联网

对于传媒来讲为我们国家的信息传播拓展了新的疆界，物联网代表着人们生活方式的转变。所

以，想要更好地应用物联网就需要抓好基础理论和关键技术的研究。

关键词：物联网；网络；信息；理论；技术

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1674-7712（2013）14-0000-01

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“TheInternetofthings”，顾名思

义，物联网就是物物相连的互联网。这包含两层意思：（1）物联网的核心和基础仍然是互联

网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；（2）其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品

之间，进行信息交换和通信。

物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用，被称为继计算机、互

联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网

络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的

创新2.0（即Innovation2.0，是面向知识社会的下一代创新）是物联网发展的灵魂。

物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消

防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老

人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

从中国物联网的市场来看，至2015年，中国物联网整体市场规模将达到7500亿元，年复

合增长率超过30.0%。物联网的发展，已经上升到国家战略的高度，必将有大大小小的科技企

业受益于国家政策扶持，进入科技产业化的过程中。从行业的角度来看，物联网主要涉及的行

业包括电子、软件和通信，通过电子产品标识感知识别相关信息，通过通信设备和服务传导传

输信息，最后通过计算机处理存储信息。而这些产业链的任何环节都会开成相应的市场，加总

在一起的市场规模就相当大，可以说，物联网产业链的细化将带来市场进一步细分，造就一个

庞大的物联网产业市场。所以，想要更好地应用物联网就需要抓好基础理论和关键技术的研

究。

一、物联网的基础理论体系研究

物的属性决定了物联网的特性。感知性、智能性、自组织性对于物联网的拓扑结构和网络

测量、网络控制影响较大；生态系统特性对物联网的类型、规模和演化方式影响较大；生命周

期特性对物联网的健壮性、安全性与可用性影响较大。

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物联网是联系自然界和人类社会的复杂网络，普遍存在小世界现象、无标度特性、健壮

性、安全性、动态随机性、统计分布性和进化稳定性。有关复杂网络的综述和研究在2005年

后不断涌现。研究内容主要包括非线性动态复杂网络系统（物理系统、互联网和相关社会网

络）、网络科学理论框架、复杂性与普适性、动力学同步与控制方法等。物联网具有广泛的学

科交叉性，研究其规律必然涉及众多学科的背景知识和基础理论。物联网的自反馈特性、“3C”

技术特性可以利用现代控制论、现代通信理论、云计算理论进行研究；其复杂网络特性和复合

生态系统特性可以利用网络科学、数学物理、系统工程、复合生态系统等理论进行研究。

二、物联网的关键技术研究

物联网涉及的新技术很多.其中的关键技术主要有RFID标签技术、传感器技术、网络通信

技术和嵌入式系统技术等。

（一）RFID标签技术。RFID标签技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合

技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。

完整的RFID系统由电子标签、读写器和数据处理系统组成。当读写器扫描贴有电子标签

的物体时，标签被读写器激活通过无线电波将标签中携带的数据传送到读写器再由读写器传送

到数据处理系统，完成数据的自动采集工作。数据处理系统根据需求做出相应的数据控制和处

理工作。

（二）传感器技术。传感器技术是计算机应用中的关键技术。众所周知，到目前为止绝大

部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号

计算机才能处理。作为摄取信息的关