一直說聊物聯網，可是有關物聯網的一些基礎知識還沒提供給大家，杰哥這就整理了一些有關物聯網的基礎知識供大家參考。從物聯網的定義到所應用的技術再到所應用的領域，下面來了解一下。

一、什么是物聯網

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯網就是物物相連的互聯網”。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯網的定義是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

二、物聯網認識誤區 由于物聯網屬于新興的朝陽產業，到目前還沒有一股真正意義的概念，目前對其認識存一下誤區。

誤區之一 把傳感網或RFID網等同于物聯網。

事實上傳感技術也好、RFID技術也好，都僅僅是信息采集技術之一。除傳感技術和RFID技術外，GPS、視頻識別、紅外、激光、掃描等所有能夠實現自動識別與物物通信的技術都可以成為物聯網的信息采集技術。傳感網或者RFID網只是物聯網的一種應用，但絕不是物聯網的全部。

誤區之二 把物聯網當成互聯網的無邊無際的無限延伸，把物聯網當成所有物的完全開放、全部互連、全部共享的互聯網平臺。

實際上物聯網絕不是簡單的全球共享互聯網的無限延伸。即使互聯網也不僅僅指我們通常認為的國際共享的計算機網絡，互聯網也有廣域網和局域網之分。

物聯網既可以是我們平常意義上的互聯網向物的延伸；也可以根據現實需要及產業應用組成局域網、專業網。現實中沒必要也不可能使全部物品聯網；也沒必要使專業網、局域網都必須連接到全球互聯網共享平臺。

今后的物聯網與互聯網會有很大不同，類似智慧物流、智能交通、智能電網等專業網；智能小區等局域網才是最大的應用空間。

誤區之三 認為物聯網就是物物互聯的無所不在的網絡，因此認為物聯網是空中樓閣，是目前很難實現的技術。

事實上物聯網是實實在在的，很多初級的物聯網應用早就在為我們服務著。物聯網理念就是在很多現實應用基礎上推出的聚合型集成的創新，是對早就存在的具有物物互聯的網絡化、智能化、自動化系統的概括與提升，它從更高的角度升級了我們的認識。

誤區之四 把物聯網當成個筐，什么都往里裝；基于自身認識，把僅僅能夠互動、通信的產品都當成物聯網應用。

如，僅僅嵌入了一些傳感器，就成為了所謂的物聯網家電；把產品貼上了RFID標簽，就成了物聯網應用等等。

三、實現物聯網主要核心技術

以下是實現物聯網的五大核心技術：

核心技術之感知層：傳感器技術、射頻識別技術、二維碼技術、微機電系統和GPS技術

1．傳感器技術

傳感技術同計算機技術與通信技術一起被稱為信息技術的三大技術。從仿生學觀點，如果把計算機看成處理和識別信息的“大腦”，把通信系統看成傳遞信息的“神經系統”的話，那么傳感器就是“感覺器官”。微型無線傳感技術以及以此組件的傳感網是物聯網感知層的重要技術手段。

2．射頻識別（RFID）技術

射頻識別（Radio Frequency Identification，簡稱RFID）是通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數據的無線通訊技術。在國內，RFID已經在身份證、電子收費系統和物流管理等領域有了廣泛應用。

RFID技術市場應用成熟，標簽成本低廉，但RFID一般不具備數據采集功能，多用來進行物品的甄別和屬性的存儲，且在金屬和液體環境下應用受限，RFID技術屬于物聯網的信息采集層技術。

RFID技術工作原理及應用頻率

目前定義RFID產品的工作頻率有低頻、高頻和超高頻的頻率范圍內的符合不同標準的不同的產品，而且不同頻段的RFID產品會有不同的特性。其中感應器有無源和有源兩種方式，下面詳細介紹無源的感應器在不同工作頻率產品的特性以及主要的應用。

RFID應用頻率圖

低頻（從125KHz到134KHz）

其實RFID技術首先在低頻得到廣泛的應用和推廣。該頻率主要是通過電感耦合的方式進行工作， 也就是在讀寫器線圈和感應器線圈間存在著變壓器耦合作用。通過讀寫器交變場的作用在感應器天線中感應的電壓被整流，可作供電電壓使用， 磁場區域能夠很好的被定義，但是場強下降的太快。

特性：

1．工作在低頻的感應器的一般工作頻率從120KHz到134KHz， TI 的工作頻率為134．2KHz。該頻段的波長大約為2500m。

2．除了金屬材料影響外，一般低頻能夠穿過任意材料的物品而不降低它的讀取距離。

3．工作在低頻的讀寫器在全球沒有任何特殊的許可限制。

4．低頻產品有不同的封裝形式。好的封裝形式就是價格太貴，但是有10年以上的使用壽命。

5．然該頻率的磁場區域下降很快，但是能夠產生相對均勻的讀寫區域。

6．相對于其他頻段的RFID產品，該頻段數據傳輸速率比較慢。

7．感應器的價格相對與其他頻段來說要貴。

主要應用：

1．畜牧業的管理系統

2．汽車防盜和無鑰匙開門系統的應用

3．馬拉松賽跑系統的應用

4．自動停車場收費和車輛管理系統

5．自動加油系統的應用

6．酒店門鎖系統的應用

7．門禁和安全管理系統 符合的國際標準：

a） ISO 11784 RFID畜牧業的應用－編碼結構

b） ISO 11785 RFID畜牧業的應用－技術理論

c） ISO 14223－1 RFID畜牧業的應用－空氣接口

d） ISO 14223－2 RFID畜牧業的應用－協議定義

e） ISO 18000－2 定義低頻的物理層、防沖撞和通訊協議

f） DIN 30745 主要是歐洲對垃圾管理應用定義的標準

高頻（工作頻率為13．56MHz）

在該頻率的感應器不再需要線圈進行繞制，可以通過腐蝕活著印刷的方式制作天線。感應器一般通過負載調制的方式 的方式進行工作。也就是通過感應器上的負載電阻的接通和斷開促使讀寫器天線上的電壓發生變化，實現用遠距離感應器對天線電壓進行振幅調制。如果人們通過數據控制負載電壓的接通和斷開，那么這些數據就能夠從感應器傳輸到讀寫器。

特性：

1．工作頻率為13．56MHz，該頻率的波長大概為22m。

2．除了金屬材料外，該頻率的波長可以穿過大多數的材料，但是往往會降低讀取距離。感應器需要離開金屬一段距離。

3．該頻段在全球都得到認可并沒有特殊的限制。

4．感應器一般以電子標簽的形式。

5．雖然該頻率的磁場區域下降很快，但是能夠產生相對均勻的讀寫區域。

6．該系統具有防沖撞特性，可以同時讀取多個電子標簽。

7．可以把某些數據信息寫入標簽中。

8．數據傳輸速率比低頻要快，價格不是很貴。

主要應用：

1．圖書管理系統的應用

2．瓦斯鋼瓶的管理應用

3．服裝生產線和物流系統的管理和應用

4．三表預收費系統

5．酒店門鎖的管理和應用

6．大型會議人員通道系統

7．固定資產的管理系統

8．醫藥物流系統的管理和應用

9．智能貨架的管理

符合的國際標準：

a） ISO／IEC 14443 近耦合IC卡，最大的讀取距離為10cm

b） ISO／IEC 15693 疏耦合IC卡，最大的讀取距離為1m

c） ISO／IEC 18000－3 該標準定義了13．56MHz系統的物理層，防沖撞算法和通訊協議

d） 13．56MHz ISM Band Class 1 定義13．56MHz符合EPC的接口定義。

超高頻（工作頻率為860MHz到960MHz之間）

超高頻系統通過電場來傳輸能量。電場的能量下降的不是很快，但是讀取的區域不是很好進行定義。該頻段讀取距離比較遠，無源可達10m左右。主要是通過電容耦合的方式進行實現。

特性：

1．在該頻段，全球的定義不是很相同－歐洲和部分亞洲定義的頻率為868MHz，北美定義的頻段為902到905MHz之間，在日本建議的頻段為950到956之間。該頻段的波長大概為30cm左右。

2．目前，該頻段功率輸出目前統一的定義（美國定義為4W，歐洲定義為500mW）。可能歐洲限制會上升到2W EIRP。

3．超高頻頻段的電波不能通過許多材料，特別是水，灰塵，霧等懸浮顆粒物資。相對于高頻的電子標簽來說，該頻段的電子標簽不需要和金屬分開來。

4．電子標簽的天線一般是長條和標簽狀。天線有線性和圓極化兩種設計，滿足不同應用的需求。

5．該頻段有好的讀取距離，但是對讀取區域很難進行定義。

6．有很高的數據傳輸速率，在很短的時間可以讀取大量的電子標簽。

主要應用：

1．供應鏈上的管理和應用

2．生產線自動化的管理和應用

3．航空包裹的管理和應用

4．集裝箱的管理和應用

5．鐵路包裹的管理和應用

6．后勤管理系統的應用

符合的國際標準：

a） ISO／IEC 18000－6 定義了甚高頻的物理層和通訊協議；空氣接口定義了Type A和Type B兩部分；支持可讀和可寫操作。

b） EPCglobal 定義了電子物品編碼的結構和甚高頻的空氣接口以及通訊的協議。例如：Class 0， Class 1， UHF Gen2。

c） Ubiquitous ID 日本的組織，定義了UID編碼結構和通信管理協議。

3．微機電系統（MEMS）

微機電系統是指利用大規模集成電路制造工藝，經過微米級加工，得到的集微型傳感器、執行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機電系統。MEMS技術屬于物聯網的信息采集層技術。

4．GPS技術

GPS技術又稱為全球定位系統，是具有海、陸、空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。GPS作為移動感知技術，是物聯網延伸到移動物體采集移動物體信息的重要技術，更是物流智能化、智能交通的重要技術。

核心技術之信息匯聚層：傳感網自組網技術、局域網技術及廣域網技術

1．無線傳感器網絡（WSN）技術

無線傳感器網絡（Wireless Sensor Network，簡稱WSN）的基本功能是將一系列空間分散的傳感器單元通過自組織的無線網絡進行連接，從而將各自采集的數據通過無線網絡進行傳輸匯總，以實現對空間分散范圍內的物理或環境狀況的協作監控，并根據這些信息進行相應的分析和處理。

WSN技術貫穿物聯網的三個層面，是結合了計算、通信、傳感器三項技術的一門新興技術，具有較大范圍、低成本、高密度、靈活布設、實時采集、全天候工作的優勢，且對物聯網其他產業具有顯著帶動作用。

2．Wi－Fi

Wi－Fi（Wireless Fidelity，無線保真技術）是一種基于接入點（Access Point）的無線網絡結構，目前已有一定規模的布設，在部分應用中與傳感器相結合。Wi－Fi技術屬于物聯網的信息匯總層技術。

3．GPRS

GPRS（General Packet Radio Service，通用分組無線服務）是一種基于GSM移動通信網絡的數據服務技術。GPRS技術可以充分利用現有GSM網絡，目前在很多領域有廣泛應用，在物聯網領域也有部分應用。GPRS技術屬于物聯網的信息匯總層技術。

核心技術之傳輸層：通信網、互聯網、3G網絡、GPRS網絡、廣電網絡、NGB

1．通信網

通信網是一種使用交換設備、傳輸設備，將地理上分散用戶終端設備互連起來實現通信和信息交換的系統。通信最基本的形式是在點與點之間建立通信系統，但這不能稱為通信網，只有將許多的通信系統（傳輸系統）通過交換系統按一定拓撲結構組合在一起才能稱之為通信。也就是說，有了交換系統才能使某一地區內任意兩個終端用戶相互接續，才能組成通信網。

2．3G網絡

3G是英文the 3rd Generation的縮寫，指第三代移動通信技術。相對第一代模擬制式手機（1G）和第二代GSM、CDMA等數字手機，第三代手機（3G）是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統。

3．GPRS網絡

這是一種基于GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接。通俗的講，GPRS是一項高速數據處理的科技，方法是以“分組”的形式傳送資料到用戶手上。雖然GPRS是作為現有GSM網絡向第三代移動通信演變的過渡技術，但是它在許多方面都具有顯著的優勢。

4．廣電網絡

廣電網通常是各地有線電視網絡公司（臺）負責運營的，通過HFC（光纖＋同軸電纜混合網）網向用戶提供寬帶服務及電視服務網絡，寬帶可通過CableModem連接到計算機，理論到戶最高速率38M，實際速度要視網絡情況而定。

5．NGB廣域網絡中國下一代廣播電視網（NGB）是以有線電視數字化和移動多媒體廣播（CMMB）的成果為基礎，以自主創新的“高性能帶寬信息網”核心技術為支撐，構建適合我國國情的、三網融合的、有線無線相結合的、全程全網的下一代廣播電視網絡。

核心技術之運營層：專家系統、云計算、API接口、客戶管理、GIS、ERP

1．企業資源計劃（ERP）

ERP是指建立在信息技術基礎上，以系統化的管理思想，為企業決策層及員工提供決策運行手段的管理平臺。ERP技術屬于物聯網的信息處理層技術。

2．專家系統（Exper System）

專家系統是一個含有大量的某個領域專家水平的知識與經驗，能夠利用人類專家的知識和經驗來處理該領域問題的智能計算機程序系統。屬于信息處理層技術。

3．云計算

云計算概念間由Google提出的，這是一個美麗的網絡應用模式，是指IT基礎設施的交付和使用，通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源。

核心技術之應用層：垂直行業應用、系統集成、資源打包

應用層主要是根據行業特點，借助互聯網技術手段，開發各類的行業應用解決方案，將物聯網的優勢與行業的生產經營、信息化管理、組織調度結合起來，形成各類的物聯網解決方案，構建智能化的行業應用。

如交通行業，涉及的就是智能交通技術；電力行業采用的是智能電網技術；物流行業采用的智慧物流技術等。行業的應用還要更多涉及系統集成技術、資源打包技術等。

物聯網安全和以往的信息安全并無本質區別，我們需要高度重視，面對挑戰制定對策。

物聯網系統的安全和一般IT系統的安全基本一樣，主要有8個尺度：讀取控制、隱私保護、用戶認證、不可抵耐性、數據保密性、通信層安全、數據完整性、隨時可用性。前4項主要處在物聯網DCM三層架構的應用層，后4項主要位于傳輸層和感知層。其中“隱私權”和“可信度”（數據完整性和保密性）問題在物聯網體系中尤其受關注。如果我們從物聯網系統體系架構的各個層面仔細分析，我們會發現現有的安全體系基本上可以滿足物聯網應用的需求，尤其在其初級和中級發展階段。

物聯網應用特有（比一般IT系統更易受侵擾）的安全問題有如下幾種。

1．Skimming：在末端設備或RFID持卡人不知情的情況下，信息被讀取。

2．Eavesdropping：在一個通道的中間，信息被中途截取。

3．Spoofing：偽造復制設備數據，冒名輸入到系統中。

4．Cloning：克隆末端設備，冒名頂替。

5．Killing：損壞或盜走末端設備。

6．Jamming：偽造數據造成設備阻塞不可用。

7．Shielding：用機械手段屏蔽電信號，讓末端無法連接。

針對上述問題，物聯網發展的中、高級階段面臨如下五大特有（在一般IT安全問題之上）的信息安全挑戰。

1．四大類（有線長、短距離和無線長、短距離）網絡相互連接組成的異構、多級、分布式網絡導致統一的安全體系難以實現“橋接”和過渡。

2．設備大小不一、存儲和處理能力的不一致導致安全信息（如PKICredentials等）的傳遞和處理難以統一。

3．設備可能無人值守、丟失、處于運動狀態、連接可能時斷時續，可信度差，種種這些因素增加了信息安全系統設計和實施的復雜度。

4．在保證一個智能物件要被數量龐大甚至未知的其他設備識別和接受的同時，又要同時保證其信息傳遞的安全性和隱私性。

5．用戶單一Instance服務器SaaS模式對安全框架的設計提出了更高的要求。

對于上述問題的研究和產品開發，目前國內外都還處于起步階段，在WSN和RFID領域有一些針對性的研發工作，統一標準的物聯網安全體系的問題目前還沒提上議事日程，比物聯網統一數據標準的問題更滯后。這兩個標準密切相關，甚至合并到一起統籌考慮，其重要性不言而喻。