毕业设计（论文）物联网的发展与应用.doc

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1、X x商 学 院本科生毕业论文（设计）论文（设计）题目： 物联网的发展与应用 学 院、 系： 信息工程学院 信息管理系 专 业 (方 向)： 信息管理与信息系统 年 级、 班： 2008级1班 学 生 姓 名： xxx 指 导 教 师： xxx 2012 年 5 月 25 日声 明本人郑重声明：所呈交的毕业论文是本人在导师的指导下取得的成果。对本论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文引起的法律结果完全由本人承担。本毕业论文成果归xx商学院所有。 特此声明毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日物联网的发展与应用摘 要本文叙述了物联网的历史溯源、定义、现状以及物

2、联网的架构和关键技术，提出了关键技术的研究热点和研究方向，并举例描述了物联网的应用。这篇文章将引领人们走进物联网的世界，介绍物联网是怎么一种运行模式以及物联网存在的必要性，物联网面临的机遇、挑战以及存在的一些问题。阐述物联网的作用以及物联网的发展前景。分析物联网和互联网的区别以及联系。关键字 物联网 射频识别 信息交换 智能识别ABSTRACTThis paper describes the content of network history, definition, the present situation as well as the content of network archit

3、ecture and key technology and puts forward the key research issues, and give an example to describe the application of the Internet of things. This article will leads people into the Internet of things in the world, the Internet of things is what kind of operation mode and the necessity of the exist

4、ence of networking, networking opportunities, challenges and problems. The Internet of things and the role of the Internet of things development prospect. Analysis of networking and Internet difference and contact.Keyword Internet of Things, radio frequency identification, information exchange, inte

5、lligent recognition目 录一、引言7二、历史溯源7（一）产生背景7（二）物联网带来的转变8三、物联网的定义9（一）国际上的权威定义91、国际电信联盟的定义92、美国IBM“智慧地球”为代表的定义93、EPC基于“RFID”的物联网定义104、中科院基于传感网的物联网定义105、运营商的物联网10（二）中国的物联网定义11（三）物联网的鲜明特征12四、物联网的发展现状12（一）国外物联网发展现状12（二）国内物联网发展与认知13（三）中国物联网现状14五、物联网的原理、应用与技术15（一）原理15（二）物联网架构171、感知层172、网络层173、应用层18（三）物联网的关键技

6、术研究181、标识技术192、无线传感网203、中间件204、安全与隐私215、云计算23六、物联网的发展与市场培育25（一）我国物联网产业现存的问题251、缺乏核心技术自主知识产权252、行业技术标准缺失263、产业链发展不均衡264、各行业间协作困难多275、盈利模式无经验供借鉴276、用户使用成本壁垒存在27（二）物联网的未来发展前景281、智能终端备受期待282、集成电路产业有望迎来发展新机遇283、电信设备商最受益于物联网29七、总结29参考文献31致 谢32物联网的发展与应用一、引言物联网是通过在物品上嵌入电子标签、条形码等能够存储物体信息的标识，通过无线网络的方式将其即时信息发送

7、到后台的信息处理系统，而各大信息系统可互联形成一个庞大的网络。从而可达到对物品进行实施跟踪、监控等智能化管理的目的。通俗来讲，物联网可实现人与物之间的信息沟通。物联网是通信网络的延伸，能够使社会更加自动化，减低生产成本和提高生产效率，提升企业综合竞争能力；能够更加及时地获取信息，借助通信网络，随时获取远端的信息；能够让我们的生活更加便利；能够让生产更加安全，及时发现安全隐患，便于实现安全的监管和监控；能够整体提高社会的信息化程度。总体来说，物联网将在提升信息传送效率、改善民生、提高生产率、降低管理成本等社会各方面发挥重要的作用，使信息应用范围得以不断延伸。二、历史溯源（一）产生背景1995年比

8、尔.盖茨在未来之路一书中首次提出“物物”相联的雏形。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。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：物联网正式提出了“物联网”的概念。2009年1月28日，美国总统奥巴马就职后不久，对IBM提出的“智慧地球（建议政府投资新一代的智慧型基础设施）概念给予积极回应，并上升至美国国家战略。由此引发了世界各国对物联网的广泛关注。2009年8月，温家宝总理在无锡考察传感网产业发展时明确指示要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，并且明

9、确要求尽快建立中国的传感信息中心。2010年3月2日，上海物联网中心在上海嘉定揭牌。上海将以此打造国内最具竞争力、具有国际影响的物联网技术研发基地，形成规模应用示范，推动物联网及其相关产品、服务的产业化。（二）物联网带来的转变物联网概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开，一方面是机场、公路、建筑物；另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球。故也有业内人士认为物联网与智能电网均是智慧地球的有机构成部分。三、物联网的定义（一）国际上的权威定义1、国际电

10、信联盟的定义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，正式提出了“物联网”的概念。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。根据ITU的描述，在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。2、美国IBM“智

11、慧地球”为代表的定义2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。2009年2月24日消息，IBM大中华区首席执行官钱大群在“2009IBM”论坛上公布了名为“智慧的地球”的最新策略。此概念一经提出，即得到美国各界的高度关注，甚至有分析认为IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略，并在世界范围内引起轰动。IBM认为，IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、

12、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。3、EPC基于“RFID”的物联网定义物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。4、中科院基于传感网的物联网定义随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过一定的组织和通信方式构成的网络，是传感网，又叫物联网。5、运营商的物联网中国物联网的整

13、体架构就是要基于RFID、GPRS和高速宽带的无处不在的网络。现在运营商的责任在于找到每一个物，匹配相应的终端和网络，同时引入产业链上下游，形成完善的物联网体系。按照上述定义，目前比较流行，能够被各方所接受的物联网定义为：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，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。目的是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。其核心是将互联网扩展应用于我们所生活的各个领域。（二）中国的物联网定义物联网(Internet of Things)指的是将无处不在

14、（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保

15、障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。7（三）物联网的鲜明特征和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。（1）物联网是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。 （2）物联网是一种建立

16、在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。（3）物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。四、物联网的发展现状（一）国

17、外物联网发展现状1995年，比尔盖茨在其未来之路一书中已提及物联网概念。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，报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。2009年1月，IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”构想，其中物联网为“智慧地球”不可或缺的一部分，而奥巴马在就职演讲后已对“智慧地球”构想提出积极回应，并提升到国家级发展战略。日本u-Japa

18、n战略，希望实现从有线到无线、从网络到终端、包括认证、数据交换在内的无缝链接泛在网络环境，100的国民可以利用高速或超高速网络。韩国也实现了类似的发展。配合u-Korea推出的u-Home是韩国的u-IT839八大创新服务之一。智能家庭最终让韩国民众能通过有线或无线的方式远程控制家电设备，并能在家享受高质量的双向与互动多媒体服务。（二）国内物联网发展与认知2004年初，全球产品电子代码管理中心授权中国物品编码中心为国内代表机构，负责在中国推广EPC与物联网技术。4月，北京建立了第一个EPC与物联网概念演示中心。2005年，国家烟草专卖局的卷烟生产经营决策管理系统实现用RFID出库扫描，商业企业

19、到货扫描。许多制造业也开始在自动化物流系统中尝试应用RFID技术。2009年月日，温总理在无锡调研时，对微纳传感器研发中心予以高度关注，适时提出了把“感知中国”中心设在无锡、辐射全国的想法。江苏省委省政府接到指示后认真落实总理的要求，号召全面开启中国社会对物联网工程和技术的研究，突出抓好平台建设和应用示范工作。无锡市则作出部署：举全市之力，抢占新一轮科技革命制高点，把无锡建成传感网信息技术的创新高地、人才高地和产业高地。中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心（以下简称无锡传感网中心“），是国内目前研究物联网的核心单位之一。作为“感知中国”的中心，无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究

20、和产业发展签署合作协议，涉及光通信、无线通信、计算机控制、多媒体、网络、软件、电子、自动化等技术领域，包括应用技术研究、科研成果转化和产业化推广等。（三）中国物联网现状对于物联网在国内市场的空间，权威机构预测，仅“产业排头兵”RFID领域，今年国内市场规模就将达50亿元，年复合增长率为33%，其中电子标签超过38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局。而业内人士估计，中国物联网产业链今年就能创造约1000亿元产值,并成为下一个万亿级信息产业引擎。美国权威咨询机构FORRESTER预测，到2020年，世界上物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30比，因此，“物联网”被称为

21、是下一个万亿级的通信业务。五、物联网的原理、应用与技术（一）物联网原理物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。物联网中非常重要的技术是射频识别（RFID）技术。RFID是射频识别（Radio Frequency Identification）技术英文缩写，是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，是目前比较先进的一种非接触识别技术

22、。以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的，比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。而RFID，正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品(商品)的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。物联网中还有一个非常重要的技术，那就是信息网络。信息网络系统的运行基础是互联网，因此可以将物联网理解成架构在互联网基础上的各种物理产品信息服务的总和。物

23、联网的体系结构主要是由信息采集系统、实体描述语言（PML）信息服务器、产品命名服务器（ONS）和应用管理系统四部分组成，它们的功能说明如下：（1）信息采集系统。信息采集系统是由产品标识、读写器和提供信息采集软件的机器组成，主要完成对产品的识别以及采集和处理产品EPC码。当存储了EPC码的电子标签经过读写器的感应区域时，读写器将会自动捕获产品EPC码，采集到的数据将交给机器上的信息采集软件进行进一步的处理，如数据过滤、校对和完整性检查等，这些数据经过整理后就可以被应用层管理系统所使用。（2）实体描述语言（PML）信息服务器。PML信息服务器是由各种产品的生产商来建立并维护的，他们根据共同的规定原

24、则对产品进行EPC编码，同时使用XML对产品的详细信息进行具体的描述。PML信息服务器在物联网中起到的作用在于提供对产品原始信息的描述，并且这种描述是通用的，从而便于其他节点的访问。（3）产品命名服务器（ONS）。ONS的主要目的是在各个信息采集点与PML信息服务器之间建立相对应的联系，从而解决从产品的EPC码到产品PML描述信息之间的关联问题。（4）应用管理系统。应用管理系统是在物联网中与用户最接近的系统。它通过与信息采集软件之间的接口来获取产品的EPC码，并通过ONS找到该产品对应的PML信息服务器，通过PML信息服务器来获取产品的详细信息进而实现物流管理、入库管理和产品跟踪等各种应用功能

25、。（二）物联网架构在业界，物联网大致被公认为有三个层次。底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的网络层，最上面则是内容应用层。1、感知层感知层是通过RFID移动终端，M2M终端，汇接节点，感知节点等获取数据信息，以便网络的传输，它的特点是：嵌入智能、标识感知、协同互动。感知层是实现物联网全面感知的核心技术，感知节点随时随地感知、测量，捕获和传递信息，汇接节点汇聚、分析，处理和传递数据。各种形态的终端完成不同的功能，包括M2M终端，RFID移动终端，通信网和传感网之间的网关，感知信息的末端传感器等。2、网络层网络层解决的是感知层在一定范围内所获得数据，通常是长距离传输问题，这些数据可以通过

26、移动通信网、国际互联网、企业内部网、各类专网，小型局域网等网络传输。网络层所需的关键技术包括长距离有限和无线通信技术，网络技术等。网络层为建立网络连接和上层服务，具备以下主要功能：路由选择和中继、激活，终止网络连接；在一条数据链路上复用多条网络连接，多采用分时复用技术，差错检测与恢复，排序流量控制，服务选择，网络管理，信息存储查询。3、应用层应用层解决的是信息处理和人机界面的问题，主要是利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。物联网发展的根本目的是提供丰富的应用，将物联网技术与个人，家庭与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应用的解决方案集，其应用分为监控型（物流监控、污染监控、

27、灾害监控），查询型（智能检索、远程抄表），控制性（智能交通、智能家居、路灯控制、远程医疗、绿色农业），扫描型（手机线包、高速公路不停车收费）等。（三）物联网的关键技术研究物联网体系架构中三个层次所涉及的关键技术是物联网最终实现并将以实施的重要保证，物联网涉及的关键技术包括标识技术、无线传感网（传感网关、传感器）、中间件、客户端软件、用户卡鉴权和安全、与距离通信（移动网、互联网等）、安全和隐私、智能处理技术（云计算）等。1、标识技术RFID为物联网贴上了技术标签，实现高效灵活管理，是物联网最关键的一个技术，典型的RFID系统由电子标签，读写器和信息处理系统组成1，如图5-1所示，在射频技术（RF

28、ID）中要实现任何物体之间的互联就必须给每个物体一个识别编码，也就是用于身份验证的ID，每个产品或事物出现在这个世界就获得一个唯一的编码来证明它的唯一性，而且这个物品可以拥有多个标识号。复合物体的每个组件可以都有标识号，而且属于一类的物品要有证明类属的特殊标识ID，而单个物品同时要有区别同类其他物品的ID2。另外，对于一些特殊的物品要考虑到它们的安全隐私要求。针对这些要求，可以看出标识结构设计，标识映射机制，匿名标识技术将是推进RFID技术发展的热点研究问题3。这些问题研究过程中尽量采用已有的物品标识体系并进一步研究RFID和WMMP协议中标识的演进以及对ID网络的影响，从而更好地推动物联网的

29、发展。图5-1 FRID系统2、无线传感网无线传感网是由大量部署在监测区域内的传感器节点构成的多个自组织的无线网络系统，通常被用来监测在不同地点的物理或者环境参量，如光、温度、湿度、声音、振动、压力，运动或者污染等。它主要是通过各节点相互协作来感知、采集和处理网络覆盖区域的监测信息，并发布给观测者。物联网的快速发展依赖终端的大规模，大范围的部署，而物联网终端的多形态和泛化既是物联网业务发展的特点，也是其面临的重点和难点，具体研究对象为传感器，传感器适配器，传感器网络网关等，而在未来，无线传感网技术的拓扑控制，定位技术，时间同步，数据融合处理技术以及终端设备的能量获取和存储技术，设备小型化、低成

30、本、低耗能等问题将引领无线传感网络的热点研究4。3、中间件物联网的理念是要实现任何时间，任何地点及任何物体的链接，这个特点就决定了屏蔽底层硬件的多样性和复杂性以及与上层信息交换的复杂应用性。中间件为底层与上层的数据传递提供了很好的交互平台，实现各类信息资源之间的关联，整合，协同，互动和按需服务等。所以现在中间件的研究热点应着重于基于远程控制的应用管理方式，支持多种传感设备的管理，数据采集和处理功能，从而降低应用与硬件的耦合性，具备适合多种应用通用需求的API集合，具有跨平台的灵活性移植，而我们下一步需要做的就是进一步优化，向上层应用提供终端能力调用口，从现有的应用程序中间件发展至建构中间件，形

31、成物联网终端应用孵化环境，拓展现有中间价应用范畴5。4、安全与隐私物联网的绝大数应用都涉及个人隐私或机构内部秘密，物联网必须提供严密的安全性和可控性。这是由于任何一个标签的标识（ID）或识别码都能在被任意的扫描，且标签自动的，不加区别的回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅读器，这就需要保证国家及企业的机密不被泄露，还要确保标签的拥有者个人隐私不受侵犯，这些也就导致安全和隐私技术成为物联网识别技术的关键问题之一。由于物联网的每个层的性质和功能不同，每层的安全问题也各不相同，具体见表5-1。表5-1物联网每个层的性质和功能感知层的安全网络层的安全应用层的安全（1）感知节点与移动网络之间的双项

32、认证（2）感知节点的通信安全和传输安全问题（3）传感网络自身的病毒防御（4）海量数据的存储安全问题（5）环境安全（1）更多节点接入的支持问题（2）解决感知节点的小组整合（3）海量数据在空中传输的拒绝服务问题（4）通信和数据的安全（机密性、完整新、抗重性）（5）环境安全（1）远程配置和安全按签和信息（2）身份鉴权（3）环境安全（4）安全管理平台下面是对各分层的具体描述。（一）感知层：该层主要是由二维代码、传感器、GPS、读写器等设备组成，用来数据采集和物体识别。通过这些感知层的典型设备实现对外界信息的智能感知。传感器是感知层的基础设备，它是物联网实现信息采集的关键，传感器技术的不断提高也对物联网

33、技术起到了促进作用，传感器是通过多跳组织网和自身的电子编码共同感知被覆盖网络区域中的信息9。但是传感器技术的安全问题仍然存在如：网络链路脆弱、节点对信息的存储能力有限、网络拓扑不断变化等情况，因此想要加固感知层的安全，就需要对传感器技术安全进行研究，目前所拥有的主要技术有：技术加密、密钥划分、路由安全等。其中以RFID技术应用最为广泛，RFID技术是一种通过射频信号自动识别的技术，因此它在密码安全方面做的尤为突出9。 （二）网络层：该层主要是通过传感器结合通信技术并通过互联网将信息传送到上一层，网络层的主要工作是将感知层感知到的信息传递给远端进行应用。物联网作为互联网中的一个专业网络，因此物联

34、网网络层就包含了一些其特有的属性，网络层的安全问题主要也体现在物联网本身的设备、接入方式、物联网架构等对网络层的影响上。在物联网接入方式上主要通过无线接口来实现移动通信，但无线的接口是无保护开放式的很容易窃取正在传输的信息。网络层主要的作用是进行信息的传输，因此网络攻击就成了该层面临的重大安全问题，目前采取的是通过IPSEC协议信息加密及安全处理10。 （三）应用层：主要包括了两个应用子层，分别为：引用服务子层和支撑应用平台子层。它们在现实中的应用为：企业、政府等相应行业的应用及跨平台的信息协同。应用层涉及的业务包括：数据的挖掘、行业业务管理等，因此网络层面对的是海量数据处理及业务管理、控制、

35、认证的安全问题。由于物联网的多节点性使得其不能人为监控，所以业务信息被窃取也就是我们面临的安全问题，因此物联网提出了中间件及隐私保护，中间件是物联网的中枢，控制业务的个性化展示。隐私保护当前主要有两种，一种是通过一定规范提出语义WEB，使信息具有语言性并能让光盘软件应用计算机识别；另一种是通过P2P进行信息的对等交换。5、云计算云计算是一种基于互联网的计算方式。通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。云其实是网络、互联网的一种比喻说法。云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务，提供资源的网络被称为“云”。狭义云计

36、算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源，广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务这种服务可以是lT和软件、互联网相关，也可是其他服务。云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融介的产物。以下是云计算的关键技术。（1）高效虚拟化技术。虚拟化技术使得计算机系统各个资源之间和资源内容可以实现封装性和隔离性。虚拟化技术可以大大降低的系统的复杂性和各部件之间可以无缝的组合和替换。虚拟化技术是云计算的核心，下面以Google公司的的GFS虚拟化技术为例。Google的GF

37、S是否可以在一堆廉价且不可靠的硬件上构建可靠的分布式文件系统呢？Google在系统架构初期就对GFS进行了假设与目标。Google认为硬件出错是正常而非异常的，系统应当由大量廉价、易损的硬件组成，因此数据必须保持文件系统整体的可靠性。Google的数据主要负载的是流数据读写，主要用于程序处理批量数据，而非与用户的交互或随机读写，数据写主要是“追加写”，而“插入写”非常少。需要存储大尺寸的文件，存储的文件尺寸可能是GB或TB量级而且应当能支持存储成千上万的大尺寸文件。Google的GFS将文件划分为若干块存储，每个块固定大小(64M)，通过冗余来提高可靠性，每个数据块至少在3个数据块服务器上冗余

38、，通过单个master来协调数据访问。元数据存储结构简单，容易保持元数据一致性。（2）海量数据处理、存储及管理技术。海量数据的处理、存储和管理是云计算的另一大特点，如果云不能对超大数据进行分布式运算，那就没有云存在的意义和基础。例如:Google的MapReduce是一个软件架构，是一种处理海量数据的并行编程模式，用于大规模数据集(通常大于ITB)的并行运算，MaPReduce实现了Map和Reduce两个功能：Map把一个函数应用于集合中的所有成员，然后返回一个基于这个处理的结果集。Reduce对结果集进行分类和归纳，Map和Reduce两个函数即使不是在同一的系统的同一时刻，也可能会并行运

39、行。（3）新一代的网络安全技术。云计算的运行保障，是网络信息安全，通过良好系统架构和信息安全设备可以有效保障网络数据的安全性。（4）节能降耗技术。由于云计算是用以上技术产生的，因此云计算可以有效减少大气排放，降低能耗产生，由分布在不同地方多台服务器解决的问题，可以由一组服务器解决，以提高运营效率。云计算作为物联网中的一块重要内容，对物联网产生了至关重要的影响。物联网是将物品与物品之间进行关联，物联的关键是信息采集技术和产品ID身份证号码，通过号码的采集进行产品与产品之间的识别。而云计算就是识别后，信息存储、计算、管理的平台，就像人的大脑一样。拥有良好的云计算平台可以使物联网如虎添翼更加具有实用

40、性。同时，云的接入也可以实现不受地域限制的物品采集关联的制约。让物联网的应用更加快捷方便。六、物联网的发展与市场培育（一）我国物联网产业现存的问题1、缺乏核心技术自主知识产权在物联网技术发展产品化的过程中，我国一直缺乏一些关键技术的掌握，所以产品档次上不去，价格下不来。缺乏RFID等关键技术的独立自主产权这是限制中国物联网发展的关键因素之一。2、行业技术标准缺失目前行业技术主要缺乏以下两个方面标准：接口的标准化；数据模型的标准化。虽然我国早在2005年11月就成立了RFID产业联盟，同时次年又发布了中国射频识别(RFID)技术政策白皮书，指出应当集中开展RFID核心技术的研究开发，制定符合中国

41、国情的技术标准。但是，现在我们可以发现，中国的RFID产业仍是一片混乱。技术强度固然在增强，但是技术标准却还如镜中之月。正如同中国的3G标准一样，出于各方面的利益考虑，最后中国的3G有了三个不同的标准。物联网的标准最终怎样，只能等时间来告诉我们答案了。3、产业链发展不均衡和美国相比，国内物联网产业链完善度上还存在着较大差距。虽然目前国内三大运营商和中兴华为这一类的系统设备商都已是世界级水平，但是其他环节相对欠缺。物联网的产业化必然需芯片商、传感设备商、系统解决方案厂商、移动运营商等上下游厂商的通力配合，所以要在我国发展物联网，在体制方面还有很多工作要做，如加强广电、电信、交通等行业主管部门的合

42、作，共同推动信息化、智能化交通系统的建立8。加快电信网，广电网，互联网的三网融合进程。产业链的合作需要兼顾各方的利益，而在各方利益机制及商业模式尚未成型的背景下，物联网普及仍相当漫长。4、各行业间协作困难多物联网应用领域十分广泛，许多行业应用具有很大的交叉性，但这些行业分属于不同的政府职能部门，要发展物联网这种以传感技术为基础的信息化应用，在产业化过程中必须加强各行业主管部门的协调与互动，以开放的心态展开通力合作，打破行业、地区、部门之间的壁垒，促进资源共享，加强体制优化改革，才能有效的保障物联网产业的顺利发展。5、盈利模式无经验供借鉴物联网分为感知，网络，应用三个层次，在每一个层面上，都将有

43、多种选择去开拓市场。这样，在未来生态环境的建设过程中，商业模式变得异常关键。对于任何一次信息产业的革命来说，出现一种新型而能成熟发展的商业盈利模式是必然的结果，可是这一点至今还没有在物联网的发展中体现出来，也没有任何产业可以在这一点上统一引领物联网的发展浪潮。目前物联网发展直接带来的一些经济效益主要集中在与物联网有关的电子元器件领域，如射频识别装置、感应器等等。而庞大的数据传输给网络运营商带来的机会以及对最下游的如物流及零售等行业所产生的影响还需要相当长时间的观察。 6、用户使用成本壁垒存在物联网产业是需要将物与物连接起来并且进行更好的控制管理。这一特点决定了其发展必将会随着经济发展和社会需求

44、而催生出更多的应用。所以，在物联网传感技术推广的初期，功能单一，价位高是很难避免的问题。因为，电子标签贵，读写设备贵，所以，很难形成大规模的应用。而由于没有大规模的应用，电子标签和读写器的成本问题便始终没有达到人们的预期。成本高，就没有大规模的应用，而没有大规模的应用，成本高的问题就更难以解决。如何突破初期的用户在成本方面的壁垒成了打开这一片市场的首要问题。所以在成本尚未降至能普及的前提下，物联网的发展将受到限制。（二）物联网的未来发展前景1、智能终端备受期待法国Violet公司推出了Nabaztag小兔子，通过wi-fi路由连接网络，可为主人提供所需的各类新闻等，能够讲5国语言，在主人接收到

45、邮件或信息时，会发出语音提醒。此外它还能识读Ztamps标签上的信息，并实时连网，随时呈现动态信息。我们认为随着物联网推进，家用电器的智能化将是未来发展趋势。上市公司中的拓邦电子是家电智能控制应用领域的行业先行者，未来发展值得关注。2、集成电路产业有望迎来发展新机遇近年我国集成电路市场规模达到3800亿元，占全球比重达25%，成为全球仅次于美国的第二大集成电路市场。32位CPU芯片、网络路由交换芯片、GSM/GPRS手机基带芯片、TD-SCDMA基带芯片、数字音视频和多媒体处理芯片、第二代居民身份证芯片等一批中高端产品相继研发成功并投入市场，产品设计能力达到0.18微米，集成度超过千万门；集成

46、电路芯片生产线工艺水平达到12英寸0.13微米，90纳米工艺技术研发取得进展，与国外先进水平之间的差距明显缩小。3、电信设备商最受益于物联网当下最大的投资机会在于电信设备商，物联网的商业建设尚处于萌芽阶段。电信运营商是物联网的积极推动者，物联网丰富电信网络的应用。就三家电信运营商而言，包含强势固网的全业务运营商中国电信和中国联通在行业用户的ICT（信息通信技术，Information and Communications Technology）建设中一直处于领导地位，其全业务模式十分便于将通信网络与物联网相关信息管理的企业内网实现对接，完成对物联网的全程管控7。由于资源所限以及历史原因，单纯的

47、移动运营商中国移动目前能够实现的物联网应用还处于初级阶段。具体而言，网络的升级换代对光纤产业将产生实质性利好，受益的公司包括烽火通信、中天科技、亨通光电、中兴通讯、光讯科技、三维通信等国内领先的光纤制造商、通信设备提供商。在物联网建设进程中，这些公司最先受益，确定性最高。七、总结物联网不是空中楼阁，也不是科技狂想，而是人类社会高度发展的产物，是新纪元世界经济发展的科技推动力，一旦物联网大规模普及，无数的日常生活用品、生产机器，动植物等都需要装更加小巧智能的传感器和电子标签，其数量将大大超过手机数量。关键技术的攻克，感知层面技术专利和新产品的研发，物联网产业化平台的开发与应用等，将全面带动产业升级换代与结构转型。因此，在物联网技术应用的同时，一方面，要切实加强技术手段建设，提高信息安全的防护能力；另一方面，要注重物联网信息安全的机制、体质和制度建设。从整体上降低网络被恶意攻击和信息被非法窃取的几率，全面提高物联网的安全。虽然物联网不是一次产业革命，但是它却有着与产业革命类似的效果，它的出现