物联网体系结构及相关技术研究

摘要:物联网作为一种新型技术,被认为是继计算机、互联网和移动通信网络之后,世界信息产业的第三次浪潮。目前世界各国无不对此高度重视,投入大量人力、物力、财力,进行研究和开发。作为世界经济的新引擎,我国政府高度重视物联网的发展,相关部门为物联

  摘要:物联网作为一种新型技术,被认为是继计算机、互联网和移动通信网络之后,世界信息产业的第三次浪潮。目前世界各国无不对此高度重视,投入大量人力、物力、财力,进行研究和开发。作为世界经济的新引擎,我国政府高度重视物联网的发展,相关部门为物联网的发展出台了一系列有利政策。随着物联网技术的不断成熟,物联网所带来的效应也日益显著。
  关键词:物联网;结构;技术
物联网体系结构及相关技术研究

  一、物联网概述

  个人计算机和互联网的出现标志着20世界两大信息浪潮的开始,网络信息技术开始迅猛发展,地球村的概念逐渐形成。进入到21世纪,随着通信技术以及以射频识别为代表的传感技术的兴起,传统的互联网技术下的人与人之间的信息交换已经不能满足人们的要求,人和物,物和物之间的信息交换显得日益重要。物联网正是在这样的背景下孕育而生的,目前仍然是一种新型的技术,发展时间较短,存在的问题较多,但前景相当光明,各国都在大力研究,并且已成为第三次信息浪潮的标志。

  二、物联网结构技术带来的挑战

  物联网技术应用具有广阔的前景,但其技术应用会有许多瓶颈。事实上任何一个新技术的产生都会带来诸多的问题,物联网技术如同其它技术形势一样,双刃剑效应同样不可避免。在物联网网络中,任何物品包括人类都是其中的一个节点,所有的节点都是透明的。物联网带来了诸如个人隐私、国家安全、信息污染等一系列问题,涉及社会道德伦理各个方面。物联网伦理问题比传统的互联网伦理问题要多得多,如果得不到解决,后果不堪设想。

  (一)对人主体地位的挑战

  物联网带给人们的好处是巨大的,几乎可以取代人们所有的日常管理工作,使人们能够投入更多精力用于自己喜欢做的事情。长期以往,人们对物联网的依赖程度会日益加深,但是一旦物联网受到病毒攻击或者人为恶意破坏,其后果不堪设想。在互联网时期,就有过这样的先例。著名的“千年虫”曾经造成了高达数百亿的损失,并且使得多家公司、证劵交易所出现瘫痪,引发的动乱让全世界都惊叹。作为更高智能化,与人联系更紧密的物联网,一旦出现这样的状况,其破坏性将更加难以想象。

  (二)对国家安全的挑战

  物联网在推动经济发展和社会变革的同时,也对国家安全带来巨大的隐患。IBM的“智慧地球”的提出,意味着在将来,物联网会让世界万物都能“互联互通”,打破了传统意义上地理空间的限制,将使人们的生活更加方便更加高效。但我们应该认识到,物联网的信息,需要通过远距离无线传输,极容易被干扰和窃取。

  (三)对信息安全和个人隐私的挑战

  与传统互联网时期信息安全相比,物联网的信息安全更加复杂。传统的信息安全主要包含病毒感染、黑客侵犯、垃圾信息等。在物联网阶段,信息存在于感知,传输,应用三个过程中,时刻都存在着安全隐患。在感知这一环节,RFID的安全性显得十分重要。RIFD的安全问题包括以下几个方面:产生大量的垃圾信息和错误信息、伪造信息、攻击传输网络甚至应用中心、RFID被人恶意跟踪等。在传输的过程中,主要容易受到黑客和病毒对互联网及通信网络的破坏。在应用这个环节主要的问题在于信息中包含大量的私人隐私,这些信息反映了人们偏好和内心需求。

  三、物联网技术领域及关键技术的确定

  物联网的关键技术主要包括硬件与软件技术、标识技术、网络体系架构、网络与通信、数据表示与处理、能量技术、安全与隐私技术、网络体系架构、网络通信与通信、数据表示与处理、能量技术、安全与隐私技术。
  硬件技术主要包括传感技术、微电子机械系统等。作为物联网的基础,硬件的发展起到至关重要的作用。软件技术主要包括中间件、操作系统和数据库等,对硬件做出必要的补充和完善。标识技术是建立在已有的技术之上,对各种条码和编码方式进行扩充和应用,使其在物联网领域应用自如,在感知层中发挥重要的作用,这关系到后续的信息传递和使用的正确性、有效性。
  物联网作为下一代新兴网络,物联网体系架构主要有面向服务和语义互操作性两个特点,对物联网各层次(感知层、应用层、网络层)提供良好的协作与服务。在电子标签的编码方面,亦提出了EPCglobal体系架构,为标识提供了规范与标准。网络与通信技术应用在无线通信网络、网络动态发现和网络管理等方面,力争在物联网体系的网络层上实现准确通信,顺畅通信。尤其在无线通信上发展技术水平,为今后的大面积发展物联网,普及物联网提供稳定的根基。数据表示与处理,物联网大量的数据和信息要表示与处理,因此这些技术发展即是基础也是重点,可以扩展标记语言和电子商务全球化标准都正在建设与完善当中,数据将成为物联网重要的基础信息。
  物联网的发展离不开能量,能量技术主要涉及到能量的采集与存储技术,地球的资源并不是取之不尽用之不竭的,人类正在不断的探索发现新的能源,发展更有效的能源采集技术,采集的能量如果能在一段时间内保存起来,将会节省巨大的能源开销,因此能源的存储技术也会作为关键技术在物联网领域中蓬勃发展。作为物联网重要隐患的安全与隐私技术,体现在物联网的感知层、网络层、和应用层等各个层次结构,对今后大量的安全需求提出了巨大的挑战,对安全体系架构也提出了相关的想法和建议。

  结论

  人类作为物联网最重要的主体,必须首先从自身做起。能够正确认识物联网技术的利弊,坚持人的主体地位不动摇,加强物联网伦理道德学习,自觉遵守物联网各项基本法规制度,面对利用物联网技术进行违法犯罪的行为要坚决制止。

  参考文献

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