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物联网技术的描述范文1
关键词：物联网；包装；应用
中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 15-0000-02
物联网，指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体信息或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络[1]。
为了定义物联网，并准确地描述其特征，现把互联网和物联网的特征描述如下：
1 物联网的核心技术
物联网是一个新兴的研究领域，它需要各个学科和各种技术的不同融合。如传感器技术，嵌入式计算技术，无线通信技术，分布式信息处理技术和现代网络的研究领域。通过这些集成微型传感器的支持，操作者可对整个环境和对象进行实时监控，随时观察和收集有关其相关信息。国际电信联盟（国际电联）将无线射频技术（RFID），传感器技术，纳米技术和嵌入式技术的智能技术[2][3]统称为物联网技术。
下图描述了物联网的应用原理：首先收集来自物体的信息，然后通过互联网将这些接收到的信息传递给智能元器件。一旦信息被处理，结果将传递给有关元器件，最终又回到现实世界。与此同时，它将根据指令驱使相关部件来执行相应操作。
1.1 RFID射频识别
RFID是一种非接触式自动识别系统，它是利用无线电波进行通信。通过射频信号，便可以自动识别目标，访问相关数据，身份查验工作，不需要人工干预。RFID射频技术提供了一个广泛的识别范围，可以是高速多标签的对象，也可以在恶劣的环境下进行工作。一个典型的射频系统是由阅读器（Reader）与电子标签（TAG）也就是所谓的应答器（Transponder）及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理[4][5]。
1.2 传感器技术
传感器是一种检测设备。它能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
1.3 纳米技术
纳米技术（nanotechnology）是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如纳电子学、纳米材科学、纳机械学等。
2 互联网在现代包装工业的物联网的应用
2.1 产品安全
包装的最基本的要求是对被包装产品提供安全保护。“安全”不仅是指在流通过程中，而且也指从流通过程到消费者手中消费者是否能辨别出产品的真伪。
以我国食品行业为例，假冒产品屡见不鲜，这些现象表明从生产到销售的整个过程缺乏监督。加强监督，可以最大限度地减少潜在的安全隐患。物联网将在这方面发挥了重要作用。比如猪肉安全问题，当猪肉进入到市场时，我们就将电子芯片置入其中，从最初的生产到批发，零售，都可进行有效的监督。我们将能够跟踪从初始生产到批发、零售。这种做法已在成都，青岛及其他地区开始使用。
2.2 包装产品的信息传递
包装除保护产品外，它还具有传递产品信息的作用。产品信息不局限于产品本身的性质如重量，形状，使用方法等，它还包括制造商的详细信息，帮助消费者识别产品的优劣。例如，在传感器芯片中记载了有关制造商和供应商信息，如生产日期，当把其植入产品的外包装后，产品一旦检测到问题，便可以追溯到它的源头。目前，在中国的一些省份，土壤肥料的数据通过物网技术发送到农民手机上，使消费者可以通过短信息来对农药产品的真伪进行查询。通过这种途径，不仅可以提高农业生产力，而且也为电信运营商提供了更多的业务。
2.3 智能化包过程控制
现代包装的显著特点是智能化控制。通过在包装车间安装无线传感器和其他智能设备，就可以对包装的整个过程进行检测同时来获得主要参数。根据参数的变化，并对其进行必要的调整，以此提高产品质量，确保产品品质。如液态奶的生产需要无细菌环境，智能化包装过程就可以根据传感器所提供的信号及时调整以达到所需的无菌生产环境。
3 物联网技术在包装工业的展望
物联网在包装其他方面也起到了重要作用。比如对电信运营商和终端商，他们将物联网系统置入潜在市场中，通过物联网系统，便可解决产品安全性，对产品信息进行合并，对消费者提供有针对性的信息服务。物联网的应用也提供了制造商间的合作，为芯片生产企业提出了相应要求——芯片生产应符合客户的特定需求（如信息的可追溯性）以及相应配套设备的研究和开发。
物联网技术可以用在生产过程的各个阶段以提高生产效率。在生产和包装过程中，通过物联网技术的应用，实时车间信息可以进行分析，特别是对环境要求较高的产品；在产品包装的最后环节，物联网技术可以应用于信息收集，从而实现从生产到包装的智能化。
4 结论
物联网技术的发展将对现代包装工业产生深远的影响。包装行业应该抓住这一机遇，积极探索物联网与现代农业之间的关系。
参考文献：
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物联网技术的描述范文2
中图分类号：TP3文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)04(a)-0000-00
1物联网技术与我国煤炭生产现状概述
随着国家对矿山安全的重视程度不断加强，矿山企业在各种安全监控、生产自动化系统方面的投入逐年加大，对保证矿山的安全和正常生产起到了重要作用。由于我国煤炭储存条件复杂，煤矿自动化水平低，井下用人多，生产安全监控系统采用的技术比较落后，功能单一，使得生产成本高，安全形势不容乐观。
“物联网”概念的问世，打破了煤炭生产行业生产自动化和安全保障技术发展的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和信息基础设施分开。对煤矿安全生产而言，在“物联网”时代，各类传感器、电缆、电气设备、钢筋混凝土等将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，基于物联网可以对煤矿复杂环境下生产系统内的人员、设备和基础设施实施有效的协同管理和控制。物联网为建立煤矿安全生产与预警救援新体系提出了新的思路和方法。
物联网技术支持下的煤炭生产自动化，在生产组织和流程方面将会发生明显的变化，具有以下的特征：将矿山地理、矿山建设、矿山生产、安全管理、产品加工与运销、矿山生态等综合信息全面数字化，将感知技术、传输技术、信息处理、智能计算、现代控制技术、信息管理等与现代采矿及矿物加工技术紧密相结合，构成矿山中人与人、人与物、物与物相联的网络，动态详尽地描述并控制矿山安全生产与运营的全过程。
2煤炭生产安全监控的物联网技术及其实现
从煤矿安全监控方面看，基于物联网技术的煤炭生产自动化是在实现综合自动化的基础上，实现三个方面的物联网。即：矿工周围环境的物联网，实现主动式安全保障；矿山设备的物联网，实现预知维修；矿山灾害风险预测的物联网，实现各种灾害事故的预警预报。
主要包括以下自动化系统的建设：1、系统集成平台建设：建设全矿井安全、人员、设备的感知集成平台，实现全矿井地面远程监控。2、矿山网络平台建设：包括井上、井下高速工业以太网和调度指挥控制中心工业以太网建设；利用无线传感器网络建立覆盖煤矿井下,保障出现故障或灾害情况下通信链路的通畅。3、人员安全环境物联网平台的建设：集成现有安全监测、人员定位系统，实现矿工对周围环境的感知和信息传输。4、设备物联网系统建设：对井上、井下各生产系统的远程监控，对矿井进行自动化监控,感知设备工作健康状况。所有自动化子系统将连接到统一的物联网平台，从而实现面向生产自动化的物联网体系，该系统由一个功能完善的软件控制系统进行控制。
需要指出的是，煤矿井下移动设备、人员、及矿山灾害的分布式监测均需要无线网络，这包括无线语音、无线数据、无线信息传输。其用途包括：设备工况监测监控、灾害环境信息监测、人员定位、机车管理、通信等，形成一个完善的无线感知平台。这样就能够保证在出现自然灾害时，系统能够保持正常工作，为生产救援提供最大的支撑。
3煤炭生产物联网系统及其实现
从煤矿生产方面看，基于物联网技术的煤炭生产自动化是在实现生产自动化的基础上，实现三个方面的物联网。1、煤炭采掘系统的自动化及其物联网。2、运输提升系统自动化及其物联网。3、矿井提升系统的自动化及其物联网。
目前，煤炭采掘系统自动化方面具有以下特点:(1)采煤设备向电牵引方向发展,使装机容量越来越大。(2)以计算机为核心具有多种传感器的工况监测与故障诊断系统，已成为先进高效综采设备的主要特点。 (3)工作面输送机向重型化、大运量、高寿命、高强度发展。
运输提升系统的物联网，主要对以下情况进行监测：胶带机打滑、堆煤、煤位、超温洒水、烟雾、温度、沿线急停、跑偏、断带等。智能跑偏及拉线保护是对胶带机运行当中的跑偏故障进行保护和沿线出现紧急情况时进行紧急停车。堆煤保护要求监测煤点是否堵塞，出现故障能控制胶带机紧急停车。烟雾保护监测驱动部因机械摩擦产生的烟雾，并能控制胶带机紧急停车。超温洒水保护对驱动部发生火灾进行停车洒水保护。打滑保护监测要求在胶带机上安装测速传感器。温度保护是通过设置在电机上的温度传感器连续监测电机温度。断带保护通过断带保护传感器监测胶带是否断裂。
矿井提升系统的自动化及其物联网，可以通过建设一个调度指挥中心实现，如图1所示。结合煤矿提升机控制系统的具体情况，在提升机房增设主控器以及相应传感器，通过矿井工业以太网实现提升机远程监控。针对装卸载系统，分别增设装载站PLC系统和卸载站PLC系统，实现对装卸载系统的远程监控。总体网络在调度室监测主、副井实时数据，在工作站上进行工况的显示
4 结语
如何利用物联网技术解决煤矿生产自动化过程中人员安全环境的感知问题，解决矿山灾害状况的预测预报、减少或避免重大灾害事故的发生，解决安全生产的智能控制，煤炭工业物联网技术的发展潮流以及产业标准等，都是面向生产自动化的物联网技术在煤炭行业的应用需要解决的问题。本文介绍了自动化的物联网技术的主要优点，指出了面向生产自动化的物联网技术在煤炭行业实现过程中的需要注意的问题。针对我国煤矿生产技术的现状，提出了面向生产自动化的物联网技术在煤炭生产和安全保障方面实现的基本方案，为建立煤矿安全监控与自动化生产新体系提出了新的思路和方法。
参考文献
[1] 煤炭企业信息化组织管控体系研究, [J]煤炭经济研究，2011，（10）
物联网技术的描述范文3
关键词 物联网；LTE通信网络；网络架构；同心实现；系统性能
中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）042-053-01
物联网是今后社会发展的必然趋势。物联网将移动通信技术、智能终端技术、无线传感技术以及相关的技术进行了有机融合，利用这种融合极大的拓展了网络的应用领域和应用范围，使得网络的概念延伸到社会生活的各个层面，为移动通信业务带来了更加广阔的发展空间。但是，物联网的发展需要高传输速率、高带宽资源、高通信质量的通信网络支持，特别是移动视频监控、VoIP语音业务、移动数据传输等都需要高速无线通信系统支持。传统的2G移动通信技术和现行的3G通信技术在满足物联网的通信需求方面均存在不足，无法适应物联网的发展要求。而LTE技术的出现则很好的解决了物联网对移动通信的系统要求，促进物联网的高速有效开展。
1 物联网技术分析
物联网技术是指应用RFID、GPS定位、激光扫描器等多种无线信息传感设备将绝大部分现实世界的物品按照适当的通信和描述协议接入到互联网络中进行数据传输、信息交换或物品监控，以实现便捷性、实时性的物品和信息的智能定位、识别与管理。
物联网技术正处于起步阶段，还未形成一个统一的、完整的网络体系和技术方案。就目前研究进展和物联网特性而言，物联网技术分为三个主要层次：感知层、网络层以及应用层。其中感知层主要用于对物品进行智能识别和信息收集；网络层主要使用无线或有线接入技术将物品接入互联网，无线接入技术主要由LTE技术、Wi-Fi技术或Wi-MAX技术等提供支持；应用层主要对所收集的信息进行处理和应用，并通过网络层向感知层传输控制指令。
2 LTE技术分析
LTE技术是一种长期演进技术，该技术可以极大的提升无线网络的网络接入速率，扩大网络承载终端容量，提供高速数据传输业务。LTE技术应用正交频分复用技术、多输入多输出技术等关键技术为无线网络通信提供下行100 Mbit/s，上行50 Mbit/s的信息通信速率，其频谱利用率较HSUPA有2～4倍的提升。
其中，正交频分复用技术可以在有限的频谱空间内建立多个正交子信道，利用相互独立，互不干扰的子载波对需要传输的数据进行调制并利用上述子信道进行数据传输，这就成倍的降低了高速数据的传输速率，提高了频谱利用率。
多输入多输出技术则是在数据的收发端采用多根接收天线组成天线阵列，进而在接收端和发送端建立起多条数据传输通道，在不改变通信带宽的前提下成倍提高数据通信效率。该技术的实质就是利用空间复用技术对有限的信道容量进行拓展，向用户提供更高的复用增益和分集增益，提升信道的性能和数据传输质量。
3 基于LTE技术的物联网技术分析
3.1 基于LTE的物联网体系架构
基于LTE的物联网架构体系按照物联网结构可以分为三个部分，分别为物联网传感网络、LTE数据传输网络以及物联网服务或应用网络。
其中，物联网传感网络负责对接入物联网的传感器和终端设备等进行信息采集、控制和管理接入物联网的服务终端，利用物联网网关对物联网接入设备进行数据通信和设备管理。用户可以利用LTE接入网所支持的服务器对网络覆盖范围内的设备或物品进行管理。
LTE数据传输网络用于实现数据传输控制。应用LTE系统中的eNB可以对用户数据的IP头进行加密压缩，其中S1-MME接口可用于信令传递、SGW选择，用户寻呼，S1-U接口可用于传输用户信息；MME可以对接入子层的命令执行和数据传输进行安全控制，对空闲终端进行寻呼，进行目标切换，实现核心网网元间的信令交换和SGSN选择等；SGW可以充当移动锚点，提升终端的网络性能和移动性能。
物联网服务或应用网络则是实现物联网的实际控制和管理。其中，对象命名服务器可以提供外接与服务器之间的数据传输接口，供终端用户应用管理程序对相关终端实物进行管理或对采集的数据进行处理；内部中间件是LTE数据传输网络与物联网应用服务器的数据通信接口，可为两者之间的数据通信提供多种安全防护策略，保证数据通信的安全；物联网服务器主要承担物联网数据的存储、管理、应用等功能。
3.2 基于LTE的物联网通信实现分析
物联网的传感终端采集的数据流在接入到LTE网络中时会产生庞大的、高频次的数据流量，这种数据特性是普通的2G或3G业务所无法承担的。LTE通信技术将这些流量转变为多个低速子数据流在OFDM子信道中传输，同时应用HARQ技术等对通信频带等进行自适应调度，适时调整通信协议中的相关参数实现频谱资源的有效利用及大量数据的实时传输。
LTE核心网中不存在主动释放机制，及LTE链路的释放不是自动完成的，这就为物联网中的终端实时在线提供了可能。若终端不需要实时在线，只需要通过NAS发送释放信令给LTE即可断开与LTE网络的连接，脱离物联网网络。
3.3 基于LTE的物联网特性分析
就接入角度而言，LTE系统中的用户都可以根据网络参数进行信道适配和频带资源共享，这就极大的提升了整个物联网的配置灵活度，促使物联网中的数据通信和资源使用维持在最佳状态。
虽然LTE系统不提供主动释放机制，但是当系统在一定时间内没有检测到数据传输时可以自动进入省电模式，这种特性可以有效提高网络设备的工作效率，降低资源消耗和使用成本。
LTE系统应用层二调度器对网络资源进行动态调配，可以实现用户终端的实时在线，对于诸如语音、视频、数据传输等特殊业务还能够通过调整相关参数的方式优化物联网数据结构，以满足这类业务的开展，具有非常强的适用性。
4 总结
LTE技术可以依托其强大的数据处理功能承载无线物联网的接入和应用服务，保证物联网业务的稳定有序开展，为物联网的成熟和完善提供强力支持。
参考文献
[1]李昊，胡兴.LTE无线通信技术与物联网技术的结合与发展[J].邮电设计技术，2012（1）.
[2]韩滢，程刚，裴斐.LTE与物联网的融合现状和发展研究[J].移动通信，2012，36（19）.
物联网技术的描述范文4
关键词：物联网； 用户接受；影响因素； 用户接受模型
中图分类号：C39 文献标识码：A DOI：10.3963/j.issn.16716477.2012.03.007武汉理工大学学报(社会科学版) 2012年 第25卷 第3期 吴标兵：物联网用户接受度实证研究
网络x.0是用来描述网络技术发展阶段的。互联网是Web 1.0。Web 2.0是社会化媒介的涌现和用户生成的内容。Web 3.0是语义网络。物联网又被称为Web 4.0。
一般来说，物联网这个词是指相互连接的网络化的日常物体所形成的网络。它通常被视为一个自我配置的无线传感器网络，其目的是将所有的物或人互连：任何人，任何物，任何时间，任何地点都可以相互通信。支撑物联网的技术有全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和无线射频识别（RFID）等等。物联网依赖于互联网的信息架构，是互联网的扩展和延伸。
近年来，物联网正成为一种国家和地区的战略维度，经济和社会发展的制高点以及学术研究的热点。但物联网领域所做的很多研究只是物联网定义和相关技术，依旧停留于抽象概念的网络架构\[1\]。
在社会和经济管理实践中，物联网决策的制定，国民经济和社会发展规划，智慧城市的顶层设计往往缺少对用户这一利益层的重视和细致分析以及有效的评估机制。技术有一个坚定的信念：它不断地向用户演示它在技术功能上如何先进，其应用价值将是不言自明的。当突破性技术被开发时，这可能造成大量需求。有时事实并非如此：用户对看似“完美”的技术没有兴趣，即使一切都做得很“对”。从技术应用失败的历史案例中，我们在这里可以得到一个经验教训：用户对技术的理解和接受是技术应用成败的关键，而用户对技术的理解和接受的关键是换位思考。
信息技术接受相关研究文献和成果较多，比如技术接受模型(Technology Acceptance Model，TAM)、理理论(（Theory of Reasoned Action，TAR)等。相较其他理论，TAM在预测用户使用IT意愿上更具有效性\[24\]。国外个别学者使用TAM来解释消费者对RFID技术的接受，但是该文只将TAM情境化，而没有建立一个合理的模型\[5\]。国内研究物联网用户接收的文献不多，笔者曾在《物联网用户接受行为影响因素探究》（简称“探究”） 一文中对物联网接收行为的影响因素进行了细致的定性分析，并建立了相应的模型，但是没有进行定量分析\[6\]。本文的着眼点在于用户对物联网技术的接受的实证研究，以确立科学的评价和预测机制。
一、实证研究
（一）研究假设和模型量表
1.研究假设。根据“探究”的物联网用户接受度模型，见图1。
图1 物联网用户接受度模型
本文对18个假设进行归类：
假设1.1～假设1.7 互动性、成本感知、兼容性、社会因素、易用性感知将显著(正) 影响用户有用性感知；安全感知、隐私感知将显著(负) 影响用户有用性感知。
假设2.1～假设2.3 创新性、兼容性、社会因素将显著(正) 影响用户易用性感知。
假设3.1～假设3.8 创新性、互动性、有用性感知、易用性感知、兼容性、社会因素将显著(正) 影响用户接受度；隐私感知、成本感知将显著(负) 影响用户接受度。
2.模型量表。在不影响实质内容的情况下，本文对“探究”中的“用户接受度模型量表”进行适度的归纳、优化，建立较为明晰、合理的量表，见表1。
（二）问卷设计和样本收集
本问卷以手机校园卡物联网应用为例。问卷调查按照下列程序进行：第一步，阅读文献和访谈，确定影响用户接受手机校园卡物联网技术的因素指标体系，设计测量项，形成调查问卷初稿。所有项均用Likert7级量表进行测量。人口统计变量也包括在其中。第二步，预调查，把调查问卷发放给20位在攻读本科或硕士学位的不同专业学生，让他们对问卷提意见。优化问卷结构、提问方式以及操作指南。第三步，将问卷中的结构变量和观测变量的问题全部打乱，并将一个观测变量的测量项从正反两个方面进行设置，以检测回收问卷的有效性。第四步，正式调查，调查对象是武汉大学使用校园手机卡的不同专业的学生，他们对手机校园卡的使用有直接的经验。这样，样本符合研究的目的。本问卷调查以面候调查为主，留置调查为辅。在被调查之前讲解了必要的注意事项，在调查中对被调查者的问题进行说明。第五步，调查问卷的回收和甄别。发放300分问卷，收回278问卷，回收率为90.2%。剔除6份无效问卷，最终有效问卷为272份。本研究的分析变量有10个，有效样本为272份，多于有效样本是分析变量10倍的要求，符合统计要求。
（三） 模型检验
在数据分析中，用结构方程模型（Structural Equation Model，SEM）方法对变量设计、研究假设和系统模型进行验证，主要采用SPSS18.0和LISREL8.7两种软件来完成。
1.探索性因子分析。首先对问卷进行检验，以确定是否适合做因子分析，并采用KMO检验和Barelett球度检验。检验结果显示，KMO值为0.929，Barelett体验值0.001水平上显著，表明所获取的数据适合采取探索性因子分析。第二步采用主成份分析法，以特征根大于或等于1为因子提取原则，提取有效因子数目，再选择方差最大正交旋转法，对因子进行旋转；提取10个有效因子，解释88.984%的方差。第三步，对提取出的因子进行分析，按因子负荷系数大于0.75为原则，选择所提取的因子应该保留的观测变量。分析表明，所有观测变量均与对应因子匹配。
2.信度和效度分析。根据旋转成份矩阵，各观测变量在对应因子的负载远高于在其他因子的交叉负载，表明所有观测变量具有较好的效度。本文采用Cronbachα系数及复合信度来考察内部一致性信度，使用平均提炼变差AVE值来考察模型中结构变量聚敛效度及其判别效度。如果α值大于0. 7或复合信度系数大于0. 8，说明模型中各结构变量的观测变量具有很好的一致性，可以判定数据可靠性较高，模型具有可信性。如果AVE值大于0. 5（AVE平方根大于0. 707），说明结构变量具有较强的聚敛效度；如果AVE的平方根大于结构变量之间的相关系数，说明结构变量之间具有较强的判别效度。研究结果表明，模型具有较好的信度和效度，见表2、表3。
3.路径分析。本部分进一步研究变量之间的因果关系：一是以接受度作为因变量，以创新性、互动性、安全感知、隐私感知、成本感知、有用性感知、易用性感知、社会因素为自变量的路径分析；二是以有用性感知作为因变量，创新性、互动性、安全感知、隐私感知、成本感知、易用性感知、社会因素为自变量的路径分析；三是以易用性感知作为因变量，创新性、互动性、安全感知、隐私感知、成本感知、社会因素为自变量的路径分析。验证分析结果表明模型中的18个假设都得到支持。有用性感知、易用性感知、接受度的解释方差分别为0.461、0.212、0.716。用LISREL8.70对模型进行分析，产生本模型的拟合指数。各指数中除了GFI 略小于推荐值外，均优于推荐值，显示模型具有较好的拟合度。见表4。
二、讨论和启示
（一）隐私和安全
物联网技术符合现代社会的控制特征，并对公民的隐私和安全产生影响。物联网不可避免会增强有关人和物的信息收集的可能性。而且，无论是通过数据所有权人还是数据合法持有人，自动决定的可能性将极大可能地创造信息失控的印象。在零售行业，如果个人身份数据和特别的产品代码联系在一起，存储在RFID标签中，零售商就能建立起顾客的档案和顾客购买行为的档案。这不仅能帮助零售商推导出他们顾客的购买行为习惯，还能推导出顾客独特的健康状况、生活方式和旅行休闲爱好等。单位组织对个人信息收集这一行为，加剧了顾客对他们自身隐私的关注，因为收集的信息有可能被第三方利用。从用户的角度看，对于物联网技术的实施（比如校园手机卡），用户更多地考虑到直接的隐私威胁。
根据欧盟委员会报告\[7\]， 66%的顾客要求商场明确标明商品是否采用了RFID标签。74%的雇员关心雇主是否用RFID跟踪其行为。然而，在跟踪危险物品时，公众更乐意接受RFID的使用。尽管物联网RFID技术主要应用于识别物品或跟踪货物，但是RFID技术也可以用来直接或通过各种来源搜集个人信息。隐私问题比起设施安全更引起关注，它涵盖网络中个人数据的使用、存储和采集。因此，对于公众接受RFID来说，充分的隐私保护尤为重要。虽然隐私问题的感知是因人、因文化环境而异，取决于个人的容忍度，但是消费者对隐私问题重要性的感知逐渐增强，这可能来自于不断增长的对互联网、物联网技术潜在风险的累积性认知。在物联网技术日益浸入生活的时候，隐私重要性日益凸显。所以隐私感知直接对物联网技术接受度产生负相关影响。安全是一个技术含量较高以及在认知上更为深层次的命题。对于特定用户来说，物联网安全因素不容忽视。
虽然对信息的搜索和分析可以作出控制性的预测，但是这种预测又增加许多不确定的因素。隐私入侵而产生的反作用可能会导致虚假信息泛滥的非暴力性不合作或物理破坏监视设备的暴力革命。监控系统愈是强大，其健壮性愈是脆弱。技术基础设施失灵，它将对经济和社会产生灾难性后果。远程控制物体也可能导致我们变得有依赖性，并失去我们在个人层面上的优势。隐私和安全问题可能成为物联网社会接受问题上的一个随时都会被引爆的炸弹。
（二） 社会因素
作为社会因素的熟人评议、媒体舆论、行政建议等对物联网技术接受的作用具有直接的引导性和培植力。从某种程度上讲，物联网技术的接受取决于社会因素。物联网技术的应用一方面要加强各种媒体对物联网应用的舆论宣传和适当监督；另一方面要加强合理的非强迫式的行政建议和行政指导，凸显政府部门在物联网发展中的引导、指导和监管作用。技术是一种社会进程，需求仅仅是技术一个动因，并非决定因素。技术的发展程度、形式和功能取决于社会对技术的管理和控制程度。
（三） 创新性
研究表明，开放的思维对物联网技术接受的重要性，保守意识是物联网发展的障碍。创新性对技术接受度和易用性感知有显著的正相关影响。但创新性对有用性感知并没有呈现的显著正相关影响。可以作出如下解释：基于创新性的好奇心对新事物的接受在技术应用初期的易用性方面起到一定作用。但是有用性感知是一个事实判断。实践是检验“有用”与否的重要标准。因而创新性与其他因素相比较对有用性感知的影响并不显著。
（四） 其他因素
有用性感知是技术接受度的最大影响因素。这表明，在物联网技术接受上，用户秉持“有用即真理”的哲学理念。易用性感知是有用性感知和接受度与用户之间的工具性桥梁、界面和基础设施。
成本感知对于有用性感知和接受度有直接的影响。运营商、设备制造商需要采取各种措施以降低物联网技术的历史成本和未来成本，需要运营商、设备制造商提高成本的透明度。物联网技术处于发展的初级阶段，如果用户认为接受物联网技术导致其成本超出预期，用户接受物联网技术的可能性就会降低。可以预测，成本是物联网技术接受的门槛。
物联网是互联网的延伸和演进：物联网不仅仅限于以计算机作为互联终端，它还将其他任何物纳入互联的网络世界，形成无处不在的网络。互动性是互联网的生命源泉，没有互动性就没有互联网。以此演绎，没有互动性也没有物联网。互动性是物联网技术应用成熟的标志。与用户互动的能力作为关键信息来源，成为商业模式的重要因素。
物联网是多种技术的融合和创新。如果用户不需要改变相关配置来配合新技术的应用，就越有可能提前接受该技术。兼容性成为物联网技术应用成败的技术关键。
样本是本文的一个的局限。未来的研究应通过从不同的人群收集数据进行调节变量来进一步检验和确证该模型。
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物联网技术的描述范文5
关键词：智能家居；物联网技术；应用
中图分类号：O434 文献标识码： A
一、智能家居的概述
美国是最早提出智能家居概念的国家，主要指的是建立在住宅平台基础上的一种现代化的居住环境，不仅实现了信息家电、网络通信、建筑设备和信息设备的自动化，还拥有管理、服务、机构和系统等多项功能，为居住者提供一个舒适、安全的环境，方便居住者的生活，减少环境污染。家居生活是一个相对复杂的系统，涉及多个子系统，在综合布线、音视频、网络通信、安全防范及计算机等多种先进的技术支持下，把多个子系统连接为一个统一的整体，从全局角度出发，全面管理居民的生活状况，在提高居民居住安全性和居民时间利用效率、优化生活方式的同时，还能达到减少资源消耗、降低费用的效果。
根据小区、用户的不同需求，可以将智能家居划分为两大类，即要求在室内进行联网的系统和要求将控制、连网进行集中统一连接的系统。其中前者包括一些具有私密性特点的家电控制、灯光控制、自来水控制等系统，该类系统具有单独性，无法同公共管理部门进行数据交换，而后者则涵盖抄表控制、对话等系统，这部分系统可以同外部单位相连接，能够进行统一的控制。
二、物联网概述
物联网的英文描述为“TheInternetofthings”，即“物――物相连的互联网”。在传统互联网人与物互通的基础上，实现物与物互通，是互联网发展的应用和业务层面的拓展。其主要特征是全面感知、可靠传递和智能处理。全面感知是指利用RFID、二维码、传感器等随时随地获取和采集物体信息；可靠传递是指通过无线网络和互联网的融合将物体信息准确传递；智能处理是指利用云计算、数据挖掘及智能识别等人工智能技术对海量数据信息进行分析处理，完成对物体的智能化控制。
物联网是一种全新的动态网络，能够随时随地实现人与人、人与物、物与物之间的交互。从系统角度上来看，物联网可划分为三层体
系，如下：感知层：从人类世界或者物理世界获取相关的数据，包括各类标识、音频视频和各种物理量。位于最底层，是发展和应用的基础，有全面感知的核心能。
网络层：先将感知层感知到的数据汇聚到传输网络中，在汇聚到应用层，即传递感知层感知到的数据。
应用层：把感知和传递的信息进行分析处理，做出正确控制和决策，实现智能化的管理、应用和服务。为物联网的发展提供驱动力。
此外。基于物联网的智能家电必将为人们提供未来生活方式的全新解决方案。将物联网技术应用到家用电器中，可以使家电具有智能感知及信息网络功能，能使家庭中的家电设备之间信息交互、家电设备与产品和用户之间也可以进行信息交互，方便人们的日常家居生活，使生活方式更加合理，生活模式更舒适、健康、环保。
三、物联网技术在智能家居领域的应用
物联网技术主要包含三个层面，即感知层面、网络层面和应用层面。物联网常见的感知技术包括RFID技术、二维码技术、传感器技术、摄像头、GPS等；进行网络传输的技术主要包括3G、Wi-Fi、蓝牙、接入网等；计算技术主要是指进行海量数据处理的技术包括数据挖掘和数据推送。网络层面包含电信运营（移动、有线、卫星通信网络等）、物联网运营（信息中心、管理中心等）、平台、软件、系统设备、系统集成及终端设备。应用层面包含环境监测、智能交通、智能建筑、智能家居、远程医疗、城市管理、公共安全、工业监控、绿色农业、资源管理等。
物联网技术在智能家居的应用包含了家居环境控制、家庭安防、智能家电等多个领域，一个完全的智能家居系统按照前文所述包含了20个子系统。在物联网技术支撑下，用户可以将家用电器之间组成一个物物相连的网络，然后在互联网的基础上，对家庭中的设备、产品进行监控；在家电或者产品发生故障时能够通过网络自动进行短信、电话等智能报警；家用电器能够智能地记录用户的生活习惯和生活方式，利用数据挖掘、情境感知等技术为用户进行合理的信息推送，实现人与家电、环境、产品的自然交互。物联网技术贯穿智能家居从终端设备的研发、系统集成及运行到用户使用的全过程。从技术角度来看，物联网智能家居技术的核心技术是通讯或控制协议，涉及硬件接口和软件协议两部分，可以简单的划分为无线与有线技术。
有线技术包含了RS485、IEEE802.3（Ethernet）、EIB/KNX、LonWorks、X-10、PLC-BUS、CresNet，AXLink等。其中X-10，PLC-BUS是专门针对智能家居行业制定的通讯技术。X-10电力线载波技术在上世纪70年代产生，在我国2000年前后引入并开始推广，该技术可以在电力线上通讯，免于智能家居系统部署的时候另外布线。该技术对电网运行环境依赖性较高，由于设备成本、技术稳定性及信息
安全等问题市场局面一直难于打开。PLC-BUS提高了一定的通讯稳定性，但是难以保证持续稳定的质量，对电网环境的依赖性仍旧很强，使用成本和信息安全的问题无法根本性解决。尽管电力线载波技术已经有40多年的技术积淀，但是由于成本和技术瓶颈，智能家居产品在有线技术开发方面不断地进行新的尝试，各种技术的优缺点暂时不能满足客户的需求，也许这也是今天多种有线技术并存的原因。
无线技术包含了RFID智能识别技术、蓝牙（Bluetooth）、WiFi、Zigbee、Z-Wave、Enocean等。RFID是一种通过无线电波进行数据传输的非接触式的自动识别计技术，它通过无线电信号进行数据读写并识别特定目标，具有无接触、识别速度快、自动化程度高、抗干扰、识别多个物体等优点。RFID是20世纪90年代兴起的，发展至今被认为是自动识别领域中应用最广泛的、识别效果最好、最重要的一项技术。WiFi作为低成本、最易与互联网连接的智能家居技术解决方案被广为应用。ZigBeeZigBee技术的特点包括：低功耗、成本低、低速率、时延短、高容量、工作可靠、高安全等。ZigBee的设计可用于支持特定应用软件的开发和部署。应用规范和ZigBee的堆栈相连，让制造商更快、更容易地推出特别针对某些应用的无线产品。可用的应用规范包括家庭自动化、智能能源、通信、医疗、远程控制（RF4CE，或称消费电子射频）、建筑自动化和零售服务。Z-Wave主要针对家庭和小型商用建筑的监控和控制，广泛适用于照明控制、安全和气候控制。其它应用包括烟雾探测器、门锁、安全传感器、家电和远程控制。
物联网智能家居系统从技术和应用的角度来说稳定性、可拓展性（灵活性）、安全性及经济性都是重要衡量指标。目前为止，无论是有线技术还是无线技术都没有一个得到广泛认可的技术标准。有线技术基于专用通讯线缆，某种程度上来说其稳定性较好，但是可拓展性较差（系统扩展、改良需要重新布线）、成本高也是其难以跨越的门槛。与之相比无线技术的高速发展在可拓展性（灵活性）及经济性方面都具有优势。稳定性和安全性方面两者各有千秋，都在不断发展完善。
结束语：
综上所述，随着科学技术的快速发展，智能家居的概念开始走向大众而物联网的出现更好地将智能家居推到了一个新的高度。本文研究基于物联网的智能家居系统，首先介绍智能家居和物联网，然后介绍物联网在智能家居中的应用。本文设计的智能家居系统能够实现监控、报警、控制等功能，体现出智能家居的方便性和实用性，以及广泛的应用前景。
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物联网技术的描述范文6
关键词：物联网；设备管理；管理接口；管理协议
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）12-0078-03
0 引 言
近年来，随着无线局域网通信技术以及半导体元器件技术的不断进步，代表着互联网下一步演进方向的物联网技术逐步从概念和理论走向了实际的部署和应用。物联网的应用范围非常广泛，在智能家居、智能交通、公用事业、电子医疗、环境监测、库存管理等领域都有着十分广阔的应用前景。据预测，到2020年将有500亿台各种设备被连接到互联网[1]，从而实现所有能够从网络连接中获益的设备都被连接到互联网。
随着物联网应用和设备的日益普及，用户在日常生产和生活中将会面对和使用越来越多的物联网设备。如何正确配置和管理这些海量设备将是一个很大的问题，尤其是对于缺乏专业知识的普通终端用户而言。因此，需要这些物联网设备能够支持远程的配置和管理功能，以便可以建立一个物联网设备管理系统来由专业人员远程地配置和管理它们，争取实现物联网设备的即插即用，从而减轻普通终端用户的负担。另外，在很多应用场景中由于部署以及成本等多方面限制，物联网设备通常都具有体积小、价格低廉、无固定电源供电的特点。受这些限制，它们的存储能力、计算能力、网络性能以及电源容量往往十分有限。因此，传统互联网中所使用的网络设备管理协议和方法对于这些物联网设备来说负荷过重，从性能到能耗等多方面的要求都难以满足而无法有效使用。这就需要针对能力受限的物联网设备开发更高效的管理协议及方法，相关研究已经吸引了学术界越来越多的关注和努力。国际和国内的多个相关标准组织也已经开始了对物联网设备管理标准的讨论与制定。IETF、OMA、IPSO、ESTI、CCSA等组织都起草或者了相关标准。
1 物联网设备管理的学术研究
学术界针对物联网设备管理中的不同问题进行了大量的各种研究，包括如何在物联网中使用现有网络管理协议，借鉴现有网管协议开发新的适用于物联网专用网管协议，针对不同物联网应用场景进行网络管理等多个方向。
1.1 物联网中的设备管理研究
PANDEY等总结了包括休眠设备、低功耗松散网络、混杂网络、移动网络、双向通信、动态网络、时间敏感数据网络等多种M2M网络应用的特性和需求，提出了包括故障管理、配置管理、软件升级、位置管理、QoS与SLA监控以及安全管理等通用的M2M网络管理需求[2]。计划后续开展针对物联网业务的管理研究，以及如何将设备管理与业务管理相结合。
物联网设备的部署可以通过管理平台远程地进行引导启动和配置，并可提供一种在家庭网络的场景中对无线设备进行注册验证的方法，通过具有验证功能的注册服务器，保证无线设备能够安全接入到选定的家庭网络，获取相应的配置信息[3]。在物联网设备被正确配置完成部署之后，它们仍旧会有bug修复、功能升级以及其他的维护需求，需要进行固件升级和软件更新。在很多应用场景中，物联网设备的数目是海量的，且部署在非常广阔的区域内，完全靠人工现场升级是不现实的，这就需要设备管理支持远程的在线更新功能。为了适应物联网窄带宽、低能耗的特点，要尽量减少网络流量，避免不必要的重复传输，只传输需要更新的软件部分。设备在进行了软件更新之后往往需要重启系统，但是系统重启往往会使设备丢失之前运行中的所有状态信息（如路由表等），为此， CHANG Y等为物联网设备实体的远程管理更新设计了一种动态软件更新模型，以支持在不需要重启设备的情况下进行软件的在线升级[4]。该模型将实时应用分解为多个可重用的任务并将它们组织为树状结构，通过遍历这些任务节点并调用相应的处理程序来逐个执行这些任务以实现应用。由于不同处理程序之间互不相关，就可以在不干扰其他任务执行的情况下对一个任务进行替换和更新。应用场景、故障管理、位置管理、QoS管理等也在不同的应用场景中对物联网设备的正常工作起着重要作用。ZHANG Yan等分析了家庭场景中不同设备和网络的特性后，重点讨论了如何在家庭网络中有效进行QoS管理，设计了一种采用跨层联合管理和速率控制机制来根据不同应用的QoS需求在资源受限的家庭网络中合理地分配资源的方案[5]。
1.2 物联网中使用现有网管协议研究
要对物联网中的受限设备进行管理，首先能够想到的就是既有的互联网设备管理协议是否能够直接用于物联网及其效果如何。使用既有协议具有标准成熟度高，可以避免额外的标准开发工作，易与原有网管系统和设备兼容等优点。SEHGAL A等尝试在运行Contiki操作系统的Atmel公司的AVR Raven硬件平台上实现了轻量级的SNMP协议和NETCONF协议。比较发现SNMP协议比NETCONF具有更高的效率，占用的运算时间和存储空间都相对较少[6]。这些网管协议通常使用TLS/DTLS等安全机制来提供安全保证，这些安全机制往往需要更大的开销。另外，由于大报文会带来在不同协议层上的分片以及重组开销，会需要较多的资源，建议更多地使用低负荷的小报文实现。经过适当优化，部分既有的互联网设备管理协议可以用于一些受限的物联网设备。
1.3 物联网中的新型管理协议研究
除了改进传统互联网管理协议，一些学者也开展了新型物联网管理标准的研究和验证工作。GLIGORIC N等人讨论了处于3GPP LTE网络中物联网设备的管理问题[7]。建议可以使用OMA-DM定义的管理机制进行物联网设备管理，OMA-DM使用的HTTP和XML对于物联网中的受限设备来说负荷过重。建议使用轻量级的应用层协议CoAP来替代HTTP，这也是OMA lightweight M2M标准项目当前的工作重点。而在各种可以用于替代XML的压缩报文格式之中，通过比较验证了EXI相比Core Format Link和Protobuf会更有效率且更容易实现。另外，由于受电池容量的限制，为达到节能的目的，多数LTE网络中的物联网设备都会有休眠模式，如果要对处于休眠模式的设备进行远程管理，首先需要将设备唤醒，建议可以使用短消息（SMS）来唤醒处于休眠状态的设备。
2 标准化工作
许多从事物联网相关产品设计和生产的公司也进行了大量的研究工作，并在各相关标准组织中致力于物联网管理协议的标准化活动。
2.1 互联网工程任务组（IETF）
作为全球最具权威的互联网技术标准化组织，IETF有专门的操作与管理域负责开发和制定互联网管理的相关规范，曾经制定了SNMP[8]、NETCONF[9]、YANG[10]等用于网络管理的协议和描述语言，在IP网络的管理中被广泛使用。这些协议和语言定义了如何描述一个被管理的对象，定义了管理架构和管理功能接口，以及如何传输这些管理信息。IETF仍在进行新的网络管理技术的研究和开发，以便应对层出不穷的新应用场景和新需求。
随着物联网技术的兴起，IETF陆续成立了多个工作组进行受限环境下IP网络技术的研究，包括研究在低功耗无线个域网（802.15.4）上实现的IPv6协议栈的6lowpan工作组，研究在资源受限节点上实现IPv6的6lo工作组，研究家庭网络的homenet工作组，研究各种轻量级实现的lwig工作组，研究低功率松散网络条件下轻量级路由协议的roll工作组，研究受限网络环境下安全传输的dice工作组，研究受限IP网络中面向资源应用协议的core工作组等。其中，core工作组制定了受限RESTful环境下的链接格式标准（CoRE Link Format RFC6690）[11]，该标准中定义的链接格式可用于高效地描述受限物联网web服务器的资源，包括它们的属性以及链接关系等。特别地，core工作组刚刚完成了一种专门用于受限设备和网络的web传输协议—— 受限应用协议（CoAP）[12]—— 的制定。CoAP是一种类HTTP的用于REST架构的轻量级应用层协议，承载于UDP之上，采用request/response交互模型，支持GET、PUT、POST、DELETE方法。该协议的设计充分考虑了低功耗、功能有限的物联网设备的需求，具有报文头开销小，解析复杂度低，机制简单，支持多播等特点。目前与之相配套的相关协议族也正在逐步制定中，涉及内容包括组通信[13]、接口描述[14]、分块传输[15]、资源观测[16]等。CoAP及其配套协议族可以作为应用层协议来传输物联网中的各种管理消息。另外，IETF中建立了专门的讨论受限网络中管理问题的非工作组邮件列表COMAN，目前正针对受限设备的管理需求[17]和备选的管理技术[18]等热点问题进行热烈讨论，并计划将来就此课题成立专门的工作组。
2.2 开放移动联盟（OMA）
由全球主要的移动运营商、设备和网络供应商及信息技术公司组成的开放移动联盟也早已认识到对处于多种网络中海量的各种轻量级设备和连接进行监控，配置和管理都是必不可少的功能，计划制定一系列的标准来解决这些问题。目前，已经开始了轻量级物联网设备管理框架[19]的制定。该协议将所有的管理项都描述为对象和资源，并且定义了常用的管理接口，可用于快速部署客户端/服务器模式的物联网业务。OMA当前定义了LWM2M服务器、接入控制、设备、连接、固件五种对象，每种对象下有各种相关资源，例如，设备对象下有制造商、固件版本、重启、电池电量等多种资源。为提高描述和传输这些资源的效率，OMA为这些对象和资源都分配了相应的数字ID，例如设备对象下的重启资源可以描述为“/3/8”。管理接口包括设备发现和注册接口、引导接口、设备管理及业务使能接口和信息报告接口，可以使用CoAP协议来实现这些接口。通过这些管理接口对管理相关的对象和资源进行操作，即可实现相应的管理功能。
2.3 IPSO 联盟
IPSO联盟是一个致力于推广IP协议族用于智能设备间通信的全球性非营利组织，致力于为相关标准组织提供服务，促进行业的推广和发展。IPSO了其第一个技术指南[20]，使用IETF标准为基于IP的智能设备构建了一个简单高效的RESTful的设计模型。该模型为如何使用HTTP、REST、XML、JSON、COAP等web技术来实现物联网管理和应用描述了一个特定的模板。使用功能集的形式定义了智能设备可用于向后台业务表示自身资源的REST接口。 图1所示就是IPSO定义的物联网智能设备功能集，其中Device、Power、Load Control、Location、 Configuration都是管理相关的功能集。
2.4 其他标准组织
还有其他一些区域性的标准化组织也在进行物联网设备管理方面的研究工作。欧洲电信标准化协会（ETSI）专门设立了一个新的技术委员会来制定物联网通信标准，这些标准[21，22]分别定义了与宽带论坛 TR069管理协议以及OMA设备管理一致的管理信息模型，另有一些关于管理架构、接口、应用场景的标准也在制定中。中国通信标准化协会（CCSA）的泛在网技术委员会（TC10）也对部分场景下的管理功能进行了研究，如感知节点的电源管理，嵌入式通用集成电路卡（eUICC）远程管理，医疗无线体域网管理等，但还没有标准项目针对物联网下的网络管理架构、模型以及协议进行研究。
3 结 语
伴随着近年来物联网技术的逐步成熟以及应用的日益普及，对于众多物联网设备的远程管理需求也日益体现。由于物联网设备普遍具有低计算能力、低存储、低功耗的特性，如何高效地实现对它们的远程管理具有相当的挑战性。学术界和工业界都对此问题进行了深入的研究，分析了物联网特有的管理需求；探讨了使用传统的IP网络管理协议，开发新的专用于物联网管理协议等多种方式来实现物联网的远程管理；并且在LTE网络、家庭网络等多种应用场景中进行了实现和验证。通过比较和讨论，传统IP网络的管理协议直接用于受限的物联网设备负荷过重，难以满足低负荷、低功耗的需要。开放移动联盟（OMA）参考其原有的设备管理协议而定义的轻量级物联网协议中所定义的管理框架和接口更适用于物联网应用场景。IPSO定义了可供OMA参考的设备管理资源和模型。通过管理接口对管理资源进行相应的操作，就可以实现配置管理、故障管理、电源管理等各种管理功能。IETF所制定的应用于受限环境的应用层协议（CoAP）及其相关协议可用于实现这些管理接口以及传输管理消息。管理相关资源的描述可以使用IETF制定的Link Format数据格式，实现信息的高效的表述及传输。随着物联网管理相关标准的不断完善，物联网设备和技术必将获得更加广泛的应用。
参 考 文 献
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