一、概念

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）這個概念最早由麻省理工的Auto-ID中心在1999年提出，其基本想法是將RFID和其他傳感器相互連接，形成RFID架構(gòu)的分布式網(wǎng)絡(luò)。

歐洲委員會提出“物聯(lián)網(wǎng)是未來因特網(wǎng)的綜合部分之一，可以被定義為一個動態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)?；跇?biāo)準(zhǔn)的和互操作的通信協(xié)議，無論物理的還是虛擬的“物”均有身份、物理屬性和虛擬特質(zhì)，具備自配置能力且使用智能接口，可以無縫地集成到信息網(wǎng)絡(luò)中去?！?/p>

本文認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)實質(zhì)上是將真實世界映射到虛擬世界的過程：真實世界中的事物，通過傳感器采集一定的數(shù)據(jù)，在虛擬世界中形成與之對應(yīng)的事物?！跋嚓P(guān)物體可能在虛擬電子空間中被創(chuàng)造出來，源于物理物體空間，且與物理空間的物體有關(guān)聯(lián)?！眰鞲衅鞑杉綌?shù)據(jù)的詳細(xì)程度，將影響到該事物在虛擬世界中的抽象程度。在虛擬世界中，對該事物最簡單也最重要的描述是物體提供了一個ID用于識別（如使用RFID標(biāo)簽），最詳細(xì)的描述則是真實世界中該事物的所有屬性和狀態(tài)均可在虛擬世界中被觀察到。進(jìn)一步的，在虛擬世界中對該物體做出控制，則可通過物聯(lián)網(wǎng)改變真實世界中該物體的狀態(tài)。對于一個真實的事物，其所需的各種應(yīng)用與操作，只需在虛擬世界中對與之對應(yīng)的虛擬事物進(jìn)行應(yīng)用和操作，即達(dá)到目的。

這樣將會對世界帶來巨大的改變：實地實時監(jiān)測和控制一個事物的成本是高昂的，通過物聯(lián)網(wǎng)，所有事物都將在虛擬世界中被找到，以較低的成本被監(jiān)測和控制，從而實現(xiàn)4A（anytime, any place, anyone, anything）連接。虛擬世界提供了對所有事物的實時追蹤的可能，所有的信息都不是孤立的，這將為各種海量運算和分析提供了最基礎(chǔ)和最重要的信息源。真實世界存在于某一時刻，而當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到能將真實世界中的所有事物都映射到虛擬世界中時，無數(shù)個某一時刻的世界匯集起來，在虛擬世界中將形成一個可以追溯的歷史，如同過去以紙質(zhì)保存歷史事件的發(fā)生，將來將以電子數(shù)據(jù)對所有事物進(jìn)行全息描述的形式存儲世界的歷史。

二、體系架構(gòu)

目前, 物聯(lián)網(wǎng)還沒有一個廣泛認(rèn)同的體系結(jié)構(gòu)，最具代表性的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)是歐美支持的EPCglobal和日本的UID物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。EPC系統(tǒng)由EPC 編碼體系、射頻識別系統(tǒng)和信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3 部分組成。UID 技術(shù)體系架構(gòu)由泛在識別碼(uCode)、泛在通信器、信息系統(tǒng)服務(wù)器、和ucode 解析服務(wù)器等4部分構(gòu)成。EPCglobal 和UID上只是RFID 標(biāo)準(zhǔn)化的團體，離全面的“物聯(lián)網(wǎng)”體系架構(gòu)相去甚遠(yuǎn)。

美國的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”這一與物聯(lián)網(wǎng)概念相近的概念，并提出通過INSTRUMENTED，INTERCONNECTED和INTELLIGENT這三個層面來實現(xiàn)智慧地球。在文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，本文提出了物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)。

1、智能物體層：通過傳感器捕獲和測量物體相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對物理世界的感知。同時具備局部的互動性，需要一定的存儲和計算能力。

2、數(shù)據(jù)傳輸層：以有線或無線的方式實現(xiàn)無縫、透明、安全的接入，提供并實施編碼、認(rèn)知、鑒權(quán)、計費等管理。

3、信息關(guān)聯(lián)層：通過云計算實施對海量數(shù)據(jù)的存儲和管理、數(shù)據(jù)處理與融合，屏蔽其異質(zhì)性與復(fù)雜性，形成一個與真實世界對應(yīng)的虛擬世界。

4、應(yīng)用服務(wù)層：從虛擬世界中提取信息，提供豐富的面向服務(wù)的應(yīng)用。如智能交通、智能電網(wǎng)、智能醫(yī)療等等。

需要指出的是，數(shù)據(jù)由底部的傳感器通過網(wǎng)絡(luò)到達(dá)應(yīng)用服務(wù)層面，而實際上，在服務(wù)應(yīng)用層面，各個中心、用戶可以反向的通過網(wǎng)絡(luò)由執(zhí)行器對物體進(jìn)行控制。

在該體系結(jié)構(gòu)中，感知層面的各種傳感器、執(zhí)行器都是具體的，隨著技術(shù)的發(fā)展會不斷升級，新設(shè)備不斷引入物聯(lián)網(wǎng)。而服務(wù)應(yīng)用層的各種需求也是不斷提出的，并不是一層不變的。若是每個具體的服務(wù)應(yīng)用和傳感設(shè)備都形成一個獨立的網(wǎng)絡(luò)，最后可能形成許多套特殊的網(wǎng)絡(luò)，這不利于推廣和不便于維護(hù)。因此這需要物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層有一定前瞻性，物體設(shè)備層可以變化，服務(wù)應(yīng)用層可以變化，但它們都是通過一個普適的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，這個網(wǎng)絡(luò)可以在一定的時間內(nèi)保持穩(wěn)定。

三、面臨的挑戰(zhàn)

1、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

物聯(lián)網(wǎng)其實就是利用物體上的傳感器和嵌入式芯片，將物質(zhì)的信息傳遞出去或接收進(jìn)來，通過傳感網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)本地處理，并聯(lián)入到互聯(lián)網(wǎng)中去。由于涉及到不同的傳感網(wǎng)絡(luò)之間的信息解讀，所以必需有一套統(tǒng)一的技術(shù)協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)，而且主要是集中在互聯(lián)上，而不是傳感器本身的技術(shù)協(xié)議?，F(xiàn)在很多所謂的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，實際上還是將物聯(lián)網(wǎng)作為一種獨立的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)來看待的具體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而應(yīng)對互聯(lián)需要的技術(shù)協(xié)議，才是真正實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。

2、安全、隱私

在物聯(lián)網(wǎng)中所有“事物”都連接到全球網(wǎng)絡(luò)，彼此間相互通信，這也帶來了新的安全和隱私問題，例如可信度，認(rèn)證，以及事物所感知或交換到的數(shù)據(jù)的融合。人和事物的隱私應(yīng)該得到有效保障，以防止未授權(quán)的識別和攻擊。安全與隱私這個問題，是人類社會的問題，不論是物聯(lián)網(wǎng)還是其他技術(shù)，都是面臨這兩個問題。因此，不僅要從物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部的技術(shù)上做出一定的控制，而且要從外部的法規(guī)環(huán)境上作出一定的司法解釋和制度完善。