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物联网发展历程及阶段划分

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:物联网的发展,从一开始就是和信息技术、计算机技术,特别是网络技术密切相关。从1999年概念的提出到2010年的崛起,物联网经历了10年历程,特别是最近两年的发展极其迅速,不再停留在单纯的概念、设想阶段,而是逐渐成为国家战略、政策扶植的对象,如图1-5所示。通常按照构成物联网所采用的网络模式及其变革,把物联网划分为若干阶段来标志物联网的发展。

物联网发展历程及阶段划分

物联网的发展,从一开始就是和信息技术、计算机技术,特别是网络技术密切相关。“计算模式每隔15年发生一次变革”这个被称为“15年周期定律”的观点,一经美国IBM公司前首席执行官郭士纳提出,便被认为同英特尔创始人之一的戈登·摩尔提出来的摩尔定律一样准确,并且都同样经过历史的检验。摩尔定律的内容为:集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。纵观历史,1965年前后发生的变革以大型机为标志,1980年前后以个人计算机的普及为标志,而1995年前后则发生了互联网革命。每一次的技术变革又都引起企业、产业甚至国家间竞争格局的重大变化,而2010年发生的变革极有可能出现在物联网领域,如图1-4所示。

从1999年概念的提出到2010年的崛起,物联网经历了10年历程,特别是最近两年的发展极其迅速,不再停留在单纯的概念、设想阶段,而是逐渐成为国家战略、政策扶植的对象,如图1-5所示。

通常按照构成物联网所采用的网络模式及其变革,把物联网划分为若干阶段来标志物联网的发展。从历史整体分析,物联网的发展已经经历了以下阶段:单体,一对一和一对多,多对多,无线泛联。在物联网的概念没有提出之前,一些技术已经出现和使用,这些技术的不断进步、演变催生了物联网的出现。物联网概念的发展如图1-6所示。

物联网涉及的技术包括标识与解析,架构技术,安全和隐私,网络管理和一系列支撑技术,如图1-7所示。物联网作为一种形式多样的聚合性复杂系统,涉及了信息技术自上而下的每一层面,其体系结构分为感知控制层、网络传输层、应用服务层3个层面,如图1-8所示。其中,公共技术不属于物联网技术的某个特定层面,而是与物联网技术架构的3层都有关系,包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量管理

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图1-4 IT产业的15年周期定律

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图1-5 物联网成为各个国家核心战略之一

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图1-6 物联网概念的发展

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图1-7 从技术的角度剖析物联网

感知控制层由数据采集子层、短距离通信技术和协同信息处理子层组成。数据采集子层通过各种类型的传感器获取物理世界中发生的物理事件和数据信息,例如各种物理量、标识、音频和视频多媒体数据。物联网的数据采集涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术。短距离通信技术和协同信息处理子层将采集到的数据在局部范围内进行协同处理,以提高信息的精度,降低信息冗余度,并通过自组织能力的短距离传感网接入广域承载网络。感知层中间件技术旨在解决感知层数据与多种应用平台间的兼容性问题,包括代码管理、服务管理、状态管理、设备管理、时间同步和定位等。在有些应用中还需要通过执行器或其他智能终端对感知结果做出反应,实现智能控制。

网络传输层将来自感知层的各类信息通过基础承载网络传输到应用层,包括移动通信网、互联网、卫星网、广电网、行业专网及形成的融合网络等。根据应用需求,可作为透明传送的网络层,也可升级以满足未来不同内容传输的要求。经过十余年的快速发展,移动通信、互联网等技术已比较成熟,在物联网的早期阶段基本能够满足物联网中数据传输的需要。

应用服务层主要将物联网技术与行业专业系统相结合,实现广泛的物物互联的应用解决方案,主要包括业务中间件和行业应用领域。其中,物联网服务支撑子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通的功能。物联网应用服务子层包括智能交通、智能医疗智能家居、智能物流和智能电力等行业应用。

在分析物联网的技术基础上,展望其未来变化发展方向,发现物联网是在信息与通信技术集成环境下产生的,通过实现物物之间互联互通,加速高科技在生活中落地,而高科技的发展是推动国家信息化建设与经济发展的重要步骤。对于物联网未来的发展,有3个值得关注的发展趋势:

1)互联互通设备数目的急剧增加以及设备体积的极度缩小;

2)物体通过移动网络连接,永久性地被使用者所携带并可被定位;

3)系统以及物体在互联互通过程中,异质性和复杂性在应用中增强。

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图1-8 从行业的角度剖析物联网

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