張立新　杜剛

摘要：對物聯(lián)網(wǎng)結構進行了分析，介紹了嵌入式技術以及嵌入式體系定義、相關技術，物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式的構成以及所應用的領域。針對物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式技術相互之間的作用關系進行了分析研究，發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)就是嵌入式技術發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物。據(jù)此，提出了關于物聯(lián)網(wǎng)概念中“物”的組成模型。

關鍵詞關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；嵌入式系統(tǒng)；構成模型

DOIDOI：10.11907/rjdk.143884

中圖分類號：TP3-05

文獻標識碼：A文章編號

文章編號：16727800（2015）002001602

作者簡介作者簡介：張立新（1966-），女，北京人，北京信息職業(yè)技術學院副教授，研究方向為計算機應用、嵌入式技術應用、高職教育；杜剛（1980-），男，北京人，北京信息職業(yè)技術學院助教，研究方向為計算機應用、嵌入式技術應用、高職教育。

0引言

伴隨我國信息技術的日益成熟和飛速發(fā)展，各種各樣的“物”通過多種不同途徑融入到信息網(wǎng)絡中，互聯(lián)網(wǎng)和“物”之間進行信息傳遞，以此來達到信息的相互傳送、利用和變換。被接入到互聯(lián)網(wǎng)中的“物”種類繁多且數(shù)量龐大，其中最有代表性的有：PDA、飛機、車輛以及手機等。不同種類的“物”不斷融入網(wǎng)絡之中，致使互聯(lián)網(wǎng)涵蓋范圍越來越廣，越來越復雜，出現(xiàn)的問題也越來越多，這時候就需要一個新的理論和技術支持， “物聯(lián)網(wǎng)”概念由此逐漸出現(xiàn)在人們的視野中。

1物聯(lián)網(wǎng)定義及支撐技術

目前，物聯(lián)網(wǎng)的探究和研發(fā)還處在起步階段，相關研究主要集中在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的模型、關鍵技術以及整體體系的框架方面，取得了一定的成果。本文重點就物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式之間的關聯(lián)性進行深入探討，以此提升對物聯(lián)網(wǎng)感知層次，促進物聯(lián)網(wǎng)研究技術的發(fā)展。

1.1物聯(lián)網(wǎng)概念

物聯(lián)網(wǎng)的英文全拼為“The Internet of Things”，簡稱為lot。目前，針對物聯(lián)網(wǎng)的概念還沒有一個統(tǒng)一的結論。相關文獻指出：物聯(lián)網(wǎng)就是物和物之間相聯(lián)系的網(wǎng)絡[1]，這其中包含了雙重含義：①互聯(lián)網(wǎng)依然是作為物聯(lián)網(wǎng)的核心內容，物聯(lián)網(wǎng)就是互聯(lián)網(wǎng)的延伸；②物聯(lián)網(wǎng)的客戶端已經(jīng)擴展到任何物體之間，實施信息的傳遞以及變換?；蛘哒f：物聯(lián)網(wǎng)可以被看成是一種無線傳感器網(wǎng)絡，或稱物聯(lián)網(wǎng)就是RFID網(wǎng)絡等。上述物聯(lián)網(wǎng)概念是從互聯(lián)網(wǎng)的角度進行理解和定義的，以此得知：互聯(lián)網(wǎng)中涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)的技術重點一方面是互聯(lián)網(wǎng)，另一方面是信息通信。

目前，對物聯(lián)網(wǎng)的定義主要有：

（1）國際上對物聯(lián)網(wǎng)的通用定義：通過射頻、激光掃描、紅外光感以及GPS全球定位等信息交換設備，依據(jù)有關規(guī)定，將任何形式的物與互聯(lián)網(wǎng)之間實施聯(lián)通，以此進行信息的相互流通和相互交換，從而實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)對不同“物”的辨別、管理、定位以及跟蹤等。

（2）物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的一個重要組成部分，它是基于可交換的信息傳遞標準，具備自行配置能力的全球化動態(tài)網(wǎng)絡，在這個網(wǎng)絡范圍內，接入網(wǎng)絡的物體都具有相應的標識，而且能夠利用智能接口使其無縫接入到信息網(wǎng)絡中。

（3）通信標準化會議上將物聯(lián)網(wǎng)概念定義成：通過特定的劃分和一定的感知、信息傳遞、計算以及實施等技術體系設備，進而得到有關物理方面的可用信息，通過互聯(lián)網(wǎng)來達到信息傳送的目的，通過互聯(lián)網(wǎng)來處理和傳達信息，實現(xiàn)物和物、人和物之間信息交換的特定網(wǎng)絡。

（4）物聯(lián)網(wǎng)是通過不同種類的先進技術，例如有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡等同時構建起來的，這個過程的主要技術就是RFID技術，人們稱它為電子標簽。它是基于RFID系統(tǒng)之上的系統(tǒng)，和當前已經(jīng)存在的網(wǎng)絡技術、中間件技術以及數(shù)據(jù)庫技術等結合，構建出一個由很多聯(lián)網(wǎng)閱讀設施和很多移動標簽組成、相對因特網(wǎng)更加龐大的信息網(wǎng)絡。RFID技術擴展逐漸成為物聯(lián)網(wǎng)的重點內容。在這樣的網(wǎng)絡環(huán)境下，系統(tǒng)可以自發(fā)、準時地對有關 “物”進行認知、掌控、跟蹤以及定位，進行有關信息傳輸。

以上對物聯(lián)網(wǎng)的定義，前3點體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎之上的拓展，其聯(lián)網(wǎng)對象不局限于數(shù)字設備，可以是具體的物體，比如動物、植物、建筑物等生活常見品；闡述了物聯(lián)網(wǎng)所具備的能力，比如人的感知、計算、任務的執(zhí)行和相關通訊等。在第四個定義中，具體闡述了物聯(lián)網(wǎng)技術不是一項全新的科技，是當前很多先進技術的集合。從相關技術角度去分析物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可知，物聯(lián)網(wǎng)并不是一種單獨出現(xiàn)的新科技產(chǎn)物，要想真正實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的對應功能，前提是必須以很多相關技術作為支撐，所以說，物聯(lián)網(wǎng)技術其實是多種高科技相融合的產(chǎn)物。

1.2嵌入式系統(tǒng)概念及相關支撐技術

嵌入式系統(tǒng)是伴隨微處理器的有效使用而出現(xiàn)的[2]。經(jīng)歷近30多年的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)逐漸由單一系統(tǒng)變化為復雜系統(tǒng)。人們將因特爾處理芯片用于輸出和輸入過程的相關控制設施中，這就是很具代表性的嵌入式系統(tǒng)應用。伴隨著芯片技術以及網(wǎng)絡接口技術的發(fā)展，誕生了許多不同種類的嵌入式系統(tǒng)，系統(tǒng)功能也變得復雜化和越來越強大，日常生活中較為常見的嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品有：手機、車輛以及MP3、MP4播放器等等。雖然嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)深入到我們的日常生活中，但是人們對什么是嵌入式系統(tǒng)進行了很長時間的探討，至今未得出一致的定義。這其中能讓大部分人接受的定義為：嵌入式系統(tǒng)是用于“輔助、控制以及監(jiān)視的裝置和運行的設備”，從中可以得出嵌入式是硬件與軟件相結合的綜合體的定義，它還可以包括機械等附加裝備。

1.3物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之間的聯(lián)系及區(qū)別

物聯(lián)網(wǎng)中的基本設施具有通信、認知、運算、統(tǒng)一以及執(zhí)行等功能，并且還可以提供相應的服務；嵌入式系統(tǒng)主要是針對嵌入對象的特定計算機系統(tǒng)，所具有的功能是整個物聯(lián)網(wǎng)體系的一個子集，但兩者的差別在不斷縮小。隨著嵌入式技術的不斷更新和發(fā)展，產(chǎn)生了一些比較復雜的嵌入式系統(tǒng)，比如智能電話，已達到了物聯(lián)網(wǎng)中設備或者物的基本要求。

2物聯(lián)網(wǎng)中的“物”和嵌入式系統(tǒng)中的設備

有關“物”，亞里士多德從哲學角度理解了物的“分類法”以及“物都具備靈魂的特性”。因此，可以從哲學方面去對“物”進行一個準確的定義，那就是物不僅僅局限于自然界中真實存在的物體，它也包含了很多虛擬世界中的物品以及和物相關聯(lián)的事情。物聯(lián)網(wǎng)中的物可以被定義成日常生活中可被識別和認知的物體、實際存在的物體或者是虛擬物體。物聯(lián)網(wǎng)中，很多日常生活常見物品都被嵌入了相應的微處理器，而且一直保持著系統(tǒng)更新，在原有的系統(tǒng)基礎上又增添了很多新的功能以及通信接口等等。所以說，只要增添更多的物品網(wǎng)絡接口，人和計算機之間就可以通過互聯(lián)網(wǎng)實施遠程控制和監(jiān)測相關的物品。另外，如果將傳感器嵌入到特定的物體中，則這些物體本身就可以進行信息交換，人和相應的服務器也可以對它們進行遠程操控和監(jiān)視。另外，可通過對軟件系統(tǒng)的更新和改進，使其變得更加智能化。

總而言之，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)從連接計算機網(wǎng)絡逐步發(fā)展到了物聯(lián)網(wǎng)絡，在嵌入式微處理器、相關傳感器、執(zhí)行體、對應的網(wǎng)絡接口和結合對象之間達成無縫接入，同時通過物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)物和物之間、人和物之間的信息通訊操作。

3物聯(lián)網(wǎng)應用范圍

社會經(jīng)濟每一領域都有物聯(lián)網(wǎng)的應用[36]，如航天航空、通信、醫(yī)藥、汽車生產(chǎn)、交通運輸、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)、多媒體娛樂、節(jié)能環(huán)保、零售物流行業(yè)以及環(huán)境檢測等等。經(jīng)過近20年的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)從最基本的控制設備逐步滲透到了日常生活的各個領域。嵌入式系統(tǒng)在社會中的運用覆蓋了辦公設備、醫(yī)療設備、監(jiān)控設備、交通運輸、信息通信、衛(wèi)生設備等等，從中可以看出嵌入式系統(tǒng)的應用領域和物聯(lián)網(wǎng)基本相同，這也說明了嵌入式系統(tǒng)就是物聯(lián)網(wǎng)進步和發(fā)展的基本內容，物聯(lián)網(wǎng)就是嵌入式發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物。它們之間的關系是相互依存、不可分割的，嵌入式發(fā)展了，物聯(lián)網(wǎng)就會在嵌入式的基礎上發(fā)展和壯大。因此，物聯(lián)網(wǎng)要發(fā)展，首先要重視嵌入式技術的發(fā)展。

4結語

本文對物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式系統(tǒng)技術進行了研究，探討了二者之間的聯(lián)系和對應的關系。隨著社會信息網(wǎng)絡的發(fā)展，各種各樣的“物”通過多種不同的途徑融入到信息網(wǎng)絡中，互聯(lián)網(wǎng)和“物”之間進行信息傳遞，以此達到信息的相互傳送、利用和變換。本文對物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式之間的相互關系進行了詳細的探討，以此提升對物聯(lián)網(wǎng)的認知程度，推動物聯(lián)網(wǎng)領域技術發(fā)展。

參考文獻參考文獻：

＼[1＼]孫其博，劉杰，黎羴，等.物聯(lián)網(wǎng)概念、架構與關鍵技術研究綜述＼[J＼].北京郵電大學學報，2012（ 3）： 19.

＼[2＼]何立民.從嵌入式系統(tǒng)視角看物聯(lián)網(wǎng)＼[J＼].單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2013（ 10） ：58.

＼[3＼]石軍.“感知中國”促進中國物聯(lián)網(wǎng)加速發(fā)展＼[J＼].通信管理與技術，2012（ 5）： 13.

＼[4＼]楊青.多媒體 CAI 課件制作技術與應用＼[M＼].北京： 人民郵電出版社，2012.

＼[5＼]王嬌萍.論流媒體技術在數(shù)字圖書館建設過程中的應用＼[J＼].現(xiàn)代情報，2012（ 11）： 7071.

＼[6＼]李運林，許福蔭.教學媒體的理論與實踐＼[M＼].北京： 北京師范大學出版社，2013.

責任編輯（責任編輯：杜能鋼）