邢瀟 中海油石化工程有限公司 王楠 濟(jì)南森林公園服務(wù)中心

引言

物聯(lián)網(wǎng)作為一種人與物、物與物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物。如今的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還處于初期發(fā)展階段，學(xué)術(shù)界、實(shí)務(wù)界并未完全認(rèn)識(shí)到物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)在巨大優(yōu)勢(shì)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜性缺乏認(rèn)知。當(dāng)今已經(jīng)有很多研究人員或企業(yè)研究出了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，以個(gè)人角度對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行理解，這也在一定程度上形成了物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)知誤區(qū)，讓人們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生了兩個(gè)極端認(rèn)知。一是認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)涵蓋了所有信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是信息時(shí)代發(fā)展的機(jī)遇；二是物聯(lián)網(wǎng)無(wú)法獨(dú)立生存，更多是現(xiàn)有挽留過技術(shù)、信息技術(shù)的集成。針對(duì)學(xué)術(shù)界的爭(zhēng)論，我們不能否認(rèn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的存在，并且還要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)概念模型、既有體系結(jié)構(gòu)展開進(jìn)一步分析工作。

1 物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)闡述

物聯(lián)網(wǎng)可以劃分為公共物聯(lián)網(wǎng)、專用物聯(lián)網(wǎng)兩種。公共物聯(lián)網(wǎng)是指可以連接所有物品、覆蓋社會(huì)某個(gè)領(lǐng)域、與公共網(wǎng)絡(luò)連接、是社會(huì)公共信息基礎(chǔ)設(shè)施之一的物聯(lián)網(wǎng)；專用物聯(lián)網(wǎng)是指連接某個(gè)特定物品、覆蓋某個(gè)特定區(qū)域、機(jī)構(gòu)特殊用途的物聯(lián)網(wǎng)。無(wú)論是哪種物聯(lián)網(wǎng)，更多是在實(shí)際應(yīng)用中的差異，二者的概念模型、體系結(jié)構(gòu)通常沒有較大改變。

2 物聯(lián)網(wǎng)的概念模型

物聯(lián)網(wǎng)概念模型作為深度理解和研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)，而客觀的物聯(lián)網(wǎng)概念可以有效引導(dǎo)具備實(shí)用價(jià)值的物聯(lián)網(wǎng)理論研發(fā)與技術(shù)開發(fā)。主要的概念模型表現(xiàn)在：

2.1 兩個(gè)世界融合的概念模型

針對(duì)學(xué)者們所爭(zhēng)論的“物聯(lián)網(wǎng)是否有特定技術(shù)？”需要客觀的從概念模型角度進(jìn)行特征和定義分析，其中兩個(gè)世界融合概念模型則更為客觀。理論上網(wǎng)絡(luò)世界、物理世界融合要涉及到三個(gè)方面，包括技術(shù)、社會(huì)、系統(tǒng)方面。技術(shù)方面主要包括與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)，如傳感器、RFID 等；社會(huì)方面主要是涉及到網(wǎng)絡(luò)世界和物理世界融合的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、法律等問題；系統(tǒng)方面主要是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)世界與物理世界融合的系統(tǒng)，如智能電網(wǎng)系統(tǒng)、智能交通系統(tǒng)等。

從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方面來(lái)看，兩個(gè)世界融合必須要有特殊技術(shù)作為介質(zhì)，也就是兩個(gè)世界融合技術(shù)，如CPS 技術(shù)、PCS 技術(shù)等，這些都是隱藏在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)背后的核心技術(shù)，如果研究人員沒有對(duì)這些隱藏技術(shù)進(jìn)行研究，所得到的結(jié)果必然較為片面。當(dāng)然，在兩個(gè)世界融合概念模型中，還有很多問題亟待解決。如兩個(gè)世界融合后如何展開經(jīng)濟(jì)活動(dòng)；如何更加合理的獲取合法收益；物理世界中相關(guān)法律如何改進(jìn)；如何保護(hù)組織或個(gè)人隱私等。

2.2 經(jīng)濟(jì)模型

網(wǎng)絡(luò)世界和物理實(shí)際融合勢(shì)必會(huì)生成一種新的經(jīng)濟(jì)模型，想要在物聯(lián)網(wǎng)體系下更好的促進(jìn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，就必須要設(shè)計(jì)一個(gè)兩個(gè)世界融合的經(jīng)濟(jì)模型，加強(qiáng)虛擬貨幣和實(shí)體貨幣之間、網(wǎng)絡(luò)資源與現(xiàn)實(shí)資源、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)與現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)等關(guān)聯(lián)。

(1）網(wǎng)絡(luò)貨幣與現(xiàn)實(shí)貨幣關(guān)聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)價(jià)值度量單位就是網(wǎng)絡(luò)貨幣，現(xiàn)實(shí)價(jià)值度量單位就是現(xiàn)實(shí)貨幣，二者的融合必要需要構(gòu)建動(dòng)態(tài)匯率調(diào)控機(jī)制，合理的引導(dǎo)用戶的網(wǎng)絡(luò)資源、現(xiàn)實(shí)資源消耗與價(jià)值創(chuàng)造，通過良好的物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)，不斷促進(jìn)精神與物質(zhì)財(cái)務(wù)的雙向增長(zhǎng)。

(2）網(wǎng)絡(luò)資源與現(xiàn)實(shí)資源關(guān)聯(lián)。如今，網(wǎng)絡(luò)資源已經(jīng)占據(jù)了很多的現(xiàn)實(shí)資源，如谷歌數(shù)據(jù)中心耗電量巨大，造成網(wǎng)絡(luò)世界無(wú)效運(yùn)轉(zhuǎn)，這也勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致人類社會(huì)發(fā)展受到影響。但谷歌數(shù)據(jù)中心耗電量相比人類社會(huì)耗電量要低很多。因此，如何合理的界定網(wǎng)絡(luò)資源、現(xiàn)實(shí)資源關(guān)聯(lián)，需要進(jìn)一步核算網(wǎng)絡(luò)世界、現(xiàn)實(shí)直接成本核算，這樣才可以進(jìn)一步提高物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)效益。

(3）網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)與現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)。在過去，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)盈利主要是利用吸引用戶注意力、吸引用戶時(shí)間；現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)主要是通過供需、消費(fèi)實(shí)現(xiàn)盈利。物聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)不一樣，想要實(shí)現(xiàn)盈利就必須要打破網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)與現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)的壁壘，引導(dǎo)用戶展開自然消費(fèi)模式，如購(gòu)買物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是現(xiàn)實(shí)消費(fèi)，而實(shí)現(xiàn)部分物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備功能則需要網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)，但這種經(jīng)濟(jì)模式是否完善還需要進(jìn)一步研究。

3 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

3.1 物聯(lián)網(wǎng)層級(jí)

物聯(lián)網(wǎng)主要有三個(gè)層級(jí)，包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層，其主要表現(xiàn)在：

3.1.1 感知層

感知層主要是用作物體感知、獲取信息。利用傳感器、終端、RFID、二維碼、定位等技術(shù)，采集或辨識(shí)物體屬性、環(huán)境、運(yùn)行狀態(tài)等信息。感知任務(wù)主要是通過協(xié)同處理方案，進(jìn)行多角度、多種類、多尺度的在線計(jì)算，與網(wǎng)絡(luò)中其他單元資源共享、交互、傳輸。是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)層次的基礎(chǔ)。

3.1.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是實(shí)現(xiàn)物與物、人與物連接的介質(zhì)，包括Internet、GSM、CDMA 等，保證信息傳輸?shù)陌踩?、可靠性。在網(wǎng)絡(luò)信息傳輸中，需要應(yīng)用各類異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)通過接口與設(shè)備連接，通過各種網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)操控。新時(shí)期的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有強(qiáng)大的硬件作為支撐，可以采用更加復(fù)雜的軟件協(xié)議設(shè)計(jì)。傳輸層就好比人的語(yǔ)言，可以傳輸、處理信息，從而為實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)功能提供支撐。

3.1.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層作為人與物、物與物互聯(lián)的接口，并結(jié)合不同行業(yè)或用戶的需求，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)功能。結(jié)合用戶需求，應(yīng)用層可以與各行各業(yè)的管理平臺(tái)結(jié)合，根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)展開服務(wù)。為了可以提供更加精準(zhǔn)的信息服務(wù)，還要根據(jù)不同行業(yè)的業(yè)務(wù)模型，從而完成更加精細(xì)化的操作。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)的EPC 體系結(jié)構(gòu)

整個(gè)結(jié)構(gòu)體系主要包括：EPC 編碼體系、射頻識(shí)別技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成，其主要表現(xiàn)在：

3.2.1EPC 編碼體系

在實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)功能過程中，其功能發(fā)展最終目標(biāo)是全球物品信息共享。而想要實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，則要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)物品統(tǒng)一編碼，也就是全球物品生產(chǎn)都使用一個(gè)編碼，實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的應(yīng)用。如今，最常見的編碼除了有EPC，還有UID 編碼。

3.2.2RFID

RFID 系統(tǒng)當(dāng)中涵蓋了讀寫器、EPC 標(biāo)簽兩個(gè)方面。其中，EPC標(biāo)簽是商品編號(hào)載體，在物品當(dāng)中鑲嵌EPC 標(biāo)簽后，此時(shí)物品就與特定編碼相互聯(lián)系，編碼成為了商品的標(biāo)簽。EPC 標(biāo)簽是一個(gè)電子編碼，通過數(shù)據(jù)分析和處理就會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息，將這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理統(tǒng)一存儲(chǔ)到分布式數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。如果用戶想要獲取物品信息，通過掃碼即可一鍵式獲取基礎(chǔ)信息，從而掌握物品的信息狀況。

3.2.3EPC 信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

EPC 信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中涵蓋了中間件、發(fā)現(xiàn)服務(wù)、EPC 信息服務(wù)三個(gè)層面。主要功能表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

(1）中間件。想要實(shí)現(xiàn)環(huán)境與系統(tǒng)的連通，則要設(shè)置通用平臺(tái)與接口，設(shè)置在后臺(tái)軟件和讀寫器之間。中間件可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與RFID 信息交互，更好的捕獲信息和事件。EPC 中間件應(yīng)用了標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，從而實(shí)現(xiàn)信息連通的統(tǒng)一性與標(biāo)準(zhǔn)性。

(2）發(fā)現(xiàn)服務(wù)。主要對(duì)象包括解析服務(wù)、代碼服務(wù)、訪問服務(wù)。如今ONS 系統(tǒng)以及相關(guān)配套系統(tǒng)也已經(jīng)變得更加完善。

(3）信息服務(wù)。EPC 軟件支持系統(tǒng)主要是EPC IS 系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)用戶與物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境相互交流。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)世界和現(xiàn)實(shí)世界融合的產(chǎn)物，當(dāng)今的物聯(lián)網(wǎng)概念模型還不夠完善，體系結(jié)構(gòu)還存在一定的弊端，但物聯(lián)網(wǎng)給人類社會(huì)帶來(lái)的貢獻(xiàn)是不容忽視的，并且未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)還有很大的發(fā)展空間。這就需要進(jìn)一步加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)概念模型與體系結(jié)構(gòu)的研究，從而更好的發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的價(jià)值。