物联网研究精选(九篇)

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第1篇：物联网研究范文

物联网应用在高校的学科教育中，将物联网智能技术与创新教育紧密联系起来，实现物联网与学科教学内容多方面整合，提升高校学生在物联网技术领域应用和实践能力，推进各学科专业的教学内容和教学方法的改革创新，促进高校物联网相关技术的研究和成果转化，通过对物联网信息平台获取的大量数据信息进行分析和挖掘，制定出切实可行的方案，促进高校产学研合作。

关键字：

物联网；创新教育；应用研究

高校如何培养杰出的创新人才？中国的教育事业发展，需要一系列的技术革新和教育体制改革，如何提高高校教育教学水平，是作为高校的一名教育工作者值得深思的问题。尽管不同教育阶段对学生创新要求有所不同，但对创新意识思维、创新能力的培养是创新教育在不同教育阶段的共同目标，需要改变过去那种传统的人才培养模式。学生根据自己在课堂学到的知识，去创造新的知识，发明新的实用产品。2009年温总理在无锡做了关于“感知中国”的重要讲话后，我国物联网技术迅猛发展，各领域展开深入研究和广泛应用，同时物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”。物联网技术在各行业取得的巨大应用成果已经直观地展示在我们面前，善于捕捉现代科学技术是时代赋予我们的专业使命，因此物联网技术与课堂教学完美整合，将会赋予教育更充实的内涵和无限的创造力。对物联网技术在创新教育中的应用进行研究总结，希望能应用物联网技术对教学模式、教学方法提出更宽阔的研究思路。

一物联网在创新教育中的应用现状

我国在“感知中国”的中心无锡市已经形成了自己独特的物联网创新教育示范园区。在上海国际科创中心兴起之际，由上海师范大学教育技术系、华东师范大学、上海STEM云中心、比特实验室联合举办的第一届中美物联网+STEM创新教育研讨会于2015年6月10日在上海师范大学举行。STEM（Science，Technology，Engineering，Math）作为一种教育理想的中国际遇，探索了STEM教育在提升学生设计能力、合作能力、问题解决能力和实践创新能力方面的作用和方法，创建了让全体学生享有创新能力培养的机会，展示了STEM在创新教育中的定位，让在座的老师们了解到最前沿的国际教育发展理念和作为教师应该持有的态度。物联网之父凯文．艾希顿的著作《物联网之父创新与思考的9种态度》最近在台出版，PanX针对台湾的创新教育挑战、科学与经济发展间的关系，以及对台湾物联网产业的建议，凯文．艾希顿提出他的看法，他认为若要让教育有可能持续鼓励创新,要进行长期的努力跟累积。物联网在创新教育方面的研究还是在表层，因此投入精力在这方面研究是很有必要的。

二物联网的工作原理及应用

综合国内外学者对物联网的定义，概括出物联网的本质是实现了物与物、物与人之间的信息交换，物联网是在互联网之上的更高级科技产物，结合网络技术、传感器技术、中间件技术，通过移动智能终端实现智能化识别、管理和控制。物联网具有三大特征，即全面感知能力、可靠传递能力和智能处理能力，业界大致认为物联网可分为三个层次，分别对应感知层、网络层和应用层。底层是用来感知信息数据的感知层，就是利用RFID、无线传感网络GPS等各种传感设备感知各种物体的信息，搜集和获取数据。中间层是网络层传输层，包含各种通信网络，通过相关技术将信息快速传递。接近用户的一层是应用处理层，具有智能处理能力，利用云计算等智能技术，对海量数据的分析和处理，实现智能判断、处理和执行，应用到智能家居、智能交通、智能校园等各个领域。将物联网技术运用到高校教与学的过程中，必定带来教育的新改革。

三物联网环境下的创新教育

创新教育是以培养人的创新精神、创新能力、创新人格为目标的可持续发展的价值教育。使学生具有一定的基本技能，成为一个独立的个体，并善于在学习生活中重新构建，发掘和认识新知识、新方法、新思维，提高创新能力，为我国成为创新型国家奠定人才基础，从而促进我国科技竞争力、经济竞争力和综合国力的全面提升。创新教育的目标就是培养创新意识、创新思维、创新能力、创新情感和创新人格。要加大物联网创新教育教学环境的建设，让学生感知校园、感知课堂、感知教育，使用物联网技术创新课程,学生在学习过程中，把理论与实践联系起来，充分动手动脑，开阔思维，从而提高学生的学习效果，改变了学生的学习方法，促进了学生主体作用的发挥，增强了科技的作用，使传感电子成为学生认知的工具，学生在学习过程中不断认识新事物，有利于培养学生的思维能力，并开发其非智力因素。物联网走进校园，其教学环境需要稳定安全的物联网络，先进的实验室，学习资源库，完善师资队伍，需要教师要有创新的思维能力，又拥有丰富雄厚的工程科学基础知识和较强的科研实力，能在课堂教学中运用独特的创造性方法和技能，有效地提升学生创造力发展。

四物联网在创新教育中的应用案例

为了让学生充分参与到教与学活动中，让学生充分把学到的知识自由应用到实践中，同时给与学生研究的独立性和自主性，提出利用物联网技术设计超声波测距仪，真正理解掌握超声波的特性与原理。应用案例展示——超声波测距仪。

1.超声波测距仪的设计原理分析。超声波是听不见的声波，方向性极强，能量消耗慢，传播距离远，可用超声波来测量距离。需要制作一个超声波传感器，超声波测距仪的原理就是利用超声波收发模块发射一定频率的超声波，本装置设计安装了激光灯，这样就能很好地分辨被测物体，超声波在空气中传播，到达被测物体或障碍物后反射回来，由超声波收发器模块接收脉冲，其所经历的时间是往返时间，这个时间与超声波传播的路程远近有关，s=tv测试传输时间可以测得距离。

2.认识模块和搭建电路。设计用到的模块有超声波收发模块和功能控制模块、语音播放的模块、开关模块和电池盒。主要模块功能：超声波收发模块既可以发射超声波，也可以接收超声波，语音播放的模块对收发的信息进行播报，开关模块和电池盒用于能量的提供。

3.学习与探索。在实验中学习超声波传感器，通过外形设计的过程，其创新思维能力得以开发，获得作品创作灵感，充分发挥学生们的求知欲，创造力，思考力，培养学生对科学知识的兴趣和探索精神，并思索以下问题：（1）超声波对人体有害么？（2）超声波测距仪还可以应用在哪些方面？

4.创新之处。本仪器通过发射超声波来进行非接触式距离测量精度为1cm,量程为0.4m—5.0m。可用于测量房屋尺寸，人体身高等。可以较好地替代传统卷尺，在建筑测量时，简化了单人测量时诸多不便。创新之处是在超声波发射头上安装了用于定位的激光灯，因为超声波是“看不见的光”，这样可以让用户很容易地获知所测目标的位置。

五物联网在高校中的应用前景

1.优化学习环境。学生在教室中布置传感器优化其学习环境，如噪音、光线强度、温度等，为学生提供一个舒适的学习环境。

2.丰富教学资源。所有内容互动，改变固有的学习模式，能利用传感设备获取大量物体的数据用于当前的学习。

3.丰富教学手段。将大量的理论通过实验教学，并进行数字化处理，培养学生对科学知识的兴趣，提高学生的探索精神。

4.培养学生的动手能力和创新思维能力。

5.便于教学管理。例如将物联网应用于学校考勤管理、图书管理、实验室管理和学生的安全管理，从传统的人工管理转化为系统化、自动化管理。

六结语

由于科研环境的影响、科研项目实践性不足和资金的缺乏，使得物联网创新教育受到了很大的约束，需要政府的大力支持，企业、及科研院所进行积极的合作，通过产、学、研进行的优势整合，还需要科技的支持。高校应尽最大努力为师生提供最优的智能化交互教研环境，能利用物联网实时的进行教学测评，注重学生的智能培养，要培养学生的自学能力、研究能力，为更多的学生提供实践技能操作机会，高校培养人才从社会需求出发，满足经济发展和社会竞争的需要。

作者：赵兰枝 单位：内蒙古河套学院理学系

参考文献

[1]　吴功宜.智慧的物联网[M].北京：机械工业出版社，2010.

[2]　潘小莉.物联网在教育中的应用[J].观察,2011,(08):14-16.

第2篇：物联网研究范文

【关键词】物联网；电子商务智能物流；综合性平台；射频识别（RFID）；红外感应器；全球定位系统

本论文是参加云计算物联网应用服务项目的阶段总结，该论文介绍了物联网、物联网中智能物流服务平台及电子商务服务平台，通过参加项目更好的运用到实际工作和教学过程中，顺利地达到预定目标。

1.背景简述

物联网现已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。目前，我国物联网发展与全球同处于起步阶段，初步具备了一定的技术、产业和应用基础，呈现出良好的发展态势。

2.市场分析

2.1 中国物联网产业发展现状

2011中国国际物联网大会委托新华社《2010～2011年中国物联网发展年度报告》，预计2011年中国物联网产业市场规模将达到2300亿元，安防、交通和医疗3大领域有望在物联网发展中率先受益，成为物联网产业市场容量大、增长最为显著的领域。新华社副社长周锡生在该报告时认为，未来5年，全球物联网产业市场将呈现快速增长态势，2015年将接近3500亿美元，年均增长率接近25%。保守预计，到2015年，中国物联网产业将实现5000多亿元的规模，年均增长率达11%左右。

2.2 中国物联网产业发展趋势分析

（1）应用引领产业发展

中国物联网产业的发展是以应用为先导，存在着从公共管理和服务市场、到企业、行业应用市场、再到个人家庭市场逐步发展成熟的细分市场递进趋势。目前，物联网产业在中国还是处于前期的概念导入期和产业链逐步形成阶段，没有成熟的技术标准和完善的技术体系，整体产业处于酝酿阶段。此前，RFID市场一直期望在物流、零售等领域取得突破，但是由于涉及的产业链过长，产业组织过于复杂，交易成本过高，产业规模有限成本难于降低等问题，使得整体市场成长较为缓慢。

物联网概念提出以后，面向具有迫切需求的公共管理和服务领域，以政府应用示范项目带动物联网市场的启动将是必要之举。进而随着公共管理和服务市场应用解决方案的不断成熟、企业集聚、技术的不断整合和提升，逐步形成比较完整的物联网产业链，从而将可以带动各行业、大型企业的应用市场。待各个行业的应用逐渐成熟后，带动各项服务的完善、流程的改进，个人应用市场才会随之发展起来。

（2）标准体系逐渐成熟

物联网标准体系是一个渐进发展成熟的过程。物联网概念涵盖众多技术、众多行业、众多领域，试图制定一套普适性的统一标准几乎是不可能的。物联网产业的标准将是一个涵盖面很广的标准体系，将随着市场的逐渐发展而发展和成熟。

（3）综合性平台即将出现

随着行业应用的逐渐成熟，新的通用性强的物联网技术平台将出现。物联网的创新是应用集成性的创新，一个单独的企业是无法完全独立完成一个完整的解决方案的。一个技术成熟、服务完善、产品类型众多、应用界面友好的应用，将是由设备提供商、技术方案商、运营商、服务商协同合作的结果。随着产业的成熟，支持不同设备接口、不同互联协议，可集成多种服务的共性技术平台将是物联网产业发展成熟的结果。

物联网时代，移动设备、嵌入式设备、互联网服务平台将成为主流。随着行业应用的逐渐成熟，将会有大的公共平台、共性技术平台出现。无论终端生产商、网络运营商、软件制造商、系统集成商、应用服务商，都需要在新的一轮竞争中寻找各自的重新定位。

（4）有效商业模式逐步形成

针对物联网领域的商业模式创新将是把技术与人的行为模式充分结合的结果。物联网将机器、人、社会的行动都互联在一起。新的商业模式出现将是把物联网相关技术与人的行为模式充分结合的结果。

物联网的应用也从小环境开始面向大环境，原有的商业模式需要更新升级来适应规模化、快速化、跨领域化的应用。而更关键的是要真正建立一个多方共赢的商业模式，这才是推动物联网能够长远有效发展的核心动力。要实现多方共赢，就必须让物联网真正成为一种商业的驱动力，而不是一种行政的强制力。让产业链所有参与物联网建设的各个环节都能从中获益，获取相应的商业回报，才能够使物联网得以持续快速地发展。

3.物联网技术

物联网技术是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。我国也把物联网称之为“传感网”。

物联网系统平台架构技术是一种面向物联网系统设计理念和架构技术，它将各类物联网对象之间的交互抽象到一个统一的层面，注重独立实现各个物联网联网对象的系统功能，通过简单、统一的接口进行信息交互和沟通，利用物联网联网对象之间的松耦合特点，保证物联网网络的开放性和规模可扩展性。

云计算物联网应用服务项目包括：智能物流服务平台、企业诚信体系服务平台、企业内训服务平台、云计算呼叫服务中心、电子商务服务平台、物联网行业服务中心、中小企业信息化服务平台、节能减排和安全生产服务平台、消费信息综合服务平台、网络安全服务平台、技术创新服务平台

下面就物联网服务项目新建研发的上述应用领域中的智能物流服务物联网及电子商务物联网进行简单阐述。

4.基于物联网的智能物流服务平台

4.1 智能物流服务平台概述

目前，国内制造企业物流信息化水平普遍不高，大都采用“人工+条形码”的方式，该方式效率低、人力成本高，已越来越不适应现代制造行业提升核心竞争力的需求。智能物流服务平台针对这一问题，研究基于RFID的物流跟踪管理核心技术，设计并开发一个面向制造业的基于RFID的物流跟踪管理系统，该系统充分利用RFID自动识别技术、JIT及MES的先进管理理念与基本方法，通过车间生产物流信息的实时反馈进行物流数据分析和监控，加强车间物流控制，实现生产节拍、物流、信息流的同步，以改进企业生产效率、降低企业物流管理成本，提升企业综合竞争力。

4.2 智能物流服务平台建设内容

（1）基于企业业务管理层、生产车间管理层和现场数据管理层的三层体系架构的设计与实现。

（2）基于移动（Mobile Agent）的数据访问统一接口的设计与实现。

（3）RFID中间件（RFID Middleware）的统一设计与实现，从而实现对底层设备的精确控制，实时采集原始数据，对数据进行过滤，并在其中封装典型的应用逻辑，使物流管理系统接口简单透明，从而达到整个系统的协调、可靠。

（4）基于模糊控制理论的RFID功率自调节控制算法的设计与实现。

（5）各功能子模块（包括登录模块、生产计划管理模块、装箱模块、出入库监控模块、跟踪查询模块等）的设计与实现。

5.电子商务服务平台

5.1 电子商务服务平台概述

随着商品经济的发展，从上世纪90年代开始，刷卡、转账消费逐渐成为国人支付的重要方式。到90年代末，电脑、网络走进了千家万户，以淘宝、易趣为代表的电子商务茁壮成长，支付宝等虚拟货币支付方式走上了历史的舞台。

电子商务服务平台将物联网技术与移动通信技术、互联网完善地结合，嵌入电子商务库存、物流、支付、产品质量管理等整体流程，在提升移动电子商务的整体水平的同时，可以随时随地利用RFID射频芯片手机、PDA及掌上电脑等无线终端自如开展衣食住行、购物娱乐和商务谈判。

5.2 电子商务服务平台建设内容

（1）应用物联网技术通过对库存物品信息的实时感知，形成自动化库存，达到整个网上零售营销体系实现共享的目的。

（2）实现多样化的手机支付业务，网上零售商可加强与电信运营商之间的合作，探索比较合理的新商业模式，借助电信运营商分布极广的充值渠道，增加支付操作的便捷性，降低用户的使用门槛。

（3）应用物联网和GPS技术结合的方式，将配送包裹模块化，实现消费者、网上零售商户和物流公司三方实时获悉货物的路线，利用无线视频系统，看到货物运输车辆的现场状态。

（4）建立产品溯源系统。通过物联技术实现产品唯一的识别标志，使用户有效地辨别商品，清楚地了解商品的具体来源，降低用户被骗的风险，提高用户消费的积极性。

6.阶段性结论

第3篇：物联网研究范文

关键词：公共安全；物联网 ；移动互联网；数字单兵；位置服务

中图分类号：TN99 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）10-0070-03

0 引 言

物联网技术的日新月异，成为推动我国经济社会快速发展的重要引擎。发展面向公共安全的物联网，对于公安机关提高打击与预防犯罪，提高服务社会的能力具有重要的作用。公安物联网以公安机关关心的“人、车、物、事件”等为感知对象，通过各类传感器设备和公安信息化的信息、网络资源，对相关信息进行全天候的自动采集、跨地域的全面共享，以及数据的融合、挖掘和处理，来实现自动化的识别、定位、跟踪、监控和管理[1]。

公安部门的工作具有突发性、移动性、紧迫性等特点，广大民警在外出执法及侦破案件、抓捕逃犯、核查车辆及打击和预防犯罪时，利用移动警务设备实时采集、核实及综合处理嫌疑人身份证件、人脸图像、指纹、位置等信息，及时地访问公安部门内部的警务信息来辅助破案和执行公务，极大地提高公安干警的高科技办案水准和效率。因此，公安物联网移动应用对于实现在任何时间、任何地点发生的任何公共安全事件进行有效感知，进而进行决策处理具有突出的作用，已成为公安工作的核心应用方向之一。

近年来，飞速发展的移动互联网对公安物联网移动应用产生巨大的牵引与推动作用。根据百度公司2013年一季度的研究数据，移动互联网人均上网时间已超过个人电脑上网时间，这种趋势还在逐渐扩大。移动互联网应用主要集中在社交、浏览、搜索、影音、地图、网购支付等方面[2]。公安物联网移动应用是移动互联网在公共安全行业的具体应用，移动互联网的快速发展将催生大量的共性技术及应用模式，移植推广到公安移动物联网中加以运用。由于移动警务应用涉及行业敏感数据，必须与移动国际互联网进行安全隔离，保证移动警务应用系统及数据安全。

公安数字化单兵系统（PDD）是公安物联网移动应用的典型系统，其发展需要积聚与整合大量新兴信息产业关键技术。该系统的发展对于实现传统单警装备向数字化时代转型应用，提高广大一线干警的执法效率与水平，提升服务社会的能力具有重要的作用。

1 公安物联网移动应用业务体系

公共安全涵盖面非常之广，涉及交通、治安、户籍、刑事侦查、出入境管理、预防打击经济犯罪、网络安全监控、查缉、监狱管理等等，各个警种之间移动业务既有相同之处，更多的是自己的特色。公共物联网移动应用模型既要体现共性，又要呈现各警种个性。

广义上的公安物联网移动应用应包括运用各种无线通信网络为公安机关提供数据采集、处理、传输及业务应用，包括应用电信运营商的移动通信设施、公安数字集群的数据业务应用、应用卫星通信以及应急通信设施进行视频采集传输等等。目前，公安机关常用的移动应用主要基于电信运营商的GSM/GPRS/ TD-SCDMA/WCDMA移动通信设施，应用安全边界接入控制技术，接入公安专网实现，也可称为狭义上的公安物联网移动应用，在公安机关内部一般称之为移动警务，即警用移动通信终端+移动通信网络+公安安全边界接入控制+公安信息网。移动警务业务体系主要包括：话音通信；移动电子警务，包括浏览、查询、搜索等；现场执法，包括现场取证，如录音、摄像、照相、采集识别各类证件，现场打印罚单，移动罚单支付；移动定位、地图及导航服务；移动视频采集与实时传输；移动指挥调度、移动任务分配、任务控制等。公安物联网移动应用业务体系模型如图1所示。

2 公安物联网移动应用总体架构

根据物联网的总体架构，公安物联网移动应用总体架构也分为四个层次，分别是传感层、通信网络层、数据层以及应用服务层，如图2所示。

公安物联网主要感知对象为人、车、物、事件。感知的传感器主要有声音、图像、视频、RFID、指纹、位置、震动、速度等，随着传感器处理能力的不断增强，基于异构融合智能传感大大提升了数据采集与信息融合能力。

通信网络层基于的通信网络主要包括基于电信运营商的GSM/GPRS/ TD-SCDMA/WCDMA移动通信设施、公安机关的集群通信数据业务、卫星通信、340M应急无线宽带通信、无线宽带组网设施等，同时逐步实现多种异构通信网络的融合通信能力。

数据层主要基于公安专网实现，利用公安信息数据库、视频数据、地理信息数据、社会共享数据、警情数据等，同时实现用户管理、任务管理及资源管理等功能。

服务层主要实现公安物联网移动业务，主要包括位置应用服务、移动执法、集群数据及音视频服务、扁平化指挥、警情推送等。

3 公安物联网移动应用关键技术

移动互联网的快速发展极大地推动与牵引了公安物联网移动应用，终端平台、海量的移动应用程序以及成熟的商业应用模式，成为公安移动互联网发展可借鉴参考的对象。基于位置的警务服务是公安移动应用关键方向之一，发展安全可信的警用终端是公安移动应用的特殊要求，实现多种异构宽带通信融合是公安移动物联网发展的方向。

3.1 基于位置服务的公安物联网移动应用技术[3]

目前，在公安实战中对移动人员和车辆定位追踪是非常重要的业务需求。在人员精确管控方面，监管、消防、指挥等警务作业中都需要对人员位置的精确定位，尤其是在室内环境下的定位。在车辆定位跟踪方面，需实现车辆的跨地域管理和服务，统一平台在全国范围内实现对盗抢车辆、走私车辆、套牌车辆、非法营运车辆、交通违章车辆等违法车辆的打击，实现车辆运行状态查控及轨迹回溯、重点防范区域的车辆准入管制、黑名单车辆侦查布控、区域通流实时获取与交通预警、全样本车辆信息自动采集与分析、全程交通违规章监管与数字化处罚管理等管理和服务。

公安机关现有的定位手段比较单一，对于多种定位技术融合使用的情况比较薄弱。而公安机关的应用，决定了需要整合室内外的多种定位技术，如卫星定位技术、基站定位技术、WiFi定位技术，RFID定位技术，开展LBS应用。通过整合多种无线定位技术，设计新型索引机制，探索高效不确定信息管理技术，以提供可靠、高效无缝的现代警务LBS服务，解决海量移动数据中存在的数据规模大、用户多、更新频繁、实时性要求高等难题，为公安LBS提供技术支撑。警用位置服务关键技术发展需求如下：

（1）警用位置服务业务需求分析技术。深入研究分析公安位置服务应用的现状、不足及需求，细致分析该领域的技术发展趋势，提出警用位置服务业务需求及趋势。

（2）研究发展海量移动数据的组织技术。移动数据不同于文本数据和关系数据，需要研究有效的移动数据组织模型，进行可信的数据储存表示，运用半结构化的XML数据来组织，分别表示地理数据、相关的位置变化及位置关联等元数据，以一种有组织、易访问的形式进行底层数据表示。

（3）研究新型索引技术。索引技术是影响LBS性能的关键技术，要研究针对移动对象数据的索引技术，尤其是针对不确定数据的索引技术。

（4）研究新型数据分析技术。要研究针对海量移动数据的分析方法，如聚类、数据挖掘等。从而为决策支持系统提供工具支持。

（5）研究无缝化的LBS服务技术。由于各种定位技术差异显著，要研究针对多种定位技术的无缝化切换服务技术，使得场景切换对于用户而言是透明的。

（6）面向LBS的警用移动数据管理支撑平台的开发研制。目前的系统与平台仅支持基于文本的数据储存和简单的文件读取功能，如何对移动对象进行有效的数据服务管理，还是一个空白。要开发实现开放环境下的移动数据服务支撑平台的关键技术，提供可靠的、可用的、可扩展的移动数据服务接口。

3.2 安全可信的警用终端技术[4]

安全可信是公安移动应用终端的基本要求，其需求主要包括终端操作系统的安全性，用户数据和个人信息的安全性，语音信息的安全性，终端的应用软件安全，终端的位置信息安全。

其中，终端安全技术需要以安全验证系统为核心，配以安全存储、安全传输、安全语音、抗攻击、防骚扰、远程防盗等为基本功能，身份认证、签名认证、安全审计、备份/恢复为基础，结合硬件TF智能卡加解密管理和物理保障等来设计的完整智能终端安全体系架构如图3所示。

3.3 集群数字通信技术[6-9]

公安物联网移动应用的另一种重要技术为集群通信技术，该技术拥有独特的群呼、优先级等丰富的警用功能，是一种最具警察特色的通信手段，具有快速、便捷、可靠、灵活等特点，成为公安工作中不可替代的通信手段。与基于GSM/GPRS/TD-SCDMA/WCDMA警用移动通信技术不同的是，集群通信系统一般由公安部门组织建立，拥有系统的自主使用权。目前，我国警用数字集群系统已从模拟集群系统发展到数字集群系统，网络结构上从相对独立的系统向区域联网发展，并已实现定位、指挥控制等多种数据应用业务。作为数字集群代表的TETRA系统已经在多个直辖市、省会级城市以及沿海发达城市建成使用。目前，我国在建TETRA系统主要供应商都为国外企业，受政治原因影响，这些企业不对中国开放加密接口，因此无法使用具有国密算法的加密设备。由于没有加密，不能保证通信的安全性，虽然是公安无线专网，但因存在安全风险，仍不允许接入公安信息网进行数据通信。因此，基于数字集群的公安物联网移动应用目前尚不广泛。但是，实现数字集群与公安专网的互联互通，是实现公安物联网移动应用的一个努力目标。公安部门已于2008年开始尝试发展具有自主知识产权的数字集群通信技术，期望能安全可信地实现公安信息专网与警用数字集群的互联互通。

4 数字化单兵系统是公安物联网移动应用典型系统

数字化单兵系统就是在公安现有单警装备的基础上，通过增配数字化设备或对现有装备进行数字化改造，使单警装备具有集采集、处理、传输、控制于一体的综合能力，使外出执法办案的干警通过多种无线通信手段，与警务中心及公安信息化平台进行畅通无阻的双向交流，提高警务作业效率，为服务社会、保障公共安全提供更为先进的技术手段。

公安数字化单警系统发展的总体思路是对警察的穿戴及装备进行数字化设计改装，使之具备较强的信息采集、处理、传输及控制等功能。发展具有中国特色的数字化单警系统必需结合中国实际，以公安服务实战为宗旨，逐步改进发展，突破相关关键技术，实现单警装备向数字化方向的更新换代。数字化单警技术由数字共性技术及相关警用专用技术组成。共性技术包括芯片技术、无线通信技术、移动操作系统、材料技术等。专用技术包括数字化单警系统一体化设计技术、数字单兵终端安全操作系统开发、移动环境下高效安全的自组织无线宽带通信技术以及实现基于移动多传感器的融合感知技术等。

5 结 语

公安物联网移动应用目前尚处于初级阶段，尚有较多关键技术需要突破，同时其应用模式也尚在不断地探索创新。本文对公安物联网移动应用发展进行了初步的研究，希望能推广和推进公安物联网移动应用工作，提高服务公安水平。

参 考 文 献

[1]唐前进.物联网总体架构及关键技术研究（协同融合）研究报告[R]. 上海：公安部第三研究所，2013

[2]百度移动·云事业部&百度商业分析部.百度移动互联网发展趋势报告2013Q1[R].北京，2013

[3]刘云浩. 物联网导论[M]. 北京：科学出版社，2010.

[4]董斌. 面向移动互联网的业务网络[M]，北京：人民邮电出版社，2012.

[5]工业和信息化部电信研究院. 移动互联网白皮书（2013）[R]. 2013.2.

[6]谭晃，邓哲，马晓东. 新标准助力公安无线通信事业大发展[J]. 警察技术，2012（3）： 23-26.

[7]蒋庆生.陈研. PDT在公安无线通信“模转数”中的作用[J] 警察技术，2010（6）：23-26.

第4篇：物联网研究范文

关键词：物联网；安全；关键技术；发展趋势；安全问题

物联网（Internet of Things）字面上解释就是一个物物相连的网络，它是继通信网之后的另一个万亿级市场。它的主要特征是通过射频识别（RFID）装置、二维码识读设备、红外感应器、全球定位系统和激光扫描仪等信息传感设备，按约定的协议，将所有物品与互联网相连接，进行通信和信息交换，以便对物品进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

由于物联网连接和处理的对象主要是机器或物品，而传统的互联网主要处理的对象是文本，这就导致物联网信息安全要求比互联网要高得多。此外，物联网经常会涉及用户的位置等个人隐私问题，从而物联网对“隐私权”（Privacy）保护的要求也更高。因此，必须根据物联网本身的特点设计相关的安全策略。

1.物联网的层次结构模型

从技术架构上来划分，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。

感知层主要负责识别物体和采集信息，它主要由RFID装置、网络摄像头、各类传感器、激光扫描仪等信息传感设备和传感网组成。

网络层主要负责传递和预处理由感知层获取的信息，这些数据可以通过移动通信网、互联网、企业内部网、各类专网、小型局域网等进行传输。所涉及的技术有传感网数据的存储、查询、 分析、挖掘和理解等，以及基于感知数据决策的理论与技术。作为海量感知数据的存储、分析平台的云计算平台，将会是物联网网络层的重要组成部分，也将是应用层中众多应用的基础。

应用层主要负责为物联网和用户之间提供接口，物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。物联网的应用可分为监控型（物流监控、环境监控）、查询型（智能检索、远程抄表）、控制型（智慧校园、智能家居、智能交通）和扫描型（手机钱包、智能出行）等。

下文将结合每层安全特点对涉及的关键技术分别进行阐述。

2.物联网感知层的安全及相关策略

2.1传感器网络的安全问题

物联网在国际上又称为传感网，由此可见传感器网络在物联网中举足轻重的地位，传感器能否成功识别物体并对其进行信息采集，决定了物联网感知任务的成败。

目前传感器网络安全策略主要包括安全网络拓扑结构、安全定位、安全路由、入侵检测和密钥及加密技术等。

2.2 RFID相关的安全问题

RFID 主要负责对感知到的物体进行电子编码。

通常采用 RFID 技术的网络涉及的主要安全问题有：

? 标签本身存在访问方面的缺陷；

? 读取RFID信息的通信链路存在安全隐患；

? 移动式的RFID读写器自身的安全隐患；

目前， 为解决RFID相关安全问题所采取的主要方法有物理方法、密钥加密以及二者相结合的方法。

3.物联网网络层的安全及相关策略

从功能上来看，物联网的网络层可以分为接入层和核心层，因此物联网的网络层安全可以从以下两个方面来考虑：

3.1接入层的安全问题

目前，物联网的接入层所采用的无线接入技术有：移动互联网、有线网、Wi-Fi、WiMAX 等。接入层的异构性使得其安全问题，有望通过对切换技术和位置管理技术的进一步研究而得以解决。

3.2核心层的安全问题

物联网的网络核心层是互联网，其面临的最大问题也是制约现行互联网发展的瓶颈之一――网络地址空间短缺。现在互联网正在IPv6技术，它极大地扩展了互联网的网络地址空间，相信这个问题在不久的将来得以解决。

4.应用层的安全及相关策略

物联网的应用层所涉及的主要技术有业务管理、中间件、数据挖掘等，业务控制、管理和认证机制、中间件以及隐私保护等安全问题一直是该层备受关注的焦点所在。

4.1业务控制、管理和认证机制方面的安全问题

由于物联网设备可能是先部署后连接网络，而物联网节点又无人值守，所以如何对物联网设备远程签约，如何对业务信息进行配置就成了难题。

4.2中间件的安全问题

目前， CORBA、DCOM、J2EE/EJB等是使用最多的几种中间件系统，这几种中间件也都或多或少存在可靠性、稳定性等安全方面的问题。现在Web Services正作为下一代分布式系统的核心技术在逐步推广，Web Services同时也是一种中间件系统，它比现有的上述几种中间件可靠性上有很大程度上的提高。

4.3隐私保护方面的安全问题

当前隐私保护策略主要有两个发展方向：一是对等计算（P2P），通过直接交换共享计算机资源和服务；二是语义Web，通过规范定义和组织信息内容，使之具有语义信息，能被计算机理解。这两种技术各有利弊，应根据实际情况灵活选用。

小结

近年来，随着传感器价格的下降，移动通信网络、云计算和智能处理技术的发展，物联网也迎来了快速发展期。由于物联网对于实现全面信息化有着举足轻重的作用，德国、美国、日本等一些全球发达经济体相继将物联网列入国家重点战略性产业。

如何在充分利用物联网给我们工作生活带来的便捷的同时兼顾安全，这在今后长期都将会是困扰物联网发展的一个难题。我国在加强物联网安全防范方面可以从如下三个方面入手：1.构建和完善我国信息安全的监管体系；2.完善物联网中的业务认证机制；3.完善物联网加密策略。

参考文献：

[1]刘宴兵，胡文平.物联网安全模型及其关键技术[J].数字通信，2010，37（4）：28-29.

第5篇：物联网研究范文

物联网（IOT，Internet of Things）是通过传感器、射频识别装置、红外感应器、激光扫描器、全球定位系统等信息传感设备，将所有物体与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，实现与任何物体之间的信息交换与通信，可以自动、实时地对物体进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

在物联网应用技术中，射频识别（RFID，Radio Frequency Identification）研究较早，基本原理起源于二战时期盟军使用无线电数据技术识别敌我双方的飞机和军舰[1]，在20世纪六七十年代主要应用在动物跟踪、车辆管理和军用。1984年美国通用汽车公司在汽车生产线首次推出了RFID大规模商业应用，然而此后应用发展缓慢[2]。直到1999年产品电子代码（EPC，Electronic Product Code）概念的提出，即通过RFID标签进行物体与互联网的信息传递可以将企业对RFID技术应用从企业内部的闭环应用过渡到供应链的开环应用上，实现了真正意义上的物联网[2]。从此，基于EPC＼RFID的应用开始渗透到物流、电信、政务、交通、消费、航空、医药、卫生、国防等众多行业领域中。

EPC＼RFID系统运作的神经中枢是Savant中间件，它位于RFID读写设备与上层企业应用程序之间，负责管理RFID设备，同时作为软硬件集成的桥梁完成与上层应用的信息交互。因此，遵循EPC标准[3]实现高效的Savant中间件系统，解决当前RFID系统存在问题，对于RFID系统的应用推广有着非常重要的意义。

二、RFID中间件的研究现状

目前主流RFID中间件产品的厂商主要有Microsoft、IBM、BEA、Oracle、SAP、Sybase等知名软件公司。国内主要的RFID中间件产品包括清华同方的ezRFID中间件、深圳立格的AIT LYNKO-ALE中间件、青岛中科恒信的REVA-TAP中间件等。

除了软件厂商外，一些国内外研究机构、组织在RFID中间件的研究上也得了不少成果，不仅有文献论述RFID中间件平台架构，有的还提供了平台的开放接口，软件和代码都可以在网上下载，并且有维护机构对其进行持续改进[4]。国外的这一类RFID中间件包括WinRFID、Accada/Fosstrack、MARM、Hybrid Middleware、RF2ID、LIT Middleware、REFiLL等中间件。国内研究机构RFID中间件平台有中科院自动化所的RFID公共服务体系基础架构软件、上海交通大学面向商业物流的数据管理和集成中间件平台SRM、华南理工大学的应用集成中间件GDIX-RFID等。

需要说明的是，绝大多数RFID中间件的研究都是基于EPC global提出的RFID应用体系构架标准（EPC global RFID Architecture Framework）。在这个构架标准里定义了从底层数据标签到上层数据交换一系列标准，涵盖了从标签捕获、标签的鉴别到标签的数据交换各个层次。在EPC体系构架里中间件称之为Savant，包括了RFID通信协议、应用层事件（Application Level Events，ALE）规范和EPC信息服务（EPCIS）协议等。因此可以这样认为，Savant中间件技术已成为当前世界上RFID应用的主流技术，有着非常广阔的发展前景。

三、Savant中间件的功能和结构

EPC global提出的RFID应用体系架构中包括了EPC编码、EPC标签、读写器、Savant中间件、对象名称解析服务（ONS，Object Naming Service）和EPC信息服务（EPCIS）六个组成部分。其中，Savant中间件、ONS和EPCIS共同构成EPC信息网络系统[2]。

EPC系统工作流程中，Savant中间件作为EPC信息网络系统的运作核心。首先，读写器利用射频识别技术读取物品的EPC标签信息，通过互联网将读取的信息传输给Savant中间件；然后，Savant中间件对EPC解码信息进行数据校对、去除冗余、过滤等处理，再通过ONS对象名称解析服务得到EPC对应的一个或者多个PML服务器的IP地址；最后，Savant中间件根据IP地址联系正确的PML地址获取所需要的EPC标签应用信息，可提供给Savant上层应用软件服务。

Savant中间件的数据交换协议包括读写器协议、读写器管理协议、应用层事件（ALE）规范、EPC信息服务协议和ONS服务协议。ALE规范也称为中间件标准，它是一个定义如何在EPC数据进行读和写操作的接口标准，使得获取原始EPC数据的硬件设备层与过滤和计数EPC数据以及使用EPC数据的应用程序软件层之间相对独立[5]。这样分层结构中哪一层变动，另一层都不需要修改。ALE为Savant中间件采集和过滤数据提供了灵活的实现策略和方法选择，实现了逻辑读写器的概念，用户不用关心物理设备层对应用程序的影响以及数据获取的细节。

在EPC系统中考虑到Savant中间件的灵活性、安全性、可靠性、可扩展性等要求，Savant中间件系统设计为分布式系统架构，通常为树形等级结构，分成外部节点（Edge Savant，ES）和内部节点（Internal Savants，IS）。ES与EPC读写器相连，主要负责采集实时EPC数据，接收的信息例如标签的EPC代码、解读时间、以及与EPC不相关的信息如读写器观测到的地理位置、温度等。IS是ES的父节点或上级节点，从它的下属ES上采集EPC数据以及数据整合。

Savant程序模块可以由Auto-ID标准委员会定义，或者用户和第三方生产厂家定义。由Auto-ID标准委员会定义的模块叫做标准程序模块，需要应用到Savant的所有应用实例中的模块叫做必需标准程序模块，其他一些可以根据用户定义包含或者排除于一些具体实例中，则叫做可选标准程序模块[6]。

根据规范要求，Savant标准程序模块必须实现事件管理、数据管理和任务管理功能[6]。事件管理功能即用于读取读写器的数据，管理读写器发送的事件流，保证数据采集、校对、过滤、传送等操作有序进行；数据管理功能则负责数据的缓存、路由转发和分类存储等；任务管理功能类似操作系统的任务管理器，把由外部应用程序定制的任务转为Savant可执行的程序，写入任务进度表，使Savant具有多任务执行功能。Savant支持的任务包括三种类型：一次性任务、循环任务、永久任务。

四、Savant中间件的关键技术

从Savant中间件自身模块出发，Savant可以根据业务数据的表现形式分成以下3个功能层。

设备管理层，或叫做设备接入层、设备连接层，主要是完成读写设备驱动、标签访问安全控制、对EPC数据进行初步处理（过滤、解析、校验、转换、封装，生成初步事件等），提供对读写设备的配置管理和批量设备的控制。

事件处理层，即将设备管理层传递的事件进行处理，包括对事件的进一步过滤、分流和聚合，实现EPC数据的分类、转发、存储和管理等。

应用服务层，或叫做服务接口层，负责提供外部接口供上层应用程序操作中间件，以及通过消息订阅＼机制获取所需的EPC应用数据等。应用服务层为上层应用程序提供外部接口以供用户使用中间件功能，面对不同的应用程序平台，应用服务层需要支持不同的接口方式，主流的接口方式包括如下几种：JMS；SOAP；TCP Socket；Web Service。

五、Savant中间件技术组合创新思想

Savant中间件的意义在于实现从读写设备到应有系统的无缝连接，帮助用户灵活或高效地开发或集成上层应用程序，推进RFID应用发展。对于Savant中间件的应用开发者，需要面临诸多难题，例如：（1）RFID系统中总会不断地有新的读写设备出现，中间件可否灵活应对这些变化？（2）既然没有通用的中间件可以适应所有业务系统需求，当业务系统出现新需求时，中间件可否应对需求的变化可扩展？（3）多数业务系统对数据要求是实时的，大量RFID设备会同时产生大量的数据，中间件可否具备强大的数据实时处理能力？另外，中间件的设计还需要考虑集成性、安全性、遵从已有标准等问题。

随着Savant中间件的研究逐步成熟，新技术不断革新，应用开发者们也在积极地引入新技术来解决Savant中间件的现存难题。选择引入何种技术和如何改进Savant中间件达到期望的效果，本文基于创新计算动力学和组合创新模式提出以下三种技术组合创新思路以供参考。

（1）相似技术组合。相似技术组合即通过相似联想，研究同一方法域的两种存在一定相似性或者共同点的技术，将具有优势一方的技术原理或特点引入另一方，使得改进后的另一方可以具备相同或者更好的优势。（2）对立技术组合。对立技术组合即通过对立联想，研究某种技术可能存在的问题或短处，找到可以解决问题、去除短处的另一种方法对技术进行改进。对立技术组合的目的就是扬长避短，优势互补。（3）信息域关联技术组合。信息域关联技术组合是以解决问题需要的技术原理、理论或方式等为基础，建立信息域前后关联矩阵，通过组合这些原理、理论或方式等设计出全新的技术成果。这种技术组合思想可以应对新需求或新问题。

六、结束语

随着EPC标准受到越来越广泛的认可，Savant中间件技术已成为当前世界上RFID应用的主流技术。但是，Savant中间件系统规范里一些部分如Savant节点之间通信和接口具体实施细节等方面还没有完善的定义，而且在应用过程中需要考虑解决新RFID设备兼容、与上层应用的无缝对接、业务需求变化、信息安全等问题。所以Savant中间件的发展是一个长期的过程，未来架构标准有望进一步完善，同时通过技术创新改进的Savant中间件系统将会不断地推进RFID应用在更多的领域中发展。

参考文献

[1] International Telecommunication Union UIT.ITU InternetReports.2005：The Internet of Things[R]. 2005

[2]周洪波.物联网技术、应用、标准和商业模式[M].北京：电子工业出版社. 2012

[3] EPC global.The EPC global NetworkTM Demonstration. 2004

[4]柏杨.基于复杂事件处理技术的RFID中间件研究与设计[C].电子科技大学硕士学位论文. 2011

[5]林凤群.一种轻量型RFID中间件的研究[C].清华大学硕士学位论文. 2010

第6篇：物联网研究范文

在物联网环境下，随着各种异构网络的接入，产生了各种异构的数据，使物联网应用程序开发变得更加困难，基于以上问题提出一种面向异构网络的中间件，采用缓存机制实现对物联网海量异构数据的存储，同时引入过滤和并行处理的方法，有效地屏蔽了物联网数据的异构性。

【关键词】物联网 中间件 缓存 过滤 并行处理

物联网是一种建立在互联网上的泛在网络，物联网技术的重要基础和核心依然是互联网，在物联网上的传感器采集的数据需要通过各种有线和无线的网络准确地传递出去。随着物联网及其应用的发展，网络系统环境的复杂性也随之增加，物联网应用程序开发变得更加困难和复杂。由于物联网技术与其应用密切相关，所以为满足分布式异构环境的应用要求，实现各应用间的互操作和互通信，为物联网提供一个统一的技术架构和标准体系显得尤为重要。

中间件可以将数据过滤和处理等通用功能从所有的上层应用中分离出来，同时为上层应用提供一组通用的应用程序接口用于连接，为上层应用屏蔽底层因使用不同技术而带来的差异，使得上层应用可以集中于服务层的开发。为了解决物联网异构网络与应用层的交互问题，提出利用物联网中间件将异构网络组件细节屏蔽起来，为物联网应用程序开发人员提供一个透明捷径的开发环境。

1 物联网中间件模型

物联网中间件实现异构网络与应用系统之间数据传输、过滤、数据格式转换，位于物联网的网络层与应用层之间。

物联网中间件由网络、数据总线和数据处理三个部分构成。网络获取各异构网络的信息包括网络协议、数据格式和网络配置。数据总线实现对数据的解析以及数据的传输。数据处理层实现对异构数据的处理和过滤。如图1所示。

1.1 海量数据缓存

物联网的显著特点是数据具有海量性，通过网络传输的大量数据如果不进行缓存处理，可能会导致信息丢失。为了实现对异构网络数据的缓存设计网络层，同时采用树形结构解决数据异构问题。

异构网络在连入物联网时，对各个异构网络的网络协议，数据格式进行记载，由网络层实现对异构网络信息的管理。数据解析模块实现对异构网络数据的解析，识别异构数据来自哪种类型的网络，同时采用树形结构对数据进行存储。

1.2 数据过滤

数据处理与过滤被一致公认为是物联网中间件的核心功能之一。因为从异构网络获得的数据十分巨大，真正对用户有意义的数据却不多。如果不将那些冗余的数据过滤掉，则会带来三个方面的负担：

（1） 网络带宽方面的负担，因为需要传输大量的数据。

（2）数据处理方面的负担，因为处理器需要处理大量的数据。

（3）数据存储方面的负担，因为数据库需要存储大量额外的数据。

中间件接收来自异构网络的数据，这些数据会存在冗余和错误。所以要对数据进行过滤，消除冗余数据。

1.3 数据并行处理

连入物联网中的网络多种多样，网络传输协议和数据格式各不相同，采用并行处理的方法，对不同网络中的数据分开处理，根据网络中的信息，对各异构网络的数据处理器进行设置，将异构数据转换成格式统一的数据。

2 结论

本文通过对物联网异构网络的分析，提出了面向异构网络的物联网中间件，基于物联网数据的海量特性引入缓存机制，采用数据过滤的方法，有效地减少了无用数据的处理，同时采用并行处理策略，实现对异构数据的并行处理。

参考文献

[1]WHITE S，ALVES A，RORKE D.Web logic event server：a lightweight，modular application server for event processing [C]//Proceedings of the Second International Conference on Distributed Event-based Systems.New York：ACM Press，2008：193-200.

[2]EMMERICH W.Software engineering and middleware：a roadmap [C]//Proceeding of the Conference on the Future of Software Engineering.New York：ACM Press，2008：117-129.

[3]秦滔.物联网与RFID中间件探讨[J].电脑与信息技术，2010.

[4]郑树泉，王倩，丁志刚.基于Web服务以物为中心的物联网中间件的研究与设计[J].计算机应用，2013.

[5]沈苏彬，范曲立，宗平，毛燕琴，黄维.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报，2009.

[6]谭云松，韩建军.一种面向服务的物联网中间件模型[J].计算机科学，2011.

[7]杨慧，丁志刚，郑树泉，黄卓.一种面向服务的物联网中间件的设计与实现[J].计算机应用与软件，2013.

第7篇：物联网研究范文

【关键词】M2M 物联网 体系架构 业务体系架构

1 引言

M2M是Machine-to-Machine/Man的简称,是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务,通过在机器内部嵌入无线通信模块,为客户提供监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化解决方案。

物联网(Internet of things)是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与信息网络连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

与M2M相比,物联网将机器的通信延伸到物与物之间的通信,将有限的信息采集提升到信息的全面感知,将移动通信技术扩展为多种通信技术的结合,并最终将以机器通信为核心的服务发展到以物理世界信息化为核心的服务,在更多的应用领域中衍生出丰富多彩的物联网应用。

目前,物联网尚处于起步阶段,M2M是物联网现阶段主要的应用形式。为了实现M2M应用的标准化、规模化发展,以及端到端业务管理和运营支撑,国外的Orange、Vodafone、Telenor和国内的中国移动、中国电信等运营商已开始建设自己的M2M运营体系。但随着物联网应用的兴起,现有M2M运营体系已越来越难以满足物联网全面感知、信息汇聚、用户规模接入、端到端QoS等方面的需求。

为了解决以上问题,构建适合物联网应用发展的物联网业务体系架构,已成为当前M2M运营体系未来演进的必由之路。

2 现有M2M运营体系

M2M运营体系结构如图1所示。

M2M运营体系主要包括M2M终端、承载网络、运营系统和应用系统四个部分。其中M2M管理平台属于运营管理系统,是实现M2M业务管理和运营的核心网元,主要功能包括:

终端接入

连接通信网关和GGSN等网元,M2M终端可以采用SMS/USSD/MMS/GPRS等通信方式与管理平台进行信息交互。

应用接入

平台向集团客户应用系统提供统一接入接口,实现客户应用系统的接入、认证鉴权、监控和连接管理等功能。

终端管理

实现M2M终端的接入、认证鉴权、远程监控、远程告警、远程故障诊断、远程软件升级、远程配置、远程控制、终端接口版本差异管理的功能。

业务处理

根据M2M终端或者应用发出的请求消息的命令执行对应的逻辑处理,实现M2M终端管理和控制的业务逻辑。M2M管理平台能够对业务消息请求进行解析、鉴权、协议转换、路由和转发,并提供流量控制功能。

业务运营支撑

提供业务开通、计费、网管、业务统计分析和管理门户等功能。

3物联网对运营支撑的新需求和M2M管理

平台的局限性

与M2M管理平台功能相比,物联网业务对业务运营支撑能力提出了更多新的需求,具体有以下几个方面:

(1)传感器网管理需求

通过与位于感知层和网络层之间的传感网网关信息交互,实现对传感器网络及节点的管理,包括传感网设备/服务发现、节点标识、状态管理、节点控制、任务协同和网络拓扑等管理功能。

(2)终端多种通信方式接入的需求

M2M通信协议主要支持移动网接入的终端,为了满足物联网终端接入的多样性需求,通信协议应扩展支持包括有线接入方式在内的多种通信技术。

(3)增强通道管理需求

物联网对通信网的要求已不再是单纯的通道,而要求通信网能够适应不同业务特性终端的通信需求,满足客户端到端QoS要求,并提供通信故障的快速定位和排除服务。

(4)信息聚合服务需求

信息聚合服务是物联网的未来主要服务形态,能够在获取海量信息的基础上,将信息经过存储、共享、挖掘、聚合,从而打破信息孤岛,提高信息的附加值,提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的洞察力,实现智能化的决策和控制。

(5)应用生成环境需求

为降低物联网应用开发的技术门槛和成本,充分实现资源重用,推动物联网业务的迅速部署,需要运营商为物联网应用开发者提供可视化应用开发、编译、测试、和执行的应用生成环境。

综上,面对物联网业务不断涌现出的新需求,现有M2M管理平台在功能和架构上的局限性已愈发明显,关于物联网业务体系架构的研究成为了目前业内的热点。

4 物联网参考业务体系架构

4.1 系统架构

基于对物联网业务运营支撑需求的梳理,结合现有M2M管理平台的技术方案,本文提出了一种物联网参考业务体系架构,如图2所示:

4.2 功能模块

在物联网参考业务体系架构中,业务网是实现物联网业务能力和运营支撑能力的核心组成部分,本文重点对该部分进行详细阐述。业务网位于核心网与应用层之间,由通信业务能力层、物联网业务能力层、物联网业务接入层和物联网业务管理域4个功能模块构成,提供通信业务能力、物联网业务能力、业务能力统一封装、业务路由分发、应用接入管理、业务鉴权和业务运营管理等核心功能。

通信业务能力层

由各类通信业务能力平台构成,通过物联网业务接入层提供通信业务能力的调用,包括短信、彩信、WAP、语音和位置等多种能力。

物联网业务能力层

由各类物联网业务能力平台构成,通过物联网业务接入层为应用提供物联网业务能力的调用,包括终端管理、感知层管理、物联网信息汇聚中心、应用开发环境等能力平台。终端管理能力平台除了实现M2M管理平台的终端管理功能外,还提供对有线接入方式终端的管理功能。感知层管理能力平台实现传感器网络节点标识、注册、节点控制、状态管理、路由寻址、网络拓扑管理等功能。物联网信息汇聚中心收集和存储来自于不同地域、不同行业、不同学科的海量数据和信息,并利用数据挖掘和分析处理技术,为客户提供新的信息增值服务。应用开发环境为开发者提供从终端到应用系统的端到端应用开发、测试和执行环境,并将物联网通信协议、通信能力和物联网业务能力封装成API、组件/构件和应用开发模板。

物联网业务接入层

原M2M管理平台同时承担了管理和业务处理的职能,为了使网元功能职责划分更加清晰,保证业务流的高效处理,在物联网参考业务体系架构中引入了物联网业务接入层,将通信业务能力和物联网业务能力进行封装,供业务能力的使用者统一接入和调用,并实现协议解析、协议适配、路由转发、业务鉴权等业务处理功能。为了实现增强通道功能,物联网业务接入层还提供增强通道执行功能。

物联网业务管理域

在物联网参考业务体系架构中,物联网业务管理域只负责物联网业务管理和运营支撑功能,原M2M管理平台承担的业务处理功能和终端管理业务能力被分别划拨到物联网业务接入层和物联网业务能力层。物联网业务管理域的功能主要包括业务能力管理、应用接入管理、用户管理、订购关系管理、鉴权管理、增强通道管理、计费结算、业务统计和管理门户等功能。增强通道管理由核心网、接入网和物联网业务接入层配合完成,包括用户业务特性管理、QoS管理和通信故障管理等功能。

为了实现对物联网业务的承载,接入网和核心网也需要进行配合优化,提供适合物联网应用的通信能力。通过识别物联网通信业务特征,进行移动性管理、网络拥塞控制、信令拥塞控制、群组通信管理等功能的补充和优化,并提供端到端QoS管理以及故障管理等增强通道功能。

4.3 方案技术要点分析

(1)物联网业务模式的实现方案

物联网参考业务体系架构能够提供三类物联网业务模式,实现方案说明如下:

纯通道模式

运营商基于现有通信网络,提供的基本的通信通道服务。在该模式下,运营商提供不区分于人人通信的基本通信业务。

增强通道模式

运营商在通信通道的基础上,根据用户差异化服务需求,提供端到端QoS服务、通信故障管理定位等增值服务。其实现方案如图3所示。

物联网业务管理域通过管理接口,实现增强通道配置数据和故障管理指令下发功能,接入网、核心网、通信业务能力层和物联网业务接入层负责执行增强通道功能。客户通过业务管理域可以实现对终端通信故障的查询、定位和排除。

应用集成模式

运营商提供的端到端物联网应用开发、集成、运营和维护服务,终端和应用系统采用运营商定义的物联网通信协议,接受物联网业务管理域的运营和管理,该模式下可以同时选择使用增强通道。其实现方案如图4所示。

终端、应用系统与物联网业务接入层分别采用标准的终端-接入层接口协议、应用-接入层接口协议,实现终端管理、感知能力管理信息和业务数据承载等功能。物联网业务接入层实现对应用系统和终端的接入,负责业务鉴权发起、协议解析、路由分发和协议适配功能。物联网业务管理域完成业务鉴权、计费等功能。

(2)对移动通信网优化的要求及部署策略

物联网对移动通信网的优化技术要求体现在增强通道特性上,具体包括:

适应不同业务特性终端通信要求

通过业务控制,能够充分有效的利用移动通信网资源,满足不同业务特性终端的通信服务要求,并有效缓解物联网终端大量涌入对网络造成的压力。

3GPP定义了16类物联网业务特征,要求移动网络根据终端签约的业务特征,进行相应的业务控制。这些业务特征概括为以下几方面:终端接入控制(根据时间段、延迟容忍度等,或只允许PS域接入);业务发起方式控制(仅终端发起、仅网络发起、位置触发等);会话管理(永远在线、业务结束后去激活、终端状态感知、状态变化告警等);移动性管理(低移动、低功耗终端的移动性管理策略);业务优先级控制;终端和服务器安全连接;用户群组通信管理。

这些业务特征大部分可以通过升级核心网得以实现,部分需要升级无线网。业务初期,可在物联网业务需求较集中的区域建设功能升级后的核心网元或升级原核心网元实现。

端到端QoS保证

要求核心网和无线网支持QoS功能,能够根据HLR中用户QoS签约参数,以及MS、BSS、SGSN和GGSN之间的协商决定MS的QoS特性,并通过网络资源的分配和调度最终实现QoS。

实际部署时,应统一建立物联网端到端QoS服务模型,确定业务服务质量从业务网到核心网、接入网的映射关系,以保证端到端QoS策略的一致性。

通信故障管理

要求网络维护用户终端通信状态,对于状态异常的终端应向物联网业务管理域发起告警,业务管理域能够对用户通信故障进行分析和排查。由于网络主动发起告警的功能对网络有较大改造量,可以采用业务管理域向网络定期获取终端移动性和会话状态信息的方式实现,或通过信令采集和分析的方式实现。

(3)物联网通信协议功能扩展和标准化问题

现有M2M通信协议主要完成M2M终端的注册、配置、控制、数据传输、告警和软件升级等功能。终端与M2M管理平台之间通常采用二进制协议报文接口,以减少对终端硬件资源要求;应用与M2M管理平台之间主要采用SOAP和RESTful接口。

物联网通信协议应该是对M2M协议功能的扩展和改进,同时应充分考虑协议的标准化问题。为了支持物联网业务需求,物联网通信协议主要扩展的功能包括:需支持对有线接入终端的管理,解决在有线接入条件下终端注册、认证、路由寻址、安全和NAT等问题;支持对传感器网关和感知外设的管理;支持对无线传感器网络技术的封装,实现对传感器网络和节点管理功能;支持终端到终端通信,以及终端之间自组织功能。

在标准化方面,目前业内尚未形成统一的物联网通信协议标准。在技术选择上,终端与业务网的接口有TR069、DM、CoAP和二进制协议报文等多种方案。TR069和DM是已有协议,不适合资源受限终端,需要对协议进行扩展,并提供到终端应用和物联网应用的开放接口。CoAP是IETF正在研究基于REST架构的协议,由于硬件资源要求低,适合资源受限终端使用。二进制报文则是部分运营商M2M通信协议所采用的协议,适合资源受限终端。在业务发展初期,可能存在多种协议并存的情况,因此需要兼容和适配主流的物联网协议通信。

5 结束语

随着物联网新应用的兴起,M2M运营系统演进到物联网业务体系架构已成为业务和技术发展的必然趋势,也是运营商实现物联网应用规模化推广和聚合产业链资源的核心手段。

应该看到,目前业内关于物联网业务网架构的研究尚处于起步阶段,在业务需求、功能架构、关键技术、网络改造等方面还有很多问题有待解决,在标准化方面短时间内还难以形成统一的物联网标准体系。运营商应该引导建立多方共赢的商业模式,充分调用产业链各方的积极性,推动物联网业务体系架构的研究、建设和运营。

参考文献

第8篇：物联网研究范文

关键词：物联网 物流管理 影响 应用

引言

传统的物流经济管理受到物联网的影响和冲击，在一定程度上推动了中国物流业的变革和发展。我国物流经济管理也在物联网之下呈现出新的特征，同时物流管理开始在物联网这个先进的理念下寻求有效地应对措施和政策举措。

物联网的定义及技术体系

物联网（The Internet of things）是指一个实现商品、物品通过互联网实现实时共享的实物性质的网络，它是以互联网为基础和核心，将网络用户端的信息交流、交换活动延伸并扩展到物品与物品之间的信息交换和通讯，实现物物相连的物联网理念。而这些需要通过全球的定位系统、红外感应器、射频识别、激光扫描器、传感装置等信息传感设备，按照约定的协议，根据需要实现物品互联互通的网络连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统（魏洪茂，2013）。物联网通过对现实物理世界的智能自动感知、识别和管理，促进了虚拟世界和现实有效融合，物联网技术首先利用科学技术把现实物理世界中的信息收集整理纳入虚拟世界，然后通过传感器等技术让这些物体再次被现实世界感知、识别和控制。

一般来看，物联网主要包括三个部分，即感知层、网络层和应用层，其整体体系架构图1所示：

感知层是指通过传感装置、标签、识读器和读写器以及照相机等采集设备，识别现实物理世界的物体，采集信息数据，并通过传输设备和技术将数据传递到网关设备。网络层一般包括信息的处理和数据远距离输送，将数据安全可靠、便捷无障碍地进行传递。应用层主要指信息能够跨行业、跨系统地进行共享、交换，进行信息的分析和处理，实现智能化管理和服务，这个层面包括应用的支撑平台和服务平台。

物联网具有这样的三个特征：感知识别特征、传递信息特征、智能处理特征。物联网能够对信息和数据进行识别和传递，针对不同用户的需求，进行加工处理，实现对物体的智能化管理和控制。

物联网在物流经济管理中的应用

（一）可视化的智能管理系统

物联网通过应用自动获取数据技术如条码技术、RFID 技术将附有不同信息、资料的RFID 电子标签附着于相应的车辆与货物之上，并通过GPS和GIS实现货物运输过程中的自动跟踪和监管，物流企业可以通过物联网进行物流运输路线、物品运输情况的实时追踪以及对运输车辆的有利调控，为物流管理建立起一个高效运输系统，及时掌握货物信息、道路交通信息、物流设备信息的智能管理系统。如图2所示。

基于全球GPS卫星导航定位技术，在RFID和传感技术等多种技术指导下，物联网在物流过程中建立起可视化的智能管理系统，利用先进的物联网技术在物品流通的过程中实现运输作业信息的透明化，提高物流商品的安全性。如食品冷链方面，物流公司建立起对运输过程和流转过程中的食品进行温度的实时监控系统，保证冷藏食品质量和安全，实现物流作业的透明、可视化的管理。同时通过可视性的智能系统，能够有效地提高运输管理系统、仓储管理系统和客户信息服务系统的运作和有效率，有助于各个管理系统的协调统一，合理调配物流，提高物流运输和管理的有效性。

（二）智能化的物流配送中心

物联网的技术应用于物流的配送过程中，其具体措施主要是通过传感、RFID电子标签或EPC标签、计算机设备和技术对物品进行感知和分析，如图3所示。

由图3可知，智能化的配送管理系统一般是指在所有的物品上都贴上RFID或EPC 标签，当贴有标签的物品在进入配送中心时，安装在门上的读写器可以通过标签读取获得托盘上物品的内容，并准确记录于数据库中，同时可以通过已建立好的系统来将新录入的收获信息与发货记录进行核对，检测是否出现错误或遗漏，并将物品的标签内容进行更新，更新为最新的商品存放地点和状态，实现物流作业的智能管理监控和自动化操作。物联网在物流配送过程中的应用，方便管理员轻松地了解库存、查询商品信息，通过这个智能化的系统快速了解及反馈物品信息，可以快速便捷准确地向客户通知货物、商品到货、分配或缺货的情况。甚至有些先进的自动化物流中心，通过机器人和码垛机实现物品出入库的无人工搬运操作，实现物流的完全智能化、自动化。

（三）信息丰富的物流网络平台

物联网技术应用于物流管理的一个主要表现还在于构建物流网络化公共信息平台。信息网络日益发达的现代社会，商流、物流和信息流不再是分离的，不同的产品具有不同的流通方式和销售方式，物流、商流和信息流实现了统一一体化，而且近几年来，电子商务的兴起和发展也要求物流网络公共信息平台的建立。如图4所示，物联网对货物信息的采集、感知首先建立起信息网络化的第一步，通过物流信息的收集实现数据库化、电子化和标准化；其次通过计算机网络设施，实现在网络上对物品信息的实时了解和监控，促进了人们对电子商务的了解和使用，实现物流信息的相互交换，提高物流的效率和准确度，降低成本和运输风险。

目前，国内建立起许多物流公共信息平台，如湖南省通过GIS、GPS、物流E 通手机、移动视频等物联网系统建立起的物流网络化公共信息平台，能够实时地对物流过程中的物品进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。

物联网对物流经济管理的影响

（一）有助于实现对物的实时监测与控制

传统的物流管理中，由于路途、地理位置等客观因素不便于应用，同时物品的信息采集能力有限，很难实现对物流体系中的物品进行实时监控。

随着物联网EPC电子标签对不同的货物、集装箱、托盘甚至仓库进行编码时，物联网通过读写器和网络数据库为物流业对物品的管理提供了全面感知、识别、追踪、进行智能处理的条件，使物流过程中的物品透明化、具体化。通过在供应链全过程中使用物联网技术，可以让物流企业对产品运输情况如货物所处位置和预计到达时间进行信息收集分析，通过物联网进行实时的信息辨认处理，这样就消除了信息传播中的延误，能够充分利用供应链的各项设施条件，提高减少物流环节的浪费，提高使用率，降低物流成本。

（二）有利于提高配送效率和提高库存管理能力

在物流运输过程中的配送环节采用物联网EPC技术能够很快对物品进行识别分析，提高了拣选与分发的效率与准确率，加快了配送的速度。同时EPC的运用改变了传统通过笔纸进行记录查阅的方式，电脑的普及和计算机技术的应用解放和提高了生产力，使分配过程中减少人工的使用量，大大降低配送成本，提高了配送的效率。

配送效率的提高在一定程度上降低物流中的库存量。由于配送速度的加快和货物信息的透明化，物品流通的速度也随之加快，长时间的货物存储情况在物联网技术之下得到了大大地改善。同时物联网技术在库存管理中的应用，使物流企业能够及时通过完善的物品信息管理系统掌握公司的仓库库存信息，能够及时查漏补缺，对不同的商品需求进行补货，从而提高企业的库存管理能力。

（三）有利于提高物流业的信息化水平和实现现代物流

物联网是集合感知技术、现代计算机网络技术、人工智能自动化技术为一体，进行聚合性、系统性信息感知、分析、控制与管理的信息技术，被称为信息技术的第三次革命性创新。因此，对物联网的采用和应用，对传统物流管理造成很大的冲击，重新树立了物流企业对信息和科学技术的认识和认可。物流业能够通过物联网的智能化监控和管理，大大提高自身的信息化水平，促进物流业之间的信息共享，整合物流基础设施，合理利用物流资源，加大相互间的合作，促进物流企业间的互利共赢。

现代物流管理的目标之一是提高服务水平。物联网的应用，能够让物流企业随时随地掌握货物的实际情况和信息，并能将物流信息准确无误地传达给客户，同时在对物品进行配送时能够做到及时、快速、准确，实现了对客户的个性化服务，提高物流企业对客户的服务水平，促进企业健康发展。

结论及问题

物联网的先进技术推动了物流业的发展，同时物联网在物流领域的应用也体现着物联网的价值。在物联网蓬勃发展的时代，物流经济管理对物联网技术的合理利用，能够降低物流成本，提高物流资源设施的效率，促进物流业的发展，通过物流发展带动产业经济发展。但是物流领域中应用物联网的还处于起步阶段，对物联网的应用还不是很广泛，存在着许多问题。

一是技术标准问题。由于不同的设施设备之间有不同的技术要求，因此感知层技术、网络层技术、应用层技术等三个层面的物联网技术需要统一的技术标准进行指导，否则有可能造成各项设备无法兼容，导致有些互联网不能互通，对物联网络的共享信息流通造成不好的影响，从而影响货物的流通。因此要重视对物联网技术标准的系统统一，促进物联网在物流管理中的最优化应用。

二是信息安全问题。在物流管理中，由于物联网的网络信息平台的快捷方便，信息得以快速透明化流通，但是这同时也存在着问题，也就是信息安全问题。如线射频识别的物联网技术，它的非接触式的自动识别的特性在方便快速的同时，也决定了其缺乏复杂的安全保护能力，货物信息有可能被泄露。同时，在数据处理过程中同样存在着隐私保护问题，如在物品流通的过程中，信息的采集、传递和查询，如果不进行规范的设置，很有可能被其他有所意图的人通过信息流通渠道获取，增加了信息流通的风险性。因此，物联网对信息安全保护方面的法律法规亟待建立。

参考文献：

1.魏洪茂.基于物联网的物流业发展模式研究[J].物流科技，2013（8）

2.杨伟文，赵新林.物流管理的发展趋势及我国企业的应对策略[J].中南工业大学学报（社会科学版），2002（2）

3.邓亦涛.物联网技术在供应链管理中的应用[J].物流科技，2010（9）

4.吕亚君.基于物联网技术的智能化物流业务体系探析[J].物流技术，2013（23）

5.王辉，沈洁，石英琳.基于物联网的供应链管理发展新趋势[J].商业时代，2010（26）

6.陈丰照，姜代红.基于物联网的智能物流配送系统设计与实现[J].微电子学与计算机，2011（8）

7.孙克武.基于物联网的物流产业发展研究[J].河北企业，2010（11）

第9篇：物联网研究范文

物联网是通信业“十二五”规划的重要内容，是经济发展的重要增长点。随着物联网的发展，大量终端集中地接入网络并同时发送数据到物联网应用平台，会对移动通信核心网造成巨大的冲击。物联网的发展对核心网的演进提出了新的要求，本文将就此进行研究。

2 核心网的演进阶段

随着物联网的发展，核心网的演进可以分为三个阶段：

阶段1：通过现有核心网承载物联网业务。不用构建物联网平台，将物联网业务直接连接到GGSN，组网简洁，节约成本。其缺点是可靠性不强，占用现网资源，并且当物联网发展到一定规模时网络容量受限制。该阶段出现于物联网发展的初期阶段，此时业务量不足、需求少，如图1。

图1 物联网直接连接组网

阶段2：构建物联网平台，并且物联网平台与核心网采用内部接口，运营商提供物联网业务。该阶段保证了服务质量（QoS），并且能充分利用现有的核心网资源，有利于目前多种网络的融合，适应于物联网中期的发展需求，如图2：

阶段3：采用混合组网形式，物联网服务商提供接口。运营商除了提供自己的物联网业务外，还可以兼容其他物联网服务提供商的业务，同时核心网支持其他物联网业务提供商的接口。该阶段适应于物联网发展的成熟阶段，如图3。

目前物联网的发展处于阶段2，可以有两种发展策略，一种是新建物联网的核心网，另一种是改造现有核心网来实现物联网业务。现将两种策略进行对比，如表1所示：

物联网发展的初期，考虑到物联网业务量较小，核心网以实现业务功能为目标，通过现网改造也不会对现网设备造成容量的冲击。物联网发展到中后期，对网络容量和质量要求高，现有核心网将难以满足业务增长的需求，建议在此期间适时新建核心网网络。

3 物联网的演进方式

从目前物联网的业务要求来看，物联网终端没有必要新建接入网络，通过引入新技术并与现有通信网络融合来实现接入是优选方案。

3.1 引入新技术

（1）引入分布式HLR

现有网络HLR主要采用集中式的结构，从容量和扩展方面均很难满足物联网的存储需求。分布式HLR则把实现信令接入和业务处理功能的前端设备（FE）和实现用户数据库存储功能的后端设备（BE）分开部署，具有用户容量灵活、分层架构清晰、设备可用性和可靠性高、扩展灵活等特点。

（2）引入3G Direct Tunnel技术

3G Direct Tunnel（DT）通过将控制和承载分离，在RNC和GGSN之间建立直连用户面隧道，用户面流量绕过SGSN直接在RNC和GGSN进行传输，可以降低SGSN的用户面流量压力。3G DT技术应用后，控制面信令仍然由SGSN完成，同时由SGSN决定何时建立直连隧道以及对隧道进行更新等操作。SGSN向RAN提供GGSN的TEID和用户面地址，向GGSN提供RAN的TEID和用户面地址，从而实现RNC和GGSN的用户面互通。3G DT技术的应用，使得GGSN和SGSN可以分别主要致力于流量管理和信令管理，充分利用网络资源，提高网络效率，满足物联网流量规模庞大的需求。

3.2 物联网与现有网络融合

（1）2G/3G网络和物联网融合组网

物联网要求和2G/3G网络相融合。移动的各种增值业务以及互联网的各种业务都可以在3G网络上实现，3G网络是物联网的合适载体。由于物联网只承载在PS域中，BSC通过Gb口接至SGSN，连接至物联网。由于BSC和GGSN没有直接通信的通道，BSC的信号需要通过SGSN转接。物联网对2G的CS域核心网没有影响。2G/3G网络和物联网的融合见图4。

融合的关键在于引入新型硬件架构的大容量GGSN设备，在提供传统数据接入功能的同时，还需要提高设备性能、引入安全控制能力、支持QoS协商及业务分析能力；而为了满足物联网广泛的业务需求，GGSN还应具备与第三方网络及ASP的互联功能等。专用M2M设备可直接接入GGSN，避免经与其他业务网元协商后再接入的方式，简化接入流程，减少业务延迟；并平滑升级支持IPv6，具备完善的负荷缓冲和控制机制，满足海量M2M终端的接入需求。同时要对HSS有改造需求，HSS应具备注册物联网用户信息，包括时间信息、地址信息、管理信息等，并具备可以激活物联网设备的SIM卡功能等。

（2）IMS网络和物联网融合组网

IP多媒体系统（IMS）是3GPP定义的3G核心网向全IP网络演进的网络架构，是在分组域之上叠加的由业务控制设备、用户数据库、网络互通设备等组成的通信系统，用以提供IP多媒体业务。

IMS支持开放的网络架构及灵活的业务提供能力，为实现业务创新提供了更好的基础。IMS架构提供了一个抽象的、无冗余的、安全的、开放的、可扩展能力强的业务平台，确保物联网新业务应用的快速开发定制及新业务网络重复建设代价的最小化。对于丰富多样的物联网行业应用而言，IMS系统采用标准的开放接口，能够有效提高产品兼容能力，促进物联网产业发展；同时能够快速提供各种物联网业务应用，更利于业务融合，实现开放的业务提供模式。此外，IMS体系由于终端与核心侧采用基于IP承载的SIP协议，IP技术与承载媒体无关的特性使得IMS体系可以支持各类接入方式，IMS体系架构可以支持移动性管理并且具有一定的服务质量（QoS）保障机制。IMS这些特点使其对物联网能较好地兼容。物联网与IMS的融合采用以下三个步骤（见图5）：

控制融合：用现有的IMS网络接入M2M网络，作为M2M控制网实现对M2M业务的控制。

业务融合：M2M应用作为IMS应用的一部分为IMS用户及应用提供更丰富信息，IMS用户及应用扩展至更多场景。

完全融合：将M2M应用和IMS应用合并，用相同的应用服务器处理，并借助现有的IP承载网实现IMS网络和物联网的融合。

IMS网络和物联网直接提供接口，用于业务信息和控制信息的传输，物联网可以通过2种方式接入GGSN。物联网和GGSN有直接接口，而且物联网也可以通过IMS网络和GGSN相连接，如图6。

上述网络架构实现了移动网络、IMS网络及物联网的互通，物联网借助移动网络HSS设备鉴权用户信息，借助IMS网络承载部分业务，实现了资源有效利用。

4 结束语

本文就物联网的发展进行了研究，给出了物联网与移动通信核心网融合的网络构架。随着标准的完善，有些问题可以进一步探讨：

（1）随着物联网的发展，会有第三方提供商接入，安全性如何保证？和现有网络互通安全性如何保证？

（2）物联网和IMS网络有相通性，本文只是初步的探讨，还有待进一步研究。如哪些业务是专属IMS的业务，哪些业务更适合用物联网作为载体，用IMS网络作为物联网的承载体是否可行，都值得进一步探讨。

参考文献：

[1] 中国移动通信集团. 中国移动物联网白皮书[Z]. 2011.