今年是国家、部门、行业及企业“十二五”规划的启动年，展开前瞻性布局和抢占战略性新兴产业制高点是各级规划共同的基本目标，而其中出现频次最高的关键词就是“物联网和云计算”。

　　物联网，一个美丽的传说

　　物联网成为当前的一个热点是不争的事实，是在当今技术环境下，社会和经济发展的必然。物联网这个概念融合了现在最前端的技术，如传感、信息、视频、计算机、自动控制、网络技术等，为信息社会的未来做了新的规划和憧憬。为很多产业指出了新的增长方向，展现了巨大的市场前景。可以说，没有哪个行业与物联网无关。因此，各个行业在调整产业结构，转变发展模式的时候，都把它作为关注的重点，都把它作为行业发展规划的重要内容。

　　物联网的技术架构和运行方式符合现在技术发展的方向。它体现技术融合、产品软化和信息产业社会服务化的趋势。自然成为各个技术研究共同关注的焦点，各行业共同发展的方向。

　　当然，物联网热也有炒作的因素，有人认为物联网只是一个“传说”，许多概念还很模糊，前景并不明朗。确实，物联网盘子里可以看到的东西就那么多，而许多宣传又把未来渲染得过于神奇，让人感到云里雾里，一哄而上的现象也让人有些担心。

　　笔者认为，物联网确实有着许多未知的东西和需要探索的空间。但它的基本架构是清楚的，技术方向是正确的，前景是可以预期的。因此，物联网是个美丽的传说，但要找到那“精美的石头”还要付出巨大的努力。

　　物联网解析

　　最早，物联网的概念很简单，就是物的互联网。 但它开始就强调：物联网的重点不是联网，而是物联，既物与物真实感知(让物之间说话)。

　　大家知道，互联网是计算机(设备)的互联，通过设备的物理连接和协议实现互通，而最终实现了人与人的信息交流。

　　物联网是物的互联，实现物与物的交流。它是通过传感和交互，来完成物与物间的相互感知和互联。 传感有时也需要建立物与物之间的物理连接，而更多的是没有物理的连接，如红外传感、图像传感等。

　　物联网强调广义“物”的概念;“物”可以是人、物品、工具、车辆及任务、过程等。这个物的定义决定了物联网无所不包、无所不在。系统可大可小，小到一个传感器，大到全球系统。

　　大家很容易把物联网理解为物流网。全球性链锁企业、大公司的资源管理及全球性物流系统都是以互联网为基础的大型的物流网，具有物联网的属性和特点，是物联网应用的一种形式和重要领域。但只是初级的物联网，目前的信息家电和智能家居也是如此。

　　物联网要素

　　能够表明物联网特征要素有：传感(探测)，物与物的感知。

　　传感的功能包括三个层面：探测到物的存在、识别物的特征(身份、权限)、分析物的状态。这就是真实感知的涵义。探测、识别、分析是逐步深入的，也是物联网传感技术研究和发展和过程。当前，很多传感器实现了探测功能，有些具备了识别能力，但可以完成智能分析的还很少。

　　传感器，将非电信号转换成电信号的设备，也包括把一种电信号转换成加一种电信号的设备。实现把各种模拟的物理参数(温、压、电等等)转换成数字电信号。物联网的管理目标(对象)是广义的物，它们的状态更是多样的，如速度、温度、压力、重量、方位、姿态、开合甚至人情绪、行为等。因此、需要传感器是多样的。传感要从静态到动态探测，不真实到真实感知，还需要关键技术的突破和各类新传感器的出现。

　　识别通常分为两种方式：一是对特征载体的识别，一是对目标的直接识别(又称本质识别)。特征载体是系统赋予“物”的，就产生了特征载体与物的同一性问题，有时会影响感知的真实性。通过对物本身所具有特征进行识别则不存在这个问题，就是直接(本质)识别。要根据系统的应用环境和要求来选择适当的方式，如安防系统是根据系统的安全性要求决定特征识别方式。RFID及读卡器是目前应用最普遍的特征载体和传感器，是目前物联网最普遍采用的方式;生物特征识别利于实现真实感知，具有很好的应用前景。

　　交互，物与物相互说话、互懂及协调地互动。

　　显然，交互分互懂和互动两个层面。我们说：互联网是人机的交互，物联网是物与物的交互。物之间互相说话，要互相听懂，就是要对各种信息进行语义的解释，要求系统有信息综合处理和智能分析的功能。[nextpage]

　　互动既是自我调节、完善，保持系统良好的状态;系统又能对物进行控制，物与物之间一般是不需要人工干预和手动操作的自动控制。这就要求传感器不是简单的探测装置，而是一个具有集传感、控制、处理和执行的(功能性的)微系统。既要完成上述的感知，又要实现交互。目前的许多系统还不是真正的物联网或只是初级物联网，就是因为没有实现交互，没有实现真实的感知。

　　以上两个要素构成了物联网感知层，感知层也称传感网，实现综合感知。同时，它包括传感器、控制器、处理器和执行器，是完整的功能性(微)系统。

　　传感与交互是物联网最有特点的要素，表明物联网与互联网、特征识别系统的差别;是物联网研究的重点，是实现真正物联网的关键。这两个要素最高层面就是信息的智能处理。

　　网络，物联的信息传输和系统应用的环境。

　　它主要是数据传输(交换)的网络，也是指传感器的布局。互联网是构成物联网最好的平台，使物联网成为可以自主生成、没有边界的系统;专网或移动介质作为数据传输的方式也很普遍。

　　目标定位是物联网的重要功能，主要通过网络系统和传感器的布局来实现，由此生成对象(物)的地理信息，产生运动轨迹，实现精确定位和动态监控。

　　综上所述，最新概念的物联网应具备三个特征，全面感知、可靠传递和智能处理。

　　物联网的系统架构

　　各种形式的物联网和应用于不同场合的物联网所具有的共同的基础技术体系。通常由感知层、网络层和应用层三部份组成。

　　感知层，数据采集与综合感知。

　　主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。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。传感器组网和协同信息处理技术实现传感器、RFID等数据采集技术所获取数据的短距离传输、自组织组网以及多个传感器对数据的协同信息处理过程。

　　感知层本身就是传感网，包括传感器、控制器、处理器和执行器，是一个功能性的自动、互动系统。

　　网络层，实现更加广泛的互联。

　　能够把感知到的信息无障碍、高可靠性、高安全性地进行传送，它要将传感网与移动通信系统、互联网相连接，要求传感技术与通信技术和网络技术相融合。目前，移动通信、互联网等技术已比较成熟，基本能够满足物联网数据传输的需要。物联网网络层包括内网、外网、专网、互联网及它们的组合。

　　应用层，面向用户的服务。

　　主要包含应用支撑平台子层和应用服务子层。其中应用支撑平台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;应用服务子层包括智能交通、安全监管、智能家居、坚强电网、安全防范等行业应用。

　　物联网的系统架构可分为四层：感知层、传输层、技术支撑层和应用层。

　　·感知层强调真实和智能，由海(量)计算支撑;

　　·传输层表明物联的数据传输不局限于互联网，突出无线接入，强调泛在网的概念;

　　·技术支撑层又称智能处理层，包括数据处理和支撑服务，它需要云计算来支撑。这部份在上面的架构中，是应用层的一部份;

　　·应用层，主要是指各种应用平台。

　　这样的架构可以理解为：物联网是由泛在网连接起来的海计算和云计算系统。[nextpage]

　　物联网对信息产业发展影响深远

　　物联网通过传感技术与网络技术(上述要素)实现物与物的互联，人与物的互动，进而实现人类社会与物理系统的整合，把人类社会用一个物质系统表达出来，物与物、物与人的关系用机器(信息)的语言来解释。于是、将人类社会的活动映射到虚拟世界，把现实世界与虚拟世界联系起来、结合在一起。

　　物联网将技术与社会连接在一起的结构将产生一种新的技术经济结构(社会)，对社会、经济活动产业巨大的影响，因此、将形成新的经济形态(产业)，表现出巨大的市场前景。

　　物联网的应用必将引起公共事务管理的革命，带来新的观念和技术手段。将现行的分散、独立、单一的监管平台提升为系统、开放、多元的综合平台，提高效率、友好性、降低社会成本。如生产安全、税务监管等。

　　在此，要特别强调物联网对安防的影响。物联网具备安防的全部要素：实时感知、准确定位、有效控制是完善的安全体系。所以，物联网技术的应用将为安全防范引入新理念;实现人与物、人与人、物与物的互联互动，进而达到“实时感知、准确辨识、快速响应、有效控制”。使安全监管能在任意时间、任意地点对人的安全行为、物的安全状态及环境、管理状况进行有效监控和对不安全现象及时地改善，“变被动防范为主动监控”。而这些正是“安全第一、预防为主、综合治理”的本质安全的内涵。

　　社会信息化进程的加快，虚拟世界表现出巨大的安全需求以及物联网本身的安全需求都将促进安防从现实世界走向虚拟世界。而物联网也是构成现实和虚拟世界安全服务的最好的解决方案。物联网的推广还将促进安防技术与其它技术(信息、自动化、建筑等)的融合，促进安防技术进入更广阔的市场领域。

　　总之，物联网对安防技术的影响是深远的。将产生安全的新理念，解决安防领域的许多难题。笔者曾讲过：安防起步于入侵探测，发展于视频监控，完善于特征识别。现在应该讲：安防将完善于物联网。

　　物联网技术在安防中的应用

　　安防是物联网应用的重要领域。但目前物联网在安防领域的应用还不是成熟产品和成熟系统的推广，主要是用物联网的概念和规划来设计系统。

　　将安全体系中的物提炼出来，采用适当的传感或者是探测手段，特征识别手段和适当的网络结构，实现对广义物(人流、物流、信息流以及过程)实时感知、准确控制、有效定位。具体是通过射频识别、全球定位、无线传导网络、遥感技术等传感技术，将物通过网络连接起来，实现智能化的识别和管理。

　　在局域性的系统中，如博物、金融营业场所，将保护的目标、防范的对象、安全人员、客户、安全措施，包括安防系统的状态都作为“物”提练出来。然后，采用适当的手段使这些物之间互相关联，并对他们之间进行实时的监控，及时发现物的不安全状态，发现人的不安全行为，采取有效的措施。

　　显然，与传统安防的设计思想不同，它以物为核心。首先确定一个“安全域”，然后找出构成域的各个元素，即“物”，再去实现物之间的感知，进而实现对安全状态、安全行为的监控;传统理念则是以功能为核心。确定一个防范区，然后明确“防什么”，再决定采用什么技术。这个变化既是从被动的防范到主动的监控和把安全寓于管理的新理念，其应用如下。

　　移动目标监控，包括人员、车辆、违禁品等各种可以移动的“物”的管理。

　　在运钞系统、警务活动等过程中，建立人、工具、车辆、装备的物联网，并通过适当的通信方式与控制中心连接，实现对业务过程的实时感知、精确定位，对异常情况的准确反映。

　　违禁品的监管系统也是物联网的典型应用。对枪支、爆炸品等通过标签或添加物质，进行定位、显示踪迹和确定来源。识别还包括违禁品，这样的系统可用于武器管理和警员使用武器过程的监管。对于丢失的和非法使用的违禁品也可以进行有效的防范和控制。

　　车辆管理，建立车、路、驾驶员的物联网，实现对车、人的状态的实时感知，监控车的交通行为，减少交通事故。通过对车了人的识别，追查丢失、黑名单的车辆。

　　高危人群的管理，在重点位置、出入口建立识别装置，控制一些高危人群活动。

　　大型活动的安全和监管，整合安全系统的各种手段，构成活动控制区的物联网，控制出入的人员、携带物、监控程序的秩序、掌握安全人员的状况，及时发现不安全的状况，及时引导和指挥，保证活动的正常进行。[nextpage]

　　家居安防，智能家居、智能家电已经响亮地提出了物联网口号。现在物联网冰箱、空调比比皆是，实际上，它们是互联网的延伸，还不是真正的物联网。可以把智能家居和智能家电结合起来，采用新的技术结构，构成家居物联网来构建一个舒适、节能、安全的生活环境。在这样一个环境里，可以对家电进行智能的控制，以达到节能;可以对健康状态进行监控，当出现不能自行处置的危险时，能及时、可靠地发出报警信号。

　　家居安防的发展趋势是自助或者是互助式的系统，这种系统不是把报警传送到某一个中心，而是发生报警的时候首先传给自己的人，或者是传给有约定协议的邻居或者是相关人。这样的系统必须以物联网平台作为基础才能开展运行，具有很广阔的市场前景。

　　安全服务平台的建设，在安防领域的主要应用。安防行业的基本属性是安全服务，在信息社会的环境下，社会服务业必须以网络化平台为基础。比如视频监控平台可以提供图像服务、组建临时性的系统;报警和移动目标报警平台可以接警服务，定位服务平台可以提供定位和其他的服务;云安全平台可以提供智能分析、信息搜索、关联、存储等服务。这些网络化的平台，正是一个真正物联网所具有的含义。

　　物联网一开始就是按照社会化服务体系来设计的，最适合于安全服务的应用。它既是企业的内部物联网，实现物流、人流综合管理的监控，为服务企业提供技术支撑和基础的工作环境，同时它又是企业的外部物联网，实现远程诊断、维护、维修网上诊断等。通过这样的平台可以扩大服务的覆盖面，提高管理水平、工作效率和服务质量。通过物联网可以自主生成不同的安防系统，提供个性化的服务，创造全新的服务模式。可以说，安防为物联网提供了无限的发展空间。同时，物联网也为安防发展创造了良好的条件。

　　安防物联网的关键技术

　　物联网具备安防的全部要素，同时，在需要突破的关键技术方面也完全吻合。安防技术的发展一直围绕着两个核心或者说围绕着两个核心技术。

　　探测，探测的发展方向是实现真实的探测。目前，很多探测并不真实，如安防系统里的误报就是不真实的探测。可以说：安防的真实探测既物联网的真实感知。

　　系统加固，安防系统所应用的环境有人的因素。因此，它要求系统有较高的安全性，系统加固成为安防系统的特点。而物联网这样开放的、自组织性的系统在推广应用时，首先要解决的也是安全性问题。

　　所以说，安防与物联网具有共同的技术革新方向，具有许多需要共同解决的关键课题“新的传感技术的研究”，安防称为报警器或探测器，目标是实现真实探测。目前主要是从信号分析和新的探测途径下寻找突破。新传感原理和新材料的出现会导致新型报警器的出现，这方面物联网领域的研究成果值得借鉴。

　　标签的嵌入，各种信息标签的设计、制作、嵌入。将电子标签嵌入“物”，可以把特征载体的识别转变为直接对目标的识别，实现从静态的识别到动态的识别。

　　研究各种信息标签的读取和数据更新、保存等技术和设备。

　　射频系统设计，射频技术可能是传感网数据传输的最好方式。它可以解决系统的覆盖、识别方式、定位等。UHFID系统，工作距离长、无信号碰撞，具有很好的应用前景。

　　射频系统设计包括芯片、天线、功率以及数据排队等技术。

　　图像内容分析，是最有潜力的传感手段，既可识别，又能进行行为分析，是物联网真实感知的关键技术。在这方面，视频语意解释是一个长期的课题。而它的中间产物，半语意解释是当前实现的目标。

　　微系统(MEMS)研究，物联网是由许多微系统构成的，小系统甚至一个传感器都是功能性的微系统。微系统的结构，芯片、片上操作系统(COS)都是研究的重点。

　　微系统必须实现单片化(SoC)或封装化(SiP)，微系统可能是我国发展物联网最具技术优势和具有自主知识产权的部分。

　　中间件技术，物联网应用的关键，特别是在公共网络平台上。[nextpage]

　　应用系统从以硬件为核心向以软件为核心转变是技术发展趋势，既产品“软化”。“中间件” 扮演了重要的角色。中间件：位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务，是承上启下的应用支撑平台，解决系统间的互操作、数据交换以及相关的分布性、可靠性、安全性等问题;实现各类信息资源之间的关联、整合、协同、互动和按需服务。而这些正是物联网的核心。

　　系统安全架构安全策略， 物联网必须按信息安全的架构建立安全系统和策略。包括：物理、系统、信息、数据、应用、管理各层面的安全，提高自身的安全性。

　　安防的应用要特别考虑人的因素，防范破坏、改变、欺骗、规避等;防范高科技犯罪，防止系统成为新风险。

　　以上是安防和物联网技术需要共同突破的关键技术，而解决系统的安全性问题是安防技术义不容辞的责任。

　　物联网正从概念推广到关键技术突破和示范应用的阶段。其的内涵在不断地完善、丰富和探索之中，传感是核心。实现人与物之间的互通、互动是关键。而感知世界是物联网的本质。可以相信，许多关键技术将会在安防领域较早地实现突破。真正的物联网可能会较早地在安防领域出现，这就是在安防概念下的物联网。

　　在科技高速发展的时代，社会结构、经济活动、信息传播、人际交流等都会发生前所未有的变化。在公共管理领域将会出现新的概念、新的需求，带来新的发展空间，也提出新的课题和新的挑战。抓住机遇、迎接挑战，要求业内人士在认识上和技术上做好准备。