1.4　物联网的内涵

物联网与射频识别、无线传感器网络和泛在网等有关。由于物联网是一种新兴的并正在不断发展的技术，其内涵也在不断地发展、扩充和完善。物联网内涵的扩展是对物联网应用场景的扩展，体现了对物联网未来发展的期望。

1.4.1　物联网起源于射频识别领域

物联网的概念最早是从射频识别（RFID）这个领域来的。1999年，美国麻省理工学院（MIT）的Auto-ID实验室提出为全球每个物品提供一个电子标识符，以实现对所有实体对象的唯一有效标识。这种电子的标识符就是电子产品编码（Electronic Product Code，EPC），物联网最初的构想就是建立在EPC之上的。

物联网内涵的起源是利用RFID技术标识物品，这种物联网主要是由RFID电子标签、RFID读写器和互联网组成的。RFID电子标签附着在物品上，电子标签内存储着与物品相关的编码（EPC）；RFID读写器对电子标签内的信息加以识别，这种识别由于采用无接触的射频信号完成，所以称为射频识别；RFID读写器将电子标签内的信息上传到互联网，互联网提供对物品信息的全方位服务。

MIT提出的物联网EPC系统有足够的编码容量，可以给全球所有的物品进行编码。通过对拥有全球唯一编码的物品进行RFID自动识别，可以实现物品信息的共享，实现开环环境下对物品的跟踪、溯源、防伪、定位、监控以及自动化管理等功能。

物联网EPC系统的初衷是应用于生产和流通领域，在供应链中实现对物品的实时监控。物联网使分布在世界各地的销售商可以实时获取商品的销售和使用情况，生产商可以及时调整产品的生产量和供应量。同时，生产商通过对物品相关历史信息的分析，可以做出库存管理、销售计划及生产控制的有效决策。物联网变革了商品零售、物流配送及物品跟踪的管理模式，商品生产、仓储、采购、运输、销售以及消费的全过程将发生根本性变化。

1.4.2　无线传感器网络概念的融入

在MIT提出的物联网EPC系统中，RFID标签中的数据是人为输入的，并没有要求标签可以实时感知周围的环境。

物联网的发展很快就突破了EPC系统这个狭窄的物联网定义，席卷了包括无线传感器网络在内的IT领域，物联网所蕴含的内容在不断丰富，对物联网的认识也在不断加深。物联网正是因为代表了这种融合的趋势，蕴含着融合所带来的巨大创新空间，以及融合所带来的巨大价值，才成为我国的国家科技战略。

无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由若干个具有无线通信能力的传感器结点自组织构成的网络。无线传感器网络的概念最早由美国提出，起源于1978年美国国防部的分布式传感器网络研究项目。由于当时缺乏互联网技术、智能计算技术和多种接入网络，因此该定义局限于由结点组成的自组织网络。

无线传感器网络主要采用“传感器+近距离无线通信”的方式，不包含基础网络即互联网，所以不是物联网，无线传感器网络只是物联网包含的一部分。但是传感器是以感知为目的的，其突出特征是通过传感方式获取物理世界的各种信息。无线传感器网络可以完成对物理世界数据采集和信息处理的任务。无线传感器网络结合互联网和移动通信网等网络，可以提升对物理世界的感知能力，然后采用智能计算等技术对信息进行分析处理，来实现智能化的决策和控制。

物品识别技术的主角是RFID，基于RFID技术将传感器技术融入进来，物联网不仅可以感知物理世界的翔实信息，而且可以实现人与物之间的相连、沟通和互动。例如，在箱式冷藏货车内安装温度和湿度传感器，采集温度和湿度的信息。传感器采集的温度和湿度等环境信息，与通过RFID采集的车辆和集装箱等商业信息相融合。上述所有信息通过车载终端发送到企业监管中心，可以构建“带传感器”的基于RFID的物联网。

2008年，ITU发布泛在传感器网络研究报告，该报告提出了泛在传感器网络（Ubiquitous Sensor Network，USN）体系架构。USN是由智能传感器结点组成的网络，可以用“任何时间、任何地点、任何人、任何物”的形式被部署。该技术具有巨大潜力，可以在多个领域内推动新的应用和服务，能够在安全保卫、环境监测等方面增强国家的竞争力。

1.4.3　泛在网络的愿景

泛在网络（Ubiquitous Network）是指无所不在的网络。“泛在网络”以无所不在、无所不包、无所不能为基本特征，以实现在任何时间、任何地点，任何人，任何物都能顺畅地通信为目标，按需进行信息的获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务。

泛在网络要求尽量不改变或少改变现有的技术和设备，通过异构网络之间的融合协同来实现。目前随着经济发展和社会信息化水平的日益提高，构建“泛在网络社会”，带动信息产业的整体发展，已经成为一些发达国家和城市追求的目标。

根据这样的构想，泛在网络帮助人类实现“4A”化通信，即任何时间（Anytime）、任何地点（Anywhere）、任何人（Anyone）、任何物（Anything）都能顺畅地通信。“4A”化通信能力仅是泛在网络社会的基础，更重要的是建立在泛在网络之上的各种应用。在信息技术的不断演进之下，一种能够实现人与人、人与机器、人与物甚至物与物之间直接沟通的泛在网络架构正日渐清晰，并逐步走进了人们的日常生活。泛在网络发展的焦点已经转向了具体的服务，泛在网络的建设目标也锁定在为用户提供更好的应用和更好的服务体验。

物联网通过具有一定感知、计算、执行和通信能力的设备获得物理世界的信息，然后通过网络实现信息的传输、协同和处理，从而实现人与人、人与物、物与物之间互联的网络。也就是说，物联网的几个关键环节为“感知”“传输”和“处理”。可以看出，物联网和泛在网络有很多重合的地方，都强调人与人、人与物之间的通信。但是从广度上来说，泛在网络反映了信息社会发展的远景和蓝图，具有比物联网更广泛的内涵。泛在网络可以认为是一个大而全的蓝图，物联网是该蓝图实施中的“物联”阶段，泛在网络是物联网发展的愿景。RFID物品标识、无线传感器网络、物联网与泛在网络之间的关系如图1.2所示。

图1.2　RFID物品标识、无线传感器网络、物联网与泛在网络之间的关系