1.1 了解物联网
1.1.1 物联网的基本概念
“物联网”这个概念是由比尔·盖茨提出的，最早出现在他于1995年出版的《未来之路》一书中。但当时计算机硬件、传感设备、无线网络等领域的研究进展缓慢，限制了物联网的发展，所以这一概念并未受到关注。
基于因特网、RFID技术和物品编码，美国麻省理工学院Auto-ID团队于1999年构思了“物联网”的概念。
中国科学院也从20世纪90年代末就开始研究传感网，取得了一系列科研成果，而且创建了一些实用的传感网。1999年，移动计算和网络国际会议在美国召开，与会研究者认为，传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇。
2005年，信息社会世界峰会（WSIS）在突尼斯举行，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，正式提出了“物联网”这一概念。该报告认为，物联网通信时代即将来临，物联网将无处不在，世界上几乎所有的物体（如电视、门锁、冰箱、饮水机等）都可以通过因特网进行信息交流。纳米技术、传感器技术、射频识别技术（RFID）、智能嵌入式技术等物联网关键技术将迎来应用大潮。
物联网（Internet of Things，IoT）是一种万物互连的网络，在因特网的基础上扩展、延伸而来。它把承载了丰富信息的传感设备同因特网相结合，以求在这样一个庞大的网络中实现用户、设备、主机随时、随地的互联互通。因此，物联网的基础和核心依旧是因特网。
物联网体现了泛互联，即万物万联，物物相连。这包括两个层面的含义：首先，物联网以因特网为基础和核心，并在因特网的基础上进行扩展、延伸；其次，物联网的用户端延展到了所有物体，从而实现物与物之间的信息交换和通信。那么，如何全面地理解物联网的概念呢？物联网，即按照商定好的协议，通过红外感应、全球定位系统、射频识别、激光扫描等技术，将任意物体与因特网连接、通信，从而对物体进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等的一种网络。
1.1.2 物联网的技术架构
在信息层面，数据经历生成、传输、处理和应用四个阶段，分别对应物联网的感知层、传输层、支撑层和应用层。因此，物联网的技术架构也可以总结为四层，如图1-1所示。
图1-1 物联网的技术架构
感知层位于最底层，其功能为“感知”，即通过传感网络获取环境信息。感知层是物联网的核心，也是信息采集的关键部分。感知层涉及二维码、RFID、摄像头、GPS、红外感应、传感器、M2M终端、传感器网关等技术和相关设备，主要功能是识别物体、采集信息。感知层的作用与人体的皮肤和五官的作用类似。
传输层也称为网络层，相当于支撑层和感知层的连接媒介，用于传递网络信息，从而保证数据能够被安全地发送和接收。感知层采集到数据后，由传输层负责将其传递出去。传输层涉及的通信技术包括长距离和短距离两类。短距离通信有：Wi-Fi、蓝牙等；长距离通信技术主要有：移动通信网、因特网、广域网等。
支撑层也称为平台层，其中的平台按照功能可以划分为四类，即连接管理平台、终端管理平台、业务分析平台和应用开发平台。当感知层采集到数据后，支撑层会分析并处理这些数据，利用处理后的数据进行决策和控制。为了多个平台更方便地共享数据，支撑层还要负责对数据的格式进行转换。支撑层涉及的技术有数据挖掘、智能计算、并行计算、云计算等。
应用层用于解决具体的业务，也称为业务层。这一层不仅可以处理个体诉求，还可以综合解决多种特性融合下的业务。因为用户是应用层的直接服务对象，所以应用层会涉及许多用户隐私，这些信息面临的风险最高。应用层涉及的技术包括智能交通、环境监测、内容服务等。
各层之间通过网络管理与安全技术保障工作的正常进行。
1.1.3 物联网的特征与功能
从传播对象和传播过程来看，物联网的核心是人与物、物与物之间的信息交互。物联网的特征包括整体感知、可靠传输和智能处理。
● 整体感知：能够通过二维码识别设备、射频识别设备、智能传感器等感知设备获取物体的各种信息。
● 可靠传输：将无线网络、因特网等进行融合，然后准确、实时地传送物体的信息，实现信息的交流、分享。
● 智能处理：通过多种智能技术分析、处理感知的信息，实现智能化监测与控制。
基于物联网的特征，并融合信息科学的观点，根据信息的流动过程，能够概括出物联网在信息处理方面的功能。
1）获取信息。获取信息包括信息的感知、识别。信息的感知是指对事物状态、属性及其变化方式的分辨和察觉，信息的识别是指可以用某种方式将感受到的事物状态表示出来。
2）传送信息。传送信息主要包含信息发送、传输、接收等步骤，最终把获取的事物状态信息及其变化途径从空间（或时间）上的一处传送到另一处，也就是通信过程。
3）处理信息。处理信息是指信息的加工过程，通过感知的信息或已有的信息创造新的信息，最终为制定决策服务。
4）施效信息。这是信息最终发挥效用的过程，可通过多种形式展示，常见的是通过调节对象事物的展现方式及其状态，总是令对象处在提前规划的状态。