解析物联网应用领域的通信技术

物物之连 解析物联网应用领域的通信技术

在法国和瑞士之间，阿尔卑斯山高拔险峻，伫立在欧洲的北部。高海拔地带累积的永久冻土与岩层历经四季气候变化与强风的侵蚀，积年累世所发生的变化常会对登山者与当地居民的生产和生活造成极大影响，要获得对这些自然环境变化的数据，就需要长期对该地区实行监测，但该区的环境与位置，决定了根本无法以人工方式实现监控。在以前，这一直是一个无法解决的问题。

但不久前，一个名为PermaSenseProject的项目使这一情况得以改变。

PermaSenseProject计划希望通过物联网(InternetofThings，IoT)中无线感应技术的应用，实现对瑞士阿尔卑斯山地质和环境环境状况的长期监控。监控现场不再需要人为的参与，而是通过无线传感器对整个阿尔卑斯山脉实现大范围深层次监控，包括：温度的变化对山坡结构的影响以及气候对土质渗水的变化。参与该计划的瑞士巴塞尔大学、苏黎世大学与苏黎世联邦理工学院，派出了包括计算机、网络工程、地理与信息科学等领域专家在内的研究团队。据他们介绍，该计划将物联网中的无线感应网络技术应用于长期监测瑞士阿尔卑斯山的岩床地质情况，所搜集到的数据除可作为自然环境研究的参考外，经过分析后的信息也可以作为提前掌握山崩、落石等自然灾害的事前警示。熟悉该计划的人透露，这项计划的制定有两个主要目的：一是设置无线感应网络来测量偏远与恶劣地区的环境情况；二是收集环境数据，了解变化过程，将气候变化数据用于自然灾害监测。

给我一个物联网我可以感知地球

近年来，地震、海啸等地质灾害频发，给人类生命生活带来严重影响，人们开始认识到，全球变暖让全世界处于同一个危险的边缘，人类需要更加重视自然环境的变迁，更加关注如何通过科技因应自然环境的变化：

在澳大利亚的昆士兰，人们正在尝试"智慧桥"的试验。通过在一座大桥上安装各种各样的传感器，不仅可以告诉城市管理者桥上有多少车、车的重量是多少、车的污染是多少、车是新车还是旧车，也可以告诉人们这辆车对这座桥整个混凝土的结构带来多大的压力。由此，交通管理部门可以进行实时评估，获得这座桥结构强度的数据，一旦压力超出了所设定的极限值，交通管理部门就可以获得警报，及时发现。

在新加坡，人们能像获得天气预报一样，获得交通堵塞预报。通过埋在路上的传感器和红绿灯上的探头，司机不仅可以看到什么地方在堵车，还能够提前预测，什么地方过10～20分钟会堵车，从而选择更为通畅的道路行驶。

在纽约，一个应用于公共安全的智能城市快速反应系统已经建立，也就是"犯罪信息仓库"。通过这些信息仓库的信息，纽约警察可以对犯罪分子的行为有更多的了解，也就是说一旦一种犯罪的行为出现一点点苗头的话，纽约的警察就可以根据这些信息作出预测，防止类似犯罪行为发生。

瑞典斯德哥尔摩建立了智慧交通体系，按照不同的拥堵程度对交通收费。通过这样智慧的交通体系，斯德哥尔摩整个汽车使用量降低25%，碳排放量降低14%，在环保、防止污染等方面取得了比预期更好的效果。在人均碳排量方面，成为了欧洲的佼佼者，平均每人碳排放量降到4吨/年。而欧洲平均是每人6吨/年，美国是20吨/年。

饱受食品安全危害的中国，从2008年北京奥运会开始已经在逐步实施智能的食品追溯体系，食品从农场，到市场，到市民手中都被纳入到这个追溯体系之中，一旦出现食品方面的问题，可以及时地找到事故根源。

形形色色的传感技术、通信技术、无线技术、网络技术共同组成了以物联网为核心的智慧网络。亚里士多德曾说过"给我一个支点我可以撬起地球"，而今随着技术的发展，这句豪言完全可以与时俱进地改为："给我一个物联网我能够感知地球"。

商品交换是以物易物，而M2M使物物相连

按照官方资料的说法：典型的物联网是将所有的物品通过短距离射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网连接起来，实现局域范围内的物品"智能化识别和管理"。换句话说，从智慧地球到感知中国，无论物联网的概念如何扩展和延伸，其最基础的物物之间感知和通信是不可替代的关键技术。

目前业界普遍认为，M2M技术是物联网实现的关键。M2M技术原意是机器对机器(Machine-To-Machine)通信的简称，是指所有实现人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段，广义上也指人对机器(ManToMachine)、机器对人(MachineToMan)以及移动网络对机器(MobileToMachine)之间的连接与通信。

M2M是无线通信和信息技术的整合，用于双向通信，因此适用范围广泛，可以结合GSM/GPRS/UMTS等远距离连接技术，也可以结合Wifi、蓝牙、Zigbee、RFID和UWB等近距离连接技术，此外还可以结合XML和Corba，以及基于GPS、无线终端和网络的位置服务技术等。

从狭义的物联网通信角度看，M2M技术特指基于蜂窝移动通信网络，通过程序控制，自动完成通信的无线终端间的交互通信。一个完整的M2M系统由传感器(或监控设备)、M2M终端、蜂窝移动通信网络、终端管理平台与终端软件升级服务器、运营支撑系统、行业应用系统等环节构成。终端管理平台实现对全网M2M终端的统一的鉴权认证，并可以支持终端远程诊断功能和终端软件的远程自动升级功能，该平台可以全网部署，也可以分区域采用云计算结构。其次，在整个体系架构中，最重要的是M2M的运营平台，以保证所有的信息可靠、安全的从终端侧传输到应用平台侧。平台能够实时监控网络和终端的运营状态，精确地表述故障原因。另外，运营平台需要与开发中间件结合，提供一个面向应用的开放环境，提供已封装的M2M开发环境，开发人员只需要调用API就可以进行开发，最终降低开发的难度，提高开发的效率。同时，运营平台还可以起到网关的作用，简化终端和应用的接入。

来源：网界网