1.1 物聯網概述

1.1.1 物聯網的概念

最初的物聯網（Internet Of Things，IOT）也稱為傳感網，它是將各種信息傳感設備，如射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等裝置，與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡，其目的是讓所有物品都與網絡連接在一起，方便識別和管理。

美國總統奧巴馬于2009年1月28日與美國工商業領袖舉行了一次“圓桌會議”，作為僅有的兩名代表之一，IBM首席執行官彭明盛首次提出了“智慧地球”這一概念。智慧地球，就是把感應器嵌入和配置到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中，并且被普遍連接，形成物聯網。2009年9月，在北京舉辦的“物聯網與企業環境中歐研討會”上，歐盟委員會信息和社會媒體公司RFID部門負責人Lorent Ferderix博士給出了歐盟對物聯網的定義：物聯網是一個動態的全球網絡基礎設施，它具有基于標準和互操作通信協議的自組織能力，其中物理的和虛擬的“物”具有身份標識、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口，并與信息網絡無縫整合。物聯網將與媒體互聯網、服務互聯網和企業互聯網一道，構成未來的互聯網。

目前，對物聯網有一個為業界基本接受的定義：物聯網是通過各種信息傳感設備及系統[如傳感器網絡、射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）、紅外感應器、條碼與二維碼、全球定位系統、激光掃描器等]和其他基于物物通信模式的短距離無線傳感器網絡，按約定的協議，把任何物體通過各種接入網與互聯網連接起來所形成的一個巨大的智能網絡，通過這一網絡可以進行信息交換、傳遞和通信，以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。

上述定義同時說明了IOT的技術組成和聯網的目的。如果說互聯網可以實現人與人之間的交流，那么IOT則可以實現人與物、物與物之間的連通。按照這一定義，IOT的概念模型如圖1.1所示。

從圖1.1中可以看到，物聯網將生活中的各類物品與它們的屬性標識后連接到一張巨大的互聯網上，使得原來只是人與人交互的互聯網升級為連接世界萬物的物聯網。通過物聯網，人們可以獲得任何物品的信息，而對這些信息的提取、處理并合理運用將使人類的生產和生活產生巨大的變革。這里的“物”具有以下條件才能被納入“物聯網”的范圍：相應物品信息的接收器、數據傳輸通路、一定的存儲功能、CPU、操作系統、專門的應用程序、數據發送器、遵循物聯網的通信協議以及在網絡中有可被識別的唯一編號。

在物聯網時代，通過在各種各樣的物品中嵌入一種短距離的移動收發器，人類在信息與通信世界里將獲得一個新的溝通維度，從任何時間任何地點的人與人之間的溝通連接擴展到人與物和物與物之間的溝通連接。

1.1.2 物聯網的發展

1999年，美國麻省理工學院（MIT）的Auto-ID中心創造性地提出了當時被稱為產品電子代碼（Electronic Product Code，EPC）系統的物聯網構想雛形。通過把所有物品經由射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現初步的智能化識別和管理。一個EPC物聯網體系架構主要應由EPC編碼、EPC標簽及RFID讀寫器、中間件系統、ONS服務器和EPC IS服務器等部分構成，其工作流程示意圖如圖1.2所示。

2004年日本總務省提出了u-Japan構想，希望在2010年將日本建設成一個“任何時間，任何地點，任何物品，任何人”都可以上網的環境。同年，韓國政府制定了u-Korea戰略，韓國信通部發布《數字時代的人本主義：IT839戰略》以具體呼應u-Korea。

2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯盟（ITU）發布《ITU互聯網報告2005：物聯網》，從此物聯網的概念正式誕生。這里，物聯網的定義發生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是指基于RFID的物聯網。報告指出，無所不在的“物聯網”通信時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網主動進行信息交換。射頻識別技術（RFID）、傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術將得到更加廣泛的應用。物聯網概念的興起，很大程度上得益于國際電信聯盟2005年以物聯網為標題的年度互聯網報告。然而，ITU的報告對物聯網的定義仍然是初步的。

2008年，歐盟智慧系統整合科技聯盟（EPOSS）在《2020的物聯網：未來藍圖》報告中大膽預測了物聯網的發展階段：2010年之前，RFID被廣泛應用于物流、零售和制藥領域；2010—2015年物體互連；2015—2020年物體進入半智能化；2020年之后物體進入全智能化。

2009年1月，美國IBM首席執行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念，物聯網在全球開始受到極大關注，中國與美國等國家均把物聯網的發展提到了國家級的戰略高度，相關行業為之鼓舞，各大公司紛紛推出相應的計劃和舉措，因而2009年又被稱為“物聯網元年”。

2009年，歐盟委員會發表了《歐盟物聯網行動計劃》，它描述了物聯網技術應用的前景，并提出了加強對物聯網的管理、完善隱私和個人數據保護、提高物聯網的可信度、推廣標準化、建立開放式的創新環境、推廣物聯網應用等建議。2009年7月，日本IT戰略本部頒布了日本新一代的信息化戰略——“i-Japan”戰略，以讓數字信息技術融入每一個角落。將政策目標聚焦在三大公共事業：電子化政府治理，醫療健康信息服務，教育與人才培養。并提出到2015年，通過數字技術達到“新的行政改革”，實現行政流程簡單化、效率化、標準化、透明化，同時推動電子病歷、遠程醫療、遠程教育等應用的發展。與此同時，韓國信通部發布了新修訂的《IT839戰略》，明確提出了物聯網基礎設施構建基本規劃，將物聯網市場確定為新增長動力；認為無處不在的網絡社會將是由智能網絡、最先進的計算技術，以及其他領先的數字技術基礎設施武裝而成的社會形態。在無所不在的網絡社會中，所有人可以在任何地點、任何時刻享受現代信息技術帶來的便利。

2009年8月，中國總理溫家寶在無錫視察時指出，要在激烈的國際競爭中，迅速建立中國的傳感信息中心或“感知中國中心”，表示中國要抓住機遇，大力發展物聯網技術。同年11月，溫家寶總理在北京人民大會堂向北京科技界發表了題為《讓科技引領可持續發展》的重要講話，表示要將物聯網列入信息網絡的發展，并強調信息網絡產業是世界經濟復蘇的重要驅動力。2009年12月，工信部開始統籌部署寬帶普及、三網融合、物聯網及下一代互聯網發展計劃。2010年3月5日，國務院總理溫家寶在十一屆全國人大三次會議上作政府工作報告時指出，要積極推動三網融合，加快物聯網發展。2010年9月《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》中確定了七大戰略性新興產業，明確將物聯網作為新一代信息戰略性產業。

2011年以來，我國有更多城市、科研機構、企業和學校加入物聯網的隊伍中來，物聯網市場規模迅速增長。根據預測，2035年前后，我國的傳感網終端將達到數千億個；到2050年傳感器將在生活中無處不在。

回顧物聯網的發展史，針對中國經濟的狀況，我們可以發現，中國政府在大規模的基礎建設執行中，植入“智慧”的理念，積極促進物聯網產業的發展，不僅能夠在短期內有力地刺激經濟、促進就業，而且能夠從長遠上為中國打造一個成熟的智慧基礎設施平臺。目前，在現實生活中，物聯網的具體應用已不再陌生，如遠程防盜、高速公路不停車收費、智能圖書館、遠程電力抄表等。物聯網為我們構建了一個十分美好的藍圖，可以想象，在不遠的未來，人們可以通過物物相連的龐大網絡實現智能交通、智能安防、智能監控、智能物流以及家庭電器的智能化控制。圖1.3展示了物聯網發展的社會背景。

1.1.3 物聯網的體系結構

物聯網有別于互聯網，互聯網的主要目的是構建一個全球性的計算機通信網絡，而物聯網則主要是從應用出發，利用互聯網、無線通信網絡資源進行業務信息的傳送，是互聯網、移動通信網應用的延伸，是自動化控制、遙控遙測及信息應用技術的綜合展現。當物聯網概念與近距離通信、信息采集與網絡技術、用戶終端設備結合后，其價值才將逐步得到展現。因此，設計物聯網系統結構時應該遵循以下幾條原則。

（1）多樣性原則，物聯網體系結構需根據物聯網的服務類型、節點的不同，分別設計多種類型的系統結構，不能也沒有必要建立起統一的標準系統結構。

（2）時空性原則，物聯網尚在發展之中，其系統結構應能滿足在物聯網的時間、空間和能源方面的需求。

（3）互連性原則，物聯網體系結構需要平滑地與互聯網實現互連互通；如果試圖另行設計一套互連通信協議及其描述語言將是不現實的。

（4）可擴展性原則，對于物聯網系統結構的架構，應該具有一定的擴展性設計，以便最大限度地利用現有網絡通信基礎設施，保護已投資利益。

（5）安全性原則，物物互連之后，物聯網的安全性將比計算機互聯網的安全性更為重要，因此物聯網的系統結構應能夠防御大范圍的網絡攻擊。

（6）健壯性原則，物聯網系統結構應具備相當好的健壯性和可靠性。

根據信息生成、傳輸、處理和應用的過程，可以把物聯網系統從結構上分為四層：感知層、傳輸層、支撐層、應用層，如圖1.4所示。

感知層是為了實現全面感知，即利用RFID、傳感器、二維碼等隨時隨地獲取物體的信息；傳輸層的目的是可靠傳遞，通過各種電信網絡與互聯網的融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去；支撐層的功能是智能處理，利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術，對海量數據和信息進行分析和處理，對物體實施智能化的控制；應用層利用經過分析處理的感知數據，為用戶提供豐富的服務。

1.感知層

感知層主要用于采集物理世界中發生的物理事件和數據，包括各類物理量、標識、音頻、視頻數據。物聯網的數據采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術。如溫度感應器、聲音感應器、圖像采集卡、震動感應器、壓力感應器、RFID讀寫器、二維碼識讀器等，都是用于完成物聯網應用的數據采集和設備控制。

傳感器網絡的感知主要通過各種類型的傳感器對物體的物質屬性、環境狀態、行為態勢等靜/動態信息進行大規模，分布式的信息獲取與狀態辨識，針對具體感知任務，通常采用協同處理的方式對多種類、多角度、多尺度的信息進行在線或實時計算，并與網絡中的其他單元共享資源進行交互與信息傳輸。甚至可以通過執行器對感知結果做出反應，對整個過程進行智能控制。

在感知層，主要采用的設備是裝備了各種類型傳感器（或執行器）的傳感網節點和其他短距離組網設備（如路由節點設備、匯聚節點設備等）。一般這類設備的計算能力都有限，主要的功能和作用是完成信息采集和信號處理工作，這類設備中多采用嵌入式系統軟件與之適應。由于需要感知的地理范圍和空間范圍比較大，包含的信息也比較多，該層中的設備還需要通過自組織網絡技術，以協同工作的方式組成一個自組織的多節點網絡進行數據傳遞。

2.傳輸層

傳輸層的主要功能是直接通過現有互聯網（IPv4/IPv6網絡）、移動通信網（如GSM、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA、無線接入網、無線局域網等）、衛星通信網等基礎網絡設施，對來自感知層的信息進行接入和傳輸。網絡層主要利用了現有的各種網絡通信技術，實現對信息的傳輸功能。

傳輸層主要采用能夠接入各種異構網的設備，例如接入互聯網的網關、接入移動通信網的網關等。由于這些設備具有較強的硬件支撐能力，因此可以采用相對復雜的軟件協議進行設計。其功能主要包括網絡接入、網絡管理和網絡安全等。目前的接入設備多為傳感網與公共通信網（如有線互聯網、無線互聯網、GSM網、TD-SCDMA網、衛星網等）的連通。

3.支撐層

支撐層主要是在高性能網絡計算環境下，將網絡內大量或海量信息資源通過計算整合成一個可互連互通的大型智能網絡，為上層的服務管理和大規模行業應用建立一個高效、可靠和可信的網絡計算超級平臺。例如，通過能力超強的超級計算中心以及存儲器集群系統（如云計算平臺、高性能并行計算平臺等）和各種智能信息處理技術，對網絡內的海量信息進行實時的高速處理，對數據進行智能化挖掘、管理、控制與存儲。支撐層利用了各種智能處理技術、高性能分布式并行計算技術、海量存儲與數據挖掘技術、數據管理與控制等多種現代計算機技術。

支撐層主要的系統設備包括大型計算機群、海量網絡存儲設備、云計算設備等。在這一層次上需要采用高性能計算技術及大規模的高速并行計算機群，對獲取的海量信息進行實時的控制和管理，以便實現智能化信息處理、信息融合、數據挖掘、態勢分析、預測計算、地理信息系統計算以及海量數據存儲等，同時為上層應用提供一個良好的用戶接口。

4.應用層

應用層中包括各類用戶界面顯示設備以及其他管理設備等，這也是物聯網系統結構的最高層。應用層根據用戶的需求可以面向各類行業實際應用的管理平臺和運行平臺，并根據各種應用的特點集成相關的內容服務，如智能交通系統、環境監測系統、遠程醫療系統、智能工業系統、智能農業系統、智能校園等。

為了更好地提供準確的信息服務，在應用層必須結合不同行業的專業知識和業務模型，同時需要集成和整合各種各樣的用戶應用需求并結合行業應用模型（如水災預測、環境污染預測等），構建面向行業實際應用的綜合管理平臺，以便完成更加精細和準確的智能化信息管理。例如，當對自然災害、環境污染等進行檢測和預警時，需要相關生態、環保等各種學科領域的專門知識和行業專家的經驗。

在應用層建立的諸如各種面向生態環境、自然災害監測、智能交通、文物保護、文化傳播、遠程醫療、健康監護、智能社區等的應用平臺，一般以綜合管理中心的形式出現，并可按照業務分解為多個子業務中心。

1.1.4 物聯網的關鍵技術

物聯網是一種復雜、多樣的系統技術。從物聯網技術體系結構角度解讀物聯網，可以將支持物聯網的技術分為四個層次：感知技術、傳輸技術、支撐技術、應用技術。

1.感知技術

感知技術是指能夠用于物聯網底層感知信息的技術，包括射頻識別（RFID）技術、傳感器技術、GPS定位技術、多媒體信息采集技術及二維碼技術等。

1）射頻識別技術

它是物聯網中讓物品“開口說話”的關鍵技術。在物聯網中，RFID標簽上儲存著規范而具有互用性的信息，通過無線數據通信網把它們自動采集到中央信息系統，實現物品（商品）的識別。RFID技術可以識別高速運動物體并可以同時識別多個標簽，操作快捷方便。RFID技術與互聯網、通信等技術相結合，可實現全球范圍內物品跟蹤與信息共享。工業界經常將RFID系統分為標簽（Tag）、閱讀器（Reader）和天線（Antenna）三大組件，如圖1.5所示。閱讀器通過天線發送電子信號，標簽接收到信號后發射內部儲存的標識信息，閱讀器再通過天線接收并且識別標簽發回的信息，最后閱讀器再將識別結果發送給主機。

2）傳感器技術

在物聯網中，傳感技術主要負責接收物品“講話”的內容。傳感技術是關于從自然信源獲取信息，并對之進行處理、變換和識別的一門多學科交叉的現代科學與工程技術，它涉及傳感器、信息處理和識別的規劃設計、開發、制造、測試、應用及評價改進等活動。

3）GPS與物聯網定位技術

GPS技術又稱為全球定位系統，是具有海、陸、空全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。GPS作為移動感知技術，是物聯網延伸到移動物體，采集移動物體信息的重要技術，更是物流智能化、智能交通的重要技術。

4）多媒體信息采集與處理技術

多媒體信息采集技術就是使用各種攝像頭、相機、麥克風等設備采集視頻、音頻、圖像等信息；并且將這些采集到的信息進行抽取、挖掘和處理，將非結構化的信息從大量的采集到的信息中抽取出來，然后保存到結構化的數據庫中，從而為各種信息服務系統提供數據輸入的整個過程。

5）二維碼技術

二維碼是采用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息；在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖像輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理；二維條碼/二維碼能夠在橫向和縱向兩個方位同時表達信息，能在很小的面積內表達大量的信息。

2.傳輸技術

傳輸技術是指能夠匯聚感知數據，并實現物聯網數據傳輸的技術，它包括移動通信網、互聯網、無線網絡、衛星通信、短距離無線通信等。

1）移動通信網（Mobile Communication Network）

移動通信是移動體之間的通信，或移動體與固定體之間的通信。移動體可以是人，也可以是汽車、火車、輪船、收音機等在移動狀態中的物體。移動通信系統由兩部分組成：空間系統和地面系統（衛星移動無線電臺、天線、關口站、基站）。若要同某移動臺通信，移動交換局通過各基臺向全網發出呼叫，被叫臺收到后發出應答信號，移動交換局收到應答后分配一個信道給該移動臺并從此話路信道中傳送一信令使其振鈴。

2）互聯網（Internet）

即廣域網、局域網及單機按照一定的通信協議組成的國際計算機網絡。互聯網是指將兩臺計算機或者是兩臺以上的計算機終端、客戶端、服務端通過計算機信息技術的手段互相聯系起來的結果，人們可以與遠在千里之外的朋友相互發送郵件、共同完成一項工作、共同娛樂。

3）無線網絡（Wireless Network）

在物聯網中，物品與人的無障礙交流，必然離不開高速、可進行大批量數據傳輸的無線網絡。無線網絡既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網絡，也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術，與有線網絡的用途十分類似，最大的不同在于傳輸媒介的不同，利用無線電技術取代網線，可以和有線網絡互為備份。

4）衛星通信（Satellite Communication）

簡單地說，衛星通信就是地球上（包括地面和低層大氣中）的無線電通信站間利用衛星作為中繼而進行的通信。衛星通信系統由衛星和地球站兩部分組成。衛星通信的特點是：通信范圍大；只要在衛星發射的電波覆蓋范圍內，任何兩點之間都可以進行通信；不易受陸地災害的影響（可靠性高）；只要設置地球站電路即可開通（開通電路迅速）；同時可在多處接收，能經濟地實現廣播、多址通信（多址特點）；電路設置非常靈活，可隨時分散過于集中的話務量；同一信道可用于不同方向或不同區間（多址連接）。

5）短距離無線通信（Short Distance Wireless Communication）

短距離無線通信泛指在較小的區域內（數百米）提供無線通信的技術，目前常見的技術大致有802.11系列無線局域網、藍牙、NFC（近場通信）技術和紅外傳輸技術等。

3.支撐技術

支撐技術是指用于物聯網數據處理和利用的技術，它包括云計算技術、嵌入式系統、人工智能技術、數據庫與數據挖掘技術、分布式并行計算和多媒體與虛擬現實等。

1）云計算（Cloud Computing）技術

物聯網的發展離不開云計算技術的支持。物聯網中的終端的計算和存儲能力有限，云計算平臺可以作為物聯網的“大腦”，實現對海量數據的存儲、計算。云計算是分布式計算技術的一種，其最基本的概念，是通過網絡將龐大的計算處理程序自動分拆成無數個較小的子程序，再交由多部服務器所組成的龐大系統經搜尋、計算分析之后將處理結果回傳給用戶。

2）嵌入式系統（Embedded System）

嵌入式系統就是嵌入到目標體系中的專用計算機系統，它以應用為中心，以計算機技術為基礎，并且軟硬件可裁剪，適用于應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。嵌入式系統把計算機直接嵌入到應用系統中，它融合了計算機軟硬件技術、通信技術和微電子技術，是集成電路發展過程中的一個標志性成果。物聯網與嵌入式關系密切，物聯網的各種智能終端大部分表現為嵌入式系統，可以說沒有嵌入式技術就沒有物聯網應用的美好未來。

3）人工智能技術（Artificial Intelligence Technology，AIT）

人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學習、推理、思考、規劃等）的技術。人工智能就是探索研究用各種機器模擬人類智能的途徑，使人類的智能得以物化與延伸的一門學科。它借鑒仿生學思想，用數學語言抽象描述知識，用以模仿生物體系和人類的智能機制，目前主要的方法有神經網絡、進化計算和粒度計算三種。在物聯網中，人工智能技術主要負責將物品“講話”的內容進行分析，從而實現計算機自動處理。

4）數據庫與數據挖掘技術

數據庫技術是信息系統的一個核心技術，是一種計算機輔助管理數據的方法，它研究如何組織和儲存數據，如何高效地獲取和處理數據。是通過研究數據庫的結構、存儲、設計、管理以及應用的基本理論和實現方法，并利用這些理論來實現對數據庫中的數據進行處理、分析和理解的技術。即：數據庫技術是研究、管理和應用數據庫的一門軟件科學。數據挖掘（Data Mining）就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機的實際應用數據中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在有用的信息和知識的過程。在物聯網中，數據庫和數據挖掘技術扮演著海量數據存儲與分析處理的重要角色，它們是支撐物聯網應用系統的重要工具。

5）分布式并行計算

并行計算可分為時間上的并行和空間上的并行。時間上的并行就是指流水線技術，而空間上的并行則是指用多個處理器并發的執行計算。分布式計算研究如何把一個需要非常巨大的計算能力才能解決的問題分成許多小的部分，然后把這些部分分配給許多計算機進行處理，最后把這些計算結果綜合起來得到最終的結果。分布式并行計算是將分布式計算和并行計算綜合起來的一種計算技術。物聯網與分布式并行計算關系密切，它是支撐物聯網的重要計算環境之一。

6）多媒體與虛擬現實

多媒體技術是利用計算機對文本、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻等多種信息綜合處理、建立邏輯關系和人機交互作用的技術。虛擬現實技術是人們借助計算機技術、傳感器技術、仿真技術等仿造或創造的人工媒體空間，它是虛擬的，但又有真實感，它通過多種傳感設備，模仿人的視覺、聽覺、觸覺和嗅覺，使用戶沉浸在此環境中并能與此環境直接進行自然交互、在三維空間中進行構想，使人進入一種虛擬的環境，產生身臨其境的感覺。“虛擬現實”技術的廣泛應用前景，將給人類的工作、生活帶來極大的改變和享受。多媒體技術可以使物聯網感知世界，表現感知結果的手段更豐富、更形象、更直觀；虛擬現實技術成為人類探索客觀世界規律的三大手段之一，也是未來物聯網應用的一個重要的技術手段。

4.應用技術

應用技術是指用于直接支持物聯網應用系統運行的技術，應用層主要是根據行業特點，借助互聯網技術手段，開發各類行業應用解決方案，將物聯網的優勢與行業的生產經營、信息化管理、組織調度結合起來，形成各類物聯網解決方案，構建智能化的行業應用。

如交通行業，涉及的就是智能交通技術；電力行業采用的是智能電網技術；物流行業采用的智慧物流技術等。一般來講，各類應用還要更多涉及專家系統、系統集成技術、編/解碼技術等。

1）專家系統（Expert System）

專家系統是一個含有大量某個領域專家水平的知識與經驗，能夠利用人類專家的知識和經驗來處理該領域問題的智能計算機程序系統。它屬于信息處理層技術。

2）系統集成（System Integrate）技術

系統集成是在系統工程科學方法的指導下，根據用戶需求，優選各種技術和產品，將各個分離的子系統連接成為一個完整可靠、經濟、有效的整體，并使之能彼此協調工作，發揮整體效益，達到整體性能最優。

3）編/解碼（Coder and Decoder）技術

物聯網不僅包含著傳感數據、視頻圖像、音頻、文本等各種媒體形式的數據，而且數據量巨大，因此資源發布成了一個重要課題。基本上，我們通過編碼與解碼技術，實現數據的有效存儲和傳輸，使它占用更少的磁盤存儲空間和更短的傳輸時間。數據壓縮的依據是數字信息中包含了大量的冗余，有效的編碼技術旨在將這些冗余信息占用的空間和帶寬節省出來，用較少的符號或編碼代替原來的數據。