1.1 物联网的定义
早在1995年，比尔·盖茨就曾在《未来之路》一书中提到物联网一词，由于当时无线通信网络及智能传感系统设备的发展水平限制，该词并未引起人们的重视。1999年，美国Auto-ID在射频识别、互联网及物品编码的基础上，首次提出物联网的概念，引发了人们对于物联网的关注。直到2005年，在突尼斯信息社会世界峰会上，国际电信联盟才正式明确了“物联网”的概念，从此揭开了物联网快速发展的序幕。
物联网意指物物相联，万物互联，其英文表述为Internet of Things，简称Io T，即万物相联的互联网，它是互联网的延伸和扩展，通过各种智能传感设施与互联网相融合，实现人、机、物之间随时随地的互联互通。物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。在此基础上，人类能够实现更自动化、专业化、精细化的工作和生活。
物联网是建立在互联网上的一种泛在网络，物联网的核心依旧是互联网，只是将互联网的外延进行了扩展。互联网可以看作人的一种延伸，而物联网则是万物的一种延伸。
物联网的本质主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对于需要联网的“物”一定要具备能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信（M2M）的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
一般认为物联网具有3个关键特征：各类终端实现“全面感知”；电信网、因特网等融合实现“可靠传输”；云计算等技术对海量数据“智能处理”。各特征具体如下。
（1）全面感知
利用无线射频识别、传感器、定位器和二维码等随时随地对物体进行信息采集和获取。感知包括传感器的信息采集、协同处理、智能组网，甚至信息服务，以达到控制、指挥的目的。
（2）可靠传输
通过各种电信网络和因特网的融合，对接收到的感知信息进行实时远程传送，实现信息的交互和共享，并进行各种有效的处理。在这一过程中，通常需要用到现有的电信运行网络，包括无线网络和有线网络。由于传感器网络是一个局部的无线网，因而无线移动通信网、3G网络是承载物联网的有力支撑。
（3）智能处理
利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对随时接收到的跨地域、跨行业、跨部门的海量数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会的各种活动和变化的洞察力，实现智能化的决策和控制。
为了更清晰地描述物联网的关键环节，按照信息科学的视点，围绕信息的流动过程抽象出物联网的信息功能模型，如图1.1所示。下面来具体介绍。
图1.1 物联网信息功能模型
1）信息获取功能：包括信息的感知和信息的识别。信息感知指对事物的状态及其变化方式的敏感和知觉；信息识别指能把所感受到的事物的运动状态及其变化方式表示出来。
2）信息传输功能：包括信息的发送、传输和接收等环节，最终完成把事物的状态及其变化方式从空间（或时间）上的一点传送到另一点的任务，就是一般意义上的通信过程。
3）信息处理功能：指对信息的加工过程，其目的是获取知识，实现对事物的认知以及利用已有的信息产生新的信息，即制定决策的过程。
4）信息施效功能：指信息最终发挥效用的过程，具有很多不同的表现形式，其中最重要的就是通过调节对象事物的状态及其变化方式，使对象处于预期的运动状态。