淺析互聯網與物聯網的聯系及其發展趨勢

關珍洋

摘要：該文通過對互聯網與物聯網之間的聯系與差異進行探討，提出了連接互聯網與物聯網之間實現通信的協議架構。

關鍵詞：互聯網；物聯網；聯系；發展趨勢

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）03-0276-03

互聯網從誕生到現在，給人們的生產生活帶來了極大的便利，互聯網已經成為了人們生產生活中的主力軍，成為了人們不可或缺的因素。物聯網是在互聯網的基礎的上誕生的一項網絡，從字面上理解，就是連接物與物的網絡。通過網絡將生活中使用的物品連接起來，從而實現對這些物品的控制。物聯網與互聯網之間有著密切的聯系，在未來，互聯網與物聯網的發展也會為人們的生活提供更多的便利。

1 互聯網與物聯網的概述

1.1 互聯網的概述

國際上對互聯網的概念定義為“覆蓋全球的信息系統”。通過在互聯網協議（TCP/IP）的基礎上建立全球唯一的地址邏輯，并且將全球所有的信息系統連接在一起[1]。無論是傳輸控制協議還是傳輸互聯網協議都可以通過這個信息系統實現。在今后的發展中，這個信息系統可以接替的其他協議或者與互聯網協議（TCP/IP）兼容的協議來實現通信。這一方式可以為公共用戶提供高品質服務，或者為私人用戶提供高品質的服務。但是這種服務是以信息系統中通信或者相關的基礎的建立的。

互聯網并不具備具體的網絡界限，局域網（LAN）、廣域網（WAN）、城域網（MAN）都是計算機網絡的重要組成部分。所以，互聯網可以將網關連接起來，從而實現網絡的集合。這些網絡可以與全球的各種網絡資源相連接，將這些資源進行交換與共享。

1.2 物聯網的概述

物聯網主要是指一種嵌入式的芯片與軟件。這種芯片與軟件具有一定程度的感應能力、執行能力以及計算的能力，但是這些能力卻是專指在物理世界的實體之中[2]。

物聯網建立在互聯網的基礎之上，通過傳感設備來獲取所需要的信息，之后在一定的標準之下讓物品與互聯網相連接，從而實現通信。通過這一過程可以實現對物品的控制與管理。物聯網可以實現在任何時間、任何地點實現人與物或者是物與物之間的任何連接。主要是實現任何物品之間的通信，同時也能實現人與人或者是人與物之間的聯系。目前物聯網主要包括兩類，一種不僅體積小，而且儲存小，運算能力并不強，只能實現小物體之間的互聯，還有一類是可以實現智能終端的互聯，能夠實現智能化。

2 互聯網與物聯網的比較

2.1 互聯網與物聯網網絡性能的比較

2.1.1共同點

具有共同的技術基礎；都是通過分組數據技術的基礎來進行工作的；都具有共同的承載網；互聯網與物聯網的承載網與業務網都是分離的，業務網可以實現獨立的設計與發展。

2.1.2 不同點

互聯網與物聯網分組數據網中的網絡性能與功能、網絡要求、網絡組織形態都不同。

互聯網比較注重網絡性能的開放性與通達性。但是對于網絡的效率與管理卻沒有明確的要求。只要網絡的傳輸能力和資源管理處于優先地位便可。

物聯網注重網絡的要求與互聯網相比則高得多。在物聯網系統中已經具有了太多孤立的系統，這些系統無論是對網絡的安全性、實時性、可靠性還是有效性都有著很高的要求，但是這些要求在現階段的技術中是難以實現的。

物聯網與傳統的互聯網相比，物聯網已經不再限制于電腦之間的連接，它已經拓展到了物品之間的相互連接，讓物品之間也能實現信息的交換。物聯網能夠通過無線與有線這兩種方式進行連接，通過物聯網與互聯網的連接之后便可實現對物品的控制與管理.

2.2 互聯網與物聯網產品與業務的比較

2.2.1 互聯網

互聯網的應用大多是虛擬的。因此，互聯網企業需要為計算機配置驅動器與處理器，但是這些硬件的價格不菲，即使企業實現了大批量的購買，在技術方面也要投入資金[3]。再加上互聯網的規模大，各種消費高，只能將互聯網的成本分攤于日益增多的用戶群之上?；ヂ摼W在競爭之中不斷占據有利地位的同時，數字信息的邊際成本已經實現了向零轉變的趨勢。

互聯網的應用與開發并沒有具體的限制。無論是企業或者個人都可以完成對互聯網的開發工作，所以互聯網在發展中種類豐富，能夠把握用戶的需求，吸引更多的用戶參與其中。

2.2.2 物聯網

物聯網的應用大多是針對實物的。物聯網通過將終端嵌入每一個物體之上才能實現對網絡的應用，所以物聯網的成本一直居高不下，在短期內很難出現下降的趨勢。

物聯網的應用基本都是針對實物設計開發的，具有的技術性強，技術種類多，所以只能依靠企業來開發，具有一定的局限性，無法把握住人們各種各樣的需求，因此在應用方面種類并沒有互聯網豐富。

2.3 互聯網與物聯網技術與標準的比較

2.3.1 互聯網

終端統一，能為各種服務器與計算機提供終端?；ヂ摼W的自治度很高，并沒有固定、統一的管理中心與管理平臺。

2.3.2 物聯網

物聯網與互聯網相比，物聯網的網絡結構比互聯網復雜。物聯網既需要終端又需要具有傳感器網絡才能完成信息的傳輸。

物聯網在技術上種類眾多，無線技術、軟件技術以及智能芯片技術，這些技術基本上已經將信息通信中所有的技術涵蓋了。物聯網現在還處于起步階段，但是已經開始了技術標準的爭奪。物聯網的核心技術還需要進行深入的研究，這樣才能實現大規模的推廣與應用。

3 互聯網與物聯網的聯系

物聯網是建立在互聯網的基礎之上，通過傳感設備來獲取所需要的信息，之后在一定的標準之下讓物品與互聯網相連接，從而實現通信的一種方式。

物聯網是以互聯網為基礎發展而來的網絡。在當今時代，互聯網技術的發展已經進入了一個相當成熟的階段，在未來具有非常好的發展前景?；ヂ摼W具有非常有效、可靠的信息傳輸能力，我國在互聯網信息技術通信設備上已經進入了一個成熟的階段，再加上物聯網是互聯網的拓展，互聯網能夠實現對物聯網的管理。所以互聯網是物聯網建設的基礎。

4 基于TCP/IP協議架構的物聯網通信

4.1 面向物聯網的互聯網關

4.1.1 網關的功能

網關能夠實現網絡的互聯互通。網關是物聯網網絡層中間核心。即使傳感網的類型并不相同，網關也能夠對數據進行識別并將其提取出來，在一定的規定與方法下做到數據的傳輸[4]。同時，網關還能在不同的傳感類型下對數據的封裝，之后再將數據傳輸到需要的傳感網絡中，達到共享信息的目的。物聯網具有兼容性、可靠性、安全性管理性、健壯性這幾項功能。通過這些功能可以實現對網絡的保護，完成對信息的傳輸。

4.1.2 TCP/IP協議架構的物聯網通信

因為物聯網的主要功能是為了完成數據的傳輸。物聯網的主要任務是對數據格式進行轉換或者是完成數據格式的提取。數據格式經過轉換之后必須要具備標準與安全兩種性能。同時，網關在不同的傳感網絡之下能夠通過不同的數據報格式實現數據格式的轉換與提取，同時在不同的通信協議下也能完成這一轉換。TCP/IP協議已經在互聯網中得到了廣泛的應用，這一協議剛好能夠滿足物聯網數據傳輸的要求，這樣，就可以實現與高速互聯網之間的連接，且更加的方便、快捷。在這種情況下，物聯網可以在保證傳輸可靠性與安全性的前提下實現與互聯網之間方便、快捷的連接，實現物聯網與互聯網之間的互通。

TCP在物聯網之中有許多特性都能吸引人們的目光。智能物件網絡運行存在著丟包的情況，一些應用都需要有一種可以實現數據自動重傳的機制來實現數據報的重新傳送。物聯網所使用的數據報需要保持足夠小的體積才能實現數據報的分組大小，從而適應網絡中的各種資源[5]。但是，人們又希望數據報保持足夠大的體積來實現對各種網絡資源的利用。所以，網絡中發送的TCP包的分組大小可以通過TCP協議來完成。而UDP卻限制著發送與接收的分組大小，所以，TCP與UDP的分組大小機制形成了對比。

4.1.3 適用于物聯網的TCP/IP

TCP/IP名為網絡通信協議，也是傳輸控制協議或者因特網互聯協議。TCP/IP事互聯網中最基本的協議與全球互聯網的基礎。TCP/IP協議對數據傳輸的標準進行了嚴格的定義，所以將TCP/IP協議分為四層，每一層都能將需要的數據傳輸到上層。TCP/IP與UDP協議有很大的區別，TCP在IP上實現服務至上還能為數據傳輸提供一個可靠的字節流，能夠實現緩沖數據機制、主動確認與重傳機制，為數據提供一個對應的可靠性保證。

TCP可以實現在一個虛電路的抽象概念之下完成面向分組的IP網絡的隱藏。其中每一個虛電路都能夠實現一個連接。想要完成數據之間的連接，就需要在兩個端點之間建立一個連接，通過這個連接實現數據的發送功能。連接必須要由IP地址與TCP端號口共同確定，應用層通常將協議建立在TCP上[6]。

通過這種協議，建立了一個OSI的七層抽象參考模型，這個模型中的每一層都具有不同的數據傳輸功能與信息服務功能。其中每一層對上層傳輸需要的數據，實現數據的傳輸。如圖1所示：

1）網絡接口層

物理層與數據鏈路層都是屬于網絡接口層。IP數據想要在兩個終端之間實現數據的轉發，就必須通過網絡接口層。數據鏈路層是在網絡上實現IP數據的接收與發送，這個過程涉及物理層中的接收數據幀。將IP數據報從幀中提取出來之后，在IP層下接收IP數據報。

2）網絡層

網絡層的主要工作是實現兩個相鄰計算機之間的通信。計算機之間的通信功能主要是指IP層接受到傳輸層傳輸的IP數據之后，在將IP數據報裝入數據報之中，完成報頭的傳輸之后將數據傳輸給網絡接口層。網絡層完成網絡接口層數據線的排查之后，在確定傳輸的數據是否已經到達了目的地。

3）傳輸層

傳輸層的主要工作是接受網絡層傳輸的IP數據報，負責程序之中的相互通信。傳輸層協議中的TCP協議主要是通過三種機制在實現了IP層上的傳輸服務之后再實現字節的可靠傳輸。不管是確認數據報還是重傳數據報都是通過傳輸層的TCP發送的數據都需要經過接收端進行確認，如果發送端在接收數據之后在規定的時間間隔內并沒有收到“已確認”的回饋，則需要將這個數據重新傳送。

序列號是在傳輸時TCP字節中的每一個數據在進行確認或匹配時使用的序列號。TCP字節之中的每個字節都有一個序列號，這樣在數據傳輸的過程中能夠實現數據的快速確認。

4）應用層

應用層是整個協議中的更高層協議。這個協議的內容很長，是支持應用的更高層次的協議。如表1所示：

應用層的協議主要包括超文本傳輸協議（HTTP）、文件傳輸協議（FTP）、簡單文件傳輸協議（TFTP）、Telnet以及SNMP。

4.2采用IP協議的重要性

4.2.1 IP協議的互通性

IP協議最原始的設計是為了實現網絡層的互通而設計的。IP網絡的工作可以在不同類型的鏈路層上完成。單一的IP網絡可以實現各種底層媒介之間的運轉。物聯網內的智能物件是否可以實現不同鏈路層與不同鏈路層間的通信是非常重要的一項。

在整個IP架構中，IP已經在當今的互聯網中實現了廣泛的應用。IP發展到今天已經不再是定義互聯網標準的一個協議，它同樣可以在互聯網之外的計算機中實現標準[7]。IP智能物件對通信設備沒有硬性的規定，并在任意設備上都可以完成通信。

IP系統在一般的計算機與服務器上都是可用的。在很多的智能物件中，IP網絡軟件正在增加當中。通信技術在日漸發展的互聯網中已經出現了更多支持IP的通信技術。IP可以在高速、高吞吐量的通信技術中得到快速的運行。

4.2.2 IP架構

IP架構已經證明在互聯網中是可以持續發展的。IP架構的基礎原則促進了網絡的發展能力與應用個多功能性的發展。IP架構中的端到端原則規定了IP架構中應用層協議機制的發展，這種發展使得IP架構能夠脫離底層網絡和機制發展。其中，網絡并不包含任何與應用級相關的信息，而網絡的最終功能只是實現了端點之間數據的傳輸。

4.2.3 IP架構的普遍性

IP協議可以離開在未來的發展中可能發生改變的，具有特殊性的應用進行信息的傳輸與共享，所以，這個架構基礎的穩定性決定了IP協議是否可以支持互聯網未來的發展。在物聯網的發展中，智能物件的系統設計一般可以到達十年，所以，對于IP架構基礎技術要具有穩定性，能夠保證IP系統的周期時刻保持可用性。

IP架構在我國已經有幾十年的歷史了，IP架構在發展中還存在這一定的空間，這些空間能夠使用應用層與鏈路層間的繼續發展，整體架構的穩定性是在其他協議中并不常見的。IP架構的網絡層是整個架構的核心，有IPv4與IPv6這兩個版本存在。這兩者之間的架構并沒有主要的區別，但是IPv6與IPv4相比能夠提供更多的地址[8]。IP已經具有了大量已經安裝使用的用戶于網絡基礎設施作為基礎，所以，IP網絡訪問以及網絡設備在隨時都可以發揮功能，提供使用。

IPv6是整個物聯網中的基礎協議，在網絡通信技術中具有非常多的優點。IPv6不僅可以解決物聯網使用時關于網絡方面的限制，可以將更多的地址作為智能物件的使用基礎，同時IPv6已經廣泛的運用到了互聯網之中。IPv6在未來的通信之中將會成為主流標準，占據通信方式的主導地位，同時，在互聯網與物聯網之間的應用也會更加的廣泛。

5 結束語

隨著時代的不斷前進，互聯網與物聯網的發展已經成為了時代的一種趨勢?；ヂ摼W讓人們的生活更加的便利，物聯網的出現促進了時代快速發展。物聯網與互聯網相比，有著屬于自身的優勢，而互聯網與物聯網的相互連接，給人們創造了更多的研究項目，這些項目的出現無疑是人們生活中的另一筆財富。物聯網與互聯網在未來的發展中將回實現與平臺之間的互聯，實現更多的通信。

參考文獻：

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