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本文介绍了物联网的一些基本概念、体系结构。

什么是物联网？

二十世纪末，比尔盖茨在《未来之路》中描述了物联网的应用场景，“人们可以佩戴一个电子饰针与房子相连，电子饰针会告诉房子你是谁你在哪，房子将用这些信息尽量满足你的需求。当你沿着大厅走路时，前面的光会渐渐变强，身后的光会渐渐消失，音乐也会随着你一起移动”，这就是物联网的雏形。物联网（IoT，Internet of things）即“万物相连的互联网”，是互联网基础上的延伸和扩展的网络，将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络，实现任何时间、任何地点，人、机、物的互联互通。这里所说的“物”指的是我们身边的物品，比如洗衣机、冰箱、空调等家电产品以及汽车、住宅等固定资产。

物联网的物物相连有两层意思：第一，物联网是在互联网基础上的延伸和扩展的网络，通过互联网庞大的网络结构将世界万物包揽，实现万物互联；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。在此基础上，物联网有了更精确的定义，通过射频识别、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，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

万物是怎么互联的？

简单来说，IoT的流程是将传感器获取的数据上传到云（网络），然后“人工智能”根据学习内容作出判断，最后物作出“动作”反馈给“人类”。

万物互联：第一要感知世界，人类可以依靠身体的感官认识周围的世界，如温度、湿度、电流、酸甜苦辣等等，而没有生命的设备则需要通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括声、光、热、电、力学、化 学、生物、位置、标识、音频、视频数据等各种需要的信息，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程；
第二，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。

物联网的体系结构

当前较为公认的物联网基本架构包括三个逻辑层，即感知层、网络层、应用层。物联网的体系结构是从物联网的本质属性中演化出来的, 主要包含感知层 (感知控制层) 、网络层和应用层三个层次。

(1)感知层：感知层处在物联网的最底层，传感器系统、标识系统、卫星定位系统以及相应的信息化支撑设备（如计算机硬件、服务器、网络设备、终端设备等）组成了感知层的最基础部件，其功能主要用于采集包括各类物理量、标识、音频和视频数据等在内的物理世界中发生的事件和数据。

(2)网络层：网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统等组成，在物联网中起到信息传输的作用，该层主要用于对感知层和应用层之间的数据进行传递，它是连接感知层和应用层的桥梁。

(3)应用层：主要包括云计算、云服务和模块决策，其功能有两方面，一是完成数据的管理和数据的处理；二是将这些数据与各行业信息化需求相结合，实现广泛智能化应用的解决方案。

此外，围绕物联网的三个逻辑层，还存在一个公共技术层。公共技术层包括标识与解析、安全技术、网络管理和服务质量（QoS）管理等具有普遍意义的技术，它们被同时应用在物联网技术架构的其它三个层次。

物联网应用技术

传感器将数据上传后，后续的数据处理就非常重要了。随着技术的更新，数据量剧增，由此产生了大数据，大数据和物联网技术的结合就成为了必然。

本文以农机轨迹大数据的处理与应用为主介绍大数据和物联网技术在农业中的应用，当面临大量数据的时候我们应该如何处理。随着农机信息化装备和物联网技术的融合运用，特别是北斗、GPS等定位技术的发展，形成了海量的农机运行轨迹数据，如图所示。

如何从农机运行轨迹数据中进行深度挖掘，将空间数据转换为空间知识，为农机的精准管理和数据智能处理等提供服务，是目前的一项研究热点。本文分析了挖掘农机的运行轨迹数据来对农机的作业面积进行测算。该应用可以为农机精准管理、各项农业补贴发放等提供支撑与依据，技术路线如图所示。

从图中可以看出，在处理任何数据前都应该先做数据清洗，因为收集到的数据不可能完全准确，有必要采取一些数据清洗技术将异常点清除。接着根据数据特点和研究目的进行算法研究，最后进行应用。当然这是比较简单的一个流程，在实际生产中还要考虑算法的运行速度，系统的响应时间等等。