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中圖分類號:TP391.44 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9599 (2012) 11-0000-02
從實踐來看,目前物聯網已成為國際社會廣泛談論的一個熱門話題,尤其近兩年來物聯網在中國科技市場上的熱度更是難以言傳,它被稱為繼計算機和互聯網之后的第三次信息產業(yè)浪潮。物聯網(Internet of Things)主要是指將信息傳感設備、傳感器網絡、條碼、射頻標簽閱讀裝置、二維碼設備、全球定位系統(GPRS)以及基于物對物通信模式的短距無線自組織網絡系統,通過接入網和互聯網相結合,而形成的巨大智能網絡系統。
一、物聯網關鍵技術
物聯網誕生之初,其關鍵技術相對較少,但隨著經濟和科技的發(fā)展,尤其功能要求增多。其關鍵技術的數量也在不斷的增加。目前看來,物聯網中的關鍵技術主要有:傳感器探測技術、嵌入式可編程RFID技術、認知計算與智能控制技術以及網絡融合技術和納米技術,具體分析如下:
(一)傳感器探測技術
傳感器是物聯網對自身運行環(huán)境以及外部運行環(huán)境進行感知的關鍵部分,傳感器技術也為信息的傳輸、分析以及反饋提供了技術支撐。近年來,隨著科學技術的不斷進步,智能化和網絡化也成為了新時期傳感器發(fā)汗的主要趨勢,并且進入了由傳統的傳感器逐漸向著智能傳感器向嵌入式的Web傳感器發(fā)展過程。無線傳感器網絡是由各種微型的傳感器節(jié)點在監(jiān)測區(qū)內進行有效的布置而組成的,通過無線通信的方式,連接成一個有序的組織網絡,同時其也是實現網絡化的重要標志。所以,從另一種意義上來說,傳感器也是物聯網發(fā)展的一個主要標志。當前,我國物聯網傳感器技術發(fā)展的主要方向,有:先進測試技術和網絡化測控;智能化的傳感器網絡節(jié)點探究;傳感器網絡組織結構與底層協議研究;傳感器網絡的自身檢測和控制;傳感器網絡安全問題研究。
(二)嵌入式可編程RFID技術
RFID(即Radio Frequency Identification),又稱為射頻識別技術或電子標簽,其主要是通過識別系統中的射頻信號,并且將相關的數據進行獲取與收集,該項識別工作是由計算機獨立完成,不需要人工參與,而且其應用范圍十分廣泛。RFID一般是由閱讀器和應答器組成的,主要是用來實現對目標物體的檢測與控制。RFID的工作原理主要是當目標物體的標簽進入到該磁場之后,便能夠接收到其所發(fā)出的射頻信號,并且在感應電流的作用下,將這些信息也存儲在芯片中,并且有選擇的進行發(fā)送,或者可以主動的發(fā)送特殊頻率的射頻信號;當信息在獲得解讀器的讀取之后,便能將信息輸送到中央信息系統完成處理,最終實現對該目標物體的控制與管理。當前,RFID技術在滿足用戶對產品的需求方面有著一定的效率,但這種管理與控制功能僅僅是比較簡單的一種,RFID技術根本無法真正的滿足復雜業(yè)務的處理要求。
(三)認知計算和智能控制技術
認知計算(即Cognitive Computing),主要是建立在對腦科學的研究基礎之上,通過對人腦的意識、行為、感覺等能力進行模仿,來實現控制目的,其占用的空間很小,二區(qū)誒消耗的能量也較低,因此,認知計算也成為了當前人工智能技術研究的主流方向,關于其研究成果也為智能技術的發(fā)展提供了更為科學的理論基礎。由此也可以看出,物聯網未來的發(fā)展過程中,想要實現對目標物體的有效控制,必須要能夠從環(huán)境中獲得物體自身的行為習慣,才能夠為物聯網的發(fā)生提供更多判斷的依據。
(四)納米技術
在通常情況下,納米技術主要的研究尺寸結構大約在0.1-100mm之間,對該范圍內的材料性質以及其應用情況。近年來,隨著傳感器技術的迅速發(fā)展,體積小、功耗低以及性能高的微傳感器逐漸進入到人們的視野,并呈現出了大規(guī)模應用的趨勢。新時期,伴隨著科學技術而生產的納米傳感器,能夠利用傳感器實現更為艱難的任務。
二、物聯網關鍵技術的應用
基于以上對物聯網關鍵技術的分析可知,物聯網技術在當今社會和經濟發(fā)展中具有廣闊的應用空間,以如下幾個領域的應用為例予以說明。
(一)建造智能化的城市社區(qū)
物聯網城市智能社區(qū),主要是指利用現有的物聯網技術、網絡融合技術、智能控制技術以及系統集成技術等,對當前的建筑物所具有的功能和服務,進行科學的擴展,使其具備更加人性化和智能化的特征,形成高檔的城市社區(qū),為人們提供一個更為舒適和方便的居住環(huán)境。通過智能化社區(qū)的建立,能夠滿足人們對于居住環(huán)境低成本、高質量的需求,同時也滿足人們參加政治、經濟等活動,以此來拉近人與人之間的關系具有至關重要的作用。通過物理網積水建立智能化的城市社區(qū),對于構建平等、自由、和諧的精神家園功不可沒。
(二)農業(yè)生產精細化
農業(yè)生產的精細化,主要是通過傳感器對農作物的生長環(huán)境和產量以及空間與時間差異等信息進行收集,分析農田產量存在差異性的主要原因,并據此采取行之有效的調控措施。目前來看,我國農業(yè)生產正處于由傳統型農業(yè)向現代化農業(yè)轉型的歷史時期,物聯網的運用,將有效的促進農業(yè)生產想著規(guī)模化和精細化的方向發(fā)展,同時也更加促進其現代遠程技術和自動化技術的發(fā)展。物聯網技術的運用,通過對農作物生長所需要的土壤、水分等條件進行監(jiān)測,同時與系統中已經存儲的溫度、濕度等氣候變化信息進行整理與對比,從而進行有效的科學預測,為科學種植、抗病抗災,提高農業(yè)生產的綜合效益提供了技術支持。
(三)智能交通建設
智能交通建設,主要是指將傳感器技術、數據處理技術、通信技術、網絡技術、信息技術以及自動控制技術等有機地運用到交通運輸管理系統之中,并建立一種準確、實時、高效的現代交通運輸管理與控制系統??稍谄嚿习惭b一個傳感器、RFID嵌入式芯片以及道路監(jiān)視器,這樣就可以通過傳感器和道路監(jiān)視器感知當前的路況信息,利用RFID嵌入式芯片來標識汽車的身份,并進行實時的信息發(fā)送與接受,這對于確保交通安全非常有效。
除以上領域外,物聯網技術還可以應用于其它領域,比如軍事指揮與控制、旅游服務、醫(yī)療健康、智能消防、環(huán)境監(jiān)測以及水系監(jiān)測等領域;將傳感器嵌入到電網、橋梁、公路、建筑、大壩、建筑工程以及油氣管道中,并將物聯網與互聯網有機的整合在一起,便可以實現人類社會與物理系統的有效整合。
三、結語:
總而言之,隨著現代科學技術的不斷發(fā)展,物聯網技術也將獲得更為廣闊的應用空間,物聯網技術所體現出來的智能化和人性化的特點,都將為現代人類社會的生產與生活提供更為方便和快捷的服務,為人類社會帶來前所未有的滿足感,實現我國社會與經濟的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
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關鍵詞:物聯網;關鍵技術;智能化
物聯網(Internet of Things,IOT)被稱為繼計算機、互聯網之后的信息技術革命的第三次浪潮。顧名思義,物聯網是可以實現物物相連的新型網絡,是在互聯網的基礎上,將“物”加入到信息系統,將RFDI、無線傳感技術等應用于“物”的感知、監(jiān)控、管理的技術系統。物聯網利用各種感知技術及信息傳感設備,如射頻識別技術(RFID)、紅外感應技術、激光掃描器、全球定位系統等對現實世界中的物品進行智能感知和識別,將采集的信息通過互聯網進行有效的信息交換和通信,從而將“物”加入到網絡互聯中,將人與人之間的溝通和交流拓展到人與物及物與物之間,即物聯網將其用戶端拓展和延伸到了任何物和物之間。物聯網的基本特征有物聯化、智能化、互聯化、自動化、網絡化、感知化。
1物聯網的發(fā)展歷程
物聯網技術早在1995年就被比爾蓋茨提出。1999年,麻省理工學院給出了他們的物聯網的定義:物聯網就是將所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理的網絡。2005年ITU在其名為“物的互聯網”的年終報告中以新的通信維度來定義物聯網,并預見物聯網關鍵技術如傳感器技術、射頻識別技術、嵌入式技術等將得到更加廣泛的應用?;趯ξ锫摼W關鍵的研究,即通過傳感器感知“物”的狀態(tài),我國中科院認為物聯網是感知網。目前,韓國、日本均提出了本國物聯網發(fā)展戰(zhàn)略,美國更是將物聯網列為振興經濟的有力武器,我國也高度重視物聯網技術的開發(fā)、應用?,F在物聯網技術已經被廣泛應用于生活的各個方面,如智能家居、智能交通、智能圖書館、產品溯源等,給人們的生活帶來了翻天覆地的變化。
2物聯網的體系結構
物聯網的體系結構可分為感知層、網絡層和應用層。
(1)感知層。
感知層主要完成大規(guī)模、分布式的信息感知與信息采集。通過各種類型的傳感器感知設備,提取設備的屬性、狀態(tài)及行為態(tài)勢等有用信息,從而感知、識別目標。并將信息提供給網絡層的其他設備以實現交流互通及資源共享。RFID標簽和讀寫器、全球定位系統、各種傳感器和M2M終端、攝像頭等是感知層的重要組成部分。
(2)網絡層。
網絡層是由互聯網與各種通信網絡(電信網、廣電網、移動通信網及其他專業(yè)網絡)等基礎網絡設施組成的融合網絡。主要負責接入、傳送和管控來自感知層的信息,完成物聯網應用層與感知層之間的數據傳輸、信息通信。
(3)應用層。
應用層主要是行業(yè)專業(yè)技術與物聯網技術相結合,為行業(yè)的智能化應用提供實用的解決方案,由支持物聯網技術運行的各行各業(yè)的應用系統組成,為用戶實現使用物聯網的應用接口,為各種終端及用戶設備提供應用服務。
3物聯網核心技術
3.1RFID
RFID(radio frequency identification,射頻識別)是一種可工作于各種環(huán)境、無須人工干預的非接觸式的自動識別技術。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取對象的各種數據。RFID可實現多個標簽的同時識別,并能對高速運動的物體進行識別。RFID由標簽、閱讀器和天線3個部分組成。其技術標準有ISO/IEC10536,IS0/IEC 14443,IS0/IEC15693和ISO/IEC18000。應用最多的是ISO/IEC 14443和ISO/IEC15693。RFID具有識別穿透能力強、無線無源、安全防偽等特點,RFID技術與通訊、互聯網等技術相結合,可實現全-球范圍內物體的自動識別、定位、監(jiān)控、追蹤,因而成為物聯網實現的關鍵技術之一。
3.2無線傳感網技術
無線傳感器網絡(WSN,Wireless Sensor Network)是高效、高穩(wěn)定性的自組織的無線網絡信息系統,具有分布式信息采集、信息傳輸和處理技術。無線傳感器網內部署了大量的傳感器節(jié)點,物聯網正是通過遍布在監(jiān)控區(qū)域內的無數傳感器及由它們通過自組織方式形成的無線傳感網絡,監(jiān)測光、聲音、溫度、壓力、運動等數據以感知物體的。傳感器各節(jié)點相互協作,實現對監(jiān)控區(qū)域內任意時間及地點的信息進行感知、數據采集和分析處理,并通過網關連接到公用Internet網絡,將信息給監(jiān)測者。在無線傳感器網絡中數據傳輸技術主要有WLAN技術、UWB技術、Zigbee技術、RFID等。
3.3云計算技術
云計算是利用遠程服務器或非本地的服務器的分布式計算機為網絡用戶提供計算、存儲、軟硬件等服務,具有大規(guī)模的并行計算能力和彈性增長的存儲資源。云計算將海量數據的計算程序通過網絡自動拆分成無數小的子程序,再交由多部服務器同時完成,因而能夠在數秒之內發(fā)揮與超級計算機同樣的強大效能,處理數以千萬計甚至億計的信息。物聯網中的傳感設備時刻在采集海量數據,這些數據的存儲和計算、處理,需要云計算能夠實現海量數據處理需求的計算模型來支撐。為使用戶有效使用數據,云計算通過靈活、協同、安全的資源共享將信息孤島構造成一個大規(guī)模的、異構的資源池,從而為海量數據的高效利用提供支撐。
4物聯網技術的應用
4.1智能家居
智能家居是指為提高居住的舒適性、安全性和便利性,將物聯網技術中的智能控制技術應用于家庭的各種設備及家電的控制與管理,實現家居功能全智能自動化。目前已實現的功能包括自動燈光控制系統、安防控制系統、環(huán)境監(jiān)控系統、自動家電控制系統等。
4.2智能圖書館
隨著物聯網技術的不斷成熟和發(fā)展,RFID(射頻識別技術)被廣泛應用于新加坡、印度、等10多個國家的智能圖書館管理系統。為圖書管理及用戶服務的發(fā)展提供了新的契機。在圖書管理方面,實現了圖書溯源,保證圖書質量。在新書上架及圖書典藏時,更易于對圖書進行感知和定位。為用戶提供智能身份識別、智能圖書定位、智能圖書導讀等個性化服務。近年來更是與高校學科建設相結合,為高校的科研提供學科服務。
4.3食品溯源
隨著人們生活水平的提高,食品健康問題成為人們關注的焦點,建立食品可追溯系統成為人們的迫切需求,物聯網技術特別是RFID技術的發(fā)展使其成為可能。利用RFID標簽采集食品從養(yǎng)殖場到屠宰場最后到銷售環(huán)節(jié)的數據,通過網絡上傳至中央服務器,以供消費者查詢驗證,實現從農場到餐桌的信息透明,從而保證食品安全,增強消費者的信心。
4.4智能交通
智能交通系統主要是將物聯網技術中的RFID技術、智能感知技術、無線通信技術應用于城市交通管理。通過對車輛、天氣、路況、交通事故的實時感知與監(jiān)控,實現智能交通監(jiān)控、智能交通管理(實時、動態(tài)協調交通情況)、智能停車管理及不停車收費系統等。為解決城市交通擁堵問題提供新的解決方案。
關鍵詞:物聯網 傳感網絡 物聯網關鍵技術 物聯網應用
物聯網(internet of things,簡稱IOT)是繼計算機,互聯網與移動通信的又一信息產業(yè)浪潮,它對促進互聯網的發(fā)展,帶動人類的進步發(fā)揮著重要作用,并將成為未來經濟發(fā)展的新增長點. 物聯網的概念早在1999 年便提出,不同的產業(yè)集團對其定義不同,目前物聯網的定義多達70 多個。比較公認的定義為:“通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。
物聯網和互聯網之間又是什么關系呢?實際上,物聯網的概念來自于對互聯網的類比,根據物聯網與互聯網的關系分類,不同的專家學者對物聯網給出了各自的定義,歸納下來有如下4種類型。
(1)物聯網是傳感網,不接入互聯網。有的專家認為,物聯網就是傳感網,只是給人們生活的環(huán)境中的物體安裝傳感器,這些傳感器可以更好的幫助我們認識環(huán)境,這個傳感器網不接入互聯網絡,例如上海浦東機場的傳感器網絡,其本身并不接入互聯網,卻號稱是中國第一個物聯網。物聯網與互聯網的關系是相對獨立的兩張網;
(2)物聯網是互聯網的一部分。物聯網并不是一張全新的網,實際上早就存在了,它是互聯網發(fā)展的自然延伸和擴張,是互聯網的一部分?;ヂ摼W是可包容一切的網絡,將會有更多的物品加入到這張網中。即物聯網包含于互聯網之中;
(3)物聯網是互聯網的補充網絡。我們通常所說的互聯網是指人與人之間通過計算機結成的全球性的網絡,服務于人與人之間的信息交換。而物聯網的主體是各種各樣的物品,通過物品間傳遞信息從而達到最終服務于人的目的,兩張網的主體是不同的,所以,物聯網是互聯網的擴展和補充,物聯網與互聯網是相對平等的兩張網,互聯網好比是人類信息交換的動脈,物聯網就是毛細血管,兩者互連通,是互聯網的有益補充;
(4)物聯網是未來的互聯網。從宏觀的概念上講,未來的物聯網將使人置身于無所不在的網絡之中,在不知不覺中,人可以隨時隨地與周圍的人或物進行信息的交換,這時,物聯網也就等同于泛在網絡,或者說未來的互聯網。物聯網、泛在網絡、未來的互聯網,他們的名字雖然不同,但表達的都是同一個愿景,那就是人類可以隨時、隨地、使用任何網絡、聯系任何人或物,達到信息交換的自由。
四種概念的界定從不同角度表達了物聯網與互聯網的關系,雖說各有包容關系,但我認為不管是互聯網包括物聯網還是物聯網是互聯網的下一代的網絡,都清楚的表明一個事實:那就是隨著物聯網的到來,事物的信息采集智能處理和傳遞都將邁向一個嶄新的時代,我們人類的生活將在物聯網的幫助下越來越輕松方便。
現在在國際上還沒有一個統一的物聯網標準,所以對于物聯網的組成也沒有一個一致的定義。不過我們從物聯網的定義大致可以看出物聯網一般由感知層,網絡層,應用層組成。
感知層是物聯網的基礎,它包括信息的采集,捕獲和識別。在感知層,通過多個傳感器,數據處理單元和通信單元組成的節(jié)點自組織成一個網絡,稱為傳感網。作為物聯網信息的來源,處理好感知層的問題是物聯網獲得更好發(fā)展的必備條件。目前感知層的技術主要包括RFID技術,MEMS技術,GPS技術,自組織網絡技術,短距離通信技術等。其中RFID(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)技術是通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數據的無線通訊技術,目前我國的二代身份證,城市交通一卡通,上海世博會上的電子門票都是采用的RFID技術,它是物聯網的關鍵技術之一,后面我們將對這一技術做更詳細的介紹。
網絡層是物聯網的信息傳輸和處理層,它包括通信與互聯網的融合網絡、網絡管理中心、信息中心和智能處理中心等。信息由感知層獲取后,網絡層解決其在整個網絡中的長距離傳輸問題。網絡層借助于現今已經存在的各種網絡,比如移動通信網、國際互聯網、企業(yè)內部網、各類專網、小型局域網等網絡傳輸。網絡層的關鍵技術有長距離有線和無線通信技術、網絡技術等。這些技術已經發(fā)展得比較成熟,以后要解決的是在物聯網時期大量增加的數據流量和安全問題。
應用層就是基于物聯網技術開發(fā)各類應用解決方案,將物聯網的優(yōu)勢與行業(yè)的生產經營、信息化管理、組織調度結合起來,形成各類的物聯網解決方案,構建智能化的行業(yè)應用。目前基于物聯網的應用還很局限,主要是在政府的主導下在一些行業(yè)里進行了推進。比如智能電網,智能交通,環(huán)境監(jiān)測以及醫(yī)療衛(wèi)生方面。應用層是物聯網最終目的,良好的應用決定了物聯網的健康快速發(fā)展,這需要的不僅僅是政府的努力,更多的還要廠商積極拓展市場,培育新的物聯網應用。
物聯網是信息化應用的新模式,通過射頻識別、全球定位系統等信息傳感設備,進行信息交換和通訊,實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。物聯網用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護等多個領域,是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一信息產業(yè)浪潮。所以說物聯網的發(fā)展對于全世界來說具有重大意義,物聯網產業(yè)發(fā)展的好壞直接關系到各個國家在未來競爭中的地位。
根據物聯網的組成,我們可以看到物聯網的產業(yè)鏈具體可以說是以傳感感知、傳輸通信、運算處理為基礎,形成若干個面向最終用戶的應用解決方案。
對于處在復興道路中的中國來說,物聯網產業(yè)的發(fā)展無疑是一個不容錯過的機會,我們國家自身具有龐大的物聯網市場,這一市場足以帶動我國經濟經歷一次騰飛?!皬默F在起到2020 年的10 年里,中國物聯網產業(yè)將經歷應用創(chuàng)新、技術創(chuàng)新、服務創(chuàng)新三個關鍵的發(fā)展階段,成長為一個超過5 萬億規(guī)模的巨大產業(yè)?!保?摘自《物聯網產業(yè)發(fā)展研究(2010)》)
關鍵詞:物聯網;關鍵技術;計算機物聯網;應用
物聯網,主要是將當前各種新型技術及新型的理念進行緊密的結合,將電子技術、通信技術、材料技術等不同種類、此前聯系性不強的技術聯系在一起。這樣一來,這些不同的技術就成為了一個整體,并且將人與物進行了緊密結合。物聯網的應用比較廣泛,行業(yè)需求的潛力相對較大,計算機物聯網目前已經在我國的多個領域中得到了合理應用。
1 物聯網的關鍵技術
1.1 射頻識別技術
在物聯網的關鍵技術中,射頻識別技術是相對最為重要的一種關鍵技術,也可以被稱作是電子標簽,射頻識別技術是物聯網發(fā)展中的基礎部分與核心部分。射頻識別技術主要應用的就是射頻信號,物聯網可以利用射頻信號來實現相應的信息傳輸,并且通過這些信息來進行相應的識別工作。在射頻識別技術中,主要包括了標簽、閱讀器、天線3個主要部分。
射頻識別技術在具體應用中主要是利用比較先進的技術手段,來對不同狀態(tài)下的物體進行相應的識別管理。射頻識別技術抗干擾能力較強,無需耗費較多人力,且適用于大多數環(huán)境,所以應用較為廣泛。
某大型連鎖超市在日常管理中就應用了物聯網中的射頻識別技術,該超市的管理者將這項技術用于供應鏈管理中。這樣一來,在具體管理中,不僅不需要過多的工作人員,還保證了管理的效率與整體質量,該超市在應用射頻識別技術之后,供應鏈管理工作得到了明顯加強。
1.2 云計算
云計算技術,主要是將計算分布在相應不同的計算機中,這里的計算機不能是本地計算機。這樣一來,相關的使用者就可以將資源進行切換,根據具體的需求去訪問相應的計算系統。物聯網中的云計算技術,主要是利用網絡,對計算實體進行整合,使其成為計算能力較強的整體系統。
1.3 網絡通信技術
物聯網在發(fā)展過程中,物與物之間的互相通信是較為重要的,因此,網絡通信技術是物聯網關鍵技術中不可替代的重要部分。在網絡通信技術中,包括了有線技術、無線技術、網關技術等。在網絡通信技術中,M2M技術應用比較廣泛,可以與近距離傳輸技術進行較好結合,如WiFi、RFID、BlueTooth等。M2M技術的重點之處就在于無線通信,未來將會有廣闊的發(fā)展空間,給物聯網的信息傳遞提供堅實的技術保證。
2 計算機物聯網的應用
目前,計算機物聯網在我國已經得到了比較廣泛的應用,其具體的應用可以表現在以下幾個方面。
2.1 家庭生活
在家庭生活中,物聯網可以將家庭住宅作為具體的應用平臺,利用家庭住宅的網絡技術來實現具體應用。某高級住宅小區(qū)在樣板間的布置工作中就對物聯網進行了具體應用,利用物聯網在住宅的內部設置了較多的系統。這些系統主要包括了住宅安防系統、布線系統、溫度調節(jié)系統、燈光控制系統等。這樣一來,住戶就可以利用網絡和物聯網技術實現對住宅內部所有系統的操控與應用,使居住環(huán)境變得更加高效與舒適,也使住宅內部的各個系統得到了較好的管理。該小區(qū)的樣板間在應用了計算機物聯網之后,將所有的家居設施進行了高效集成,給住戶帶來了更多的便利,也保證了住宅環(huán)境的整體舒適度。
2.2 物流領域
隨著我國經濟的不斷發(fā)展,物流行業(yè)的發(fā)展規(guī)模也在不斷擴大,物流領域的發(fā)展速度也相對較快。在物流領域中,物聯網可以發(fā)揮自身的重要作用,來實現物流領域的合理發(fā)展。在物流領域內部應用計算機物聯網,主要是利用計算機物聯網內部的集成性和智能性的主要特征,這兩點特征可以使物流系統具備較強的智能性,使其在發(fā)展過程中模仿人類智能,像人類一樣去進行思考與判斷。
計算機物聯網在物流領域中的應用,主要是用來掌控物流領域在發(fā)展過程中的不同信息,對物流運輸環(huán)節(jié)中的所有運輸車輛的性能及路線進行實時監(jiān)控,還可以掌握物流運輸中貨物的自身狀態(tài)與性能。也就是說,計算機物聯網在物流領域中的應用,主要是方便工作人員掌控物流運輸中的各個環(huán)節(jié),對主要的物流信息進行相應采集。
2.3 農業(yè)應用
除了上述應用領域之外,計算機物聯網還可以被用于農業(yè)領域中。計算機物聯網在農業(yè)中的應用,主要是將農業(yè)生產的控制系統、安全系統與智能系統,利用云計算技術進行高效整合,從而實現農業(yè)生產的智能化、數字化與信息化。農業(yè)生產應用計算機物聯網,可以將農業(yè)生產中的各項因素,如環(huán)境因素、人工因素等通過計算機物聯網內部的傳感器進行上傳。這樣一來,工作人員就可以對農業(yè)生產中的各項因素進行整合分析,把握農業(yè)生產各個環(huán)節(jié)的整體質量,對農業(yè)生產實行遠程監(jiān)控與操作。計算機物聯網在農業(yè)生產中的應用,可以提高農業(yè)生產的整體效率,使農業(yè)生產向綠色農業(yè)、低碳農業(yè)、高效農業(yè)的方向進行合理轉變,帶動我國農業(yè)經濟的發(fā)展??梢哉f,計算機物聯網在農業(yè)生產中的應用,不僅可以提高農業(yè)生產的具體效率,還能優(yōu)化農業(yè)生產體系,具有重要的價值和現實意義。
2.4 交通應用
智能交通建設將會是未來交通系統發(fā)展的必然趨勢,而計算機物聯網是有效實現這一趨勢的重要工具,這是由于計算機物聯網可以將電子傳感技術、先進信息技術、通訊傳輸技術、控制數據技術以及計算機技術等有效結合,并運用于整個智能交通系統的管理中,進而可以在大范圍內進行全方位的計算機技術的應用。計算機物聯網技術具有實時、高效、準確等特點生適用于智能交通系統的建設。計算機物聯網技術在智能交通建設中的廣泛應用可以將現有交通設施有效的利用起來,最大程度地減少交通的超負荷量,與此同時,計算機物聯網的應用可以減輕交通壓力對環(huán)境的污染,進而提高整個城市交通的運輸效率,所以,計算機物聯網技術在交通運輸方面的應用是非常有必要的。
2.5 電網應用
除了以上幾種應用領域之外,計算機物聯網還可以被用于電力行業(yè)及交通行業(yè)中,具有較好的應用價值與應用前景。將計算機物聯網技術應用到電網中,可以達到電網智能化的效果,也就是可以使整個電網系統更加先進、可靠、安全,同時可以提升整個電網的工作效率和經濟效益。由于計算機物聯網的運用,整個電網系統的運行數據和信息都是被時刻記錄的,一旦出現任何異常都可以第一時間被發(fā)現,相關工作人員可以針對此問題及時做出應急方案,這樣才可以確保電網系統的有效運行和安全性能,減少電網企業(yè)不必要的經濟損失。這樣將計算機物聯網技術和電網系統相結合的方式,一定可以滿足大部分用戶的對電能質量的需求,使未來的電力系統更加完善。
計算機物聯網技術的具體體系如表1所示,由表1可知物聯網的體系可分為感知層、處理層、傳輸層以及應用層。近幾年,計算機物聯網技術在我國快速發(fā)展,極大地改變了.人們目前的生活方式,在這個充滿智慧化的網絡世界中,人類不需要對商品的干預和交流,正如日本操作系統之父所說的:物聯網在未來十年將會得到普及并無處不在。經過近幾年的不斷實踐和發(fā)展,物聯網也在推陳出新,目前我國計算機物聯網技術已經具有一定的實力基礎。從相關部門的數據調查來看,同計算機物聯網相關的社會市場價值已經從年的億美元增長到了億美元。由此看來,計算機物聯網技術的發(fā)展前景還具有一定的市場潛力和發(fā)展價值,想要挖掘出計算機物聯網的市場潛力,需要相關的科研人員的努力以及政府部門的大力支持。而且,相關專家預測,物聯網不僅需要技術的創(chuàng)新,更關系到新興領域的產業(yè)發(fā)展,需要不同力量的整合。計算機物聯網技術的變革一定會為信息產業(yè)結構帶來巨變,在各個領域被廣泛應用。
1 物聯網的相關介紹
1.1 物聯網的概念
物聯網(Internet of things)是科技高速發(fā)展的產物,也是信息時展的象征。從字面意思來看,物聯網就是通過互聯網將相同的或者不同的物體連接起來。從中,可以了解到物聯網是建立在互聯網的基礎上發(fā)展的,它是互聯網功能的一次延伸,應用創(chuàng)新是其發(fā)展的關鍵因素。從深層次來說,物聯網就是通過局域網或者互聯網等通信技術,并運用一定的手段將傳感器以及控制器、各類設備、物資等以一種全新的方式聯系到一起,為人與物、物與物之間的聯系搭建平臺,實現信息智能化以及遠程控制的網絡,但需要注意的是物聯網上所包含的機器設備、資源以及通信等元素都具有個性化以及私有化的特征。
1.2 物聯網的基本屬性及特征
物聯網以其特殊的方式突破了時間、空間的限制,實現了人與人、人與物、物與物之間通過網絡或者其他的一些路徑的聯系。因此,物聯網的屬性有集中、內容、收集以及情景的連接。物聯網中的物體包含以下幾個特征:首先,物體既可以是實物,也可以是虛擬物品。物體能夠通過使用一些標識來識別。同時,物體通過互聯網能夠在現實的物理世界與虛擬的數字世界進行信息的交換;其次,物體能夠利用傳感器與周邊的環(huán)境進行交互。物體能夠在資源以及服務等方面與其他物體進行競爭;最后,物體具有社會、自控、自我復制的特征。
2 物聯網的體系結構
物聯網的體系結構可以分為感知、接入、網絡、服務管理、應用等幾個層次。
2.1 感知
通過使用不同類型的傳感器對物質的相關屬性、周邊環(huán)境、活動趨勢等靜態(tài)或者動態(tài)的信息進行收集與分析,并依據具體的目標任務,采用協同方式從不同角度對信息進行全面的控制,進而將所獲得的信息傳入網絡,實現資源的共享。
2.2 接入
利用現有的網絡設施,如無線網、局域網、衛(wèi)星以及移動通信網等,將感知獲得的信息傳入網絡。
2.3 網絡
建立無線網絡平臺,并把傳入的信息進行科學合理的整合,構建超大規(guī)模的智能網,為大行業(yè)提供高效、可靠的網絡平臺。
2.4 服務管理
通過大型的計算機系統,對現有的網絡信息進行及時的管理控制,為上層應用提供優(yōu)質服務。
2.5 應用
這是物聯網的基本設施,它根據不同行業(yè)的實際需求,為他們提供個性化應用,如自然災害的預測以及監(jiān)測、智能電網、遠程醫(yī)療以及實時健康監(jiān)測等。
3 物聯網的關鍵技術分析
3.1 射頻識別技術
射頻識別技術,又叫做電子標簽,是物聯網能夠順利運行的核心技術。它使用射頻信號并通過交變磁場或者電磁場,進行信息傳遞,同時利用所傳遞的信息來識別物體。該技術由標簽、閱讀器以及天線構成。其中,標簽是在放在物體之上的,起分辨物體的作用;閱讀器是用來讀取或者輸入標簽上所包含的信息;天線介于標簽與閱讀器之間,作為一種傳播介質,起傳遞信號的作用。該技術的應用思路為:通過利用現如今的科學信息技術,實現對不同物體(設備、信息、人員等資源)在移動或者動態(tài)等狀態(tài)下的識別管理。
射頻識別技術因其抗干擾性以及高適用性,能夠對各種物體進行追蹤管理,因此深受各行各業(yè)人員的喜愛。其應用的成功典范就是高速公路的自動收費系統。目前,該技術在碰撞、信息物品安全以及用戶隱私、射頻天線等方面還存在不足。
3.2 傳感器技術
因為物聯網需要與自然環(huán)境進行長時間的接觸,因此,傳感器有時會在極端惡劣的環(huán)境中工作,這對傳感器的技術設計以及應用提出了巨大的挑戰(zhàn)。傳感器的核心功能是采集信息。如果將計算機看做一個能夠收集、匯總、分析信息的人腦,把計算機網絡的通信系統看做人腦的神經系統,那么,傳感器就是我們對周圍環(huán)境進行感知的器官??傊?,傳感器就是將感知到的信息利用一定的手段,并按照一定的規(guī)律轉變?yōu)槟軌騻鬏數男盘柕脑O備裝置。傳感器技術在現代社會中具有十分重要的地位,如果沒有傳感器技術,那么感知到的信息就不能夠準確的轉換,這就會導致物聯網信息的失真。
目前,傳感器技術主要從兩方面進行研究,即信息的感知、傳感器自己的智能化以及網絡化的管理。其未來的發(fā)展方向為功能多樣化、傳輸智能化、材料新型化,與前沿科技相結合(如生物科學技術)等。
3.3 網絡通信技術
盡管物聯網的功能多樣、概念外延較為廣泛,其仍是建立在網絡通信技術的基礎之上的。網絡通信技術并不是一個單一的技術,而是一個技術集合體,它包括有限傳輸以及無線傳輸、網關以及交換等技術。其中,M2M技術是物聯網網絡通信的核心技術,是機器與機器之間(machine to machine)、人與機器之間(man to machine)、機器與移動網絡之間(machine to mobile)以及人與人之間(man to man)的聯系。該技術應用范圍十分廣泛,它能夠實現遠距離的連接技術(如GSM或者GPRS、UMTS)以及近距離的連接技術(如wife、ZigBee、 以及藍牙等)的有效結合,同時,它能夠結合XML以及網絡位置服務等技術,進行安全隱私的保護、貨物位置的追蹤等。現如今,該技術的研究方面?zhèn)戎赜跈C器與機器之間的無線連接,為物聯網提供一個安全可靠的信息傳輸通道。
4 物聯網的應用分析
物聯網被廣泛應用于各行各業(yè),包括交通、環(huán)境保護、辦公環(huán)境、公共安全、家居生活、風險監(jiān)測、健康實時管理以及老人、兒童護理等多個方面。它的出現,將線下的各種資源通過互聯網聯系在一起,促進了產業(yè)的轉型升級,便利了人們的生活,為社會的發(fā)展提供了新的推動力。其在現實生活中的成功應用主要在以下幾個方面:
4.1 物聯化身份控制器
目前,研究院以及高校實驗室都會配置一些貴重的精密儀器設備,但人工的管理對于這些儀器設備的使用以及保養(yǎng)等不能做到面面俱到。而物聯化身份控制器很好的解決了這一問題。
實驗室中的所有設備無論是否聯網,都能通過該控制器實現設備的使用權限控制、對使用者進行身份識別以及使用的時間、時長記錄等。
4.2 智能電網
智能電網利用一系列技術以及設備,如計算機網絡技術、通信技術、傳感器、處理器等,構建一個能夠自動判斷、自動調節(jié)以及自動監(jiān)測的多能源統一接入電網,并進行分布式管理的智能網絡。該網絡能夠對電網運行狀態(tài)以及用戶實時用電信息進行收集以及匯總,通過全面分析,選擇最合適的配電方案,將電能安全送到最終的用戶家中。智能電網的運用能夠提高電能輸送的安全性以及可靠性,有助于實現電能的優(yōu)化配置。
4.3 智能交通
智能交通就是充分利用網絡通信、傳感器技術以及自控技術、計算機系統等,對道路交通進行實時監(jiān)控以及管理等,它能夠及時發(fā)現道路堵塞、交通事故發(fā)生等現象,并及時的進行交通疏導,有助于緩解道路交通壓力。同時,它能夠將道路前面發(fā)生的交通事故及時的告知車輛駕駛員,避免二次事故的發(fā)生。當然,在惡劣天氣中,它還能夠對道路情況進行監(jiān)測,并反饋給駕駛員,提高其行車安全。
4.4 物流管理
物流管理是物聯網最初的應用領域,它將傳感器技術引入物流管理的每一個環(huán)節(jié),包括商品的生產、出產、包裝、銷售、物流派送以及服務等環(huán)節(jié),使管理者能夠對物流進行智能化、信息化管理,可以實現每一環(huán)節(jié)時間、資金的最優(yōu)配置,從而使總成本得到節(jié)省,提高物流管理的效率。物聯網的關鍵技術,即標識追蹤、定位技術,能夠實現物流管理的智能調配,提高物流管理的科學性。
4.5 醫(yī)療管理
將物聯網引入醫(yī)療領域,能夠實現醫(yī)療數據的科學管理,如能夠實現病人身份掃碼驗證、病例錄入查詢、藥品采購以及使用信息查詢、病人身體特征實時監(jiān)控等方面的管理。同時,還可將藥品的驗證信息傳到相關網站,便于醫(yī)生以及病人對所用藥品進行真?zhèn)尾樵兊取?/p>
5 物聯網未來發(fā)展建議
物聯網作為一個剛剛起步的行業(yè),其有很大的發(fā)展?jié)摿?。我國的物聯網在眾多人員的共同努力下,擁有了長足的進步,但和西方發(fā)達國家相比,仍存在較大差距。因此,在未來,我國的物聯網產業(yè)應做到:首先,要加大科技以及資金的投入,積極研發(fā)該產業(yè)的核心技術,提高專利數量;其次,應制定或者完善關于物聯網的相關制度,規(guī)范其產業(yè)發(fā)展行為,同時,加強國際間的合作與交流,積極借鑒國外優(yōu)秀制度;最后,國家應加強對物聯網的政策支持,發(fā)揮物聯網成功典范的帶動作用。
6 小結
物聯網是集多種技術于一身的新型技術,它的出現是時展的需要,也是科技發(fā)展的必然結果。我們應深入發(fā)展物聯網的幾個關鍵技術,擴大其應用領域。
參考文獻
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關鍵詞 物聯網;關鍵技術;通信運營
中圖分類號:TN92 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)15-0091-02
物聯網(The Internet of things)是一種基于互聯網發(fā)展起來的物物相連的網絡模式。主要用于客戶端的信息交換和通信。近年來,隨著科學技術的日新月異,物聯網技術在幫助國家構建經濟社會發(fā)展新模式和提高國家競爭力等方面,越來越受到人們的關注和重視。就目前來看,我國的物聯網技術研發(fā)水平在世界物聯網技術的發(fā)展中處于前列,隨著我國對物聯網多項技術的開發(fā)研究規(guī)模不斷擴大,物聯網的應用也趨于普及和成熟,傳感器的研制和投入生產,也取得顯著效果。
1 物聯網的技術架構
結合物聯網的相關知識,發(fā)現物聯網的技術架構由三個層構成,即感知層、網絡層和應用層。
感知層,包括各種傳感器以及相關網關,主要功能是幫助物聯網對物體進行識別和對數據信息進行采集,以及自動控制數據信息,并通過利用物聯網中的通信模塊,實現物理實體與物聯網網絡層、應用層的連接,充當著物聯網的“眼睛”。
網絡層,主要由各種私有網絡和通訊網構成,其主要功能是將感知層采集到的數據信息加以傳遞和處理,依托于公眾電信網、互聯網,以及行業(yè)專用通信網絡,在物聯網中,相當于“大腦中樞”的存在。
應用層,則是應用基礎設施/中間件和各種應用的集合,主要作用是為客戶提供各種基礎,從而推進物聯網在各個領域中的普及。
2 物聯網關鍵技術
經過對物聯網關鍵技術實質的分析,得知物聯網要真正實現在通信運營中的應用,離不開信息采集技術、近程通訊技術、遠程傳輸技術,以及智能分析與控制海量信息技術等幾種技術的結合與完善。
2.1 信息采集技術
信息采集技術作為物聯網的基礎,在采集信息上,可以依靠傳感器感知外界溫度、氣象等參數,以及依靠電子標簽“標準化”標識采集點的方式來完成物聯網數據信息的采集。
傳感器,作為連接物聯網和虛擬世界、采集數據的關鍵器件,能夠為物聯網提供高質量和海量的數據信息,具有網絡化和智能化的特點。物聯網傳感器的應用,是物聯網在運營中獲取精準信息的保證。
電子標簽,即人們常說的射頻識別技術。通過發(fā)射無線訊號,遠程識別和采集特定目標的相關數據信息,具有非接觸式的特點?;跓o線射頻識別發(fā)展起來的RFID技術,同樣具有全天候、非接觸式的自動識別功能,在物聯網與通信運營的結合中,能夠提供近程通訊、識別信息等功能。例如電子標簽在產品的電子代碼上的應用,大大推動了物聯網在運營方面的發(fā)展。
2.2 遠、近程通訊技術
近程通訊技術,包括RFID技術和藍牙技術兩種,是由以往的無接觸式認證和互聯網發(fā)展而形成的一種物聯網關鍵技術,具有短距離連接的功能。
遠程通訊技術,在物聯網中,通常由機器到機器、機器到人,或是人到機器的途徑進行數據信息的傳輸。隨著現代化的發(fā)展,就目前來看,支持物聯網數據遠程傳輸的技術越來越多,總的來說,主要包括DSL、PO等在內的有線傳輸和包括CDMA、GPRS等在內的無線傳輸等兩種。
2.3 智能分析與控制海量信息技術
智能分析與控制海量信息技術是基于互聯網和近程通訊網發(fā)展起來的一門新興技術。主要是在各種先進軟件技術的支持下,實現物聯網中海量數據信息的存儲和處理。同時,在快速處理海量信息后,智能分析與控制海量信息技術,還可以實時將結果返回給物聯網的各個部件。如近年來提出并初步得到發(fā)展的云計算,便是處理物聯網海量信息的最有成效的計算模型。
3 物聯網運營中的關鍵技術及其在通信運營中的實例
3.1 物聯網運營中的關鍵技術
3.1.1 物聯網終端在通信運營中的應用
物聯網網關在通信運營中的應用。物聯網網關作為標準化的網元設備,能夠為傳感網和通信網的連接,提供數據匯聚、數據傳輸、協議適配和節(jié)點管理等技術支撐,在通信運營的傳感網和通信網的連接中起到關鍵性作用。物聯網網關,不但能夠將異構傳感網匯聚成一體,遠程傳輸傳感網的數據,同時,也能與遠程運營平成對接,從而為客戶端的管理和服務提供保障。
物聯網通信模塊拓寬通信運營通道。在物聯網遠距離傳輸信息時,往往需要用到終端內的基礎組件,即通信模塊。就以往來看,物聯網行業(yè)的種類多樣、體積大小差異、處理能力強弱以及對外接口的不同,都很難促使物聯網形成一個統一完整的網絡。不過,自從使用這個安裝在終端內進行數據通信的獨立功能模塊以來,物聯網卻發(fā)生了極大的變化。通信模塊通過嵌入各行業(yè)終端,形成各行業(yè)物聯網傳輸的共同通道,從而能夠為物聯網提供通信運營的服務。
智能終端幫助采集通信運營所需數據信息。智能終端作為智能化處理數據能力的物聯網終端節(jié)點,具有采集數據,運算、處理和執(zhí)行數據的能力。通過采集現場情況的數據信息,并將采集到的信息發(fā)送到遠程管理指揮中心,管理人員通過智能化應用程序,對信息加以處理執(zhí)行,能夠幫助管理人員實現通信運營。
3.1.2 物聯網服務平臺技術在通信運營中的應用
包括M2M平臺和云服務平臺兩種。M2M平臺能夠為物聯網中的機器對機器提供智能通信通道,幫助實現物聯網控制及監(jiān)測終端接入、配備終端私有協議和接入行業(yè)應用系統,以及配備行業(yè)應用私有協議等方面的功能。同時,M2M平臺,還能對終端使用網絡是否合理加以控制,對終端流量的使用和分布情況加以監(jiān)控和預警,并能夠實時快速地對故障進行輔助定位,遠程為解決終端故障提供必要的維護操作工具。云服務平臺能夠為各行業(yè)的物聯網提供統一的服務交付平臺,并實現各行業(yè)的物聯網統一的海量空間存儲和快速處理信息的能力,方便各行業(yè)實現通信運營。
3.2 物聯網實現運營的實例
3.2.1 手機物聯網
手機物聯網將智能終端和電子商務相結合,促使消費者能與軟件應用、硬件設備等商家進行便捷實時的交流和互動,隨時隨地體驗品牌品質,推廣分享信息,實現互聯網向物聯網從容過度,進而發(fā)展成為一種具備零接觸、高透明、無風險的新型市場模式。簡單來說,手機物聯網便是“閃購”。手機物聯網采用智能終端設備掃描各類商品的條形碼、二維碼等方法采集各商品的數據信息,實現購物、比價和鑒別產品等功能。
3.2.2 安防物聯網
新一代的智能安防物聯網,結合了物聯網關鍵技術和中國移動的TD SCDMA無線通信技術,特別是中國移動的G3無線移動座機、RFID技術,是中國移動通信運營商在M2M平臺的基礎上發(fā)展起來的業(yè)務。在提供G3通信功能的基礎上,安防物聯網還提供了門窗報警、緊急呼叫等智能安防服務,能夠讓用戶體驗到物聯網關鍵技術所帶來的智能家居生活。
4 結束語
物聯網關鍵技術在通信運營中的應用,不但能夠帶動互聯網的創(chuàng)新和發(fā)展,同時還能起到促進企業(yè)生產發(fā)展,推動面向物聯網的綜合性信息服務進程的重要作用。
參考文獻
【關鍵詞】物聯網;關鍵技術;應用前景;建議
1.物聯網概念及其重要特征闡述
1.1 物聯網概念:物聯網(The Inter-net of Things)廣義而言之,把各種信息傳感設備同互聯網相結合而形成的巨大網絡,通過人與物以及物與物間的信息交互,達到信息網絡同物理空間的融合。具體而言之,物聯網通過信息傳感設備,諸如:激光掃描器、全球定位系統(Global Positioning System)、紅外感應器以及射頻識別(RFID)等,根據約定的網絡協議,將物品同互聯網相連接,實施信息交換與通訊,從而實現一系列管理工作,如對物品的智能化識別、監(jiān)控和跟蹤以及定位。
1.2 物聯網的重要特征:
①智能化。網絡系統具有智能控制、自我反饋以及自動化的特點;
②互聯網特征。物聯網是基于互聯網的拓展和延伸的一種網絡,旨在解決與處理人和物、物和物間通信的網絡形態(tài),雖然其終端具有多樣化,然而,互聯網仍是其核心與基礎;
③識別與通信。只有具備物物通信以及自動識別功能的“物”才能夠納入物聯網??蓪⑽⑿透袘酒踩胛矬w上,使其變?yōu)橛小爸X和感受”的物品,這是互聯網無法比擬的,物聯網的此種特征功能的實現主要借助于射頻識別技術(RFID)。
2.物聯網的關鍵技術分析
2.1 傳感器技術(Transducer Techno-logy)
傳感器技術可謂一項高新、前沿技術,主要研究從自然界提取信息并識別和處理這些信息,實現在物聯網中人和物之間的信息交換。傳感技術的核心是傳感器。傳感器是對各種裝置和信息系統進行信息采集的關鍵器件。其是一種可感知被測指標的某一確定信息(紅外線、磁場大小和溫度等),并根據特定的規(guī)律轉為同其相對應的可輸出信號的設備。傳感器一般由轉換元件與敏感元件構成,其類型多樣化,具有廣泛的應用領域,包括航空航天技術、環(huán)境保護以及工業(yè)生產自動化等領域。而現階段,傳感器技術也面臨著一些困難和挑戰(zhàn),諸如:在自適應性和智能性方面,傳感器網絡突顯出不足以及單個節(jié)點信息不完全性或不準確性;在能量處理與傳感能力方面,傳感器也表現出一定的限制性。因此,傳感器技術的發(fā)展和突破主要體現在:其一,加強傳感器自身網絡化、智能化;其二,感知信息方面。
2.2 網絡通信技術(Network Commun-ication Technology,NCT)
不管物聯網概念怎樣延伸與拓展,其不可取代的關鍵技術仍是最基礎的物與物間的感知與通信。NCT主要包括網關技術、組網技術、交換技術以及(有)無線傳輸技術等。實現物聯網的關鍵是M2M(Machine to Machine)技術。M2M技術有廣泛的使用范圍,能夠結合遠距離連接技術,諸如GSM(全球移動通信系統)/GPRS(通用分組無線服務技術)/UMTS(通用移動通信系統)等,亦能夠結合近距離連接技術,諸如:UWB、RFID、WIFI等?,F階段,M2M技術側重于Machine to Machine(機器對機器)的無線通信,今后會在工控、水利、氣象、軍事等各領域應用。而通信網絡技術作為為物聯網數據提供服務支持與信息傳送的基礎通道,怎樣基于現有網絡增強通信網絡技術的專業(yè)性,以適應物聯網低數據性和低移動性等業(yè)務需求,是當前需要研究的重點。
2.3 射頻識別技術(Radio Frequency Identification,RFID)
RFID系統由信息處理系統、讀寫器以及RFID電子標簽構成,RFID為物品貼上電子標簽,在帶有電子標簽的物體上通過讀寫器時,無線電波會把標簽中所帶有的信息數據傳遞給特定的信息讀寫器,再通過讀寫器傳遞給信息處理系統,信息處理系統按照需求進行相應的數據控制以及處理工作,從而達到高效管理物品的目的。因此,RFID技術是一種非接觸式自動識別技術?,F階段,RFID技術在物流管理等方面都有應用,極大程度上提高了該行業(yè)的管理效率,而RFID在發(fā)展中也存在著諸如產品測試、安全隱私、芯片成本等諸多問題,有待相關人員做進一步解決和處理。
3.物聯網技術的應用前景研究
目前,物聯網技術已經應用在我國諸多領域,這些成功的應用案例不僅是物聯網取得更大發(fā)展的先決條件,而且也為今后深層次研究物聯網的應用前景指明了方向。
①智能交通。通過傳感器、自動控制和計算機等先進技術,實現交通事故檢測和道路聯網監(jiān)控,從而智能化地調配與管理交通車輛。此外,各地區(qū)也加大了路網檢測信息采集裝置的設置密度,部分道路已實現全程監(jiān)控。交通智能化能夠提高行車安全,解決交通堵塞,對確保司乘人員生命財產安全,提高交通運行效率有著重要的現實意義。
②智能電網。通過IT技術、數字化通信、嵌入式處理器和傳感器構建一種智能化網絡系統,該系統將各能源統一入網且進行分布式管理,實時監(jiān)控與采集電網和客戶用電信息。電網智能化旨在持續(xù)安全的供電的同時保護環(huán)境,具有廣泛的影響力,勢必會推進物聯網技術在其他行業(yè)的應用。
③醫(yī)療衛(wèi)生管理。借助物聯網技術,把藥品的產地、名稱、規(guī)格、運輸、銷售等一系列環(huán)節(jié)上的信息數據儲存在電子標簽中,可實現全過程的追溯;同時,通過RFID技術建立醫(yī)療衛(wèi)生監(jiān)督體系,不僅能夠在檢驗檢疫中追蹤病源,而且可以有效管理病菌攜帶人員。
4.發(fā)展物聯網技術的建議探討
綜上所述,物聯網具有巨大的發(fā)展空間,我國物聯網產業(yè)雖已有一定的應用基礎,而相比于發(fā)達國家仍有差距,需在以下幾方面重視和努力。其一,進一步完善個人隱私保護和信息安全等相關法律法規(guī),切實增強物聯網的安全性;其二,政府相關部門應注重政策引導,建設物聯網應用的典型示范工程,帶動物聯網產業(yè)的發(fā)展;其三,我國應抓住機遇,增強和促進同國際間的合作與交流,積極參與國際物聯網標準的制定;最后,在數據處理、芯片和傳感器等核心技術方面,加大研發(fā)投入,集多方資源,協同研究,攻克物聯網關鍵技術難關。
參考文獻