摘要:物聯(lián)網(wǎng)被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展,被稱為信息技術(shù)的第三次革命性創(chuàng)新。應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的核心,以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。本文主要介紹了物聯(lián)網(wǎng)的特征、技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用,并闡述了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展等相關(guān)問題。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展
中圖分類號(hào):TP391.44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9599 (2012) 20-0000-02
1 內(nèi)涵和特征
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是通過多種信息傳感設(shè)備來進(jìn)行采集任何需要監(jiān)控制、連接和互動(dòng)的物體以及過程,它采集的聲、電、熱、化學(xué)、生物等各種所需信息,并與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來成為一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)。它的主要目的是實(shí)現(xiàn)人與物,以及物和人等物品能夠跟網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,方便人們的識(shí)別、管理和控制等等。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的特征。物聯(lián)網(wǎng)本身就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò),只是它是建立在互聯(lián)網(wǎng)上的一個(gè)廣泛的網(wǎng)絡(luò)。但它缺有的與互聯(lián)網(wǎng)不同的獨(dú)立特征。首先它把大量的感知技術(shù)融入進(jìn)來,它的信息來源主要是通過分布在網(wǎng)絡(luò)末端的各類傳感器設(shè)備,這些傳感器對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)來說就相當(dāng)于它的“眼”,“耳”、“鼻”。其次,物聯(lián)網(wǎng)中的“物”通過各種有線或無線通信方式連接到互聯(lián)網(wǎng)上,從而實(shí)現(xiàn)信息的上傳或指令的下發(fā),進(jìn)而達(dá)到和互聯(lián)網(wǎng)的融合。第三,物聯(lián)網(wǎng)不僅通過傳感設(shè)備交換各類信息,其本身對(duì)信息也具有處理的能力,通過這種能力可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能控制。所以說,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)其實(shí)是結(jié)合了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及傳感器技術(shù)和只能處理技術(shù)等形成的一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
M2M技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)及射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。
2.1 M2M技術(shù)。M2M技術(shù)通過實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器、人與人、人與機(jī)器之間的通信,與操作者共享了使機(jī)器設(shè)備、應(yīng)用處理過程與后天信息系統(tǒng)提供的信息。M2M技術(shù)提供了傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)良手段,使設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)地在系統(tǒng)之間、遠(yuǎn)程設(shè)備之間、或個(gè)人之間建立無線連接成為可能。
M2M產(chǎn)品主要由三個(gè)部分構(gòu)成:
(1)行業(yè)應(yīng)用中心:對(duì)分散的行業(yè)終端進(jìn)行監(jiān)控,是終端上傳數(shù)據(jù)的會(huì)聚點(diǎn);(2)無線終端:不是筆記本電腦或手機(jī),而是特殊的行業(yè)應(yīng)用終端;(3)傳輸通道:從用戶端到無線終端的行業(yè)應(yīng)用中心之間的通道。
當(dāng)今,隨著科技的不斷進(jìn)步,M2M產(chǎn)業(yè)鏈中的各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)發(fā)展異常迅猛。不斷增加的M2M的末端設(shè)備連接對(duì)象,其數(shù)量將會(huì)超過計(jì)算機(jī)和人的數(shù)量。在軟件管理平臺(tái)方面,通過M2M管理軟件,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資產(chǎn)與末端設(shè)備的有效管理、控制。在物聯(lián)網(wǎng)的硬件制造方面,使機(jī)器具有聯(lián)網(wǎng)或通信能力的部件是M2M硬件,M2M硬件可以進(jìn)行信息的提取,也可以從機(jī)器設(shè)備中獲取數(shù)據(jù),并傳輸?shù)酵ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)硬件廠商,不同應(yīng)用、不同環(huán)境的移動(dòng)信息處理可以通過不同的無線M2M硬件產(chǎn)品得以實(shí)現(xiàn)。多個(gè)行業(yè)已涉及到M2M技術(shù),M2M技術(shù)已可以實(shí)現(xiàn)“讓設(shè)備開口說話”,機(jī)器設(shè)備已不再是一個(gè)個(gè)信息孤島,這一便可以實(shí)現(xiàn)了對(duì)資產(chǎn)和設(shè)備有效的管理和監(jiān)控,通過改善服務(wù)、優(yōu)化成本配置推動(dòng)社會(huì)信息向更加環(huán)保、高效、節(jié)能、安全的方向發(fā)展。
2.2 傳感網(wǎng)技術(shù)。大規(guī)模無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器及其智能處理技術(shù)的結(jié)合便是傳感網(wǎng)技術(shù)。由于是一種檢測(cè)裝置,傳感器能夠感受到被測(cè)量的信息,并能將檢測(cè)到的信息,按一定變換規(guī)律變換成電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的存儲(chǔ)、傳輸、顯示、記錄、處理等要求。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與自動(dòng)檢測(cè)的首要環(huán)節(jié)是傳感器,在實(shí)際應(yīng)用中,傳感器相當(dāng)于人的“感覺器官。”新型技術(shù)的低能耗、小型化、可移動(dòng)、低成本有點(diǎn)可以滿足物聯(lián)網(wǎng)的“物-物”相聯(lián)需要,無線傳感網(wǎng)能夠在滿足上述需要的前提下,提供具有自動(dòng)修復(fù)功能和自動(dòng)組網(wǎng)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),使無線網(wǎng)絡(luò)具有初步的智慧功能。伴隨著新技術(shù)革命的到來,全球已進(jìn)入全新的信息化時(shí)代。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),首先應(yīng)解決的是如何獲取準(zhǔn)確可信的信息的問題,而在利用信息的過程中,傳感器具有非常突出的地位,這是由于傳感器是獲取生產(chǎn)和自然領(lǐng)域中信息的手段和主要途徑。
2.3 射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)。通常,當(dāng)特定的信息讀寫器通過帶有電子標(biāo)簽的物品時(shí),讀寫器激活標(biāo)簽,并向讀寫器及信息處理系統(tǒng)傳送標(biāo)簽中的信息,從而完成信息的自動(dòng)采集工作。一個(gè)典型的RFID系統(tǒng)是由讀寫器、RFID電子標(biāo)簽及信息處理系統(tǒng)組成的。信息處理系統(tǒng)根據(jù)需求承擔(dān)相應(yīng)的信息處理及控制工作。由于每個(gè)RFID標(biāo)簽都有一個(gè)唯一的識(shí)別碼,如果它的數(shù)據(jù)格式有很多是互不兼容的,在閉環(huán)情況下,對(duì)企業(yè)的影響不是很大。
2.4 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)是通過傳感器的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來提供傳送通道的。目前,物聯(lián)網(wǎng)研究的重點(diǎn)是如何在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行增強(qiáng),適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)可以分為兩類:廣域網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及近距離通信技術(shù)。在廣域網(wǎng)絡(luò)通信上,衛(wèi)星通信技術(shù)、2G/3G移動(dòng)通信技術(shù)等實(shí)現(xiàn)了信息的遠(yuǎn)程傳輸,可以為每個(gè)傳感器分配IP地址創(chuàng)造可能性,也可以為傳感器的發(fā)展創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)條件。在近距離通信方面, 802.15.4規(guī)范是IEEE制定的用于低速近距離通信的媒體介入控制層和物理層規(guī)范,以IEEE802.15.4為代表的近距離通信技術(shù)是目前的主流技術(shù),工作在工業(yè)科學(xué)醫(yī)療頻段,免許可證的2.4GhzISM頻段全世界均可使用。
5 發(fā)展趨勢(shì)
物聯(lián)網(wǎng)前景非常廣闊,它將極大地改變我們目前的生活方式。首先,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以提高經(jīng)濟(jì)效益,節(jié)約成本;其次,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展可以帶動(dòng)很多相關(guān)行業(yè)的發(fā)展,可以為全球經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)提供動(dòng)力;還有,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以大大方便我們的生活。在物聯(lián)網(wǎng)的世界里,每個(gè)物體都具有了一定的智能,可以自動(dòng)完成一些以往需要人類干預(yù)才能完成的事情。物聯(lián)網(wǎng)雖好,但是要建立一個(gè)真正高效實(shí)用的物聯(lián)網(wǎng),有兩個(gè)因素必不可少。首先是規(guī)模性,就是說接入網(wǎng)絡(luò)的物體必須達(dá)到一定的規(guī)模,只有具備了規(guī)模,智能作用才能真正發(fā)揮出來。例如,某個(gè)城市的道路上有上百萬輛汽車,如果我們只把其中的一萬輛汽車接入到網(wǎng)絡(luò)中,就不能對(duì)整個(gè)城市的交通有全面的了解,也不可能建立一個(gè)智能交通系統(tǒng);其次是流動(dòng)性,物體通常處在運(yùn)動(dòng)中,要能保證物體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài),甚至是高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下都能隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換,這就需要建立配套的信息高速公路,尤其是大容量移動(dòng)互聯(lián)通道。EPOSS在《物聯(lián)網(wǎng) 2020》報(bào)告中分析預(yù)測(cè),未來物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷四個(gè)階段,2010年之前射頻識(shí)別技術(shù)將被廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥等領(lǐng)域,2010-2015年物體互聯(lián),2015-2020年物體進(jìn)入半智能化,2020年之后物體進(jìn)入全智能化。目前,第一階段的功能在國內(nèi)外已經(jīng)實(shí)現(xiàn),正在向第二階段的目標(biāo)邁進(jìn)。
6 結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)的興起是信息產(chǎn)業(yè)的又一次浪潮,物聯(lián)網(wǎng)被業(yè)界廣泛視作后金融危機(jī)時(shí)代驅(qū)動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新引擎和未來社會(huì)的締造者。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展并不是可以一步到位的,它設(shè)計(jì)的內(nèi)容很多,在中國只有依靠政府以及科研單位、企業(yè)單位以及社會(huì)業(yè)界人士共同努力,這樣才能把物聯(lián)網(wǎng)本身所蘊(yùn)藏的巨大潛力發(fā)覺出來,讓其體現(xiàn)出其應(yīng)有的價(jià)值。
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