侯美

(日照市工業(yè)學(xué)校,山東日照 276826)

也談物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用

侯美

(日照市工業(yè)學(xué)校,山東日照 276826)

物聯(lián)網(wǎng)作為一種新的網(wǎng)絡(luò)形式,相關(guān)理論研究和實踐應(yīng)用正在探索過程中。本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)的概念,給出了基于RFID(無線射頻技術(shù))、WSN(無線傳感器網(wǎng)絡(luò))、GPRS3G(運用商網(wǎng)絡(luò))、EITI(電信網(wǎng)絡(luò))、Ethernet(以太網(wǎng)絡(luò))等多種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合構(gòu)成的行業(yè)應(yīng)用,最后探討了物聯(lián)網(wǎng)在實現(xiàn)過程中所面臨的問題和挑戰(zhàn)。

物聯(lián)網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 應(yīng)用 挑戰(zhàn)

1 引言

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)這一概念最早是由麻省理工的Auto-ID中心在1999年提出的,美國的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”這一與物聯(lián)網(wǎng)概念相近的概念,2009年9月,在北京舉辦的物聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)環(huán)境中歐研討會上,歐盟委員會信息和社會媒體司RFID部門負責(zé)人Lorent Ferderix博士給出了歐盟對物聯(lián)網(wǎng)的定義:物聯(lián)網(wǎng)是一個動態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,它具有基于標(biāo)準和互操作通信協(xié)議的自組織能力,其中物理的和虛擬的“物”具有身份標(biāo)識、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口,并與信息網(wǎng)絡(luò)無縫整合。物聯(lián)網(wǎng)將與媒體互聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一道,構(gòu)成未來互聯(lián)網(wǎng)。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。所以物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)。 其次,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過RFID(無線射頻技術(shù))、WSN(無線傳感器網(wǎng)絡(luò))、GPRS3G(運用商網(wǎng)絡(luò))、EITI(電信網(wǎng)絡(luò))、Ethernet(以太網(wǎng)絡(luò))等多種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合來構(gòu)成以后的行業(yè)應(yīng)用,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò),信息融合的關(guān)鍵點是智能網(wǎng)關(guān)和分布式網(wǎng)關(guān)。

3 應(yīng)用

本篇我們來介紹下當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)在三大領(lǐng)域中的應(yīng)用。

首先,國家當(dāng)前急切需要解決的問題之一:食品安全、溯源領(lǐng)域方面。本領(lǐng)域包括兩部分內(nèi)容,肉禽類和果蔬類的食品溯源問題。肉禽類食品溯源由四大系統(tǒng)組成:第一,溯源養(yǎng)殖。通過RFID射頻技術(shù)對單體進行標(biāo)簽跟蹤,通過WSN和智能網(wǎng)關(guān)技術(shù)全程監(jiān)測家畜家禽的生長環(huán)境和整個生長過程。第二,精準物流。精準物流這一概念最早由美國提出,是指在原有物流基礎(chǔ)上,在運輸方面精準把控貨物從下單、運輸?shù)攘鞒讨械拿恳粋€細小環(huán)節(jié),確保貨物100%安全到達,在時效方面通過標(biāo)準化的作業(yè),運輸過程的實時監(jiān)控,保證在承諾時間內(nèi)準時到達。因此要求全程記錄家禽家畜轉(zhuǎn)運狀況和全程跟蹤屠宰后的儲運。比如我們可以在包裹里面加一個光傳感器來跟蹤物品在運輸過程中是否被打開過,或者通過加速度傳感器查看物品是否被暴力分解過,或者通過溫度傳感器實時監(jiān)測溫度。這個過程中用到了RFID技術(shù)、傳感器技術(shù)和GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。第三、透明屠宰。監(jiān)測溫濕度和全程攝像,本過程用到傳感器技術(shù)和射頻技術(shù)。第四、全網(wǎng)融合。終端ID號溯源查詢顯示系統(tǒng)。果蔬類食品溯源由四大系統(tǒng)組成:第一,精準農(nóng)業(yè)。精準農(nóng)業(yè)(Precision Agriculture)是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新潮流,是由信息技術(shù)支持的根據(jù)空間變異,定位、定時、定量地實施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù)與管理的系統(tǒng),其基本涵義是根據(jù)作物生長的土壤性狀,調(diào)節(jié)對作物的投入,即一方面查清田塊內(nèi)部的土壤性狀與生產(chǎn)力空間變異,另一方面確定農(nóng)作物的生產(chǎn)目標(biāo),進行定位的“系統(tǒng)診斷、優(yōu)化配方、技術(shù)組裝、科學(xué)管理”,調(diào)動土壤生產(chǎn)力,以最少的或最節(jié)省的投入達到同等收入或更高的收入,并改善環(huán)境,高效地利用各類農(nóng)業(yè)資源,取得經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。第二,精準物流。第三,精細加工。第四,全網(wǎng)融合。

其次,物聯(lián)網(wǎng)在井下安全領(lǐng)域的應(yīng)用。實現(xiàn)煤礦信息采集功能;傳輸距離從小型煤礦的數(shù)百米,至大型煤礦5公里或以上;數(shù)據(jù)量要求:各個傳感器的變化值要在30秒內(nèi)上傳至中心服務(wù)器;在初期采集傳感器信息的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)人員身份識別、定位及行動跟蹤等功能;礦下緊急報警系統(tǒng)。

最后,物聯(lián)網(wǎng)在家庭看護領(lǐng)域的應(yīng)用。家庭成員健康記錄,血壓、血糖、血樣濃度、身高、體重等;老人健康看護,行為跟蹤、生理特征監(jiān)測等。

4 所面臨的挑戰(zhàn)

(1)統(tǒng)一標(biāo)準。物聯(lián)網(wǎng)其實就是利用物體上的傳感器和嵌入式芯片,將物質(zhì)的信息傳遞出去或接收進來,通過傳感網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)本地處理,并聯(lián)入到互聯(lián)網(wǎng)中去。由于涉及到不同的傳感網(wǎng)絡(luò)之間的信息解讀,所以必需有一套統(tǒng)一的技術(shù)協(xié)議與標(biāo)準,而且主要是集中在互聯(lián)上,而不是傳感器本身的技術(shù)協(xié)議?，F(xiàn)在很多所謂的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準,實際上還是將物聯(lián)網(wǎng)作為一種獨立的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)來看待的具體技術(shù)標(biāo)準,而應(yīng)對互聯(lián)需要的技術(shù)協(xié)議,才是真正實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。(2)安全、隱私。在物聯(lián)網(wǎng)中所有“事物”都連接到全球網(wǎng)絡(luò),彼此間相互通信,這也帶來了新的安全和隱私問題,例如可信度,認證,以及事物所感知或交換到的數(shù)據(jù)的融合。人和事物的隱私應(yīng)該得到有效保障,以防止未授權(quán)的識別和攻擊。安全與隱私這個問題,是人類社會的問題,不論是物聯(lián)網(wǎng)還是其他技術(shù),都是面臨這兩個問題。因此,不僅要從物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部的技術(shù)上做出一定的控制,而且要從外部的法規(guī)環(huán)境上作出一定的司法解釋和制度完善。

[1]Commission, I.D.E.,Internet of things Strategic Research Roadmap,2009.

[2]CASAGRAS Final Report: RFID and the inclusive model for the Internet of things,2010.

[3]ITU Internet Reports 2005:The Internet of Things,2005,ITU.

侯美,性別:女,籍貫:山東嵐山,民族:漢,生日:1982.5,學(xué)位:工程碩士,職稱:中專助理講師,研究方向:控制科學(xué)與工程。