殷 雯

(長沙市長郡中學(xué)，湖南 長沙 410069)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望

殷 雯

(長沙市長郡中學(xué)，湖南 長沙 410069)

自從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)以來，已在世界各國到引起了廣泛關(guān)注，并被認(rèn)為是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)以及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。本文在介紹物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，探討了當(dāng)前待突破的技術(shù)，展望了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；互聯(lián)網(wǎng)；發(fā)展前景

1 引言

物聯(lián)網(wǎng)建立在互聯(lián)網(wǎng)的概念基礎(chǔ)之上，把互聯(lián)網(wǎng)的用戶從人類向物品的方向延伸，使得每一樣物品之間也能夠像人一樣進(jìn)行相應(yīng)的信息交換，從而形成物品通信的網(wǎng)絡(luò)概念。也就是說，在物聯(lián)網(wǎng)世界里，每一個(gè)物品都可以像人一樣上網(wǎng)，只需要在物品中插入一些感應(yīng)器或是衛(wèi)星定位器等，根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)的相同道理，就可以構(gòu)成一個(gè)智能化的物品網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)物品間的信息交換，方便了管理人員對物品的監(jiān)察管理。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

從1999年物聯(lián)網(wǎng)概念被提出一直到近年來政府出臺各種關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃方案，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為了國家的重要扶植對象，這些從表1物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程中的幾個(gè)重要事件就可以體現(xiàn)出來。

表1 國際物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主要事件

在世界范圍內(nèi)，美國屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推動(dòng)國，在物聯(lián)網(wǎng)方面的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域具有較為領(lǐng)先的優(yōu)勢，并且這個(gè)優(yōu)勢還在逐步擴(kuò)大。據(jù)美國國家情報(bào)委員會發(fā)表的文章顯示，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)躋身于六大關(guān)鍵技術(shù)之一，并且在美國重大計(jì)劃“智慧地球”中已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)上升為國家戰(zhàn)略的層面，在軍事、海洋、建筑、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域都投入使用。除了美國之外，歐盟委員會也發(fā)布了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)行動(dòng)的計(jì)劃，明確指出歐盟成員政府要加強(qiáng)在物聯(lián)網(wǎng)方面的管理，以確保歐盟能夠在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展方向保持相對領(lǐng)先的地位。歐盟還將物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展分為三個(gè)階段，設(shè)計(jì)了在2010年、2015年和2020年期間的物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)路線圖，以航空航天、能源、醫(yī)療等多達(dá)18個(gè)方面作為物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用范圍，在發(fā)展過程中要著重突破識別、數(shù)據(jù)等12項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

在我國，各級政府部門已經(jīng)相繼出臺了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃，在物聯(lián)網(wǎng)的巨大發(fā)展空間面前，我國已經(jīng)制定了“十二五”發(fā)展規(guī)劃，并將物聯(lián)網(wǎng)作為了我國五大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展對象，相關(guān)的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也正在緊鑼密鼓的制定當(dāng)中。盡管社會各界對于物聯(lián)網(wǎng)的理解并不相同，但面對廣闊的市場需求，我國長三角、珠三角、京津冀等地的政府都進(jìn)行緊急調(diào)研，將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)加入重點(diǎn)培養(yǎng)項(xiàng)目中。在政府的積極推動(dòng)下，我國已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到傳感器網(wǎng)絡(luò)中，在相關(guān)工作組的不懈努力下構(gòu)建了一套傳感標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)。

在各地高校中也開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，在第二屆物聯(lián)網(wǎng)大會中，天津大學(xué)教授姚建銓教授提出了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的24字方針，全國各地的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)機(jī)構(gòu)就以此為發(fā)展方向開展了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的研討交流活動(dòng)，加強(qiáng)內(nèi)部交流，求同存異，取精華去糟粕，達(dá)成統(tǒng)一認(rèn)識。各高校中，以江南大學(xué)、天津大學(xué)、南京郵電大學(xué)、北京郵電大學(xué)等為代表積極申報(bào)成立物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的待突破技術(shù)

近年來物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的歷程中可以看出，物聯(lián)網(wǎng)具有顯著的高度集成技術(shù)、復(fù)雜學(xué)科交叉、覆蓋范圍廣闊、涉及領(lǐng)域眾多的特點(diǎn)，運(yùn)用到的技術(shù)原理復(fù)雜多樣。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)至今未能在世界范圍內(nèi)達(dá)成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但是展望世界未來的應(yīng)用技術(shù)需求，我國需要在以下核心領(lǐng)域有所突破。

EPC技術(shù)和RFID技術(shù)。EPC是Electronic Product Code的縮寫，代表著電子產(chǎn)品代碼，由美國麻省理工學(xué)院的教授在1999年首次提出，而RFID是一種電子標(biāo)簽，可以作為EPC技術(shù)的載體，借助互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息傳遞。EPC技術(shù)的目的在于為每一件物品都建立出全球認(rèn)可的開放性標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)物品在全球范圍內(nèi)的跟蹤檢查，更高效地降低管理水平成本，形成一個(gè)完整的綜合性物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。RFID是一種可以快速操作并能夠長期跟蹤管理的電子標(biāo)簽，由電子信息、微型天線和信息處理系統(tǒng)組成，它被看作是21世紀(jì)最有發(fā)展前景的信息技術(shù)。RFID技術(shù)可以通過無線頻射的方式進(jìn)行通信，并對目標(biāo)對象進(jìn)行識別，與傳統(tǒng)識別相比，RFID技術(shù)更加方便快捷，因?yàn)椴恍枰斯じ深A(yù)、光學(xué)可視等環(huán)節(jié)就能夠完成信息的輸入和處理。通過這種快捷的方式，RFID可以廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)和物流信息，在醫(yī)療、運(yùn)輸、跟蹤、資源管理等需要大量收集數(shù)據(jù)并作出數(shù)據(jù)處理的領(lǐng)域都能夠發(fā)揮重要作用，是條形碼標(biāo)簽的完美替代。

在傳感控制方面，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)滲透進(jìn)傳感器中，作為采集信息的重要手段可以為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸、分析和反饋提供最佳真實(shí)有效的信息。這一點(diǎn)從仿生學(xué)來看，傳感器就像我們?nèi)祟惖母兄鞴?，可以在濕度、溫度、氣體濃度如二氧化碳等方面進(jìn)行檢測。所謂無線傳感網(wǎng)絡(luò)，就是在可監(jiān)控的區(qū)域內(nèi)大量部署一些自由的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而確保獲得多個(gè)對象的實(shí)時(shí)監(jiān)測信息，并對這些信息進(jìn)行處理最終以無線網(wǎng)絡(luò)的形式發(fā)送給研究者。

在物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用中，不可缺少中間件技術(shù)。中間件是在下層與上層之間進(jìn)行數(shù)學(xué)傳遞的必要交流平臺，從而實(shí)現(xiàn)多種系統(tǒng)、技術(shù)之間的信息共享。在實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的過程中，數(shù)據(jù)處理是中間件技術(shù)最重要的核心功能，中間件技術(shù)的主要作用就在于將真真切切的實(shí)體對象轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒕W(wǎng)絡(luò)中的虛擬對象。除了這個(gè)功能之外，中間件還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)傳遞等技術(shù)，以便將準(zhǔn)確無誤的項(xiàng)目信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳遞到后臺系統(tǒng)中。研究中間件，要將重點(diǎn)放在研究遠(yuǎn)程網(wǎng)技術(shù)控制的應(yīng)用管理方式、數(shù)據(jù)采集處理功能、多種傳感設(shè)備的管理等方面，以降低設(shè)計(jì)出的應(yīng)用與硬件之間的耦合性，使程序發(fā)展成為一種具備符合多種應(yīng)用需求的高端集合，可以靈活地跨平臺操作，可移植等便捷功能。

人工智能技術(shù)是以研究各類機(jī)器人模擬人行為動(dòng)作及思維習(xí)慣的項(xiàng)目，是一門將人類的智能得以物質(zhì)化從而達(dá)到延伸目的的學(xué)科。人工智能技術(shù)研究人工智能的理論研究、人機(jī)交換的相關(guān)技術(shù)、智能信號處理以及智能控制技術(shù)等方面，在物聯(lián)網(wǎng)世界中，人工智能技術(shù)可以以物品承載的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在無線網(wǎng)絡(luò)的條件下對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)處理的目標(biāo)，這對實(shí)現(xiàn)人類與物體之間的溝通交流有十分重要的意義，甚至可以解決物體之間交流對話的關(guān)鍵性問題。

4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景

物聯(lián)網(wǎng)屬于新興產(chǎn)業(yè)，具有十分巨大的市場潛力，但是在實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的真正價(jià)值之前，必須要搞清物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以發(fā)展的方向，并在這些具有發(fā)展前景的項(xiàng)目范圍內(nèi)進(jìn)行研究探索。目前已經(jīng)有了以下幾個(gè)應(yīng)用范圍：

4.1 食品管理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用來追溯食品源頭，在當(dāng)今社會，公眾將食品安全問題放在越來越重要的位置，在公民購買食品的時(shí)候，想了解的不僅僅是在包裝上打印出的產(chǎn)品說明，還想要了解食品的來源以及主要成分等信息，因此在食品來源方面，物聯(lián)網(wǎng)具有非常好的應(yīng)用前景。目前為止，我國的一些籌備機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始設(shè)計(jì)食品溯源系統(tǒng)，并且對運(yùn)動(dòng)會參賽人員的食物進(jìn)行檢測，為參賽人員提供一些更加安全放心的食品。

4.2 零售業(yè)的應(yīng)用

眾所周知，沃爾瑪是世界范圍內(nèi)的零售業(yè)大亨，在沃爾瑪?shù)慕?jīng)營過程中，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被其列為零售商品必須具備的重要條件之一。在沃爾瑪進(jìn)行采購的過程中，那些具備物聯(lián)網(wǎng)功能的供應(yīng)商可以在采購、運(yùn)輸、管理等方面提供很大的便利，這樣可以完善沃爾瑪在全球范圍內(nèi)各個(gè)超市的信息管理系統(tǒng)。除此之外，具備物聯(lián)網(wǎng)功能的零售產(chǎn)品能夠?yàn)楫a(chǎn)品鏈的終端——客戶提供查詢相關(guān)信息的便利，讓消費(fèi)者們在消費(fèi)過程中完全放心，也可以在某種程度上刺激消費(fèi)者的消費(fèi)欲望。因此，沃爾瑪在選擇供應(yīng)商時(shí)會優(yōu)先挑選具備物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的商家，由此可見物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要性。

4.3 智能運(yùn)輸

運(yùn)輸與交通有所區(qū)別，因?yàn)榻煌▊?cè)重于疏導(dǎo)交通和管理交通，而運(yùn)輸側(cè)重于對運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行全過程的監(jiān)督管理，以電子關(guān)鎖的應(yīng)用為例，目前在我國已經(jīng)有一部分海關(guān)利用電子關(guān)鎖進(jìn)行驗(yàn)關(guān)操作，也就是說，海關(guān)人員在檢查操作后引導(dǎo)人員進(jìn)行相關(guān)手續(xù)的辦理，再用電子關(guān)鎖鎖上所驗(yàn)貨物的艙門，這樣可以減少工作人員的工作量，不用進(jìn)行重復(fù)驗(yàn)關(guān)也能保證在運(yùn)輸過程中所運(yùn)貨物的安全性。

5 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在世界范圍內(nèi)已經(jīng)應(yīng)用到了多個(gè)領(lǐng)域中，例如交通、物流、醫(yī)療、家居等等，并且這個(gè)應(yīng)用市場也在進(jìn)一步擴(kuò)大中。隨著物聯(lián)網(wǎng)在社會中的普及，大眾的生產(chǎn)生活方式也有所改變，因此在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展過程中，研究人員要積極促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開放以及合作交流，在能夠使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域加大研發(fā)力度，以確保物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠在未來一段時(shí)間內(nèi)又好又快地發(fā)展。

[1]魏鑫．寧夏回族自治區(qū)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]．物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2015，12(5)：52-53．

[2]王雪蕾．《互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代浙江省物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)發(fā)展前景及社會價(jià)值的實(shí)證研究》課題研究報(bào)告[J]．河南科技，2015，2 2(4)：8 5-8 6.

[3]李娟娟．物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展研究[J]．物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2014 (2)：12-13．

[4]趙榮陽，劉志先．應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才培養(yǎng)模式探討[J]．電腦與電信，2015(3)：6 5-6 7．

The Internet of Things Technology Development Present Situation and Prospect

Yin Wen
（Changjun High School of Changsha,Changsha 410069,Hunan）

Since the emergence of Internet technology,it has aroused widespread concern in countries around the world,and it is considered to be another wave of information industry following the computer,Internet and mobile communication network.Based on the introduction of the present development situation of IOT,this paper discusses on the technologies to be broken through,and forecasts the prospect of the Internet of things.

Internet of Things;Internet;prospects for development

TP391.44；TN929.5

A

1008-6609(2016)10-0041-03