李 證（濱州技術(shù)學(xué)院，山東 濱州 256603）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用研究

李 證
（濱州技術(shù)學(xué)院，山東 濱州 256603）

物聯(lián)網(wǎng)作為Internet應(yīng)用的拓展、延伸以及變革，代表了未來Internet的發(fā)展方向，將會對人類生產(chǎn)生活產(chǎn)生變革性的影響。本文對物理網(wǎng)的特征、相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了初步研究和探討。

物聯(lián)網(wǎng)；技術(shù)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.067

1　引言

物聯(lián)網(wǎng)即Internet of Things，它是互聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展取向，具有很強(qiáng)的整合性，在相關(guān)協(xié)議的支持下，物體即Things之間互為連通且各自具有很強(qiáng)的主體性，借助各種信息傳感設(shè)備和技術(shù)，在Internet上實(shí)現(xiàn)物體之間的自動識別、追蹤、定位、監(jiān)控以及信息的共享，可以在智能交通、公共安全、文化教育、環(huán)境保護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，將會對人們的工作、生活和學(xué)習(xí)帶來很大的影響和改變。本文就物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行初步探討和研究。

2　物聯(lián)網(wǎng)的主要特征

物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物體的連通和智能感知，是通過在物體上部署或設(shè)置一定的感知能力、計(jì)算能力和執(zhí)行能力的設(shè)備、芯片或軟件而實(shí)現(xiàn)的，通過這些手段賦予物體以智能性，然后通過相關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)物體信息的傳遞、共享和協(xié)同處理。物聯(lián)網(wǎng)的主要特征體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：

（1）全面感知。使用傳感器、射頻識別技術(shù)、二維碼等技術(shù)對物體的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集和獲取，信息傳感設(shè)備使物聯(lián)網(wǎng)中十分重要的元器件，物聯(lián)網(wǎng)中使用的主要信息傳感設(shè)備包括紅外感應(yīng)器、激光掃描器、全球定位系統(tǒng)以及射頻識別技術(shù)（RFDI）等，這些傳感設(shè)備的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)物體數(shù)據(jù)信息的讀取、寫入、傳遞以及遠(yuǎn)程非接觸模式的自動化感應(yīng)等，從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)物體之間的全面感知。

（2）可靠傳遞。物聯(lián)網(wǎng)具有較強(qiáng)的整合性，可以將傳統(tǒng)Internet與各種電信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合，從而具備了將互聯(lián)的物體信息實(shí)時(shí)發(fā)送和傳遞出去的能力，物聯(lián)網(wǎng)集成了多種網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備接入以及多種應(yīng)用技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了物體與物體、人與自然界之間的信息交流和溝通，在相關(guān)通信協(xié)議的支持下，多種網(wǎng)絡(luò)之間協(xié)同工作。與傳統(tǒng)Internet比較，物聯(lián)網(wǎng)具有更強(qiáng)大的開放性，能夠隨時(shí)接納新的物體、器件和設(shè)備的接入并提供新的服務(wù)，其自我適應(yīng)和自我組織能力非常強(qiáng)大。

（3）智能處理。智能處理是物聯(lián)網(wǎng)的核心能力和核心內(nèi)容之一，使用模糊識別或云計(jì)算等一系列智能計(jì)算手段對大數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理以實(shí)現(xiàn)對互聯(lián)物體的智能化控制，融合了微處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)等于一體的物聯(lián)網(wǎng)具備了通過分析判斷并做出一些具有一定目的性行為且能夠合理處置周圍環(huán)境等的綜合能力，這種智能處理能力是物聯(lián)網(wǎng)智能化的重要體現(xiàn)。

3　物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

（1）無線射頻識別技術(shù)（RFID）。無線射頻識別技術(shù)（RFID）是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它可以幫助人們對處于不同狀態(tài)下的物品或設(shè)備的自動識別和管理，特別是在惡劣環(huán)境下這種技術(shù)更顯示了它的優(yōu)勢，該技術(shù)的發(fā)展受到了上至制造商、下至零售商普遍的關(guān)注和支持，該技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在供應(yīng)鏈管理中以及高速公路的自動收費(fèi)系統(tǒng)。RFID由標(biāo)簽、閱讀器、天線三部分組成，標(biāo)簽是為識別和存儲物體對象信息而固著在物體上的，閱讀器可以對標(biāo)簽的信息進(jìn)行讀取和寫入操作，天線可以在閱讀器與標(biāo)簽之間傳遞射頻識別信號。

（2）傳感技術(shù)與嵌入技術(shù)。傳感器可以感知或響應(yīng)被檢測對象的明確信息，并且能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)換為相應(yīng)的輸出信號，這對于物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物體之間的智能準(zhǔn)確測試、感知和控制意義重大，傳感技術(shù)所要解決的重點(diǎn)問題是對物聯(lián)網(wǎng)中物體的變化信息進(jìn)行量化并生成數(shù)據(jù)，再利用網(wǎng)絡(luò)傳輸手段將信息輸送到指定的地址。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，傳感器技術(shù)向小型化、微型化方面發(fā)展，并提出了泛在與傳感并重的思想，借助納米嵌入技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳感技術(shù)的泛在化，納米技術(shù)從分子級、原子級的粒度對物體構(gòu)建傳感網(wǎng)絡(luò)。

（3）智能計(jì)算技術(shù)。智能計(jì)算技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的作用和功能是對傳感器感知的信息進(jìn)行語義上的理解、識別和決策。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中面臨的一大挑戰(zhàn)就是對海量的信息進(jìn)行計(jì)算和處理，需要解決如何有效的融合感知的海量信息、如何高效的存儲信息、如何進(jìn)行語義集成以及相關(guān)的并行處理技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和知識發(fā)現(xiàn)技術(shù)等，使用云計(jì)算技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)信息存儲資源和計(jì)算能力的分布式共享。

4　物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

從國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用情況來看，其對整個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和信息化水平都有重要的提升作用，其在電網(wǎng)智能化、交通智能化、物流管理智能化等領(lǐng)域的應(yīng)用具有典型性。

（1）電網(wǎng)智能化。電網(wǎng)智能化就是使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行智能化改造和升級，通過綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)組建具有自適應(yīng)能力和智能判斷能力的集合多種能源能夠進(jìn)行分布式管理的電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)地對用戶用電信息和電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，并且采取最為經(jīng)濟(jì)安全的輸配電方式將電能送到用戶終端，實(shí)現(xiàn)電能的最優(yōu)配置和利用，提高能源利用效率和電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。

（2）城市交通智能化。城市交通智能化是指綜合使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對城市交通進(jìn)行有效的管理和智能化控制，實(shí)現(xiàn)安全行車、交通暢通以及提升交通效率，城市交通智能化可以有效的降低堵塞率、減少交通安全事故的發(fā)生、降低汽車尾氣的排放量以及加強(qiáng)交通監(jiān)管，目前我國已經(jīng)有20多個(gè)省市區(qū)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了公路監(jiān)控的聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)城市交通智能化中公交系統(tǒng)的交通智能化也占有重要分量，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以促進(jìn)公交站臺的智能化、車管專家、無線視頻監(jiān)控、電子票務(wù)以及手機(jī)公交等智能化服務(wù)。

（3）物流管理智能化。物流管理智能化是指綜合使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對物流供應(yīng)鏈及其運(yùn)行進(jìn)行智能化管理，物流管理成為了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重點(diǎn)規(guī)劃領(lǐng)域，由于我國物流成本與發(fā)達(dá)國家相比居高不下，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)首要的重要價(jià)值就是可以大幅度地降低物流成本，可以促進(jìn)物流信息技術(shù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)，從而建立依托在集成化物聯(lián)網(wǎng)信息平臺基礎(chǔ)之上的現(xiàn)代物流系統(tǒng)。

［1］王佳寧，劉巍.大數(shù)據(jù)時(shí)代下的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展［J］.通訊世界，2016（05）.

［2］葛磊，皇甫大恩.物聯(lián)網(wǎng)在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的應(yīng)用研究［J］.福建電腦，2016（04）.

［3］李濱，劉瑩.應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算推動農(nóng)業(yè)信息化［J］.福建電腦，2016（04）.

李證（1981-），男，山東兗州人，本科，初級職稱，研究方向：自動化化。