范曉寒 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局

淺談物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

范曉寒 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局

本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)的起源，闡述了物聯(lián)網(wǎng)的概念，分析了物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析和展望。

物聯(lián)網(wǎng) 關(guān)鍵技術(shù) 傳感器 RFID 網(wǎng)絡(luò) 融合 發(fā)展 趨勢(shì)

1 物聯(lián)網(wǎng)的起源與概念

物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)踐，最早可以追溯到1990年施樂公司的網(wǎng)絡(luò)可樂販?zhǔn)蹤C(jī)。早在1995年，比爾蓋茨在《未來(lái)之路》一書中也曾提及物聯(lián)網(wǎng)。1999年美國(guó)麻省理工學(xué)院建立了“自動(dòng)識(shí)別中心（Auto-ID）”，提出“萬(wàn)物皆可通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”，闡明了物聯(lián)網(wǎng)的基本含義。

2005年，在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)（WSIS）上，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了年終報(bào)告《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，報(bào)告指出，物聯(lián)網(wǎng)為“Internet of things（IoT）”。

2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 射頻識(shí)別技術(shù)

射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification），即RFID技術(shù)，利用射頻信息進(jìn)行目標(biāo)對(duì)象的識(shí)別，并在此過程中進(jìn)行相關(guān)信息的采集。RFID一般主要是由兩部分構(gòu)成，即詢問器與應(yīng)答器，其作用是對(duì)物體進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控。RFID的工作原理是通過使用嵌入式編程技術(shù)在芯片上面寫入需要用到的策略和算法，以便更好的對(duì)物品進(jìn)行管理和監(jiān)控。當(dāng)RFID的工作環(huán)境被改變后，會(huì)在高層策略的影響下，自動(dòng)利用芯片中的算法對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入有效工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而獲得能量被激活，使得電子標(biāo)簽將自身編碼信息通過內(nèi)置天線發(fā)射出去；讀寫器的接收天線接收到從標(biāo)簽發(fā)送來(lái)的調(diào)制信號(hào)，經(jīng)天線的調(diào)制器（交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)）實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的，對(duì)靜止或移動(dòng)物體的自動(dòng)識(shí)別。

2.2 傳感器技術(shù)

傳感器作為在各個(gè)領(lǐng)域中都有著較為廣泛應(yīng)用的檢測(cè)裝置，也是采集信息的關(guān)鍵設(shè)備，同時(shí)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)信息的分析、傳輸?shù)确矫嬉灿泻艽笥绊?。傳感器能夠感受被測(cè)量信息，并能將檢測(cè)感受到的信息按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求，它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)，是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的信息來(lái)源。隨著科技的不斷發(fā)展，傳感器的發(fā)展也逐漸偏向于智能化、微型化。

2.3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)根據(jù)距離不同，可以組成無(wú)線個(gè)域網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)、無(wú)線城域網(wǎng)和無(wú)線廣域網(wǎng)。其中近距離的無(wú)線技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)最為活躍的部分。根據(jù)應(yīng)用的不同，其通信距離可能是幾厘米到幾百米之間，目前常用的技術(shù)主要有藍(lán)牙、ZigBee、Z-wave、RFID、NFC、UWB、WI-FI等。網(wǎng)絡(luò)融合這個(gè)概念是因電信網(wǎng)、因特網(wǎng)和電話網(wǎng)這三個(gè)網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)方面的融合而產(chǎn)生的。網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)的作用是通過融合不同的網(wǎng)絡(luò)，從而使各個(gè)網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫變換能夠得到真正實(shí)現(xiàn)。

3 全球物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的指標(biāo)。故而，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)成為各國(guó)重要的發(fā)展策略。

3.1 美國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

美國(guó)提出了“智慧地球”的概念，引發(fā)全球物聯(lián)網(wǎng)關(guān)注熱潮，將物聯(lián)網(wǎng)上升為國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略之一。先進(jìn)的硬件設(shè)計(jì)制造技術(shù)，已經(jīng)趨于完善的通信互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)均為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。目前，美國(guó)已經(jīng)開始在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)、建筑、空間和海洋探索等領(lǐng)域開展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用積累。

3.2 歐洲物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

歐盟建立了相對(duì)完善的物聯(lián)網(wǎng)政策體系，積極推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)。歐盟委員會(huì)發(fā)布的《物聯(lián)網(wǎng)——?dú)W洲行動(dòng)計(jì)劃》提出了包括芯片、技術(shù)研發(fā)等在內(nèi)的14項(xiàng)框架內(nèi)容，建立了相對(duì)完善的物聯(lián)網(wǎng)政策體系。尤其在智能交通應(yīng)用方面，歐盟依托其車企的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，通過聯(lián)盟協(xié)作在車聯(lián)網(wǎng)的研究應(yīng)用中遙遙領(lǐng)先。

3.3 中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是以應(yīng)用為先導(dǎo)，存在著從公共管理和服務(wù)市場(chǎng)，到企業(yè)，行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)，再到個(gè)人家庭市場(chǎng)逐步發(fā)展成熟的細(xì)分市場(chǎng)遞進(jìn)趨勢(shì)。

為了推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系不斷完善，中國(guó)就物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展做出了多項(xiàng)國(guó)家政策及規(guī)劃。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展熱潮以及相關(guān)政策的推動(dòng)下，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將持續(xù)保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過15000億元。

4 結(jié)束語(yǔ)

全球物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還處于初級(jí)階段，但已具備較好的基礎(chǔ)?？梢灶A(yù)見，未來(lái)幾年，全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將出現(xiàn)快速增長(zhǎng)，大量成熟技術(shù)和產(chǎn)品的誕生為物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。從建立智能家居發(fā)展到建立智能社區(qū)，進(jìn)而構(gòu)造智能社會(huì)將隨著全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速增長(zhǎng)逐步實(shí)現(xiàn)。

[1]肖定鵬.淺談物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用.2014（14）