張吉沅

(山東省淄博市工業(yè)學校 山東淄博 255400)

物聯(lián)網(wǎng)又稱為“物與物之間的互聯(lián)網(wǎng)”，是通過互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)將物與物之間建立起聯(lián)系，實現(xiàn)物與物之間的對話和交流。物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次技術(shù)發(fā)展浪潮，它以傳感器、數(shù)據(jù)存儲與分析技術(shù)為核心，融合了眾多學科理論、工程技術(shù)以及工商業(yè)應用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是多種計算機技術(shù)、信息技術(shù)相互作用下的一種全新的信息化認知模式與實踐應用模式。它是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎上的拓展和延伸，打破了傳統(tǒng)的信息思維，開啟了新一輪信息技術(shù)的深入應用浪潮。我國對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展給予了極大重視，已經(jīng)將其列入了長期科學發(fā)展規(guī)劃中，并密切關(guān)注云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)，努力推動該產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)代制造業(yè)的融合，將其作為競爭高地。然而，由于我國物聯(lián)網(wǎng)起步比較晚，標準、技術(shù)體系等方面還有很大的提升空間，這也為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展提供了無限可能。[1]

一、物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)和特點

（一）核心技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)形式上具有多樣性，技術(shù)上具有復雜性。根據(jù)其與信息之間的關(guān)系，其技術(shù)核心可以從四方面進行闡述。

其一，感知識別層。其所代表的技術(shù)是溝通物理世界與信息世界的關(guān)鍵樞紐，該技術(shù)主要包括射頻識別（RFID）、無線傳感器等，能夠促進信息自動生成。其中，射頻識別可以讓物品“開口說話”，它存儲著規(guī)范且具有互動性的信息，可以借助無線通信網(wǎng)絡匯總到中央信息系統(tǒng)，實現(xiàn)物品的識別與管理。無限傳感網(wǎng)絡是借助傳感器完成對一系列信息的獲取活動。

其二，網(wǎng)絡構(gòu)建層。該層次主要將下面一層的感知識別層設備接入到互聯(lián)網(wǎng)中，實現(xiàn)上下層銜接。無線網(wǎng)絡隨時都在提供網(wǎng)絡接入服務，根據(jù)不同的環(huán)境，設計相對應的廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和個域網(wǎng)來進行配對融入。

其三，管理服務層。該層次主要以計算機和海量存儲技術(shù)為基礎，收集、歸納和匯總大范圍數(shù)據(jù)，為上層行業(yè)應用提供智能支撐平臺。目前，管理服務層主要涉及到運用大數(shù)據(jù)技術(shù)挖掘和儲存數(shù)據(jù)，保護信息安全和隱私不被泄露。

其四，綜合應用層。綜合應用強調(diào)以用戶為中心，包括在線游戲、社交網(wǎng)絡、視頻點播、智能交通、藥品安全監(jiān)管、物流倉儲等，隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，應用范圍也不斷擴大，并逐漸向多樣化、規(guī)?；厔菘拷?。[2]

（二）特點

其一，終端規(guī)?；Ｓ捎谖锲贩N類的繁多，每一個物品都具備了通信功能，成為網(wǎng)絡的終端，其規(guī)模也就越來越大。其二，感知識別普適化。近年來，自動識別和傳感網(wǎng)技術(shù)發(fā)展十分迅猛，擴展了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用范圍。人們在衣食住行中都有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的影子。其三，異構(gòu)設備互聯(lián)化。異構(gòu)設備主要指傳感器、手機、筆記本電腦、不同型號和類別的RFID標簽等，這些異構(gòu)設備在運行不同協(xié)議的過程中，可以通過“網(wǎng)關(guān)”進行聯(lián)結(jié)，讓網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)信息融會貫通。其四，管理處理智能化。管理服務層中海量數(shù)據(jù)存儲、有規(guī)律的組織以及檢索等各種決策手段會涉及到運籌學、數(shù)據(jù)挖掘、機器學習等，提高了管理服務的智能化。其五，應用服務鏈條化。以一個工廠的運行為例，物理網(wǎng)技術(shù)可以滲透到原材料輸入、生產(chǎn)安排、節(jié)約能耗、智能物流、產(chǎn)品經(jīng)銷、售后服務等各個環(huán)節(jié)，使整個工廠的信息化程度有所提升。同時，它還會波及到上游與下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)有的應用發(fā)展

從1999年提出到現(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)了二十年的歷程，并從迷茫逐漸走向成熟。特別是近幾年，隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進入了一個新的發(fā)展時期，不再停留在單純概念和設想階段，開始向人們的日常生活滲透，改變著人們的生活方式、工作方式和思維方式。[3]

例如，我們經(jīng)常在美國好萊塢的科幻大片中看見一些智能化、科技化的場景。隨著物理網(wǎng)技術(shù)的普及，這些場景已經(jīng)走進人們的日常生活，像虹膜識別、聲音識別技術(shù)，在考勤記錄、登錄系統(tǒng)和驗證身份中開始出現(xiàn)，經(jīng)常應用的手機軟件也能看見這些技術(shù)的身影。再比如，在金融行業(yè)中，“刷臉”支付或“指紋”支付成為2019年支付系統(tǒng)最熱門的話題。該功能主要依靠臉部識別和指紋識別系統(tǒng)，自動地將用戶個人信息與賬戶設置信息相關(guān)聯(lián)，簡化交易過程，提高便捷性。除此之外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也同樣應用于健康領(lǐng)域，像日本推出的智能馬桶，可以通過檢測與分析使用者的排泄物，生成血壓、體溫等各項指標報告。對于身處快節(jié)奏社會環(huán)境的人們而言，他們可以及時掌握自身健康情況，并實施動態(tài)化監(jiān)控。當然，除了大眾熟知的共享單車和汽車、智能物流、自動售貨機、定位系統(tǒng)等，比較典型的應用還包括水電行業(yè)的無線遠程自動抄表系統(tǒng)、智能醫(yī)療系統(tǒng)、食品安全與防偽系統(tǒng)、智慧城市系統(tǒng)以及家居監(jiān)控系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在發(fā)展與應用的過程中，對技術(shù)有著很高的要求，這也是促進物聯(lián)網(wǎng)向前實現(xiàn)大跨越的重要推動力。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未來應用創(chuàng)新發(fā)展方向

（一）向人工智能進軍

人工智能是當下社會科技發(fā)展的主流趨勢，實現(xiàn)智能化也是我國科技戰(zhàn)略中的首要任務。有金融媒體研究預測，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中人們都一致認為到2023年，全球83%的AI芯片都將供給物聯(lián)網(wǎng)設備（如汽車、智能音箱、智能手表及農(nóng)業(yè)設備等），促進該領(lǐng)域的智能化。反過來，物聯(lián)網(wǎng)在這些領(lǐng)域中的應用將推動人工智能市場的增長。到2030年，人工智能干預下我國經(jīng)濟將為全球經(jīng)濟帶來15.7億美元的增長量，逐漸向第一大經(jīng)濟體靠近。

可見，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展將深刻地影響人工智能的應用，它的滲透可以實現(xiàn)從遙測遙感遙控，再到自動調(diào)節(jié)，最終到智能調(diào)節(jié)的發(fā)展變化。同樣，人工智能作為“大腦”的思考又會為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)增添生命活力，使大量設備所收集到的海量數(shù)據(jù)能夠得到快速的處理與分析，將設備的簡單連接升級為智能連接。

（二）向自動駕駛進軍

眾所周知，交通是一個國家最重要的基礎設施，更是支撐經(jīng)濟發(fā)展的大動脈。然而，人口的急劇增長帶來了巨大的交通壓力，同樣增加了交通事故發(fā)生的概率，嚴重影響到人們的出行與生命安全。目前，智能交通發(fā)展已經(jīng)開始起步，像高速公路ETC的自動收費，緩解了收費站的車輛擁堵。當然，智能交通并不只限于這一項追求，自動駕駛將物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應用推向了高潮?，F(xiàn)階段，各個公司的自動駕駛汽車上路試驗正在如火如荼地開展。預計到2040年，自動駕駛汽車將規(guī)模化、系統(tǒng)化投入使用。在2019年的GDU技術(shù)大會上，芯片大廠英偉達CEO Jensen Huang曾透露，基于云的自動駕駛汽車仿真平臺已經(jīng)推出。此外，各類科技人才也開始為無人駕駛出租車服務助力，以實現(xiàn)百萬自動駕駛汽車的上路。

（三）向5G全面覆蓋進軍

移動通信從面向個人通信的1G、2G、3G、4G以十年一代的速度發(fā)展到現(xiàn)在，終于迎來了5G時代，為實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和智慧城市帶來了曙光。物聯(lián)網(wǎng)是指每平方公里至少100萬臺設備連接。5G的特性使其能夠真正支持“萬物互聯(lián)”。此外，無人駕駛的應用離不開5G網(wǎng)絡的覆蓋，它的最大優(yōu)勢在于極高的數(shù)據(jù)傳輸速率，可以大大提升物聯(lián)網(wǎng)的使用體驗。換句話說，5G網(wǎng)絡“專為物聯(lián)網(wǎng)而生”?？梢?，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的未來發(fā)展方向與5G網(wǎng)絡息息相關(guān)。除了無人駕駛外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能城市建設中也同樣離不開5G網(wǎng)絡，在兩者的相互作用下，這將為城市交通和公共事業(yè)帶來極大的幫助。此外，在教育領(lǐng)域，5G技術(shù)可以讓人們直觀地了解生物中的微觀世界、宏觀天體的運行、古代歷史場景，以及應用于醫(yī)生的職業(yè)培訓等。[4-5]

（四）向金融安全領(lǐng)域進軍

在網(wǎng)絡不斷發(fā)展的今天，雖然給人們生活、工作和學習提供了極大便利，但也帶來了一定的安全隱患，時刻存在著個人隱私、企業(yè)機密被泄露或攻擊的風險。金融安全屬于其中最典型的一項，它是國家安全的重要組成部分。金融安全的維護關(guān)系到我國經(jīng)濟社會發(fā)展的全局，屬于一項戰(zhàn)略性、根本性事件。特別在新冠肺炎疫情爆發(fā)后，疫情蔓延與金融風險共生，疫情防控與金融競爭并存，金融領(lǐng)域安全性脆弱的弊端逐漸浮現(xiàn)出來，同時也加深了對金融安全維護的深度思考。現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在金融安全維護方面還存在著信號受干擾的可能和惡意入侵的危險。因此，加強金融領(lǐng)域的安全防護將會一直是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未來應用的方向。通過金融數(shù)據(jù)分析、安全服務體系建立、數(shù)字加密證書的使用，一方面利用海量數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析，結(jié)合網(wǎng)站自身情況，精確定位網(wǎng)站問題，給出威脅情報，應對未知威脅，另一方面建立多重安全防護機制，有效抵御各類型攻擊，提供漏洞防護及大流量攻擊防護，及時感知網(wǎng)站運營狀態(tài)，保障網(wǎng)站服務安全。

四、結(jié)束語

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為第三次技術(shù)發(fā)展浪潮，是社會發(fā)展的核心技術(shù)力量。雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生活各個領(lǐng)域的應用比較廣泛，但隨著各種技術(shù)和網(wǎng)絡的不斷發(fā)展，它仍然有極大的發(fā)展空間，這也正是科技人員不斷研究、創(chuàng)新與實踐的方向。