發布時間:2023-10-08 17:37:13
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇物聯網技術現狀,期待它們能激發您的靈感。
【關鍵詞】 物聯網 RFID 傳感網
1 物聯網簡介
物聯網,它是一種集計算機、通信、網絡、智能計算、傳感器、嵌入式系統、微電子等多個技術領域的新技術,其中通信技術是物聯網技術的關鍵與依托。它將各種信息傳感設備,如射頻識別(RFID)裝置、紅外藍牙感應器、全球定位系統、激光掃描器等種種裝置與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。
從技術上理解,物聯網理解是指物體通過智能感應裝置,經過傳輸網絡,到達指定的信息處理中心,終實現物與物、人與物之間的自動化信息交互與處理的智能網絡。
從應用上理解,物聯網是指把世界上所有的物體都連接到一個網絡中,形成“物聯網”,然后“物聯網”又與先有的互聯網結合,實現人類社會與物理系統的整合,達到更加精細和生動的方式管理生產和生活。
2 物聯網的原理
物聯網是在計算機互聯網的基礎上,利用RFID、無線數據通信等技術,構造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個網絡中,物品(商品)能夠彼此進行“交流”,而無需人的干預。其實質是利用射頻自動識別(RFID)技術,通過計算機互聯網實現物品(商品)的自動識別和信息的互聯與共享。
而RFID,正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術。在“物聯網”的構想中,RFID標簽中存儲著規范而具有互用性的信息,通過無線數據通信網絡把它們自動采集到中央信息系統,實現物品(商品)的識別,進而通過開放新的計算機網絡實現信息交換和共享,實現對物品的“透明”管理。
“物聯網”概念的問世,打破了之前的傳統思維。過去的思路一直是將物理基礎設施和IT基礎設施分開:一方面是機場、公路、建筑物,而另一方面是數據中心,個人電腦、寬帶等。而在“物聯網”時代,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統一的基礎設施,在此意義上,基礎設施更像是一塊新的地球工地,世界的運轉就在它上面進行,其中包括經濟管理、生產運行、社會管理乃至個人生活。
3 物聯網的系統結構
物聯網可以以電子標簽和EPC(Electronic Product Code,產品電子代碼)碼為基礎,建立在計算機互聯網基礎上形成實物互聯網絡,其宗旨是實現全球物品信息的實時共享和互通。物聯網的系統結構由信息采集系統、PML信息服務器、產品命名服務器(ONS)和應用管理系統四部分組成。它們的功能如下:
信息采集系統。信息采集系統包括產品電子標簽、讀寫器、駐留有信息采集軟件的上位機組成,主要完成產品的識別和產品EPC 碼的采集和處理。存儲有EPC碼的電子標簽在經過讀寫器的感應區域時,產品EPC碼會自動被讀寫器捕獲,從而實現自動化EPC信息采集,采集的數據將交由上位機信息采集軟件進行進一步的處理,如數據校對、數據過濾、數據完整性檢查等,這些經過整理的數據可以為上層應用管理系統使用。
PML信息服務器。PML(Physical Markup Language,實體描述語言)信息服務器由產品生產商建立并維護,他們根據事先 規定的原則對產品進行編碼,并利用標準的XML對產品的詳細信息進行描述。PML服務器在物聯網中的作用在于以通用的格式提供對產品原始信息的描述,便于其他節點的訪問。
產品命名服務器(ONS)。產品命名服務器ONS (Object Name Service)在各信息采集節點與PML信息服務器之間建立聯系,實現從產品EPC碼到產品PML描述信息之間的映射。
應用管理系統。應用管理系統通過和信息采集軟件(如 Savant)之間的接口獲取產品EPC信息,并通過ONS找到產品的PML信息服務器,從而獲得產品詳細信息以實現存諸入庫管理、產品路徑跟蹤等應用功能。
物聯網通過Internet信息世界的互聯實現物理世界任何產品的互聯,實現在任何地方、任何時間可識別任何產品,使產品成為附有動態信息的 “智能產品”,并使產品信息流和物流完全同步,從而為產品信息共享提供了一個高效、快捷的網絡平臺。
4 物聯網應用領域
在國家大力推動工業化與信息化兩化融合的大背景下,物聯網將是工業乃至更多行業信息化過程中一個比較現實的突破口。一旦物聯網大規模普及,無數的物品需要加裝更加小巧智能的傳感器,用于動物、植物、機器等物品的傳感器與電子標簽及配套的接口裝置數量將大大超過目前的手機數量。
按照目前對物聯網的需求,在近年內就需要按億計的傳感器和電子標簽。專家預計,2011年,內嵌芯片、傳感器、無線射頻的“智能物件”將超過1萬億個,物聯網將會發展成為一個上萬億元規模的高科技市場,這將大大推進信息技術元件的生產,給市場帶來巨大商機。
物聯網用途廣泛,遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領域。
物聯網把新一代IT 技術充分運用在各行各業之中,具體地說,就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來,實現人類社會與物理系統的整合,在這個整合的網絡當中,存在能力超級強大的中心計算機群,能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制,在此基礎上,人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活,達到“智慧”狀態,提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然間的關系。
參考文獻:
[1]田美花.基于RFID技術的生產執行系統關鍵技術研究.青島:中國海洋大學,2007.
[2]肖慧彬.物聯網中企業信息交互中間件技術開發研究.北京:北方工業大學,2009.
關鍵詞:物聯網技術;現狀;應用前景;展望
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)27-0049-02
隨著計算機技術和互聯網技術的高速發展,物聯網的浪潮已經滲透到人們的日常生活。物聯網主要是利用紅外感應器、定位系統等傳感裝備,實現互聯網和物體之間的連接,從而獲得物體的信息,并進行通信,實現對物體的識別、跟蹤和監管等。而物聯網技術是在物聯網的基礎上發展而來,它拓展了信息的獲得領域,利用物聯網技術,可以加強各個行業之間的交流,蘊含著巨大的商機。
1 物聯網概述
1) 物聯網定義
物聯網是一種新興的智能感應網絡系統,它可以利用物體智能感應裝置來對數據的信息進行收集和整理,并通過網絡傳輸的過程,可以實現數據信息的傳輸,使其傳輸到指定的信息處理中心,從而可以實現人和物以及物和物之間的信息交互。物聯網可以定義為利用射頻識別、紅外線感應器和激光掃射器等傳感設備,并按照事先定好的協議,可以實現物品和互聯網的結合,并進行大量信息的交換的傳輸,從而保證實現智能化識別、定位和監控的一種現代網絡。
2) 物聯網的構成
從結構上來看,物聯網的可以分為三個層次:一是底層的數據感知層次。這個層析具有較強大的信息感應的功能,它可以實現對數據的收集和整理。底層的感知層次包含眾多的內容,包比如二維標簽、識讀器、攝像頭、傳感網絡等內容,可以進行物體的識別,它是物聯網網絡運行的第一個環節;二是數據網絡的傳輸層次,它可以對采集到的數據進行整理,并且進行傳遞。它包括通信網絡、網絡管理中心、智能處理中心等內容。三是數據網絡傳輸層以及內容應用層。內容應用層對已經處理過的信息進行分析,并納入到一些有關的行業中,和行業的技術充分融合,有利于實現變電站的智能化、信息化的發展。
2 物聯網技術的發展現狀
隨著信息技術的發展,物聯網的內涵也隨之發生了一些變化,增添了很多新的內容,更加豐富而且多樣化,為此政府也針對目前的發展形勢,制定了一些新的規劃。
1) 政府部門出臺了一些推動互聯網的發展規劃
隨著物聯網技術的發展,我國逐漸出臺了一些相關的政策,比如我國在制定十二五規劃時,將物聯網納入新興產業的發展規劃中去,也完善了相應的產業標準。但目前市場環境比較復雜,產業標準還在完善和發展的階段。雖然各地政府已經開始出臺一些關于物聯網發展的策略,但是標準仍舊不統一,對未來的發展前景也表現出不確定性。
2) 各地高校開設了物聯網專業
隨著物聯網技術的快速發展,加快了信息的傳輸和交流。很多機構紛紛成立了一些物聯網工作指導小組。很多高校增設了物聯網專業,力求培養更多的專業人才,促進物聯網事業的發展。
3 物聯網的關鍵技術
1) 無線射頻識別技術
物聯網可以通過感知層對事物進行感知和識別,因此,這就需要無線射頻識別技術的支持。無線射頻技術是一種智能化的技術,它不需要人工進行操作和指導,可以充分利用無線射頻信號對目標進行識別,從而獲得一些有關的信息。無線射頻識別技術可以在復雜、惡劣的環境中工作,它不和目標對象直接接觸,而且它可以同時對多個目標進行識別,具有較高的精準度,以及較強的抗干擾能力,利用無線射頻技術進行識別,可以快速獲得信息,并進行信息的共享。
2) 無線傳感技術
隨著現代科技的發展,傳感技術也得到了長足的發展。通過組織一些傳感器單元,可以形成一個龐大的無線傳感器網絡,從而可以實現實體世界和數字世界的連接。無線傳感網絡可以實現各個節點之間的感知,并能夠對數據進行傳遞,從而用來處理網絡中的監測數據和信息。
3) 智能技術和納米技術
在物聯網技術中,智能技術是其中一項關鍵的技術,主要是在物體中引入智能系統,增加物體的智能性,可以實現和用戶之間的交流,滿足用戶的需求。而納米技術可以應用于更小的物體,它能夠實現這些更小的物體之間的互動和交流。隨著互聯網技術的發展,智能技術和納米技術之間的配合越來越緊密,可以通過二者的結合可以使一些物體更智能化和人性化。
4 物聯網技術發展面臨的主要問題
物聯網具有廣闊的發展前景,在未來的發展中會繼續帶來巨大的經濟效益和社會效益,但是要推動物聯網的持續發展,就要解決一些問題,其中主要體現在核心技術、信息安全、產品研發等方面。
1) 核心技術有待突破
由于我國物聯網技術起步較晚,發展時間較短,一些關鍵技術還處在初始應用階段,需要進一步發展傳感器接入技術和核心芯片技術等。第一,目前,現有的傳感器的連接受到通信的距離的限制,而傳感器本身對外部環境有著較高的要求,容易受到外部環境的干擾。第二,目前,傳感器的存儲能力和通信能力還有待提高,且數量不足。第三,物聯網技術的發展需要應用大量的傳感器,因此要發展傳感器網絡中間件技術,目前我國網絡中間件技術還不完善,需要進行進一步的創新。
2) 要統一標準規范
統一標準規范,有利于保障互聯網的應用和推廣,否則將會影響到互聯網的發展。我國互聯網技術還在發展階段,所以尚未建立健全互聯網標準體系,從而在一定程度上妨礙了我國物聯網的進一步發展。物聯網的發展與國家的一些利益息息相關,因此,要制定統一的物聯網標準,但是目前受到國際因素的影響,統一的物聯網國際標準難以確立,因此,標準規范不能在短期內形成。
3) 信息安全和保護隱私的問題
目前,隨著物聯網的發展,信息安全問題和保護隱私成為一個亟待解決的問題。在物聯網的應用中,首先要對物品進行感知和識別,在這個過程中,一項關鍵的技術就是無線射頻識別技術,通過這項技術,可以自動獲取物品的相關信息。它方便了人們對一些不可接觸的物體的信息的獲得,但是如果不加以對其進行控制,那么很多物品的信息就會被更多的人們所知,并對物品進行無限制的追蹤。因此,這對信息的隱私造成了較大的威脅。在對數據進行處理時,也存在一些隱私安全的問題,很有可能導致信息的泄露。所以,要完善訪問機制,設立訪問權限,對信息的傳遞、查詢等操作行為加以控制,減量減少由于信息泄露而給個人帶來的損失;同時,很多信息需要進行隱理,只允許被特定的人所看到,因此通常會采用加密的方式。在物聯網識別技術中,保密已經成為其中的一個重要問題。在物聯網中,秘鑰管理是一項艱巨而繁重的任務,這是因為物聯網具有多源異構性,所以保密工作面臨著發展的瓶頸;在物聯網中,IP地址有待擴充。每一個物體都需要有著自己的IP地址,可用于對它專屬的識別、傳輸等。目前,Ipv4已經滿足不了地址的需要,因此,這就需要利用Ipv6的支持。但是,要將實現Ipv4向Ipv6轉型,并解決系統兼容的問題成為面臨的一項挑戰;另外,設備生產成本的問題也要重點關注。目前,物聯網的規模逐漸擴大,信息數量逐漸增多,因此,需要降低物聯網設備生產的成本,從而可以獲得更多的經濟效益,進一步推動物聯網智能化的發展。
5 應用前景
1) 有效的資源控制,實現節能環保
目前,我國資源短缺,人均資源占有量不足,耗能較高,還給環境造成了巨大的污染,影響了社會效益和經濟效益的提高。隨著物聯網的發展,在一定程度上改變了傳統產業的發展模式,有利于調節資源、環境和經濟發展之間的矛盾,物聯網的應用,可以推動物品的智能化和人性化發展,有利于對資源進行高校的控制,推動循環經濟的發展。
2) 推動開放和合作
互聯網的發展,具有極大的開放性和包容性,它為物聯網提供了很多可以借鑒的經驗,可以在較短的時間內形成一個龐大的網絡系統,促進信息的傳輸和交流。因此,在物聯網技術的發展中,要推動開放和合作,保證產業之間的協調,努力研發,實現出核心技術的突破和發展。
3) 加快應用開發
我國物聯網技術還處在初始階段,很多技術和方法還不完善,企業的盈利狀況還有待改善,在資金的投入上還不足,因此,物聯網技術的發展容易停滯不前。所以,隨著現代科技的發展,要加快對物聯網技術的應用和開發,做好宣傳工作,政府給予財政政策和貨幣政策的支持,給予企業一些補貼,保證他們發展物聯網技術的資金支持,進而可以進一步擴展物聯網技術的應用范圍。同時,還要密切關注應用中的信息安全問題,做好保密工作,加大安全維護的力度,打擊蓄意破壞的行為,通過法律法規對制度進行完善。
6 結語
隨著現代網絡技術的發展,物聯網技術也得到了較快的發展。通過物聯網技術,可以利用物體智能感應裝置來對數據的信息進行收集和整理,并通過網絡傳輸的過程,可以實現數據信息的傳輸,傳達到信息處理中心之后,有利于實現人和物以及物和物之間的信息交互。目前,我國物聯網技術的發展受到諸多條件的限制,還存在著一些尚待解決的問題,比如核心技術有待突破、信息安全和保護隱私的問題等,物聯網技術的發展前景廣闊,其可以進行有效的資源控制,實現節能環保;并進一步推動開放和合作;還要加快應用開發,促進物聯網技術的廣泛應用。同時還要根據目前的需求來推動物聯網技術的發展,掌握更多用戶的心理需求,促進應用范圍的擴展。
參考文獻:
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[2]吳青,曾飛,初秀民.物聯網技術在現代散貨碼頭應用現狀及趨勢展望[A].中國智能交通協會.第八屆中國智能交通年會論文集[C].中國智能交通協會,2013:7.
1物聯網技術發展現狀
近些年來,物聯網產業是未來經濟社會發展的戰略方向已經非常的清晰,所以世界各國在現在還不是很明朗的情況下,紛紛投資物聯網產業的發展。美國咨詢專家預測,到2020年全球物聯網的業務和人與人通信的業務相比,將達到30:1。僅僅在智能電網和機場防入侵的全球市場就將達到上千億元。我們必須清醒的認識到物聯網的發展將是不可逆轉的。一定要在產業發展初期獲得有利的優勢,不要在新一輪產業轉型中喪失機會。從物聯網的產業鏈來看,我國物聯網的相關制造基地是在長三角和珠三角為核心的地帶,以及以北京,上海為中心的物聯網研發中心,但是物聯網相關的服務業尚未成型,這個目前已經嚴重地阻礙了我國物聯網的發展。我國物聯網的應用主要是集中在一些比較分散的領域之中,已有物聯網的應用大多數是各種行業和企業內部的服務,還沒有形成商業化和社會化的物聯網專門服務的市場。外部化物聯網的應用服務的確是需要一個比較長的市場進行培育,并且需要突破安全、行業、成本等一系列的制約。尤其在物聯網的高端咨詢服務領域,我國缺少具有影響力的企業,而且咨詢和服務的相關標準也沒有具體成型,相關的企業還處于探索之中。
2我國物聯網發展存在主要問題
從長期來看,我國的物聯網發展將存在下面的問題:
2.1物聯網市場培育時間物聯網的發展最終是一個市場的問題,而目前人們對物聯網的認識還存在比較多的偏差,還對物聯網的發展應用存在著不同程度的抵觸。根據互聯網和其他技術的普及的經驗,物聯網技術的發展將是一個相對比較漫長的過程。
2.2物聯網核心技術急需突破目前我國的物聯網核心技術和研發能力較弱,因此面對一些復雜應用的需求時,就會發現在現有的芯片技術,高精度技術,關鍵元器件技術等方面和國際水平還是存在著巨大的差距。在物聯網發展成產品的過程中,我國仍然缺乏對關鍵技術的掌握,因此對應的產品檔次上不去,價格也下不來,同時缺乏RFID等關鍵技術的獨立自主的相關知識產權,這是嚴重限制我國物聯網發展的。
2.3企業規模普遍比較小,不利于物聯網總體的發展雖然目前我國有許多的企業涉足到物聯網的領域,但是規模普遍偏小,由于缺乏龍頭企業的帶動,所有比較難于形成產業集群。特別是在應用的領域缺乏大型的企業,因此幾乎沒辦法支撐以應用為目的帶動產業的發展路線。在運營和服務環節,電信等運營商也是初步才進入該領域,集成能力和基礎設施都有待提升,市場依然處在探索階段,拉動效應還不明顯。
2.4發展戰略還不是很清晰主要表現在:物聯網的產業各省為政,明顯缺乏整體規劃;缺乏清晰的產業發展路徑,各省市、各企業一般都是一哄而上,而政府也缺乏清晰的產業思路,有限的資助全撒在了“胡椒面”;缺乏長期的戰略規劃和統籌協調的機制;導致物聯網發展的資源配置效率低,產業示范工程和產業發展之間不協調等各種問題。
3我國物聯網的發展思路
物聯網成為經濟社會智能、綠色、可持續發展的關鍵技術基礎與重要的引擎,隨著物聯網技術產品的不斷發展,物聯網的重要性和發展性正在慢慢的凸顯,應用將更快地滲透到生活和生產的各個環節之中,市場規模也不斷壯大;產業潛力將更快地釋放,市場化的資源配置機制將逐漸地確立;物聯網和傳統產業也將更加地融合,并給生活方式和生產方式帶來更加深刻的改變。(1)物聯網和移動互聯網融合未來市場發展潛力巨大。物聯網和移動互聯網是未來最具發展潛力的兩大信息通信產業;其中移動互聯網主要是面對個人消費市場,側重于大眾消費和全球性的服務;而物聯網主要側重于行業和區域性的服務。當前移動互聯網已經發展到高速的發展階段,其中成功的產品和服務性模式不斷地向別的行業延伸滲透。對于處于正在起步階段的物聯網,也開始更多的融入互聯網的元素,物聯網和互聯網的結合將成為物聯網發展最具創新空間與最有市場潛力的方向。新型人機交互與移動終端集成等技術將支撐融合應用。當前嵌入到智能終端機的MEMS傳感器已經有幾十種,比如感知光線壓力、反射、心跳、血壓、觸覺、環境參數、手勢、溫度、指紋、濕度、運動、高度的傳感器、情緒等,可以給用戶提供運動統計和個人健康管理和新型感知應用。與此同時,應用型服務深度融合將不斷的催生新型終端形態,Applewatch智能手表、谷歌眼鏡、耐克智能手環等可穿戴設備將通過集成增強實現,骨傳導、語音識別等全新技術將給用戶帶來全新用戶體驗與應用服務。除此之外,移動智能終端為控制的智能家居和控制多屏互動等各種應用也開始逐漸的起步,比如吧安卓手機當做遙控器控制洗碗、落地燈、照明燈等家用電器。
物聯網將借鑒移動互聯網的模式、技術、渠道,開始讓行業領域向民生領域滲透,基于移動智能智能終端的融合應用正在不斷的涌現。比如通過智能終端向用戶提供公共繳費、交通引導、氣象報警燈便民服務;城市信息化系統開發系統和處理數據能力。當前眾多的應用程序商店已經出現比較多的智慧城市、智能醫療、環境監測智能公交等物聯網應用。移動互聯網和智能家電正在逐步的融合,將推動智能家電行業逐漸形成軟件+硬件+數據服務的運行模式。從水平到垂直,從私有到標準,從封閉到開發化,從移動互聯網借鑒成功經驗,讓物聯網實現規模化發展。物聯網和移動互聯網兩大產業互相的模式學習,資源利用,技術借鑒,將在網絡、終端、平臺等各個層面上進行多樣式的融合,從而形成馬太效應,對整個社會生產,生活產生重大的影響。
一種是網絡化支撐平臺趨于一致,跨行業跨終端的統一支撐平臺從而推進數據開放,促進應用創新;二是多樣式的終端,包括便攜設備、PC、服務器、手機、游戲機、智能家電等,終端具有全面感知之能,各種可穿戴設備將全面擴展應用等;三是內容和應用服務趨于個性化,同時融合應用將會帶來更多移動互聯網特質的個人應用。(2)車聯網市場,M2M最具生動力,商業化發展將更加成熟。市場的需求、標準化、成本、技術成熟度,商業模式是影響物聯網規模化推廣主要的因素,車聯市場和M2M最具生動力,相關的標準技術日趨成熟,全面推廣各個方面條件已經成熟,將成為物聯網應用率先突破的主要動力。
M2M在保持快速增長的同時,4G技術將逐步成為主流面向行業領域和消費領域的工業設備管理、資產管理、交通、金融、電力,公共服務,安全監控等大規模需求為M2M創造廣闊的市場空間。2013年底,全球采用2G的M2M方案占比約64%,采用4GLTE僅僅只有1%。隨著物聯網在各個行業的廣泛應用,對數據連接的要求越來越高,4GLTE比重將逐步上升。預計到2019年采用4GLTE的M2M方案將成為主流,2020年通過蜂窩移動網絡通信的M2M將達到21億個,年復合增長率將達到35%。(3)行業應用將持續穩步發展,同時蘊含著巨大的提升空間。行業應用依然是物聯網發展的領域。在農業、電力、交通、物流、環保、工業安防等各個行業領域,物聯網應用將有這個巨大的提的空間。在各行業的“十二五”規劃中,均將物聯網應用納入到信息通信技術提升水平之中來。物聯網將在智能控制,智能運行與智能調度等方面起到應用,從而推動提升電網的利用效率。其中物聯網應用到農業領域可以實現資源環境信息實時感知,農業生產過程管理的細工化以及農業產品的流通過程質量的安全追溯,也可以實現應對資源緊缺和生態環境惡化的雙重約束,和農產品質量安全問題的嚴峻挑戰。交通領域的交通信息資源動態采集與應用貢獻,物流領域的分散資源的高度的集約化管理與智能化配置,醫療用品的管理,遠程醫療服務等各個方面以及醫療衛生領域的社區資源共享,節能環保領域的生污染源監測,態環境監控,危險廢棄物管理等方面,公共安全領域的食品和藥品安全監控,社區與城市安全,重要的安全設施等方面,網絡化和智能化還處于起步階段,因此對物聯網技術的需求比較大的迫切。
4結束語
通訊作者:朱景福(1970-),教授,碩士生導師,黑龍江八一農墾大學信息技術學院。
摘要:對于物聯網來說,其核心是物品與物品、人與物品之間的信息交換,特征是可靠的傳送以及相應的智能化處理。本文首先分析了物聯網的概念,接著從政府部門相繼出臺物聯網發展相關戰略規劃等方面對物聯網技術的發展現狀進行分析,在此基礎上提出了物聯網技術的發展應用前景。
關鍵詞:物聯網技術;發展現狀;應用前景
隨著信息時代的到來,物聯網被稱為計算機以及移動通信網絡之后的第三次信息產業浪潮。對于互聯網來說,就是把計算機連接起來形成相應的網絡系統,但是物聯網能夠把所有的事物連接起來形成一個非常龐大的網絡,從而讓信息無處不在,為社會發展做出了巨大的貢獻。
一、物聯網的概念
所謂物聯網,是建立在互聯網這個概念的基礎上,把互聯網的用戶向物品延伸,使得物品跟物品之間能夠進行相應的信息交換,也能夠進行通信的一種網絡概念。換句話說,物聯網就是所有的事物都可以上網,在物品中裝置一些紅外感應器或者是衛星定位等方式,根據原來約定的協議連接互聯網,形成一個智能化的網絡,實現物品間信息的自行交換,管理人員通過計算機或者手機都能夠識別物品的智能化,也可以對物品進行監督和管理。
二、物聯網技術的發展現狀
(一)政府部門相繼出臺物聯網發展相關戰略規劃
隨著物聯網的發展空間越來越大,我國在“十二五”規劃制定的時候,就開始把物聯網納入到五個新興產業戰略發展中去,而與之相關的產業標準也在逐步完善和實施。雖然各個行業對于物聯網的理解還不是特別統一,但是各級地方政府面對這塊龐大的市場都開始出臺一系列的扶持政策,像長江三角洲、珠江三角洲等地區的政府都陸續加入調研的行列,要把物聯網加入打破新興產業的培養計劃中來。
(二)各地高校積極申辦物聯網相關專業
我國眾多高校都看好物聯網的發展前景,紛紛申辦物聯網相關專業。在第二界物聯網大會上,著名教授姚建栓提出了物聯網專業的發展方針,被總結為二十四字方針。之后全國物聯網相關機構開始開展相應的研討交流會議,統一在物聯網方面的認識。國家教育部門也相繼成立了物聯網相關專業的指導小組,而且在2011年,首批物聯網專業已經開始了招生工作。
(三)江蘇無錫建立了國家傳感網中心
物聯網研發企業的出現如同雨后春筍,以江蘇無錫國家傳感網為發展中心為例,在全國各地已經建立了物聯網的產業聯盟,帶動了研發企業的發展。事實上,在早在2010年,物聯網產業市場規模已經超過了兩千億人民幣。據相關專家估計,到2015年,我國物聯網的市場規模能夠達到七千五百億元人民幣,市場發展前景非常樂觀。
三、物聯網技術的應用前景
(一)應用范圍
1、食品溯源管理
所謂溯源也就是追溯其源頭,我們主要是以食品行業為例,當前,社會公眾越來越重視食品安全問題,在購買食品候,公眾不只是想看到食品包裝上的產品說明,還想知曉各類食品的主要源頭以及主要成分等相關信息。所以,物聯網技術應用到食品溯源管理方面具備非常好的應用前景。當前,一些運動會的籌備機構已經開始運用食品溯源系統,為參賽人員提供相對放心的事物。
2、零售業的應用
我們以國際零售大王沃爾瑪為例,在其經營過程中,物聯網的功能已經被其列為商品必須具備的重要功能之一。那些具備物聯網功能的商品給沃爾瑪的采購、運輸等環節工作都帶來了很大便利,通過這個技術能夠完善全球各個超市的管理。此外,那些具備了物聯網功能的產品,能夠為終端客戶使用提供相應的便利,還能在一定程度上刺激消費者的消費欲望。沃爾瑪對供應商所提出的要求是實行RFID標簽制度,未達標的就失去了為其供貨的資格。
3、智能運輸
我們所說的智能運輸跟智能交通有所不同,因為智能交通主要是疏導和管理交通,但是智能運輸主要是注重對于運輸業進行全過程的監管,電子關鎖的應用就是其中具有代表性的案例。當前,一部分海關開始使用電子關鎖,也就是海關人員在貨物裝箱之后進行驗關操作,辦理相應的手續之后就用電子關鎖鎖上集裝箱的門,這樣貨物被運送上傳的時候,就不用再次驗關。在這個流程中,電子關鎖就起到了很好的智能監控作用,確保運輸過程的貨物安全。
(二)應用前景
1、提升管理水平,降低生產成本
物聯網在發展過程中,逐漸成為信息化帶動工業化的一個重要現實載體,通過物聯網能夠把生產要素以及供應鏈結合起來實施深度重組,這樣在很大程度上減少深度重組以及倉儲等環節產生的損失,從而提升物品管理的水平,降低生產成本。比如,在DELL集團使用了RFID系統之后,能夠讓集團客戶及時、快速的了解產品的具體生產流程,還能相應的削減產品定制的成本。
2、促生新的零售模式,提高服務水平
麥德龍集團在2003年的時候就在德國實施了新的零售模式,叫做“未來商店”。這個模式使得整個店都處在無線局域網的覆蓋中,所有的商品都帶有RFID的系統標簽,在貨架上陳列。
3、有效的資源控制,實現節能環保
我國人均資源相對緊缺,加上消耗量比較大,環境污染等方面的問題無處不在,嚴重制約了社會經濟的發展。而物聯網的發展能在一定程度上減緩資源與環境的壓力。物聯網能夠讓物品智能化,幫助我們實現有效的資源控制,進而促進低碳經濟的實現。
(三)應用發展重心
1、促進開放與合作
從于互聯網的角度來看,它在發展中保持了很大的開放性能,使得其在短時間內形成了超大型的網絡。所以我們要積極借鑒互聯網的發展經驗,堅持開放與合作的原則,積極做好物聯網的規劃工作,確保總體發展思路正確的前提下,保證物聯網的互通性,積極推進產業鏈的合作,把研發力量整合起來,盡快實現在核心技術上的突破。
2、加快應用開發
由于我國物聯網技術的發展還處在起步階段,很多企業盈利的狀況不是特別好,資金支持力度也不大。因此,在新時期我國要進一步加大物聯網技術的發展,加快應用與開發的力度,在典型行業做好相應的示范應用,從而促進物聯網技術的進一步推廣。要在財政以及信貸等方面對物聯網進行支持,培養市場來適應物聯網的需求,還要在時刻保持清醒,保障物聯網的信息安全問題。避免病毒攻擊或者惡意破壞,除了要在技術層面加大應用開發與改進之外,還需要對相關法律法規進行完善。
結論
綜上所述,物聯網技術已經被多個國家應用到交通物流、醫療保健、智能家居等領域中,其市場規模也在一步步的擴大。隨著物聯網的普及,已經在不斷改變著公眾的生產生活方式。所以,要積極促進開放與合作,加大物聯網技術的應用開發力度,為物聯網的進一步發展保駕護航。(作者單位:黑龍江八一農墾大學信息技術學院)
參考文獻:
【關鍵詞】信息產業 物聯網 互聯網
1物聯網的含義
所謂物聯網(Internetoftings),是指利用互聯網將各種信息傳感器設備,如全球定位系統、掃描儀、打印機等等聯接起來組成一個龐大的物聯網絡。物聯網是有多種處于科學前沿領域的研究熱點綜合起來的,它涉及嵌入式技術、傳感器技術、無線傳感器通信技術、分布式計算技術和高級計算機網絡技術等。物聯網通過微型傳感器對物聯網中的設備進行實時監測,采集各種環境數據信息,采用多跳中繼的無線網絡通信方式將物聯網所監測的信息傳送到用戶的終端。為了更加形象的描述物聯網的特征,為物聯網做出定義,我們將對互聯網和物聯網的基本特征進行對比,具體分析對比結果見表1所示。
由表1可以看出,在互聯網和物聯網之間存在著很大的差異,但也有著緊密的聯系。它們具有相同的技術基礎,都需要依賴分組數據技術,通過數字網絡化進行信息的傳輸。但對于物聯網來說,需要承載分組數據的網絡與互聯網是不同的,它們對網絡的速度和承載能力的要求也不同。互聯網不要求傳輸網絡絕對安全、可控,只要求網絡具有“盡力而為”的傳輸效率,對資源的管理也只是要求基于優先級的方式。所以從以上這幾方面來看,互聯網和物聯網是有差異的。
2物聯網的技術支撐
2.1物聯網的技術支撐體系
物聯網一共有三層網絡結構,分別是傳感網絡、傳輸網絡、應用網絡。傳感網絡是以RFID、傳感器等位主體,對物聯網中的“物”進行識別。傳輸網絡是對數據進行傳輸和計算,主要通過現在使用中的三種網絡(廣電網、通信網、互聯網)。應用網絡就是需要使用物聯網技術的智能控制終端,例如智能家用電器的遙控器。
2.2物聯網的核心技術
目前為止,對物聯網的發展起到重要影響的技術主要有4種,分別為:RFID識別技術、泛在傳感技術和納米嵌入技和智能運算技術。
(1)RFID識別技術。RFID識別技術是一種無線射頻識別技術,該技術是一種基于非接觸式的識別自動化技術,主要功能是通過射頻信號,對目標物體進行自動提取識別所需的相關信息,在識別的過程中,并不需要人工進行干預。該技術不僅可以識別靜態的物體,還可以識別高速運動的物體,同時可以識別多個不同的物體。RFID是物聯網進行數據采集的起點,在物聯網中的作用是十分的重要的。
(2)泛在傳感技術與納米嵌入技術。這兩種技術在物聯網中的應用是密不可分的。傳感技術是通過分布在各地的傳感器將物聯網中的物體變化情況進行數據量化處理,并通過網絡通信手段,將數據發送到物聯網中的指定處理地址。納米嵌入技術主要是通過單個原子、分子構建的看不見的傳感器所組成的傳感網絡,俗稱智慧塵埃,它們可以輕易的嵌入到各種物體中,并對該物體的功能不產生任何影響。
(3)智能運算技術。在傳感器將物體變化信號數據傳輸到指定處理地點后,需要對數據進行語義理解處理,并做出相應的決策信息,這些工作全是有智能運算技術完成的。在需要運算的時候,在任何地方的物理計算設別都可以被訪問,進行繁華運算、普適運算等。
3物聯網的應用
通過物聯網,人們可以實現對各種事物的智能化管理,管理的精度也會前所未有的提高。這對提高人們的工作效率起到了極大的推進作用。
3.1應用中的信息流
物聯網中的信息流的工作原理是這樣的,分布在物聯網中的傳感器首先獲取物聯網中設備的相關信息,然后通過網絡通信手段將所獲取的信息傳送到智能運算部件,智能運算部件將數據進行處理,分析出語義信息等,再將分析結果數據信息傳送到相關的部件,最后決策數據信息會重新返回到現實世界中,對物聯網中的設備進行相應指導操作。
3.2應用范圍
物聯網的應用是十分廣泛的,它所涉及的領域包括智能交通運輸、智能家居、環境監測保護、工業測量監督、醫療衛生、城市生活等。在人們的社會生活,日常生產幾乎所有的方面都可以應用物聯網技術。
3.3物聯網在中國的發展現狀和存在的一些問題
我國的物聯網技術尚處于發展初期階段,國內的物聯網應用傳感器技術還不夠成熟,不能完全支持物聯網傳感器信息采集的需求。我國政府對物聯網的重視度非常高,指出要在無錫建立一個傳感中心(“感知中國”),用此來促進物聯網在中國的發展。到目前為止,我國物聯網的發展仍然存在一些問題:
(1)缺乏健全的政策和法律支持。我國尚未形成關于物聯網的政策指標,也未頒布相應的法律法規用來約束物聯網的發展。一個產業興起,離不開一個國家的政策與法律,國家應該有長遠的戰略目標,先試先行。
(2)沒有一致的技術標準和統籌機制。目前在我國,還沒有物聯網方面統一的技術標準,也沒有建立起協作的平臺。各個物聯網公司都是各行其是,開發出各種不能互相兼容的物聯網產品,大大降低了物聯網在我國的發展速度,也制約了物聯網在我國的長期發展。
(3)開發成本高。由于技術不夠成熟,所以在物聯網產品開發時,需要投入大量的人力物力,這就造成了開發成本的大幅提高,直接減慢了物聯網技術在我國的推進速度。
(4)安全問題。物聯網技術的安全問題還沒有一個統一的解決方案,由于人們越來越依賴物聯網,將各種信息都放到了物聯網上,如果物聯網遭到了惡意破壞,后果將是不堪設想的,甚至對一個國家的經濟國防安全都會產生影響。
物聯網,在不斷的優化我們日常的生活,使我們的生活變得更加便捷快樂。但物聯網技術仍需要一段時間的發展成熟,需要建立一套安全的體系,國家也應該頒布相應的政策和法律法規進行推進和約束,使得物聯網市場化。
參考文獻:
[1]劉婧,楊曉冬.政府在實現物聯網過程中的對策問題研究[J].西安郵電學院學報,2011(04).