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        物聯網技術應用精選(五篇)

        發布時間:2023-10-08 17:37:31

        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篇物聯網技術應用,期待它們能激發您的靈感。

        物聯網技術應用

        篇1

        關鍵詞:物聯網技術;關鍵技術;進展;應用

        0引言

        物聯網技術的不斷發展,逐漸從原來的計算機、無線通信過渡到遠程控制和人工智能等多個技術領域,物聯網技術已經成為一個跨越多行業推動社會發展的力量。目前,世界上主要的發達國家都對物聯網發展計劃高度重視,國外發達國家相繼推出了和物聯網相關的技術和產業戰略布局。因此,研究物聯網技術的進展以及應用前景,能夠為我國在全球信息化發展階段,提供一定的借鑒和參考價值。

        1物聯網技術的概述

        物聯網技術是在互聯網發展的應用的基礎上,不斷延伸擴展形成的網絡技術,和互聯網技術不同的是,物聯網是利用互聯網的架構,來實現物與物相連的技術,因此,物聯網的核心和基礎是互聯網。物聯網的定義在世界上比較公認的是:利用無線傳感器和無線射頻技術、納米技術以及智能技術的傳感設備,利用互聯網架構搭建的能夠進行定位、跟蹤和追溯管理的網絡。因此,物聯網的技術關鍵就在于通過無線傳感器和無線射頻技術、納米技術以及智能技術的傳感設備獲取物品的各種信息,然后利用互聯網進行數據交互,因此,物聯網技術進展,就里不開無線傳感器、無線射頻技術、納米技術以及智能技術的傳感設備的發展。

        2物聯網技術的進展

        從物聯網的概述以及定義,可以看出物聯網的發展和物聯網技術傳感設備的發展息息相關,因此,本文探討了無線傳感技術、無線射頻識別技術、納米技術和智能技術這4種關鍵技術的發展。

        2.1無線傳感技術

        無線傳感技術是連接物理世界、數字虛擬世界和人類社會的橋梁,物聯網的應用的基礎,就是無限傳感技術,利用無線傳感技術,能夠更好地對物品進行監測、感知和數據采集,同時也能夠和互聯網平臺進行數據交互。因此無線傳感技術的發展,直接關系到物聯網技術落地和實際應用的領域。目前,低成本、微型化、低功耗以及靈活的組網方式、鋪設方式是無線傳感技術的發展方向。

        2.2無線射頻識別技術

        無線射頻識別技術(RFID)是一種利用無線射頻信號及其空間耦合的傳輸特性,通過非接觸對附有標簽的物體進行辨別的自動識別技術,無線射頻識別技術的3個重要部分分別是天線、閱讀器和標簽,其優勢在于能夠可實現高速運動下對特定物品的識別,且能夠實現同時對多個附有標簽的物體的識別的目的。已經廣泛應用到生產制造、物流管理和公共安全等各個領域。

        2.3納米技術和智能技術

        隨著互聯網技術的不斷發展,物聯網技術的應用,也逐漸形成了以物體為核心,將物與物之間進行智能化關聯,而納米技術優勢非常明顯,利用納米技術,能夠讓物聯網更智能地互聯,且進行數據交互,納米技術的應用方向為納米電子技術、納米力學技術和納米材料技術等,而智能技術則是通過對物體內植入智能芯片,將智能賦予相關的物體,并通過互聯網與物體、人之間進行主動、被動交互,機器人技術將成為未來智能技術的發展方向。

        3物聯網技術應用研究

        目前,物聯網技術的應用還屬于初級階段,預計物聯網技術的未來會迅速地發展和長遠地應用,本文從與人生活相關的吃穿住行方面,介紹了物聯網的應用方向和前景。

        3.1生活相關的智慧城市物聯網

        在城市中應用物聯網技術,能夠讓城市的規劃更加科學,城市功能更加完善,城市的各項服務更加便利,能夠讓城市更好地適應人們的生活,將城市生活與經濟社會實現可持續發展完美結合,同時智慧城市建設,也能夠讓城市更加方便管理。

        3.2出行相關的交通物聯網

        目前,城市道路擁堵已經越來越普遍,將物聯網技術應用在交通上,將公交車、公交站點和城市道路結合起來,同時利用傳感器和監控中心數據交互,能更方便人們的出行。

        3.3農業生產相關的農業物聯網

        物聯網技術在農業生產上的應用,能夠讓農業有更好的發展,節省人工,提高農業生產的效率,例如在大棚農業種植的時候,就可以通過物聯網將實時對監測蔬菜大棚的溫度、濕度以及土壤鹽堿度等數據,便于對大棚的管理,同時也可以遠程控制大棚的溫度調節裝置,大大提高大棚管理的效率。同時物聯網的應用發展,也為綠色農業的發展提供了應用基礎,能夠更好地對農產品追根溯源,提高農產品的生產的科學化和規范化。

        3.4建設醫療服務物聯網

        建設新的醫療互聯網,將病人和醫院的數據庫系統相結合,能夠對人體的各類數據進行采集,傳輸到醫院的大數據庫系統中進行分析,進而掌握病人的生活數據,能夠在就醫時,更方便醫生對病人進行會診,同時也能夠為人提供更好的就醫和健康咨詢服務。

        4結束語

        目前,物聯網技術的發展及應用備受人們的關注,在吃穿住行方面,物聯網的發展都有著巨大的前景,物聯網技術的發展將會是世界經濟發展的驅動力。但是,物聯網技術仍處于研究和實驗性應用階段。因此,在未來的發展過程中,還需進行深層次的研究,發揮政府的引導和支持力量,加大專項研究力度,更好地推動物聯網的發展。

        參考文獻

        [1]楊明.淺談物聯網技術在小區安防中的應用[J].中國安防,2010,(6):24-26.

        [2]盛魁祥.淺談物聯網技術發展及應用[J].現代商業,2010,(14):153-154.

        [3]唐爽,劉穎.淺談物聯網技術的發展及應用[J].信息與電腦(理論版),2010,(9):140.

        [4]由.淺談物聯網技術及應用[J].科技成果縱橫,2010,(4):55-57.

        篇2

        【關鍵詞】傳感器網絡技術;RFID技術;電子標簽;RFID閱讀器

        1.概述

        隨著科學技術的不斷發展以及信息技術水平的不斷提高,計算機應用的領域越來越廣泛,而人們對于生活質量的需求也就越來越高,希望能夠通過互聯網絡來控制自己的家電等工具,從而實現遠程操控的目的。物聯網技術的出現,使人們的夢想成為可能,通過物聯網技術中的傳感器與互聯網絡進行信息聯通,從而實現互聯網絡與物品之間的通信,為通過互聯網絡遠程操作提供了技術支持。物聯網技術的出現,必將帶動信息化產業的又一次技術革命,為人們提供更加便利的生活。當前,物聯網技術的發展和應用還處在初級階段,所以要深入學習和研究物聯網技術及其實際應用應用,從而完善物聯網各種技術,提升物聯網的應用力度,為未來物聯網在生活中廣泛應用奠定基礎。

        2.物聯網技術

        物聯網的構建是為了是物與物之間能夠相互識別、相互通信,所以物聯網技術是支撐整個物聯網運作的技術。目前,實現的物聯網技術包括基于網絡的傳感器技術、物與物之間的組網互聯技術、全球定位技術、物體識別的RFID(Radio Frequency Identification)技術。其中,基于網絡的傳感器技術是物聯網構建的基礎,是物聯網技術的核心。基于網絡的傳感器技術包括傳感器技術、RFID射頻技術、微型嵌入式系統等,該技術通過安裝在物品上的傳感器來探測、感受物品外界信號,經過傳感器的數據轉換來產生相應的數字信號,并將獲取的信號傳送至與網絡連接的嵌入式系統中,通過嵌入式系統對數據進行轉換、變化,并與網絡實現信息互聯。此外,物與物的組網互聯技術將各個安裝有基于網絡的傳感器的物品納入到局域網絡內,構建新型的分布式無線網絡。GPS全球定位系統可以為連入物聯網的物品進行定位,從而確定地理位置信息。物體識別的RFID技術是基于射頻識別的非接觸式識別技術,該技術通過將帶有物體基本信息的RFID電子標簽嵌入至物體內部,然后通過RFID閱讀器對物品進行識別,從而獲取物品基本信息。RFID技術可以工作在各種惡劣環境,操作方便快捷,提高了物聯網運作的可靠性。物聯網技術還包括智能技術、新材料技術等,從而構成了整個物聯網的基礎,為物聯網的實現與運作奠定了技術基礎。

        3.物聯網技術在物流行業中的應用

        雖然構建物聯網的技術不夠完善,但是物聯網技術已經在物流行業中得到廣泛應用。物流行業需要在一定的時間和空間內,完成物品的采購、存儲、盤點、出入庫、運輸等過程,而物聯網技術則使得整個物流流程實現自動化、信息化的管理。在物流傳輸過程中,人們會將庫內的貨物內部嵌入帶有物品基本信息的RFID電子標簽,并通過RFID閱讀器對電子標簽進行掃描閱讀,從而自動獲取物品信息,并與內部數據庫相連,配合自動分揀的機器完成智能分揀的操作。當載有物品的車輛出庫時,電子閱讀器也會自動閱讀車內物品信息來進行物品核對和改變物品庫存信息等操作。

        基于電子商務的物流行業,一般都是以物聯網技術為基礎來完成物流信息的自動化管理。當顧客在網站上提交訂單后,系統會根據訂單信息來進行物品選擇和運輸的工作。此時,派送貨物的廠家會在物品上打上RFID電子標簽,包含物品信息、顧客信息以及訂單內容等基本信息。當該貨物通過運輸至物流配送中心時,庫房內的RFID閱讀器會對物品進行掃描以獲取車內物品的基本信息,來確認物品運輸的正確性,以及為物品在庫內存放分配位置。當物品入庫后,RFID閱讀器也會通過掃描電子標簽來對庫內的貨物進行盤點。當貨品需要派送時,庫內RFID閱讀器會掃描電子標簽來獲取顧客地址信息,然后與系統內數據庫信息進行核對,并根據不同的地址信息實現智能分揀,同時會更新對應貨物在數據庫內部的狀態信息。當貨品根據智能分配結果出庫時,RFID閱讀器又會掃描出庫車輛內的物品信息,對出庫物品進行核對和登記,同時改變數據庫內的信息來完成物品出貨。在物品派送車輛行駛過程中,也可以根據GPS定位系統或者道路兩側設定的RFID掃描系統來對物品位置進行實時定位和跟蹤,從而確保物品的安全性以及物流信息的完備性。當顧客簽收貨物后,派送員通過RFID閱讀器對交付貨物進行登記,并更新數據庫內數據信息,結束貨物派送,完成訂單。

        物聯網技術在物流行業中的應用,主要是根據物聯網中對物品自動識別的技術,從而避免了人工手動記錄和分揀的繁瑣,降低了人工手動操作帶來的錯誤率和操作時間,極大地提升了物流行業的運行效率,使得物流行業的服務質量和服務效率更上一層樓。

        4.總結

        物聯網技術是構建物聯網的最基本的支持。物聯網自動物品識別技術的獨特性,使得它在物流領域中也得到廣泛應用。當然,我們還需要花費更多的時間和精力來完善物聯網技術,從而使其作為一個完成的系統,構建真正的物聯網。

        參考文獻:

        [1]朱洪波,楊龍祥,于全.物聯網的技術思想與應用策略研究[J].通信學報.2010(11)

        [2]劉強,崔莉,陳海明.物聯網關鍵技術與應用[J].計算機科學.2010(06)

        [3]王飛.從互聯網角度分析物聯網[J].微型電腦應用.2011(05)

        篇3

        【關鍵詞】物聯網;技術框架;RFID;應用

        一、物聯網的定義

        1999年由麻省理學院自動標識中心提出物聯網的概念,英文名:Internet of Things,也稱為Web of Things。指的是將無處不在的末端設備和設施,包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、家庭智能設施、視頻監控系統等、和“外在使能”的,如貼上RFID的各種資產、攜帶無線終端的個人與車輛等等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”,通過各種無線或有線的長距離通訊網絡實現互聯互通、應用大集成、以及基于云計算的SaaS營運等模式,在內網、專網、和互聯網環境下,采用適當的信息安全保障機制,提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持、領導桌面等管理和服務功能,實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化TaaS服務。

        二、物聯網的技術框架

        物聯網是傳統IP網絡的延伸和擴展,將網絡用戶端延伸和擴展到物與物之間,是一種新型的信息傳輸和交換形式,從技術架構上來看,物聯網可分為以下三層:

        1.感知層:由各種傳感器以及傳感器網關構成,包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。

        感知層的作用相當于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經末梢,它是物聯網獲識別物體,采集信息的來源,其主要功能是識別物體,采集信息。

        2.網絡層:由各種私有網絡、互聯網、有線和無線通信網、網絡管理系統和云計算平臺等組成,相當于人的神經中樞和大腦,負責傳遞和處理感知層獲取的信息。

        3.應用層:是物聯網和用戶(包括人、組織和其他系統)的接口,它與行業需求結合,實現物聯網的智能應用。

        三、物聯網的關鍵技術

        1.射頻識別(RFID)

        它是20世紀90年代開始興起的一種無接觸自動識別技術,又稱“電子標簽”,是物聯網核心技術之一,執行物聯網的“眼”和“嘴”功能,它的存在才使物品“開口說話”成為可能。

        RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。RFID技術與互聯網、通信等技術相結合,可實現全球范圍內物品跟蹤與信息共享。

        2.無線傳感網絡技術

        無線傳感網(WSN)是集分布式信息采集、傳輸和處理技術于一體的網絡信息系統,以其低成本、微型化、低功耗和靈活的組網方式、鋪設方式以及適合移動目標等特點受到廣泛重視。物聯網正是通過遍布在各個角落和物體上的形形的傳感器以及由它們組成的無線傳感網絡,來感知整個物質世界的。

        四、物聯網的主要應用

        信息時代,物聯網無處不在。物聯網與其說是網絡,不如說是應用。物聯網應用涉及國民經濟和人類社會生活的方方面面。由于物聯網具有實時性和交互性的特點,因此,物聯網的應用領域主要有如下。

        1.物聯網在智能交通中的應用

        在交通控制方面,可以通過檢測設備,在道路擁堵或特殊情況時,系統自動調配紅綠燈,并可以向車主預告擁堵路段、推薦行駛最佳路線。還可以自動檢測并報告公路、橋梁的“健康狀況”,還可以避免過載的車輛經過橋梁,也能夠根據光線強度對路燈進行自動開關控制。

        在公交方面,物聯網技術構建的智能公交系統通過綜合運用網絡通信、GIS地理信息、GPs定位及電子控制等手段,集智能運營調度、電子站牌、IC卡收費、ERP(快速公交系統)管理等于一體。通過該系統可以詳細掌握每輛公交車每天的運行狀況。另外,在公交候車站臺上通過定位系統可以準確顯示下一趟公交車需要等候的時間;還可以通過公交查詢系統,查詢最佳的公交換乘方案。

        停車難的問題在現代城市中已經引發社會各界的熱烈關注。通過應用物聯網技術可以幫助人們更好地找到車位。智能化的停車場通過采用超聲波傳感器、攝像感應、地感性傳感器、太陽能供電等技術,第一時間感應到車輛停入,然后立即反饋到公共停車智能管理平臺,顯示當前的停車位數量。同時將周邊地段的停車場信息整合在一起,作為市民的停車向導,這樣能夠大大縮短找車位的時間。

        2.物聯網在能源管理與公共事業中的應用

        預計到2020年,中國將成為世界上最大的能源消費國。由于電網系統效率低下,發電和輸電過程中浪費非常嚴重。現在,我們可以利用高科技對事物有更透徹的感知和度量,不管是安裝在室內的計量器還是發電廠里的渦輪。所有這些感知和度量支持我們更好的收集信息和數據,透過先進的分析工具產生智能洞察,再以此實時地做出更好的決策。儀表管理技術的進步使個人和企業可以選擇使用能源的方式和時間,這就為使用風能和太陽能等利于環保的能源奠定了基礎。對于電力提供商而言,智慧的電力意味著更高的電力的可靠性和電力質量,更短的停電恢復時間,進而實現更高生產率和對電力潛在障礙的防護,從而更精確地預測需替換的資產設備及支出。智能電表與停電智能管理已經應用。

        3.物聯網在智能家庭中的應用

        如果簡單地將家庭里的消費電子產品連接起來,那么只是—個多功能遙控器控制所有終端,僅僅實現了電視與電腦、手機的連接,這不是發展數字家庭產業的初衷。只有在連接家庭設備的同時,通過物聯網與外部的服務連接起來,才能真正實現服務與設備互動。有了物聯網,就可以在辦公室指揮家庭電器的操作運行,在下班回家的途中,家里的飯菜已經煮熟,洗澡的熱水已經燒好,個性化電視節目將會準點播放;家庭設施能夠自動報修;冰箱里的食物能夠自動補貨。

        4.物聯網在智能物流中的應用

        通過在物流商品中植入傳感芯片(節點),供應鏈上的購買、生產制造、包裝/裝卸、堆棧、運輸、配送/分銷、出售、服務每—個環節都能無誤地被感知和掌握。這些感知信息與后臺的GIS/GPS數據庫無縫結合,成為強大的智慧的供應鏈。

        智慧的供應鏈將促使物理網絡和數字網絡融合,將先進的傳感器、軟件及相關知識整合到系統中。智慧的供應鏈的價值在于我們可以從各種數據中抽取有價值的信息。包括基于地理空間或位置的信息、關于產品屬性的信息、產品流程、條件、供應鏈關鍵業績指標等,以及數據流的速度。智慧的供應鏈可以滿足21世紀的需求,它可以提高效率(如動態供求均衡、預測事件檢測和解決、旨在降低庫存的庫存水平和產品位置高度可視性)、降低風險(例如降低污染和召回事件的發生頻率及其影響、減少產品責任保金、減少偽劣消費產品),也能減少供應鏈的環境保護壓力(如降低能源和資源消耗、減少污染物排放)。

        5.物聯網在其他方面的應用

        (1)定位導航

        物聯網與衛星定位技術、GSM/GPRS/CDMA移動通訊技術、GIS地理信息系統相結合,能夠在互聯網和移動通信網絡覆蓋范圍內使用GPs技術,使用和維護成本大大降低,并能實現端到端的多向互動。

        (2)食品安全控制

        食品安全是國計民生的重中之重。通過標簽識別和物聯網技術,可以隨時隨地對食品生產過程進行實時監控,對食品質量進行聯動跟蹤,對食品安全事故進行有效預防,極大地提高食品安全的管理水平。

        (3)零售

        RFID取代零售業的傳統條碼系統(Barcode),使物品識別的穿透性(主要指穿透金屬和液體)、遠距離以及商品的防盜和跟蹤有了極大改進。

        (4)數字醫療

        以RFID為代表的自動識別技術可以幫助醫院實現對病人不問斷地監控、會診和共享醫療記錄,以及對醫療器械的追蹤等。而物聯網將這種服務擴展至全世界范圍。

        RFID技術與醫院信息系統(HIS)及藥品物流系統的融合,是醫療信息化的必然趨勢。

        (5)防入侵系統

        通過成千上萬個覆蓋地面、柵欄和低空探測的傳感節點,防止入侵者的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。上海機場和上海世界博覽會已成功采用了該技術。

        五、結束語

        隨著社會生活、生產中不斷催生的新的需求,物聯網技術還將通過自身的創新來滿足用戶的需求,提供越來越廣泛的應用。目前物聯網的發展正處起步階段,仍然面臨技術完備性不足、產品成熟度低、成本偏高等諸多制約因素。盡管物聯網道路曲折,但前途絕對光明。互聯網也是經歷過一場泡沫才走到今天,一旦相關技術和配套系統得以完善,物聯網市場也一定會爆炸式增長。因為,隨時、隨地、隨物的自由交流,始終是人類長期追求的最高目標。相信在不久的將來我們一定會看到一個充滿生機與活力的物聯網。

        參考文獻:

        [1]香港物聯傳媒集團.物聯網世界,2010.

        [2]張鐸.物聯網大趨勢[M].清華大學出版社,2010.

        [3]毛京麗,李文海.數據通信原理[M].北京:北京郵電大學出版社,2007,2.

        [4]古麗萍.對于我國物聯網應用與發展的思考[J].通信世界周刊,2009(11).

        篇4

        關鍵詞:物聯網;MIOT;軍事應用;信息安全

        中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2013)01-0062-03

        0 引 言

        1995年,微軟總裁比爾·蓋茨在他撰寫的新書《未來之路》中首次提到了物聯網,但當時并沒有得到有效的推廣。1998年,麻省理工學院(MIT)創造性地提出了當時被稱為EPC(Electronic Product Code)系統的物聯網構想。2005年,國際電信聯盟(Interna-tionnal Telegcommunication Union,ITU)在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上正式提出了物聯網的概念[1]。

        盡管在ITU的報告中沒有給出物聯網的統一定義,但提出了物聯網的關鍵理念,即世界上所有的人和物在任何時間、任何地點,都能方便地實現人到人(Human to Human,H2H)、人到物(Human to Thing,H2T)、物到物(Thing to Thing,T2T)之間的信息交互。這將使人類體驗全新的生活,同時也將改變人們的生活習慣。現在,全球所有國家都非常重視物聯網的研究,許多發展中國家已經將物聯網技術提升到與國家相關的戰略研究。

        1 軍事物聯網技術

        1.1 物聯網技術

        物聯網指的是將各種信息設備,如射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等裝置,與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。組建物聯網的目的是讓所有的物品都與網絡連接在一起,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。如果說以計算機、互聯網為代表的技術已經改變了一個時代(機械化時代),那么以物聯網、云計算為核心的新技術群最終將會建立另一個時代,也就是以智能化為標志的信息時代。

        物聯網在民用方面有著廣泛的應用,包括智能工業、智能農業、智能交通、智能電網、智能環保、智能安防、智能醫療與智能家居九大重點應用[2]。同時,物聯網的關鍵理念給軍事領域也帶來了深遠的影響并具有重要的戰略意義。由于物流起源于早期的物聯網,所以,軍事物流是物聯網最重要的應用之一,這大大地改善了軍事物流的敏捷性和安全性[3]。隨著物聯網技術的發展和應用,軍事物聯網的應用不僅體現在物流領域,更體現在軍事偵察、環境監測、無人作戰等方面[4]。物聯網給軍事上帶來的影響是不言而喻的,而要真正實現各方面的應用,仍有很多問題亟待解決,比如標準化問題、資金成本問題以及信息安全問題等[5]。

        1.2 物聯網的體系結構

        物聯網技術的快速發展及其在軍事上的應用,都要求其充實和深化物聯網的內涵。雖然物聯網的定義不清晰,但物聯網的體系結構是大家普遍接受的。物聯網非常著名的三層架構如圖1所示,主要包括感知層、網絡層和應用層。

        感知層由各種信息傳感器和收集設備組成,包括二維條形碼標簽和傳感器網關、RFID電子標簽和RFID感應器、接入網關、智能終端和傳感網絡等。感知層的主要任務是識別物體和搜集信息。網絡層就像物聯網的大腦和神經網絡,主要包括一個通信融合網、網絡管理中心、信息中心和智能處理中心。網絡層的主要任務是傳輸和處理從感知層得到的信息。在物聯網中,應用層為了實現廣泛的智能化,綜合了物聯網的社會分工和產業需求,開發出各種各樣的解決方案。這些方案將物聯網的優勢與行業生產經營、信息化管理、組織調度結合起來構建出智能化行業。例如在軍事方面,應用層將提供詳細的軍事應用解決方案,如部隊司令部、武器控制、戰場監控、設備支持、監視和偵察、軍事物流、戰場醫學治療和救助等。

        物聯網與前幾年美軍提出的網絡中心戰可以說一脈相承,具有諸多相似之處。它們均可分為三層,相互對應。表1所列是物聯網與網絡中心戰的技術架構對照表[6]。

        1.3 軍事物聯網的概念

        在軍事上,物聯網被稱作是“一座未探明儲量的金礦”,它能夠有力拓展未來作戰的時域、空域和頻域,并推動戰爭形態、作戰理論及作戰樣式的一系列革命。

        用于軍事領域的物聯網稱為軍事物聯網(Military Internet of Things,MIOT)。它是指把軍事實物通過各種軍事信息傳感系統,與軍事信息網絡連接起來,進行軍事信息交換和通信,實現智能化識別、定位、監控和管理的一種網絡。從概念上講,軍事物聯網從屬于網絡,它聯結的是軍事領域物與物、物與人、人與人的各種軍事要素。每個軍事要素(如單兵、武器裝備和相關物資)都是一個網絡節點,具有感知、定位、跟蹤、識別,靜態圖像與動態視頻傳輸以及智能管理和控制等功能,是實現人與信息化武器裝備、設備、設施最佳結合的重要支撐手段。

        2 軍事物聯網的應用

        軍事物聯網在戰場上的應用,可以追溯到上世紀60年代的越南戰爭,美軍使用無人值守的震動傳感器 “熱帶樹”監聽“胡志明小道”上來往的車輛。當人員、車輛等目標在其附近行進時,“熱帶樹”便能探測到目標產生的震動和聲響信息,并立即將數據通過無線電發給指揮中心。指揮管理中心對信息數據進行處理后,得到行進人員、車輛的位置、規模和行進方向等信息,然后指揮空中戰機實施轟炸,取得了很好的戰果[7]。軍事物聯網可以成倍地提高武器裝備的效能,在更高層次上實現戰場感知的精確化、敏捷化和智能化,成為武器裝備的生命線。但至今,還沒有關于軍事物聯網大規模應用的相關報道。

        現在對軍事物聯網應用的研究,主要集中在如何使用物聯網技術來提高物流效率。事實上,人們所關注的價值不僅僅是軍事物聯網的發展和進步,更重要的是其強大的應用背景。軍事物聯網在現代戰場上有著廣泛的應用,既可用于戰場感知,又能用于智能控制、智能管理,還可用于精確保障等。

        戰場戰術感知系統,通常采用無人飛機或火炮拋擲方式,向敵方重點目標地域布撒聲、光、電磁、震動、加速度等微型綜合傳感器,近距離偵察感知目標地區的作戰地形、敵軍部署、裝備特性及部隊活動行蹤和動向等;并可與衛星、飛機、艦艇上的各類傳感器有機融合,形成全方位、全頻譜、全時域的全維偵察監視預警體系,從而提供準確的目標定位與效果評估。

        “裝備卡”識別系統,是在各類軍用車輛、車載武器平臺及飛機、艦船等加裝單項或綜合傳感器,實現對軍用車輛和武器平臺的定位、分布與聚集地、運動狀態、使用壽命周期等實現狀態感知;對武器裝備完好率、保養情況等實現狀態感知;對聯合作戰信息系統,實現宏觀監控與管理。

        讀寫電子信息標簽系統是通常在各類軍用物資上附加統一的相關信息電子標簽,通過讀寫器自動識別和定位分類,來實施快速收發作業,并實現從生產線、倉庫到散兵線的全程動態監控;在物流系統中,利用射頻識別與衛星定位技術,可以完成重要物資的定位、尋找、管理和高效作業。

        單兵電子生命監測系統,通常采用先進的RFID、無線通信等技術來有效實現生命體征的動態監測和衛勤伴隨保障,從而有針對性地做好應急救援準備,精確調度衛勤力量與資源,全面提升衛勤保障能力。

        無人執行器,包括無人偵察機、無人駕駛的車輛、小型無人潛艇/船艇和軍用機器人等,一般都具備獨立遂行作戰任務的能力,其巨大的軍事潛能和超強的作戰功效,使其成為未來戰場上一支不可忽視的重要軍事力量,因而受到各軍事強國的高度重視。

        軍事物聯網新技術的未來將重點圍繞戰場態勢感知、智能分析判斷和行動過程控制等方面展開,它將有機融合作戰和保障體系,全面提升基于信息網絡系統的作戰能力和保障能力。通信新技術的快速發展,使得各種新的軍事信息技術(如感覺檢測技術、信息融合技術、網絡通訊技術、先進的計算技術、指揮決策技術和信息安全技術)變得可用和可行。這些技術甚至可能影響到物聯網信息處理、系統體系結構和技術特點,同時,這些技術更促進了軍事物聯網的快速發展。

        3 軍事物聯網信息安全問題

        雖然物聯網在軍事上的應用發展前景十分廣闊,但是,我們也必須清醒地認識到,現階段制約物聯網在軍事上發展的因素和隱患還有很多,其中信息安全問題就是制約其發展的關鍵因素[8]。

        與傳統網絡相比,軍事物聯網中的傳感器節點通常被部署在物理攻擊可以到達的區域。軍事物聯網組成的復雜性、分布的廣泛性、形態的多樣性和節點資源的有限性等特征,使得軍事物聯網比一般的IT系統更容易受到侵擾,面臨著更加嚴峻的安全問題。其中,軍事物聯網特有的信息安全問題概括為以下幾種[9-10]:

        (1) 略讀(Skimming):在末端設備或RFID持卡人不知情的情況下,信息被讀取。

        (2) 竊聽(Eavesdropping):在一個通信通道中間,信息被中途竊取。

        (3) 哄騙(Spoofing):偽造復制設備數據,冒名輸入到系統。

        (4) 克隆(Cloning):克隆末端設備,冒名頂替。

        (5) 破換(Killing):損壞或盜走末端設備。

        (6) 干擾(Jamming):偽造數據造成設備阻塞不可用。

        (7) 屏蔽(Shielding):用機械手段屏蔽電信號,讓末端無法連接。

        軍事物聯網的安全目標主要是網絡的可用性、可控性以及信息的機密性、完整性、安全性、可鑒別性和新鮮性等。軍事物聯網的要素包括傳感器件、傳輸系統和處理系統,這些要素從體系結構上分別位于物聯網的感知層、網絡層和應用層,對應著DCM分層模式的設備(Devices)、連接(Connection)和管理(Management);相應地,其安全形態表現為節點安全(包括物理安全和信息采集安全)、網絡與信息系統安全和信息處理安全。圖2所示為軍事物聯網的安全層次模型。

        節點安全對應著物聯網的感知層安全。軍事物聯網的感知層由傳感器、RFID和其他感知終端組成,相應的安全包括節點的物理安全和信息采集安全。物理安全是指保證物聯網信息采集節點不被控制、破換和拆裝,使其具有可用性、可控性;信息采集安全則是指防止采集的信息被竊聽、篡改、偽造和重放攻擊,主要涉及嵌入式系統安全、非正常節點的識別、節點安全成簇、入侵檢測和抗干擾等。

        網絡層是軍事物聯網的信息干道。信息傳輸對應著物聯網的網絡層安全:保證信息傳遞過程中數據的機密性、完整性、真實性和新鮮性,主要是通信網的安全,涉及安全路由。

        信息處理安全對應著軍事物聯網應用層的安全:保證信息的機密性、可鑒別性和存儲安全,主要是個體隱私保護,涉及安全數據融合、安全定位、認證和訪問控制等[11]。

        如何結合軍隊信息化建設的發展現狀,解決好信息安全問題,是軍事物聯網首先需要解決的問題。軍事物聯網的信息安全建設是一個復雜的系統工程,要從政策引導、標準制定、技術研發等多方面向前推進,落實真正的信息安全。只有具有堅實的信息安全保障手段,物聯網才能在軍事方面發揮無窮的力量。

        4 結 語

        物聯網作為信息技術革命的主要推動力,其產業發展和在軍事上的應用均面臨著歷史性的機遇,與此同時,物聯網在軍事領域的應用是軍事信息化發展的必然要求。軍事物聯網作為一個新的概念,在戰場上應用還處于摸索階段,尤其是一些標準化問題與信息安全等問題還未得到解決。但是,我們有理由相信,軍事物聯網在未來戰場上將展示其巨大的影響力。

        參 考 文 獻

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        [4] WOBSCHALL D. Networked sensor monitoring using the universal IEEE 1451 standard [J]. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine, 2008, 11(2): 18-22.

        [5] 李志亮,孫德翔.物聯網的軍事應用研究[J].物聯網技術,2012,2(5):78-81.

        [6] 王勝開,孔寧.物聯網技術在軍事領域的應用展望[J].物聯網技術,2012,2(9):62-65.

        [7] 劉萍.美軍無線傳感器網絡發展與應用研究[M].北京:軍事誼文出版社,2009.

        [8] 張康益,敖志剛.物聯網在軍事中的應用研究[J].物聯網技術,2012,2(1):66-73.

        [9] 周洪波.物聯網技術、應用、標準和商業模式[M].北京:電子工業出版社,2010.

        篇5

        關鍵詞:物聯網;關鍵技術;應用框架

        作為時代技術發展的產物,物聯網立足于互聯網信息技術獲得了長足的發展。在這樣的背景下,為了進一步促進物聯網運行效率的提升,促進各項效益的取得,技術人員需要加強對于互聯網技術的優化運用,促進各項效益的取得。事實上,物聯網體系在構建運行時,實現了物品與物品之間的聯系,并由此促進各項效益的取得。本文基于此,著重論述物聯網技術的內涵,并就物聯網的體系進行論述,希望由此保障我國社會的可持續發展。

        1物聯網的發展狀況

        作為立足于信息技術的新體系,物聯網技術在研發以及推行的過程中,實現了物品與物品智聯的聯系,從而由此促進社會生產、生活效益的提升。事實上,物聯網的理念最初由比爾•蓋茨提出,而隨著網絡信息技術的不斷完善以及發展,我國的物聯網體系逐步實現,并對社會生產、生活產生較大的影響。事實上,促進物聯網發展的技術動力較多,其中較為著名的有三種,分別是科學技術的高速發展、經濟危機的促進以及國家方針的影響。事實上,第三次科技革命以來,網絡信息技術的發展就為物聯網技術的發展以及體系的構建奠定了物質基礎。此外,計算機技術的運用以及傳感技術的推行,也為物聯網的形成鋪平了道路。

        2物聯網的定義

        事實上,關于物聯網的內涵,不同的學者給出了不同的解釋。一般而言,所謂的物聯網指的是物與物之前的聯系脈絡。但事實上,這一解釋過于簡單,未能夠將物聯網的內涵進行淋漓盡致的展現,無法突出物聯網的本質。在這樣的狀況下,美國麻省理工學院的相關學者通過對于物聯網體系的研究給出了物聯網的定義,其認為所謂的物聯網指的是立足于RFID等信息傳感設備而構建起來的物品智能化識別、管理系統。也就是說,物聯網是以互聯網為核心的網絡體系,且成為了依托RFID技術開展活動的信息承載體。此外,歐盟作為物聯網普及度較高的國家,也加強了對于物聯網概念的闡釋,其認為物聯網是未來互聯網的一部分,而其自身具有物理屬性、擬人化屬性等多種特征。除此之外,國際電信聯盟也實現了對于物聯網的闡釋,其認為物聯網是立足于GPS系統構建起的網絡體系,該體系在運行作業時不僅立足于多種信息傳感設備,還需要網絡協議的保障,從而由此實現物品之間的聯系,促進管理智能化、規范化效率的提升。事實上,通過對于上述三種概念的闡釋可以得知:物聯網體系更多的指的是一種信息載體,其在運行發展的過程中需要立足于互聯網開展作業。不僅如此,該系統的構建以及完善還能夠促進物品之間監控與管理效益的提升。總而言之,筆者認為物聯網在運行發展作業時需要立足于互聯網技術,并將物品、信息空間進行有效的粘合,從而實現物品之間的數字化的聯系。

        3常見的物聯網技術

        前文提到,物聯網的形成不僅需要立足于互聯網技術,其還需要各類信息技術的輔助以及推行,從而確保物聯網運行效率以及質量的提升。一般而言,物聯網技術在運行作業的過程中實現了對于四個核心技術的運用,分別是RFID技術、信息傳輸技術、信息處理技術以及信息安全技術。關于這幾種技術的運用和內容,筆者認為主要有以下這些。

        3.1信息采集技術

        目前,物聯網體系在運行的過程中,往往需要加強對于各類信息的采集,從而保障物聯網運行效率以及質量的提升。事實上,在信息采集的過程中,RFID技術發揮了較為重要的作用,可以說是信息采集的核心技術。所謂的RFID技術,指的是RadioFrequencyIdentification,即射頻識別技術。事實上,作為常見的信息感知技術,RFID技術在運行發展的過程中往往借助無線電信號進行目標信息的識別,從一次為基礎進行數據的分析、讀寫操作,從而形成物品獨特的電子標簽。總而言之,該技術在運行的過程中往往能夠為每一個物品構建電子標簽,從而由此實現了電子標簽的收集以及讀寫,從而實現了物品數字化管理效果以及質量的提升。

        3.2無線傳感網絡技術

        技術人員借助RFID技術進行物品信息收集后,需要依據物品信息的特性,將其轉換為數字化信息進行傳輸。在這樣的狀況下,如何實現上述數據的轉換傳輸,成為了技術部門以及有關人員亟待解決的問題。技術人員在開展相關作業時,往往借助無線傳感技術進行作業。該技術在運行的過程中主要分為兩個方面的內容,分別是通信、網絡。一般而言,上述兩種方法的運用,能夠在最大程度上確保信息傳輸安全性、穩定性的提升,保障物聯網的安全運行。

        3.3認知計算與智能控制技術

        作為人工智能研究的前端,認知計算技術的完善以及推廣能夠讓機器人仿照人腦的模式進行感覺、互動以及認識。現階段,認知計算理論已經被廣泛的投入到人工智能領域中去,并隨著相關研究的不斷深入,物聯網技術得到了顯著的發展進步。

        4物聯網的實際應用

        基于物聯網技術的完善以及物聯網體系的構建,居民的生活出現了不同程度的變革,而物聯網也在居民的實際生活中獲得了廣泛的推廣運用。關于物聯網在我國社會發展中的實際運用,筆者進行了相關總結,具體內容如下。

        4.1打造智能社區

        立足于物聯網基礎之上的智能社區,其在運行的過程中往往能夠促進家居智能化水平的提升,從而由此構建起功能完善、生活便捷的居住環境,從而讓居民置身其中能夠獲得更好的居住體驗,享受高質量、低成本的智能化服務。為了確保智能小區建設效率以及質量的提升,工作人員需要合理的運用傳感器設備,并以此為核心,構建起覆蓋面廣、效率高的傳感器體系。一般而言,該系統的構架以及推行往往能夠高效的獲得智能化社區建設信息。不僅如此,技術人員能夠以此為基礎促進社區管理工作朝著智能化、信息化的方向發展,確保社區管理的智能化水平進一步提升。另一方面,物聯網為核心的社區建設,能夠在最大程度上為居民構建起良好的交流平臺,為居民提供較高的居住體驗。不僅如此,該智能化社區在推行時也能夠滿足居民的居民物質、精神層面的需要,實現以人為本理念的貫徹,確保我國社會的可持續發展,增強社會和諧性。

        4.2建設智能交通

        物聯網技術的不斷運行發展,不僅實現了智能小區的構建,其還為智能交通的發展奠定基礎,并由此方便了居民的社會生活。事實上,智能交通網絡系統的構建,也滿足了我國居民購車狂潮的興起。隨著汽車進入百姓家中,居民的出行變得更加便利,但是汽車擁有量的增多也導致了我國交通狀況的進一步惡化,并極易誘發交通運輸事故。道路交通作為發展國民經濟的基礎設施條件,關系到一個國家經濟發展的未來,為了改善交通環境,物聯網主導下的智能交通正逐步發展起來。在這樣的背景下,技術人員借助物聯網技術構建起智能交通系統。該系統在打造的過程中首先了對于各類技術的運用,諸如傳感器技術、通信技術、數據處理技術等。而這些技術的合理化運用以及與交通系統的融合,又使得這一系統具有實時、準確、高效等特點。總而言之,智能交通系統在構建的過程中,實現了計算機網絡信息技術的高效運用。不僅如此,該系統在運行的過程中能夠在最短的時間內獲取到道路交通的實際狀況,并快速的進行數字化信息的傳遞工作,而系統最后對相關數據進行分析工作,從而在此基礎之上實現交通擁堵、事故等問題的解決。相關的實踐顯示:上述方法的推廣運用往往能夠確保交通部門對于車輛的合理化管理,并為行車司機了解道路狀況提供了信息源,從而確保其能夠對道路交通狀況進行全面合理的了解,繼而引導交通管理部門對交通狀況的整體管理與科學調度。

        5結語

        基于時代的發展進步,我國的技術人員加強了對于物聯網技術的研發以及運用。目前,物聯網發展前途較為遠大,而各地區也依據時展的需要加大了對于物聯網的試點運行。在這樣的大背景下,智能社區、智能交通等系統不斷發展運用,并促進了居民生活水平的提升,促進了各項效益的取得。

        參考文獻

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