物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)層次精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)層次，期待它們能激發(fā)您的靈感。

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關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；物聯(lián)網(wǎng)層次；物聯(lián)網(wǎng)安全

物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)和射頻識(shí)別技術(shù)的能夠?qū)崿F(xiàn)物與物之間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，已被看作信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，成為影響經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。

物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)射頻識(shí)別、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、紅外感應(yīng)器、氣體感應(yīng)器等傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。目前我國(guó)已將物流、電網(wǎng)、交通、醫(yī)療、工業(yè)控制、綠色農(nóng)業(yè)、安防、家居、環(huán)保九大行業(yè)納入《物聯(lián)網(wǎng)十二五發(fā)展規(guī)劃》。

物聯(lián)網(wǎng)分廣義和狹義，廣義物聯(lián)網(wǎng)將物理空間和信息空間融合，任何事物都可以用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化形式表現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)物與物、人與物、人與環(huán)境、物與環(huán)境之間的信息交互和貫通融匯;狹義物聯(lián)網(wǎng)是能夠?qū)崿F(xiàn)物與物之間自動(dòng)識(shí)別和管理的網(wǎng)絡(luò)，通常說(shuō)的物聯(lián)網(wǎng)是狹義上的。

1 物聯(lián)網(wǎng)三大關(guān)鍵技術(shù)。

傳感器技術(shù)：簡(jiǎn)單的理解物聯(lián)網(wǎng)就是由各種傳感設(shè)備構(gòu)成的能夠相互感知信息、傳遞信息的一個(gè)自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)傳感設(shè)備都是一個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)，能夠檢測(cè)和收集約定范圍為的其他傳感節(jié)點(diǎn)的信息并把此信息傳遞給另外的傳感節(jié)點(diǎn)或觀察者。

由于計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)故傳感技術(shù)還必須實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)變。傳感技術(shù)通常用可采集的數(shù)據(jù)類型、采集的精度、傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性來(lái)評(píng)價(jià)，這些指標(biāo)又依賴于敏感材料、工藝設(shè)備和計(jì)測(cè)技術(shù)。

射頻識(shí)別技術(shù)：物聯(lián)網(wǎng)中的識(shí)別包括物體、位置、地理識(shí)別，射頻識(shí)別系統(tǒng)一般由射頻電子標(biāo)簽、射頻讀寫器、處理識(shí)別信息的信息處理系統(tǒng)三個(gè)部分構(gòu)成。在射頻標(biāo)簽中存有讓物體區(qū)別于其他物體的的身份標(biāo)識(shí)(比如商品的條形碼)，而射頻讀寫器則負(fù)責(zé)在一定范圍內(nèi)讀出標(biāo)簽中存儲(chǔ)的信息，讀寫器能讀取數(shù)據(jù)的范圍大小由讀寫器的功率、頻率、類型決定。目前射頻標(biāo)簽和讀寫器大多是基于 EPC 協(xié)議的。

嵌入式系統(tǒng)技術(shù)：綜合計(jì)算機(jī)軟硬件、傳感器技術(shù)、集成電路技術(shù)、電子應(yīng)用技術(shù)為一體的復(fù)雜技術(shù)。把物聯(lián)網(wǎng)比作人來(lái)講解傳感器、嵌入式系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)中的位置與作用，則傳感器好比眼睛、鼻子、皮膚等感官，互聯(lián)網(wǎng)好比神經(jīng)系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)相當(dāng)于大腦(對(duì)收到的信息進(jìn)行分類處理)。

2 物聯(lián)網(wǎng)層次構(gòu)成。

物聯(lián)網(wǎng)也可按層次劃分，從下到上依次是：負(fù)責(zé)感知、檢測(cè)和控制的感知層，負(fù)責(zé)信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層，以及負(fù)責(zé)進(jìn)行信息處理形成滿足用戶需求的物理應(yīng)用層。

感知層主要由被感知對(duì)象、感知器組成。顧名思義，其主要作用就是利用感知器去感知被感知對(duì)象或者感知器之間相互感知數(shù)據(jù)，再傳給特定設(shè)備進(jìn)行匯集。對(duì)于其上層來(lái)說(shuō)，感知層主要負(fù)責(zé)感知和檢測(cè)兩項(xiàng)工作，對(duì)于其下層來(lái)說(shuō)主要是監(jiān)控其下層的感知。

常見的感知層設(shè)備有：各種傳感器、感應(yīng)器、攝像頭和 RFID 讀寫器(標(biāo)簽)、聲音采集和 GPS 定位等。

網(wǎng)絡(luò)層又叫傳輸層，主要任務(wù)是負(fù)責(zé)傳輸采集到的信息。該層主要由各種有線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，這里的有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括我們的撥號(hào)網(wǎng)、專網(wǎng)、私網(wǎng)、局域網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、2GGG、衛(wèi)星通信網(wǎng)等?？衫斫鉃槲覀兩钪械囊磺芯W(wǎng)絡(luò)都屬于該層次。應(yīng)用層是使用被采集數(shù)據(jù)的層次，也就是在發(fā)展規(guī)劃中提到的各種行業(yè)和沒有提到但實(shí)際使用著的行業(yè)。

采集到的數(shù)據(jù)不能直接應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，在被應(yīng)用之前還需有支撐平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和整理成有效數(shù)據(jù)才能被使用，比如對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼解碼、信息整合、信息接入、信息目錄等，被廣泛應(yīng)用于支撐平臺(tái)的技術(shù)有數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、云計(jì)算、云存儲(chǔ)。

3 物聯(lián)網(wǎng)的安全。

可將物聯(lián)網(wǎng)的安全劃分為四類：一是物聯(lián)網(wǎng)本身的安全問(wèn)題，二是物聯(lián)網(wǎng)引入的安全問(wèn)題，三是物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景下的特定互聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題，最后是互聯(lián)網(wǎng)固有的安全問(wèn)題。本文對(duì)最后一種安全問(wèn)題不作介紹。

第一種安全一般是物聯(lián)網(wǎng)感知層安全問(wèn)題，大多由物聯(lián)網(wǎng)的場(chǎng)景、終端設(shè)備因素產(chǎn)生，此類問(wèn)題利用互聯(lián)網(wǎng)安全防御措施沒有解決辦法，一般采用設(shè)計(jì)新安全驗(yàn)證協(xié)議解決這類問(wèn)題。最常見的就是 RFID 的身份認(rèn)證安全、密鑰協(xié)議安全。

第二種安全指物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景導(dǎo)致已有的互聯(lián)網(wǎng)安全措施不能使用，只能研究新的協(xié)議來(lái)解決此類安全問(wèn)題，與第一類安全問(wèn)題相比，在設(shè)計(jì)解決本類問(wèn)題的安全協(xié)議時(shí)，不僅需要考慮到物聯(lián)網(wǎng)的感知層還需要考慮到與現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)安全的兼容。此類問(wèn)題的典型是 RFID 的尋址安全以及端到端安全。

第三種安全是說(shuō)互聯(lián)網(wǎng)原本的安全可以通過(guò)某種防御措施來(lái)確保，但由于被應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)上，特定的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景使原本的安全防御措施不能達(dá)到安全防御的目的，且不能通過(guò)其他互聯(lián)網(wǎng)安全防御措施來(lái)消除此安全問(wèn)題，比如，物聯(lián)網(wǎng)中 DNS 和 DNSSEC 都沒對(duì)請(qǐng)求者進(jìn)行身份認(rèn)證造成的數(shù)據(jù)泄露就屬于此類(互聯(lián)網(wǎng)中 DNS否認(rèn)攻擊可以用 DNSSEC 解決)。

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關(guān)鍵字：計(jì)算機(jī)；物聯(lián)網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)；應(yīng)用領(lǐng)域；大數(shù)據(jù)

既然計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)于社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步、人類生活等多個(gè)方面都有積極的影響，那么當(dāng)下我們就應(yīng)該將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展作為科研重點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用不能是盲目的，它的目的是為了在滿足市場(chǎng)需求的前提下、建立更為完善的技術(shù)產(chǎn)業(yè)。只有這樣，才能進(jìn)一步推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。另外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普遍應(yīng)用并不是沒有生活問(wèn)題的，為了使其發(fā)展的更為快速，我們需要認(rèn)清當(dāng)下物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用的特點(diǎn)，分析物聯(lián)網(wǎng)包含的主要技術(shù)，還要了解當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一些應(yīng)用領(lǐng)域。

一、計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)概述

計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)就如其名稱所示的一樣,是在大數(shù)據(jù)時(shí)代，將有形物體接入互聯(lián)網(wǎng)的一種技術(shù)。計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)包含兩個(gè)含義，第一方面，計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以網(wǎng)絡(luò)為核心。在某種程度上，計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。眾所周知，計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)是在大數(shù)據(jù)時(shí)代下應(yīng)運(yùn)而生的，因此其另一方面的含義就與計(jì)算機(jī)信息化有關(guān),具體來(lái)說(shuō)，就是計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)可以通過(guò)大量的數(shù)據(jù)，促進(jìn)與客戶信息交流和溝通。計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在世界上被公認(rèn)為最有發(fā)展前景的先進(jìn)創(chuàng)新，它就像是一筆無(wú)形的財(cái)富。

（一）從技術(shù)層次看待計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)

計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)僅從字面上分析是無(wú)法真正理解的，還需要從計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域等方面來(lái)深入探究。從技術(shù)層次上來(lái)看，計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)包含感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三大層次。計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的三個(gè)技術(shù)層即相輔相成。每個(gè)技術(shù)層次都包含其特有的技術(shù)的，例如，其中網(wǎng)絡(luò)層還可以分為兩大層次，即傳輸層和處理層，主要負(fù)責(zé)信息數(shù)據(jù)的傳輸工作，由私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無(wú)線通信網(wǎng)組成。感知層就如同人體的神經(jīng)末梢，負(fù)責(zé)信息資料的采集，其包含的技術(shù)最為豐富，有條形碼、傳感器、智能機(jī)械、識(shí)別碼等。網(wǎng)絡(luò)層是信息交換與通訊的重要平臺(tái)，應(yīng)用也最為廣泛，其中的傳輸層包括衛(wèi)星通信、移動(dòng)通訊網(wǎng)等技術(shù)，處理層包括GIS/GRS技術(shù)、云計(jì)算等技術(shù)。另外，計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)層次上還包括一些常見的感知終端，例如二氧化碳濃度傳感器、溫度、濕度傳感器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS等。

（二）計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

在近幾年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)所涉及的領(lǐng)域面越來(lái)越廣。其實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)所包含的一些關(guān)鍵技術(shù)。具體有傳感器技術(shù)、RFID標(biāo)簽、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。所謂傳感器技術(shù)，是計(jì)算機(jī)能夠處理海量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，也是計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用程序。我們知道，計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)需要時(shí)數(shù)學(xué)信號(hào)，這就要求計(jì)算機(jī)具備將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)信號(hào)的功能，故有了傳感器技術(shù)。近些年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，另一種傳感器技術(shù)得以問(wèn)世，即RFID標(biāo)簽，其是一種整合技術(shù)，主要應(yīng)用于自動(dòng)識(shí)別、物品物流管理等領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)信息化建設(shè)使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在不斷發(fā)展，目前已經(jīng)形成一種集信息技術(shù)設(shè)備、傳感器技術(shù)、一體化技術(shù)為一體的尖端技術(shù)，即嵌入式系統(tǒng)技術(shù)。其是計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展成熟的體現(xiàn)，在長(zhǎng)期的的演變、法杖過(guò)程中，嵌入式系統(tǒng)得以廣泛運(yùn)用，涉及到工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防工業(yè)，小到人類的生活，大到可以運(yùn)用在衛(wèi)星系統(tǒng)。

（三）計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用技術(shù)

除了傳感器技術(shù)、RFID標(biāo)簽、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)之外，計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)還包括RFID等標(biāo)識(shí)技術(shù)以及云計(jì)算技術(shù)，而其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展也尤為迅速，較為成熟的包括無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、射頻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等。我們知道，隨著社會(huì)的發(fā)展，要想利用計(jì)算機(jī)技術(shù)更好的服務(wù)于人類，必須考慮技術(shù)的功能性，保證其能適應(yīng)科技時(shí)代的進(jìn)步。傳統(tǒng)的傳感器并不成熟，其無(wú)法實(shí)現(xiàn)功能多樣性。發(fā)展至今的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)能夠滿足軍民，主要由許多個(gè)不同的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)組成。為了順應(yīng)科技潮流，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)在努力向微型化、智能化的目標(biāo)發(fā)展。相信在不久的將來(lái)，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)從傳統(tǒng)傳感器到智能傳感器的完全蛻變。近些年來(lái)，計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展還體現(xiàn)在射頻技術(shù)的應(yīng)用上，較常見的應(yīng)用有無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)。這類技術(shù)主要用于電子晶片、感應(yīng)卡。射頻技術(shù)的原理比較難以理解，需要為由掃描器發(fā)射以特定頻率進(jìn)行無(wú)線電波能量的發(fā)射，還要驅(qū)動(dòng)接收器電路將內(nèi)部的代碼送出。射頻技術(shù)的先進(jìn)在于其接收器的特殊性，且其晶片密碼為世界唯一無(wú)法復(fù)制，安全性高、長(zhǎng)壽命。除此之外，計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用技術(shù)還有網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，具體是指利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)設(shè)備，在相關(guān)網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備的輔助下，進(jìn)行圖文數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、處理和傳輸。網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備可以使資源實(shí)現(xiàn)其效用最大化，使信息資源達(dá)到充分共享。

二、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

（一）城市交通管理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最初就運(yùn)用在交通行業(yè)，在其技術(shù)支持下，交通管制實(shí)現(xiàn)智能化。例如，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以使交通管制系統(tǒng)更加自動(dòng)化、智能化，能進(jìn)行道路交通的實(shí)時(shí)監(jiān)控。能在短時(shí)間內(nèi)，對(duì)公路、橋梁、公交、停車場(chǎng)等場(chǎng)所進(jìn)行系統(tǒng)管理?？梢栽谌我鈺r(shí)段估測(cè)道路交通流量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故、交通堵塞等情況，并進(jìn)行快速的自動(dòng)判斷，從而利于采取有效的解決措施。相信在不久的將來(lái)，全世界的交通都能實(shí)現(xiàn)智能化。

（二）家庭生活

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度越來(lái)越大，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的推動(dòng)下，我們來(lái)到了數(shù)字化的二十一世紀(jì)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的帶領(lǐng)下，我們不管是在家庭生活，還是工作中，都感受到了巨大的便捷。通過(guò)計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，我們過(guò)上了智能化生活。可以通過(guò)手機(jī)來(lái)職能的控制家里的電器設(shè)備。通過(guò)手機(jī)端傳送指令，來(lái)遠(yuǎn)程控制電器工作、監(jiān)控家里的一切。近些年來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)生活生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，其長(zhǎng)足發(fā)展已成必然。

（三）節(jié)能減排

計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，勢(shì)必會(huì)使人類的生活發(fā)生改變。因此，一些由于人類生活方式而造成的空氣污染、資源浪費(fèi)問(wèn)題將迎刃而解。我們知道，空氣污染一直是全球環(huán)保工作的棘手難題。計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在應(yīng)對(duì)空氣污染上正好發(fā)揮了是特有的功能。近些年來(lái)，已經(jīng)有科研學(xué)者針對(duì)空氣污染進(jìn)行了合理的分析，并認(rèn)為，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)改善。具體是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)反應(yīng)空氣質(zhì)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。與此同時(shí)，要研發(fā)出一種新型的空氣實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這樣就既能通過(guò)智能的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)工作，又能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下對(duì)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析、統(tǒng)計(jì)。

三、結(jié)論

綜上所述，計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)顯而易見。其包含多種功能，符合大數(shù)據(jù)時(shí)代的先進(jìn)科技技術(shù)。就目前來(lái)看，計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)在人類生活和工業(yè)中都發(fā)揮著巨大的作用。其帶動(dòng)著多個(gè)行業(yè)的發(fā)展，使得智能化產(chǎn)品走向多樣化。另外，從計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用可以看出，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟起來(lái)，其在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)十分良好。作為計(jì)算機(jī)行業(yè)的工作者，我們應(yīng)該永不止步，全身心的致力于更多像物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的科技項(xiàng)目研究。希望在不久的將來(lái)，我們能讓物聯(lián)網(wǎng)在未來(lái)發(fā)展的更為快速，讓我國(guó)所自主研發(fā)的智能化設(shè)備越來(lái)越多，給我們帶來(lái)更多高科技體驗(yàn)。

作者:譚秦紅 單位:貴州省銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：智能家居；物聯(lián)網(wǎng)；移動(dòng)智能終端

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2013）07-0038-04

0 引 言

世界上最早的智能建筑是1984年在美國(guó)誕生的，這之后，加拿大、歐洲、澳大利亞和東南亞等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家先后開始開發(fā)智能建筑和智能家居產(chǎn)品。智能家居在國(guó)外已發(fā)展了20多年，特別在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，智能家居的普及率相當(dāng)高，智能家居可以為人們提供一種高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的家庭居住環(huán)境。在美國(guó)，蓋茨的被稱作“未來(lái)之屋”的豪宅堪稱當(dāng)今智能家居的經(jīng)典之作，所有的照明、音樂(lè)、溫度、濕度等，都可以根據(jù)客人的需要通過(guò)電腦任意調(diào)節(jié)；當(dāng)你踏入一個(gè)房間，藏在壁紙后方的揚(yáng)聲器就會(huì)響起你喜愛的旋律，墻壁上則投射出你熟悉的畫作；廁所里安裝了一套檢查身體的電腦系統(tǒng)，如果發(fā)現(xiàn)異常，電腦會(huì)立即發(fā)出警報(bào)；地板中的傳感器在感應(yīng)到有人到來(lái)時(shí)就自動(dòng)打開照明系統(tǒng)，在客人離去的同時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。在國(guó)內(nèi)，智能家居經(jīng)歷了10年的起步階段，發(fā)展速度緩慢。這主要是因?yàn)殚_發(fā)技術(shù)短期內(nèi)不成熟，沒有形成完整的、全面的系統(tǒng)解決方案，主要集中在一些分散的智能家庭控制子系統(tǒng)的研究上，所以有必要對(duì)智能家居系統(tǒng)做研究和探討。

1 智能家居的架構(gòu)

智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分和人們的生活息息相關(guān)，是人們感受物聯(lián)網(wǎng)最直接的方式。通過(guò)智能家居系統(tǒng)，人們將充分感受到物聯(lián)網(wǎng)革命帶給人們的方便、快捷與智能化。圖1所示是智能家居系統(tǒng)的基本框架圖。下面對(duì)具有集中式信息處理模塊的智能家居系統(tǒng)作一簡(jiǎn)要介紹。

圖1 智能家居系統(tǒng)框架

1.1 信息家電

信息家電應(yīng)該是一種價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)便、實(shí)用性強(qiáng)、帶有PC主要功能的家電產(chǎn)品。利用電腦、電信和電子技術(shù)與傳統(tǒng)家電相結(jié)合的創(chuàng)新產(chǎn)品，是為數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更廣泛地深入家庭生活而設(shè)計(jì)的新型家用電器。在目前的傳統(tǒng)家電的基礎(chǔ)上，將信息技術(shù)融入傳統(tǒng)的家電當(dāng)中，使其功能更加強(qiáng)大，使用更加簡(jiǎn)單、方便和實(shí)用，為家庭生活創(chuàng)造更高品質(zhì)的生活環(huán)境，比如模擬電視發(fā)展成數(shù)字電視，電冰箱、洗衣機(jī)、微波爐等也將會(huì)變成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的信息家電。

1.2 信息處理模塊

為了使相互獨(dú)立的信息家電可以實(shí)現(xiàn)信息共享與協(xié)同工作，智能家居系統(tǒng)中必須具有專門的信息處理模塊。它的功能主要是收集家庭中各個(gè)家電的工作狀態(tài)和服務(wù)請(qǐng)求，對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并將結(jié)果送入功能驅(qū)動(dòng)模塊。隨著家庭中信息家電的數(shù)量不斷增加，采用分布式的控制方式將具有更高的靈活性，這是未來(lái)智能家居系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

1.3 通信模塊

如果說(shuō)信息處理模塊是智能家居系統(tǒng)的大腦，那么通信模塊就是實(shí)現(xiàn)信息傳導(dǎo)的神經(jīng)。根據(jù)家庭組網(wǎng)的特點(diǎn)，通信模塊常利用已有的布線（如電力載波），或者采用無(wú)線傳輸（如藍(lán)牙、紅外、Wi-Fi、ZigBee）等。出于不同的信息家電對(duì)傳輸?shù)膸捯蟛煌?，?shí)際中的通信模塊常采用多種方式混合組網(wǎng)。

1.4 功能驅(qū)動(dòng)模塊

功能驅(qū)動(dòng)模塊是信息流入、流出各個(gè)信息家電的接口。由于各個(gè)電器生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品在功能和實(shí)現(xiàn)上都有很大的不同，所以必須通過(guò)功能驅(qū)動(dòng)模塊將信息處理模塊的指令翻譯成電器可以執(zhí)行的電平信號(hào)，以及將電器的各種狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換成信息處理模塊可以理解的二進(jìn)制信息。

1.5 外界信息接口模塊

該模塊可以看成是一個(gè)家庭通向外界（如Internet）的網(wǎng)關(guān)，它在家庭內(nèi)部各種家電信息共享的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了基于Internet的資源共享，從而更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了共享的深度和廣度，也將是未來(lái)智能家居系統(tǒng)發(fā)展的熱點(diǎn)。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)被稱為是繼計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)信息產(chǎn)業(yè)后的第三次革命性創(chuàng)新[8]，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用無(wú)處不在。物聯(lián)網(wǎng)是讓所有的物品都能夠遠(yuǎn)程感知和控制，并與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)連接在一起，形成一個(gè)更加智慧的生產(chǎn)生活體系。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層次由感知層、傳輸層和應(yīng)用層組成[10]，圖2所示是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的層次結(jié)構(gòu)。

物聯(lián)網(wǎng)以傳感器等傳感技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)信息采集和“物”的識(shí)別，通過(guò)傳輸層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計(jì)算，經(jīng)過(guò)應(yīng)用層，實(shí)現(xiàn)所感知信息的應(yīng)用服務(wù)。

3 智能家居的主要技術(shù)

智能能家居系統(tǒng)應(yīng)用的主要技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、通信技術(shù)和移動(dòng)終端技術(shù)。

圖2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層次結(jié)構(gòu)

3.1 網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)

3.1.1 通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)的互聯(lián)

家庭網(wǎng)關(guān)是智能家庭局域網(wǎng)的核心部分，主要完成家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)各種不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和信息共享，以及同外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換功能。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)一般還負(fù)責(zé)家庭智能設(shè)備的管理和控制。

3.1.2 通過(guò)外部擴(kuò)展模塊實(shí)現(xiàn)與家電的互聯(lián)

為實(shí)現(xiàn)家用電器的集中控制和遠(yuǎn)程控制功能，家庭智能網(wǎng)關(guān)通過(guò)有線或無(wú)線的方式，按照特定的通信協(xié)議借助外部擴(kuò)展模塊控制家電或照明設(shè)備。

3.1.3 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用

以往的智能家居中，絕大多數(shù)是由單片機(jī)控制的。隨著新功能的不斷增加和性能的不斷提升，將處理能力大大增強(qiáng)的具有網(wǎng)絡(luò)功能的嵌入式操作系統(tǒng)和單片機(jī)的控制程序作相應(yīng)的調(diào)整，使之有機(jī)地結(jié)合成為完整的嵌入式系統(tǒng)。

3.2 通信技術(shù)

通信技術(shù)分為有線通信和無(wú)線通信技術(shù)，大多已日臻成熟?；赯igBee技術(shù)的智能家居無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由于具有低成本、低功耗、較遠(yuǎn)的覆蓋范圍及通用性強(qiáng)的特點(diǎn)，將成為智能家居系統(tǒng)中的又一亮點(diǎn)，必將給現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)帶來(lái)一場(chǎng)新的變革。

3.3 移動(dòng)終端技術(shù)

移動(dòng)智能終端以智能手機(jī)為代表，另外還包含平板電腦、筆記本、智能電視等。移動(dòng)智能終端內(nèi)嵌嵌入式操作系統(tǒng)，目前被廣泛推崇和得到迅速發(fā)展的是開放的、自由的Android系統(tǒng)[3]，主要應(yīng)用在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)方面。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是將移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)二者結(jié)合起來(lái)的、融為一體的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，在最近幾年里，移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今世界發(fā)展最快、市場(chǎng)潛力最大、前景最誘人的兩大業(yè)務(wù)，它們的增長(zhǎng)速度是任何預(yù)測(cè)家未曾預(yù)料到的。

4 智能家居的主要研究?jī)?nèi)容

智能家居系統(tǒng)可滿足個(gè)性化需求?？梢园床煌脩舻男枨?，定制不同的方案。同時(shí)，也可模塊化服務(wù)，以滿足不同層次客戶的需求。從客戶需求上分析，智能家居系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容如下：

（1） 通過(guò)移動(dòng)智能終端，如智能手機(jī)等，隨時(shí)隨地控制家中電器的開關(guān)和監(jiān)測(cè)信息家電的工作狀態(tài)。

（2） 以“情景模式”一鍵組合控制家電，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景設(shè)定。

（3） 支持上述功能的同時(shí)，同樣可以使用家電原有的控制方式。

（4） 實(shí)時(shí)視頻，讓主人對(duì)家中的狀況一目了然。

（5） 當(dāng)家中發(fā)生警情時(shí)，可以自動(dòng)打電話或發(fā)短信通知，并同時(shí)通知小區(qū)的物業(yè)，保安可第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。

（6） 網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的密碼以及網(wǎng)絡(luò)控制頁(yè)面的登錄密碼，可以隨時(shí)更改，保證系統(tǒng)安全性。

5 智能家居通信方式比較

智能家居不同廠商產(chǎn)品的區(qū)別主要體現(xiàn)在通信組網(wǎng)方式上。市場(chǎng)上所有的產(chǎn)品無(wú)外乎有兩種進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞剑謩e是有線方式和無(wú)線方式。

有線方式即總線控制方式，如EIB、C-Bus、H-Bus、LonWorks、SCS、RS-485等。有線方式因?yàn)樾枰M(jìn)行布置復(fù)雜的線路，對(duì)原有建筑造成不同程度的破壞，而且維護(hù)、擴(kuò)展也會(huì)帶來(lái)很多局限性，所以，采用有線通信方式的智能家居產(chǎn)品正在逐漸被淘汰。

無(wú)線方式包括射頻、載波、Wi-Fi、ZigBee、藍(lán)牙等。本文的智能家居產(chǎn)品采用ZigBee組網(wǎng)方式，而目前國(guó)內(nèi)僅有個(gè)別廠家采用ZigBee組網(wǎng)方式。表1所列是對(duì)各種無(wú)線組網(wǎng)方式的智能家居系統(tǒng)進(jìn)行的比較。

在表1中，ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無(wú)線通信技術(shù)，主要適合于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備中，同時(shí)支持地理定位功能。相對(duì)于現(xiàn)有的各種無(wú)線通信技術(shù)，ZigBee技術(shù)是最低功耗和成本的技術(shù)，這些特點(diǎn)決定了在智能家居中采用ZigBee組網(wǎng)是非常合適的。

6 基于ZigBee和移動(dòng)終端技術(shù)的智能家居系統(tǒng)

6.1 系統(tǒng)框圖和主要實(shí)現(xiàn)原理

基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)是未來(lái)智能家居系統(tǒng)的主流，該系統(tǒng)包含終端節(jié)點(diǎn)、路由器節(jié)點(diǎn)、傳感器網(wǎng)絡(luò)用戶終端、遠(yuǎn)程監(jiān)控終端（如手機(jī)移動(dòng)終端）等。圖3所示就是基于ZigBee和移動(dòng)終端技術(shù)的智能家居系統(tǒng)圖。

圖3 基于ZigBee和移動(dòng)終端技術(shù)的智能家居系統(tǒng)

在基于ZigBee和移動(dòng)終端技術(shù)的智能家居系統(tǒng)中，終端節(jié)點(diǎn)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，它的作用是開啟并配置無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)成功后，通過(guò)路由器節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)用戶終端，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)接收各節(jié)點(diǎn)的信息，并處理這些數(shù)據(jù)，將有用信息通過(guò)用戶交互程序顯示給用戶，然后接收用戶指令，再通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將指令傳遞到相應(yīng)的設(shè)備終端節(jié)點(diǎn)。如果要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制，那么傳感器網(wǎng)絡(luò)用戶終端還要連接到互聯(lián)網(wǎng)，接收來(lái)自遠(yuǎn)程智能終端的指令，起到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程終端通信橋梁作用。

6.2 系統(tǒng)各部分的功能

6.2.1 終端節(jié)點(diǎn)

終端節(jié)點(diǎn)主要由傳感單元、處理單元、無(wú)線通信單元和電源單元四個(gè)基本單元組成，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。終端節(jié)點(diǎn)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的建立和維護(hù)沒有責(zé)任。其加入網(wǎng)絡(luò)后主要任務(wù)有兩個(gè)：一是通過(guò)傳感單元中的傳感器，采集物理信息并進(jìn)行模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，處理單元負(fù)責(zé)信息存儲(chǔ)和處理，并送入無(wú)線通信單元，后者通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳；二是接收用戶終端的指令，控制設(shè)備作出相應(yīng)的動(dòng)作。

圖4 終端節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖

6.2.2 路由器節(jié)點(diǎn)

路由器節(jié)點(diǎn)的主要功能有兩個(gè)，一是為終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)提供多跳路由，二是允許新啟動(dòng)的節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)，其作用相當(dāng)于互聯(lián)網(wǎng)中的路由器。

6.2.3 協(xié)調(diào)器網(wǎng)關(guān)

協(xié)調(diào)器網(wǎng)關(guān)是家庭控制網(wǎng)絡(luò)的主控設(shè)備，要求必須由至少一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的FFD設(shè)備組成。一方面，它主導(dǎo)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建立的整個(gè)過(guò)程，主要包括系統(tǒng)初始化、網(wǎng)絡(luò)的建立、地址的分配和成員的加入、節(jié)點(diǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)的更新、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表、設(shè)備關(guān)聯(lián)表等幾個(gè)方面；另一方面，作為家庭網(wǎng)關(guān)和設(shè)備節(jié)點(diǎn)之間的橋梁，完成家庭網(wǎng)關(guān)和家居設(shè)備節(jié)點(diǎn)的通信。家庭網(wǎng)關(guān)對(duì)外可以提供各種遠(yuǎn)程智能控制接口，操作者可以通過(guò)手機(jī)移動(dòng)終端連接到Internet訪問(wèn)家庭網(wǎng)關(guān)的相關(guān)接口，對(duì)家中的家居設(shè)備節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)或者控制。

6.2.4 移動(dòng)智能終端

移動(dòng)智能終端可以是任意一臺(tái)接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備，這時(shí)傳感器網(wǎng)絡(luò)用戶終端充當(dāng)通信橋梁。遠(yuǎn)程控制終端通過(guò)身份認(rèn)證后，就可以C/S模式或者B/S模式與傳感器網(wǎng)絡(luò)用戶終端進(jìn)行通信，遠(yuǎn)程控制智能家庭網(wǎng)絡(luò)。比如，我們出差長(zhǎng)時(shí)間不在家，可通過(guò)移動(dòng)智能終端遠(yuǎn)程監(jiān)控家中的環(huán)境，定時(shí)打開通風(fēng)設(shè)備改善房間空氣環(huán)境；或者我們下班前可通過(guò)移動(dòng)智能終端遠(yuǎn)程控制空調(diào)或地暖設(shè)備工作，回到家就可以享受到我們想要的舒適環(huán)境。

6.3 系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)的主要特點(diǎn)

（1） 功耗低。具備多種休眠模式，在待機(jī)模式下，普通電池即可支持長(zhǎng)達(dá)數(shù)月甚至一到兩年的連續(xù)工作。

（2） 可靠性高。ZigBee采用CSMA-CA碰撞避免機(jī)制，避免了數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)信道的競(jìng)爭(zhēng)和沖突。其MAC層采用完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，設(shè)備發(fā)送出去的每一個(gè)數(shù)據(jù)包，接收設(shè)備在接收之后都必須回傳一個(gè)確認(rèn)信息，發(fā)送方才能開始新的傳輸。

（3） 網(wǎng)絡(luò)容量大。具有星型結(jié)構(gòu)、樹狀結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等拓?fù)洌粋€(gè)全功能設(shè)備可以管理254個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備，全功能設(shè)備之間還能組成覆蓋范圍更大的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的最大容量可達(dá)2542個(gè)節(jié)點(diǎn)。

（4） 成本低。ZigBee網(wǎng)絡(luò)的重要特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)傳輸速率低，通信協(xié)議簡(jiǎn)單，極大地降低了組網(wǎng)的成本。大范圍組網(wǎng)時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本可以降到3美元以下。

（5） 數(shù)據(jù)安全。ZigBee提供了完整的安全機(jī)制，有效防止網(wǎng)絡(luò)被篡改，防止信息的截獲與竊聽，并提供了多種加密方法保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

（6） 通用性。由ZigBee技術(shù)聯(lián)盟主導(dǎo)ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的制定與修改，并保持了設(shè)備和協(xié)議通用性和完好的開放性。

6.4 系統(tǒng)采用移動(dòng)終端技術(shù)的主要特點(diǎn)

移動(dòng)終端應(yīng)用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，而移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是將移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)二者結(jié)合起來(lái)的、融為一體的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。在最近幾年里，移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今世界發(fā)展最快、市場(chǎng)潛力最大、前景最誘人的兩大業(yè)務(wù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

典型的移動(dòng)終端平臺(tái)是Android 平臺(tái)。Android是Google公司針對(duì)智能終端開發(fā)的一個(gè)平臺(tái)，基于linux內(nèi)核，是開放、開源的系統(tǒng)，其大部分應(yīng)用主要是用java開發(fā)，具有很好的跨平臺(tái)性。實(shí)際上，移動(dòng)終端就是一個(gè)可移動(dòng)的計(jì)算機(jī)。

7 結(jié) 語(yǔ)

本文對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居系統(tǒng)進(jìn)行了研究與探討，分析了智能家居的架構(gòu)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)層次，提出了一套基于ZigBee和移動(dòng)終端技術(shù)的智能家居系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)和移動(dòng)終端技術(shù)，具有諸多顯著特點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)通信方式進(jìn)行比較后，在家居系統(tǒng)中選擇ZigBee通信技術(shù)，通過(guò)分析說(shuō)明了ZigBee技術(shù)在樓宇自動(dòng)化領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。系統(tǒng)在應(yīng)用中選擇移動(dòng)終端技術(shù)，移動(dòng)終端技術(shù)具有基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和可靠的嵌入式等特點(diǎn)，使智能家居控制系統(tǒng)具有智能化和可移動(dòng)性?；赯igBee和移動(dòng)終端技術(shù)的智能家居系統(tǒng)能將家庭中的家居設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中，使傳統(tǒng)家居設(shè)備具有自動(dòng)化、智能化等新特征，是未來(lái)智能家居的主流發(fā)展模式。

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篇4

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)思想 應(yīng)用策略 關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）02（c）-0001-02

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段，科技創(chuàng)新和信息技術(shù)水平發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物。相反的，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)及使用也是有效地提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要助力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是融合了多種先進(jìn)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、融入監(jiān)控技術(shù)和通信技術(shù)等重要信息技術(shù)的綜合技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用幾乎涵蓋了信息通訊技術(shù)所有的領(lǐng)域，包括無(wú)線技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、智能芯片技術(shù)、軟件技術(shù)等，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為實(shí)用性強(qiáng)、使用范圍廣、溝通與協(xié)調(diào)功能較強(qiáng)等。該文通過(guò)梳理物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念，重點(diǎn)討論物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)分析，并就其在實(shí)際中的應(yīng)用探討物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用策略，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供理論依據(jù)，促使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠在所有運(yùn)用領(lǐng)域中最大限度地發(fā)揮其功能。

1 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

一提到“物聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)詞，可能第一次接觸的人馬上會(huì)想到另一個(gè)詞――“互聯(lián)網(wǎng)”，理所當(dāng)然地認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)其實(shí)就是互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的新的網(wǎng)絡(luò)概念?；ヂ?lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的確在某些環(huán)境下很容易讓人混淆，不僅是因槊字的相似度較高，更因?yàn)閮烧叩募夹g(shù)基礎(chǔ)相同，都是建立在分組數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)之上的，以數(shù)據(jù)分組網(wǎng)作為他們的承載網(wǎng)，而業(yè)務(wù)網(wǎng)和承載網(wǎng)是相互分離，獨(dú)立發(fā)展的。該文章從物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)層機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)角度深度分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

1.1 物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析

物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以大致分為4個(gè)技術(shù)層次，分別是：感知識(shí)別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、管理服務(wù)層和綜合應(yīng)用層。

1.1.1 感知識(shí)別層

物聯(lián)網(wǎng)的感知識(shí)別層主要依賴的技術(shù)是RFID無(wú)線射頻感應(yīng)技術(shù)、無(wú)線傳感技術(shù)、GPS定位系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、自組織網(wǎng)絡(luò)以及短距離無(wú)線通信技術(shù)等核心感知技術(shù)，也包括各種智能設(shè)備，比如智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)、多媒體播放器、PAD等，前者屬于信息自動(dòng)生成方式，后者屬于信息人工生成方式。多樣化的信息生成方式是物聯(lián)網(wǎng)的重要特征之一。感知識(shí)別技術(shù)雖然位于物聯(lián)網(wǎng)四層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中的最低端，卻是物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)中最關(guān)鍵的一層，所有上層技術(shù)結(jié)構(gòu)都以其為基礎(chǔ)。通過(guò)感知識(shí)別技術(shù)，讓事物“開口說(shuō)話，生成信息”是讓物理技術(shù)和信息技術(shù)建立聯(lián)系的重要一環(huán)，也是物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等其他網(wǎng)絡(luò)的不同處之一。

1.1.2 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層

物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層在物聯(lián)網(wǎng)四層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層中扮演的角色是聯(lián)絡(luò)員。重要的網(wǎng)絡(luò)形式主要分為互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線個(gè)域網(wǎng)、無(wú)線廣域網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)以及無(wú)線城域網(wǎng)5種網(wǎng)絡(luò)形式。其中物聯(lián)網(wǎng)是各種網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成中的核心網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)支持以及平臺(tái)，IPv6掃清了網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備在數(shù)量上的限制；無(wú)線寬帶網(wǎng)如WiFi/WiMAX等無(wú)線寬帶技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍較廣；ZiBee、藍(lán)牙以及紅外等無(wú)線低速網(wǎng)絡(luò)能夠適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)中能力較低的節(jié)點(diǎn)的低速率、低計(jì)算能力、低通信半徑以及低能量來(lái)源等特征；移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將成為“全面、隨時(shí)、高效”的數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，其高覆蓋率、方式多元化、高速實(shí)時(shí)、可移動(dòng)性的數(shù)據(jù)處理特點(diǎn)打破了物聯(lián)網(wǎng)多方面的局限性。

1.1.3 管理服務(wù)層

管理服務(wù)層主要解決的問(wèn)題包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信息檢索、數(shù)據(jù)挖掘以及信息安全與隱私保護(hù)等四方面問(wèn)題，當(dāng)大量的數(shù)據(jù)信息和內(nèi)容信息經(jīng)過(guò)前兩層――感知識(shí)別層和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層的生成傳輸匯聚到管理服務(wù)層，如何解決上述問(wèn)題將成為其考慮的主要技術(shù)難題。下面將針對(duì)上述四大問(wèn)題展開探索。

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)包括關(guān)聯(lián)性、語(yǔ)義性、海量性、多態(tài)性等。通常情況下，我們物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)將物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)分為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和新型數(shù)據(jù)庫(kù)（NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)）兩類。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)隨著時(shí)代的要求不斷地發(fā)展自己以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)要求；新型數(shù)據(jù)（NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)）主要應(yīng)用于分布式、非關(guān)系型的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)中，通過(guò)避免連接操作的方式來(lái)提升數(shù)據(jù)庫(kù)性能，并不要求數(shù)據(jù)庫(kù)一定要具備確定的表模式。

（2）海量信息存儲(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)主要分為三大模塊：DAS――直接附加存儲(chǔ)；NAS――網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)；SAN――存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，其主要缺陷在于只能滿足中等規(guī)模的商業(yè)需求，面對(duì)大規(guī)模或巨型規(guī)模的商業(yè)需求仍存在信息存儲(chǔ)難題。數(shù)據(jù)中心實(shí)際上是一個(gè)大型的系統(tǒng)工程，例如：Google與Hadoop，涵蓋了主要的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和通信、存儲(chǔ)設(shè)備以及輔的環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、安全裝置以及數(shù)據(jù)通信鏈接等。適應(yīng)了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性、語(yǔ)義性、海量性、多態(tài)性等特點(diǎn)。

（3）Web搜索引擎。Web搜索引擎是：“能夠在一個(gè)合理時(shí)間內(nèi)，根據(jù)用戶的查詢關(guān)鍵詞，返回一個(gè)包含相關(guān)信息的結(jié)果列表（hits list）服務(wù)的綜合體?！痹趥鹘y(tǒng)Web搜索引擎基礎(chǔ)上建立的現(xiàn)代搜索引擎要求相關(guān)信息的更高精確性，能夠主動(dòng)識(shí)別并精確提取有效信息，建立多模態(tài)信息搜索引擎模式。

（4）需求分析。需求分析要求具有高效感知能力和智能分析能力。一方面，數(shù)據(jù)信息感知能力的提高是建立在海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和快速的搜索引擎基礎(chǔ)上的，另一方面，智能分析能力通過(guò)多維數(shù)據(jù)分析和整合。

（5）信息安全與隱私保護(hù)。主要的安全和隱私隱患包括竊聽、跟蹤、詐騙、病毒、信息篡改等，主要的防護(hù)措施是物理安全機(jī)制、密碼技術(shù)等。以上都是傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，必須要有個(gè)非常強(qiáng)大的安全管理平臺(tái)作為支撐，所以需要給物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)系統(tǒng)性的安全保護(hù)機(jī)制。

1.1.4 綜合應(yīng)用層

架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的綜合應(yīng)用層是全結(jié)構(gòu)的目的，所有前期的技術(shù)投入都是為了在實(shí)際生活中最終得到實(shí)踐。同時(shí)，綜合應(yīng)用層實(shí)際上是一個(gè)新信息反饋的階層，在這一階段，物聯(lián)網(wǎng)的缺陷將在實(shí)踐中被發(fā)現(xiàn)并反饋，是促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

1.2 關(guān)鍵技術(shù)介紹

通過(guò)上述內(nèi)容對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的整體層次結(jié)構(gòu)介紹，我們對(duì)關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有了一個(gè)整體的印象，接下來(lái)將有選擇地介紹幾項(xiàng)關(guān)鍵物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

1.2.1 異構(gòu)融合平臺(tái)

實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)資源共享目標(biāo)的重要途徑之一就是經(jīng)過(guò)異構(gòu)融合平臺(tái)。其資源共享實(shí)現(xiàn)的方式是：在不同網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)共建的基礎(chǔ)上，融合不同異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的共性，保留自身特有的功能即個(gè)性的同時(shí)，形成不同異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間共性與自身個(gè)性之間的統(tǒng)一。什么是不同異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間共性的融合？就是建立不同的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與公共通信平臺(tái)之間連接，通過(guò)同骨干傳輸網(wǎng)的對(duì)接，將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合到更為寬泛的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)中。

1.2.2 節(jié)點(diǎn)與終端口

該文中提及的節(jié)點(diǎn)，專指感知節(jié)點(diǎn)。感知節(jié)點(diǎn)的主要功能是收集事物自身的基礎(chǔ)信息，并自動(dòng)針對(duì)其基礎(chǔ)特征和基礎(chǔ)信息進(jìn)行分類整理、分析處理以及信息儲(chǔ)存等，有利于幫助物聯(lián)網(wǎng)獲取更全面的事物信息并@取更多本事物相關(guān)信息。在日益先進(jìn)的智能標(biāo)簽技術(shù)、通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)等技術(shù)的支持下，感知節(jié)點(diǎn)也越來(lái)越智能化，對(duì)管理對(duì)象及其外在環(huán)境進(jìn)行監(jiān)督控制越來(lái)越高效。

1.2.3 業(yè)務(wù)支撐

業(yè)務(wù)支撐中最重要的功能是確定物聯(lián)網(wǎng)的各項(xiàng)具體業(yè)務(wù)需求，并就每項(xiàng)業(yè)務(wù)需求確定其需要用到的場(chǎng)景。主要工作流程：首先，根據(jù)業(yè)務(wù)的特性進(jìn)行分類，同時(shí)界定各項(xiàng)業(yè)務(wù)的主要性能以及功能；其次，抽象化處理物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源；最后，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)的主要功能是支撐各項(xiàng)業(yè)務(wù)。

2 應(yīng)用策略

毋庸質(zhì)疑，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)與物聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合的現(xiàn)代社會(huì)中，物聯(lián)網(wǎng)一定是未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。物聯(lián)網(wǎng)將越來(lái)越多地應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，無(wú)論是對(duì)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的迅速崛起，還是人們整體生活水平的改善，都會(huì)產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。

2.1 樹立共享與融合的意識(shí)

在物聯(lián)網(wǎng)往后的發(fā)展中，樹立共享與融合意識(shí)至關(guān)重要。首先要明白何為融合，所謂融合，是指各相關(guān)領(lǐng)域之間通過(guò)一系列手段實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，這也是前文中屢次提及的融合問(wèn)題。這種融合的目標(biāo)是對(duì)未來(lái)所有的網(wǎng)絡(luò)形式進(jìn)行資源共享，擴(kuò)攬各相關(guān)信息領(lǐng)域的不同業(yè)務(wù)活動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)橫向以及縱向的深度和寬度融合。

2.2 加強(qiáng)行業(yè)與產(chǎn)業(yè)之間的合作

加強(qiáng)行業(yè)與產(chǎn)業(yè)之間合作的第一步，就是要實(shí)現(xiàn)行業(yè)之間的協(xié)調(diào)。雖然現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)各行業(yè)的應(yīng)用范圍已經(jīng)相當(dāng)廣泛，但是各相關(guān)行業(yè)之間仍然存在共享阻礙，這是由于行業(yè)間存在業(yè)務(wù)交叉，一定程度上致使物聯(lián)網(wǎng)不能實(shí)現(xiàn)更好的管理和技術(shù)方面的共享。第二，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈之間的合作。實(shí)際上物聯(lián)網(wǎng)自身也是一個(gè)非常復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)鏈，自動(dòng)控制技術(shù)、無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)等處于產(chǎn)業(yè)鏈初端的技術(shù)指標(biāo)目前已經(jīng)取得了較好的發(fā)展。因此，物聯(lián)網(wǎng)更好的發(fā)展依賴于產(chǎn)業(yè)鏈之間的聯(lián)合，只有每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行結(jié)合才能有效地推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)向更好、更健康的方向發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

人們經(jīng)常講：“物聯(lián)網(wǎng)的興起和使用，是一種新的生活方式，是一場(chǎng)技術(shù)領(lǐng)域的革命?！钡拇_，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展影響社會(huì)的各方面，小到人們的生活方式，大到行業(yè)的興起，甚至技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新，但是任何發(fā)展都是基于我們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的美好期許與祝愿，任何技術(shù)的革新帶來(lái)便利與發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)很多困擾，我們要做的就是通過(guò)反復(fù)的思考、不斷地進(jìn)行技術(shù)革新以及加強(qiáng)各行業(yè)間的協(xié)作，來(lái)改善或彌補(bǔ)新技術(shù)缺陷。

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篇5

    在研究信息服務(wù)資源整合時(shí)，首先遇到的問(wèn)題是信息服務(wù)資源的概念界定。信息服務(wù)資源涵蓋信息服務(wù)和信息資源兩個(gè)詞，但又不是兩個(gè)詞含義的簡(jiǎn)單疊加，而是有機(jī)結(jié)合。信息服務(wù)是通過(guò)研究用戶、組織用戶、組織服務(wù)，將有價(jià)值的信息傳遞給用戶，最終幫助用戶解決問(wèn)題的過(guò)程。從這一意義上看，信息服務(wù)實(shí)際上是傳播信息、交流信息，實(shí)現(xiàn)信息增值的一項(xiàng)活動(dòng)。信息資源的概念則是有廣義與狹義之分。一般來(lái)說(shuō)，狹義的理解認(rèn)為，信息資源是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中經(jīng)過(guò)加工處理并大量積累起來(lái)的有用信息的集合。廣義的理解認(rèn)為，信息資源是人類社會(huì)信息活動(dòng)中積累起來(lái)的信息、信息生產(chǎn)者、信息技術(shù)等信息活動(dòng)要素的集合。綜合前面信息服務(wù)的概念，信息服務(wù)資源是以服務(wù)為目的，由信息內(nèi)容這一核心要素和與之相關(guān)的信息設(shè)備、信息網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、信息人員等支持性要素組成的信息資源。

    2　整合港口信息服務(wù)資源的必要性

    2.1　我國(guó)港口的發(fā)展歷程

    我國(guó)港口的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，現(xiàn)正向第四個(gè)階段邁進(jìn)(見表1)。

    2.2　第四代港口的發(fā)展要求

    目前，國(guó)際上關(guān)于第四代港口的描述，主要是根據(jù)聯(lián)合國(guó)貿(mào)發(fā)會(huì)《港口通訊》1999年第19期上發(fā)表的《第四代港口》文章，認(rèn)為第四代港口主要處理的貨物是集裝箱，發(fā)展策略是港航聯(lián)盟與港際聯(lián)盟，生產(chǎn)特性是整合性物流。然而，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，“第四代港口”的內(nèi)涵出現(xiàn)了新的變化。寧波市交通局副局長(zhǎng)孫時(shí)光2009年在首屆亞太經(jīng)合組織港口服務(wù)網(wǎng)絡(luò)港口發(fā)展大會(huì)上指出，“第四代港口”在兼容“第三代港口”功能的基礎(chǔ)上，作為全球供應(yīng)鏈中的一個(gè)環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)港口之間互動(dòng)以及港口與相關(guān)物流活動(dòng)之間的互動(dòng)，滿足運(yùn)輸市場(chǎng)對(duì)港口差異化服務(wù)的需求，提供精細(xì)化的作業(yè)和敏捷的服務(wù)，以形成柔性港口，促使與港口相關(guān)的供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)之間的無(wú)縫連接。

    由此可見，未來(lái)港口的發(fā)展，更加強(qiáng)調(diào)港口自身成為客戶供應(yīng)鏈中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，即港口從靜態(tài)的、節(jié)點(diǎn)型的角色轉(zhuǎn)變到動(dòng)態(tài)的、網(wǎng)絡(luò)型的角色。無(wú)論是港口空間上的相互關(guān)聯(lián)、對(duì)客戶的差異化服務(wù)，還是精細(xì)化作業(yè)、快速反應(yīng)的柔性化要求，都使得第四代港口更加強(qiáng)調(diào)物流和信息流的快速運(yùn)行。在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息服務(wù)資源的整合與共享，勢(shì)在必行。

    3　港口信息服務(wù)資源的整合層次

    港口信息服務(wù)資源的整合是增強(qiáng)港口競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵，根據(jù)信息服務(wù)資源的內(nèi)涵，結(jié)合第四代港口的發(fā)展特點(diǎn)，港口信息服務(wù)資源的整合可分為三個(gè)層次：戰(zhàn)略層次的跨港信息整合、戰(zhàn)術(shù)層次的業(yè)務(wù)信息融合和技術(shù)層次的平臺(tái)信息聚合。

    技術(shù)層次：技術(shù)是軍事打擊中的基本技能，需要在戰(zhàn)術(shù)中綜合運(yùn)用，發(fā)揮威力。它在取得整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利中居于基礎(chǔ)地位，正因?yàn)槭腔A(chǔ)，所以十分重要。港口信息整合的“平臺(tái)信息聚合”，就是運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)對(duì)港口信息服務(wù)資源進(jìn)行整合。但技術(shù)具有易得性，在短期內(nèi)能夠?qū)W會(huì)，難以構(gòu)成港口獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

    戰(zhàn)術(shù)層次：戰(zhàn)術(shù)是決策者在中觀層面運(yùn)用創(chuàng)造性思維對(duì)技術(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)用。業(yè)務(wù)信息融合，就是著眼于以港口為重要環(huán)節(jié)的整條供應(yīng)鏈的整合。只有港口各部門與企業(yè)及其上下游的業(yè)務(wù)整合完畢后，信息才能在此基礎(chǔ)上做到實(shí)時(shí)更新、雙向溝通。戰(zhàn)術(shù)成功固然可以大大提升整合效果，但是相對(duì)戰(zhàn)略而言，其作用還是有局限的。

    戰(zhàn)略層次：戰(zhàn)略是在非常宏觀的層面上統(tǒng)籌整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)，受到多方面因素的影響，如自然地理環(huán)境、國(guó)際政治環(huán)境等外部環(huán)境的制約。在全球一體化的今天，信息服務(wù)資源的整合不能把視角僅僅局限于單一的某個(gè)港口，而是還要觀察世界港口大的走勢(shì)。港口產(chǎn)業(yè)群的融合是一種趨勢(shì)，跨地區(qū)的港口信息整合才可能在更大的層面上贏得成功。

    4　國(guó)外著名港口的信息服務(wù)資源整合狀況探究

    

    4.1　新加坡港：整合高效的港航物流及貿(mào)易平臺(tái)

    目前新加坡有超過(guò)350個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，其主要系統(tǒng)有PORTNET負(fù)責(zé)對(duì)外的電子數(shù)據(jù)通訊與交換。PORTNET所提供的服務(wù)十分強(qiáng)大，主要包括船舶靠港時(shí)程、貨柜、貨物清單、貨物追蹤及化學(xué)危險(xiǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)查詢和貨柜艙單、危險(xiǎn)品申報(bào)、靠港申請(qǐng)及出港時(shí)程預(yù)報(bào)等通關(guān)自動(dòng)化，并通過(guò)貿(mào)易網(wǎng)絡(luò)TRADENET實(shí)現(xiàn)了關(guān)貿(mào)網(wǎng)絡(luò)相連，還可與政府國(guó)貿(mào)及簽審機(jī)關(guān)作數(shù)據(jù)交換。此外，除了政府提供的公眾網(wǎng)絡(luò)外，物流企業(yè)也都先后斥資建成了電腦技術(shù)平臺(tái)。通過(guò)技術(shù)平臺(tái)，客戶不但可以下訂單，在托運(yùn)的貨物進(jìn)入公司運(yùn)行以后，客戶還可以隨時(shí)了解所交運(yùn)貨物即時(shí)的空間位置，了解貨物當(dāng)時(shí)所處的運(yùn)送環(huán)節(jié)和預(yù)計(jì)送達(dá)的時(shí)間。

    新加坡在供應(yīng)鏈整合方面也有先進(jìn)之處：新加坡港物流發(fā)展具有供應(yīng)鏈物流中心和聯(lián)合型物流中心兩種模式的特點(diǎn)。供應(yīng)鏈物流是由港口物流企業(yè)與航運(yùn)物流企業(yè)在優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的基礎(chǔ)上，各方分工合作，共同投資組成的；物流分工明確、集約經(jīng)營(yíng)。聯(lián)合型物流中心是由港口與保稅區(qū)或者與所在城市共同組建的物流中心，使港口與加工業(yè)聯(lián)合發(fā)展，業(yè)務(wù)銜接良好。

    4.2　鹿特丹港：政府和企業(yè)共享港口物流信息

    鹿特丹港的港口物流發(fā)展模式屬于地主型物流中心模式。這種模式的特點(diǎn)主要有：一是由政府統(tǒng)一規(guī)劃、建設(shè)和管理，租賃給企業(yè)自主經(jīng)營(yíng)；二是港口配套設(shè)施齊全，儲(chǔ)、運(yùn)、銷形成一條龍服務(wù)；三是港口物流中心規(guī)模大，專業(yè)化程度高；四是港口工業(yè)發(fā)展迅速，已形成物流鏈。

    鹿特丹港還一貫重視信息化建設(shè)，并關(guān)注港航物流企業(yè)的利益訴求。自2004年起，鹿特丹一改之前復(fù)雜繁瑣的港區(qū)系統(tǒng)，啟用了簡(jiǎn)單易行的鹿特丹港業(yè)界共享系統(tǒng)，從商務(wù)、航運(yùn)、港口、港務(wù)局四個(gè)方面，針對(duì)收發(fā)貨人、船公司、碼頭企業(yè)的需求提供信息服務(wù)。一家名為Port Infolink的公司就專門為鹿特丹港建立了經(jīng)濟(jì)有效的信息共享系統(tǒng)。該系統(tǒng)由750多個(gè)企業(yè)及機(jī)構(gòu)共享，平均每月信息流量為30萬(wàn)個(gè)，當(dāng)中包括電子數(shù)據(jù)互換及互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)等。業(yè)界共享系統(tǒng)已成為鹿特丹港口不可或缺的現(xiàn)代化設(shè)施，是該港口網(wǎng)絡(luò)化及完善腹地連接之后的第三大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

    4.3　組合港代表——紐約·新澤西港

    紐約港和新澤西港分別隸屬于美國(guó)的紐約州和新澤西州，因此兩港早期發(fā)展并沒有整體的合作規(guī)劃，甚至兩州政府就港口和航道邊界問(wèn)題還爭(zhēng)論不休。后來(lái)隨著貨物吞吐量的急劇增加，兩州政府為了提高港口資源利用效益，共同協(xié)商組建了聯(lián)合港務(wù)局進(jìn)行統(tǒng)一管理。其聯(lián)合港務(wù)局 即紐約·新澤西港務(wù)局的主要任務(wù)是促進(jìn)和保護(hù)紐約及新澤西港口地區(qū)內(nèi)的商業(yè)業(yè)務(wù)，負(fù)責(zé)監(jiān)管兩州的陸、海、空運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如實(shí)現(xiàn)兩港公共基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)一建造和維護(hù)，兩港信息系統(tǒng)的建設(shè)與維護(hù)等。此外，港務(wù)局還協(xié)調(diào)港口的整體發(fā)展，使兩港分工明確，各發(fā)揮其所長(zhǎng)。

    紐約·新澤西港的港口合作腳步還不止于此。紐約水網(wǎng)密布，內(nèi)河水運(yùn)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，但多年來(lái)側(cè)重公路運(yùn)輸，水運(yùn)積累的問(wèn)題不少，如船型增大、河道變得狹窄。而在這一領(lǐng)域，鹿特丹港有豐富的經(jīng)驗(yàn)，于是2001年紐約·新澤西港與鹿特丹港簽約，共享鹿特丹港多年來(lái)的內(nèi)陸航運(yùn)與物流分撥經(jīng)驗(yàn)。正是在與相鄰、先進(jìn)港口的密切合作中，美國(guó)的紐約·新澤西港才得以長(zhǎng)足進(jìn)步，逐漸成為了北美重要的海運(yùn)集散中心。

    5　國(guó)外先進(jìn)港口的信息服務(wù)資源整合經(jīng)驗(yàn)借鑒

    5.1　戰(zhàn)略層次的借鑒：港口一體化

    從紐約·新澤西港的發(fā)展歷程可以看出，港口唯有合作才能持續(xù)發(fā)展。港口發(fā)展也是信息服務(wù)資源整合的意義所在，否則，整合就是無(wú)源之水無(wú)本之木。縱觀我國(guó)，共有環(huán)渤海、長(zhǎng)三角、珠三角、東南沿海和西南沿海五大港口群，但那多是地理接近而形成的港口群，內(nèi)部合作還很欠缺。其中，珠三角港口群毗鄰香港國(guó)際航運(yùn)中心，以廣州港和深圳港為主導(dǎo)，發(fā)展迅猛。但相同的地緣條件導(dǎo)致不同層次港口間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。環(huán)渤海港口群，最具發(fā)展?jié)摿?，但?nèi)部的天津港、大連港和青島港之間的競(jìng)爭(zhēng)多于合作。

    紐約·新澤西港的合作經(jīng)驗(yàn)有下面幾點(diǎn)值得我們借鑒：(1)統(tǒng)一協(xié)調(diào)、廣泛合作。為緩解港口之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，必須有聯(lián)合的權(quán)威機(jī)構(gòu)采取相應(yīng)的政策方法進(jìn)行協(xié)調(diào)，把握方向，紐約·新澤西港務(wù)局就是榜樣。港口的一體化除了基礎(chǔ)設(shè)施、信息系統(tǒng)的統(tǒng)一規(guī)劃外，還體現(xiàn)在優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，交流先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)上，同時(shí)可以對(duì)港口進(jìn)行整體宣傳，提高港口群整體知名度，形成區(qū)域品牌。(2)自負(fù)盈虧，保持港口運(yùn)營(yíng)的活力。紐約·新澤西港的建設(shè)就是港務(wù)局通過(guò)銷售債券的方式集資，不依賴于政府的預(yù)算，呈現(xiàn)出自豐經(jīng)營(yíng)、自負(fù)盈虧的特點(diǎn)。限于我國(guó)國(guó)情，港務(wù)局不獨(dú)立于政府，但我國(guó)政府仍可只在對(duì)影響港口群整體利益的方面進(jìn)行干涉，從而保證港口運(yùn)營(yíng)的自主性，營(yíng)造合理公平競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境，為港口發(fā)展帶來(lái)活力。

    5.2　戰(zhàn)術(shù)層次的借鑒：供應(yīng)鏈整合

    港口信息服務(wù)資源的整合需要業(yè)務(wù)整合先行。物流供應(yīng)鏈的四個(gè)子系統(tǒng)即航行作業(yè)系統(tǒng)、裝卸作業(yè)系統(tǒng)、堆存作業(yè)系統(tǒng)、集疏運(yùn)系統(tǒng)必須互相協(xié)同配合才能保證港口物流運(yùn)作以最大功效順利進(jìn)行，形成最大的吞吐能力。港口供應(yīng)鏈整合的核心在于并不只局限于某一環(huán)節(jié)、某一子系統(tǒng)的整合，而應(yīng)克服各環(huán)節(jié)之間、子系統(tǒng)之間的摩擦和內(nèi)耗，實(shí)現(xiàn)港口物流全過(guò)程的協(xié)同。

    新加坡港的聯(lián)合策略，鹿特丹港的一體化策略都給我國(guó)港口的供應(yīng)鏈整合帶來(lái)啟發(fā)。一個(gè)完整的物流鏈可能包含海運(yùn)、港口、鐵路、公路甚至航空等多種運(yùn)輸方式，涉及到海關(guān)、商檢、金融等諸多部門，這些部門既有競(jìng)爭(zhēng)又有合作。要發(fā)展好港口物流，必須取得政府支持，在政府的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，加大力度對(duì)港口物流所涉及到的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行整合，積極引導(dǎo)傳統(tǒng)運(yùn)輸企業(yè)向物流企業(yè)轉(zhuǎn)型，對(duì)各種不同的運(yùn)輸方式的經(jīng)營(yíng)者通過(guò)建立行業(yè)協(xié)會(huì)或合資、合作經(jīng)營(yíng)等方式，加強(qiáng)彼此間的溝通與協(xié)調(diào)，建立利益共同體，規(guī)范競(jìng)爭(zhēng)秩序，充分發(fā)揮各種運(yùn)輸資源的合力，保證物流鏈的通暢和高效運(yùn)行，促進(jìn)物流規(guī)模的不斷擴(kuò)大。

    5.3　技術(shù)層次的借鑒：平臺(tái)建設(shè)及技術(shù)更新

    (1)進(jìn)行平臺(tái)建設(shè)。由新加坡港和鹿特丹港的信息技術(shù)應(yīng)用可知，港口信息服務(wù)資源的信息化的整合有賴于信息集成平臺(tái)的建設(shè)。信息集成平臺(tái)的建設(shè)需遵守“自上而下”和“自下而上”相結(jié)合、“系統(tǒng)開發(fā)”與“標(biāo)準(zhǔn)研制”相結(jié)合的原則。也就是說(shuō)，平臺(tái)建設(shè)要有統(tǒng)一的規(guī)劃，有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，需建立網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)、港口空間基礎(chǔ)信息平臺(tái)、港口內(nèi)部管理信息平臺(tái)、港口公共服務(wù)信息平臺(tái)和面向社會(huì)的電子商務(wù)平臺(tái)等完善的平臺(tái)集成網(wǎng)絡(luò)，使數(shù)據(jù)可以靈活交換與共享。此外，平臺(tái)建設(shè)也要充分利用已有信息資源，避免重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)。