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隨著社會的發展,物聯網被越來越多的人所熟知,現如今,物聯網技術已經融入了我們的生產和生活之中,與人們息息相關,我們可以認為它是社會發展的產物。
1.關于物聯網的概念以及特征要素的說明
1.1簡要說明物聯網的概念
一直到現在大家對物聯網仍然沒有一個系統明確的定義,但是我們通常認為物聯網技術是通過一些信息采集、傳輸和處理系統建立人與物、人與人以及物與物之間關系的技術。它通過進行數據的交換以及處理實現智能化的控制與識別,我們可以簡單的認為物聯網就是一個龐大的進行信息溝通和交流的網絡。
1.2對物聯網特征要素的相關說明
物聯網一般的情況下都具備可靠傳遞、智能處理以及全面感知這三大特性,物聯網能夠對采集的數據和信息進行及時的感知,在感知完成之后會進行精確可靠的傳輸。在傳輸時把信息網絡和互聯網融合在一起,共同作用保證數據信息的完整和準確,然后自身進行一系列的智能分析、處理和融合。除此之外物聯網還具備三個要素,第一是信息感知,第二是信息處理,最后一個則是傳送網,在采集數據之前少不了對數據的感知,信息感知是物聯網的基礎,我們運用敏銳先進的感知技術和設備對信息數據感知和采集。采集到的數據需要通過無所不在的無線通信網絡進行傳送,當然了最終的數據還不能是雜亂的,這就少不了物聯網對數據的處理。
2.簡單介紹幾種關鍵的物聯網技術
2.1對FRID技術的介紹和說明
FRID技術是物聯網技術中的一項關鍵技術,這種技術可以在信息采集的過程中進行非接觸式的自動識別,并且它的識別過程是不需要人工進行干預的,也因此可以在人們無法工作的惡劣環境下發揮出其重要的作用。FRID技術之所以能自動識別是通過射頻信號及其傳輸特性對目標獲取相關數據和信息,它不僅可以獲取到靜止的物體的數據,還可以獲取高速運動的物體的數據。FRID一般情況下由讀寫器、標簽以及天線這三部分構成,它因為具備著很多的優點,諸如高效可靠、方便快捷等,被大家廣泛使用。
2.2關于WSN技術的介紹與相關說明
WSN集數據采集、傳輸以及處理等功能于一體,是一種方便高效的網絡系統,也因為其成本低、可靠性高、靈活便捷等優點受到越來越多的人的關注和歡迎。WSN的網絡結構包括了傳輸層、應用層和網絡層,除此之外還有數據鏈路層和物理層著兩部分,這五部分共同構成了WSN的網絡結構。
2.3簡要介紹智能技術
除了上面介紹的兩種技術之外,智能技術也是互聯網技術之中的一種關鍵的技術,智能技術的使用,使人們的目的更容易得以實現,是達成預期要求的一種重要的方法和技術。我們都知道,物聯網技術就是要實現物體的智能化,為人們提供更多的便利,減弱工作之中的麻煩,那么我們就需要通過智能技術建立人與物之間的聯系?,F如今我們通過嵌入式技術來實現智能化,而所謂的嵌入式技術,就是我們通過特殊的方法和手段將智能的控制系統植入到物體之中,實現我們的智能控制。
2.4對納米技術的相關介紹和說明
物聯網關鍵技術主要有四種,除了以上介紹的三種以外還有一種就是納米技術,大家都知道納米是很微小的,那么可想而知,納米技術一般都是應用在一些微小的物體之中。在很多情況之下我們都需要對設備進行微小化,這種狀況之下納米技術就是不可或缺的了,我們需要微小的設備來承載數據和信息保證物體的正常工作和運行。
3.關于物聯網應用作出的相關探討
一項新技術的產生往往都是為了給人們的生產和生活帶來更多的便利,當然了,物聯網技術也不會是一個例外,將物聯網廣泛的應用與各個領域之后,為我們帶來了很多的便利。并且現如今物聯網的應用是很廣泛的,它在工業、軍事,交通、物流、農業以及醫療行業等不同的行業之中都發揮著重要的作用,下面我將針對在城市管理方面的應用作出說明。2009年,美國的迪比克市與IBM合作,建立美國第一個智慧城市。利用物聯網技術,在一個有六萬居民的社區里將各種城市公用資源(水、電、油、氣、交通、公共服務等等)連接起來,監測、分析和整合各種數據以做出智能化的響應,更好的服務市民。迪比克市的第一步是向所有住戶和商鋪安裝數控水電計量器,其中包含低流量傳感器技術,防止水電泄漏造成的浪費。同時搭建綜合監測平臺,及時對數據進行分析、整合和展示,使整個城市對資源的使用情況一目了然??梢姡藗內粘I詈凸ぷ鬟^程中,少不了物聯網技術的運用。除此之外在飛機制造業、離散制造業、鋼鐵行業等多種行業之中,物聯網技術都發揮著很大的作用,為這些行業的制作過程提供了便利,也節約了時間和成本。當然了還有生活中大家所熟知的智能停車場、智能電網等都是物聯網技術廣泛運用之后帶來的成效,盡管現如今物聯網技術還存在很多的問題,但阻止不了物聯網技術在當今社會的發展。
4.結束語
經濟社會的高速發展對物聯網技術也提出了越來越多的要求,但目前物聯網技術還不是很成熟,還存在著很多的問題。面對這些問題,我們應該做出深入的分析和研究加以解決,使物聯網技術取得更大的進步,讓物聯網技術更加廣泛的應用于大家的生活之中,為人們帶來更多的便利。
【參考文獻】
[1]程曼,王讓會.物聯網技術的研究與應用[J].地理信息世界,2010,05:22-28.
【關鍵詞】物聯網 應用 發展前景
一、認識物聯網
(一)物聯網的基本概念和基本特征。物聯網是指通過各種地面或者空間傳感器設施以及不同的通信系統,按照一定的協議將設施、設備、人已經其他各種各樣的物品與網絡連接起來,從而達到人和物品之間的實時通信和信息交互。它是智慧地球的重要組成部分,為人和物品之間的智能對話提供了機遇和平臺。
物聯網具有三個基本特征:“全面感知”、“可靠傳送”、“智能處理”。全面感知是指利用各種傳感器技術能夠隨時采集物體動態??煽總鬏斒侵笇⒏兄男畔⑼ㄟ^網絡進行實時傳送?,F在無線通信技術已經覆蓋了大部分區域,因此感知信息的傳送變得非??煽颗c現實。智能處理利用多種信息處理技術對海量信息進行篩選和處理,從而方便人與物品之間的交互。
(二)物聯網的結構層次。如圖1所示,物聯網的結構可以分成:感知識別層、網絡構建層、應用層。感知層由傳感器節點接入網關組成,智能節點感知信息(溫度、濕度、圖像等),并自行組網傳遞到上層網關接入點,由網關將收集到的感應信息通過網絡層提交到后臺處理。網絡構建層在物聯網四層模型中連接感知識別層和應用層,具有強大的紐帶作用,高效、穩定、及時、安全地傳輸上下層的數據。應用層是指物聯網技術的各種應用包括智能物流智能交通綠色建筑等方面。應用層位于感知識別和網絡構建層之上,人們通常把物聯網應用冠以“智能”的名稱,如智能電網、智能交通、智能物流等,其中的智慧就來自這一層。
(三)物聯網的關鍵技術。物聯網的關鍵技術主要可以分為如下幾種:RFID、WSN、EPC以及多種智能技術。RFID即射頻識別技術,俗稱電子標簽,通過射頻信號自動識別目標對象,并對其信息進行標志、登記、儲存和管理。它主要由電子標簽、讀寫器、天線等部分組成。WSN無線傳感器網絡(WSN)是由大量傳感器節點通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網絡系統,其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中感知對象的信息,它能夠實現數據的采集量化、處理融合和傳輸應用。RFID主要側重點是識別的作用,而WSN的主要側重點是組網并實現數據的傳遞。EPC是指電子產品代碼,它包括EPC 編碼標準、EPC 標簽、讀寫器、對象名解析服務( Ob ject Nam ing Service, ONS )、物理標記語言( Physical Markup Language, PML)等部分。為滿足對單個產品的標識和高效識別,美國麻省理工大學Auto ID 中心在美國統一代碼委員會(UCC)的支持下,提出了產品電子代碼(EPC)的概念。
二、物聯網技術的應用
物聯網技術作為一門新興的技術,具有巨大的生命力和蓬勃的發展力。同時該技術對社會發展和科技的進步有著巨大的推動力。不知不覺之中,我們生活的方方面面已經融入了物聯網的影子。
(一)物流管理。物聯網在物流領域有重要的應用。物流領域規劃中明確的指出將物聯網技術作為該領域的發展重心之一。通過物聯網技術的建設,可以實現物流系統的現代化,形成集成化的信息化平臺。我們可以對物品進行統一的編碼同時加入EPC的標識,這樣就有助于我們在物品的運輸流通過程中進行及時的狀態反饋。廣泛采用物聯網技術來推動物流信息技術的發展和標準體系的構建是物流領域下一階段的重要任務。
(二)城市建設。隨著技術的進步,城市管理已經變成了動態時間和靜態部件之間的綜合管理。在物聯網技術和3S技術的支撐下,“數字城市”、“智慧地球”這些概念將不再是夢想。我們把在城市管理中所采集的分散、獨立圖像進行并網,進行遠程的業務管理、監控、存儲以及傳輸。通過城市管理系統的搭建,城市的管理、安全監控等方面的得到了很大的改善。物聯網技術為城市的建設提供了直觀的管理工具。
(三)智能交通。憑借物聯網技術的先進方法,使得交通信息的采集變得更加方便快捷。傳感器可以把各個區域的車距和車速信息傳輸到處理中心,便于及時的調整和管理。在終端上加載各種溫度、光照傳感器還可以實時監控路面信息、汽車尾氣等相關信息。
三、物聯網的未來發展趨勢
通過大量文獻的閱讀和思索,我們可以看出未來物聯網技術的發展趨勢大致如下:首先,未來的物聯網需要一個開放的架構來最大限度的滿足各種不同系統和分布式資源之間的互操作性需求。他們既可以是信息的提供者也可能是信息的使用者。其次,未來的物聯網的架構還需要有良好的、明確定義的、呈現為粒度形式的層次劃分。物聯網架構技術應該滿足各種層次的用戶需求,擺脫單一的幾種模式。同時,物聯網的架構技術要具有抵御各種網絡突發狀態和干擾的能力,并將這種影響降低到最小的程度。
參考文獻:
[1] International Telecommunication Union UIT. ITU Internet Reports 2005: The Internet of Things[R]. 2005.
[2] 王忠敏. EPC 與物聯網[M]. 北京:中國標準出版社,2004
【關鍵詞】物聯網 技術 應用
一、什么是物聯網
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分,也是“信息化”時代的重要發展階段。其英文名稱是:“Internet of things(IOT)”。顧名思義,物聯網就是物物相連的互聯網。這有兩層意思:其一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;其二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信,也就是物物相息。
二、物聯網的起源
1990年物聯網的實踐最早可以追溯到1990年施樂公司的網絡可樂販售機――Networked Coke Machine。
1995年比爾蓋茨在《未來之路》一書中也曾提及物聯網,但未引起廣泛重視。
1999年美國麻省理工學院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物聯網的概念。
1999年美國麻省理工學院建立了“自動識別中心(Auto-ID)”,提出“萬物皆可通過網絡互聯”,闡明了物聯網的基本含義。早期的物聯網是依托射頻識別(RFID)技術的物流網絡,隨著技術和應用的發展,物聯網的內涵已經發生了較大變化。
2003年美國《技術評論》提出傳感網絡技術將是未來改變人們生活的十大技術之首。
2004年日本總務省(MIC)提出u-Japan計劃,該戰略力求實現人與人、物與物、人與物之間的連接,希望將日本建設成一個隨時、隨地、任何物體、任何人均可連接的泛在網絡社會。
2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯盟(ITU)《ITU互聯網報告2005:物聯網》,引用了“物聯網”的概念。
2006年韓國確立了u-Korea計劃,該計劃旨在建立無所不在的社會(ubiquitous society),在民眾的生活環境里建設智能型網絡(如IPv6、BcN、USN)和各種新型應用(如DMB、Telematics、RFID),讓民眾可以隨時隨地享有科技智慧服務。
2009年歐盟執委會發表了歐洲物聯網行動計劃,描繪了物聯網技術的應用前景,提出歐盟政府要加強對物聯網的管理,促進物聯網的發展。
三、物聯網的關鍵技術
傳感器網絡技術:這也是計算機應用中的關鍵技術。目前的傳感器可以將接收到的重要信息隨時隨地的傳遞給其它裝置。伴隨著科技的飛越快速發展,傳感器將實現智能化、微型化、信息化及網絡化的發展模式。傳感器的主要功能是實現感受外部的有用信息的動態變化,可探測、識別相應的信號,感知物質的組成成分。
RFID標簽技術:它也是一種傳感器技術,RFID技術是融合了無線射頻技術和嵌入式技術為一體的綜合技術。RFID可以識別高速運動的物體,在同一時間多個標簽可以被辨別,操作迅速便于運行。RFID技術的應用是可以不需要人為的干預就能實現在某種嚴重的環境中分析相關數據信息來進行識別操作。
嵌入式系統技術:它是綜合了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術為一體的復雜技術。經過幾十年的演變,以嵌入式系統為特征的智能終端產品隨處可見;小到人們身邊的MP3,大到航天航空的衛星系統。嵌入式系統正在改變著人們的生活,推動著工業生產以及國防工業的發展。
四、物聯網的主要應用
智能家居。智能家居產品融合自動化控制系統、計算機網絡系統和網絡通訊技術于一體,將各種家庭設備通過智能家庭網絡聯網實現自動化,通過寬帶、固話和3G無線網絡,可以實現對家庭設備的遠程操控。智能家居不僅提供舒適宜人且高品位的家庭生活空間,還將家居環境由原來的被動靜止結構轉變為具有能動智慧的工具。
智能醫療。智能醫療系統借助簡易實用的家庭醫療傳感設備,對家中病人或老人的生理指標進行自測,并將生成的生理指標數據通過固定網絡或3G無線網絡傳送到護理人或有關醫療單位。根據客戶需求,網絡服務商還提供相關增值業務,如緊急呼叫救助服務、專家咨詢服務、終生健康檔案管理服務等。
智能交通。公交行業無線視頻監控平臺利用車載設備的無線視頻監控和GPS定位功能,對公交運行狀態進行實時監控。智能公交站臺通過媒體中心與電子站牌的數據交互,實現公交調度信息數據的和多媒體數據的功能,還可以利用電子站牌實現廣告等功能。
車管專家利用全球衛星定位技術(GPS)、無線通信技術(CDMA)、地理信息系統技術(GIS)、中國電信3G等高新技術,將車輛的位置與速度,車內外的圖像、視頻等各類媒體信息及其他車輛參數等進行實時管理,有效滿足用戶對車輛管理的各類需求。
測速E通通過將車輛測速系統、高清電子警察系統的車輛信息實時接入車輛管控平臺,同時結合交警業務需求,基于GIS地理信息系統通過3G無線通信模塊實現報警信息的智能、無線,從而快速處置違法、違規車輛。
關鍵詞:物聯網;關鍵技術;應用分析
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:2095-1302(2012)05-0082-02
0引言
1999年,美國麻省理工學院的Auto ID研究所提出了物聯網概念,至今已十多年了。目前,物聯網在許多行業都有應用,很多專家認為,物聯網將是信息產業的第三次浪潮。2010年,我國的許多兩會代表建議將物聯網升格為國家戰略級產業;在2011年兩會期間,浪潮集團董事長孫丕恕、鄧中翰院士和鄔賀銓院士等代表,都對物聯網提出了相關提案和建議。現在很多地方政府都將物聯網作為產業發展重點。
1物聯網概述
物聯網(Internet of Things, IoT)泛指物物相聯之網,目前一般認可的定義是[1]:通過射頻識別標簽(RFID)、二維碼標簽、紅外感應器、全球定位系統(GPS)等各類傳感器/敏感器技術和設備,按約定的協議,將物品與網絡連接起來進行信息交換和通信,達到智能識別、定位、監控和管理的網絡。
從網絡范疇考慮,物聯網可以理解為“公網/專網+傳感網”。一般的公網就是互聯網;專網可以指公司內網/局域網;傳感網是物聯網的一種末梢網絡和感知延伸網[1],傳感網主要用來連接事物和感知信息。
中國通信標準化協會(CCSA)將物聯網分為三層:第一層為感知層,通過傳感器來進行事物連接和信息感知,感知層的核心技術有傳感器、RFID、GPS等;第二層是網絡層,是異構融合的泛在通信網絡,用來傳輸和處理信息,其包括接入網和核心網,接入網用于有線接入和無線接入(如WSN),核心網是基于IP的統一、擴展的網絡,它基于目前的電信網和互聯網;第三層是應用層,是業務支撐和運營管理層,如云計算、數據挖掘等。
2物聯網的核心技術
由物聯網的上述定義可知,物聯網能夠識別、定位、監控和管理,因此,支持物聯網的核心技術包括感知識別技術、信號處理技術和架構技術等[2]。
2.1感知識別技術
物聯網要能實現“物物相聯、人物互動”,首先應當采集數據。一般來說,為了降低成本,采集設備中的MCU控制器都是用嵌入式系統來實現的。同時,為了實現智能化,采集設備都應裝有操作系統?,F實生活中應用最多的采集設備是射頻識別標簽(RFID),該技術比較成熟。目前物聯網的數據采集技術有傳感器技術、嵌入式系統技術、采集設備和核心芯片等幾種。
2.2信號處理技術
當采集設備獲得各種原始數據后,智能信號處理便可對這些原始數據進行處理,以獲得目標數據。物聯網信號處理的核心和關鍵技術有云計算、多物理量檢測、信號提取、信號調理、信號變換和信號分析等。
云計算是基于互聯網的計算方式,實質是對現有計算資源的一次再分配。它的核心理念是將計算能力或計算服務作為一種商品,賣給需要它的公司,從而讓公司節約硬件采購成本。云計算將是未來信息服務的一種發展趨勢,它已經在全世界有了廣泛應用,因而有著很大的發展前景。
2.3技術架構
面向服務的架構(SOA)就是以信息化、模塊化為服務的架構,其核心是將服務和技術分離,以提高服務的重用性。SOA有三部分:服務提供、服務注冊和服務請求。物聯網中帶有RFID的各類嵌入式設備,既是SOA應用中天然的服務提供者,也是SOA體系中天然的服務請求者。將SOA整合到物聯網的服務應用中,可以對松散耦合的粗粒度應用組件進行分布式部署、組合和使用,從而實現服務提供和和服務具體使用方式的分離[3]。
3物聯網應用分析
目前,物聯網在各行各業都有應用,本文分別介紹不停車收費系統、家居安防系統和手機支付等三個方面的應用。
3.1不停車收費系統(ETC)
隨著人們經濟生活水平的提高,交通基礎設施的大量投入和快速發展,路橋的交通流量越來越大,傳統的停車式人工收費系統所造成的交通堵塞現象日益突出,大大制約了交通網絡作用的發揮。采用增加收費通道的數量,不僅需要大量的投資,而且不能有效解決交通堵塞現象,因而十分需要高效、可實現路橋自動管理的新型收費系統。
ETC是以先進的計算機和通信技術作為技術保障的收費系統,當車輛經過ETC收費車道時,不需停車,因而可以大大提高收費車道的通行能力,也堵住了收費漏洞,同時也可以讓交通部門及時掌握路橋的車流信息。
ETC收費系統要求在車輛上安裝電子標簽,然后通過無線通信技術,讓電子標簽和ETC通道上的微波天線RSU進行通信和信息交換,最后利用計算機聯網技術和銀行實現后臺結算。
ETC車道控制系統一般應具有車輛進出檢測、車牌抓拍與識別、收費交易等部分,包括地感線圈、車輛檢測器、路側天線設備(RSU)、MTC控制柜、ETC控制柜等。系統工作流程如下:
(1)ETC車輛進入ETC通道時,先觸發地感線圈一,同時進入無線微波通信區域,啟動RSU設備,完成交易;
(2)根據交易結果確定欄桿是否抬起,同時進行綜合信息顯示;
(3)車輛繼續前進,觸發地感線圈二,系統抓拍車牌和識別車牌;
(4)若交易不成功,則可人工完成交易。
3.2家居安防系統
隨著現代生活水平的提高,大家對家庭生命財產安全非常重視。以前的家庭報警裝置一般都采用電話線和電纜方式,該方式存在投資成本較大、維護費用較高、可靠性差和報警不及時等不足,于是,基于物聯網的家居安防系統就非常受歡迎,此系統不受地域、環境和時間的限制,它能分散布點、集中監控,而且具有可靠性高、維護費用低廉等優點。
基于物聯網的智能家居安防系統一般采用嵌入式微處理器作為主控制器(MCU),它主要通過射頻通信的方式來接收報警信息,并通過TCP/IP網絡,讓遠程監測端實時監測家居。家居安防主要可應用于火災、煤氣泄露、非法入室等三方面。系統將擁有EPC碼的電子標簽設備安裝在有安全隱患的區域,該區域可稱為監測防區。遠程監測端(RM)一般裝在宿舍、小區保安室等地方。其系統結構框圖如圖1所示。
3.3手機支付
手機支付也稱為移動支付,主要是移動用戶利用手機對消費的產品或服務進行賬務支付,此支付方式不僅可以方便用戶,也讓銀行有部分利潤。隨著3G技術的發展,手機支付的應用越來越廣。手機支付最早是利用手機短信接入方式來進行支付,目前流行的是刷卡手機,幾大運營商都大力推廣。現在手機支付方式有RFID和NFC兩種。
RFID支付方式主要是利用RFID-SIM卡和移動運營商提供消費支付平臺來實現,類似于支付寶。一個基于RFID的GPRS移動支付系統有五個部分:移動終端、通信網絡、移動安全交易系統、銀行和認證中心。移動終端包括RFID標簽、能進行移動支付的手機和可讀取RFID的POS機。一般RFID POS機利用RFID技術來獲取用戶信息,并采用GPRS方式和移動平臺進行聯結,手機用戶則利用手機移動支付軟件與移動支付平臺進行信息處理,以完成支付。
NFC是一種近距離無線通信方式,是由飛利浦、諾基亞、索尼等廠商共同推薦的一項無線技術。NFC的短矩離交互可以簡化認證識別過程,NFC優于紅外線和藍牙傳輸方式。NFC芯片裝在手機上,手機用戶可以進行小額電子支付。當NFC手機內置NFC芯片后,實質上就組成了RFID模塊的一部分,因而可以作為RFID無源標簽來使用。
目前,我國的三大運營商都有相應的支付模式。其中,中國聯通需要使用內置NFC芯片的定制刷卡手機;中國電信需要購買手機支付SD卡,如天翼手機;中國移動只需將SIM卡換成集成RFID的SIM卡,因而可以避免手機的大量更換。目前,中國移動的手機支付業務量最大。
4結語
物聯網是多種技術融合的新型技術體系,它在多種應用中能明顯提高效率,具有很大的經濟價值,因此,物聯網的快速發展,必將大大推動物物相聯、人物互動的信息化建設。
參考文獻
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[2]彭瑜.物聯網技術的發展及其工業應用的方向[J].自動化儀表,2011(1):1-7.
[3]楊斌.基于SOA的物聯網應用基礎框架[J].計算機工程,2010 (17):95-97.
關鍵詞:物聯網技術;現狀;前景
物聯網是一種應用于多種技術領域的新技術,通信技術是物聯網技術的關鍵。對物聯網技術的定位:物聯網是基于互聯網、EPC技術以及無線數據通信技術等構成的全球物品信息實時共享的實物互聯網?;谌f物互聯趨勢的發展,物聯網技術在智能行業中的應用越來越廣泛,物聯網技術擁有的商業價值也越來越大,因此研究物聯網技術的發展現狀及發展趨勢對促進我國互聯網+戰略具有重要的現實意義。
1物聯網技術的發展現狀
物聯網技術是繼計算機技術、互聯網技術發展之后興起的第三信息技術,物聯網技術最早是由美國麻省理工學院Ashton教授于1999年提出的,經過幾十年的發展,物聯網技術已經在社會行業中得到廣泛的應用,當前我國物流網技術發展呈現出以下特點:一是政府部門高度重視物聯網技術。基于物聯網技術巨大的商業價值,我國將物聯網技術納入新興產業發展規劃中,并且加大了對物聯網技術的研發力度,實現了物聯網技術在社會領域的應用;二是高校開設了物聯網專業課程,例如我院就針對物聯網應用技術專業建立了物聯網實訓室,其目的就是培養學生掌握物聯網技術的實踐能力,使其具備物聯網組建、管理、維護、應用等能力;三是物聯網技術不斷創新。NB-IoT技術重大突破,技術標準快速確立,該技術有效解決了物聯網技術此前無法進行長距離、大規模廣泛部署的技術空白,提高了我國通信技術的發展與應用水平。
2物聯網關鍵技術及發展瓶頸
物聯網技術在通信行業中得到廣泛的應用。據不完全統計,2015年,全球物聯網連接數量約為60億個,根據這一速度,在2025年前,物聯網連網設備數量將達到270億個,因此發展物聯網技術是當前經濟發展的重要方向。通過分析當前物聯網技術應用的需求,實現物聯網技術應用的關鍵技術為:一是傳感控制技術。傳感器是物聯網技術實現價值的關鍵部件,傳感器能夠對數據信息進行實時采集,并且將采集的信息傳遞給終端處理系統。二是中間件技術。中間件主要承擔的是為底層與上層之間的數據傳遞提供互動平臺,實現數據資源的共享,因此該技術的關鍵是對數據的處理。三是云計算技術。物聯網技術依托于互聯網技術,實現云計算,因此在智能技術時代背景下,云計算實現了數據的空間轉移,提高了智能家居的模式發展。當然,物聯網技術在快速發展的同時,實現物聯網技術應用價值還存在一些問題:首先是物聯網技術的標準規范有待統一。標準統一是物聯網產業發展的重要保障,然而目前各國對物聯網標準體系的規定還不統一,這影響到物聯網產業化、規?;l展。2015年國際標準組織(ISO/IEC)在比利時布魯塞爾召開物聯網標準化(WG10)大會,新成立的WG10物聯網標準工作組同步轉移原中國主導的物聯網體系架構國際標準項目(ISO/IEC30141),并由中國無錫物聯網產業研究院專家繼續擔任該體系架構項目組主編輯,這標志著我國繼續擁有國際物聯網標準最高話語權。其次信息安全和隱私保護有待解決。物聯網技術應用最大的瓶頸就是如何保護信息安全和用戶隱私,以智能停車場為例,雖然通過物聯網技術實現了自動控制,但是當前市場中存在的仿制門禁卡的現象也影響用戶的信息安全,因此如何解決安全問題一直是物聯網技術發展所要解決的主要問題。最后物聯網技術的終端設備性能、價格等也是影響其發展的瓶頸之一。
3物聯網技術應用前景展望
通過實踐觀察,在大力發展大數據技術的時代背景下,物聯網技術已經融入社會的各個領域,家居行業、交通行業、工業生產以及通信行業等等。結合物聯網技術的發展趨勢,物聯網技術應用將朝以下幾個領域發展:3.1通信行業目前基于物聯網技術的通信技術在全球范圍內得以開發與發展,尤其是低功耗廣域網通信技術成為最有發展前景的通信網絡技術。LoRaWAN的技術是物聯網領域最受關注的技術,實現了長期間的運作,并且具有低功耗、遠距離傳輸的特點,大大提高了物聯網技術數據傳輸的速度,進而滿足了公共資源數據傳遞的需要。3.2智慧城市建設當物聯網這一新興的信息技術日益成熟時,智慧城市建設中的技術問題便得到了有效解決?;谖锫摼W蓬勃興起的業務與應用逐漸成為智慧城市的主流應用,并且物聯網能實現產業優化升級,使城市環境完備智能、城市服務高效靈活、城市治理精準高效,使城市更加智慧,使人們的生活更美好,是提升城市競爭力的關鍵因素。當然物聯網技術還應用到智能家居建設中,將實現家居的智能控制。3.3智能工業制造石油天然氣與工廠環境工業領域是目前物聯網項目最多的應用領域。物聯網技術的遠程監控和優化重資產的能力,使得很多石油天然氣項目的實施和運行得到了技術與效益方面的支持。尤其近年來,國內傳感器市場持續增長,年均增長速度超過20%。在智能化電子產品不斷涌現、物聯網智能終端與整機產品制造市場穩定發展的帶動下,傳感器產品國產化需求不斷加大,為國內企業帶來了巨大的發展空間。
參考文獻:
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【關鍵詞】 物聯網技術 典型應用 物聯網時代
物聯網技術是通過紅外感應器、射頻識別(RFID)、激光掃描器、全球定位系統等信息傳感設備,按約定協議將任何物品與互聯網相連接,實現信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡技術。
一、幾種關鍵的物聯網技術
1.1無線射頻技術
無線射頻技術關鍵是用于閱讀器和射頻卡之間,在沒有通過直接接觸就能完成數據的雙向傳輸,從而完成識別目標和交換數據。運用無線射頻技術能通過掃描物品或是商品的編碼來完成物品的自動識別,再運用信息處理體系把信息實施處理后再經過信息服務體系實施共享物品或是商品信息。在計算機網絡開放的狀況下,企業就能實施跟蹤、定位、監控和管理物品或是商品。
1.2信號處理技術
物聯網信號處理有云計算、多物理量檢驗、提取信號、調理信號、變換信號與分析信號等幾種主要技術?;诨ヂ摼W的計算形式是云計算,實質是對目前計算資源的一次再分配。它的重點理念是把計算能力或計算服務作為一種商品,賣給需要它的公司,從而為公司節省硬件采購成本。云計算已逐漸成為信息服務的一種發展趨勢,在全世界有了普遍運用,未來將有著非常大的發展前景。
1.3傳感器技術
傳感器技術是物聯網應用中的關鍵技術。傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并依照一定的規律轉換成信號實施輸出的器件、裝置?,F代工業生產中,傳感器無處不在,它們被用來監視整個生產程序,并得到有關的數據信息,經過這些數據信息來推斷設備的運行狀態是否正常,并對整個生產經過實施控制,最大限度的節約人力,使產品達到最好的質量。
傳感器技術的研究具有重要的意義,特別是在基礎學科研究中,例如茫茫宇宙空間的研究,要查看上千光年的距離,微觀上要查看納米級別的物體,查看數十萬年的天體演化,捕捉瞬間的改變都需要傳感器技術研究的支持。
二、物網的典型應用
物聯網應用的發展一方面可以提高經濟效益,大大節約社會成本;另一方面可以為社會經濟的復蘇提供技術動力。物聯網熱浪正在全世界迅速壯大,目前,加拿大、英國、德國、芬蘭、意大利、日本、韓國等都在投入巨資深入研究探索物聯網,物聯網應用正逐漸滲透至智能家居、交通、物流、制造等行業。
1、智能家居。智能家居以住宅為平臺,集成有線與無線網絡平臺通信技術,包含綜合布線體系、安全防范體系、背景樂/廣播體系、控制燈光窗簾體系、空調VRV控制體系、以及家庭影院控制體系。智能家居能夠構建高效的住宅設施和家庭日程事務管理體系,把全部與家居生活相關的設施實施集成,實現遠程控制,從而提高家居的安全性、方便性、舒適性、藝術性,建成環保節能的居住環境。
2、智能交通 。依靠物聯網技術讓交通信息的采集變得更加快捷方便。傳感器能夠把每一個范圍的車距與車速信息輸送到處理中心,方便及時監控、調整、遠程調度和管理。各類溫度、光照傳感器在終端上加載還能夠實時監控路面信息、汽車尾氣等有關信息,以支撐大數據分析及有效管理。
3、物聯網在能源管理和公共事業中的應用。根據估計,我國將在2025年將發展變成國際最大的能源消耗國家之一。由于存在電網系統效率較低的問題,發電和輸電存在嚴重的浪費。目前安裝的計量器及發電機的渦輪都是以物聯網技術對事物實施科學的感知和度量。其感知和度量能夠幫助我們對信息和數據進行有效收集,依據最新的分析工具實施洞察智能化,之后再對決策實施優良的決定。
隨著儀表管理技術的進步,企業和個人可以依據能源的時間和方式進行選擇性使用,這也就為太陽能、風能等實施運用打下了堅實基礎。
4、物流管理的應用。物聯網技術的全覆蓋,能夠讓整個供應鏈精準、透明與高效,達到陳舊物流所不能夠完成的目標。依據物流行業協會的2013年行業調研報告顯示,我國物流行業的物聯網設備增長速度已超過60%,物聯網技術設備已在物流行業得到普遍的應用。物聯網技術對物流配送的透明化管理與信息追蹤方面的效果尤為明顯,電子標簽揀選體系出貨量增長超過35%。物聯網智能搬運體系在自動化物流中心的運用也越來越普遍,實現28%以上的增長率。
三、結語
移動互聯網的高速發展以及固話寬帶的普及已為物聯網海量信息傳輸交互搭建起基礎平臺。物聯網技術將為社會經濟發展與國民生活帶來廣闊的發展前景,物聯網應用將延伸到我們生產生活的各個方面,便捷、高效的物聯網時代即將來臨。
參 考 文 獻
關鍵詞:物聯網 技術 進展
中圖分類號:TP391.44 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)04-0252-01
作為世界信息業的第三次跨越,據權威機構預測,物聯網在2022年可能得到全面普及,跟物-物之間的互聯,人與人之間的通信進行比較,比例為30:1。因此,將來萬億級的信息產業就是物聯網。
1 物聯網的含義
物聯網就是指利用全球定位系統、射頻識別、激光掃描器以及紅外感應器等一些傳感設備,根據規定的協議,連接互聯網和物品,對信息進行交換及通信,從而實現識別、監控、跟蹤、管理以及定位智能化的一類網絡概念。物聯網的原理是對互聯網及各種類型的傳感器進行連接的一種新型技術。同時,物聯網也是根據現在的互聯網、無線通信等一些新型技術,從而形成一個涉及所有事物的物聯網。物品之間可以在物聯網中進行相互之間的溝通,而不需要人進行作用。
物聯網的本質就是根據射頻自動識別技術,利用互聯網對商品進行自動識別,并對信息進行互聯和共享。同時,射頻自動識別技術也是可以使物品進行表現的一種新型技術。在射頻自動識別技術的標簽里對規范且互用性強的信息進行儲存,利用無線通信網絡將其進行采集,對商品進行識別,利用開放的計算機技術對信息進行共享及交換,對物品進行合理的管理。
2 物聯網的關鍵技術
物聯網如果想對物品之間的感知、通信及識別等一些功能進行實現,就必須有先進的新技術進行支持?,F在,物聯網包括的關鍵技術有:對事物進行感知的傳感器網絡技術,對事物進行聯系的互聯及組網技術,對事物位置進行判別的全球定位系統以及對事物進行思考的智能技術。(1)傳感器網絡技術。傳感器就是指機器對物質世界進行感知的器官,對外界的物理條件、化學組成以及外界的信號等進行感受,對這些獲得的信息進行傳遞?,F在,對傳感器技術進行研究主要是對微型嵌入式、傳感器以及射頻等技術進行研究,對這些進行研究的重點則是傳感器技術。因為對傳感網的信息進行預處理數據以及采集的核心與基礎是傳感器節點技術,而其實現的前提條件是傳感器技術。伴隨著技術的繼續向前發展,以前的傳感器已經逐漸向網絡化、智能化、微型化以及信息化的方向前進。(2)組網和互聯技術。對傳感器進行組網及互聯的技術是對物聯網的功能進行實現的連接器,其研究的主要方向有:對新型的無線傳感組網的內部結構進行構建;對動態分組技術進行創新;對冗余技術進行高可靠性的實現;對無線接入、網絡平衡及斷開技術進行研究。(3)全球定位系統。全球衛星定位系統就是根據通訊和衛星技術,測距及測時物體并精確的定位物品。用戶使用的GPS信號接收機、在空間利用的GPS 星座以及地面監控系統是全球衛星定位系統的三個重要組成部分。(4)智能技術。智能技術就是對相關技術及辦法等進行綜合運用,從而實現預期成果智能化的目的。對物品進行植入新型的智能系統,不僅使物品實現了相應的智能化,而且可以使其和客戶進行主動或者被動的溝通,這也是物聯網的重要技術之一。對其進行研究的主要內容或者方向有:對人工智能的理論進行研究,同時對新型的人機結合技術、對信號進行處理以及對智性進行控制的技術和系統進行研究。
3 物聯網的應用
如果要將物聯網定義為網絡,還不如定義為應用。經過對物聯網的原理、定義和特征等進行理解,使我們意識到,物聯網是一個具有很強適應性、豐富以及立體的系統。在對物聯網進行推進的過程中,根據不同的原因以及不同的時期,既要與我國的創新規劃相符合,也要與我們國家的信息通信業以及工業的前進方向及發展潛力相適應,并根據我國在世界上的競爭地位,確定適合我國發展的良好道路,從而推進物聯網技術在我國的發展。
(1)物聯網在智能城市中的應用。我們國家很多地方已經開發及應用了物聯網。例如,上海的移動公司已經利用物聯網技術對數據采集、處理以及傳輸,并根據自身的特色形成了一套綜合利用方案。根據現在的數據顯示,已經有11萬個芯片被裝在出租車以及公交車上,從而使物聯網在所有行業中得到了充分的應用,對城市的正常運作進行了保證。(2)物聯網在能源管理與公共事業中的應用。據估計,中國將在2025年將發展成為國際最大的能源消耗國家之一。因為存在電網體系效率很低的問題,在發電以及輸電的過程中存在很嚴重的浪費問題。目前,無論是安裝的計量器還是發電機的渦輪都是根據先進的技術對事物進行合理的感知及度量。其感知及度量可以幫助我們對信息及數據進行良好的收集,根據最新的分析工具對智能化進行洞察,然后再對決策進行良好的決定。鑒于儀表管理技術的重大進步,讓企業及個人根據能源的時間與方式進行選擇,這也就為對太陽能、風能等進行利用打下了堅實的基礎。實現電力的智能化也就對電力的質量及可靠性進行了反映,對停電的問題進行恢復的時間越來越短,從而對生產率進行提高,同時也對電力隱藏的問題進行保護,對需要進行替換的設備和支付進行準確的估計,停電智能及智能電表管理技術已經在電力系統得到了應用。(3)物聯網在交通管理中的應用。對交通進行規劃的工作人員已經開始對多個系統的集成進行應用,對許多國家、城市或者地區的費用及服務進行整合。如果有了智能的交通管理系統,就可以對人們之間的距離進行縮短,同時也可以對環境進行保護。(4)物聯網在物流業中的應用。物流成本在我國的GDP中所占的比例一直比發達國家高,這就直接的導致了運營效率較低的問題發生。例如,在2007年,物流成本在我國的GDP中占的比例為20%,但是日本才占10%,歐盟占8%,美國占9%。20%的物流成本中光運輸成本就占了60%以上,儲存的成本占25%左右。我國供應鏈效率比較低的主要原因有運營、法規以及基礎設施等三個主要的方面,這就不僅對我國企業的市場競爭力進行了削弱。同時,對我國物流和國內市場的擴大進行了妨礙。
4 結語
我國與其他西方發達國家在應用物聯網方面都處于同一起點,我們必須根據現在的機遇,對某些核心及關鍵技術進行突破,形成具有自己特色的技術體系,提高物聯網技術在國際市場的競爭力。對物聯網進行推廣是促進經濟發展的一個主要動力,其在我國的應用前景非常廣闊。
參考文獻