摘要:物聯網是在互聯網基礎上將用戶端延伸到任何物體之上,是下一代互聯網的發展核心,有著廣闊的發展前景,同時其又處在起步階段,有許多技術等問題亟待解決。該文主要介紹了物聯網的概念及其運行模式、主要技術、與互聯網傳感網的區別、發展現狀及人才需求情況。
關鍵詞:物聯網;關鍵技術;發展現狀
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)04-0856-02
Discussion on the Internet of Things
LAN Jie
(China University Of Mining And Technology, Xuzhou 221000, China)
Abstract: The Internet of Things based on network makes clients extendto any objects, The Internet of Things is the core of the next generation Internet development, It has broad prospects for development, At the same time he was also in the initial stage, There are many technical problems to be solved. This paper introduces the concept of Internet of Things、operating mode、main Technology、the difference between sensor networks and the Internet、development status and talent demand.
Key words: The Internet of Things; key technology; development status
1 物聯網概述
物聯網的概念早在1999年便提出,不同的產業集團對其定義不同,目前物聯網的定義多達70多個。比較公認的定義為:“通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。”
IBM提出“智慧地球”后,在全球經濟危機時期,美國將物聯網列為經濟振興戰略之一。繼美國之后,歐盟也將物聯網列為主要發展戰略之一。2009年9月,溫家寶總理在中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心進行考察,提出“感知中國”的概念,至此,我國將物聯網正式納入戰略性新興產業規劃,無錫也成為中國物聯網發展的中心。
物聯網的定義雖然在不同領域有所不同,但是其核心和基礎仍是互聯網,是在互聯網基礎之上延伸出的一種網絡,其客戶端由傳統的終端設備延伸和擴展到了任何物品和物品之間。技術上需要射頻識別、激光掃描、全球定位、紅外感應等設備,將人與物、物與物連接起來,結合現有的互聯網絡,進行智能化數據傳輸和通信,形成新型網絡,實現智能化的監控管理。
物聯網的整個運行過程應該是,在某一行業環境下,利用傳感器、條碼等對“物”進行標記,用于隨時獲取“物”的各項信息,將數據信息通過網絡進行傳輸,在軟件的支持下將海量數據存儲在存儲空間中,利用收集到的數據對“物”進行虛擬鏡像還原,利用云計算等技術對數據進行智能處理后,將信息通過網絡傳輸給管理者,管理者根據反饋信息對“物”進行監控管理。整個過程構成一個封閉的空間,物聯網的實施過程便是這個過程的不停循環。信息傳輸的網絡主要是在互聯網基礎上,結合行業物聯網化需要新建設的各種局域網構成的更大型網絡。
2 物聯網關鍵技術
2.1 標識識別技術
以RFID射頻識別技術、傳感器技術為主,進行“物”的信息采集,實現“物”的識別。標識識別技術是物聯網信息采集的核心,是數據處理的基礎。其主要包括以下幾個方面:傳感器技術、環境感知技術、RFID與基帝芯片技術、SoC芯片集成系統技術、嵌入式軟件與操作系統等。
2.2 組網及數據傳輸技術
組網技術是實現物聯網信息傳輸的關鍵。物聯網傳輸的數據主要是行業數據,其傳輸范圍主要為行業、公司等有限的范圍內,傳輸方式主要采用無線傳輸,根據數據傳輸處理及服務對象的需要,數據的傳輸又可能經過的互聯網。其主要包括以下幾個方面:傳感器組網、無線網絡技術、ZigBee技術、無線電技術、電信網絡物物通信增強技術、容量傳輸技術及下一代互聯網技術、物聯網與基礎網絡互聯技術、網路安全與可靠性技術等。
2.3 數據處理技術
數據處理技術主要是對感知到的信息進行處理,為“物”的虛擬鏡像還原等提供服務,主要使用技術有:云計算技術、數據挖掘技術、鏡像構造技術、信息資源運營技術等。
2.4 反饋執行技術
物聯網將物與物、人與物進行聯網,其最終的目的主要在與監控、管理和控制,伺服電機、微電機等技術是實現這些功能不可或缺的技術。
物聯網發展的關鍵核心是全面感知、可靠傳輸、智能處理。全面感知主要是利用現有的各種技術手段對物體進行全方位的、隨時隨地的信息采集;可靠傳輸主要是利用各種的專用物聯網絡、各種通信基礎網絡進行可靠安全地數據信息的傳輸、共享;智能處理主要是對海量的復雜數據和信息進行分析處理,提高信息的呈現方式,實現智能化控制和決策。這三個方面在目前來看都存在不足,也是物聯網發展的主要研究內容。
3 物聯網與傳感網、互聯網
現階段的物聯網發展正處于起步階段,其所依托的主要技術是目前相對成熟的傳感網技術,但是傳感網并不等同于物聯網。傳感網的核心是傳感器,其主要是體現“物”的某一部分信息,而物聯網的核心是“物”,其要體現“物”的整體。在某種意義上講,傳感網是物聯網的主要承載網絡之一,是物聯網內信息的主要來源,某一個“物”的信息可能來自于某一個專門的傳感網。物聯網的底層包含傳感網,但是其底層網絡還可以是公共通信網、行業專網等。
隨著物聯網的發展,其會像當初的互聯網那樣對我們的生產生活產生巨大的改變,但是并不能說物聯網將取代互聯網。互聯網是全球化的,只要計算機接入互聯網便可與全球通信。在物聯網中的每一個“物”都具有標識,每一個“物”都可以通信、可以被控制,從網絡安全性等方面出發,就決定了雖然物聯網建設在現有互聯網基礎之上,但是并不是任何人都可以接入。可以說,互聯網是全球性的,而物聯網是區域性的,物聯網更像是一種業務和應用。
4 物聯網發展現狀及人才需求情況
目前,物聯網技術在智能家居、智能建筑、智能電網、醫療監護、家庭或辦公室網絡的數據共享與交換、實時定位系統、資產跟蹤管理、工業監控等方面有一定程度的運用。隨著其在各行業、各領域的建立完善,人類可以以“智慧”的狀態更加精細和動態地管理生產和生活,提高資源的利用率和生產水平。隨著物聯網產業的成熟化、規模化,其必將引發勞動力結構的大調整。
雖然物聯網的發展處于起步階段,但是因為傳感網技術的成熟,其需要大量的研發及技術性人才。物聯網是一個跨行業、跨專業的系統工程,其對人才的知識要求綜合、技術水平要求較高,但是目前沒有專門的院校和專業向物聯網產業輸送人才,至2010年下半年部分高校經批準設立了物理網相關專業,目前從事物聯網產業的公司絕大部分也是轉型而來,其內部的員工存在轉型問題。批準設立物聯網相關專業的高校目前主要是依托現有特色,結合相關企業需求進行摸索。為了物聯網能夠更好更快地發展,在物聯網人才的培養上高校和企業應當充分地結合,共同培養人才,才能滿足快速發展的物聯網產業的需求,避免出現畢業生找不到工作、企業招不到人的尷尬局面。
5 總結
物聯網是全球金融危機后的一個新的經濟增長點,隨著物聯網的發展我們的生產生活將變得更加美好。物聯網的實現是一項系統的、涉及各行業領域的基礎工程,它的實現將會是一個漫長的過程,是下一代互聯網的研究重點。
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