物聯網應用及其發展前景

摘要：隨著物聯網知識的普及和技術的廣泛應用，物聯網被越來越多的人所關注，而物聯網作為新興產業在“十二五”期間也將扮演著重要的角色，因為它代表了一場新的產業革命和社會發展的新方向。集成電路技術、傳感技術、計算機工業控制、特別是嵌入式智能化設備的高速發展，是物聯網產業的技術基礎和直接的推動力。本文將對物聯網的應用及發展前景做簡要介紹。

關鍵詞：物聯網 RFID 應用 前景

1 物聯網概述

1.1 物聯網的涵義

物聯網是指利用條碼、射頻識別（RFID）、傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，實現人與人、人與物、物與物的在任何時間、任何地點的連接（anything、anytime、anywhere），從而進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的龐大網絡系統。

1.2物聯網提出的背景

1.2.1 經濟危機下的推手：

經濟長波理論認為：每一次的經濟低谷必定會催生出新的技術，而這種技術一定是可以為絕大多數工業產業提供一種全新的使用價值，從而帶動新一輪的消費增長和高額的產業投資，以觸動新經濟周期的形成。過去十年間，互聯網技術取得巨大成功。目前的經濟危機讓人們不得不面臨緊迫的選擇，物聯網技術成為推動下一個經濟增長的特別重要的推手。

1.2.2 傳感技術的成熟

隨著電子技術的發展，涉及人類生活、生產、管理等方方面面的各種傳感器已經比較成熟。例如常見的無線傳感器（WSN）、RFID、電子標簽等。

1.2.3 網絡接入和信息處理能力大幅提高

目前，隨著網絡接入多樣化、IP寬帶化和計算機軟件技術的飛躍發展，基于海量信息收集和分類處理的能力大大地提高，都為物聯網的發展奠定了基礎。

1.3 物聯網的特征

1.3.1 全面感知：利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時隨地采集物體的動態信息。

1.3.2 可靠傳輸：通過網絡將感知的各種信息進行實時傳送。

1.3.3 智能處理：利用計算機技術，及時地對海量數據進行信息控制，真正達到了人與物的溝通、物與物的溝通。

1.4 工作原理

物聯網系統中的RFID閱讀器可控制射頻模塊向電子標簽發射讀取信號，并接收標簽的應答信號，同時可對電子標簽的對象標識信息進行解碼，從而將對象標識信息連帶電子標簽上的其他相關信息傳輸到Savant系統以供處理。通常其工作頻段和電子標簽上頻率是一致的。在物聯網系統中，閱讀器在接收到來自電子標簽的載波信息、并對接收信號進行解調和解碼后，會將其信息送至計算機中的中間件Savant系統軟件進行處理，處理后傳送到Internet，然后再在Internet上利用ONS找到這個物品信息所存儲的位置，由ONS給Savant系統指明存儲這個物品的有關信息的服務器，并將這個文件中的關于這個物品的信息傳遞過來。

2 物聯網的應用模式

2.1 對象的智能標簽

通過二維碼，RFID等技術標識特定的對象，用于區分對象個體，例如在生活中我們使用的各種智能卡，條碼標簽的基本用途就是用來獲得對象的識別信息；在畜牧溯源應用方面：給放養的牲畜中的每一只羊都貼上一個二維碼，這個二維碼會一直保持到超市出售的肉品上，消費者可通過手機閱讀二維碼，知道牲畜的成長歷史，確保食品安全。我國已有10億存欄動物貼上了這種二維碼。

2.2 環境監控和對象跟蹤

利用多種類型的傳感器和分布廣泛的傳感器網絡，可以實現對某個對象的實時狀態的獲取和特定對象行為的監控。例如使用分布在市區的各個噪音探頭監測噪聲污染；通過二氧化碳傳感器監控大氣中二氧化碳的濃度；通過GPS標簽跟蹤車輛位置；通過交通路口的攝像頭捕捉實時交通流程等。

2.3 對象的智能控制

物聯網基于云計算平臺和智能網絡，可以依據傳感器網絡用獲取的數據進行決策，改變對象的行為進行控制和反饋。例如在個人保健方面：人身上可以安裝不同的傳感器，對人的健康參數進行監控，并且實時傳送到相關的醫療保健中心，如果有異常，保健中心通過手機，提醒您去醫院檢查身體。還可以根據光線的強弱調整路燈的亮度；根據車輛的流量自動調整紅綠燈間隔等。

3 物聯網的發展前景

物聯網一方面可以提高經濟效益，大大節約成本；另一方面可以為全球經濟的復蘇提供技術動力。目前，美國、歐盟等都在投入巨資深入研究探索物聯網。我國也正在高度關注、重視物聯網的研究，工業和信息化部會同有關部門，在新一代信息技術方面正在開展研究，以形成支持新一代信息技術發展的政策措施。

運用物聯網技術，上海移動已為多個行業客戶度身打造了集數據采集、傳輸、處理和業務管理于一體的整套無線綜合應用解決方案。最新數據顯示，目前已將超過10萬個芯片裝載在出租車、公交車上，形式多樣的物聯網應用在各行各業大顯神通，確保城市的有序運作。在世博會期間，“車務通”全面運用于上海公共交通系統，以最先進的技術保障世博園區周邊大流量交通的順暢；面向物流企業運輸管理的“e物流”，將為用戶提供實時準確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運輸路徑選擇、物流網絡設計與優化等服務，大大提升物流企業綜合競爭能力。

此外，普及以后，用于動物、植物和機器、物品的傳感器與電子標簽及配套的接口裝置的數量將大大超過手機的數量。物聯網的推廣將會成為推進經濟發展的又一個驅動器，為產業開拓了又一個潛力無窮的發展機會。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，這將大大推進信息技術元件的生產，同時增加大量的就業機會。

要真正建立一個有效的物聯網，有兩個重要因素。一是規模性，只有具備了規模，才能使物品的智能發揮作用。二是流動性，物品通常都不是靜止的，而是處于運動的狀態，必須保持物品在運動狀態，甚至高速運動狀態下都能隨時實現對話。

美國權威咨詢機構FORRESTER預測，到2020年，世界上物物互聯的業務，跟人與人通信的業務相比，將達到30比1，因此，“物聯網”被稱為是下一個萬億級的通信業務。

4 物聯網發展中存在的問題

4.1 國家安全

中國大型企業、政府機構，如果與國外機構，進行項目合作，如何確保企業商業機密、國家機密不被泄漏？這不僅是一個技術問題，而且還涉及到國家安全問題，必須引起高度重視。

4.2 個人隱私

在物聯網中，射頻識別技術是一個很重要的技術。在射頻識別系統中，標簽有可能預先被嵌入任何物品中，比如人們的日常生活物品中，但由于該物品（比如衣物）的擁有者，不一定能夠覺察該物品預先已嵌入有電子標簽以及自身可能不受控制地被掃描、定位和追蹤，這勢必會使個人的隱私問題受到侵犯。因此，如何確保標簽物的擁有者個人隱私不受侵犯便成為射頻識別技術以至物聯網推廣的關鍵問題。

4.3 商業模式

沒有創新的物聯網商業模式很難調動各方的積極性。所以商業模式的選擇對于物聯網的應用也是一個關鍵問題。目前物聯網的主要模式還是客戶通過自建平臺、識讀器、識讀終端，然后租用運營商的網絡進行通信傳輸，客戶建設物聯網應用的主要目的還是從自身管理的角度進行信息的收集。商業模式包括：客戶全部自建模式、平臺租賃運營模式、廣告模式、政府BOT模式和移動支付模式。

4.4 政策法規

物聯網不是一個小產品，也不是一個小企業可以做出來，它不僅需要技術，更牽涉到各個行業、產業，需要多種力量的整合。因此對于復雜的物聯網，國家的產業政策和立法上要走在前面，要制定出適合這個行業發展的政策和法規，政府必須要有專門人和專門的機構來研究和協調，才能有真正意義的發展。

4.5 技術標準

互聯網發展到今天，是標準化問題解決的非常好，包括：TCP/IP協議、路由器協議、終端的構架與操作系統等。物聯網發展過程中，傳感、傳輸、應用各個層面會有大量的技術出現，可能會采用不同的技術方案。如果各行其是，結果將是災難性的。因此，盡快統一技術標準，形成一個管理機制，這是物聯網馬上就要面對的問題。

4.6 管理平臺

物聯網的價值在于網，而不在于物。傳感是容易的，但是感知的信息，如果沒有一個龐大的網絡體系，不能進行管理和整合，那網絡就沒有意義。因此，建立一個全國性的，龐大的，綜合的業務管理平臺，把各種傳感信息進行收集，進行分門別類的管理，進行有指向性的傳輸，是一個大問題。

4.7 安全體系

物聯網目前的傳感技術主要是RFID，植入這個芯片的產品，是有可能被任何人進行感知的，它對于產品的主人而言，這樣的體系可以方便進行管理，但是，它也存在著一個巨大的問題：其他人也能進行感知，比如產品的競爭對手，那么如何做到在感知、傳輸、應用過程中，這些有價值的信息可以為我所用，卻不被別人所用，尤其不被競爭對手所用。這就需要在安全上下功夫，形成一套強大的安全體系。

4.8 實際應用

物聯網的價值不是一個可傳感的網絡，而是必須各個行業參與進來進行應用，不同行業，會有不同的應用。這些應用開發不能依靠運營商，也不能僅僅依靠所謂物聯網企業，因為運營商和技術企業都無法理解行業的要求和這個行業具體的特點。很大程度上，這是非常難的一步。

5 結束語

物聯網作為一個智能項目，世界各國都極為重視。物聯網技術的應用可以使電子商務變得更強大。但同時仍存在成本、技術標準、關鍵核心技術攻關、成熟商業模式建立等問題，相信當“物聯網”的構想成為現實的時候，世界上的萬事萬物無論何時、何地都能夠彼此相關、互相“交流”，整個世界的面貌就會為之煥然一新。更重要的是，物聯網將給人類與事物之間的關系帶來深刻的變化——人們從許多簡單而枯燥的勞動中解脫出來，并賦予人類更大的力量，去探索和開發“物的世界”。

參考文獻：

[1]馬建.物聯網技術概論.機械工業出版社.2011年3月.

[2]百度百科http://baike.baidu.com/.

[3]張曉丹，谷斌.淺析無線射頻識別的核心技術及發展. 物流技術，2006年6月.

[4]陳新河.無線射頻識別(RFID)技術發展綜述.信息技術與標準化，2005年7月.