物聯網關鍵技術與應用

李集

【摘 要】“物聯網”這個概念，最早出現在麻省理工學院，經過社會不斷的發展與論證，現在我們所說的物聯網主要是指利用傳感器、射頻等技術實現人與物、物與物、人與人之間的連接與通信。物聯網實質上是互聯網發展下的產物，咱們可以看成是互聯網技術的應用層業務。物聯網是互聯網的延伸，它包括互聯網及互聯網上的所有資源，兼容互聯網所有的應用。本文主要根據當前我國物聯網的發展情況，分析物聯網當今主要的應用場景以及物聯網發展的關鍵技術問題。

【關鍵詞】物聯網；應用場景；關鍵技術；發展

1 我國當今物聯網的發展現狀

我國是信息化大國，隨著近年來信息技術產業蓬勃發展，物聯網這個新興產業也像雨后春筍似的逐漸興起。近年來，大多數的物聯網企業也得到了政府乃至國家的政策和資金扶持，很大原先不是做物聯網的企業看到了物聯網的發展前景，也在嘗試著向物聯網方向靠攏，因此當今我國的物聯網可謂是百花齊放的局面。但是畢竟我國物聯網產業起步的比較晚，各家公司還都處于摸索與嘗試的階段，真正可以實際使用的穩定成熟的產品非常有限，所以我國物聯網的發展道路還很漫長。

2 物聯網的關鍵技術及其主要應用

2.1 環境監測

環保問題一直是我國大力發展的項目，傳統的測量方式比較繁瑣，數據讀取困難，數據實時性不是很高，而且數據采集所需要的人力物力成本比較大。采用物聯網技術，這一問題得到了很大程度上的改善。現如今已經有各種帶環境參數的傳感器被研發出來，這些傳感器不僅精度高，而且實時性好。物聯網技術在環境監測上的應用，主要就是利用各類傳感器，組合成需要監測參數的節點，把這些節點通過自組網絡技術形成專有的數據傳輸網絡，該網絡的最大特點就是自由組合，當其中的一個或者某些節點損壞的時候，其他傳感器節點會智能的自動選擇傳輸路徑，自動連接成網絡。通過這種方式傳輸數據，數據的安全性得到了很大的保證，不會因為部分網絡原因而導致整個網絡的癱瘓。

通過物聯網技術在環境監測方面的應用，保證了環境監控的實時性，比如當傳感器監測到一處水源水質有異常時，會及時將異常通知管理員。通過傳感器采集到的數據被收回時，可以進行統一的云托管，這樣不僅保證了數據的完整性與安全性，更對數據共享和數據分析提供了途徑。

2.2 智慧農業

隨著我國信息產業的蓬勃發展，傳統的農業已經不能滿足社會發展的需求，傳統的農業受季節和氣候影響比較大，制約了農作物的生長，導致每年的產量固定，農民或者承包商需要根據季節的變化去選擇種植。現如今物聯網顯然可以很輕松的解決這方面的很多問題，比如氣溫的控制、溫濕度控制、灌溉控制等。

物聯網在農業方面的應用，主要表現在智慧大棚上。首先，溫度傳感器可以根據大棚內的溫度選擇開窗透氣或關閉窗戶。其次，濕度傳感器根據檢查大棚內的濕度情況，控制開關是否需要進行灌溉。最后，光照傳感器可以實時監控大棚內的光照情況。除此之外還可以通過像二氧化碳傳感器等實時監測大棚內的各項有關植物生長的參數。用戶只需要設置好大棚內應該需要的環境參數，剩下的就可以全部交給各項傳感器完成，實時簡單準確，簡化了農業生產的繁瑣工序，改變了農作物受制于天氣的自然規律，提高了農作物的產量。

2.3 智能交通

中國是汽車大國，交通問題一直是我國城市發展的首要問題。現如今在一些大城市主干道上，交通擁堵和停車難成為困擾廣大司機以及城市管理部門的難題。針對這兩大難題以及結合物聯網技術的特點，人們開發了智能交通預警系統以及智能停車引導系統。智能交通預警系統，主要是根據馬路上的攝像頭所采集的交通信息，及時通過后臺程序分析，將道路信息發送給裝有客戶端軟件上，或者通過廣播實時向司機發出預警，給出建議行走的道路，避免了司機走冤枉路或者出現堵在路上很長時間的情況。

智能停車引導系統，主要是在城里各停車位安裝監測節點，這些節點會實時監測各停車位當前的狀態，將這些停車位的信息收集起來發送給司機。比如當司機走進城里想找地方停車的時候，系統會自動幫助尋找附加的空停車點，并支持路線規劃與導航，引導司機順利的找到停車的位置。司機也可以通過安裝在手機上的客戶端軟件實時查詢城里的區域停車位使用情況，以此判斷是否需要駕駛車輛。智能停車引導系統，主要是通過檢測車位的磁場變化，或者通過超聲波感知車位是否有車輛存在，該技術近幾年被普遍用到了城市停車場車位監測領域。將停車場的信息實時更新并展示在外面，有效了避免了司機由于找停車位而多走的冤枉路。

2.4 射頻技術及其相關應用

射頻技術也稱為RFID技術，即無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關的數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。該技術是物聯網最早期的應用，也是物聯網發展的一個比較成熟的應用，目前該應用主要被用在圖書館、簽到系統以及物品定位等方面。

圖書館通過在書本上粘貼RFID標簽，可以實現對書本的管理功能，例如當一本沒有被登記的書被帶出圖書館時，門口放置的RFID閱讀器會自動感知到該情況并發出報警。管理員在登記書本外借情況時，只需要把書本放入閱讀器旁邊，就能自動讀取該書本的信息，這點有點類似于超市所使用的條形碼，很大程度上簡化了圖書館的管理流程。

簽到系統目前被越來越多的企業所應用，這種簽到系統往往跟企業里面的智能設備相連接，不僅可以對工作人員的上班情況進行簽到，而且還可以實現公司內部的身份驗證與識別功能。例如當一個員工需要打開檔案室時，需要刷門禁卡，系統會判斷該員工是否有權限進入檔案室，可以瀏覽哪些檔案等。

物品定位主要是在物品上面粘貼RFID標簽，對物品進行一個大致的定位以及移動追蹤，當閱讀器不能讀到該物品的信息時，說明該物品已經不在原來的位置上，就會提醒用戶及時查明情況。

3 總結

物聯網作為互聯網發展下的產物，它也在隨著互聯網的發展而發展，甚至它的發展速度已經超越了當今互聯網的發展速度。物聯網的產生，給工業生產、智慧城市創建都創造了有利的條件，實現了數據的實時采集與及時分享，很很大程度上對生產力的提高已經社會的進步起到了很大的提高作用。但是我們知道中國正處于物聯網發展的初期，概念化東西比較多，物聯網技術還沒有被真正的利用起來，很多物聯網企業都在靠政府的扶持艱難的活著，所以物聯網的前景一片大好，但是中國的物聯網產業還有很長的一段路要走。

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[責任編輯：王楠]