物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術與應用

李集

【摘 要】“物聯(lián)網(wǎng)”這個概念，最早出現(xiàn)在麻省理工學院，經(jīng)過社會不斷的發(fā)展與論證，現(xiàn)在我們所說的物聯(lián)網(wǎng)主要是指利用傳感器、射頻等技術實現(xiàn)人與物、物與物、人與人之間的連接與通信。物聯(lián)網(wǎng)實質上是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展下的產(chǎn)物，咱們可以看成是互聯(lián)網(wǎng)技術的應用層業(yè)務。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，它包括互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)上的所有資源，兼容互聯(lián)網(wǎng)所有的應用。本文主要根據(jù)當前我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況，分析物聯(lián)網(wǎng)當今主要的應用場景以及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關鍵技術問題。

【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；應用場景；關鍵技術；發(fā)展

1 我國當今物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國是信息化大國，隨著近年來信息技術產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)這個新興產(chǎn)業(yè)也像雨后春筍似的逐漸興起。近年來，大多數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)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(lián)網(wǎng)的企業(yè)看到了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景，也在嘗試著向物聯(lián)網(wǎng)方向靠攏，因此當今我國的物聯(lián)網(wǎng)可謂是百花齊放的局面。但是畢竟我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)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(wěn)定成熟的產(chǎn)品非常有限，所以我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展道路還很漫長。

2 物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術及其主要應用

2.1 環(huán)境監(jiān)測

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

通過物聯(lián)網(wǎng)技術在環(huán)境監(jiān)測方面的應用，保證了環(huán)境監(jiān)控的實時性，比如當傳感器監(jiān)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(shù)據(jù)被收回時，可以進行統(tǒng)一的云托管，這樣不僅保證了數(shù)據(jù)的完整性與安全性，更對數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)分析提供了途徑。

2.2 智慧農業(yè)

隨著我國信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的農業(yè)已經(jīng)不能滿足社會發(fā)展的需求，傳統(tǒng)的農業(yè)受季節(jié)和氣候影響比較大，制約了農作物的生長，導致每年的產(chǎn)量固定，農民或者承包商需要根據(jù)季節(jié)的變化去選擇種植。現(xiàn)如今物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)在農業(yè)方面的應用，主要表現(xiàn)在智慧大棚上。首先，溫度傳感器可以根據(jù)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(jù)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(jiān)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(jiān)測大棚內的各項有關植物生長的參數(shù)。用戶只需要設置好大棚內應該需要的環(huán)境參數(shù)，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(yè)生產(chǎn)的繁瑣工序，改變了農作物受制于天氣的自然規(guī)律，提高了農作物的產(chǎn)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(fā)展的首要問題。現(xiàn)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(lián)網(wǎng)技術的特點，人們開發(fā)了智能交通預警系統(tǒng)以及智能停車引導系統(tǒng)。智能交通預警系統(tǒng)，主要是根據(jù)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(fā)送給裝有客戶端軟件上，或者通過廣播實時向司機發(fā)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(xiàn)堵在路上很長時間的情況。

智能停車引導系統(tǒng)，主要是在城里各停車位安裝監(jiān)測節(jié)點，這些節(jié)點會實時監(jiān)測各停車位當前的狀態(tài)，將這些停車位的信息收集起來發(fā)送給司機。比如當司機走進城里想找地方停車的時候，系統(tǒng)會自動幫助尋找附加的空停車點，并支持路線規(guī)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(qū)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(tǒng)，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(jiān)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(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。該技術是物聯(lián)網(wǎng)最早期的應用，也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)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(tǒng)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(xiàn)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(fā)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(tǒng)目前被越來越多的企業(yè)所應用，這種簽到系統(tǒng)往往跟企業(yè)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(xiàn)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(tǒng)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(jīng)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(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展下的產(chǎn)物，它也在隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而發(fā)展，甚至它的發(fā)展速度已經(jīng)超越了當今互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生，給工業(yè)生產(chǎn)、智慧城市創(chuàng)建都創(chuàng)造了有利的條件，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實時采集與及時分享，很很大程度上對生產(chǎn)力的提高已經(jīng)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(lián)網(wǎng)發(fā)展的初期，概念化東西比較多，物聯(lián)網(wǎng)技術還沒有被真正的利用起來，很多物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都在靠政府的扶持艱難的活著，所以物聯(lián)網(wǎng)的前景一片大好，但是中國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)還有很長的一段路要走。

【參考文獻】

[1]邵順增.物聯(lián)網(wǎng)應用及發(fā)展[J].硅谷，2010（24）：68.

[2]張艷敏.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景[J].佳木斯教育學院學報，2011（02）：39.

[3]葉建棟.淺析物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與應用[C]//.中國通信學會，2011年光纜電纜學術年會論文集，2011.

[4]毛炳文.物聯(lián)網(wǎng)安全管理探析[C]//.2011年全國通信安全學術會議論文集，2011.

[責任編輯：王楠]