唐山二中 張馨元
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物聯網下的生活暢想
唐山二中 張馨元
【摘要】物聯網是在互聯網的基礎上,利用射頻識別、無線數據通信、計算機、導航定位、地理信息系統等技術,構造出的一個覆蓋世界上所有物品,基于收集到的數據信息進行綜合處理,進而提供更加智能的服務的網絡。隨著計算機技術的不斷發展,物聯網的在人們的生產生活中的應用日益廣泛。本文以人的生活為主線,描述了物聯網技術在將來的工作生活中的運用。
【關鍵詞】物聯網;射頻識別;無線數據通信;綜合處理;智能服務
物聯網的基本思想出現在20世紀90年代,物聯網的概念提出以后,歐盟、日、韓、中國等國家爭相促進物聯網的發展與應用,并制定了各自的物聯網計劃。且隨著計算技術、通信技術、網絡技術和微電子機械等其他產業的發展,實現物物互聯已成為可能。物聯網涉及到人類生活、工作的方方面面,也將巨大影響人們未來的生活形態。
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。顧名思義,“物聯網就是物物相連的互聯網”。其包括兩層意思:第一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡;第二,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[1]。物聯網通過射頻識別(RFID)、無線傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,將任何物品與互聯網相連,從而實現物與物、人與物之間的信息交互和通信[2]。物聯網包括三層架構:感知層、傳輸層和綜合應用層。感知層的主要技術為無線傳感器網絡和RFID技術[3]。傳輸層可以采用現有網絡(如:移動通信網、互聯網、以太網等),也可以建立物聯網的專用網絡。綜合應用層涉及海量數據的存儲和計算,可以采用數據庫、云計算與云存儲等技術。
物聯網技術的出現給人們的生活帶來了各種各樣的便利,人們的生活和工作變得更加智能化。任何事物都可以相互關聯,進行通信,我們能夠隨時隨地很方便的對物品進行智能操控。
本文將以一個人一天的生活為主線,對未來物聯網技術下的便捷生活進行暢想。
每天早上,定時裝置控制的窗簾自動打開,溫暖的陽光照進了臥室,同時智能手環根據主人的睡眠狀況選擇鬧鐘或者震動方式進行喚醒,美好的一天就這樣開始。來到廚房,智能電飯鍋已經做好了豆漿,并且一直保持恒溫狀態,微波爐也通過定時裝置自啟動將面包和糕點進行了預熱。吃完早點,洗漱好,主人來到了智能衣柜前。智能衣柜能為主人顯示當天的天氣和溫度等,在智能衣柜里,每個衣服都附帶有RFID智能標簽,告知主人衣服材質、適合季節等。挑選好合適的衣服后,主人通過手機APP遠程遙控自己的轎車發動,啟動內部空調,使車內溫度調節到最適宜的狀態。出門后,家中電器自動斷電(除特殊用途外),開啟紅外線保護模式,一旦有外人進入,可立刻向主人手機發送信息,以便主人確認后選擇是否報警。
打開手機APP,與自己的轎車進行信息交互,獲得轎車的精確位置以及停車場地圖,并且規劃最優路徑。我們可以直接通過手機查看汽車的狀態信息,比如油量、里程數、是否有故障。找到自己的轎車后,選擇目的地,利用GPS導航定位系統以及GIS地理信息系統進行導航定位和路徑規劃,系統自動分析每條路線的擁堵情況,幫助車主避開擁堵的路線,以最快的速度到達公司。到達公司樓下,系統自動切換為停車場地圖,實時顯示空閑車位數量和位置,車場入口也設置有LCD大屏,實時顯示車輛位置信息。進入停車場后,利用室內精確定位技術進行路徑規劃,并且在車位上方紅綠燈(紅燈代表車位被占用,綠燈代表車位空閑)的幫助下尋找車位。停車后,我們通過手機遠程控制辦公室熱水器開關打開,調整百葉窗,進入辦公室后,我們就會有剛剛燒開的熱水以及灑滿陽光的工位。
進入辦公室后,啟動智能空調系統,空調系統附帶有靈敏的溫濕度傳感器,通過檢測環境中的溫濕度,自動調節辦公室的環境,保證四季如春。室內還會有無線空氣質量傳感器實時監測房間內空氣質量,通過空氣凈化器保證室內的空氣質量維持在良好狀態。將來的生產將變得智能化和自動化,生產狀況信息將通過相關的傳感器實時采集。獲得生產信息后,電腦會自動進行大數據分析和處理,人們只需通過數據結果制定相應的生產方案。將來的智能建筑是綠色建筑,房頂上會規劃成綠地,種植一些花草或者農作物,調節城市的空氣質量。
中午下班后,通過手機搜索附近的餐館,通過查看每個餐館的菜單、評價和客流量等信息,選擇合適的餐館,提前預定好位置和菜品。選擇好餐館后,打開公交軟件進行路線選擇。城市中的公交車也會配備有GPS定位系統以及人數檢測系統,實時向公交車相關APP發送位置信息、乘客數量和預計到達所需時間等信息,方便乘客選擇出行路線和車次。到達餐館前的五分鐘,向餐館發送做菜請求,餐館接收到之后開始做菜,保證到達餐館時就能夠吃上美味的菜肴。
下午工作的閑暇時間,主人網購了一些用品,智能物流使得網購更加有保障并且更加快速。每一個產品上都會有電子標簽,電子標簽承載的信息可以實時獲取,從而清楚了解到產品的具體位置,進行自動跟蹤。制造商利用物聯網技術進行原材料供應管理和產品銷售管理,及時召回不合格產品,降低退貨率。運輸商通過電子產品代碼EPC自動獲取數據,進行貨物分類,提高效率。即使在運輸途中出現了問題,也能夠通過精確定位及時補救。我們可以利用數據庫技術進行出庫產品信息采集,經過數據處理,實現對產品的揀選、分類和管理。并且,消費者可以隨時掌握購買產品和廠商的相關信息,對有質量問題的產品進行快速的責任追溯。對于比較特殊的產品,比如生鮮食品,會在包裝盒中配備溫度傳感器,實時獲得溫度信息,通過互聯網技術實時傳遞到物流管理中心,物流管理中心根據溫度信息進行降溫或者升溫處理。
晚上下班后,開車導航到達了超市。在智能超市中,每位顧客都可以通過下載超市的手機APP來接受服務。我們可以獲得超市的地圖,并且通過精確室內定位技術獲得自己所在的位置,我們可以在地圖中精確找到不同商品區的位置,并且可以通過路徑規劃技術獲得最優路徑。我們可以在軟件中進行商品和服務搜索來獲得商品的精確位置以及商品的價格等信息的詳細介紹。在結算區,更先進的RFID技術會實現多標簽同時掃描,提高結算的效率。
來到家門口,智能防盜門不需要鑰匙,它通過人臉識別技術和指紋識別技術共同檢測來客。檢測通過后,家里的空調裝置和空氣凈化裝置自動打開,提供舒適的溫度和空氣。吃完晚餐后,通過聲控打開電視機。智能電視配備有聲音傳感器,主人可以通過聲控等方式直接與電視交流,而且主人可以直接拿手機控制電視開關,也可以外出時遠程遙控電視將喜歡看的直播節目進行錄制。看電視期間,可以遠程控制熱水器準備洗澡水,智能熱水器可以根據季節和環境溫度選擇合適的洗澡溫度。洗完澡之后,將衣服丟進洗衣機,洗衣機自動檢測衣服上的RFID標簽,獲得衣服的材質等信息,選擇最合適的方法進行清洗。家里的智能臺燈還可以根據環境的光照自動調節,保證主人在最舒適的環境下進行學習。當主人睡著之后,窗簾自動關閉,美好的一天結束。
本文主要以一個人一天的生活為主線,基于物聯網的基本架構、基本技術以及應用等,暢想了未來物聯網技術高速發展下的工作和生活情況。物聯網改變著我們生活方方面面,物聯網背景下的智能超市、智能物流、智能家居、智能交通、智能建筑、智能環境感知、智能電網等將為我們生活帶來多方面的便利,擁有巨大的可挖掘空間。
參考文獻
[1]楊永標,丁孝華,朱金大,等.物聯網應用于電動汽車充電設施的設想[J].電力系統自動化,2010,34(21):95-98.
[2]龔鋼軍,孫毅,蔡明明,等.面向智能電網的物聯網架構與應用方案研究[J].電力系統保護與控制,2011,39(20):52-58.