物聯網關鍵技術解析及應用前景探究

董驍

摘要：隨著科學技術的不斷發(fā)展，繼計算機互聯網的發(fā)展之后，物聯網的誕生推動了全球信息產業(yè)再一次迎來了發(fā)展史上的小高峰。隨著信息化的不斷推進，作為新型技術的物聯網逐漸被各國相關部門所重視，并逐漸被各國所采用，推動了各國經濟信息領域的發(fā)展。文章基于這種社會背景，分析了物聯網關鍵技術以及其實際應用的前景。

關鍵詞：物聯網；關鍵技術；應用前景；RFID技術；無線傳感網絡技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP393 文章編號：1009-2374（2016）25-0062-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.029

物聯網作為信息化時代發(fā)展到一定階段的產物，其本身是新一代信息技術的重要組成部分。作為信息的承載體，物聯網的核心仍舊是互聯網。但與傳統(tǒng)的互聯網不同的是，物聯網的用戶端延伸并擴展到了物品與物品之間。近年來，隨著各國對于物聯網的重視，有效地推動了物聯網及其自身技術的發(fā)展。

1 物聯網的發(fā)展狀況

物聯網作為一種全新的信息承載體，其實質用通俗的話語來描述就是物物相連的網絡，即通過互聯網連接的用戶端的兩端是物品與物品。

關于物聯網的概念，早在20世紀90年代末，比爾·蓋茨在自己的作品《未來之路》中就有所提及，這也是人類第一次提出物聯網的概念。其后，隨著信息技術的不斷發(fā)展，使得物聯網這一概念被逐漸付諸實踐。

物聯網在實際的發(fā)展過程中具有三個必備的動力：

1.1 信息科學技術迅速發(fā)展

自從第三次科技革命以來，人類發(fā)明了互聯網，并以互聯網為中心在信息技術上獲得了突出的成就與突破。這一時期，電子計算機在信息處理能力方面的不斷發(fā)展、傳感器技術的不斷進步以及網絡技術的日益成熟，都直接推動了物聯網的形成和發(fā)展。

1.2 經濟危機的催生作用

由于經濟危機的發(fā)生直接導致了世界經濟的萎靡，而各國為了有效地緩解金融危機帶來的消極影響，都致力于信息技術的突破，以獲取經濟發(fā)展的新的途徑，而這種對于科技的執(zhí)著追求和突破就導致了科技信息革命的發(fā)生，繼而為物聯網的誕生奠定了基礎。

1.3 國家的政策引導和戰(zhàn)略方針的制定

隨著1995年，比爾·蓋茨首次提出物聯網的概念之后，學術界對于物聯網的研究就未曾終止過，而各國為了搶占經濟發(fā)展的先機，都加大了對于物聯網的研究力度。相關數據表明，自從2008年的金融危機發(fā)生之后，大部分發(fā)達國家都加緊了對于物聯網的研究，并制定了一系列的政策推動物聯網的發(fā)展和運用。值得一提的是，中國作為最大的發(fā)展中的國家，也出臺了相關的優(yōu)惠政策，加強了對于物聯網的研究，并成為我國的“十二五”規(guī)劃中的重要部分。

2 物聯網的定義

關于物聯網的定義，學術界一直存在各種不同類別的解釋，前文提到，用通俗的話語進行解釋物聯網就是物物之間的聯系，當然這種解釋過于簡單，無法概括物聯網的本質所在。關于物聯網的概念，目前最為流行的有三種說法。

美國麻省理工學院的相關研究中心于1999年對物聯網的概念做出了定義。這個研究中心指出，物聯網實質上是通過RFID等信息傳感設備和互聯網將物品連接起來，并對這些物品實行智能化識別和管理。也就是說，物聯網的實質是以互聯網為中心，并依托RFID技術進行發(fā)展的信息承載體。

除此之外，歐盟作為世界上重要的經濟實體，對物聯網的概念也提出了自己的見解，歐盟認為物聯網是未來互聯網的一部分，而其自身具有物理屬性、擬人化屬性等多種特征。

除了上述兩個組織機構給出的定義之外，國際電信聯盟也于2005年對物聯網定義做出了闡釋。其認為物聯網是以全球定位系統(tǒng)等多種信息傳感設備為基礎，借助網絡協議的保證，將物品與物品之間聯系起來，并實行智能化監(jiān)控和管理模式。

通過對于以上三種概念進行總結可以發(fā)現，物聯網作為一種信息的承載體，其發(fā)展的核心以及基礎是互聯網，而其在發(fā)展的過程中需要借助其他的信息技術，進而對物品信息進行智能化的監(jiān)控、跟蹤以及管理。

關于物聯網的概念，筆者認為其是通過信息傳感設備以及互聯網為基礎，將物理、信息空間聯系起來，并借助其他的信息技術手段，實現物品之間的數字化的

聯系。

3 物聯網技術運用

前文提到，物聯網在形成發(fā)展的過程中，除了依托互聯網這個核心以外，還借助了多種信息技術的運用。在實際的發(fā)展過程中，物聯網主要借助了四個方面的信息技術的運用，分別是信息采集技術、信息傳輸技術、信息處理技術以及信息安全技術。關于這幾種技術的運用和內容，筆者認為主要有以下這些：

3.1 信息采集技術——RFID技術

在物聯網對于信息采集的過程中，RFID技術發(fā)揮了不可小覷的作用。

RFID技術英文全稱為Radio Frequency Identification，翻譯為中文指的是射頻識別技術，它還有一個為我們更為熟知的稱呼——電子標簽。作為對于物理世界的信息感知，RFID技術在信息采集上的工作原理就是通過無線電信號對于某一目標進行識別，并對相關的數據進行分析和讀寫，最終就形成了專屬于這個物體目標的電子標簽了。

這種技術的運用能夠給每一個物體目標編寫電子標簽，對于這些物品的電子標簽的收集和讀寫，能夠加強對于這些物品的數字化管理。

3.2 信息傳輸技術——無線傳感網絡技術

在對物品信息進行有效的收集后，如何加強對于這些數字化信息的傳輸就成為了亟待解決的問題。

在實際的傳輸過程中，時常使用到的技術是無線傳感網絡技術。這種技術的實施主要包括兩個方面的內容：通信及網絡。通過這兩種方式進行信息的傳輸，能夠保證在信息傳輸的過程中，信息本身的可靠性以及安全性。

3.3 信息處理技術——認知計算與智能控制技術

認知計算作為目前人工智能研究最先進的方向，其最初的基礎源于腦科學研究，作為腦研究的項目之一，認知計算最初的研究目的是通過科學技術讓機器模擬人腦進行感覺、互動以及認識等諸多方面的能力。

目前，認知計算理論已經在人工智能領域得到了初步的發(fā)展，隨著日后有關人士對于這一理論的深入研究及不斷的推動發(fā)展，定將會為物聯網的發(fā)展奠定基礎，并做好技術上的支持。

3.4 信息安全技術

隨著物聯網地位的日益凸顯，中國共產黨在“十二五”規(guī)劃中就明確指出了發(fā)展物聯網的戰(zhàn)略目標，并確定物聯網的安全體系架構，確保物聯網在發(fā)展過程中，信息安全技術的發(fā)展和維護。為了有效地推動物聯網信息的安全，筆者認為需要從兩個角度進行維護：一是要制定出信息安全的標準。在推動物聯網發(fā)展的過程中，需要重點推進其自身感知節(jié)點的設置，并制定出明確的數據信息安全標準，繼而推動物聯網安全標準的監(jiān)督；二是大力加強對于物聯網信息安全保護技術的研發(fā)。通過重點建設隱私保護、訪問控制機制以及密鑰管理等技術研究，推動我國在物聯網信息安全技術上朝著國際標準化邁進。

4 物聯網的實際應用

近年來，隨著各國對于物聯網的研究日趨成熟，使得物聯網在實際生活中得到了實際的應用，并在應用實踐的過程中取得了一定的效益。

4.1 打造智能社區(qū)

物聯網打造的智能社區(qū)的實質指的是通過利用物聯網技術以及多種信息技術對傳統(tǒng)的家居、建筑、小區(qū)現有的功能實現智能化，從而設計構造出功能完備、生活便利、服務貼心的居住環(huán)境，進而使居民能夠有效地獲取質量較高、成本較低的智能化服務。

為有效建設智能化的社區(qū)，需要從多個角度進行建設：一是要構建數目眾多、分布寬廣的傳感器網絡體系，進而全方位、多層次地獲取到在建設智能化社區(qū)時所需要的信息。與此同時，還需要加強對于社區(qū)內一切物品的數字化、信息化，從而形成高效的智能化管理；二是有物聯網打造的智能社區(qū)，居民可以通過無處不在的互聯網進行有效的交流與溝通，進而形成了一個完善的信息交流平臺，這有利于居民發(fā)表自己的意見、建議以及觀點等，有效地推進了民主思想的發(fā)揚。

與傳統(tǒng)智能社區(qū)提供單一的物質服務不同的是，物聯網打造的智能社區(qū)往往能夠滿足居民在物質層面以及精神層面的需求，并由此不斷為居民提供更高水準的社區(qū)服務。因此，物聯網打造的智能社區(qū)，體現了“以人為本”的人本思想和和諧的理念，而這種觀念的運用能夠有效地促進社會的公平與正義，并在不斷實踐中推動和諧社會的構建。

4.2 建設智能交通

除了打造智能社區(qū)以外，物聯網的實際應用還催生了智能交通的發(fā)展。

近年來，隨著中國經濟的持續(xù)穩(wěn)定增長，人們的生活水平逐漸提高，進而導致了中國汽車市場出現了火爆的購車狂潮。

隨著汽車進入尋常百姓家庭，一是方便了人們的居家旅行生活；二是由于車輛的過多，導致了交通狀況的惡化，交通事故頻發(fā)。

道路交通作為發(fā)展國民經濟的基礎設施條件，關系到一個國家經濟發(fā)展的未來，為了改善交通環(huán)境，物聯網主導下的智能交通正逐步發(fā)展起來。

智能交通的打造過程主要是通過采用各種信息技術，諸如傳感器技術、通信技術、數據處理技術等，并將這些技術有效地運用到交通體系當中，從而使得這一系統(tǒng)具有實時、準確、高效等特點。

智能交通的實質是一種以現代電子及信息技術為基礎的面向交通運輸的服務系統(tǒng)。這種服務系統(tǒng)的工作原理就是通過對當前道路交通信息的收集、傳輸，并對這些數據進行系統(tǒng)的分析，繼而在分析的基礎上構建科學的、徹底解決道路交通擁堵、降低交通事故發(fā)生率的有效系統(tǒng)。通過這種途徑能夠有效地實現了交通監(jiān)管部門對車輛及道路交通狀況的綜合治理。除此之外，還能夠幫助司機對道路狀況信息進行及時、可靠、準確的掌控，繼而引導交通管理部門對交通狀況的整體管理與科學調度。

5 結語

物聯網作為一種新型的信息承載體，其實質是以互聯網為核心，借助傳感技術、認知計算技術等多種信息技術，實現對于物品與物品之間的聯系。作為一種新型的科技浪潮，物聯網目前仍在研究開發(fā)的過程中，并且為各國所追捧。從1995年，比爾·蓋茨首次提出物聯網的概念之后的20多年里，各國都通過制定相應的法律政策以及戰(zhàn)略方針，以此來促進物聯網的發(fā)展。隨著時代的不斷發(fā)展以及科技的不斷創(chuàng)新，物聯網的發(fā)展前途仍舊是一片光明的。近年來，隨著物聯網逐步試點推行的過程中，我們看到了智能社區(qū)的興建、智能交通的發(fā)展，這都足以說明了物聯網作為一種新型的科技形式，是符合時代發(fā)展潮流，并在實際的應用中服務于人類的生活，推動整個社會的不斷前進。

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（責任編輯：蔣建華）