物聯網應用實踐及信息通信技術

袁 浩

（山西大學 山西 太原 030006）

1 引言

隨著網絡信息技術的發展，融合了移動通信和互聯網技術的物聯網應運而生并在較短的時間內獲得了高速的發展。物聯網通過對網絡信息技術以及物理知識的有機整合，利用智能化的接口而實現了對管理目標的定位以及跟蹤。我國目前的物聯網行業在規模以及收入都獲得了快速的增長，但也存在一些發展中的制約因素，主要是在對移動通信技術的利用方面還不夠充分，未能有效發揮出信息通信的作用。因此需要加大對物聯網與信息通信技術融合的研究，并積極將研究成果轉化為實踐應用，從而推動我國的物聯網行業的發展。見圖1。

圖1 我國物聯網行業的收入及增長趨勢

2 我國對物聯網的實踐應用

2.1 在醫藥衛生領域的實踐應用

醫藥衛生領域主要是在醫療和藥品安全等方面應用物聯網技術。利用物聯網的相關技術實現了用數字化的電子卡片來代替傳統的患者掛號登記等形式，簡化了患者登記掛號的流程，縮短了信息登記速需要的時間，改善了患者的就醫體驗。此外也可以幫助醫護人員通過數據信息的查詢來更好的了解患者的整體健康狀況。特別是在對患者進行監護時可以通過物聯網技術所提供的集成了各種醫學監測項目的儀器設備來實現全程監控，從而使醫護人員能夠及時準確的了解患者的身體狀況。通過在藥品的生產流通過程以及防偽處理方面應用物聯網技術可以對藥品的產地以及生產廠家進行有效的追溯，提高監管效率，客觀上促進了藥品生產企業自律性的提高。

2.2 在建筑領域的實踐應用

在現代建筑行業中也開始廣泛的應用了物聯網技術。比如可以通過傳感器等物聯網技術設備來實時掌握電梯的運行狀態，并及時了解故障發生的情況，提高故障處理的速度，此外在一些市政照明系統的建設中也應用了物聯網技術，這樣可以幫助管理人員全面掌握照明設備的情況，對于故障設備及時進行維修。另外還可以對照明設備進行自動化的控制，提高節能的效果。

2.3 在物流領域的實踐應用

在物流領域中可以通過讀寫設備以及電子標簽等來實現對物聯網的應用的。這樣就可以在物流的流通以及生產過程中獲得信息反饋，幫助工作人員了解流通的實時情況。

2.4 在畜牧業以及農業生產領域的實踐應用

物聯網技術還可以應用于畜牧業領域中。通過物聯網技術，可以對肉蛋奶等產品的生產以及流通過程進行全程的監控。在農業生產領域中，物聯網通過綜合運用各種智能化的傳感設備和技術可以全面獲取相關的環境信息，并通過M2M或GPS系統對數據進行傳輸，數據處理中心通過對這些數據的處理分析就可以有效指導農業生產。

2.5 在工業生產領域的實踐應用

物聯網在工業生產領域的應用范圍也十分廣泛。以物聯網行業所開發的企業安防這一系統為例，通過系統對安防設備的有效監控就可以實現向用戶發出警報信息等功能，另外也可以通過進一步細化防區的方式來實現各種不同的實際需要。

3 在物聯網行業中對通信技術的應用

在物聯網技術中融合了多種通信技術，其中主要分為兩類。其中一類是以Zigbee、WiFi以及藍牙等技術為代表的短距離通信；而另一類就是是LPWAN通信技術。在LPWAN技術中也可分成在未授權頻譜下工作的的LoRa或SigFox技術，以及在授權頻譜下工作的2/3/4G通信技術，目前主要有NB-IoT等。

在這些信息通信技術中，ZigBee由于數據傳輸的速率比較低、功耗和成本低，且網絡容量大等顯著的技術優勢而獲得了較多的關注。

利用藍牙技術可以實現在手機、PDA、電腦以及其他外設之間的無線信息交換。藍牙技術主要采用分散式網絡結構、快跳頻以及短包技術，實現了點對點和一點點對多點的通信。

WiFi是目前應用范圍比較廣、發展前景較好的一項無線擴展技術，但目前在實際應用中的主要問題是如果同時有多個用戶接入一個熱點時，所有用戶需要共享其帶寬，導致WiFi速率的降低。目前該技術還需要進一步降低其功耗，并解決共享帶寬問題。

在兩類物聯網中比較適合LPWAN技術的應用。一類是位置相對固定的且密度較高的應用場景，例如樓宇建筑中的智能化水表、倉儲管理系統以及其他的數據采集系統。而另一類是距離較長且需要電池供電的應用系統，例如資產追蹤、車位管理以及地質水文的監測系統等。

NB-IoT技術具有覆蓋范圍廣、速率和成本比較低、且連接多、功耗少等特點。隨著技術的發展，其通信模組的價格將大福下降，產品的成本和通信的費用將進一步降低，從而擴大其在物聯網的行業中的推廣和應用。該技術在智能水表以及零售終端中具有較高的應用價值。

LoRa也是一種新興的無線技術，其基于Sub-GHz的頻段使其能夠以更低的功耗實現遠距離的通信。該技術可以利用電池或其他方式進行供電。由于其數據傳輸的速率比較低，因此電池壽命相應的增加，并擴充了網絡的容量。此外LoRa信號具有很強的穿透力，適用于大規模低成本的部署在智能建筑、智慧農業以及物流追蹤等領域的使用。

4 結語

物聯網技術的應用促進了各相關行業和領域的技術水平的提高。隨著物聯網技術的進一步發展，還將擴大與NGN和云計算等相關技術的有機整合，使我國物聯網的技術水平不斷提高。同時還要將更多的先進技術引入到物聯網行業中，從而使物聯網更加完善，功能更加豐富，從而推動我國物聯網行業的全面提高。