淺談物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

文/陳世雷，河南省財(cái)經(jīng)學(xué)校

1 物聯(lián)網(wǎng)的基本概念

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了物體與物體的互聯(lián)、物體和人的互聯(lián)，具備全面感知、可靠傳送、智能處理特征，使人類可以用更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)、生活，從而提高整個(gè)社會(huì)的信息化能力。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

物聯(lián)網(wǎng)泛指物與物之間互連的網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用，廣泛應(yīng)用于交通、物流、安防、電力、家居等領(lǐng)域，分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三部分，感知層主要包括各種感知器件和終端設(shè)備，感知器件包括R FID 標(biāo)簽、二維碼、各種傳感器、攝像機(jī)等，網(wǎng)絡(luò)層分為接入、傳輸兩部分，應(yīng)用層包括各種應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)。

2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)主要包括射頻識(shí)別技術(shù)，傳感技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)和數(shù)據(jù)的挖掘與融合技術(shù)等。

射頻識(shí)別技術(shù)。RFID 技術(shù)是一種無(wú)接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，利用射頻信號(hào)及其空間耦合傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)靜態(tài)或移動(dòng)待識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別，用于對(duì)采集點(diǎn)的信息進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)化”標(biāo)識(shí)。

傳感技術(shù)。信息采集是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，而目前的信息采集主要是通過(guò)傳感器、傳感節(jié)點(diǎn)和電子標(biāo)簽等方式完成的。傳感器作為一種檢測(cè)裝置，作為攝取信息的關(guān)鍵器件，由于其所在的環(huán)境通常比較惡劣，因此物聯(lián)網(wǎng)對(duì)傳感器技術(shù)提出了較高的要求。

網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)涉及到近程通訊技術(shù)和遠(yuǎn)程運(yùn)輸技術(shù)。近程通訊技術(shù)涉及RFID，藍(lán)牙等，遠(yuǎn)程運(yùn)輸技術(shù)涉及互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)、網(wǎng)關(guān)等技術(shù)。

數(shù)據(jù)的挖掘與融合。從物聯(lián)網(wǎng)的感知層到應(yīng)用層，各種信息的種類和數(shù)量都成倍增加，需要分析的數(shù)據(jù)量也成級(jí)數(shù)增加，同時(shí)還涉及到各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)或多個(gè)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的融合問(wèn)題。云計(jì)算為物聯(lián)網(wǎng)提供了一種新的高效率計(jì)算模式，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)按需提供動(dòng)態(tài)伸縮的廉價(jià)計(jì)算，其具有相對(duì)可靠并且安全的數(shù)據(jù)中心，同時(shí)兼有互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的便利、廉價(jià)和大型機(jī)的能力，可以輕松實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要應(yīng)用

智能電網(wǎng)。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用完全可以覆蓋現(xiàn)有的電力基礎(chǔ)設(shè)施。可以分別在發(fā)電、配送和消耗環(huán)節(jié)測(cè)量能源，然后在網(wǎng)絡(luò)上傳輸這些測(cè)量結(jié)果。智能電網(wǎng)可以自動(dòng)優(yōu)化相互關(guān)聯(lián)的各個(gè)要素，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)更好的供配電決策。對(duì)于電力用戶，通過(guò)智能電網(wǎng)可以隨時(shí)獲取用電價(jià)格(查看用電記錄)，根據(jù)了解到的信息改變其用電模式；而對(duì)于電力公司，可以實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量的自動(dòng)化，擺脫大量人工繁雜工作，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、降低峰值負(fù)荷，整合各種能源，以實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電等一體化高效管理；對(duì)于政府和社會(huì)，則可以及時(shí)判斷浪費(fèi)能源設(shè)備以及決定如何節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境。

智能交通。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)可將智能與智慧注入到城市的整個(gè)交通系統(tǒng)，包括街道、橋梁、交叉路口、標(biāo)識(shí)、信號(hào)和收費(fèi)等等。通過(guò)采集匯總地埋感應(yīng)線圈、數(shù)字視頻監(jiān)控、車載GPS、智能紅綠燈、手機(jī)信令等交通信息，可以實(shí)時(shí)獲取路況信息并對(duì)車輛進(jìn)行定位，從而為車輛優(yōu)化行程，避免交通擁塞現(xiàn)象，選擇泊車位置。交通管理部門(mén)可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)出租車、公交車等公共交通進(jìn)行智能調(diào)度和管理，對(duì)私家車輛進(jìn)行智能誘導(dǎo)以控制交通流量，偵察、分析和記錄違反交通規(guī)則行為，并對(duì)進(jìn)出高速公路的車輛進(jìn)行無(wú)縫地檢測(cè)、標(biāo)識(shí)和自動(dòng)收取費(fèi)用，最終提高交通通行能力。目前在上海，由道路傳感器實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)并送入控制中心的模型中，預(yù)測(cè)未來(lái)的交通情況已達(dá)到90%的準(zhǔn)確性。

智能物流。在貨物或集裝箱上加貼RFID 電子射頻標(biāo)簽，同時(shí)在倉(cāng)庫(kù)門(mén)口或其他貨物通道安裝RFID 識(shí)別終端，就可以自動(dòng)跟蹤貨物的入庫(kù)和出庫(kù)，識(shí)別貨物的狀態(tài)、位置、性能等參數(shù)，并通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將這些位置信息和貨物基本信息傳送到中心處理平臺(tái)。通過(guò)該終端的貨物狀態(tài)識(shí)別，可以實(shí)現(xiàn)物流管理的自動(dòng)化和信息化，改變?nèi)斯ぷR(shí)別盤(pán)點(diǎn)和識(shí)別方式，使物流管理變得非常順暢和便捷，從而大大提高物流的效率和企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

食品安全控制。食品安全是國(guó)計(jì)民生的重中之重。通過(guò)標(biāo)簽識(shí)別和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以隨時(shí)隨地對(duì)食品生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí) 監(jiān)控，對(duì)食品質(zhì)量進(jìn)行聯(lián)動(dòng)跟蹤，對(duì)食品安全事故進(jìn)行有效預(yù)防，極大地提高食品安全的管理水平。

智能倉(cāng)儲(chǔ)。目前，國(guó)內(nèi)最成熟的智能倉(cāng)儲(chǔ)解決方案智能倉(cāng)儲(chǔ)解決方案，智能倉(cāng)儲(chǔ)是物流過(guò)程的一個(gè)環(huán)節(jié)，智能倉(cāng)儲(chǔ)的應(yīng)用，保證了貨物倉(cāng)庫(kù)管理各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的速度和準(zhǔn)確性，確保企業(yè)及時(shí)準(zhǔn)確地掌握庫(kù)存的真實(shí)數(shù)據(jù)，合理保持和控制企業(yè)庫(kù)存。利用SN HGES 系統(tǒng)的庫(kù)位管理功能，更可以及時(shí)掌握所有庫(kù)存貨物當(dāng)前所在位置，有利于提高倉(cāng)庫(kù)管理的工作效率。RFID 智能倉(cāng)儲(chǔ)解決方案，還配有RFID 通道機(jī)、查詢機(jī)、讀取器等諸多硬件設(shè)備可選。

智能農(nóng)業(yè)。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛，如地表溫度檢測(cè)、家禽的生活情形、農(nóng)作物灌溉監(jiān)視情況、土壤酸堿度變化、降水量、空氣、風(fēng)力、氮濃縮量、土壤的酸堿性和土地的濕度等，進(jìn)行合理的科學(xué)估計(jì)，為農(nóng)民在減災(zāi)、抗災(zāi)、科學(xué)種植等方面提供很大的幫助，完善農(nóng)業(yè)綜合效益。

4 物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)

中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是以應(yīng)用為先導(dǎo)，存在著從公共管理和服務(wù)市場(chǎng)，到企業(yè)，行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)，再到個(gè)人家庭市場(chǎng)逐步發(fā)展成熟的細(xì)分市場(chǎng)遞進(jìn)趨勢(shì)。

物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系是一個(gè)漸進(jìn)發(fā)展成熟的過(guò)程，將呈現(xiàn)從成熟應(yīng)用方案提煉形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)帶動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，逐步演進(jìn)形成標(biāo)準(zhǔn)體系的趨勢(shì)。

隨著行業(yè)應(yīng)用的逐漸成熟，新的通用性強(qiáng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)將出現(xiàn)。

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的商業(yè)模式創(chuàng)新將是把技術(shù)與人的行為模式充分結(jié)合的結(jié)果。