智能物聯網技術應用及發展研究

遼寧中醫藥大學信息工程學院 劉世芳 王天妹

智慧物聯網技術的應用為現代工業化發展和社會治理提供了新的契機。本文基于智慧物聯網技術的特征分析和關鍵技術，重點探討了智慧互聯網技術的應用領域，并就未來一個階段的發展方向提出了意見和建議。

物聯網技術在計算機和互聯網技術的飛速發展條件下應運而生，作為新一代的網絡技術，物聯網技術被視為移動通信和計算機之后的又一個重大的技術領域，具有非常重要的科學研究價值和應用價值。伴隨著物聯網技術與工業生產和居民生活的融合，必將給社會發展帶來革命性的變革。現階段主要的經濟體都提出了物聯網技術和智能物聯網技術的發展規劃，并將其作為一個新興的經濟增長點，智慧物聯網在國際范圍內掀起了新一波的研究浪潮。

1 智慧物聯網技術定義與特征

1.1 定義

智慧物聯網最早由麻省理工學院提出，并在比爾蓋茨的著作中逐步完善。比爾蓋茨認為智慧物聯網通過將所有的物體連接起來并借助于互聯網和視頻識別傳感系統，實現了萬物互聯和智能管理的目的。近年來隨著相關研究的深入，也逐步完善，并在其基本原理的指導下，廣泛的引入了日常生活和工業生產中。智慧物聯網技術借助于條碼激光掃描視頻識別，全球定位和互聯網技術基本上實現了人與人之間，人與物之間，物與物之間的信息交流，其交流的范圍逐漸擴大，同時突破了時間約束。在如此龐大的信息系統中，如何高效地使用智慧物聯網技術促進社會發展，是該領域研究的熱點問題。

在社會領域，普通群眾已基本接受了物聯網的原理思想，及通過射頻識別傳感設備，在現有的網絡協議約定下，實現任何主體和任何物體之間的連接該種連接，不受時間和地域的限制。智慧物聯網可近似地看作未來網絡的整體框架，也是現階段互聯網的延伸。

1.2 智慧物聯網特征分析

物聯網的特點主要有兩個，也即是層層遞進的特點和較強的綜合感知能力。具體來說，如下所示。

（1）層層遞進的特點

一般來說，物聯網要想充分發揮作用，就要從三個階段經歷。第一個階段是感知階段，第二個階段是傳輸階段，第三個階段是智能階段。全面感知過程中，物聯網在傳感器、射頻識別及二維碼等設備基礎上，才能充分了解到相關物品的動態信息。這些信息經過可靠的傳輸，便能及時地傳達物品的全面信息，進而在智能處理過程中，利用計算機、互聯網技術分類匯編海量信息，實現人與人之間的智能溝通、物與物之間的智能溝通、物與物之間的智能溝通。

（2）較強的綜合感知能力

一方面物聯網可以模擬人類對物體的感知，另一方面，智慧物聯網也可實現人類對于外界華景的認知，借助于射頻掃碼和激光掃描等技術實現對于外界物體屬性的采集，還可借助于視頻探頭，感知模糊信息。借助于多種設備的結合，大大增加了信息感知的透明度和感知效率。

2 智慧物聯網關鍵技術分析

2.1 射頻識別技術

射頻識別技術作為智慧物聯網中最核心的技術之一，實質上是一種電子標簽。射頻識別技術借助于符號，可自動識別對象，并對采集的信息進行標識和儲存，也可完成初步的信息管理和登記。一個簡單的視頻識別系統，包括天線、電子標簽和讀寫器三個部分，只要在物體上標示電子標簽，就可借助于讀寫器將電子標簽的信息進行采集，并使用天線完成傳遞。視頻識別技術在諸多方面有著具體應用，現階段已經廣泛應用在在零售行業，醫藥行業，身份識別領域和交通行業中。

2.2 傳感器技術

在智能物聯網技術框架下，以傳感器為節點構成無線通信網絡，并使用多個傳感器構成的感知協作系統，可實現某一區域內的對象搜索。無線傳感技術主要的功能包括數據的采集及量化、數據的處理和融合、數據的應用和傳遞三個部分。敏感元件和轉換元件是構成傳感器的兩個最主要部分，在智能物聯網中使用傳感器，主要是由于傳感器系統自帶的組織網絡，大規模網絡和動態網絡三個優勢，便于實現與數據為中心的網絡連接。同時也要注意到，在實際應用過程中，傳感器網絡受制于電源能量，儲存計算能力和通信能力，其實際的應用受到一定局限。

2.3 隱私保護技術

數據安全和隱私保護日益成為互聯網框架下客戶最重視的問題之一，如何有效的保護接入信息的安全是實現智能物聯網的一個重要前提。在物聯網發展過程中需不斷提升數據保護能力，并通過建立可行的安全設施，打消用戶數據接入的疑慮。

2.4 中間件技術

物聯網技術能夠實現人與物之間的連接，則必須忽略和隱藏上層技術，開發出具有廣泛適用性的中間件，利用中間件可隱藏和忽略下層技術的復雜性。作為承接上下層的關鍵設備，中間件能夠保證不同技術之間的整合和交流。現階段中間件發展的一個趨勢是，在不斷的優化過程中提升工作效率和資源轉化能力，降低資源浪費和能源浪費情況。

3 智慧物聯網技術應用

3.1 在物流領域的應用

借助于智慧物聯網技術，可實現物物互聯，并基于射頻識別模式極大的提高了物體的識別和管理效率。中國學者的研究表明，物聯網技術能夠在批發零售、物流和制造業中，發揮巨大的增值效果。現階段國內一線的物流企業基于物聯網系統實現了快運業務模式的重組，并重新搭建了物流信息系統，為全方位的物流模式創建提供了技術基礎。基于視頻識別技術和構建自動入庫管理系統，實現物流倉儲園區的無人辦公，大大提升了產品入庫的效率和準確性。物聯網技術不僅可應用在實體商品的倉儲物流中，還可應用于活體動物和生物制品的運輸過程。生物制品和活體動物對于運輸條件要求更為苛刻，對于運輸速度的要求更高。在互聯網技術的基礎上搭建智能監測和管理模塊，一方面可實時監控運輸環境中的溫度，濕度，振動等條件變化，并將上述數據實時采集和上傳；另一方面，結合智能交通運輸系統，可謂倉儲物流規劃更為科學的交通路線，滿足上述特殊物品，對于運輸速度的要求。

近年來我國快遞業務呈現促發展的態勢，年復合增長在20%以上，尤其是雙11、618等購物促銷節，在此期間快遞量明顯增加。借助于智能物聯網技術，可實時商品的狀態及位置信息，幫助消費者及時了解和掌握商品的送貨時間，提升用戶的體驗度。

3.2 在食品安全領域的應用

借助于智慧物聯網技術可實現食品從生產，加工，運輸直至銷售的全流程管理，實現了食品安全的閉環監控，大大提升了食品安全管理能力。國內的學者基于智慧物聯網技術，構建了食品安全監管模型，對過程中出現的食品不安全因素進行風險提醒和預警，構建了從農田養殖場到超市，直到餐桌的有效管理機制。

基于傳統網絡構架下難以實現所有商品的溯源管理，或者是可溯源管理的成本太高，難以大規模推廣。結合智能物聯網技術、云計算技術和大數據技術，可將每一件食品進入閉環管理網絡中，消費者可通過二維碼掃描掌握該商品的大部分信息，一旦發生食品安全問題，相關部門也能快速的進行問題來源定位，準確定位加工過程，物流倉儲過程還是銷售環節出現的問題，并掌握問題食品可能流往的渠道，保證居民身體健康。

3.3 在環境安全領域的應用

現階段我國環境污染問題日益突出，以水環境污染為例，構建區域性的水體綜合治理和監管體系尤為重要。借助于物聯網技術，可實現水質的實時監測和自動化監測，結合GIS技術、嵌入式計算機技術構建了適應性更強，可靠性更高的遠程、在線環境質量實時監測系統，能夠及時的發現污染源，并評估其污染范圍，為制定綜合防治措施提供了數據基礎。更進一步的基于物聯網技術和智能終端設備，還可實現檢測設備和網絡的自我診斷和修復功能。由于環境監測網絡覆蓋廣，部分檢測終端設備環境較為惡劣，一旦出現問題，難以在短時間內進行維修和更換，并由此導致該區域的數據失真或者缺失。借助于物聯網設備實現的物物互聯，可基于各個終端設備構建區域性的自診斷網絡，及設備終端使用情況并預測可能出現的問題，給出更換和維修的計劃表，提升工作效率，保證環境數據采集的準確性。

4 智慧物聯網發展趨勢分析

智慧物聯網的發展主要表現在以下三個方面：首先，智能化是互聯網發展的一大方向。在以市場化為主導的技術發展過程中，不斷滿足市場及用戶對物聯網技術的多方面需求，需要逐步的提升互聯網技術的智能化水平，以適應公共管理，個人服務和企業級服務的個性化要求，逐漸在多個細分領域構建出創新型的互聯網技術。其次，應不斷完善智慧物聯網管理體系，并制定行業標準。建設體系的完善和行業標準的制定是推動智慧物聯網規范發展基礎條件。無論是設備終端制造商還是軟件開發企業，或者是智慧物聯網應用服務商，都需在統一的行業標準框架內進行研發和應用，減少重復研發的資源浪費。最后，智慧物聯網的發展應更加融合人的需求，并體現邏輯性和靈活性。智慧物聯網最終需要為普通大眾服務，這就要求其更加熟悉和掌握人的行為模式和思想方式。在此基礎上，依據消費者的需求，開展更多定制化的智慧物聯網服務模式。將智慧物聯網的應用深度融入日常生活，不僅可以拓展智慧物聯網的應用范圍，還可實現開發與應用的同步進行，降低初期投資，實現循環效益。

結語：通過上文的分析可以看出，互聯網技術具有廣闊的發展前景，是互聯網技術的延伸和創新。現階段我國物聯網技射頻視頻識別技術、傳感器技術和中間件技術的發展及支持下，逐步走向了應用與實踐的環節。同時也應注意到在智慧物聯網的發展過程中還有較大的改善空間，需要相關部門和一線企業參與制定統一的技術標準，指明未來一個階段智慧互聯網的戰略發展方向。在技術研究的同時應結合行業需要制定相應的應用框架，實現研究與應用的同步推進。