淺談物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

董世秋

[摘 要] 物聯(lián)網(wǎng)是信息時(shí)代一次重要的革命，其目的在于實(shí)現(xiàn)全球化的物物相連。本文針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行介紹與分析。

[關(guān)鍵詞] 物聯(lián)網(wǎng)；信息時(shí)代；全球化；應(yīng)用；發(fā)展

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 039

[中圖分類號(hào)] TP391 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2014）17- 0066- 02

1 概 述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)是指“物物相連”的互聯(lián)網(wǎng)，一個(gè)可以覆蓋世界上所有事物的互聯(lián)網(wǎng)。將需要聯(lián)入物聯(lián)網(wǎng)中的物體通過(guò)裝入射頻識(shí)別（RFID，Radio Frequency Identification）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)（GPS）等傳感設(shè)備按約定的協(xié)議連在一起形成智能網(wǎng)絡(luò)，各個(gè)物品之間可進(jìn)行信息通訊、交換，管理者通過(guò)終端，如：手機(jī)、電腦等，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些物體的識(shí)別、定位、監(jiān)控和管理。相對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)具有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)：首先，互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心與基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的擴(kuò)展與延伸；其次，物聯(lián)網(wǎng)突破了互聯(lián)網(wǎng)的局限，將用戶端延伸到任何物品。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為3個(gè)層次：傳感網(wǎng)絡(luò)層、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)層及信息應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層。其中，傳感網(wǎng)絡(luò)層是以RFID、傳感器、二維碼等為基礎(chǔ)用以識(shí)別和采集信息，并利用射頻識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)發(fā)射與識(shí)別。這些巨量信息通過(guò)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)層利用現(xiàn)有的三網(wǎng)或者下一代 NGN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無(wú)縫傳輸，并將對(duì)這些信息分析處理后的結(jié)果提供給信息應(yīng)用層。此時(shí)信息應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層，也就是輸入輸出終端，如：智能手機(jī)、家電控制器等。信息應(yīng)用層通過(guò)數(shù)據(jù)處理或提供解決方案為用戶提供功能豐富的服務(wù)，如：查詢、監(jiān)控等。隨著物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，信息應(yīng)用層將會(huì)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，為我們的生活與工作帶更多的方便。

2 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的領(lǐng)域

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用遍及各個(gè)領(lǐng)域，如：智能交通、公共安全、環(huán)境保護(hù)、智能檢測(cè)等，涉及人類生產(chǎn)生活的方方面面。據(jù)有關(guān)預(yù)測(cè)，物聯(lián)網(wǎng)全面應(yīng)用的業(yè)務(wù)量規(guī)模將達(dá)到現(xiàn)有人與人之間通信量的30 倍。目前世界上已經(jīng)出現(xiàn)了一些物聯(lián)網(wǎng)的初步應(yīng)用，下面將作簡(jiǎn)單介紹。

首先，中國(guó)移動(dòng)和上海世博局在2009年發(fā)布了RFID-SIM 手機(jī)卡，用戶通過(guò)手機(jī)購(gòu)買門票，刷手機(jī)入會(huì)，并在園內(nèi)可通過(guò)刷手機(jī)進(jìn)行各項(xiàng)消費(fèi)。其次是智能電表的應(yīng)用，即電表上安裝傳感器，供電部門隨時(shí)都可了解用戶用電情況，以便進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、用電檢查等。另外，物聯(lián)網(wǎng)也用于物流管理，即在物流商品上加入傳感節(jié)點(diǎn)，可以掌握物品下單、制造、包裝、運(yùn)輸、配送以及服務(wù)等每一個(gè)環(huán)節(jié)的狀態(tài)。在公共安全領(lǐng)域方面，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)解決了很多問(wèn)題，如機(jī)場(chǎng)安全控制等。對(duì)于教育行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)可以構(gòu)建智能化教學(xué)環(huán)境，豐富、拓展教學(xué)活動(dòng)，便于教學(xué)管理。在食品行業(yè)中，從食品的生產(chǎn)到售出都以特定的二維碼作為識(shí)別標(biāo)識(shí)，可追蹤其每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息，從而有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)食品安全問(wèn)題的監(jiān)控，提升國(guó)內(nèi)食品安全的質(zhì)量。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用成果

目前，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用仍處于起步階段，以RFID、傳感器、M2M 等項(xiàng)目的應(yīng)用為主。大部分物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為小規(guī)?；?qū)嶒?yàn)性質(zhì)，覆蓋全國(guó)的或大規(guī)模區(qū)域性的應(yīng)用比較少。我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用推廣采用的是以點(diǎn)帶面的方式，在各行業(yè)領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大規(guī)模，加上國(guó)家和政府的大力支持，以及相關(guān)學(xué)術(shù)界的積極配合，現(xiàn)在已經(jīng)形式了相對(duì)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。概括來(lái)講，當(dāng)下RFID 的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟，而無(wú)線傳感器等技術(shù)應(yīng)用仍處于探索階段；從實(shí)際情況來(lái)看，RFID應(yīng)用已大量出現(xiàn)在交通、物流、醫(yī)療等領(lǐng)域，但智能化程度還有待提高，無(wú)線傳感器技術(shù)的應(yīng)用仍處于研發(fā)和試用階段。雖然我國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用水平并不落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，但是相關(guān)重要技術(shù)與設(shè)備的制造技術(shù)與成本仍與發(fā)達(dá)國(guó)家有很大差距。

3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

3.1 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所存在的問(wèn)題

我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于初級(jí)階段，在技術(shù)、 標(biāo)準(zhǔn)、 產(chǎn)品和市場(chǎng)等方面還有很多不夠完善的地方，目前仍有很多問(wèn)題亟待解決，下面將對(duì)存在的這些問(wèn)題加以分析：

第一，核心技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。這是制約我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所必需的核心技術(shù)主要有：RFID高端芯片、傳感器關(guān)鍵技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等。但我國(guó)的這些技術(shù)都不夠前沿，且大部分高端產(chǎn)品已被國(guó)外廠商壟斷。

其次，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要先解決統(tǒng)一的體系架構(gòu)、協(xié)議、業(yè)務(wù)管理平臺(tái)以及標(biāo)準(zhǔn)化模塊。只有解決這些問(wèn)題才能真正實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展。

第三，安全問(wèn)題。這不僅需要技術(shù)層面的提高，還需要法律層面的保障。

第四，IP 地址問(wèn)題。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的定義，在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的任何物品都有被尋址的可能，因此每一個(gè)物品都需要一個(gè)IP地址，而IPv4 將耗盡，需要 IPv6 來(lái)支撐，還需要解決兼容問(wèn)題。

第五，產(chǎn)業(yè)鏈壁壘問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力，通過(guò)上下游產(chǎn)業(yè)、跨專業(yè)的聯(lián)動(dòng)，從而形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，共同推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)與預(yù)期

全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在未來(lái)將朝著規(guī)模化、協(xié)同化和智能化方向發(fā)展，以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶動(dòng)其整個(gè)產(chǎn)業(yè)將是全球各國(guó)的主要發(fā)展方向。規(guī)?；l(fā)展是指隨著世界各國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用的不斷推進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)在各行業(yè)領(lǐng)域中的規(guī)模將逐步擴(kuò)大，特別是一些國(guó)家和政府項(xiàng)目將會(huì)吸引大量有實(shí)力的企業(yè)進(jìn)入這一領(lǐng)域，推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程。協(xié)同化發(fā)展則指隨著產(chǎn)業(yè)和標(biāo)準(zhǔn)的完善，物聯(lián)網(wǎng)中不同物體、企業(yè)間、行業(yè)以及地區(qū)或國(guó)家之間的信息互聯(lián)互通互操作將形成開環(huán)模式，最終形成全球化物聯(lián)網(wǎng)體系。智能化發(fā)展指物聯(lián)網(wǎng)將從目前簡(jiǎn)單的物體信息的識(shí)別與采集發(fā)展為可實(shí)時(shí)感知、網(wǎng)絡(luò)交互和可控可用的真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息在真實(shí)和虛擬世界之間的智能化交流。

4 結(jié) 語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)是全球化發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)我國(guó)未來(lái)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要的價(jià)值。但需要正視的是，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍于起步階段，我們要努力學(xué)習(xí)和引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)與理念，還需要總結(jié)反思物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題和所走的彎路，以便更好地確定我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的概念、標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)展方向。

主要參考文獻(xiàn)

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