淺析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用

李振淅

摘 要： 近幾年來(lái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中，得到了各國(guó)政府相關(guān)部門(mén)、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛重視。本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念及其由來(lái)、物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)、通過(guò)舉例闡述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)實(shí)生活中的重要性以及可觀的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用領(lǐng)域；發(fā)展趨勢(shì)

1 物聯(lián)網(wǎng)的概念及由來(lái)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)技術(shù)已逐漸無(wú)法適應(yīng)社會(huì)的快速發(fā)展以及人們現(xiàn)實(shí)生活各方面的愿求，這時(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生了。早在1999年，我國(guó)將物聯(lián)網(wǎng)定義為：通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。

2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

2005年國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的報(bào)告中明確指出了物聯(lián)網(wǎng)的四個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)，分別是射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、納米技術(shù)以及認(rèn)知與智能控制技術(shù)。

（1）RFID技術(shù)： RFID技術(shù)又稱(chēng)無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別，可通過(guò)無(wú)線(xiàn)電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)最關(guān)鍵的技術(shù)，它能夠?yàn)橄嚓P(guān)的物體打上電子標(biāo)簽，從而實(shí)現(xiàn)靈活而高效的管理。典型的RFID系統(tǒng)是由讀寫(xiě)器、信息處理系統(tǒng)以及電子標(biāo)簽組成的。帶有電子標(biāo)簽在通過(guò)特定的信息讀寫(xiě)器時(shí)，會(huì)被讀寫(xiě)器激活并且通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波將該電子標(biāo)簽中攜帶的相關(guān)信息傳送至讀寫(xiě)器和信息處理系統(tǒng)中，并且完成信息的采集工作。

（2） 數(shù)據(jù)融合技術(shù)：物聯(lián)網(wǎng)是由大量的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的，在信息感知過(guò)程中，如果只采用各個(gè)節(jié)點(diǎn)單獨(dú)傳輸數(shù)據(jù)到匯聚節(jié)點(diǎn)的話(huà)，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)存在大量的冗余信息，不僅會(huì)浪費(fèi)大量的通信帶寬和寶貴的能量資源，而且還會(huì)大大地降低信息的收集效率。為了能夠改善這些不良情況，就需要采用數(shù)據(jù)整合和智能技術(shù)來(lái)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)整合就是指將多種數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行處理，組合出高效并且符合用戶(hù)需求的數(shù)據(jù)的過(guò)程，而對(duì)大量的數(shù)據(jù)，只有快速且有效地處理，才能夠節(jié)約資源。通過(guò)海量信息智能分析與控制，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的各種信息進(jìn)行海量存儲(chǔ)和快速處理，并快速有效地將處理結(jié)果實(shí)時(shí)反饋至物聯(lián)網(wǎng)的各種“控制”部件，從而達(dá)到“精”，“簡(jiǎn)”，“快”的效果。

（3）認(rèn)知與智能控制技術(shù)：認(rèn)識(shí)的主要目的在于模擬并效仿人腦的觀念及認(rèn)識(shí)能力，也是為了能夠占用更小的能量與空間。目前該技術(shù)已開(kāi)始在智能控制領(lǐng)域有了初步的實(shí)驗(yàn)成果。并成功地解決了對(duì)于行為學(xué)習(xí)的長(zhǎng)期記憶和對(duì)環(huán)境學(xué)習(xí)短期記憶的問(wèn)題。機(jī)器人執(zhí)行任務(wù)的認(rèn)知控制方法的提出，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)器人智能化控制的滿(mǎn)足。通過(guò)對(duì)認(rèn)知計(jì)算理論的深入研究及其在智能控制領(lǐng)域中的多角度、全方位應(yīng)用，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷探索、深化以及完善，必將為認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)的形成鋪平道路。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及體制地不斷成熟和完善，物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域之間的應(yīng)用聯(lián)系更加緊密，應(yīng)用層面更加廣泛和深入。常用于安全防御、電力系統(tǒng)、醫(yī)療以及交通等幾大行業(yè)。

（1）安全防御：隨著科技的不斷進(jìn)步，世界經(jīng)濟(jì)的不斷提升，無(wú)論政府、企業(yè)還是相關(guān)的個(gè)人，對(duì)各類(lèi)的安全防御需求是日俱增下。智能安防的高度人性化、多種服務(wù)集成將會(huì)是未來(lái)的發(fā)展方向。在政府相關(guān)部門(mén)的支持以及帶領(lǐng)下，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為主要核心的安防產(chǎn)品將會(huì)是主要的發(fā)展趨勢(shì)。例如：在電腦網(wǎng)絡(luò)安全入侵方面，能夠事先地預(yù)防非法入侵、通過(guò)遠(yuǎn)程的監(jiān)控，可以快速地對(duì)一些非法入侵行為進(jìn)行解決，從而使損失降至最低。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控等安防領(lǐng)域也得到了良好的應(yīng)用。

（2）電力系統(tǒng)：在電力行業(yè)涉及范圍較廣，也存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，人工抄電表已逐步被遠(yuǎn)程抄電表所替代。智能電網(wǎng)的建設(shè)，不單只是指電力系統(tǒng)的分布和智能傳輸?shù)逆溄?。電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括發(fā)電、輸電、配電以及變電等各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)智能化管理，才能夠有效地提升整個(gè)電力系統(tǒng)的效能。因此，物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮了不可或缺的作用。

（3）智能交通：利用傳感網(wǎng)絡(luò)和地理信息系統(tǒng)（GIS）等技術(shù)對(duì)交通重要地段固定設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)交通工具等移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行定位和跟蹤，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠急時(shí)地傳輸信息，進(jìn)行預(yù)警和緊急救援。據(jù)統(tǒng)計(jì)，智能交通系統(tǒng)作為近10年來(lái)大規(guī)模興起的改善堵塞減緩交通擁擠的有效技術(shù)措施，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外政府有關(guān)部門(mén)的重視。

4 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)極大滿(mǎn)足了人們對(duì)“物”的全方位控制愿望，使得“物”能夠更加智能化、人性化、自動(dòng)化地服務(wù)人類(lèi)，給人們提供更便利、更高效的生活。隨著物聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)設(shè)備、技術(shù)的要求將會(huì)越來(lái)越高。

首先，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部件-傳感器，將會(huì)更加趨于小型化、價(jià)格也將會(huì)更加低廉，性能也將愈加穩(wěn)定。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展或許有一日可將一些看似平凡的日常用品如桌椅等都可能被連入互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)“智能”工作。

其次，物聯(lián)網(wǎng)將提供前所未有的服務(wù)。以往只專(zhuān)注于商業(yè)機(jī)器到機(jī)器間的公司將進(jìn)一步轉(zhuǎn)向生活各個(gè)領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)解決方案，作為網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)的先驅(qū)，電信服務(wù)提供商不僅僅提供了網(wǎng)絡(luò)連接，同時(shí)，也可以為幾乎所有的行業(yè)和用戶(hù)提供全面的網(wǎng)絡(luò)解決方案，其中包括智能家庭報(bào)警系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)移動(dòng)支付、進(jìn)行數(shù)據(jù)評(píng)估有預(yù)測(cè)未來(lái)的業(yè)務(wù)等。

最后，隨著物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的高端科技公司，例如，思科、高通等都在關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)。這意味著所有的科技設(shè)備都會(huì)形成某種形式上的連接，使這些設(shè)備變得更加智能，可以與各種設(shè)備和云端相互連接。

5 結(jié)束語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展過(guò)程中還將會(huì)遇到許多已知或未知的技術(shù)難題，但有各國(guó)政府的政策支持、研究機(jī)構(gòu)的技術(shù)支持和廣大群眾的市場(chǎng)，物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)必可以沖破各個(gè)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)全球物體智能化將指日可待。

參考文獻(xiàn)

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[3] 黃國(guó)聘 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用[會(huì)議論文] 2012.