物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

李集

【摘 要】“物聯(lián)網(wǎng)”這個(gè)概念，最早出現(xiàn)在麻省理工學(xué)院，經(jīng)過社會不斷的發(fā)展與論證，現(xiàn)在我們所說的物聯(lián)網(wǎng)主要是指利用傳感器、射頻等技術(shù)實(shí)現(xiàn)人與物、物與物、人與人之間的連接與通信。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)質(zhì)上是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展下的產(chǎn)物，咱們可以看成是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用層業(yè)務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，它包括互聯(lián)網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)上的所有資源，兼容互聯(lián)網(wǎng)所有的應(yīng)用。本文主要根據(jù)當(dāng)前我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展情況，分析物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)今主要的應(yīng)用場景以及物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)問題。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；應(yīng)用場景；關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展

1 我國當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國是信息化大國，隨著近年來信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)也像雨后春筍似的逐漸興起。近年來，大多數(shù)的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也得到了政府乃至國家的政策和資金扶持，很大原先不是做物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)看到了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景，也在嘗試著向物聯(lián)網(wǎng)方向靠攏，因此當(dāng)今我國的物聯(lián)網(wǎng)可謂是百花齊放的局面。但是畢竟我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)起步的比較晚，各家公司還都處于摸索與嘗試的階段，真正可以實(shí)際使用的穩(wěn)定成熟的產(chǎn)品非常有限，所以我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展道路還很漫長。

2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及其主要應(yīng)用

2.1 環(huán)境監(jiān)測

環(huán)保問題一直是我國大力發(fā)展的項(xiàng)目，傳統(tǒng)的測量方式比較繁瑣，數(shù)據(jù)讀取困難，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性不是很高，而且數(shù)據(jù)采集所需要的人力物力成本比較大。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，這一問題得到了很大程度上的改善?，F(xiàn)如今已經(jīng)有各種帶環(huán)境參數(shù)的傳感器被研發(fā)出來，這些傳感器不僅精度高，而且實(shí)時(shí)性好。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測上的應(yīng)用，主要就是利用各類傳感器，組合成需要監(jiān)測參數(shù)的節(jié)點(diǎn)，把這些節(jié)點(diǎn)通過自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形成專有的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)的最大特點(diǎn)就是自由組合，當(dāng)其中的一個(gè)或者某些節(jié)點(diǎn)損壞的時(shí)候，其他傳感器節(jié)點(diǎn)會智能的自動選擇傳輸路徑，自動連接成網(wǎng)絡(luò)。通過這種方式傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的安全性得到了很大的保證，不會因?yàn)椴糠志W(wǎng)絡(luò)原因而導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用，保證了環(huán)境監(jiān)控的實(shí)時(shí)性，比如當(dāng)傳感器監(jiān)測到一處水源水質(zhì)有異常時(shí)，會及時(shí)將異常通知管理員。通過傳感器采集到的數(shù)據(jù)被收回時(shí)，可以進(jìn)行統(tǒng)一的云托管，這樣不僅保證了數(shù)據(jù)的完整性與安全性，更對數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)分析提供了途徑。

2.2 智慧農(nóng)業(yè)

隨著我國信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)已經(jīng)不能滿足社會發(fā)展的需求，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)受季節(jié)和氣候影響比較大，制約了農(nóng)作物的生長，導(dǎo)致每年的產(chǎn)量固定，農(nóng)民或者承包商需要根據(jù)季節(jié)的變化去選擇種植。現(xiàn)如今物聯(lián)網(wǎng)顯然可以很輕松的解決這方面的很多問題，比如氣溫的控制、溫濕度控制、灌溉控制等。

物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在智慧大棚上。首先，溫度傳感器可以根據(jù)大棚內(nèi)的溫度選擇開窗透氣或關(guān)閉窗戶。其次，濕度傳感器根據(jù)檢查大棚內(nèi)的濕度情況，控制開關(guān)是否需要進(jìn)行灌溉。最后，光照傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)控大棚內(nèi)的光照情況。除此之外還可以通過像二氧化碳傳感器等實(shí)時(shí)監(jiān)測大棚內(nèi)的各項(xiàng)有關(guān)植物生長的參數(shù)。用戶只需要設(shè)置好大棚內(nèi)應(yīng)該需要的環(huán)境參數(shù)，剩下的就可以全部交給各項(xiàng)傳感器完成，實(shí)時(shí)簡單準(zhǔn)確，簡化了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的繁瑣工序，改變了農(nóng)作物受制于天氣的自然規(guī)律，提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。

2.3 智能交通

中國是汽車大國，交通問題一直是我國城市發(fā)展的首要問題?，F(xiàn)如今在一些大城市主干道上，交通擁堵和停車難成為困擾廣大司機(jī)以及城市管理部門的難題。針對這兩大難題以及結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)，人們開發(fā)了智能交通預(yù)警系統(tǒng)以及智能停車引導(dǎo)系統(tǒng)。智能交通預(yù)警系統(tǒng)，主要是根據(jù)馬路上的攝像頭所采集的交通信息，及時(shí)通過后臺程序分析，將道路信息發(fā)送給裝有客戶端軟件上，或者通過廣播實(shí)時(shí)向司機(jī)發(fā)出預(yù)警，給出建議行走的道路，避免了司機(jī)走冤枉路或者出現(xiàn)堵在路上很長時(shí)間的情況。

智能停車引導(dǎo)系統(tǒng)，主要是在城里各停車位安裝監(jiān)測節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)會實(shí)時(shí)監(jiān)測各停車位當(dāng)前的狀態(tài)，將這些停車位的信息收集起來發(fā)送給司機(jī)。比如當(dāng)司機(jī)走進(jìn)城里想找地方停車的時(shí)候，系統(tǒng)會自動幫助尋找附加的空停車點(diǎn)，并支持路線規(guī)劃與導(dǎo)航，引導(dǎo)司機(jī)順利的找到停車的位置。司機(jī)也可以通過安裝在手機(jī)上的客戶端軟件實(shí)時(shí)查詢城里的區(qū)域停車位使用情況，以此判斷是否需要駕駛車輛。智能停車引導(dǎo)系統(tǒng)，主要是通過檢測車位的磁場變化，或者通過超聲波感知車位是否有車輛存在，該技術(shù)近幾年被普遍用到了城市停車場車位監(jiān)測領(lǐng)域。將停車場的信息實(shí)時(shí)更新并展示在外面，有效了避免了司機(jī)由于找停車位而多走的冤枉路。

2.4 射頻技術(shù)及其相關(guān)應(yīng)用

射頻技術(shù)也稱為RFID技術(shù)，即無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)的數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。該技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)最早期的應(yīng)用，也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)比較成熟的應(yīng)用，目前該應(yīng)用主要被用在圖書館、簽到系統(tǒng)以及物品定位等方面。

圖書館通過在書本上粘貼RFID標(biāo)簽，可以實(shí)現(xiàn)對書本的管理功能，例如當(dāng)一本沒有被登記的書被帶出圖書館時(shí)，門口放置的RFID閱讀器會自動感知到該情況并發(fā)出報(bào)警。管理員在登記書本外借情況時(shí)，只需要把書本放入閱讀器旁邊，就能自動讀取該書本的信息，這點(diǎn)有點(diǎn)類似于超市所使用的條形碼，很大程度上簡化了圖書館的管理流程。

簽到系統(tǒng)目前被越來越多的企業(yè)所應(yīng)用，這種簽到系統(tǒng)往往跟企業(yè)里面的智能設(shè)備相連接，不僅可以對工作人員的上班情況進(jìn)行簽到，而且還可以實(shí)現(xiàn)公司內(nèi)部的身份驗(yàn)證與識別功能。例如當(dāng)一個(gè)員工需要打開檔案室時(shí)，需要刷門禁卡，系統(tǒng)會判斷該員工是否有權(quán)限進(jìn)入檔案室，可以瀏覽哪些檔案等。

物品定位主要是在物品上面粘貼RFID標(biāo)簽，對物品進(jìn)行一個(gè)大致的定位以及移動追蹤，當(dāng)閱讀器不能讀到該物品的信息時(shí)，說明該物品已經(jīng)不在原來的位置上，就會提醒用戶及時(shí)查明情況。

3 總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)作為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展下的產(chǎn)物，它也在隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而發(fā)展，甚至它的發(fā)展速度已經(jīng)超越了當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展速度。物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生，給工業(yè)生產(chǎn)、智慧城市創(chuàng)建都創(chuàng)造了有利的條件，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與及時(shí)分享，很很大程度上對生產(chǎn)力的提高已經(jīng)社會的進(jìn)步起到了很大的提高作用。但是我們知道中國正處于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的初期，概念化東西比較多，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還沒有被真正的利用起來，很多物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都在靠政府的扶持艱難的活著，所以物聯(lián)網(wǎng)的前景一片大好，但是中國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)還有很長的一段路要走。

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[責(zé)任編輯：王楠]