物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用

楊繼紅

隨著社會(huì)科技信息技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，以互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信信息技術(shù)為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)蓬勃發(fā)展起來，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞?，大大提高人們的生活質(zhì)量和效率，其發(fā)展關(guān)系著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的方方面面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以其高效、智能化、便捷的優(yōu)勢在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生活的許多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全發(fā)揮重大促進(jìn)作用，具有帶動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要意義。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展還處于起步階段，在資金、技術(shù)和政策方面還需要更多支持，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)化核心控制技術(shù)的研究和應(yīng)用，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的普及推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù) 應(yīng)用

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展全球化的當(dāng)代社會(huì)，科技的飛速發(fā)展帶動(dòng)人們的日常生活和工作趨于智能化自動(dòng)化，物聯(lián)網(wǎng)信息新技術(shù)依托互聯(lián)網(wǎng)的科技，把物物相連的互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步擴(kuò)展和延伸，使其用戶端連接的物品與物品之間進(jìn)行通信傳遞和信息交換。物聯(lián)網(wǎng)作為先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)廣泛應(yīng)用，對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)作用不容忽視。在國外發(fā)達(dá)國家更是重視對物聯(lián)網(wǎng)信息科學(xué)技術(shù)的研究，物聯(lián)網(wǎng)信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)達(dá)程度已經(jīng)能夠標(biāo)志這個(gè)國家國力的強(qiáng)弱。為了保持我國在國際的強(qiáng)國地位有必要加速對物聯(lián)網(wǎng)信息科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步研究，向世界先進(jìn)國家學(xué)習(xí)。

物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)離不開信息化的支持，通過全面廣泛的傳感技術(shù)獲取物體的特征信息，在無處不在的網(wǎng)絡(luò)上較好地傳輸物體信息，并用智能化處理技術(shù)對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，物聯(lián)網(wǎng)為我們提供社會(huì)與物理世界結(jié)合的技術(shù)，為我們重新認(rèn)識世界提供更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式，而且通過 整個(gè)社會(huì)的信息化水平提升實(shí)現(xiàn)對世界進(jìn)一步管理和控制。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛特別在智能電網(wǎng)、環(huán)境保護(hù)、衛(wèi)生醫(yī)療等方面的應(yīng)用效果突出。物聯(lián)網(wǎng)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)生活帶來經(jīng)濟(jì)效益和價(jià)值的提高，成本的降低，因此受到各行業(yè)青睞，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅屬于科技領(lǐng)域和生產(chǎn)領(lǐng)域，在生活領(lǐng)域的智能家居也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體現(xiàn)。

1 物聯(lián)網(wǎng)科技信息技術(shù)的涵義

目前，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)深入每個(gè)人的社交生活，幾乎每天每個(gè)人都要用到移動(dòng)手機(jī)進(jìn)行電話溝通交流，這種人與人之間的交流系統(tǒng)是通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。而網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的下一階段進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，顧名思義物聯(lián)網(wǎng)是指物與物之間通過互聯(lián)網(wǎng)及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的連接，它的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在智能化。所謂人工智能是指按照人工事先設(shè)計(jì)好的程序，在符合條件的時(shí)間地點(diǎn)能夠自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)作行為的功能。例如能夠參與球賽的機(jī)器人、能夠下圍棋的機(jī)器人都是人工智能的體現(xiàn)。而物聯(lián)網(wǎng)就是把這種自動(dòng)化智能化在更廣泛的領(lǐng)域加以應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)化功能通過感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用物三個(gè)組成部分來完成。例如在某賓館或洗浴汗蒸中心建筑內(nèi)設(shè)置的自動(dòng)防火系統(tǒng)，在室內(nèi)棚頂設(shè)置感應(yīng)器，預(yù)先設(shè)定溫度的預(yù)警臨界點(diǎn)，在沒有人工干預(yù)的情況下完全自動(dòng)完成工作，一旦室內(nèi)溫度達(dá)到臨界點(diǎn)，感應(yīng)器會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)提醒危險(xiǎn)來臨?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)是常見的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。類似的應(yīng)用還體現(xiàn)在，汽車會(huì)因司機(jī)出現(xiàn)操作失誤而自動(dòng)報(bào)警；汽車也會(huì)因超載而自動(dòng)發(fā)出警報(bào)；公文包會(huì)因主人忘帶了物品而自動(dòng)提醒。諸如此類的事例說明物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用遍及交通運(yùn)輸、工廠生產(chǎn)、公共安全、環(huán)境保護(hù)、政府工作等等許多的行業(yè)領(lǐng)域。未來的物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)融合一切能夠融合的行業(yè)領(lǐng)域貫穿物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并進(jìn)一步把物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完美的統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)智能機(jī)器勞動(dòng)代替人力勞動(dòng)的理想。

物聯(lián)網(wǎng)依據(jù)其所屬機(jī)構(gòu)可以劃分為社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)、私有物聯(lián)網(wǎng)、混合物聯(lián)網(wǎng)和公共物聯(lián)網(wǎng)四類。社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)是指在一定區(qū)居住域或機(jī)構(gòu)團(tuán)體、單位內(nèi)部中設(shè)立的有關(guān)防火、防盜、防水等公共安全措施的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。常見的有消防、公安系統(tǒng)使用的物聯(lián)網(wǎng)；私有物聯(lián)網(wǎng)是指管理控制權(quán)歸于個(gè)人或企業(yè)的小范圍的物聯(lián)網(wǎng)，例如亞洲首富李嘉誠家庭內(nèi)部有關(guān)智能家居的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)置；公共物聯(lián)網(wǎng)是指管理控制權(quán)力歸政府或政府指定某部門管理，為社會(huì)公共設(shè)施提供服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)，例如火車站的自動(dòng)取票機(jī)、銀行的自動(dòng)取款機(jī)；混合物聯(lián)網(wǎng)是指社區(qū)物聯(lián)網(wǎng)、私有物聯(lián)網(wǎng)和公共物聯(lián)網(wǎng)中一種或兩種網(wǎng)絡(luò)的組合。

2 物聯(lián)網(wǎng)信息科學(xué)技術(shù)原理與應(yīng)用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)工作原理

物聯(lián)網(wǎng)功能的實(shí)現(xiàn)通過三層技術(shù)構(gòu)架分別為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層。物聯(lián)網(wǎng)的工作過程模擬人體的結(jié)構(gòu)和行為過程。首先說感知層通過攝像頭、傳感器、GPS、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等設(shè)施發(fā)揮采集信息識別信息感受外界變化的作用，相當(dāng)于物聯(lián)網(wǎng)的皮膚與眼耳鼻口等五官的功能，例如消防物聯(lián)網(wǎng)中溫度傳感器、車聯(lián)網(wǎng)中的電子車牌等設(shè)施就好比人體的眼耳鼻口用來識別、采集、感知外界信息并具有輸送的功能。其次，網(wǎng)絡(luò)層通過網(wǎng)絡(luò)管理中心、智能處理中心和信息中心等中央處理系統(tǒng)將感知層獲取的信息進(jìn)行處理并傳遞給應(yīng)用層，相當(dāng)于人的中樞神經(jīng)和大腦。第三應(yīng)用層是指能夠做出直接反應(yīng)動(dòng)作的設(shè)施系統(tǒng)，相當(dāng)于人體能夠產(chǎn)生行走、拿、舉動(dòng)作的四肢。物聯(lián)網(wǎng)的工作原理就是由感知層采集信息并傳遞給中樞網(wǎng)絡(luò)層加工處理，最后由網(wǎng)絡(luò)層判斷，指令應(yīng)用層進(jìn)行具體操作處理。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

智能家居系統(tǒng)是目前應(yīng)用較多也方便人們?nèi)粘Ｉ畹膶?shí)際應(yīng)用。它將通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的家居生活設(shè)備，是融合控制網(wǎng)絡(luò)和多媒體信息網(wǎng)絡(luò)于一體的家庭信息化平臺，通過Wi-Fi或其它無線局域網(wǎng)絡(luò)如ZigBee等對傳統(tǒng)的生活設(shè)備進(jìn)行智能化控制，實(shí)現(xiàn)對窗簾、暖通空調(diào)、視聽設(shè)備、燈光、安全防范系統(tǒng)、用電負(fù)荷的智能控制，實(shí)現(xiàn)舒適、節(jié)能、安全、智能化的效果。用戶可以在電腦上通過以太網(wǎng)或者通過專用手機(jī)APP軟件監(jiān)測和控制他們的家，特別是現(xiàn)在手機(jī)的普及不僅方便了溝通交流，在手機(jī)中設(shè)置電子芯片后可作為遙控器應(yīng)用，對家庭電器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。可通過手機(jī)短信發(fā)出指令了解和設(shè)定室內(nèi)溫度，可在回家之前通過手機(jī)指令讓熱水器預(yù)先加熱。用戶不但可以通過相應(yīng)的開關(guān)和遙控器實(shí)現(xiàn)控制，還可利用手機(jī)等移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)對各個(gè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。智能家居控制系統(tǒng)使用簡單方便安全性能可靠，并且施工方便成本經(jīng)濟(jì)，是一個(gè)成熟的家用控制系統(tǒng)。

3 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在博物館的應(yīng)用在近幾年迅速發(fā)展起來，采用全球免費(fèi)波段的微功率無線通信技術(shù)，依靠其容量大、功耗低、自組網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、體積小、安裝便捷的獨(dú)特優(yōu)勢，為博物館的文物保存環(huán)境適應(yīng)性的監(jiān)測發(fā)揮著重要作用。博物館無線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測設(shè)備和監(jiān)控中心共同實(shí)現(xiàn)。在監(jiān)測區(qū)域部署的監(jiān)測設(shè)備以自組織方式構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)，通過其數(shù)據(jù)采集模塊來完成溫度、濕度、光照、有毒氣體等數(shù)據(jù)的采集，各監(jiān)測設(shè)備收集到的數(shù)據(jù)通過統(tǒng)一的路由協(xié)議將數(shù)據(jù)通過無線局域網(wǎng)方式發(fā)送到網(wǎng)關(guān)設(shè)備，由網(wǎng)關(guān)通過有線的互聯(lián)網(wǎng)或無線的GPRS或4G模式將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺監(jiān)控中心，通過服務(wù)器可視化呈現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測到的部署區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、報(bào)警等，根據(jù)選取時(shí)間段的監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行階段分析，利用圖表等友好界面呈現(xiàn)，進(jìn)行展品和環(huán)境間適應(yīng)性分析判斷，從而對展品的存放環(huán)境的合理性提供真實(shí)數(shù)據(jù)依據(jù)，對展品更好的保護(hù)措施等等做出預(yù)判和指導(dǎo)。

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