淺析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

嚴(yán)梅 浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了人們想要突破人與物品、物品與物品之間界限的設(shè)想，構(gòu)建出了更為先進(jìn)的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，為人們的生活帶來(lái)了很大的便利，同時(shí)也為企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，由此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將逐漸成為企業(yè)提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的必然選擇。

1 關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的介紹

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是利用紅外感應(yīng)器、射頻識(shí)別系統(tǒng)、全球定位儀、信息傳感器、激光掃描儀等裝置與技術(shù)對(duì)指定的物體或過(guò)程進(jìn)行信息采集，采集的信息可以包括光、電、熱、聲、位置等，之后接入網(wǎng)絡(luò)，形成人與物、物與物連接的分布式網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化的物品定位、物品識(shí)別、物品管理?？偨Y(jié)的說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)是基于傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)上的信息承載體，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以將獨(dú)立尋址的物體連接成互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。

2 物聯(lián)網(wǎng)的基本技術(shù)

2.1 感知與標(biāo)識(shí)

感知與標(biāo)識(shí)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系中最為基本的組成，主要負(fù)責(zé)的工作就是對(duì)物理世界中的目標(biāo)物理數(shù)據(jù)及事件進(jìn)行信息搜集，以此來(lái)為外界感知及識(shí)別信息。例如，常用的RFID、傳感器技術(shù)、二維碼技術(shù)等。其中傳感技術(shù)是利用傳感器或傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)覆蓋區(qū)域內(nèi)所需要感知的信息進(jìn)行采集，傳感器技術(shù)中包含多種技術(shù)要求較高的綜合技術(shù)及基礎(chǔ)技術(shù)，例如計(jì)測(cè)技術(shù)等。在現(xiàn)階段的技術(shù)研究階段，傳感技術(shù)仍存在著一些無(wú)法突破的技術(shù)難點(diǎn)，特別是在功耗、成本、穩(wěn)定性等方面還存在著很大的進(jìn)步空間。識(shí)別技術(shù)物理識(shí)別是實(shí)現(xiàn)全面感知的基礎(chǔ)，主要包括位置識(shí)別、物體識(shí)別、地理識(shí)別等，常見(jiàn)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)技術(shù)都是以二維碼及RFID為基礎(chǔ)的，這是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中最為主要的技術(shù)點(diǎn)。在當(dāng)下需求層面，識(shí)別技術(shù)應(yīng)實(shí)現(xiàn)全局標(biāo)識(shí)、兼容各類傳感器與標(biāo)識(shí)方法，同時(shí)也應(yīng)具備支持未來(lái)可能存在的識(shí)別方案功能。

2.2 網(wǎng)絡(luò)通信

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的主要特點(diǎn)是信息需求范圍廣、需求量大、通信標(biāo)準(zhǔn)及高層通信協(xié)議多樣。為此，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)主要是借助射頻技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘、無(wú)線通信及軟件無(wú)線電技術(shù)，利用移動(dòng)通信、DTN組網(wǎng)、衛(wèi)星、傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、RFID組網(wǎng)等方式，通過(guò)本體的翻譯技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)多種協(xié)議之間的操作功能，進(jìn)而擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)連接的范圍，構(gòu)建出完整的端到端系統(tǒng)，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的多樣通信需求提供技術(shù)支持。

2.3 計(jì)算服務(wù)

對(duì)感知信息的計(jì)算及處理是物聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)手段，這也是物聯(lián)網(wǎng)能夠在各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的前提。具體的講，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要針對(duì)感知到的海量信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)發(fā)現(xiàn)、語(yǔ)義繼承、數(shù)據(jù)融合、高效存儲(chǔ)等技術(shù)操作，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算的服務(wù)化、智能化、虛擬化和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算功能，真正實(shí)現(xiàn)計(jì)算能力及信息技術(shù)存儲(chǔ)資源的共享功能，方便人們更加快速、方便的提取信息。

2.4 管理與支撐

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，應(yīng)高度重視管理與支撐技術(shù)的應(yīng)用，常見(jiàn)的物聯(lián)網(wǎng)管理及支撐技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)管理、測(cè)量分析、安全保障等，這些技術(shù)可以有效實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的真實(shí)性、完整性、抵抗賴性及機(jī)密性等要求，從而充分實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的隱私保護(hù)。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用潛力是巨大的，當(dāng)前階段仍處于開(kāi)發(fā)研究階段，下面將對(duì)現(xiàn)階段的重要應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

3.1 在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

在航空航天領(lǐng)域利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)識(shí)別產(chǎn)品或所需部件的真?zhèn)?，以此?lái)提高產(chǎn)品與部件的安全性。每一個(gè)航空航天產(chǎn)品或部件都有其獨(dú)一無(wú)二的電子身份信息，電子身份信息多存儲(chǔ)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)及RFID標(biāo)簽上，在安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下與航空產(chǎn)品或部件連接。航空器在安裝產(chǎn)品或部件前會(huì)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)及RFID標(biāo)簽進(jìn)行信息認(rèn)證，認(rèn)證成功才能進(jìn)行安裝工作，如此能夠最大程度的提高航空器運(yùn)行的安全與可靠性。同時(shí)，在其全生命周期內(nèi)，電子身份信息將記錄產(chǎn)品或部件的來(lái)源信息、安全事件信息等。

3.2 在智能交通領(lǐng)域的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交通擁堵信息、車輛信息及駕駛員信息等的實(shí)時(shí)采集，通過(guò)綜合分析手段，完成對(duì)交通的合理調(diào)度；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還在收費(fèi)系統(tǒng)、商業(yè)運(yùn)輸、國(guó)際貨物運(yùn)輸中有廣泛的應(yīng)用，提高了交通運(yùn)輸?shù)陌踩?。例如?duì)旅客或物品進(jìn)行篩查，對(duì)不同政府安全政策下的國(guó)際運(yùn)輸物品進(jìn)行篩查等。在機(jī)場(chǎng)安檢系統(tǒng)中使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)用戶行李進(jìn)行自動(dòng)化跟蹤及分揀，可以提高行李管理的安全性及工作效率。

3.3 在智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

農(nóng)戶利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集當(dāng)前農(nóng)作物的生長(zhǎng)信息，以此進(jìn)行農(nóng)作物采光、澆水、施肥及病蟲害防治工作，為農(nóng)作物提供適宜的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高效種植。在動(dòng)物傳染病暴發(fā)的關(guān)鍵時(shí)期，農(nóng)戶利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，有助于全面掌握動(dòng)物的生理體征，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與控制病情。此外，在發(fā)放牧群動(dòng)物補(bǔ)貼時(shí)，都是按照動(dòng)物數(shù)量發(fā)放補(bǔ)貼的，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效防止補(bǔ)貼冒領(lǐng)詐騙。

3.4 在智能物流領(lǐng)域的應(yīng)用

通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，發(fā)貨方及收貨方對(duì)貨物的揀選、運(yùn)輸、分流等全過(guò)程進(jìn)行跟蹤，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行貨物運(yùn)輸進(jìn)度查詢。

3.5 在智能醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用

在智能醫(yī)療領(lǐng)域中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)揮范圍也很廣泛，例如，以具備RFID功能的移動(dòng)電話為平臺(tái)，對(duì)藥物運(yùn)送過(guò)程及醫(yī)療參數(shù)監(jiān)控，一旦出現(xiàn)意外情況，移動(dòng)平臺(tái)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并提供醫(yī)療監(jiān)護(hù)。對(duì)于運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)期的病人救治期間，為患者植入智能體控制系統(tǒng)，通過(guò)電子刺激方式刺激肌肉，幫助患者快速恢復(fù)運(yùn)動(dòng)。

3.6 在制藥業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

藥品的安全性是所有病患的關(guān)心重點(diǎn)內(nèi)容。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)藥品跟蹤，實(shí)時(shí)監(jiān)控藥品的狀態(tài)，這樣做具有很多好處，例如，通過(guò)對(duì)具有特殊保存要求的藥品進(jìn)行全程監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)保存條件與所需條件不符時(shí)，應(yīng)立刻對(duì)藥品進(jìn)行處理，避免變質(zhì)藥品出現(xiàn)在市場(chǎng)上；購(gòu)買者通過(guò)藥品電子身份信息查詢，檢測(cè)藥品真假，避免上當(dāng)受騙。除此之外，藥品上的智能標(biāo)簽，可以告知患者藥品飲用計(jì)量、保質(zhì)期、提醒患者適宜的用藥間隔時(shí)間，監(jiān)控病人的用藥情況。

除上述領(lǐng)域外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電信、環(huán)監(jiān)、制造、保險(xiǎn)、媒體及回收等行業(yè)也有應(yīng)用，并取得很好的收益。

4 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)是對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的一種擴(kuò)展，一旦得到充分開(kāi)發(fā)應(yīng)用，將會(huì)為人們的日常生活、社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方方面面帶來(lái)顛覆性的改變，進(jìn)而人類社會(huì)將會(huì)進(jìn)入IOT時(shí)代，因此，當(dāng)下，很多國(guó)家已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為了國(guó)家科技發(fā)展的重點(diǎn)對(duì)象，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景是可見(jiàn)的。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展主要是于其他領(lǐng)域相結(jié)合，不斷的實(shí)踐創(chuàng)新，進(jìn)而為人們的生活提供更大的便利。例如，在化工廠污染物質(zhì)檢測(cè)方面，采用人工檢測(cè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)污染源的全面、準(zhǔn)確判斷，進(jìn)而造成環(huán)境污染，并且人工數(shù)據(jù)采集方式對(duì)檢查人員的身體也會(huì)造成危害。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)減少了人工數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，也保證了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確、全面，從而保證了環(huán)境安全。

另一方面，物聯(lián)網(wǎng)也在改變著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)作方式。社會(huì)上依然存在著金融犯罪、人員管理不合理的現(xiàn)象，通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以有效抑制其發(fā)生，同時(shí)提高效率并且減少人員成本，實(shí)現(xiàn)最有效的管理模式。

5 結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必會(huì)為全球經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)發(fā)展帶來(lái)巨大影響與貢獻(xiàn)，掌握物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是掌握了核心競(jìng)爭(zhēng)力，因此，相關(guān)工作人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究及應(yīng)用，以使其為人類生活水平的提高提供強(qiáng)大的動(dòng)力支持。