探索物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域

薛永寧

摘要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與成熟，使得跨產(chǎn)業(yè)、跨領(lǐng)域技術(shù)和業(yè)務(wù)融合成為現(xiàn)實(shí)，是現(xiàn)代信息技術(shù)的一種聚合性應(yīng)用與技術(shù)提升，將本地產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人與自然的關(guān)系等注入智慧動(dòng)力，使人與物智慧對(duì)話(huà)，創(chuàng)造一個(gè)智慧的世界。物聯(lián)網(wǎng)也為人類(lèi)重新融入自然、應(yīng)對(duì)各種地質(zhì)災(zāi)害、各種自然挑戰(zhàn)提供保障，這些對(duì)于人類(lèi)在地球上的長(zhǎng)期生存、延續(xù)、發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);技術(shù);應(yīng)用領(lǐng)域;前景

一、物聯(lián)網(wǎng)的起源及發(fā)展背景

（1）物聯(lián)網(wǎng)的基本概念。物聯(lián)網(wǎng)是一種新興的產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)就是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這里有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)還是互聯(lián)網(wǎng)，是互聯(lián)網(wǎng)的延伸和擴(kuò)展。其二，用戶(hù)端延伸和擴(kuò)展到了物與物之間，從而進(jìn)行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)的定義：就是利用局部的網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)等通信中的技術(shù)把傳感器、控制器、機(jī)器、物與人員等通過(guò)新的聯(lián)系方式聯(lián)在一起，形成人和物、物和物相聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)信息資源化、遠(yuǎn)程程序控制與智能化控制網(wǎng)絡(luò)。

（2）物聯(lián)網(wǎng)的起源。物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的觀(guān)念早在二十年前就由麻省理工學(xué)院提出，但限于當(dāng)時(shí)科技通訊技術(shù)還不成熟，故未能引發(fā)共鳴;時(shí)至2010年，這個(gè)議題已經(jīng)為歐美、中國(guó)、日本等多個(gè)國(guó)家定為戰(zhàn)略級(jí)發(fā)展領(lǐng)域。許多國(guó)家甚至是通過(guò)政府的力量來(lái)推動(dòng)，但美國(guó)主要由產(chǎn)業(yè)的力量來(lái)帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，歐洲著重社會(huì)人類(lèi)經(jīng)濟(jì)的價(jià)值，社會(huì)的進(jìn)步等等，不過(guò)多數(shù)的亞洲國(guó)家則是從產(chǎn)業(yè)的角度進(jìn)而推延至消費(fèi)者。

（3）物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀。美國(guó)現(xiàn)已將物聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃上升為國(guó)家級(jí)發(fā)展戰(zhàn)略，把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，并將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合。

二、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

（1）射頻技術(shù)：射頻技術(shù)的應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展中最為基礎(chǔ)，同時(shí)也是內(nèi)部結(jié)構(gòu)操作、信息化含量較低的專(zhuān)業(yè)技術(shù)。目前這種技術(shù)主要指的是無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)，這種技術(shù)使用的最大優(yōu)點(diǎn)就是其可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化識(shí)別獲取目標(biāo)物需要的相關(guān)信息，其可以通過(guò)安全有效的自動(dòng)化設(shè)備端口跟蹤信息傳遞互助的目標(biāo)。

（2）傳感技術(shù)的應(yīng)用：利用無(wú)線(xiàn)操作系統(tǒng)進(jìn)行信息的傳遞和互助。無(wú)線(xiàn)傳感技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中的一種，其使用中不可缺少的就是無(wú)線(xiàn)傳感器及無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)使用，在這兩種技術(shù)的輔助線(xiàn)下計(jì)算機(jī)數(shù)字世界就可以高效的與現(xiàn)實(shí)中的物理世界聯(lián)系在一起。

（3）智能化技術(shù)的應(yīng)用：智能化技術(shù)的應(yīng)用最主要的就是將信息傳遞與互助的物體賦予智能化的性質(zhì)，然后在現(xiàn)代化信息技術(shù)等輔助下進(jìn)行高效安全的操作。但是，在這種智能化技術(shù)的應(yīng)用中如何賦予被聯(lián)系物體智能化的性質(zhì)是應(yīng)用的關(guān)鍵，所以這就需要納米技術(shù)的應(yīng)用。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

（1）智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)可以自動(dòng)優(yōu)化相互關(guān)聯(lián)的各個(gè)要素，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)更好的供配電決策?？梢詫?shí)現(xiàn)電能計(jì)量的自動(dòng)化，擺脫大量人工繁雜工作，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、降低峰值負(fù)荷，整合各種能源，以實(shí)現(xiàn)分布式發(fā)電等一體化高效管理;對(duì)于政府和社會(huì)，則可以及時(shí)判斷浪費(fèi)能源設(shè)備以及決定如何節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境。

（2）智能交通。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)可將智能與智慧注入到城市的整個(gè)交通系統(tǒng)，包括街道、橋梁、交叉路口、標(biāo)識(shí)、信號(hào)和收費(fèi)等等。通過(guò)采集匯總地埋感應(yīng)線(xiàn)圈、數(shù)字視頻監(jiān)控、車(chē)載GPS、智能紅綠燈、手機(jī)信令等交通信息，可以實(shí)時(shí)獲取路況信息并對(duì)車(chē)輛進(jìn)行定位，從而為車(chē)輛優(yōu)化行程，避免交通擁塞現(xiàn)象，選擇泊車(chē)位置等等應(yīng)用。

（3）智能物流。如果考慮在貨物或集裝箱上加貼RFID電子射頻標(biāo)簽，同時(shí)在倉(cāng)庫(kù)門(mén)口或其他貨物通道安裝RFID識(shí)別終端，就可以自動(dòng)跟蹤貨物的入庫(kù)和出庫(kù)，識(shí)別貨物的狀態(tài)、位置、性能等參數(shù)，并通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)將這些位置信息和貨物基本信息傳送到中心處理平臺(tái)。通過(guò)該終端的貨物狀態(tài)識(shí)別，可以實(shí)現(xiàn)物流管理的自動(dòng)化和信息化，改變?nèi)斯ぷR(shí)別盤(pán)點(diǎn)和識(shí)別方式，使物流管理變得非常順暢和便捷，從而大大提高物流的效率和企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

（4）智能家居。智能家居是各類(lèi)消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、通信產(chǎn)品、信息家電及智能家居等通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)中各類(lèi)電子產(chǎn)品之間的“互聯(lián)互通”，從而實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地對(duì)智能設(shè)備的控制。

（5）環(huán)境與安全檢測(cè)。我國(guó)正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展時(shí)期，各種傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)的、自然的和社會(huì)的風(fēng)險(xiǎn)及矛盾并存，公共安全和應(yīng)急管理工作面臨嚴(yán)峻形勢(shì)，亟待構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)來(lái)感知公共安全隱患。

（6）智能農(nóng)業(yè)。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛，如地表溫度檢測(cè)、家禽的生活情形、農(nóng)作物灌溉監(jiān)視情況、土壤酸堿度變化、降水量、空氣、風(fēng)力、氮濃縮量、土壤的酸堿性和土地的濕度等，進(jìn)行合理的科學(xué)估計(jì)，為農(nóng)民在減災(zāi)、抗災(zāi)、科學(xué)種植等方面提供很大的幫助，完善農(nóng)業(yè)綜合效益。

物聯(lián)網(wǎng)還在食品安全控制、零售、防入侵系統(tǒng)、智能倉(cāng)儲(chǔ)等領(lǐng)域都有很大程度的應(yīng)用。

四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)存在的難點(diǎn)和問(wèn)題

（1）技術(shù)問(wèn)題。在國(guó)內(nèi)，傳感器產(chǎn)業(yè)化水平較低，應(yīng)用水平低，管理水平不配套，很難為客戶(hù)提供長(zhǎng)效的幫助。產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不成熟，應(yīng)用技術(shù)瓶頸難以突破，缺乏有力的技術(shù)支撐和不斷創(chuàng)新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，必然制約著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展。

（2）安全問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)在信息安全方面存在諸多問(wèn)題：一是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存在的安全;二是由于設(shè)備節(jié)點(diǎn)數(shù)量龐大且集群分布，加上分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)以及分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理等等勢(shì)必容易造成信息的泄露或遭受安全攻擊。若信息安全無(wú)保障，則個(gè)人隱私、物品信息等隨時(shí)都可能被泄露，這必會(huì)降低公眾的信任，影響物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的銷(xiāo)售和發(fā)展。

（3）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)多，缺乏完整統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這將會(huì)導(dǎo)致各個(gè)公司的產(chǎn)品兼容性降低，既增加了開(kāi)發(fā)難度和開(kāi)發(fā)成本，也增加了消費(fèi)者的消費(fèi)支出。

（4）成本問(wèn)題。雖然物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，但是每個(gè)特定應(yīng)用需求的用戶(hù)數(shù)量是有限的，這使得公司企業(yè)需要不斷地進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新，但是產(chǎn)品的收入規(guī)模卻可能是非常有限的，這勢(shì)必會(huì)降低物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的熱情，制約物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

五、未來(lái)發(fā)展方向及趨勢(shì)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并將成為國(guó)家核心技術(shù)之一。不斷解決技術(shù)問(wèn)題，在未來(lái)將具有很大的發(fā)展和創(chuàng)新的空間。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包含計(jì)算機(jī)、傳感器、通訊等多項(xiàng)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展必定會(huì)帶動(dòng)這些技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展。在未來(lái)，各行各業(yè)要實(shí)現(xiàn)信息化，必須采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。