董世秋
[摘 要] 物聯(lián)網(wǎng)是信息時代一次重要的革命,其目的在于實現(xiàn)全球化的物物相連。本文針對物聯(lián)網(wǎng)的應用與發(fā)展進行介紹與分析。
[關鍵詞] 物聯(lián)網(wǎng);信息時代;全球化;應用;發(fā)展
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 039
[中圖分類號] TP391 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194(2014)17- 0066- 02
1 概 述
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義
物聯(lián)網(wǎng)是指“物物相連”的互聯(lián)網(wǎng),一個可以覆蓋世界上所有事物的互聯(lián)網(wǎng)。將需要聯(lián)入物聯(lián)網(wǎng)中的物體通過裝入射頻識別(RFID,Radio Frequency Identification)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)(GPS)等傳感設備按約定的協(xié)議連在一起形成智能網(wǎng)絡,各個物品之間可進行信息通訊、交換,管理者通過終端,如:手機、電腦等,實現(xiàn)對這些物體的識別、定位、監(jiān)控和管理。相對于互聯(lián)網(wǎng)來說,物聯(lián)網(wǎng)具有兩個顯著的特點:首先,互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心與基礎,物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的擴展與延伸;其次,物聯(lián)網(wǎng)突破了互聯(lián)網(wǎng)的局限,將用戶端延伸到任何物品。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的技術架構
物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡結構分為3個層次:傳感網(wǎng)絡層、信息傳輸網(wǎng)絡層及信息應用網(wǎng)絡層。其中,傳感網(wǎng)絡層是以RFID、傳感器、二維碼等為基礎用以識別和采集信息,并利用射頻識別技術實現(xiàn)一定范圍內發(fā)射與識別。這些巨量信息通過信息傳輸網(wǎng)絡層利用現(xiàn)有的三網(wǎng)或者下一代 NGN網(wǎng)絡實現(xiàn)遠距離無縫傳輸,并將對這些信息分析處理后的結果提供給信息應用層。此時信息應用網(wǎng)絡層,也就是輸入輸出終端,如:智能手機、家電控制器等。信息應用層通過數(shù)據(jù)處理或提供解決方案為用戶提供功能豐富的服務,如:查詢、監(jiān)控等。隨著物聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展,信息應用層將會應用于各個領域,為我們的生活與工作帶更多的方便。
2 物聯(lián)網(wǎng)的應用
2.1 物聯(lián)網(wǎng)應用的領域
物聯(lián)網(wǎng)的應用遍及各個領域,如:智能交通、公共安全、環(huán)境保護、智能檢測等,涉及人類生產生活的方方面面。據(jù)有關預測,物聯(lián)網(wǎng)全面應用的業(yè)務量規(guī)模將達到現(xiàn)有人與人之間通信量的30 倍。目前世界上已經出現(xiàn)了一些物聯(lián)網(wǎng)的初步應用,下面將作簡單介紹。
首先,中國移動和上海世博局在2009年發(fā)布了RFID-SIM 手機卡,用戶通過手機購買門票,刷手機入會,并在園內可通過刷手機進行各項消費。其次是智能電表的應用,即電表上安裝傳感器,供電部門隨時都可了解用戶用電情況,以便進行實時監(jiān)測、用電檢查等。另外,物聯(lián)網(wǎng)也用于物流管理,即在物流商品上加入傳感節(jié)點,可以掌握物品下單、制造、包裝、運輸、配送以及服務等每一個環(huán)節(jié)的狀態(tài)。在公共安全領域方面,物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)解決了很多問題,如機場安全控制等。對于教育行業(yè),物聯(lián)網(wǎng)可以構建智能化教學環(huán)境,豐富、拓展教學活動,便于教學管理。在食品行業(yè)中,從食品的生產到售出都以特定的二維碼作為識別標識,可追蹤其每一個生產環(huán)節(jié)的信息,從而有效地實現(xiàn)對食品安全問題的監(jiān)控,提升國內食品安全的質量。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)的應用成果
目前,我國物聯(lián)網(wǎng)應用仍處于起步階段,以RFID、傳感器、M2M 等項目的應用為主。大部分物聯(lián)網(wǎng)應用為小規(guī)?;驅嶒炐再|,覆蓋全國的或大規(guī)模區(qū)域性的應用比較少。我國物聯(lián)網(wǎng)的應用推廣采用的是以點帶面的方式,在各行業(yè)領域逐漸擴大規(guī)模,加上國家和政府的大力支持,以及相關學術界的積極配合,現(xiàn)在已經形式了相對統(tǒng)一的標準協(xié)議,促進了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。概括來講,當下RFID 的應用已經相對成熟,而無線傳感器等技術應用仍處于探索階段;從實際情況來看,RFID應用已大量出現(xiàn)在交通、物流、醫(yī)療等領域,但智能化程度還有待提高,無線傳感器技術的應用仍處于研發(fā)和試用階段。雖然我國在物聯(lián)網(wǎng)方面的應用水平并不落后于發(fā)達國家,但是相關重要技術與設備的制造技術與成本仍與發(fā)達國家有很大差距。
3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展
3.1 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所存在的問題
我國物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)發(fā)展仍處于初級階段,在技術、 標準、 產品和市場等方面還有很多不夠完善的地方,目前仍有很多問題亟待解決,下面將對存在的這些問題加以分析:
第一,核心技術的知識產權問題。這是制約我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要問題。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所必需的核心技術主要有:RFID高端芯片、傳感器關鍵技術、云計算技術等。但我國的這些技術都不夠前沿,且大部分高端產品已被國外廠商壟斷。
其次,行業(yè)標準問題。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要先解決統(tǒng)一的體系架構、協(xié)議、業(yè)務管理平臺以及標準化模塊。只有解決這些問題才能真正實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。
第三,安全問題。這不僅需要技術層面的提高,還需要法律層面的保障。
第四,IP 地址問題。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的定義,在物聯(lián)網(wǎng)內的任何物品都有被尋址的可能,因此每一個物品都需要一個IP地址,而IPv4 將耗盡,需要 IPv6 來支撐,還需要解決兼容問題。
第五,產業(yè)鏈壁壘問題。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要整個產業(yè)鏈的共同努力,通過上下游產業(yè)、跨專業(yè)的聯(lián)動,從而形成產業(yè)聯(lián)盟,共同推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
3.2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢與預期
全球物聯(lián)網(wǎng)產業(yè)在未來將朝著規(guī)?;f(xié)同化和智能化方向發(fā)展,以物聯(lián)網(wǎng)應用帶動其整個產業(yè)將是全球各國的主要發(fā)展方向。規(guī)?;l(fā)展是指隨著世界各國物聯(lián)網(wǎng)技術與應用的不斷推進,物聯(lián)網(wǎng)在各行業(yè)領域中的規(guī)模將逐步擴大,特別是一些國家和政府項目將會吸引大量有實力的企業(yè)進入這一領域,推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進程。協(xié)同化發(fā)展則指隨著產業(yè)和標準的完善,物聯(lián)網(wǎng)中不同物體、企業(yè)間、行業(yè)以及地區(qū)或國家之間的信息互聯(lián)互通互操作將形成開環(huán)模式,最終形成全球化物聯(lián)網(wǎng)體系。智能化發(fā)展指物聯(lián)網(wǎng)將從目前簡單的物體信息的識別與采集發(fā)展為可實時感知、網(wǎng)絡交互和可控可用的真正意義上的物聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)信息在真實和虛擬世界之間的智能化交流。
4 結 語
總的來說,物聯(lián)網(wǎng)是全球化發(fā)展的必然趨勢,對我國未來的經濟社會發(fā)展具有重要的價值。但需要正視的是,我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍于起步階段,我們要努力學習和引進發(fā)達國家的先進技術與理念,還需要總結反思物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中存在的問題和所走的彎路,以便更好地確定我國物聯(lián)網(wǎng)的概念、標準與發(fā)展方向。
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