王 斌

(山西職業(yè)技術(shù)學院,山西 太原 030006)

1 移動物聯(lián)網(wǎng)的基本定義和優(yōu)勢

1.1 移動物聯(lián)網(wǎng)的基本定義

物聯(lián)網(wǎng)是指基于RFID射頻識別技術(shù)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息感知設(shè)備，按照約定的通信協(xié)議，通過網(wǎng)絡(luò)將物與物連接起來，實現(xiàn)物與物之間信息的交換，從而實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)視和管理的技術(shù)的總和[1]。移動物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要模式，是基于移動通信技術(shù)、NB-IOT等無線通信技術(shù)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)模式。

物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括三層，分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層[1]。感知層的作用可以類比做人的眼睛、耳朵、鼻子、皮膚等感知器官，用于感知和收集外部世界的信息。網(wǎng)絡(luò)層的作用是信息傳輸，通過各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將感知層收集、傳輸來的信息傳遞并匯總到應(yīng)用層。應(yīng)用層的作用是對傳輸層傳遞來的信息進行匯總和分析，并且做出智能判斷和決策。因此，網(wǎng)絡(luò)層的作用相當于人的神經(jīng)系統(tǒng)，負責將感知層收集的信息傳遞給大腦。而應(yīng)用層的作用則相當于人的大腦，負責對傳輸層傳遞來的信息進行綜合分析，并且做出判斷和決策。物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)層的實現(xiàn)技術(shù)有很多種，包括藍牙、WiFi、移動通信等技術(shù)。當物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層采用各種移動通信技術(shù)，比如4G、5G、NB-IoT技術(shù)來實現(xiàn)時，就稱之為移動物聯(lián)網(wǎng)。

1.2 移動物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢

移動物聯(lián)網(wǎng)因為網(wǎng)絡(luò)層采用各種移動通信技術(shù)，所以在移動性、組網(wǎng)靈活性方面具有很大優(yōu)勢。因為移動通信的方式可以支持靈活多樣的組網(wǎng)模式，因此很適合應(yīng)用于一些低時延、高速率的物聯(lián)網(wǎng)通信場景，比如：車聯(lián)網(wǎng)、遠程醫(yī)療、智能家居、智慧城市等場景。

2 移動物聯(lián)網(wǎng)的常見應(yīng)用

2.1 智能家居

移動物聯(lián)網(wǎng)智能家居是指借助于手機智能終端，經(jīng)由移動通信網(wǎng)絡(luò)，對家居中的各種智能設(shè)備，如照明燈、空調(diào)、加濕器、熱水器、電冰箱、窗簾、窗戶、煤氣閥門、自來水閥門、智能門鎖等進行統(tǒng)一的管理和控制，實現(xiàn)這些智能設(shè)備之間的信息交互、信息共享，為人們生活起居營造更加安全、舒適、健康的家居生活環(huán)境[2]。

2.2 智慧醫(yī)療

智慧醫(yī)療是指將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療健康領(lǐng)域中，圍繞患者的健康管理、疾病預(yù)防和疾病治療，實現(xiàn)有限醫(yī)療資源共享、傳統(tǒng)醫(yī)療服務(wù)流程得到改善的醫(yī)療體系[3]。智慧醫(yī)療主要包括三個方面，分別是數(shù)據(jù)獲取、知識發(fā)現(xiàn)和遠程服務(wù)[4,5]。其中，數(shù)據(jù)的獲取由物聯(lián)網(wǎng)的感知層來實現(xiàn)，知識的發(fā)現(xiàn)則依靠云計算和大數(shù)據(jù)來處理實現(xiàn)，遠程服務(wù)在上面兩者的基礎(chǔ)上借助物聯(lián)網(wǎng)和一些職能醫(yī)療終端設(shè)備來實現(xiàn)。

基于移動物聯(lián)網(wǎng)的智慧醫(yī)療包括以下幾個方面：智能醫(yī)療設(shè)備實現(xiàn)慢性病的治療、智能醫(yī)療設(shè)備應(yīng)對老齡化問題、智能醫(yī)療協(xié)助日常健康管理。智慧醫(yī)療包括前端監(jiān)測設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸模塊和中心數(shù)據(jù)處理模塊。前端檢測模塊主要指各種傳感器，感知人體生命體征、運動行為等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸模塊用于傳輸收集到的數(shù)據(jù)信息。中心數(shù)據(jù)處理模塊用于完成數(shù)據(jù)分析，以及疾病預(yù)測和疾病治療決策等任務(wù)[5]。

3 智慧家居與智慧醫(yī)療的結(jié)合

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速，借助于云計算，大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的加持，會有各種新興應(yīng)用場景產(chǎn)生，并且不同的應(yīng)用場景之間因為云端數(shù)據(jù)共享也會有一些新的融合場景模式產(chǎn)生，為人們更加舒適便捷和健康的生活提供更多的可能[6]。比如，智能家居和智慧醫(yī)療就可以借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)結(jié)合在一起。一方面智能家居產(chǎn)品可以實時收集人體日常起居、三餐飲食等方方面面的行為習慣數(shù)據(jù)以及運動數(shù)據(jù)，另一方面智慧醫(yī)療能夠較為全面、及時地收集人體的生命體征信息、醫(yī)院就診信息、以往疾病歷史、家族疾病歷史等信息，借助云計算和大數(shù)據(jù)，以及人工智能等技術(shù)手段，可以實現(xiàn)這些數(shù)據(jù)之間的共享，再經(jīng)過智能分析，可以實現(xiàn)在監(jiān)控人體健康狀況的同時，為已有疾病產(chǎn)生原因的分析或者為可能疾病的預(yù)防提供可能，并有效提出醫(yī)治或者預(yù)防疾病的針對日常行為模式改善的建議。此外，在日常生活中，可借助智慧家居中的智慧牙刷收集人體的刷牙行為習慣數(shù)據(jù)、牙齒健康數(shù)據(jù)，如可以監(jiān)控每天刷牙的次數(shù)、刷牙時間以及刷牙的方式等行為習慣數(shù)據(jù)，牙齒是否有蛀牙，是否有松動等牙齒健康情況數(shù)據(jù)；智慧家居中的智慧水杯可以收集人體每日的飲水量、碳水或其它不健康飲料在其中所占的比重以及每天喝水的時間、喝水的次數(shù)等行為習慣數(shù)據(jù)；智慧家居中的智慧馬桶能夠收集人體每天排泄物并且對其成分進行分析，從而實現(xiàn)對于人體健康情況的監(jiān)測，對可能的疾病的預(yù)防；智慧家居中的智慧叉子可以監(jiān)控對人體每餐的進餐時間、進餐種類、進食速度以及進餐量，對不良的飲食進餐習慣提出改良建議和行為監(jiān)督；智慧家居中的智慧床墊可以對人體每天睡眠時間，睡眠質(zhì)量，睡眠過程中的心率、血壓、體溫等生命體征信息進行監(jiān)測；智慧家居中的智慧鏡子可以對每天人體的皮膚健康情況進行監(jiān)測，進而分析出人體的健康乃至情緒情況。這些智能家居產(chǎn)品所收集到的人的日常行為習慣、行為模式等方方面面的數(shù)據(jù)可以借助物聯(lián)網(wǎng)回傳到云端，與智慧醫(yī)療中的一些常規(guī)人體健康數(shù)據(jù)、就診信息、病歷信息進行數(shù)據(jù)共享，通過云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)手段對這些數(shù)據(jù)進行分析處理，就可以對人體的健康狀況進行更為全面的監(jiān)測，并且為從生活習慣和行為模式等日常生活細節(jié)方面進行疾病預(yù)防和疾病治療提供可能。這對于一些慢性疾病，或者一些重大疑難疾病的早期發(fā)現(xiàn)和長期治療具有積極的意義。

4 面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)

智能家居產(chǎn)品收集到的是個人日常生活的各種行為習慣數(shù)據(jù)，不可避免地會涉及到一些個人隱私，所以在這些數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性是需要首先考慮和解決的問題，也將會是消費者首先關(guān)心的問題，一旦這些數(shù)據(jù)被別有用心的人竊取，很有可能會被用于一些違法事件中，對個人的人身財產(chǎn)安全造成危害[7-9]。另外這些個人數(shù)據(jù)共享范圍的限制也是在智慧醫(yī)療與智慧家居結(jié)合時需要考慮的問題，如果數(shù)據(jù)共享范圍有限，可能無法實現(xiàn)有效全面地數(shù)據(jù)分析，無法達到健康管理、疾病預(yù)防以及疾病治療的目的。但是數(shù)據(jù)共享范圍過大，又會面臨泄露個人數(shù)據(jù)侵害個人隱私的問題。所以智慧家居與智慧醫(yī)療結(jié)合中，如何限制數(shù)據(jù)共享范圍也是需要重點關(guān)注和討論的問題。在智慧家居與智慧醫(yī)療結(jié)合的應(yīng)用中，也可能會面臨一些不確定性，這些不確定性主要來自于政策和法律法規(guī)。

5 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)是當前通信技術(shù)的發(fā)展趨勢，在各個領(lǐng)域正在開展并且將會有其它各種各樣的應(yīng)用場景，比如智能家居、智慧醫(yī)療、智慧農(nóng)業(yè)、智慧物流、智慧城市等領(lǐng)域。本文主要對智能家居和智慧醫(yī)療兩個領(lǐng)域的應(yīng)用進行討論，并且提出基于云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧家居與智慧醫(yī)療相結(jié)合的應(yīng)用場景以及在這些場景中所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)有哪些。隨著通信技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)的發(fā)展和融合，物聯(lián)網(wǎng)必將會給人們帶來更加舒適、便捷和健康的生活。