韓文科

（邯鄲銀行，河北 邯鄲 056005）

1 物聯(lián)網(wǎng)概念

物聯(lián)網(wǎng)的核心技術是基于嵌入式設備通過網(wǎng)絡將各類事物連接在一起。技術原理是將各種傳感器、射頻設備以及定位設備等集成起來，將采集的信息實時傳送到物聯(lián)網(wǎng)設備中，進行信息共享而形成網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品與物品（Thing to Thing，T2T）、人與物品（Human to Thing，H2T）以及人與人（Human to Human，H2H）之間的互連。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術

物聯(lián)網(wǎng)特性是將所有的事物與網(wǎng)絡連接，方便識別、管理和控制，而不完全依賴個人計算機。物聯(lián)網(wǎng)使用的網(wǎng)絡并不拘泥于傳統(tǒng)計算機間的互聯(lián)網(wǎng)，也可以使用與傳統(tǒng)計算機間互聯(lián)網(wǎng)技術相類似的低功耗網(wǎng)絡技術。

2.1 物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議

物聯(lián)網(wǎng)技術處于發(fā)展初期階段，所使用的低功耗網(wǎng)絡存在多種網(wǎng)絡協(xié)議。常用的一些通用協(xié)議有藍牙、WiFi以及紫蜂協(xié)議等[1]。WiFi協(xié)議雖然成熟，但其功耗對于部分物聯(lián)網(wǎng)設備來說相對較高。藍牙技術功耗雖然不高，但支持連接的外部設備數(shù)量有限。因此，具備低功耗、支持大量連接的物聯(lián)網(wǎng)通信技術的紫蜂協(xié)議被廣泛應用。紫蜂協(xié)議通信速率較低，可以滿足物聯(lián)網(wǎng)設備之間低功耗、低速率、高連接數(shù)的交互需求。紫蜂協(xié)議也存在一定的缺陷，如無法直接與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)連接、與其他低功耗物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議不兼容等，有待進一步完善。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)原理

通常情況下，基本的物聯(lián)網(wǎng)架構主要由傳感器、嵌入式設備等組件組成，通過“采集—傳送—處理—發(fā)送”的過程實現(xiàn)聯(lián)通。物聯(lián)網(wǎng)設備中的傳感器類似于人體的五官，負責采集各種數(shù)據(jù)。RFID是一種無線通信技術，可以在設備之間沒有機械或光學接觸的情況下進行通信，保證信號的傳輸準確性和及時性。嵌入式設備是物聯(lián)網(wǎng)設備的大腦，負責處理和運算。物聯(lián)網(wǎng)的基本工作原理：傳感器通過有線或RFID的方式將數(shù)據(jù)傳輸給嵌入式設備，嵌入式設備進行運算和簡單的策略配置，將處理后的數(shù)據(jù)按照約定的協(xié)議經(jīng)通信設備傳送。

2.3 數(shù)據(jù)處理技術

嵌入式設備是由單片機芯片集成的小型數(shù)據(jù)處理器，是物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)據(jù)處理的核心。基于單片機芯片，按所需功能添加外圍電路組成有實際意義的電路，就是簡單的嵌入式設備。物聯(lián)網(wǎng)需要使用大量的輕度計算設備，同時需要保證這些設備實時在線，而單片機非常適用這樣的場景。目前，嵌入式設備在種類、精度、運算速度等方向不斷發(fā)展，嵌入式設備所使用的軟件平臺也在逐步開放和整合。

3 物聯(lián)網(wǎng)應用

物聯(lián)網(wǎng)最基本的功能就是建立連接，提高管理和使用效率。物聯(lián)網(wǎng)應用領域廣泛，凡涉及“智能”二字都與物聯(lián)網(wǎng)有一定的聯(lián)系，在家居、交通、城市管理、醫(yī)療、工業(yè)以及安防等行業(yè)都有較好的應用。

3.1 智能家居

智能家居是典型的物聯(lián)網(wǎng)應用。將帶有光敏傳感器或熱敏傳感器的設備連接，通過檢測，根據(jù)預定策略自動控制相關電器設備；將物聯(lián)網(wǎng)設備與傳統(tǒng)通信設備相連，消除電器之間的孤島效應，使設備聯(lián)動，有效提高設備使用效率[2]。

3.2 智能交通

物聯(lián)網(wǎng)技術在道路交通管理方面也有較好的應用。通過道路安裝傳感器，實時接收路況信號，交通參與者根據(jù)路況信息自動規(guī)劃路徑，有效降低交通事故發(fā)生頻率，避開擁堵，提高出行效率。同時，交管部門可以根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)設備采集的信息制定相應的管理方案。

3.3 智慧城市

物聯(lián)網(wǎng)技術應用于城市管理領域，可以提高城市管理效率，方便群眾生活，同時為打造節(jié)約型社會提供有力保障。

3.3.1 智能芯片

最貼近人們生活的身份證加入了支持無線射頻識別技術的芯片。將公民的身份信息數(shù)字化后存儲到芯片，當需要認定身份時，只需將身份證在專用的讀卡器上掃一下，便可讀取其中的公民信息資料。甚至讀卡器可直接與公安系統(tǒng)相連接進行聯(lián)網(wǎng)核查，高效且方便。

3.3.2 智能電網(wǎng)

在傳統(tǒng)電網(wǎng)中加入傳感器、通信和處理設備，實時監(jiān)測電網(wǎng)運行狀態(tài)，如負荷、電壓、溫度等。將各個輸電網(wǎng)絡的傳感器通過物聯(lián)網(wǎng)連接起來，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)設備收集到的參數(shù)進行電網(wǎng)的實時調(diào)配和檢修，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

3.3.3 智能照明

通過加載光敏、紅外傳感器等物聯(lián)網(wǎng)技術的照明設施，將亮度、行人信息傳送至市政部門，根據(jù)信息分批、分區(qū)控制照明設施，能夠有效減少能量損耗。傳感器還可以及時發(fā)現(xiàn)故障，通知市政部門維修，減少市民出行的不便。

3.3.4 智能防洪

在特定區(qū)域放置檢測降雨量和積水量的傳感器，當發(fā)現(xiàn)降雨量增加時，及時啟動排水設備，提前應對洪澇災害；當發(fā)現(xiàn)積水量異常增加時，提前判斷管道堵塞等故障，及時處理檢修，降低風險。

3.4 數(shù)字化醫(yī)療

在醫(yī)療行業(yè)，通過讓患者穿戴帶有心跳傳感器、血壓傳感器等設備的醫(yī)療裝置，實時收集患者的健康信息，可方便醫(yī)生參考這些信息制定妥善的治療方案，提升人們的健康指數(shù)，實現(xiàn)數(shù)字化醫(yī)療診治。

3.5 物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)

在工業(yè)領域引入物聯(lián)網(wǎng)等理念，有助于加速推進“兩化融合”步伐，推動工業(yè)化和信息化全面結合，能夠進一步降低能耗，提高生產(chǎn)效率，促進可持續(xù)發(fā)展，為我國工業(yè)3.0、中國制造2020、實現(xiàn)制造業(yè)強國夢奠定堅實的基礎。

3.5.1 智能物流

貨物數(shù)量大、路由復雜是物流行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)之一。應用物聯(lián)網(wǎng)技術能夠顯著減低成本，提高物流效率。通過在物貨包裝上打印二維碼，在貨物分揀運行路徑上加載物聯(lián)網(wǎng)二維碼讀取裝置，這樣物流企業(yè)在分揀的同時可以清晰定位貨物的位置、分揀的正確性和貨物的狀態(tài)，方便安排下一階段的工作。根據(jù)物流線路貨運狀況及時調(diào)度車輛，優(yōu)化物流速度，有效降低失誤率，促進行業(yè)發(fā)展。

3.5.2 工業(yè)自動化

隨著工業(yè)企業(yè)的規(guī)?；图s化發(fā)展，生產(chǎn)流水線復雜程度越來越高，自動化水平不斷提升。生產(chǎn)過程中不可避免會出現(xiàn)生產(chǎn)線故障、異常等問題，降低生產(chǎn)效率，也可能存在原材料儲備方面的問題，而應用物聯(lián)網(wǎng)技術能夠有效解決這些問題。在生產(chǎn)線中加入相應的傳感器檢測故障、異常、原材料儲備等數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)實時傳送至生產(chǎn)調(diào)度中心，使管理者能夠及時發(fā)現(xiàn)問題并處置，同時也可以及時響應并處理傳感器自身的故障。另外，可以通過物聯(lián)網(wǎng)與材料供應商連接，當原材料儲備量較低時，直接向供應商推送相關信息，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)鏈上下游的有效銜接，保障生產(chǎn)的連續(xù)性。

3.6 物聯(lián)網(wǎng)安防

物聯(lián)網(wǎng)技術應用到安防領域，能夠提高安全指數(shù)，降低安全隱患，有效提升社會治安管理水平。在消防報警設備中使用物聯(lián)網(wǎng)技術，可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設備與公安消防部門的聯(lián)動。傳感器檢測煙霧濃度閾值，可以快速觸發(fā)警情，及時通知消防部門部署人員采取應對策略實施救援，將損失降到最低。通過紅外線和門磁檢測等傳感器與物聯(lián)網(wǎng)設備連接，能夠及時發(fā)現(xiàn)非法入侵等異常信息，同時可以通過技術識別對比，自動拍照并報警。

4 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

隨著社會的發(fā)展和技術的進步，物聯(lián)網(wǎng)技術已廣泛應用于多個領域。物聯(lián)網(wǎng)技術快速發(fā)展的同時，也面臨著一些挑戰(zhàn)。只有不斷創(chuàng)新、改進和提升，才能有效應對發(fā)展過程中出現(xiàn)的風險，更好地促進物聯(lián)網(wǎng)技術的健康發(fā)展。

4.1 風險和應對

物聯(lián)網(wǎng)技術因其復雜性面臨的風險更加多元化、復雜化和堆疊化[3]。有效防范和處置風險，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中必須解決的問題。

4.1.1 面臨的風險

相比傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)風險，物聯(lián)網(wǎng)連接設備的廣度和深度使其安全漏洞的屬性更加廣泛和放大。物聯(lián)網(wǎng)設備硬件漏洞修復難度高，軟件更新復雜度深。

4.1.2 有效防范風險

正確利用物聯(lián)網(wǎng)技術，可有效規(guī)避風險，消除隱患，使其更好地服務人們的生活。需要注意，防范風險和處置風險尤為重要。例如，物聯(lián)網(wǎng)技術使用中的隱私保護問題，可以通過加密傳感器或信息匿名，制定相關策略防范信息外泄，是消費級物聯(lián)網(wǎng)設備有效防范風險的有效途徑。

4.2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，行業(yè)巨頭紛紛在物聯(lián)網(wǎng)領域持續(xù)發(fā)力，為物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展帶來了新的機遇。

4.2.1 技術創(chuàng)新

微軟公司針對嵌入式設備發(fā)布了windows操作系統(tǒng)的Embedded分支系列，宣告進入嵌入式領域，并在銀行業(yè)自助設備中廣泛使用。微軟公司專門發(fā)布了基于物聯(lián)網(wǎng)應用的操作系統(tǒng)windows10 IoT，其中“IoT”是物聯(lián)網(wǎng)Internet of Things的縮寫，表明了應用方向——物聯(lián)網(wǎng)嵌入式設備，預示著物聯(lián)網(wǎng)技術在信息化時代蓬勃發(fā)展的生命力。

4.2.2 科技應用

谷歌公司推出了Google Home計劃，通過將家庭智能設備集中進行控制，布局家居物聯(lián)網(wǎng)技術入口；國內(nèi)的小米公司也在生活領域有物聯(lián)網(wǎng)技術的廣泛應用[4]。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在生活領域深度應用，必將使人類的生活品質(zhì)更加美好。

5 結 論

從信息技術的發(fā)展歷史來看，一項技術的獲取、快速被接納，是當前信息時代物聯(lián)網(wǎng)技術前進的目標，也是未來物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展方向——讓科技成果變得更易用、更普惠，更接近人們的生活。只有不斷創(chuàng)新，才能促進物聯(lián)網(wǎng)技術更好更快發(fā)展。