第一篇：物聯網發展與應用

物聯網的概述及應用

摘要：物聯網，是繼計算機、互聯網的應用與普及之后，蓬勃興起的世界信息技術革命的第三次浪潮，是二十世紀人類社會以信息技術應用為核心的技術革命的延展與歸結。當今社會，物聯網已越來越受到人們的重視，也有了較快的發展，日趨成熟，在許多領域都取得了較大的成果，本文主要介紹物聯網的一些基本知識，以及它在一些領域的應用，還有個人的一些創新想法。

關鍵詞：物聯網

概述

應用

創新 一 物聯網的概述 1.物聯網的定義

物聯網的概念是在1999年提出的,它的定義很簡單:把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來,按照約定的協議,進行信息交換和通訊,最終實現智能化識別和管理。從物聯網的定義上我們不難看出物聯網指的是將各式各樣的信息傳感設備(例如射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等)與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。從目前物聯網的發展來看,RFID電子標簽技術是其中非常重要的技術指標。RFID,正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術。在“物聯網”的構想中,RFID標簽中存儲著規范而具有互用性的信息,通過無線數據通信網絡把它們自動采集到中央信息系統,實現物品的識別,進而通過開放性的計算機網絡實現信息交換和共享,實現對物品的“透明”管理。

2.物聯網的原理

物聯網首先必須建立在計算機互聯網的基礎上,利用RFID、無線數據通信等技術,構造一個覆蓋世界上任何事物網絡。這個網絡中,物品(商品)能夠彼此進行“交流”,而無需人的干預。其實質是利用射頻自動識別(RFID)技術,通過計算機互聯網實現物品(商品)的自動識別和信息的互聯與共享。

“物聯網”概念提出,打破了傳統舊思路,展開了一個新的技術領域。傳統的思路一直是將物理基礎設施和IT基礎設施分開:一方面是基礎的建設,例如機場,建筑物等,而另一方面是數據中心,例如個人電腦、寬帶等,這兩方面是相對獨立存在的。而在“物聯網”時代,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統一的基礎設施。新一代的IT技術在各行各業中得到了充分的應用。我們可將感應器和裝備嵌入到各種基礎設施中,大到國家基礎設施電網,鐵路,橋梁等,小到家庭生活中的必須用品,空調,冰箱,熱水器等,然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來,實現人類社會與物理系統的整合,這樣我們就能夠達到真正的智能化,提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然間的關系。3.物聯網的特征

和傳統的互聯網相比，物聯網有其鮮明的特征。

首先，它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器，每個傳感器都是一個信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。傳感器獲得的數據具有實時性，按一定的頻率周期性的采集環境信息，不斷更新數據。其次，它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網，通過各種有線和無線網絡與互聯網融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯網上的傳感器定時采集的信息需要通過網絡傳輸，由于其數量極其龐大，形成了海量信息，在傳輸過程中，為了保障數據的正確性和及時性，必須適應各種異構網絡和協議。還有，物聯網不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠對物體實施智能控制。物聯網將傳感器和智能處理相結合，利用云計算、模式識別等各種智能技術，擴充其應用領域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據，以適應不同用戶的不同需求，發現新的應用領域和應用模式 4.存在的問題

在物聯網中所有“事物”都連接到全球網絡，彼此間相互通信，這也帶來了新的安全和隱私問題，例如可信度，認證，以及事物所感知或交換到的數據的融合。人和事物的隱私應該得到有效保障，以防止未授權的識別和攻擊。安全與隱私這個問題，是人類社會的問題，不論是物聯網還是其他技術，都是面臨這兩個問題。因此，不僅要從物聯網內部的技術上做出一定的控制，而且要從外部的法規環境上作出一定的司法解釋和制度完善。二 物聯網的應用

1.物聯網在農業方面的應用

在傳統農業中,人們獲取農田信息的方式都十分有限,主要是通過人工測量。這需要消耗大量的人力,而通過使用無線傳感器網絡可以有效降低人力消耗和對農田環境的影響,獲取精確的作物環境和作物信息。

在溫室環境里,每個溫室為無線傳感器網絡一個測量控制區。采用不同的傳感器節點和具有簡單執行機構的節點構成無線網絡,來測量土壤濕度、土壤成分pH值、降水量、溫度、空氣濕度和氣壓、光照強度、CO2濃度,由此獲得作物生長的最佳條件。將生物信息獲取方法應用于無線傳感器節點,可為溫室精準調控提供科學依據。

用戶通過布置無線傳感器網絡檢測系統,可以對牲畜家禽、水產養殖的生活習性、環境、生理狀況及種群復雜度進行觀測研究,也可用于對森林環境監測和火災報警。傳感器節點隨機密布在森林之中,平常狀態下定期報告環境數據,當發生火災時,節點通過協同合作會在很短的時間內將火源的具體地址、火勢大小等信息傳送給相關部門。此外,無線傳感器網絡也可以應用在精準農業中,來監測農作物中的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等。

在作物的生長過程中,形狀傳感器、顏色傳感器、重量傳感器等可用來監測物的外形、顏色、大小等,由此確定作物的成熟程度,以便適時采摘和收獲。用戶可以利用二氧化碳傳感器進行植物生長的人工環境的監控,以促進光合作用的進行。例如,塑料大棚蔬菜種植環境可以利用超聲波傳感器、音頻傳感器等進行滅鼠、滅蟲;還能用流量傳感器及計算機系統自動控制農田水利灌溉。從而達到提高作物產量、改善品質、調節生長周期、提高經濟效益的目的。2.物聯網在交通方面的應用

解決交通擁堵的傳統方式是增加容量。但在當今交通容量有限的城市環境中,我們需要其他解決辦法。將物聯網技術運用到道路和汽車中是一個高效的解決途徑。例如,增設路邊傳感器、射頻標記和全球定位系統。實時城市管理設立一個城市監控報告中心,將城市劃分為多個網格,這樣系統能夠快速收集每個網格中所有類型的信息。這樣我們可以重新思考如何通過使用新技術和新策略使交通更加方便快捷。這需要改變人們固有的思維和習慣,還可以豐富駕駛者的經驗,而不再僅僅關心出行時間及路線選擇。同時,它還可以改進汽車、道路以及公共交通,使之更具便利性。人可以通過手機查看下一班的市郊火車或地鐵上有多少空座位。集成服務和信息對未來的公共交通至關重要。例如,為均衡供求,未來的交通系統將可以定位乘客位置,并為他們提供所需的智慧的交通工具。

智慧的道路是減少交通擁堵的關鍵,但我們仍不了解行人、車輛、貨物和商品在市內的具體移動狀況。因此,獲取數據是重要的第一步。通過安置的RFID技術以及利用激光、照相機和系統技術等的先進自由車流路邊系統來無縫地檢測、標識車輛,我們可以實時獲取路況信息,幫助監控和控制交通流量,并據此調整路線,從而避免擁堵。以后我們將能建成自動化的高速公路,實現車輛與網絡相連,從而指引車輛更改路線或優化行程。智慧的交通系統可以縮短人們的空間距離,也可有效地保護環境。

3.物聯網在生物識別方面的應用

生物識別技術在我國的普及速度十分驚人。從這項技術在國內出現到現在，不到十年時間，就已經處處可見。在大城市的寫字樓中，很多公司使用的指紋打卡機就是生物識別技術的簡單應用，還有筆記本電腦應用的人臉識別登錄系統和指紋識別系統等等。這些技術看似與傳統鎖具相去甚遠，但其實也屬于鎖具及安防產品的一部分。

相比指紋識別技術，人臉識別和視網膜（虹膜）識別技術似乎還不那么普及，但是在大城市郊外的別墅區，應用人臉識別和視網膜（虹膜）識別技術的鎖具與安防系統比比皆是。生物識別技術是鎖具及安防產業的未來發展方式，但是目前我國能夠生產指紋鎖的企業并不是太多，而能生產人臉識別鎖具和視網膜識別鎖具的企業更是鳳毛麟角。這與我國鎖具及安防行業的發展現狀有關。

2010中國國際鎖具、安防產品展（CIL&S）專家表示“中國國際鎖具、安防產品展（CIL&S）依托于全球第二大五金展——中國國際五金展（CIHS）的強大平臺，致力于為廣大鎖具與安防企業的技術革新與產業發展做出貢獻。參與展會的將有300余家鎖具與安防行業國內外領軍企業參展，他們將帶來最先進的鎖具及安防產品參展。”該專家表示，“展會還將在現場設立?新品展示專區?，為鎖具及安防企業的新產品、新技術提供免費的展示機會，助力鎖具及安防企業把握未來行業發展的技術動向，進而促使自己的產品實現技術上的飛躍。” 三 可能的創新應用

我認為可以通過物聯網技術來設計智能聲控門，它們分為兩類，一種是跟聲控燈差不多的，有人要經過的時候，只要發出人的聲音，門自動就開了，這類聲空門沒有選擇性，任何人都可以讓它打開，它主要應用于一些公共場所。另外一種是與指紋鎖相似的，只有特定的人的聲音以及設定好的類似于密碼的話才能讓它打開，這類們可以用于防盜，而且開門比較方便。不過這些只是一些想法，具體怎么實施，本人也不清楚。