徐之欣 張皖哲 鄭書朋 東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 哈爾濱 150030
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物聯(lián)網(wǎng)走入生活,共享方便智能
徐之欣張皖哲鄭書朋東北農(nóng)業(yè)大學(xué)哈爾濱150030
【文章摘要】
自從2009年我國物聯(lián)網(wǎng)概念的提出,國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)工程發(fā)展極其迅速,使其更方便更快速的走入了我們的生活。所謂物聯(lián)網(wǎng),其實是以互聯(lián)網(wǎng)為基石,將各個物體連接起來最終實現(xiàn)智能管理與控制。在物聯(lián)網(wǎng)工程中包含眾多技術(shù):RFID(射頻識別技術(shù))、CORBA中間件技術(shù)、無線傳感網(wǎng)技術(shù)(WSN)、定位系統(tǒng)技術(shù)等等。隨著科技和信息化的不斷發(fā)展,人們對智能化的需求愈來愈高,作為“大數(shù)據(jù)”時代的產(chǎn)物,物聯(lián)網(wǎng)必定會以其廣泛的應(yīng)用、技術(shù)的日趨成熟交付給用戶一份滿意的答卷。本文對物聯(lián)網(wǎng)的定義、主要技術(shù)、智能家居方面進行簡要的闡述,達到對物聯(lián)網(wǎng)體系的基本了解以及對物聯(lián)網(wǎng)智能應(yīng)用前景的展望。
【關(guān)鍵詞】
物聯(lián)網(wǎng)定義及發(fā)展;物聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù);智能家居
1.1物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容
物聯(lián)網(wǎng),英文為Internet of Things,2009年溫總理在無錫聽取了我國目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展概況,并提出“感知中國”的概念,簡要的理解就是用信息傳感設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)將物品與物品連接起來,實現(xiàn)交換信息、智能化管理識別,并且元素應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)中都具備個性化和私有化。《2014-2018年中國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域市場需求與投資預(yù)測分析報告》數(shù)據(jù)表明,2014年以后在交通,電力,安防和物流領(lǐng)域的市場規(guī)模將會達到2600多億元。
1.2國外的發(fā)展概況
將目光移向國外,日本提出“ubiquitous”譯為“無所不在”的社會,以實現(xiàn)便利人民、智能家庭為首要目標(biāo);美國以“振興經(jīng)濟的新武器”為口號,利用物聯(lián)網(wǎng)改善經(jīng)濟、增加就業(yè)機會、推動能源的發(fā)展;歐盟制定“引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)加速跑”的計劃,對于藥品、能源以及消除障礙等方面提出了相應(yīng)的規(guī)則。
2.1射頻識別技術(shù)(RFID)
射頻識別技術(shù)是一種利用射頻信號在空間耦合實現(xiàn)無接觸的信息傳輸。RFID技術(shù)如同物聯(lián)網(wǎng)的“手指”,“觸碰”信息網(wǎng)中的待識別的物品并進行識別,是物聯(lián)網(wǎng)工程的基礎(chǔ)。
RFID主要由電子標(biāo)簽和讀寫器組成,電子標(biāo)簽內(nèi)存儲物品的信息,讀寫器是讀取電子標(biāo)簽信息的設(shè)備。RFID系統(tǒng)的工作流程:首先將物品的信息事先存入電子標(biāo)簽中,通過各種類型的讀寫器進行讀取數(shù)據(jù),其中模擬信號到數(shù)字信號、數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)換通過編碼調(diào)制解調(diào)實現(xiàn),由于多標(biāo)簽、多讀寫器碰撞問題的出現(xiàn),系統(tǒng)中引入各種防碰撞算法(ALOHA算法、二進制樹型搜索算法)
通過射頻識別技術(shù),實現(xiàn)無接觸的信息識別,方便高效,比傳統(tǒng)的條形碼技術(shù)更可靠,技術(shù)更全面,存儲信息的容量更大。為物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)踏出了可靠的第一步。
2.2無線傳感網(wǎng)技術(shù)(WSN)
“傳感網(wǎng)原理與技術(shù)”是物聯(lián)網(wǎng)的核心,無線傳感網(wǎng)是指在作用區(qū)域內(nèi)大量部署的、具有無線通信能力和計算能力的傳感器節(jié)點組成,通過自組織的方式構(gòu)成傳感網(wǎng),感知協(xié)作、采集、處理對象信息,最終返回給觀察者。
一個典型的傳感器節(jié)點由通信單元、感知單元、處理單元、能量源構(gòu)成,傳感器節(jié)點可以等同于一個微型嵌入式系統(tǒng),但由于它存儲、通信、處理能力受限,因此需要軟硬件的密切配合。它的工作流程一般為:傳感器節(jié)點在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)感知采集數(shù)據(jù),并通過路由協(xié)議傳送到匯聚節(jié)點,最后通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給任務(wù)管理器。
2.3定位技術(shù)(LT)
在未來構(gòu)建復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中,“物”的精準(zhǔn)定位、跟蹤和操控對于系統(tǒng)的靈活通信起到了決定性作用。3GPP技術(shù)包括A-GPS、U-TDOA、CELL-ID等技術(shù),提高了定位的覆蓋范圍,但是定位精度有限。短距離無線定位技術(shù)如WIFI技術(shù)、RFID定位、傳感器節(jié)點定位等,它的原理是根據(jù)信號源(電子標(biāo)簽、傳感器節(jié)點)的位置信息和信號強度通過算法計算得出定位結(jié)果,這種方法突出靈活性,擴大了定位的廣度和精度。
2.4CORBA中間件
CORBA稱為公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu),意在提高軟件和硬件之間的互操作性,目前分布式領(lǐng)域的研究熱點已經(jīng)側(cè)重于中間件技術(shù),對于應(yīng)用來說中間件提供了執(zhí)行環(huán)境和編程環(huán)境,主要由接口定義語言(IDL)、對象請求代理(ORB)、ORB之間的互操作協(xié)議(IIOP)組成。作為分布式主流計算方法之一的CORBA,若能對它的結(jié)構(gòu)功能熟練掌握,那么對分布式開發(fā)設(shè)計將具有重要意義。
隨著科技的發(fā)展和智能化的來臨,人們對生活的要求不僅僅是物質(zhì)化了,更多的是智能化,比爾蓋茨的第一幢智能別墅的建成,開啟了智能家居的浪潮,10多年過去了,智能家居已經(jīng)慢慢滲透進入我們的生活。
智能鎖,不再是繁重的鎖芯也不再是冗余的鑰匙串,取而代之的是密碼鎖、指紋鎖、虹膜鎖既提高了可靠安全性又方便簡單;監(jiān)控系統(tǒng),不再是坐在主監(jiān)控室內(nèi)一遍遍的翻閱記錄,通過智能終端我們可以隨時隨地進行監(jiān)控報警;傳感器系列,利用裝在家中的各類別傳感器,進行統(tǒng)一控制,真正做到用“手指”對家具的智能操控。
【參考文獻】
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