董驍
摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,繼計算機互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展之后,物聯(lián)網(wǎng)的誕生推動了全球信息產(chǎn)業(yè)再一次迎來了發(fā)展史上的小高峰。隨著信息化的不斷推進,作為新型技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)逐漸被各國相關(guān)部門所重視,并逐漸被各國所采用,推動了各國經(jīng)濟信息領(lǐng)域的發(fā)展。文章基于這種社會背景,分析了物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)以及其實際應(yīng)用的前景。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);關(guān)鍵技術(shù);應(yīng)用前景;RFID技術(shù);無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 文獻標(biāo)識碼:A
中圖分類號:TP393 文章編號:1009-2374(2016)25-0062-03 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.029
物聯(lián)網(wǎng)作為信息化時代發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物,其本身是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。作為信息的承載體,物聯(lián)網(wǎng)的核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng)。但與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)不同的是,物聯(lián)網(wǎng)的用戶端延伸并擴展到了物品與物品之間。近年來,隨著各國對于物聯(lián)網(wǎng)的重視,有效地推動了物聯(lián)網(wǎng)及其自身技術(shù)的發(fā)展。
1 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r
物聯(lián)網(wǎng)作為一種全新的信息承載體,其實質(zhì)用通俗的話語來描述就是物物相連的網(wǎng)絡(luò),即通過互聯(lián)網(wǎng)連接的用戶端的兩端是物品與物品。
關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念,早在20世紀90年代末,比爾·蓋茨在自己的作品《未來之路》中就有所提及,這也是人類第一次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念。其后,隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,使得物聯(lián)網(wǎng)這一概念被逐漸付諸實踐。
物聯(lián)網(wǎng)在實際的發(fā)展過程中具有三個必備的動力:
1.1 信息科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展
自從第三次科技革命以來,人類發(fā)明了互聯(lián)網(wǎng),并以互聯(lián)網(wǎng)為中心在信息技術(shù)上獲得了突出的成就與突破。這一時期,電子計算機在信息處理能力方面的不斷發(fā)展、傳感器技術(shù)的不斷進步以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益成熟,都直接推動了物聯(lián)網(wǎng)的形成和發(fā)展。
1.2 經(jīng)濟危機的催生作用
由于經(jīng)濟危機的發(fā)生直接導(dǎo)致了世界經(jīng)濟的萎靡,而各國為了有效地緩解金融危機帶來的消極影響,都致力于信息技術(shù)的突破,以獲取經(jīng)濟發(fā)展的新的途徑,而這種對于科技的執(zhí)著追求和突破就導(dǎo)致了科技信息革命的發(fā)生,繼而為物聯(lián)網(wǎng)的誕生奠定了基礎(chǔ)。
1.3 國家的政策引導(dǎo)和戰(zhàn)略方針的制定
隨著1995年,比爾·蓋茨首次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念之后,學(xué)術(shù)界對于物聯(lián)網(wǎng)的研究就未曾終止過,而各國為了搶占經(jīng)濟發(fā)展的先機,都加大了對于物聯(lián)網(wǎng)的研究力度。相關(guān)數(shù)據(jù)表明,自從2008年的金融危機發(fā)生之后,大部分發(fā)達國家都加緊了對于物聯(lián)網(wǎng)的研究,并制定了一系列的政策推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和運用。值得一提的是,中國作為最大的發(fā)展中的國家,也出臺了相關(guān)的優(yōu)惠政策,加強了對于物聯(lián)網(wǎng)的研究,并成為我國的“十二五”規(guī)劃中的重要部分。
2 物聯(lián)網(wǎng)的定義
關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的定義,學(xué)術(shù)界一直存在各種不同類別的解釋,前文提到,用通俗的話語進行解釋物聯(lián)網(wǎng)就是物物之間的聯(lián)系,當(dāng)然這種解釋過于簡單,無法概括物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)所在。關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念,目前最為流行的有三種說法。
美國麻省理工學(xué)院的相關(guān)研究中心于1999年對物聯(lián)網(wǎng)的概念做出了定義。這個研究中心指出,物聯(lián)網(wǎng)實質(zhì)上是通過RFID等信息傳感設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)將物品連接起來,并對這些物品實行智能化識別和管理。也就是說,物聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)是以互聯(lián)網(wǎng)為中心,并依托RFID技術(shù)進行發(fā)展的信息承載體。
除此之外,歐盟作為世界上重要的經(jīng)濟實體,對物聯(lián)網(wǎng)的概念也提出了自己的見解,歐盟認為物聯(lián)網(wǎng)是未來互聯(lián)網(wǎng)的一部分,而其自身具有物理屬性、擬人化屬性等多種特征。
除了上述兩個組織機構(gòu)給出的定義之外,國際電信聯(lián)盟也于2005年對物聯(lián)網(wǎng)定義做出了闡釋。其認為物聯(lián)網(wǎng)是以全球定位系統(tǒng)等多種信息傳感設(shè)備為基礎(chǔ),借助網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的保證,將物品與物品之間聯(lián)系起來,并實行智能化監(jiān)控和管理模式。
通過對于以上三種概念進行總結(jié)可以發(fā)現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)作為一種信息的承載體,其發(fā)展的核心以及基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng),而其在發(fā)展的過程中需要借助其他的信息技術(shù),進而對物品信息進行智能化的監(jiān)控、跟蹤以及管理。
關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念,筆者認為其是通過信息傳感設(shè)備以及互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),將物理、信息空間聯(lián)系起來,并借助其他的信息技術(shù)手段,實現(xiàn)物品之間的數(shù)字化的
聯(lián)系。
3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用
前文提到,物聯(lián)網(wǎng)在形成發(fā)展的過程中,除了依托互聯(lián)網(wǎng)這個核心以外,還借助了多種信息技術(shù)的運用。在實際的發(fā)展過程中,物聯(lián)網(wǎng)主要借助了四個方面的信息技術(shù)的運用,分別是信息采集技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)以及信息安全技術(shù)。關(guān)于這幾種技術(shù)的運用和內(nèi)容,筆者認為主要有以下這些:
3.1 信息采集技術(shù)——RFID技術(shù)
在物聯(lián)網(wǎng)對于信息采集的過程中,RFID技術(shù)發(fā)揮了不可小覷的作用。
RFID技術(shù)英文全稱為Radio Frequency Identification,翻譯為中文指的是射頻識別技術(shù),它還有一個為我們更為熟知的稱呼——電子標(biāo)簽。作為對于物理世界的信息感知,RFID技術(shù)在信息采集上的工作原理就是通過無線電信號對于某一目標(biāo)進行識別,并對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行分析和讀寫,最終就形成了專屬于這個物體目標(biāo)的電子標(biāo)簽了。
這種技術(shù)的運用能夠給每一個物體目標(biāo)編寫電子標(biāo)簽,對于這些物品的電子標(biāo)簽的收集和讀寫,能夠加強對于這些物品的數(shù)字化管理。
3.2 信息傳輸技術(shù)——無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
在對物品信息進行有效的收集后,如何加強對于這些數(shù)字化信息的傳輸就成為了亟待解決的問題。
在實際的傳輸過程中,時常使用到的技術(shù)是無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這種技術(shù)的實施主要包括兩個方面的內(nèi)容:通信及網(wǎng)絡(luò)。通過這兩種方式進行信息的傳輸,能夠保證在信息傳輸?shù)倪^程中,信息本身的可靠性以及安全性。
3.3 信息處理技術(shù)——認知計算與智能控制技術(shù)
認知計算作為目前人工智能研究最先進的方向,其最初的基礎(chǔ)源于腦科學(xué)研究,作為腦研究的項目之一,認知計算最初的研究目的是通過科學(xué)技術(shù)讓機器模擬人腦進行感覺、互動以及認識等諸多方面的能力。
目前,認知計算理論已經(jīng)在人工智能領(lǐng)域得到了初步的發(fā)展,隨著日后有關(guān)人士對于這一理論的深入研究及不斷的推動發(fā)展,定將會為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展奠定基礎(chǔ),并做好技術(shù)上的支持。
3.4 信息安全技術(shù)
隨著物聯(lián)網(wǎng)地位的日益凸顯,中國共產(chǎn)黨在“十二五”規(guī)劃中就明確指出了發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo),并確定物聯(lián)網(wǎng)的安全體系架構(gòu),確保物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展過程中,信息安全技術(shù)的發(fā)展和維護。為了有效地推動物聯(lián)網(wǎng)信息的安全,筆者認為需要從兩個角度進行維護:一是要制定出信息安全的標(biāo)準。在推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程中,需要重點推進其自身感知節(jié)點的設(shè)置,并制定出明確的數(shù)據(jù)信息安全標(biāo)準,繼而推動物聯(lián)網(wǎng)安全標(biāo)準的監(jiān)督;二是大力加強對于物聯(lián)網(wǎng)信息安全保護技術(shù)的研發(fā)。通過重點建設(shè)隱私保護、訪問控制機制以及密鑰管理等技術(shù)研究,推動我國在物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)上朝著國際標(biāo)準化邁進。
4 物聯(lián)網(wǎng)的實際應(yīng)用
近年來,隨著各國對于物聯(lián)網(wǎng)的研究日趨成熟,使得物聯(lián)網(wǎng)在實際生活中得到了實際的應(yīng)用,并在應(yīng)用實踐的過程中取得了一定的效益。
4.1 打造智能社區(qū)
物聯(lián)網(wǎng)打造的智能社區(qū)的實質(zhì)指的是通過利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及多種信息技術(shù)對傳統(tǒng)的家居、建筑、小區(qū)現(xiàn)有的功能實現(xiàn)智能化,從而設(shè)計構(gòu)造出功能完備、生活便利、服務(wù)貼心的居住環(huán)境,進而使居民能夠有效地獲取質(zhì)量較高、成本較低的智能化服務(wù)。
為有效建設(shè)智能化的社區(qū),需要從多個角度進行建設(shè):一是要構(gòu)建數(shù)目眾多、分布寬廣的傳感器網(wǎng)絡(luò)體系,進而全方位、多層次地獲取到在建設(shè)智能化社區(qū)時所需要的信息。與此同時,還需要加強對于社區(qū)內(nèi)一切物品的數(shù)字化、信息化,從而形成高效的智能化管理;二是有物聯(lián)網(wǎng)打造的智能社區(qū),居民可以通過無處不在的互聯(lián)網(wǎng)進行有效的交流與溝通,進而形成了一個完善的信息交流平臺,這有利于居民發(fā)表自己的意見、建議以及觀點等,有效地推進了民主思想的發(fā)揚。
與傳統(tǒng)智能社區(qū)提供單一的物質(zhì)服務(wù)不同的是,物聯(lián)網(wǎng)打造的智能社區(qū)往往能夠滿足居民在物質(zhì)層面以及精神層面的需求,并由此不斷為居民提供更高水準的社區(qū)服務(wù)。因此,物聯(lián)網(wǎng)打造的智能社區(qū),體現(xiàn)了“以人為本”的人本思想和和諧的理念,而這種觀念的運用能夠有效地促進社會的公平與正義,并在不斷實踐中推動和諧社會的構(gòu)建。
4.2 建設(shè)智能交通
除了打造智能社區(qū)以外,物聯(lián)網(wǎng)的實際應(yīng)用還催生了智能交通的發(fā)展。
近年來,隨著中國經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定增長,人們的生活水平逐漸提高,進而導(dǎo)致了中國汽車市場出現(xiàn)了火爆的購車狂潮。
隨著汽車進入尋常百姓家庭,一是方便了人們的居家旅行生活;二是由于車輛的過多,導(dǎo)致了交通狀況的惡化,交通事故頻發(fā)。
道路交通作為發(fā)展國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)施條件,關(guān)系到一個國家經(jīng)濟發(fā)展的未來,為了改善交通環(huán)境,物聯(lián)網(wǎng)主導(dǎo)下的智能交通正逐步發(fā)展起來。
智能交通的打造過程主要是通過采用各種信息技術(shù),諸如傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等,并將這些技術(shù)有效地運用到交通體系當(dāng)中,從而使得這一系統(tǒng)具有實時、準確、高效等特點。
智能交通的實質(zhì)是一種以現(xiàn)代電子及信息技術(shù)為基礎(chǔ)的面向交通運輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)。這種服務(wù)系統(tǒng)的工作原理就是通過對當(dāng)前道路交通信息的收集、傳輸,并對這些數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的分析,繼而在分析的基礎(chǔ)上構(gòu)建科學(xué)的、徹底解決道路交通擁堵、降低交通事故發(fā)生率的有效系統(tǒng)。通過這種途徑能夠有效地實現(xiàn)了交通監(jiān)管部門對車輛及道路交通狀況的綜合治理。除此之外,還能夠幫助司機對道路狀況信息進行及時、可靠、準確的掌控,繼而引導(dǎo)交通管理部門對交通狀況的整體管理與科學(xué)調(diào)度。
5 結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)作為一種新型的信息承載體,其實質(zhì)是以互聯(lián)網(wǎng)為核心,借助傳感技術(shù)、認知計算技術(shù)等多種信息技術(shù),實現(xiàn)對于物品與物品之間的聯(lián)系。作為一種新型的科技浪潮,物聯(lián)網(wǎng)目前仍在研究開發(fā)的過程中,并且為各國所追捧。從1995年,比爾·蓋茨首次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念之后的20多年里,各國都通過制定相應(yīng)的法律政策以及戰(zhàn)略方針,以此來促進物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。隨著時代的不斷發(fā)展以及科技的不斷創(chuàng)新,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前途仍舊是一片光明的。近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)逐步試點推行的過程中,我們看到了智能社區(qū)的興建、智能交通的發(fā)展,這都足以說明了物聯(lián)網(wǎng)作為一種新型的科技形式,是符合時代發(fā)展潮流,并在實際的應(yīng)用中服務(wù)于人類的生活,推動整個社會的不斷前進。
參考文獻
[1] 張倩,張盛,林孝康,胡澤明.物聯(lián)網(wǎng):發(fā)展、應(yīng)用
及關(guān)鍵技術(shù)[J].電訊技術(shù),2012,(12).
[2] 王慧強,王振東,陳曉明.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用
研究[J].大慶師范學(xué)院學(xué)報,2011,(3).
[3] 劉強,崔莉,陳海明.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用[J].計
算機科學(xué),2010,(6).
(責(zé)任編輯:蔣建華)