基于物聯(lián)網(wǎng)的前景分析

向軍　張聆勻

摘 要：隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)與生活息息相關(guān)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，它通過(guò)各種信息傳感設(shè)備將現(xiàn)實(shí)世界的各種物件連通，形成互連的網(wǎng)絡(luò)。本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展作了一定的研究。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；智能技術(shù)

1 物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念

物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用射頻識(shí)別、無(wú)線數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬(wàn)事萬(wàn)物的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)每個(gè)產(chǎn)品都有一個(gè)唯一的產(chǎn)品電子碼，叫做EPC，通常EPC碼被存入硅芯片做成的電子標(biāo)簽內(nèi)，附在被標(biāo)識(shí)產(chǎn)品上，被高層的信息處理軟件識(shí)別、傳遞、查詢，進(jìn)而在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上形成專為供應(yīng)鏈企業(yè)服務(wù)的各種信息服務(wù)，就是物聯(lián)網(wǎng)。RFID是能夠讓物品“開口說(shuō)話”的一種技術(shù)。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中，RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)著規(guī)范而具有互用性的信息，通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物品（商品）的識(shí)別，進(jìn)而通過(guò)開放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的“透明”管理。

2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)物與物之間的感知、識(shí)別、通信等功能需要有大量先進(jìn)技術(shù)的支持。目前物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵性的技術(shù)包括：感知事物的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，聯(lián)系事物的組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)，判別事物位置的全球定位系統(tǒng)，思考事物的智能技術(shù)，認(rèn)識(shí)事物的射頻識(shí)別技術(shù)RFID。

2.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

傳感器是機(jī)器感知物質(zhì)世界的“感覺器官”，能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件或化學(xué)組成，并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。目前傳感器節(jié)點(diǎn)技術(shù)的研究主要包括傳感器技術(shù)、RFID射頻技術(shù)、微型嵌入式系統(tǒng)。其中傳感器技術(shù)是研究的重點(diǎn)，因?yàn)閭鞲衅鞴?jié)點(diǎn)技術(shù)是傳感網(wǎng)信息采集和數(shù)據(jù)預(yù)處理的基礎(chǔ)和核心，而傳感器技術(shù)則是傳感器節(jié)點(diǎn)技術(shù)的前提。

2.2 組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)

傳感器組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)功能的紐帶，主要研究方向包括：構(gòu)建新型分布式無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)；基于分布式感知的動(dòng)態(tài)分組技術(shù)；實(shí)現(xiàn)高可靠性的物聯(lián)網(wǎng)單元冗余技術(shù)；無(wú)縫接入、斷開和網(wǎng)絡(luò)自平衡技術(shù)。

2.3 全球定位系統(tǒng)

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）是一種結(jié)合衛(wèi)星及通訊發(fā)展的技術(shù)，利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距從而實(shí)現(xiàn)物體的精確定位

2.4 智能技術(shù)

智能技術(shù)是為了有效地達(dá)到某種預(yù)期的目的，利用知識(shí)所采用的各種方法和手段。通過(guò)在物體中植入智能系統(tǒng)，可以使得物體具備一定的智能性，能夠主動(dòng)或被動(dòng)地實(shí)現(xiàn)與用戶的溝通，也是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。主要的研究?jī)?nèi)容和方向包括：人工智能理論研究、先進(jìn)的人-機(jī)交互技術(shù)與系統(tǒng)、智能控制技術(shù)與系統(tǒng)、智能信號(hào)處理。

3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)與其說(shuō)是網(wǎng)絡(luò)，不如說(shuō)是應(yīng)用。對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義、內(nèi)涵及特征的梳理讓我們認(rèn)識(shí)到，物聯(lián)網(wǎng)是一整套立體的、豐富的、適應(yīng)性很強(qiáng)的概念體系。

3.1 物聯(lián)網(wǎng)在智能城市中的應(yīng)用

國(guó)內(nèi)的一些地方已經(jīng)開始對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了應(yīng)用性開發(fā)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，上海移動(dòng)已為多個(gè)行業(yè)客戶度身打造了集數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和業(yè)務(wù)管理于一體的整套無(wú)線綜合應(yīng)用解決方案。最新數(shù)據(jù)顯示，面向物流企業(yè)運(yùn)輸管理的“e物流”，將為用戶提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運(yùn)輸路徑選擇、物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化等服務(wù)，大大提升物流企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)在能源管理與公共事業(yè)中的應(yīng)用

預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)將成為世界上最大的能源消費(fèi)國(guó)。由于電網(wǎng)系統(tǒng)效率低下，發(fā)電和輸電過(guò)程中浪費(fèi)非常嚴(yán)重?，F(xiàn)在，我們可以利用高科技對(duì)事物有更透徹的感知和度量，不管是安裝在室內(nèi)的計(jì)量器還是發(fā)電廠里的渦輪。對(duì)于電力提供商而言，智慧的電力意味著更高的電力的可靠性和電力質(zhì)量，更短的停電恢復(fù)時(shí)間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更高生產(chǎn)率和對(duì)電力潛在障礙的防護(hù)，從而更精確地預(yù)測(cè)需替換的資產(chǎn)設(shè)備及支出。智能電表與停電智能管理已經(jīng)應(yīng)用。

3.3 物聯(lián)網(wǎng)在交通管理中的應(yīng)用

交通規(guī)劃者已開始努力促成多個(gè)系統(tǒng)的集成，并在各種交通類型、多個(gè)城市甚至國(guó)家或地區(qū)之間整合費(fèi)用和服務(wù)。智慧的交通系統(tǒng)可以縮短人們的空間距離，也可保護(hù)環(huán)境（如改善空氣質(zhì)量、降低噪音污染、延長(zhǎng)資產(chǎn)生命周期、保護(hù)古跡、景點(diǎn)、住宅）。

3.4 物聯(lián)網(wǎng)在物流業(yè)中的應(yīng)用

物流供應(yīng)鏈，中國(guó)物流成本所占GDP百分比一直都高于發(fā)達(dá)國(guó)家，這反映出供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)效率低下的體制性問(wèn)題。僅以2006年為例，中國(guó)物流成本占整個(gè)GDP的18%，而日本為11%，美國(guó)為8%，歐盟僅為7%。在這18%中，運(yùn)輸成本總計(jì)超過(guò)55%，而存儲(chǔ)成本達(dá)30%。法規(guī)、基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營(yíng)等三大瓶頸是中國(guó)供應(yīng)鏈低效的深層原因，這不僅削弱了中國(guó)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，也會(huì)妨礙內(nèi)部貨物流以及國(guó)內(nèi)需求的擴(kuò)大。智慧的供應(yīng)鏈將促使物理網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)融合，將先進(jìn)的傳感器、軟件及相關(guān)知識(shí)整合到系統(tǒng)中。智慧的供應(yīng)鏈的價(jià)值在于我們可以從各種數(shù)據(jù)中抽取有價(jià)值的信息。包括基于地理空間或位置的信息、關(guān)于產(chǎn)品屬性的信息、產(chǎn)品流程、條件、供應(yīng)鏈關(guān)鍵業(yè)績(jī)指標(biāo)等，以及數(shù)據(jù)流的速度。智慧的供應(yīng)鏈可以滿足21世紀(jì)的需求，它可以提高效率（如動(dòng)態(tài)供求均衡、預(yù)測(cè)事件檢測(cè)和解決、旨在降低庫(kù)存的庫(kù)存水平和產(chǎn)品位置高度可視性）、降低風(fēng)險(xiǎn)（例如降低污染和召回事件的發(fā)生頻率及其影響、減少產(chǎn)品責(zé)任保金、減少偽劣消費(fèi)產(chǎn)品），也能減少供應(yīng)鏈的環(huán)境保護(hù)壓力（如降低能源和資源消耗、減少污染物排放）。

3.5 物聯(lián)網(wǎng)在通信行業(yè)的應(yīng)用

通信行業(yè)，在“2009年中國(guó)國(guó)際信息通信展覽會(huì)”上，中國(guó)移動(dòng)展出了手機(jī)支付，這就是典型的物聯(lián)網(wǎng)概念應(yīng)用。手機(jī)支付實(shí)際上主要是手機(jī)SIM卡的更換，由普通SIM卡更換為RFID-SIM卡，而不需要對(duì)手機(jī)進(jìn)行更換。用戶在消費(fèi)時(shí)，只需要將手機(jī)從接收器上輕輕一掃，就可以方便進(jìn)行各種購(gòu)物，以及獲得詳細(xì)的費(fèi)用清單。中國(guó)電信一直在推介自己的全球眼技術(shù)，其實(shí)就是遠(yuǎn)程監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。比如上海海關(guān)都采用中國(guó)電信的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)畫面可以對(duì)貨物進(jìn)行通關(guān)檢查，也減少人力。中國(guó)聯(lián)通日前在上海推出了公交卡手機(jī)，通過(guò)刷手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)公交車票支付，這些都是典型的應(yīng)用。

其它如醫(yī)療、城市建設(shè)、精細(xì)農(nóng)業(yè)等也已展開應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來(lái)的發(fā)展?fàn)顩r表明，各個(gè)行業(yè)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的需求程度不一，側(cè)重點(diǎn)更是千差萬(wàn)別?；谀壳拔锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，可以預(yù)見，物聯(lián)網(wǎng)正在快速地走進(jìn)人們的生活，它的實(shí)際應(yīng)用將分以下三個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)物體的自我感知功能；物與物之間相互聯(lián)系，交換信息；系統(tǒng)通過(guò)分析物聯(lián)節(jié)點(diǎn)的信息，做出最優(yōu)化的調(diào)整策略，控制整個(gè)系統(tǒng)超優(yōu)化方向做出改變。

4 物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展中面臨的問(wèn)題

已經(jīng)被普遍認(rèn)為將引爆第三次信息技術(shù)革命的物聯(lián)網(wǎng)，正在全球范圍內(nèi)掀起一股熱潮。隨著我國(guó)政府對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的重視，物聯(lián)網(wǎng)熱潮開始在國(guó)內(nèi)受到普遍的關(guān)注。做為通信運(yùn)營(yíng)商，我們應(yīng)該清醒的了解我國(guó)當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)還處在零星應(yīng)用啟蒙期，距離關(guān)鍵應(yīng)用的形式以及大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化推廣還存在差距。目前物聯(lián)網(wǎng)更多的是一種概念上的推廣階段，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要全社會(huì)的共同努力。我們要清晰梳理出物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問(wèn)題。

4.1 短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈缺少推力

從物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)來(lái)講，物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)超大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，它的市場(chǎng)價(jià)值將是互聯(lián)網(wǎng)的30倍，是下一個(gè)萬(wàn)億級(jí)通信產(chǎn)業(yè)……無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的市場(chǎng)分析材料都在宣揚(yáng)物聯(lián)網(wǎng)巨大的市場(chǎng)價(jià)值。無(wú)論是新興的技術(shù)還是完美的應(yīng)用，它們的推廣不是在于多么先進(jìn)，而是取決于市場(chǎng)需求帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的成長(zhǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用遍及公共事業(yè)、交通物流、政府辦公、市政管理、公共安全、安全生產(chǎn)、金融保險(xiǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、教育文化、旅游產(chǎn)業(yè)、能源環(huán)保、氣象水文、農(nóng)業(yè)服務(wù)、工業(yè)監(jiān)測(cè)、智能家居、老人護(hù)理、個(gè)人健康等等各個(gè)領(lǐng)域、各行各業(yè)，億萬(wàn)物品皆有應(yīng)用！做為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的引導(dǎo)者，我們需要做的不僅是物聯(lián)網(wǎng)概念的宣傳者，我們更需要做的是物聯(lián)網(wǎng)需求的發(fā)掘。只有用戶需求不斷滿足，才能帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的成長(zhǎng)，為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)I造一個(gè)良好的發(fā)展環(huán)境。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一及技術(shù)瓶頸

我國(guó)目前物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用仍然是單純的RFID應(yīng)用，雖然電力、環(huán)保行業(yè)正在逐漸普及智能電能、數(shù)據(jù)環(huán)保等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，但大部分的行業(yè)需求仍是市場(chǎng)空白或試點(diǎn)期間。我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)部分關(guān)鍵技術(shù)亟待突破，如傳感芯片、物聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)較其他發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大，仍有大量未預(yù)見問(wèn)題將陸續(xù)浮出水面。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正處起步階段，仍然面臨技術(shù)完備性不足、產(chǎn)品成熟度低、成本偏高等諸多制約因素，但目前良好的外部環(huán)境，將有利于這些問(wèn)題的解決。相信在不久的將來(lái)我們一定會(huì)看到一個(gè)充滿生機(jī)與活力的物聯(lián)網(wǎng)。