物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展前景展望

秦志遠(yuǎn)

（貴州大學(xué),貴陽(yáng) 550025）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展前景展望

秦志遠(yuǎn)

（貴州大學(xué),貴陽(yáng) 550025）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)下社會(huì)尤其是制造業(yè)的熱點(diǎn)，引起了國(guó)內(nèi)外業(yè)界人士的廣泛關(guān)注。文中分別介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的總體概念和分層概念。根據(jù)熱點(diǎn)新聞及國(guó)內(nèi)形勢(shì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展前景進(jìn)行展望，最后提出四條關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的建議。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);概念;前景展望;建議

1　物聯(lián)網(wǎng)總體概念

物聯(lián)網(wǎng)（TheInternetofthings，IOT），顧名思義，就是連接物體與物體的互聯(lián)網(wǎng)[1]。它結(jié)合多種信息技術(shù)，是當(dāng)下的科技熱點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)設(shè)備、全球定位系統(tǒng)以及激光掃描器等，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將一切物體連接起來(lái)，這個(gè)過(guò)程中需遵循相關(guān)協(xié)議。物體相連后可以交換信息，進(jìn)而對(duì)物體進(jìn)行智能化識(shí)別、定位、監(jiān)控及管理等。物聯(lián)網(wǎng)這一定義于1999年開始出現(xiàn)，在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合射頻識(shí)別技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等，建立了一個(gè)能夠用于交換和共享全球物品信息的“物體互聯(lián)網(wǎng)”。

從量變與質(zhì)變的角度看，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，即這一質(zhì)變的產(chǎn)生是由多種信息技術(shù)在發(fā)展到一定程度后，即量變到達(dá)某一階段產(chǎn)生的。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集合了多種信息技術(shù)，它的發(fā)展離不開其他信息技術(shù)的全面發(fā)展，缺一不可。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正是借助了其他信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，這種集合不是簡(jiǎn)單累加，而是質(zhì)的提升與飛躍，也正因?yàn)檫@樣，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能被認(rèn)為是信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命。

2　物聯(lián)網(wǎng)分層概念

根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合和需求的不同，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有多種形式，且相關(guān)技術(shù)比單一的某種信息技術(shù)更為復(fù)雜。根據(jù)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用步驟，將物聯(lián)網(wǎng)分為4層：感知識(shí)別層、信息傳輸層、處理運(yùn)算層和服務(wù)應(yīng)用層[2]。

（1）感知識(shí)別層。傳感器設(shè)備在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)出現(xiàn)之前就在工業(yè)領(lǐng)域和信息技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，它除了能采集信息，傳遞信號(hào)，識(shí)別物體之外，還能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)包括光符號(hào)識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、條形碼識(shí)別和射頻識(shí)別等。其中發(fā)展最快的是射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）。RFID的功能原理和傳統(tǒng)的一維碼掃描類似，相關(guān)配套設(shè)備主要有RFID讀寫器RFID標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽按構(gòu)造不同又可分為有源和無(wú)源等，標(biāo)簽和讀寫器配套使用即可實(shí)現(xiàn)物體的識(shí)別與信息的傳遞。

（2）信息傳輸層。傳感器自身處理信息的能力較弱，因此采集相關(guān)信息后，會(huì)將信息傳輸給專用的處理設(shè)備進(jìn)行運(yùn)算。信息傳遞的相關(guān)信息技術(shù)包括第6版互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IPv6）、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN及藍(lán)牙、WIFI、ZIGBEE等。隨著時(shí)代的發(fā)展和生產(chǎn)生活需求的不斷提高，技術(shù)升級(jí)換代的步伐也在不斷加快，新型技術(shù)擁有更高的傳輸速率、更高的頻譜利用率，使用更加方便和智能。

（3）處理運(yùn)算層。處理運(yùn)算層在感知識(shí)別層和信息傳輸層之上，服務(wù)應(yīng)用層之下，是物聯(lián)網(wǎng)的核心，可以類比做人類的大腦。處理運(yùn)算層解決數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)、如何檢索、如何使用、如何不被濫用等問(wèn)題。

（4）服務(wù)應(yīng)用層。信息采集和處理的最終目的是應(yīng)用和服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的綜合應(yīng)用主要包括智能交通、智能物流、智能建筑、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。例如在智能交通應(yīng)用中，可以實(shí)現(xiàn)交通監(jiān)測(cè)與管理，電子收費(fèi)系統(tǒng)，智能停車管理以及輔助駕駛、智能行駛等。

3　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)前景展望

溫家寶總理在2009年8月7日視察位于無(wú)錫的中科院高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時(shí)，提出“在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中，迅速建立中國(guó)的‘傳感信息中心’或‘感知中國(guó)’中心”的重要指示；隨著感知中國(guó)戰(zhàn)略的啟動(dòng)及逐步展開，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨巨大機(jī)遇。國(guó)家在“十二五”規(guī)劃中明確提出，物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)在智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、金融與服務(wù)業(yè)、國(guó)防軍事十大領(lǐng)域重點(diǎn)部署[3]。

“中國(guó)制造2025”是2015年3月5日在全國(guó)人大上由李克強(qiáng)總理提出的。要想加快從制造大國(guó)轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國(guó)的腳步，就要堅(jiān)持貫徹落實(shí)“中國(guó)制造2025”精神，堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智能轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化基礎(chǔ)和綠色發(fā)展。此次規(guī)劃的關(guān)鍵詞與“向工業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型”相關(guān)，力爭(zhēng)在2025年從工業(yè)大國(guó)轉(zhuǎn)型為工業(yè)強(qiáng)國(guó)。中國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

不論是“感知中國(guó)”還是“中國(guó)制造2025”，都要求工業(yè)化與信息化的深度融合發(fā)展。因此物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在未來(lái)的一段時(shí)期內(nèi)都將對(duì)我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程發(fā)揮巨大的推動(dòng)作用[4]。我們要緊緊把握住當(dāng)下的機(jī)遇，為我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)建設(shè)添磚加瓦。

4　關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展建議

快速健康的發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，應(yīng)當(dāng)充分利用新一代的相關(guān)信息技術(shù)，并將之推廣應(yīng)用與各行各業(yè)，方方面面。唯有如此，才能做到在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大潮來(lái)臨之時(shí)不掉隊(duì)。工業(yè)領(lǐng)域諸如電網(wǎng)、橋梁、鐵路、物流，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域諸如植物生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、糧情分析，醫(yī)療領(lǐng)域諸如生命信號(hào)檢測(cè)等都是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大有可為之處。不斷發(fā)展傳感器、信息傳輸?shù)认嚓P(guān)技術(shù)，能夠助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展一臂之力。

首先應(yīng)加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的學(xué)科建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)大科技中，每個(gè)相關(guān)學(xué)科都應(yīng)均衡發(fā)展，全面解析和運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)既不是炒作，更不會(huì)稍縱即逝，物聯(lián)網(wǎng)將對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

其次應(yīng)注重培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)人才。物聯(lián)網(wǎng)人才應(yīng)兼具各類相關(guān)學(xué)科的基本技能，不僅要在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)專業(yè)、電子技術(shù)專業(yè)設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)方向，更應(yīng)該設(shè)立專門的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)甚至物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院。其他專業(yè)也應(yīng)設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程，使學(xué)生具有基本的物聯(lián)網(wǎng)科學(xué)素養(yǎng)。各相關(guān)學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展，才能推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的革新。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，其中的信息安全與隱私問(wèn)題越來(lái)越突出。一方面應(yīng)該從技術(shù)層面解決此類問(wèn)題，研發(fā)相應(yīng)的加密與隱私保護(hù)技術(shù)；另一方面需要國(guó)家出臺(tái)對(duì)應(yīng)的法律法規(guī)政策，從管理層面杜絕此類問(wèn)題的發(fā)生。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展既離不開新技術(shù)的研發(fā)與使用，也需要國(guó)家的政策支持。為了改變我國(guó)在此方面落后于某些發(fā)達(dá)國(guó)家的局面，政府應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)的施行對(duì)應(yīng)政策，鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，積極培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)人才。如此才能從根本上推動(dòng)國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代，為國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展增加新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

[1]楊洋,張智輝. 物聯(lián)網(wǎng)概念與關(guān)鍵技術(shù)研究[J].信息與電腦(理論版),2016(02):15+17.

[2]劉克一.物聯(lián)網(wǎng)概念的基本定位[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2015(04):221.

[3]谷雨.物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用前景[J].中國(guó)新通信,2016(02):32.

[4]郭凱嬰,朱巖.制造業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2016(05):5-7.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.126

秦志遠(yuǎn),男,山東泰安人,碩士研究生。