齊魯理工學(xué)院 趙興芝

計(jì)算機(jī)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用

齊魯理工學(xué)院 趙興芝

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了長足的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮，它將是下一個推動社會發(fā)展的“重要生產(chǎn)力”，它可以實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物的無所不在、無所不能的溝通和交流。本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)的定義、主要特點(diǎn)，關(guān)鍵技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)的潛在問題和應(yīng)用前景。

物聯(lián)網(wǎng)；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；應(yīng)用前景

一、物聯(lián)網(wǎng)概述

1.概念

什么是物聯(lián)網(wǎng)呢？物聯(lián)網(wǎng)至今沒有統(tǒng)一的定義。比較通用的一個定義是：通過RFID、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品通過物聯(lián)網(wǎng)域名相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。我們可以簡單的理解為物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。

2.邏輯構(gòu)成

從結(jié)構(gòu)上來看，物聯(lián)網(wǎng)可以分為三個層次：一是底層的數(shù)據(jù)感知層次。這個層析具有較強(qiáng)大的信息感應(yīng)的功能，它可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的收集和整理。底層的感知層次包含眾多的內(nèi)容，比如二維標(biāo)簽、識讀器、攝像頭、傳感網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容，可以進(jìn)行物體的識別，它是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的第一個環(huán)節(jié)；二是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的傳輸層次，它可以對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并且進(jìn)行傳遞。包括通信網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、智能處理中心等內(nèi)容。三是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層。應(yīng)用層對從網(wǎng)絡(luò)層傳輸而來的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)處理，并通過各種設(shè)備與人進(jìn)行交互。解決信息處理和人機(jī)界面的問題。

二、物聯(lián)網(wǎng)的主要特點(diǎn)

1.全面感知

利用RFID、傳感器、二維碼等隨時(shí)隨地獲取物體的信息，包括用戶位置、周邊環(huán)境、個體喜好、身體狀況、情緒、環(huán)境溫度、濕度，以及用戶業(yè)務(wù)感受、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等。物聯(lián)網(wǎng)為每一件物體植入一個“能說會道”的高科技感應(yīng)器，這樣任何冷冰冰的沒有生命的物體都可以變得“有感受、有知覺”。即將各個傳感器采集到的信息進(jìn)行綜合分析、科學(xué)判定，得出綜合結(jié)論，這就是全面感知。

2.可靠傳輸。通過各種網(wǎng)絡(luò)融合、業(yè)務(wù)融合、終端融合、運(yùn)營管理融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。通過各種電信網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)融合，對接收到的感知信息進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳遞，實(shí)現(xiàn)信息的交互和共享，并進(jìn)行各種有效的處理。在這一過程中，通常需要用到現(xiàn)有的電信運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，包括有線和無線網(wǎng)絡(luò)。

3.智能處理。智能處理是指利用云計(jì)算、模糊識別等各種智能計(jì)算技術(shù)，對隨時(shí)接收到的海量數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析處理，從而智能化的決策和控制。

三、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

1.無線射頻識別技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)可以通過感知層對事物進(jìn)行感知和識別，因此，這就需要無線射頻識別技術(shù)的支持。無線射頻技術(shù)是一種智能化的技術(shù)，它不需要人工進(jìn)行操作和指導(dǎo)，可以充分利用無線射頻信號對目標(biāo)進(jìn)行識別，從而獲得一些有關(guān)的信息。無線射頻識別技術(shù)可以在復(fù)雜、惡劣的環(huán)境中工作，它不和目標(biāo)對象直接接觸，而且它可以同時(shí)對多個目標(biāo)進(jìn)行識別，具有較高的精準(zhǔn)度，以及較強(qiáng)的抗干擾能力，利用無線射頻技術(shù)進(jìn)行識別，可以快速獲得信息，并進(jìn)行信息的共享。

2.無線傳感技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，傳感技術(shù)也得到了長足的發(fā)展。通過組織一些傳感器單元，可以形成一個龐大的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，從而可以實(shí)現(xiàn)實(shí)體世界和數(shù)字世界的連接。無線傳感網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)各個節(jié)點(diǎn)之間的感知，并能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行傳遞，從而用來處理網(wǎng)絡(luò)中的監(jiān)測數(shù)據(jù)和信息。

3.智能技術(shù)和納米技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，智能技術(shù)是其中一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)，主要是在物體中引入智能系統(tǒng)，增加物體的智能性，可以實(shí)現(xiàn)和用戶之間的交流，滿足用戶的需求。而納米技術(shù)可以應(yīng)用于更小的物體，它能夠?qū)崿F(xiàn)這些更小的物體之間的互動和交流。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，智能技術(shù)和納米技術(shù)之間的配合越來越緊密，可以通過二者的結(jié)合可以使一些物體更智能化和人性化。

四、物聯(lián)網(wǎng)的潛在問題

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，有越來越多的問題需要考慮。

1.安全問題

物聯(lián)網(wǎng)的安全是一個很大的難題。當(dāng)用戶使用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和服務(wù)時(shí)，他們就對此產(chǎn)生了信任。如果用戶希望充分利用互聯(lián)網(wǎng)，他們必須完全了解互聯(lián)網(wǎng)上的風(fēng)險(xiǎn)，并擁有處理風(fēng)險(xiǎn)的能力。如果要解決安全性問題,提高設(shè)備的質(zhì)量并提供安全的信息和數(shù)據(jù)保障，是使他們安全使用物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵。

2.隱私問題

由于物聯(lián)網(wǎng)是一個為收集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的,因此隱私問題是人們考慮是否使用物聯(lián)網(wǎng)的核心。

3.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一與協(xié)調(diào)。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中，傳感、傳輸、應(yīng)用各個層面會有大量的技術(shù)出現(xiàn)，可能會采用不同的技術(shù)方案。如果各行其是，那結(jié)果可能是災(zāi)難性的，大量的小而破的專用網(wǎng)，相互無法連通，不能進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，不能形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，不能形成整合的商業(yè)模式，也不能降低研發(fā)成本。因此，盡快統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成一個管理機(jī)制，這是物聯(lián)網(wǎng)必須迫切需要解決的問題，這個問題解決得好，以后就很容易，開始解決不好，積重難返，那么以后問題就很難解決。

4.商業(yè)模式。

物聯(lián)網(wǎng)商用模式有待完善，要發(fā)展成熟的商業(yè)模式，必須打破行業(yè)壁壘、充分完善政策環(huán)境，并進(jìn)行共贏模式的探索，要改變改造成本高的現(xiàn)狀。

五、應(yīng)用前景

1.有效的資源控制，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保

目前，我國資源短缺，人均資源占有量不足，耗能較高，還給環(huán)境造成了巨大的污染，影響了社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的提高。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，在一定程度上改變了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式，有利于調(diào)節(jié)資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，可以推動物品的智能化和人性化發(fā)展，有利于對資源進(jìn)行高校的控制，推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2.推動開放和合作

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，具有極大的開放性和包容性，它為物聯(lián)網(wǎng)提供了很多可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)，可以在較短的時(shí)間內(nèi)形成一個龐大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，促進(jìn)信息的傳輸和交流。因此，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展中，要推動開放和合作，保證產(chǎn)業(yè)之間的協(xié)調(diào)，努力研發(fā)，爭取盡快實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)的突破和發(fā)展。

3.加快應(yīng)用開發(fā)

我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還處在初始階段，很多技術(shù)和方法還不完善，企業(yè)的盈利狀況還有待改善，在資金的投入上還不足，因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展容易停滯不前。所以，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，要加快對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和開發(fā)，做好宣傳工作，政府給予財(cái)政政策和貨幣政策的支持，給予企業(yè)一些補(bǔ)貼，保證他們發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的資金支持，進(jìn)而可以進(jìn)一步擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用范圍。同時(shí)，還要密切關(guān)注應(yīng)用中的信息安全問題，做好保密工作，加大安全維護(hù)的力度，打擊蓄意破壞的行為，通過法律法規(guī)對制度進(jìn)行完善。

六、結(jié)語

隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了較快的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)物體智能感應(yīng)裝置來對數(shù)據(jù)的信息進(jìn)行收集和整理，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸，傳達(dá)到信息處理中心之后，有利于實(shí)現(xiàn)人和物以及物和物之間的信息交互。物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的典型代表，已成為全球新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動和經(jīng)濟(jì)社會綠色、智能、可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)與重要引擎。政府應(yīng)積極引導(dǎo)，超前謀劃，加大戰(zhàn)略布局，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈協(xié)同，打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，確保在全球物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用到來時(shí)能充分掌握主動權(quán)，推進(jìn)我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)入新的階段。

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趙興芝（1980－），女，山東青島人，講師，研究生，研究方向：圖形圖像處理。