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[摘 要]物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。物联网技术是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制,也可以对家庭设备、汽车进行遥控,以及搜寻位置、防止物品被盗等各种应用。
[关键词]物联网;物联网技术;城市建设;RFID;交通
中图分类号:TP391.44;TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)04-0198-01
物联网是互联网的应用拓展,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0则是物聯网发展的灵魂。物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。物联网作为一个新经济增长点的战略新兴产业,具有良好的市场效益,《2015-2020年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告前瞻》数据表明,2010年物联网在安防、交通、电力和物流领域的市场规模分别为600亿元、300亿元、280亿元和150亿元,2011年中国物联网产业市场规模达到2600多亿元。物联网被十二五规划列为七大战略新兴产业之一,是引领中国经济华丽转身的主要力量,物联网在十二五期间产业规模将达到6000亿,研究机构forrester 预测十年内物联网将成为一个上万亿产业,规模比互联网大30倍,由此可见,物联网的发展前景乐观。
一、物联网的主要特征
首先,物联网是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息,在传输过程中为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议。其次,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同,传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。第三,物联网具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域,从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。
二、物联网核心技术分析
1.传感器技术。目前我们使用的计算机处理的都是数字信号,自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。传感器技术可谓一项高新、前沿技术,主要研究从自然界提取信息并识别和处理这些信息,实现在物联网中人和物之间的信息交换。传感技术的核心是传感器,传感器是对各种装置和信息系统进行信息采集的关键器件,它是一种可感知被测指标的某一确定信息(红外线、磁场大小和温度等),并根据特定的规律转为同其相对应的可输出信号的设备。传感器一般由转换元件与敏感元件构成,其类型多样化,具有广泛的应用领域,包括航空航天技术、环境保护以及工业生产自动化等领域。
2.射频识别(RFID)技术。射频识别(RFID)是能够让物品“开口说话”的一种技术,在物联网的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的透明管理。RFID系统由信息处理系统、读写器以及RFID电子标签构成,RFID为物品贴上电子标签,在带有电子标签的物体上通过读写器时,无线电波会把标签中所带有的信息数据传递给特定的信息读写器,再通过读写器传递给信息处理系统,信息处理系统按照需求进行相应的数据控制以及处理工作,从而达到高效管理物品的目的。RFID标签也是一种传感器技术,RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
3.M2M(Machine to Machine)技术。M2M侧重于末端设备的互联和集控管理,X-Internet,中国三大通讯营运商在推M2M这个理念。在M2M中,GSM/GPRS/UMTS是主要的远距离连接技术,其近距离连接技术主要有802.11b/g、BlueTooth、Zigbee、RFID和UWB。此外,还有一些其他技术,如XML和Corba,以及基于GPS、无线终端和网络的位置服务技术。M2M的潜在市场不仅限于通信业,由于M2M是无线通信和信息技术的整合,它可用于双向通信,如远距离收集信息、设置参数和发送指令,因此M2M技术可有不同的应用方案,如安全监测、自动售货机、货物跟踪等。
三、物联网技术的应用
我国是世界第二大经济体,有较为雄厚的经济实力支持物联网发展,我国无线通信网络和宽带覆盖率高,为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持。《物联网“十二五”发展规划》中提出二维码作为物联网的一个核心应用,物联网终于从概念走向实质,通过二维码,RFID等技术标识特定的对象,用于区分对象个体,例如在生活中我们使用的各种智能卡,条码标签的基本用途就是用来获得对象的识别信息。此外通过智能标签还可以用于获得对象物品所包含的扩展信息,例如智能卡上的金额余额,二维码中所包含的网址和名称等;通过传感器、自动控制和计算机等先进技术,实现交通事故检测和道路联网监控,从而智能化地调配与管理交通车辆。此外,各地区也加大了路网检测信息采集装置的设置密度,部分道路已实现全程监控。交通智能化能够提高行车安全,解决交通堵塞,对确保司乘人员生命财产安全,提高交通运行效率有着重要的现实意义;2013年2月,工信部发表了物联网“十二五”发展规划,已经将智能家居列为国家的九大重点领域应用示范工程。自物联网技术应用以来,智能家居行业正如火如荼地快速发展,已经从遥控掌握发展到手机远程控制,网络传输信号也从有线一跃而升为无线,既降低成本,低碳节能,还让许多家庭享受到高科技带来的便利、舒适生活,让人喜不自禁。为此,政府应该加大对物联网产业的投入,这个投入可以不是资金,而是给企业更多的政策,特别是在操作系统、开发工具、IC设计等产业链中高端领域上从政策到资金都要加大投入。在管理上引入重大资金投向问责制,对长期投入资金不能市场化、产业化的项目,定期论证评估,不能达标的关停并转甚至要追究责任。
四、结语
物联网是新一代信息技术产业的重要组成部分,具有广阔的发展前景,对于国民经济和社会发展具有重要意义。为此,我国应着重在物联网技术研发、标准研制、产业培育和行业应用等方面进行突破,以推进我国物联网有序健康发展。
参考文献
[1] 赵海霞.物联网关键技术分析与发展探讨[J].中国西部科技,2010,14.
[2] 刘陈,景兴红,董钢.浅谈物联网的技术特点及其广泛应用[J].科学咨询(科技 管理),2011(09).
[关键词]物联网;物联网技术;城市建设;RFID;交通
中图分类号:TP391.44;TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)04-0198-01
物联网是互联网的应用拓展,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0则是物聯网发展的灵魂。物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。物联网作为一个新经济增长点的战略新兴产业,具有良好的市场效益,《2015-2020年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告前瞻》数据表明,2010年物联网在安防、交通、电力和物流领域的市场规模分别为600亿元、300亿元、280亿元和150亿元,2011年中国物联网产业市场规模达到2600多亿元。物联网被十二五规划列为七大战略新兴产业之一,是引领中国经济华丽转身的主要力量,物联网在十二五期间产业规模将达到6000亿,研究机构forrester 预测十年内物联网将成为一个上万亿产业,规模比互联网大30倍,由此可见,物联网的发展前景乐观。
一、物联网的主要特征
首先,物联网是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息,在传输过程中为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议。其次,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同,传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。第三,物联网具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域,从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。
二、物联网核心技术分析
1.传感器技术。目前我们使用的计算机处理的都是数字信号,自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。传感器技术可谓一项高新、前沿技术,主要研究从自然界提取信息并识别和处理这些信息,实现在物联网中人和物之间的信息交换。传感技术的核心是传感器,传感器是对各种装置和信息系统进行信息采集的关键器件,它是一种可感知被测指标的某一确定信息(红外线、磁场大小和温度等),并根据特定的规律转为同其相对应的可输出信号的设备。传感器一般由转换元件与敏感元件构成,其类型多样化,具有广泛的应用领域,包括航空航天技术、环境保护以及工业生产自动化等领域。
2.射频识别(RFID)技术。射频识别(RFID)是能够让物品“开口说话”的一种技术,在物联网的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的透明管理。RFID系统由信息处理系统、读写器以及RFID电子标签构成,RFID为物品贴上电子标签,在带有电子标签的物体上通过读写器时,无线电波会把标签中所带有的信息数据传递给特定的信息读写器,再通过读写器传递给信息处理系统,信息处理系统按照需求进行相应的数据控制以及处理工作,从而达到高效管理物品的目的。RFID标签也是一种传感器技术,RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。
3.M2M(Machine to Machine)技术。M2M侧重于末端设备的互联和集控管理,X-Internet,中国三大通讯营运商在推M2M这个理念。在M2M中,GSM/GPRS/UMTS是主要的远距离连接技术,其近距离连接技术主要有802.11b/g、BlueTooth、Zigbee、RFID和UWB。此外,还有一些其他技术,如XML和Corba,以及基于GPS、无线终端和网络的位置服务技术。M2M的潜在市场不仅限于通信业,由于M2M是无线通信和信息技术的整合,它可用于双向通信,如远距离收集信息、设置参数和发送指令,因此M2M技术可有不同的应用方案,如安全监测、自动售货机、货物跟踪等。
三、物联网技术的应用
我国是世界第二大经济体,有较为雄厚的经济实力支持物联网发展,我国无线通信网络和宽带覆盖率高,为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持。《物联网“十二五”发展规划》中提出二维码作为物联网的一个核心应用,物联网终于从概念走向实质,通过二维码,RFID等技术标识特定的对象,用于区分对象个体,例如在生活中我们使用的各种智能卡,条码标签的基本用途就是用来获得对象的识别信息。此外通过智能标签还可以用于获得对象物品所包含的扩展信息,例如智能卡上的金额余额,二维码中所包含的网址和名称等;通过传感器、自动控制和计算机等先进技术,实现交通事故检测和道路联网监控,从而智能化地调配与管理交通车辆。此外,各地区也加大了路网检测信息采集装置的设置密度,部分道路已实现全程监控。交通智能化能够提高行车安全,解决交通堵塞,对确保司乘人员生命财产安全,提高交通运行效率有着重要的现实意义;2013年2月,工信部发表了物联网“十二五”发展规划,已经将智能家居列为国家的九大重点领域应用示范工程。自物联网技术应用以来,智能家居行业正如火如荼地快速发展,已经从遥控掌握发展到手机远程控制,网络传输信号也从有线一跃而升为无线,既降低成本,低碳节能,还让许多家庭享受到高科技带来的便利、舒适生活,让人喜不自禁。为此,政府应该加大对物联网产业的投入,这个投入可以不是资金,而是给企业更多的政策,特别是在操作系统、开发工具、IC设计等产业链中高端领域上从政策到资金都要加大投入。在管理上引入重大资金投向问责制,对长期投入资金不能市场化、产业化的项目,定期论证评估,不能达标的关停并转甚至要追究责任。
四、结语
物联网是新一代信息技术产业的重要组成部分,具有广阔的发展前景,对于国民经济和社会发展具有重要意义。为此,我国应着重在物联网技术研发、标准研制、产业培育和行业应用等方面进行突破,以推进我国物联网有序健康发展。
参考文献
[1] 赵海霞.物联网关键技术分析与发展探讨[J].中国西部科技,2010,14.
[2] 刘陈,景兴红,董钢.浅谈物联网的技术特点及其广泛应用[J].科学咨询(科技 管理),2011(09).