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物联网精品(七篇)

时间:2023-03-23 15:15:12

物联网篇(1)

    1物联网的特征

    物联网是互联网技术和射频识别(RFID)技术二者相互融合的产物,并随着互联网和移动网络融合的深入和扩大,可以为广大用户提供更加深入、更具移动特性的服务体系和网络体系。物联网采用的接入手段为无线城域网(wiMax)、无线局域网(wiFi)、移动通信网络(包括4G网络、3G网络、2G等),终端选用专用终端、便携式计算机、个人数字助理(PDA)、手机等,通过无线应用协议(WAP)来使用访问互联网业务。物联网安全威胁主要包括业务安全威胁、网络安全威胁、终端安全威胁。通过无线信道在空中传输物联网信息数据,很容易被非法篡改或截获。非法终端也很有可能在进入无线通信网络时,以假冒的身份来开展各种破坏活动。即便是合法身身份的终端也很有可能对各种互联网资源进行越权访问。业务层面的安全威胁包括传播不良信息、垃圾信息的泛滥、拒绝服务攻击、非法访问数据、非法访问业务等。

    2物联网面对的安全问题

    对于传统的网络而言,业务层的安全与网络层的安全二者是完全独立的,但是物联网则不同,它具有自己的特殊性。由于物联网是在现有的互联网技术基础上集成了应用平台和感知网络而形成的,互联网给物联网提供了许多可以借鉴的安全机制,如加密机制、认证机制等,但是值得注意的是,应该按照物联网的特征来适当地补充、调整这些安全机制。物联网面对的安全问题主要体现在以下四个方面。

物联网篇(2)

【关键词】物联网;RFID;EPC

一、物联网产生的背景

1998年,美国麻省理工大学的Sarma、Brock、Siu创造性的提出将信息互联网络技术与RFID技术有机地结合,即利用全球统一的物品编码作为物品标识,利用RFID实现自动化的物品与Internet的联接,无需借助特定系统,即可在任何时间、任何地点、实现对任何物品的识别和管理。1999年,由美国统一代码委员会吉列和宝洁等组织和企业共同出资,在美国麻省理工大学成立Auto-ID Center,在随后的几年中,英国、澳大利亚、日本、瑞士、中国、韩国等国的6所著名大学相继加入Auto-ID

Center,对物联网相关研究实行分工合作,开展系统化研究,提出最初物联网系统架构:射频标签、识读器、Savant、ONS、PML

Server。

2003年11月1日,国际物品编码组织出资正式接管EPC系统,并组成EPC Global进行全球推广与维护。与此同时,原6所大学的Auto-ID实验室转到EPC Global下的技术组,作为EPC实验室,继续对EpC系统的应用提供技术支持,提出物联网系统结构:EPC编码、EPC标签、读写器、中间件、ONS、EP

CIS。

二、物联网定义

早在1995年,比尔·盖茨在《未来之路》一书中就已经提及物联网概念。但是,物联网概念的真正提出是在1999年,由EPC Global的Auto-ID Center提出,被定义为:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与Internet连接起来,从而实现智能化的识别和管理。

2005年,国际电信联盟正式称物联网为The Internet of

things,并发表了年终报告《ITU互联网报告2005:物联网》。报告指出,无所不在的物联网通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过Internet主动进行交换;并描绘出物联网时代的图景:当司机出来操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘记带了什么东西;衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求等等。物联网具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

三、物联网技术体系结构

物联网的价值在于让物体也拥有了“智慧”,从而实现人与物、物与物之间的沟通,物联网的特征在于感知、互联和智能的叠加。因此,物联网由三个部分组成:感知部分,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别;传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输;智能处理,即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品的自动控制与智能管理等。

物联网是一个层次化的网络。物联网大致有三层,从下到上依次可以划分为感知层、网络层和应用层。在各层之间,信息不是单向传递的,也有交互或控制。在所传递的信息中,主要是物的信息,包括物的识别码、物的静态信息、物的动态信息等。物联网3个层次涉及的关键技术非常多,是典型的跨学科技术。应用层提供丰富的基于物联网的应用,是物联网发展的根本目标,将物联网技术与行业信息化需求相结合,实现广泛智能化应用的解决方案集,关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障以及有效的商业模式的开发。网络层广泛覆盖的移动通信网络是实现物联网的基础设施,是物联网三层中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分,关键在于为物联网应用特征进行优化和改进,形成协调感知的网络。感知层是实现物联网全面的感知的核心能力,是物联网中包括关键技术、标准化方面、产业化方面有待突破的部分,关键在于具备更精确、更全面的感知能力,并解决低功耗、小型化和低成本的问题。

在各层之间,信息不是单向传递的,也有交互、控制等,所传递的信息多种多样,这其中关键是物品的信息,包括在特定应用系统范围内能唯一标识物品的识别码和物品的静态与动态信息。

四、物联网中的核心关键技术

核心关键技术主要有RFID技术、传感器技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术等。

1.RFID技术。RFID技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。它利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息实现物体识别。RFID既可以看做是一种设备标识技术,也可以归类为短距离传输技术。

2.传感器技术。在物联网中传感器主要负责接收物品“讲话”的内容。传感器技术是从自然信源获取信息并对获取的信息进行处理、变换、识别的一门多学科交叉的现代科学与工程技术,它涉及传感器、信息处理和识别的规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进活动等内容。

3.无线网络技术。物联网中物品要与人无障碍地交流,必然离不开高速、可进行大批量数据传输的无线网络。无线网络既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括近距离的蓝牙技术、红外技术和Zigbee技术。

4.人工智能技术。人工智能是研究是计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考和规划等)的技术。在物联网中人工智能技术主要将物品“讲话”的内容进行分析,从而实现计算机自动处理。

5.云计算技术。物联网的发展理离不开云计算技术的支持。物联网中的终端的计算和存储能力有限,云计算平台可以作为物联网的大脑,以实现对海量数据的存储和计算。

五、结语

物联网将是下一个推动世界快速发展的“主要生产力”,物联网所带来的是物理世界和虚拟世界融合的美好愿景,是人类社会的深度信息化。未来几年是中国物联网相关产业以及应用迅猛发展的时期。以物联网为代表的信息网络产业成为七大新兴战略性产业之一,成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。到2020年,全球物物互联的业务与现有的人人互联业务之比将达到30:1,物联网大规模普及,成为一个万亿美元级产业。

参 考 文 献

[1]Peng Li,Wang Bingwen. Simulating Wireless Sensor Network Middle

ware Using Compute Unified Device Architecture[C].Computational Intel

ligence and Software Engineering.2009.1~4

[2]Morten Tranberg Hansen,Branislav Kusy.Cross-Platform Wireless Sen

sor Network Development[C].Information Processing in Sensor Networks(IPSN).2011.153~154

[3]Dawud Gordon,Michael Beigl and Martin Alexander Neumann.dinam:A Wireless Sensor Network Concept and Platform for Rapid Development

物联网篇(3)

关键词:物联网;IPv6;地址分配

中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 06-0112-01

一、引言

物联网,又称泛在网、感知网,通过传感技术将现实世界的信息互联,使物物联通。其概念包含了两层含义:一、物联网的核心和基础是互联网和传感器,从某种意义上我们可以将它视为互联网的延伸和扩展;二、其用户端可以包括现实世界中的任何物体和信息。整个物联网的概念涵盖了从网络到终端,从应用到服务、从数据采集到智能控制等多方位的技术。

二、物联网的网络环境

根据互联网的层次理论,我们把物联网的架构划分为三层,包括能够全面感知物品信息的感知层、负责通信联络的网络层和最终的应用层。这三个层次为物联网的全方位感知、可靠传送、智能处理提供了重要保障。网络层和应用层所需数据信息全部来源于感知层,这就要求感知层提供的信息必须全面、可靠,数据信息的采集和转换目前主要利用传感器及其互联网络、射频识别技术RFID、GPS短信、红外感应等作为执行设备。

由于感知终端上的采集设备由不同的厂家提供,缺乏统一的协议,因此采集得到的数据也只适用于自家话桑麻,规范集成管理就成了天方夜谭,对应用层的构建提供了大大的障碍。造成这种局面的根本是网络层通信标准的不一致,应用程序的开发都是小作坊式的私营模式。节点之间的码号寻址需求提到了最高层,从国际和国内两个方面看,IPv4地址不足已无论论述。基于这方面的需求,物联网和IPv6产生了广泛的联系。

三、物联网IPv6协议的相关技术

(一)IPv6的扩展编址技术

IPv6的诞生与IPv4的耗竭有直接关系。IPv6采用128bit地址长度,前64位用来表示该地址所属的子网络,称为地址前缀,后64位用来在子网中标识节点,称为接口地址。这样IPv6按照地址位数严格划分地址,而不是像IPv4那样用子网掩码来区分子网号和主机号。同一子网下可以标识264个节点,几乎可以不受限制地提供IP地址,解决IP地址耗尽危机。使每件物品都可以直接编址,从而确保了端到端连接的可能性。

128bit的地址长度提供了海量编址,那么接来下的问题就是如何高效率地分配这些海量地址?IPv6提供了无状态地址分配的方案。这个方案中,网络侧不参与地址的分配过程,终端设备连接到网络中后,通过算法自动生成接口地址,加上前缀地址(FE80),形成节点的本地链路地址,该地址只在相邻地之间通信有效。网络地址转换(NAT)机制引入IPv4的目的很明确,就是为了提高网络区段和地址空间的重复使用率。这种机制无异于画饼充饥,虽然暂时缓解了IPv4地址紧缺的问题,却为网络设备与应用程序增加了处理地址转换的负担,并非解决问题的根本方法。这样,网络侧无需保存节点的地址状态,也不需要维护地址的更新周期,大大简化了地址的分配过程,节省了资源。

(二)IPv6的报头压缩技术

IPv6为了更可靠、更安全地传输数据,双管齐下,软硬兼施。IPv6提供了远远大于64KB的数据包容量,并简化了报头定长结构,采用了较之以前更加合理的分段方式,这样就能大大地提高路由器转发数据的效率。不仅如此,轻装的IPv6数据包封装还可以在低消耗的同时传输更多的数据,从而减少感知层的感知设备的数量,降低开销和能耗。

我们简要分析一下报头压缩技术,报头占整个包长的很大一部分,而报头里面又存在大量的重复信息。在使用IPv6协议的网络中,有很多信息域可以缩减甚至省略。不包含扩展头的IPv6报头一共有40个字节,但是在网络的感知层,IPv6报头中的很多信息可以压缩或者干脆省略,IPv6报头中的各个信息域的压缩方法如下:

(1)Version(4位):版本号,取值为6,此项可以省略。

(2)Traffic Class(8位):流类型,可以采用压缩编码技术进行压缩。

(3)Flow label(20位):流标识,可以采用压缩编码技术进行压缩。

(4)Payload Length(16位):载荷长度,因为IP头长度可以通过MAC头中的载荷长度字段计算得到,故可省略。

(5)Next Header(8位):下一个头,可以采用压缩编码技术进行压缩。

(6)Hop Limit(8位):跳极限,惟一的不可压缩信息。

(7)Source Address(128位):源地址,可以省略掉前缀或者IID。

(8)Destination Address(128位):目标地址,可以省略掉前缀或者IID。

对IPv6报头进行无状态压缩,可以采用6LowPan制定的LOWPAN_HC1和LOWPAN_IPHC算法。其中HC1算法用于使用本地链路地址(Link-local Address)的网络,节点的IPv6地址前缀固定(FE80::/10),IID可以由MAC层的地址计算而来,但是这种算法不可用于LOWPAN网络与Internet互访的应用,原因是无法有效压缩全局的可路由地址和广播地址。LOWPAN_IPHC算法的提出主要是为了解决这个问题,目前LOWPAN_IPHC算法正在IETF 6LowPan进行最后的修订。

(三)IPv6的强制传输机制

作为安全联网的长期方向,IPSec通过端对端的安全性来提供主动的保护以防止VPN与互联网的相互攻击。IPSec在IPv4中为可选项,而在IPv6协议族中则是强制的一部分。IPv6内置的安全扩展包头使网络层的数据传输、加密解密变得更加容易。IPv6通过提供全球唯一地址与嵌入式安全,无论从宏观还是围观的角度,都提供了安全服务的同时,同时又顾全了对网络性能。

IPv6安全机制加强了网络层对安全的责任,从网络层保障物联网通道的安全性,同时协议栈中的安全体系为VPN等安全应用提高了互操作性。

四、结束语

目前由于物联网没有形成统一的感知标准,所以难以大规模互通。IP协议作为互联网的统一标准,肩负着保障物联网长期可持续发展的历史使命,成为了物联网标准研究和技术应用的一种方向。IPv6的诸多特性表明,它将为未来物联网的大规模应用提供基础。物联网的IPv6技术不断地推陈出新、自我修补,期待着未来会有越来越多的网络应用采用IPv6协议,从真正意义上实现世界的联通。美国总统奥巴马提出“物联网经济促进论”,总理将“感知中国”的中心定在无锡,我们有理由相信,未来物联网的产业规模将远远超越互联网。

参考文献:

[1]陈仲华.IPv6技术在物联网中的应用[J].电信科学,2010,4

[2]梅方权.智慧地球与感知中国-物联网的发展分析[J].农业网络信息,2009,12

物联网篇(4)

关键词:物联网;物联网技术

中图分类号:TP3

物联网被认为是继计算机、互联网与移动通信网络之后的第三次信息化产业浪潮,许多国家尤其是发达国家纷纷出台物联网发展计划。继美国推出“智慧地球”战略计划后,我国也提出了“感知中国”口号,并将其上升为战略地位。一时间物联网成为各国竞相发展的新的产业。

1 物联网的由来

从狭义角度看,只要是物品之间通过传感网络连接而成的网络就算是物联网范畴,与是否接入互联网没有关系。广义角度看,物联网不仅局限于物与物之间的信息传递,还将于互联网实现融合,最终形成人与物无所不在的信息交换。物联网目的是让所有物品能够远程感知和控制,并与现有的网络连接在一起,形成一个更加智慧的生产生活体系。目前较为公认的物联网定义是指通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等装置,按约定的协议把任何物品与互联网连接起来形成的一个巨大网络,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网的精髓是感知,感知包括传感器的信号采集、协同处理、智能组网、信息服务,以达到控制指挥的目的。其中,传感网是感知的网络,是物和物的互联;移动通信网是信息传输的网络,是人和人的互联;互联网是连接虚拟信息共享的网络,而物联网是连接现实物理世界的网络。实质上,物联网是传感网与互联网、移动通信网“三网”高效融合的产物,是信息系统与物理系统高效融合的产物。

2 物联网技术的体系架构

物联网技术是一种网络技术,物联网技术的核心和基础仍然是“互联网技术”。物联网技术是集计算机、信息、通信、网络、传感器、自动控制等多种技术的综合,按照现在业内的共识,物联网体系架构可划分为感知层、网络层、应用层3个层次。感知层是以EPC、RFID、传感器等技术为基础感知事物,实现信息采集和“物”的识别。网络层通过现有的互联网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网,实现数据的传输与计算。应用层则是面向各种用户需求的应用,由个人计算机、手机、输入输出控制终端等终端设备以及数据中心所构成的系统或专用网络,实现所感知信息的应用服务。

2.1 感知层

信息感知为物联网应用提供了信息来源,是物联网应用的基础。感知层技术包括:统一标识技术、RFID技术、传感器技术、传感器自组网技术等。统一识别技术是解决对物体统一识别的问题,是进行数据收集的基础和前提。RFID技术需要解决超高频和微波频段的RFID芯片、天线、RFID中间件、标签防碰撞算法、安全认证协议等问题。

在传感技术方面,目前的传感器件是依赖敏感器件,而距离广泛应用要求还远远没有达到,解决传感器件朝着功耗更低、敏感度更高、稳定性更好、成本更低的方向发展是现在一个急需解决的问题。

2.2 网络层

网络层能够把感知到的信息进行传输,实现互联。感知层感知到的大量信息都需要通过网络层进行传输,才能实现对这些信息的处理,以达到智能化管理和监控的目的。因此,物联网要求能够充分利用电信网、广播电视网和互联网等各类网络。物联网的核心应是以IPV6为基础的互联网,但不排除物联网节点能通过互联网的双向翻译网关或隧道机制与传统的IPV4终端主机通信。经过十来年的快速发展,移动通信网、互联网等技术已经比较成熟,基本上能够满足物联网数据传输的需要。

2.3 应用层

伴随着物联网在不同领域中的普及,网络中的数据量将成几何倍数增长,应用层必须提高对这些数据的及时计算和反馈。如何有效的改进已有的技术和方法或提出新的技术和方法来高效地管理和处理这些海量数据将是从数据中提取信息并进一步融合、推理和决策的关键。应用层是物联网与用户的接口,根据不同用户的不同需求,在物联网感知层和网络层的基础上,我们可以开发各种不同的应用,来解决生活、生产中的各种问题,给我们的带来便利,实现更加精细和准确的智能化管理。例如:智能矿山、手机钱包、智能家电、绿色农业、智能交通等。

3 总结

物联网技术属于新兴的战略产业,是国家战略级的技术,其应用前景将非常广阔。物联网的概念由来已久,但其运用还处于起步阶段,有很多不完善的地方,如物联网中海量的各种物体信息数据的融合问题;安全和隐私也将是物联网面临的挑战之一;相关标准的制定,这些问题都需要相关部门和研究人员的继续努力研究攻克。

参考文献:

[1]工业和信息化部办公厅.2010年ICT深度观察[M].北京:人民邮电出版社,2010:139-146.

[2]胡光武,陈文龙,徐恪.一种基于IPV6的物联网分布式源地址验证方案[J].北京:清华大学计算机科学与技术系计算机学报,2012,3.

[3]贾凯,刘慧,王保松.物联网在我国医药流通中的应用研究[J].商业经济文荟,2005,5:50.

[4]田美花.基于RFID技术的生产执行系统关键技术研究[D].青岛:中国海洋大学,2007.

物联网篇(5)

把传感网或RFID网等同于物联网。事实上传感技术也好、RFID技术也好,都仅仅是信息采集技术之一。除传感技术和RFID技术外,GPS、视频识别、红外、激光、扫描等所有能够实现自动识别与物物通信的技术都可以成为物联网的信息采集技术。传感网或者RFID网只是物联网的一种应用,但绝不是物联网的全部。

把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸,把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台。实际上物联网绝不是简单的全球共享互联网的无限延伸。即使互联网也不仅仅指我们通常认为的国际共享的计算机网络,互联网也有广域网和局域网之分。物联网既可以是我们平常意义上的互联网向物的延伸;也可以根据现实需要及产业应用组成局域网、专业网。现实中没必要也不可能使全部物品联网;也没必要使专业网、局域网都必须连接到全球互联网共享平台。今后的物联网与互联网会有很大不同,类似智能物流、智能交通、智能电网等专业网;智能小区等局域网才是最大的应用空间。

认为物联网就是物物互联的无所不在的网络,因此认为物联网是空中楼阁,是很难实现的技术。事实上物联网是实实在在的,很多初级的物联网应用早就在为我们服务着。物联网理念就是在很多现实应用基础上推出的聚合型集成的创新,是对早就存在的具有物物互联的网络化、智能化、自动化系统的概括与提升,它从更高的角度升级了我们的认识。

把物联网当成个筐,什么都往里装;基于自身认识,把仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用。如,仅仅嵌入了一些传感器,就成为了所谓的物联网家电;把产品贴上了RFID标签,就成了物联网应用等等。

(来源:文章屋网 )

物联网篇(6)

6月22日,“2010中国国际物联网大会”在上海召开。会上,工信部通信发展司司长张峰透露,工信部已将物联网规划纳入到“十二五”的专题规划中。

张峰说,“十二五”期间物联网在产业体系方面要初步形成从传感器、芯片、软件、终端、整机、网络到业务应用的完整产业链,培育一批具有国际竞争力的物联网产业领军企业。

单打独斗者居多

本次世博会也是物联网技术和产品的展现平台,作为一场全球文化与科技的盛宴,这里汇聚了大量高新技术。

上海世博会游客人数众多,这对门票系统在安全防伪和快速验票方面都是极大考验。为此,上海世博会门票采用了RFID技术,门票内含一颗具有自主知识产权的“世博芯”,记录着参观者资料,并以无线方式与遍布园区的传感器交换信息。检票入园时,RFID电子门票无需接触、无需对准即可验票,持票人只需手持门票在离读写设备10厘米的距离内一刷,便可通行。

“物联世博”算是业界的一个缩影。今年3月,物联网被正式列为国家重点发展的五大战略性新兴产业之一,自此之后,物联网就开始在中国各级政府层面得到重视。

根据《上海推进物联网产业发展行动方案(2010~2012年)》,除了前期提出大力发展物联网的嘉定区外,浦东也加入了物联网发展大潮。浦东新区经济和信息化委员会副主任张爱平说,物联网产业将是浦东新区十二五规划“数字高原、智慧浦东”的重要组成部分,也是浦东未来战略性产业的重要板块之一。

根据上海的行动方案,浦东新区也要规划10个物联网发展示范区,同时在大张江划出1000亩土地构建物联网产业基地。未来,嘉定区和浦东新区将成为上海确定的两个物联网产业基地,上海将通过建立应用示范园区和产业园区,鼓励物联网相关企业向产业园区集中,在用地、用房、研发补助、立项审批等方面进行倾斜。

5月18日下午,由大唐电信、中国物联网研究发展中心(筹)、无锡市国联集团、无锡新区创投集团等企业和机构,共同发起成立国内首个物联网投资基金。

中国物联网投资基金为目前国内规模最大的物联网领域专项投资基金,总规模达50亿元,首期出资10亿元,主要面向物联网和传感产业进行投资。同时,在无锡(国家)软件园iPark园内注艘成立基金管理公司,采取市场化和专业化的组织方式和运作方式,由国内外在股权投资领域具备丰富经验的专业投资人士组成管理团队管理,设立投资决策委员会负责基金投资和退出决策。

国内很多物联网产业发展更多是单打独斗。张爱平对此也表示,浦东新区已有成型构想,要组建物联网应用和发展产业联盟。

引导力度待加强

市场空间是诱人的,但问题同样不少。与政府物联网项目火热进行形成鲜明对比的是,部分业界名人对物联网的短期发展保持冷静态度。

百度CEO李彦宏曾表示,“我还没有看清楚物联网,就像1992年时的信息高速公路,大家知道这是未来趋势,但会发展成什么样子心里并不清楚。”

中国工程院院士、中星微电子董事局主席邓中翰也曾指出,现代信息通信业经过几十年的发展,到目前也只有1万多亿元的规模。物联网在概念、标准等都不明晰的情况下,要想在短期内形成万亿元规模并不现实。

邓中翰提醒,眼下物联网无论是在国际或国内均处于初构阶段,没有标准化、系统化,市场实际应用也非常有限,此时芯片企业一哄而上投产传感器,必然会导致产能过剩。

有机构指出,“物联网”这个概念在近期甚至在未来较长的一段时间将被屡屡提出并炒作,但目前基本上是游资在挖掘概念,很可能来也匆匆、去也匆匆,投资者参与其中要适可而止。

张峰也表示,我国物联网存在着诸多瓶颈和制约因素:标准体系尚有待于突破,需要加快构建物联网标准化体系;规模化应用还有不足,目前国内网物联网应用需求还处于比较低的层次;此外,物联网仍面临一些安全方面挑战,跨行业合作与资源共享还存在一些壁垒。

张峰认为,“十二五”是物联网发展的重要关键期,面临着全球范围的竞争和合作,十二五期间我国物联网应初步形成产业体系完整、创新能力增强、应用水平提升、网络信息安全的良性发展格局,应重点体现在以下四个方面:

第一,在产业体系方面初步形成从传感器、芯片、软件、终端,整机、网络到业务应用的完整产业链,形成优势互补,协同发展的产业布局,形成与物联网发展的产业技术支撑能力,培育一批具有较强国际竞争力的物联网产业领军企业。

第二,创新能力方面要突破一批核心关键技术,实现自主研发,技术创新。

物联网篇(7)

比较规范的表述,是在物理世界中,部署各类传感器,通过传感器收集物理世界的各种信息,获取各种信息;通过无线或有线网络,包括通讯网、互联网、卫星网进行传输;再通过后台对信息处理,从而达到对物理世界的识别管理和控制。(图1)

李国敏(《科技日报》网络时空周刊 副总编):物联网也叫传感网,就是传感器加上互联网。通俗地解释,如果将我们身边的任何一个物体植入感应器(感应芯片)后,我们就给这个物体赋予了“智慧”,让这个物体变得有灵性。

比如饲养牲畜,从它出生开始,就给它植入一个感应器,那么,它整个生长过程中的状态,就始终处在我们监控掌握之中了。每天实时记录它的生长信息,它每天吃多少,它的血压、血氧、血糖,还有它的心跳情况。它每天都做了哪些活动,它当时是怎样一个状态,全部可以记录下来。

对患者进行检查,就是用传感器感知病人的血压,并且把血压的数据进行收集。(图2)

现在用来检查的设备,插了很多线,用着不是很方便。以后这些设备会更小巧,使用起来更方便,还会从有线变为无线。而这些数据不断更新积累,将会很庞大,还会有特殊的处理方法。

记录下来的数据,通过网络传到后台,云计算平台,或者智能库。就可以全天候地监测患者的情况,如果出现异常,可以立刻作出判断,通知医生。也就是说,可以对人从出生到老,一生的身体情况有完全的掌控。

现在我们给计算机查病毒,经常会用到“云计算”,这云计算怎么又跟物联网有关系呢?

张克平(无锡市信息化无线电管理局局长):云计算不是现在才提出来的,几年前,国内外就在研究如何对海量数据进行分析处理的问题。怎样对计算机的数据能够动态地分配,怎样把这些数据更多地应用到现实生活中来。这些海量的数据,相当于一朵飘忽不定的云,不需要你知道后台是怎么处理这些信息的,只要提出你的需求,你想得到什么,最终能够得到你的要求就可以了。后台的这朵“云”会迅速计算,给出你所需要的正确答案。(图3)

物联网的魅力就在于,比如健康检查系统,可以随时监测我们的血压、血糖、血氧和心率,告诉我们如何重视身体健康,怎样保持身体健康。比如说它会提示我们吃多少盐,吃多少蔬菜、水果,多大的运动量更适合。

卢朝霞说,在这些方面,物联网可以给出一些提醒,当我们量完血压,确定血压高了之后。物联网可以告诉你的血压为什么高,你应该注意哪些问题,你要少吃盐,多吃蔬菜,适量运动。这相当于一个健康培训,也就是通过物联网,让远程的“医生”给你保健指导。

那么,如果突发疾病,物联网能够解决问题吗?

卢朝霞说,对于突发疾病,比如说某人心脏突然出现问题,物联网有专门的感知设备,它时时对心脏病人的情况进行监控。如果病人心率过快,急救中心或中心医院的设备会自动发现这个心脏病病人,会自动报警,警示别人关注他。同时,救护车也会按照这个病人的所处位置,尽快赶到实施抢救。定位系统也是物联网中的感知系统。

由于物联网的相通相连,实现全部医院的联网,一个急需治疗的病人,可以不用再挂号,很快送入专科医院接受检查治疗。

物联网的用途

物联网的应用十分广泛,能够深入我们生活中的方方面面。比如窗外寒风凛冽,如果你的车停在外面。你可以在下班之前5分钟时,按下你手机的某个键,你的车就会自动发动,暖风自动打开,等你打开车门时,车内很暖和,甚至汽车水箱的水温也会达到开动汽车的合适温度。

将来,我们的智能交通越来越发达,就不需要那么多私家车。物联网的智能交通,可以满足人们交通的需求。(图4)

智能交通可以在每辆车上安装传感器,把每辆车的信息传到后台,经过数据处理,可以知道哪条路堵车,哪辆车出了事故。这样就可以解决交通拥堵的问题。

比如在学校,你有一个卡号,是你身份的识别,凭卡你可以去图书馆借书,可以参加考试,以及到食堂买饭等等。对学生身份的全面管理,是物联网的进一步发展,它把信息实时采集以后,通过后台应用传给你。告诉你今天应该上什么课,告诉你哪个老师上什么课,你又应该准备什么样的作业。另外你这个学生考了多少分,通知你的家长等等,这是学校的物联网。

现在物联网上已经可以有很多我们日常生活的设备,通过物联网对冰箱、电饭锅、空调等实行远程控制。当主人进入家门时,他所需的事物都已就绪。

更细致一点说,因为物联网内的冰箱也有传感设备,冰箱里有多少个鸡蛋,多少个馒头,有多少袋牛奶,物联网有相关的信息。当主人从冰箱取出后,什么东西少了,少了多少,物联网后台能及时准确反映,和配送系统连起来,物业小区就会将需要补充的东西及时、如数送过来。这就是物联网的传感器和后台物流连起来,形成物联网系统中冰箱的一部分联系。

那么,物联网能不能告诉主人,冰箱冷藏室或冷冻室里的东西什么时候放进去的?是否新鲜?能不能适时提醒主人呢?(图5)

卢朝霞:现在的技术已经没有问题,因为每一个搁进去的东西,只要有标签它的信息就存储进去了,计算机会及时自动报警,提示主人及时处理。

张克坪说,物联网不仅管理而且鉴别,是不是放心肉、安全肉,甚至哪块肉出自那个部位。以及猪的产地、喂食什么饲料、生过什么病、打过什么疫苗、喂过什么药。运送时,什么样的车辆运输的,运到哪里,怎么存储的,怎么宰割的,整个过程都明明白白。

物联网现状及趋势

物联网带来的,不仅仅是物联网的应用,并带来相关产业的发展,物联网技术的发展是各国科技创新的竞争,表现出一个国家的科技实力和研发水平。从物联网的核心技术来看,什么样的传感精确度更高识别率更高,它带动很多产业的发展。也关系到网络的传递,要求网络传输速率快,可靠性强,安全性高。这带动了相关产业新一轮提升。而在此之后的应用,就更多更广了。(图6)

张克坪:从物联网的应用来看,由于涉及到社会的方方面面,各个领域,都跟物联网相关。试想一下,所有的物体跟物体之间,都能够实行对话,这个发展空间将有多大,它的带动效应会有多大。

现在广泛分布在物理世界的物体,大都是非智能的,通过物联网技术,可以让非智能的物体智能化。互联网时期,网络是非智能的,人是智能的。现在从物联网的角度看,物体是非智能的,但是我们所打造的这个网络体系是智能化的。所以它能让分布在物理世界的物体之间进行对话。

李国敏说,目前的物联网应用,还处于初步阶段。随着技术的进步和应用更加深入广泛,将需要大量的物联网专业方面的人才,因此设立这种专业是适应社会、科学发展的需求。互联网发展到移动互联网,再发展到物联网是科学技术进步的必然。