三网融合背景下探析物联网的应用研究

摘要：三网融合与物联网广范应用是当前信息产业化发展的主要趋势，它被世界各国作为振兴经济、提高科技水平的重点发展领域。本文就三网融合背景下物联网的发展进行了分析探讨，并对物联网的新应用做了展望。

关键词：三网融合；物联网；发展应用

中图分类号：F49文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 01-0000-03

Application Study on Internet of Things under Tri-networks Integration

Liu Xiang

(Chongqing Survey Institute,Chongqing400020,China)

Abstract:The Tri-networks Integration and Internet of Things a wide range of application,current information industry development trend,it is the world as to revive the economy,improve the technological level of the key development areas.In this paper,the development of Internet of Things in the context of triple play was analyzed and discussed the prospect of new applications of the and of Things.

Keywords:Tri-networks Integration;Internet of Things;Development applications

一、引言

我国提出三网融合已经有十多年历史了，三网融合的推进使得我国国民经济和社会信息化进程更加快速，有利于培育战略性新兴产业，有利于促进创新业务形态和社会经济发展，并且能够促进网络升级改造，推动技术创新，催生新的服务品种。随着十几年的努力，三网融合工程在部分城市已初具规模。

在三网融合的大潮下，物联网技术将会有更大的发展空间。新一代的双向高速网络不但能够带给用户更佳的服务和使用感受，而且还能够提供更智慧、更便捷地新应用，物联网技术将给人们的生产生活带来更多的便利和更高度的智能化体验。

二、三网融合及其关键技术

（一）三网融合的内涵

三网融合是指电信网、有线电视网、计算机互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中，因为数字技术的发展和融合，本来技术原理、业务都不相同的三个网络技术功能趋于一致，业务范围趋于相同，最终网络互联互通、资源共享，均能够同质的向用户提供包括语音、数据和图像等综合多媒体的通信业务。三网融合不是三网物理合一，不是网络的相互替代，而是每个网络都能开展多种业务。用户既可以通过有线电视网打电话、宽带上网，也可以通过电信网看电视。

（二）三网融合相关技术

技术发展史上的最初设计之中，电信网络面向话音双向通信、电视网面向视频单向播放、而计算机网络面向数据传递与交互，他们各自有自己的适用领域。但随着数字信息技术的发展和升级，模拟语言信号和视频图像都向数字化演进。基于IP技术的光纤宽带网络逐步取代了原有的传输技术，使得这三个网络目前有了相同的技术基础，其融合的几大关键技术如下：

1.IP技术

有关无连接分组通信协议的技术。TCP/IP协议是三大网络唯一都能接受的通信协议。通过统一分配的IP地址和相同的通信协议把各种不同的设备在网络中进行标识，使得他们能够互相识别、交流。

2.信息数字化技术

信息数字化就是把语音、视频、数据等各种不同的信息通过二进制编码都转换成0、1表示的比特流，把现实世界中连续的模拟信号，转换为网络能够传递、处理的数字信号。

3.光纤通信技术

利用光导纤维传输信号，以实现信息传递的一种通信方式。随着光纤技术的不断发展，光纤的费用越来越低廉，而且能够提供了更多的带宽、高远的传输距离和更好的传输质量。光纤通信是信息高速公路最基础的设施保证。

4.软件技术

软件技术，包含协议软件的发展，能够使得三大网络及其终端部通过软件实现互联互通。二各种用户所需要的特性、功能和业务也需要软件技术来实现。如果说光纤通信是信息高速公路最基础设施，那么软件技术就是信息高速公路上行驶的汽车。

5.接入网技术

接入网技术解决用户端各个网络节点与骨干网络的连接问题，由于接入网物理上靠近用户端，业界称之为“最后一公里问题”。

三、三网融合对物联网的推动

（一）物联网的定义与技术架构

物联网，能够通过温度感应器、红外感应器、力反馈、射频识别等诸多信息采集和传感设备，采集声光电、温度、力度、位置、生物识别特征等各种所需要的信息，并且把这些信息进行转换后连接进互联网，以实现智能化识别、监控和管理等复杂应用的网络。物理网能够实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，能够对接入网络的设备进行识别和控制。

在技术架构上物联网被分为三层，即感知层、网络层和应用层。

感知层犹如人的神经末梢和耳朵、眼睛、鼻子等感知器官，物联网依靠感知层识别物体和采集信息。感知层主要组成部件有传感器网关和传感器，包括多种发展成熟度且差异性很大的技术，如二维码技术、RFID技术、温湿度传感、光学摄像头、GPS设备甚至是生物识别等各种感知设备。

网络层犹如人的大脑和中枢神经，感知层获取信息后，依靠网络层进行传递。目前网络层的主体是互联网、网络管理系统和计算平台，也包括各种异构网络、私有网络。

应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，能够针对不同用户、不同行业的应用中，提供相应的管理平台和运行平台，并与不同行业的专业知识和业务模型相结合，实现更加准确和精细的智能化信息管理。

（二）三网融合技术对物联网的促进

随着三网融合的不断推进，物联网会产生更多的应用，进入更广阔的范围和领域，全面深入的渗透进人们的生产生活之中。如现代楼宇的智能家居、家庭安保等，如目前许多高校推广举办的远程学习、网络教育等，如最新的一些科技公司退出的在线娱乐等。数字信息技术的进步，让未来的电信网、广电网和互联网都可以朝着双向、数字、全业务、多功能、高速率的方向发展，因此三网融合能够滋生了物联网发展的土壤。物联网要实现的是“无所不在的物物相连”，就需要三网融合所能实现的多网互联平台来作为发展物联网的重要推力。

目前，信息化服务被广泛的应用和被人们所依赖。而三网融合的驱动力就是信息化服务。物联网正是以家庭信息服务为目标，满足人们对生活品质的不断追求，对服务水平要求的不断提高，因此可以预见物联网巨大的市场和产业空间。可以说物联网是三网融合应用的契机和切入点，物联网的发展非常契合三网融合的理念。其技术应用实现关系图如图1所示。

图1 技术应用实现关系图

物联网结构图中间很重要的一个环节网络层，这个实际上就是三网融合以后的网络，三网融合后，经过整合最终形成一个新的信息传输平台，如图2所示。这个新的信息传输平台可以创造出一个更广阔的服务平台和空间，也能够创造出大量的新型业务，为物联网开展多种业务应用提供可能性，而成为物联网最好的发展基础和巨大的推动器。

图2 三网融合信息传输平台图

要促进物联网的发展，需要加大信息网络基础设施的建设力度。随着宽带技术和下一代网络的发展，信息网络基础设施建设越来越重要。只有努力打造宽带、融合、泛在信息通讯网络设施，推动网络升级换代，加快农村信息通讯基础设施建设，加快3G、电子商务、软件服务、网络动漫、电子娱乐等新兴产业的发展，拓展新兴消费，推进物联网、传感网、云计算等新技术的发展，催生新兴产业，才能够加快培育物联网产业，推进通讯网、互联网、广播影视网三网融合取得实质性的进展，促进信息技术在经济社会各个领域的深度应用，促进产业的集聚，实现优化升级。

四、三网融合下物联网的应用

（一）智能家居

智能家居是物联网技术的重要应用之一，其利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。

图3 智能家居系统结构图

图4 智能家居应用图

如图3、图4所示，智能家居系统是通过工业总线，工具软件（控制模块）进行系统配置和功能设置的。每个总线装置都将分配到一个唯一的物理地址来作为它的识别标志。地址必须按照总线的要求并参照系统的拓扑结构来分配。前端安装有感应器(传感器、探测器、遥控器等)和后端的执行器(开关、驱动器、调节控制器等)。在利用组态软件进行控制时，对每个总线装置都要根据它所执行的任务来进行组地址分配，以实现各种智能化控制。

控制系统是整个系统的核心，相当于整个系统的大脑，控制模块是家居系统控制和调整的具体执行者。控制系统有了大脑和执行机构，它们之间就需要是实现控制信息的传递，通信模块就好比人的神经系统。三网融合的前提下，这个通信模块就能够得到指数级的扩展和增强，使得家居系统能够通过更多样的终端和更宽广的网络来进行控制指令的传输。

接入网络后系统工作方式得到延伸，在网络中给每一个固定的智能家居控制系统分配IP地址和动态域名。用户可以通过电脑、手机甚至是电视终端通过网络远程控制和查看电器工作状态，最终实现用户在办公室，甚至在外地出差，就可以通过网络登陆到自己家中，控制远在千里之外自家的灯光，电器，在返回住宅上飞机之前，将家中的空调或是热水器打开。

（二）智能城市

智能城市是物联网的一个系统应用，甚至是一个集成了多种技术的应用体系，系统自身包含了众多的子系统：如智能建筑、数字城市、智能交通等，而这些子系统也是一个庞大的技术集合体。

比如智能建筑，服务上能够提供诸如新闻、休闲娱乐、文化艺术、情感交流、生活资讯等各种应用，而功能上，能够实现自动化的建筑物管理、楼宇的信息通信系统、办公自动化和智能化。

数字城市是对城市的数字化管理和城市安全的统一监控。其采用3S技术，即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、遥感系统RS等关键技术，采集城市的各种信息，并向用户提供接口，能够向城市管理者和建设者提供一种全新、直观、视听觉范围延伸的管理工具。

智能交通能够把道路、车辆等信息数字化、网络化，其主要功能有：交通控制、道路管理、车辆控制，甚至提供旅行信息等。随着配套技术的完善，在该系统中，车辆甚至能够自己驾驶，识别路线和实时路况，交通道路能够自我管理，信号指导交道参与者的行为，以调整交通流量达到最佳状态。而管理人员也能够依靠这个系统对道路、车辆的实时情况进行监控。

（三）互动娱乐

物联网互动娱乐是一个较少被提及的物联网应用领域，但是结合了电脑、手机电视终端的三网融合背景下，互动娱乐确实一个很有发展前景的领域。互动娱乐不单单是手机用来看电视，电视用来上网，电脑用来打电话这样简单的角色互串，而是结合了高速网络传输、多样化的终端接入、多种信息（如声音、光、力度）采集和响应控制的各种新的娱乐应用系统和新的娱乐体验。

图5 三网融合下的互动娱乐结构示意图

如图5所示，三网融合背景下，网络传输层和服务（内容）提供商最终实现分离。原电信运营商、广播电视局等可能成为网络传输的提供者和运营商，服务网络建设、网络带宽的提供。而电视台、游戏厂商、软件厂商、SP运营商等逐步和网络的运营脱离，根据网络运营商提供的入口，把自己的服务接入网络，供用户使用。图5中，实线、短横线、点虚线分别表示不同终端访问的各种服务。

举例来说，比如一个游戏厂商提供一项服务――虚拟旅游，该游戏厂商在世界各地安装用数字网络相机，用户使用自己的电视、PDA、电脑、笔记本等设备访问和控制该厂商的数字网络相机，实施拍摄自己感兴趣的世界各地旅游景点，甚至是合成自己的影像，最后由提供该服务的游戏厂商用Email把数码相片发送给用户，获知通过网络打印机打印出来邮寄给客户。用户最终好像真的去了某世界著名景点旅游一般。

电视台的节目可以更加互动，观众可以通过手机短信、电话、电脑网络等终端回答电视节目主持人现场问题、投票、影响节目的发展等。

五、结束语

物联网是依赖高速网络的，下一代网络是三网合一的高速网络，可以提供多种方式的高速接入，这是物联网应用的前提条件。而三网融合就是为了实现标准化，统一的兼容的网络接入和网络传输，形成一个统一的基础平台，在这样的标准化基础平台上，能够产生更丰富、更高质量的信息化服务，这也正是物联网发展所需要的。另外加上其他技术，如应用软件、高性能计算、各种新型传感器等技术的发展，物联网功能将更加强大，服务更加广泛，影响更加巨大。

随着国家加快推动三网融合的进度，物联网必将得到飞速的发展。我们相信物联网技术的发展、完善和应用将促进我国在信息产业进一步提升，给我们的工作生活带来质的变化，使我们的世界更加智能，人民的生活更加便捷舒适。随着三网融合的深入和物联网应用的发展，整个人类社会正在逐渐步入智能化的生活。

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