浅谈物联网技术的应用与发展

时间:2022-07-15 10:41:43

浅谈物联网技术的应用与发展

摘要:物联网被视为互联网的应用扩展,被称为信息技术的第三次革命性创新。应用创新是物联网的发展的核心,以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。本文主要介绍了物联网的特征、技术以及物联网的应用,并阐述了物联网的应用和发展等相关问题。

关键词:物联网;技术;应用;发展

中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 20-0000-02

1 内涵和特征

1.1 物联网的内涵。物联网技术主要是通过多种信息传感设备来进行采集任何需要监控制、连接和互动的物体以及过程,它采集的声、电、热、化学、生物等各种所需信息,并与互联网结合起来成为一个巨大的网络。它的主要目的是实现人与物,以及物和人等物品能够跟网络进行连接,方便人们的识别、管理和控制等等。

1.2 物联网的特征。物联网本身就是一个网络,只是它是建立在互联网上的一个广泛的网络。但它缺有的与互联网不同的独立特征。首先它把大量的感知技术融入进来,它的信息来源主要是通过分布在网络末端的各类传感器设备,这些传感器对于物联网来说就相当于它的“眼”,“耳”、“鼻”。其次,物联网中的“物”通过各种有线或无线通信方式连接到互联网上,从而实现信息的上传或指令的下发,进而达到和互联网的融合。第三,物联网不仅通过传感设备交换各类信息,其本身对信息也具有处理的能力,通过这种能力可以实现对物体的智能控制。所以说,物联网技术其实是结合了互联网技术以及传感器技术和只能处理技术等形成的一个大的网络技术。

2 物联网的关键技术

M2M技术、传感网技术及射频识别(RFID)技术、网络通信技术是物联网的关键技术。

2.1 M2M技术。M2M技术通过实现机器与机器、人与人、人与机器之间的通信,与操作者共享了使机器设备、应用处理过程与后天信息系统提供的信息。M2M技术提供了传输数据的优良手段,使设备能够实时地在系统之间、远程设备之间、或个人之间建立无线连接成为可能。

M2M产品主要由三个部分构成:

(1)行业应用中心:对分散的行业终端进行监控,是终端上传数据的会聚点;(2)无线终端:不是笔记本电脑或手机,而是特殊的行业应用终端;(3)传输通道:从用户端到无线终端的行业应用中心之间的通道。

当今,随着科技的不断进步,M2M产业链中的各个技术环节发展异常迅猛。不断增加的M2M的末端设备连接对象,其数量将会超过计算机和人的数量。在软件管理平台方面,通过M2M管理软件,可以实现对资产与末端设备的有效管理、控制。在物联网的硬件制造方面,使机器具有联网或通信能力的部件是M2M硬件,M2M硬件可以进行信息的提取,也可以从机器设备中获取数据,并传输到通信网络硬件厂商,不同应用、不同环境的移动信息处理可以通过不同的无线M2M硬件产品得以实现。多个行业已涉及到M2M技术,M2M技术已可以实现“让设备开口说话”,机器设备已不再是一个个信息孤岛,这一便可以实现了对资产和设备有效的管理和监控,通过改善服务、优化成本配置推动社会信息向更加环保、高效、节能、安全的方向发展。

2.2 传感网技术。大规模无线传感网络技术、传感器及其智能处理技术的结合便是传感网技术。由于是一种检测装置,传感器能够感受到被测量的信息,并能将检测到的信息,按一定变换规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的存储、传输、显示、记录、处理等要求。实现自动控制与自动检测的首要环节是传感器,在实际应用中,传感器相当于人的“感觉器官。”新型技术的低能耗、小型化、可移动、低成本有点可以满足物联网的“物-物”相联需要,无线传感网能够在满足上述需要的前提下,提供具有自动修复功能和自动组网的网状网络,使无线网络具有初步的智慧功能。伴随着新技术革命的到来,全球已进入全新的信息化时代。在实际应用时,首先应解决的是如何获取准确可信的信息的问题,而在利用信息的过程中,传感器具有非常突出的地位,这是由于传感器是获取生产和自然领域中信息的手段和主要途径。

2.3 射频识别(RFID)技术。通常,当特定的信息读写器通过带有电子标签的物品时,读写器激活标签,并向读写器及信息处理系统传送标签中的信息,从而完成信息的自动采集工作。一个典型的RFID系统是由读写器、RFID电子标签及信息处理系统组成的。信息处理系统根据需求承担相应的信息处理及控制工作。由于每个RFID标签都有一个唯一的识别码,如果它的数据格式有很多是互不兼容的,在闭环情况下,对企业的影响不是很大。

2.4 网络通信技术。物联网数据是通过传感器的网络通信技术来提供传送通道的。目前,物联网研究的重点是如何在现有网络上进行增强,适应物联网业务需求。网络通信技术可以分为两类:广域网络通信技术及近距离通信技术。在广域网络通信上,卫星通信技术、2G/3G移动通信技术等实现了信息的远程传输,可以为每个传感器分配IP地址创造可能性,也可以为传感器的发展创造良好的基础网络条件。在近距离通信方面, 802.15.4规范是IEEE制定的用于低速近距离通信的媒体介入控制层和物理层规范,以IEEE802.15.4为代表的近距离通信技术是目前的主流技术,工作在工业科学医疗频段,免许可证的2.4GhzISM频段全世界均可使用。

5 发展趋势

物联网前景非常广阔,它将极大地改变我们目前的生活方式。首先,物联网的应用可以提高经济效益,节约成本;其次,物联网的发展可以带动很多相关行业的发展,可以为全球经济的可持续提供动力;还有,物联网的应用可以大大方便我们的生活。在物联网的世界里,每个物体都具有了一定的智能,可以自动完成一些以往需要人类干预才能完成的事情。物联网虽好,但是要建立一个真正高效实用的物联网,有两个因素必不可少。首先是规模性,就是说接入网络的物体必须达到一定的规模,只有具备了规模,智能作用才能真正发挥出来。例如,某个城市的道路上有上百万辆汽车,如果我们只把其中的一万辆汽车接入到网络中,就不能对整个城市的交通有全面的了解,也不可能建立一个智能交通系统;其次是流动性,物体通常处在运动中,要能保证物体在运动状态,甚至是高速运动状态下都能随时进行数据的交换,这就需要建立配套的信息高速公路,尤其是大容量移动互联通道。EPOSS在《物联网 2020》报告中分析预测,未来物联网的发展将经历四个阶段,2010年之前射频识别技术将被广泛应用于物流、零售和制药等领域,2010-2015年物体互联,2015-2020年物体进入半智能化,2020年之后物体进入全智能化。目前,第一阶段的功能在国内外已经实现,正在向第二阶段的目标迈进。

6 结束语

物联网的兴起是信息产业的又一次浪潮,物联网被业界广泛视作后金融危机时代驱动世界经济增长的新引擎和未来社会的缔造者。物联网的发展并不是可以一步到位的,它设计的内容很多,在中国只有依靠政府以及科研单位、企业单位以及社会业界人士共同努力,这样才能把物联网本身所蕴藏的巨大潜力发觉出来,让其体现出其应有的价值。

参考文献:

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