淺談物聯網技術及在數字家庭中的應用

摘 要：物聯網是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業浪潮，它通過各種信息傳感設備將現實世界的各種物件連通，形成互連的網絡。本文對物聯網的現狀與發展作了一定的研究，并詳細論述了其在智能家居系統中的應用。

關鍵詞：物聯網；智能家居系統；計算機

1 物聯網概述

物聯網[1-2]是在計算機互聯網的基礎上，利用感知（RFID、射頻識別技術）、無線數據通信等技術，構造的一個覆蓋萬物的“Internet of Things”。其意是：物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展，是更具像化的網絡；物聯網的終極目標是其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。其本質是利用RFID技術，通過計算機互聯網實現物品的自動識別和信息的互聯與共享。

物聯網的問世，打破了人們的傳統思維。過去人們一直將物理基礎設施與IT基礎設施分開。一方面是機場、公路以及建筑物等，另一方面則是數據中心、個人電腦和寬帶等，它們之間不存在關聯或者關系非常稀疏。而在物聯網時代，所有的物品，包括電纜、芯片和寬帶等被整合為統一的基礎設施，世界就在物聯網上開展各種活動。因此，美國權威機構Forrester預測：到2020年世界上物物互聯的業務和人與人通信的業務相比，將達到30：1。物聯網被稱為是一個萬億級的通信業務。

與傳統互聯網相比，它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器，每個傳感器都是一個信息源，不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。傳感器獲得的數據具有實時性，按一定的頻率周期性的采集環境信息，不斷更新數據。同時，它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。物聯網技術的重要基礎和核心仍舊是互聯網，通過各種有線和無線網絡與互聯網融合，將物體的信息實時準確地傳遞出去。在物聯網上的傳感器定時采集的信息需要通過網絡傳輸，由于其數量極其龐大，形成了海量信息。物聯網不僅僅提供了傳感器的連接，其本身也具有智能處理的能力，能夠對物體實施智能控制。物聯網將傳感器和智能處理相結合，利用云計算、模式識別等各種智能技術，擴充其應用領域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據，以適應不同用戶的不同需求，發現新的應用領域和應用模式。

2 物聯網的發展現狀

⑴國外物聯網發展現狀。目前，國外對物聯網的研發、應用主要集中在歐美等少數國家。2009年1月，IBM公司提出了“智慧地球”的構想，物聯網成為其中不可或缺的一部分。奧巴馬就職后，將“新能源”和“物聯網”列為振興經濟的兩大武器，從而引起全球的廣泛關注。2009年10月，歐盟委員會以政策文件的形式對外發布了物聯網戰略，提出要讓歐洲在基于互聯網的智能基礎設施發展上領先全球，并啟動了90多個研發項目。

⑵國內物聯網發展現狀。我國已形成基本齊全的物聯網產業體系，部分領域已形成一定市場規模，網絡通信相關技術和產業支持能力與國外差距相對較小，傳感器、RFID等感知端制造產業、高端軟件和集成服務與國外差距相對較大。儀器儀表、嵌入式系統、軟件與集成服務等產業雖已有較大規模，但真正與物聯網相關的設備和服務尚在起步。目前，中國科學院計算技術研究所深聯科技研發的GAINSJ、GAINZ等系統傳感器節點，基于ZigBee無線通信協議，實現多種網絡互撲，用戶可以根據協議提供的API設計自己的應用，組成更復雜的網絡。而且，物聯網技術已經開始應用[4-5]。如上海移動已經采用物聯網技術為多個行業客戶量身打造了集數據采集、傳輸、處理和業務管理于一體的整套無線綜合應用解決方案。

3 物聯網在智能數字家庭網絡中的應用

隨著計算機技術、通信技術和網絡技術的發展，智能家電越來越多，加上移動通信設備的普及，智能數字家庭網絡的實現已成為可能[3]。人們可以通過互聯網、移動通信網和電話網實現對家居的遠程監控。如圖1所示，在智能數字家庭網絡中，家中的各種設備，如音視頻設備、照明系統、窗簾控制、家電控制、家庭電腦等共同構成智能家庭網絡。并且通過家庭網關，為家庭設備提供共享互聯網連接及設備之間的互聯，以及為用戶提供統一的家庭網絡管理策略。利用物聯網技術，我可以對家居設施實現控制、應用，來實現家庭安全、舒適、信息交互與通信的能力。該部分主要由家居安防系統、視頻對講系統、燃水氣報警系統、智能燈光系統、智能家電控制系統等組成。

4 結束語

智能數字家庭作為家庭信息化的實現方式，已成為社會信息化發展的重要組成部分。從個人、公共服務以及政府需求來看，突顯出發展智能家居產業的迫切性。在國家大力推動工業化與信息化融合的大背景下，物聯網將是智能家居產業發展過程中一個比較現實的突破口。

[參考文獻]

[1]王曉靜，張晉.物聯網研究綜述[J].遼寧大學學報，2010，37（1）.

[2]孫其博，劉杰，黎羴，范春曉，孫娟娟.物聯網：概念、架構與關鍵技術研究綜述[J].北京郵電大學學報，2010，（03）.

[3]何可.物聯網關鍵技術及其發展與應用[J].射頻世界，2010，（01）.

[4]張應福.物聯網技術與應用[J].通信與信息技術，2010，（01）.

[5]胡向東.物聯網研究與發展綜述[J].數字通信，2010，（02）.