物聯(lián)網(wǎng)的應用與發(fā)展分析

劉孟

摘 要：近幾年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)受到了人們的廣泛關(guān)注。本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究背景，傳感網(wǎng)的原理、應用、技術(shù)。以最具代表性的基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)應用架構(gòu)、基于傳感網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)應用架構(gòu)、基于M2M的物聯(lián)網(wǎng)應用架構(gòu)為例，對物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡體系與服務體系進行了闡述；分析了物聯(lián)網(wǎng)研究中的關(guān)鍵技術(shù)，包括RFID技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡與檢測技術(shù)、智能技術(shù)和納米技術(shù)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；RFID；傳感網(wǎng)；M2M

1 物聯(lián)網(wǎng)的原理

物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎上，利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個網(wǎng)絡中，物品（商品）能夠彼此進行“交流”，而無需人的干預。其實質(zhì)是利用射頻自動識別（RFID）技術(shù)，通過計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品（商品）的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。

而RFID，正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術(shù)。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中，RFID標簽中存儲著規(guī)范而具有互用性的信息，通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡把它們自動采集到中央信息系統(tǒng)，實現(xiàn)物品（商品）的識別，進而通過開放新的計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)信息交換和共享，實現(xiàn)對物品的“透明”管理。

物聯(lián)網(wǎng)是對人們?nèi)粘Ｋ佑|的網(wǎng)絡系統(tǒng)系統(tǒng)化的一個過程，它實現(xiàn)了網(wǎng)絡的信息之間的有效整合，從而更方便根據(jù)人們的需求進行處理和反饋有效結(jié)果。

2 物聯(lián)網(wǎng)的應用與技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)可以以以電子標簽和EPC（Electronic Product Code，產(chǎn)品電子代碼）碼為基礎，建立在計算機互聯(lián)網(wǎng)基礎上形成實物互聯(lián)網(wǎng)絡，其宗旨是實現(xiàn)全球物品信息的實時共享和互通。物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由信息采集系統(tǒng)、PML信息服務器、產(chǎn)品命名服務器（ONS）和應用管理系統(tǒng)四部分組成。功能如下：

信息采集系統(tǒng)。信息采集系統(tǒng)包括產(chǎn)品電子標簽、讀寫器、駐留有信息采集軟件的上位機組成，主要完成產(chǎn)品的識別和產(chǎn)品EPC碼的采集和處理。存儲有EPC碼的電子標簽在經(jīng)過讀寫器的感應區(qū)域時，產(chǎn)品EPC碼會自動被讀寫器捕獲，從而實現(xiàn)自動化EPC信息采集，采集的數(shù)據(jù)將交由上位機信息采集軟件進行進一步的處理。

PML信息服務器。PML（Physical Markup Language，實體描述語言）信息服務器由產(chǎn)品生產(chǎn)商建立并維護，他們根據(jù)事先 規(guī)定的原則對產(chǎn)品進行編碼，并利用標準的XML對產(chǎn)品的詳細信息進行描述。PML服務器在物聯(lián)網(wǎng)中的作用在于以通用的格式提供對產(chǎn)品原始信息的描述，便于其他節(jié)點的訪問。

產(chǎn)品命名服務器（ONS）。產(chǎn)品命名服務器ONS （Object Name Service）在各信息采集節(jié)點與PML信息服務器之間建立聯(lián)系，實現(xiàn)從產(chǎn)品EPC碼到產(chǎn)品PML描述信息之間的映射。

應用管理系統(tǒng)。應用管理系統(tǒng)通過和信息采集軟件（如 Savant）之間的接口獲取產(chǎn)品EPC信息，并通過ONS找到產(chǎn)品的PML信息服務器，從而獲取產(chǎn)品詳細信息 以實現(xiàn)諸如入庫管理、產(chǎn)品路徑跟蹤等應用功能。

物聯(lián)網(wǎng)通過Internet信息世界的互聯(lián)實現(xiàn)物理世界任何產(chǎn)品的互聯(lián)，實現(xiàn)在任何地方、任何時間可識別任何產(chǎn)品，使產(chǎn)品成為附有動態(tài)信息的“智能產(chǎn)品”，并使產(chǎn)品信息流和物流完全同步，從而為產(chǎn)品信息共享提供了一個高效、快捷的網(wǎng)絡平臺

3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與市場

從國際上看，歐盟、美國、日本等國都十分重視物聯(lián)網(wǎng)的工作，并且已作了大量研究開發(fā)和應用工作。它的核心是利用信息通信技術(shù)（ICT）來改變未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和結(jié)構(gòu)（金融、制造、消費和服務等），改變政府、企業(yè)和人們的交互方式以提高效率、靈活性和響應速度。把ICT技術(shù)充分用到各行各業(yè)，把感應器嵌入到全球每個角落，例如電網(wǎng)、交通（鐵路、公路、市內(nèi)交通）等相關(guān)的物體上。并利用網(wǎng)絡和設備收集的大量數(shù)據(jù)通過云計算、數(shù)據(jù)倉庫和人工智能技術(shù)作出分析給出解決方案。把人類智慧賦予萬物，賦予地球。他們提出“智慧地球、物聯(lián)網(wǎng)和云計算”就是美國要作為新一輪IT技術(shù)革命的領(lǐng)頭羊的證明。在北京2009年11月全球物聯(lián)網(wǎng)會議上，他們介紹了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》（Internet of things ---An action plan for Europe）其目的也是企圖在“物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展上引領(lǐng)世界。在歐盟較為活躍的是各大運營商和設備制造商，他們推動了M2M（機器與機器）的技術(shù)和服務的發(fā)展。

我國在“物聯(lián)網(wǎng)”的啟動和發(fā)展上與國際相比并不落后，我國中長期規(guī)劃《新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)》中有重點專項研究開發(fā)“傳感器及其網(wǎng)絡”，國內(nèi)不少城市和省份已大量采用傳感網(wǎng)解決電力、交通、公安、農(nóng)漁業(yè)中的“M2M”等信息通信技術(shù)的服務。作為國家層面成立了《傳感器的網(wǎng)絡標準工作組》。中國通信標準化協(xié)會也啟動了基于互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)和基于電信網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)標準和研究課題的申報工作。中國的幾大電信運營商積極投入“物聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)開發(fā)和應用的工作：物流信息化、公交視頻化、校訊通、農(nóng)村信息化、漁牧業(yè)監(jiān)控等。

總而言之，由于物聯(lián)網(wǎng)是基于現(xiàn)代高新技術(shù)，而提供的服務內(nèi)容應屬現(xiàn)代服務業(yè)，從發(fā)展服務產(chǎn)業(yè)角度看，物聯(lián)網(wǎng)也是我國發(fā)展現(xiàn)代服務業(yè)的重要組成部分，而它所包涵的微納制造技術(shù)、儀表及測試設備、各種信息通信網(wǎng)的制造和工程，則屬先進制造業(yè)。

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