淺談物聯(lián)網(wǎng)的應用與發(fā)展趨勢

董世秋

[摘 要] 物聯(lián)網(wǎng)是信息時代一次重要的革命，其目的在于實現(xiàn)全球化的物物相連。本文針對物聯(lián)網(wǎng)的應用與發(fā)展進行介紹與分析。

[關(guān)鍵詞] 物聯(lián)網(wǎng)；信息時代；全球化；應用；發(fā)展

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 17. 039

[中圖分類號] TP391 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2014）17- 0066- 02

1 概 述

1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義

物聯(lián)網(wǎng)是指“物物相連”的互聯(lián)網(wǎng)，一個可以覆蓋世界上所有事物的互聯(lián)網(wǎng)。將需要聯(lián)入物聯(lián)網(wǎng)中的物體通過裝入射頻識別（RFID，Radio Frequency Identification）裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)（GPS）等傳感設備按約定的協(xié)議連在一起形成智能網(wǎng)絡，各個物品之間可進行信息通訊、交換，管理者通過終端，如：手機、電腦等，實現(xiàn)對這些物體的識別、定位、監(jiān)控和管理。相對于互聯(lián)網(wǎng)來說，物聯(lián)網(wǎng)具有兩個顯著的特點：首先，互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心與基礎，物聯(lián)網(wǎng)是在互聯(lián)網(wǎng)基礎上的擴展與延伸；其次，物聯(lián)網(wǎng)突破了互聯(lián)網(wǎng)的局限，將用戶端延伸到任何物品。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)分為3個層次：傳感網(wǎng)絡層、信息傳輸網(wǎng)絡層及信息應用網(wǎng)絡層。其中，傳感網(wǎng)絡層是以RFID、傳感器、二維碼等為基礎用以識別和采集信息，并利用射頻識別技術(shù)實現(xiàn)一定范圍內(nèi)發(fā)射與識別。這些巨量信息通過信息傳輸網(wǎng)絡層利用現(xiàn)有的三網(wǎng)或者下一代 NGN網(wǎng)絡實現(xiàn)遠距離無縫傳輸，并將對這些信息分析處理后的結(jié)果提供給信息應用層。此時信息應用網(wǎng)絡層，也就是輸入輸出終端，如：智能手機、家電控制器等。信息應用層通過數(shù)據(jù)處理或提供解決方案為用戶提供功能豐富的服務，如：查詢、監(jiān)控等。隨著物聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展，信息應用層將會應用于各個領(lǐng)域，為我們的生活與工作帶更多的方便。

2 物聯(lián)網(wǎng)的應用

2.1 物聯(lián)網(wǎng)應用的領(lǐng)域

物聯(lián)網(wǎng)的應用遍及各個領(lǐng)域，如：智能交通、公共安全、環(huán)境保護、智能檢測等，涉及人類生產(chǎn)生活的方方面面。據(jù)有關(guān)預測，物聯(lián)網(wǎng)全面應用的業(yè)務量規(guī)模將達到現(xiàn)有人與人之間通信量的30 倍。目前世界上已經(jīng)出現(xiàn)了一些物聯(lián)網(wǎng)的初步應用，下面將作簡單介紹。

首先，中國移動和上海世博局在2009年發(fā)布了RFID-SIM 手機卡，用戶通過手機購買門票，刷手機入會，并在園內(nèi)可通過刷手機進行各項消費。其次是智能電表的應用，即電表上安裝傳感器，供電部門隨時都可了解用戶用電情況，以便進行實時監(jiān)測、用電檢查等。另外，物聯(lián)網(wǎng)也用于物流管理，即在物流商品上加入傳感節(jié)點，可以掌握物品下單、制造、包裝、運輸、配送以及服務等每一個環(huán)節(jié)的狀態(tài)。在公共安全領(lǐng)域方面，物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)解決了很多問題，如機場安全控制等。對于教育行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)可以構(gòu)建智能化教學環(huán)境，豐富、拓展教學活動，便于教學管理。在食品行業(yè)中，從食品的生產(chǎn)到售出都以特定的二維碼作為識別標識，可追蹤其每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息，從而有效地實現(xiàn)對食品安全問題的監(jiān)控，提升國內(nèi)食品安全的質(zhì)量。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)的應用成果

目前，我國物聯(lián)網(wǎng)應用仍處于起步階段，以RFID、傳感器、M2M 等項目的應用為主。大部分物聯(lián)網(wǎng)應用為小規(guī)模或?qū)嶒炐再|(zhì)，覆蓋全國的或大規(guī)模區(qū)域性的應用比較少。我國物聯(lián)網(wǎng)的應用推廣采用的是以點帶面的方式，在各行業(yè)領(lǐng)域逐漸擴大規(guī)模，加上國家和政府的大力支持，以及相關(guān)學術(shù)界的積極配合，現(xiàn)在已經(jīng)形式了相對統(tǒng)一的標準協(xié)議，促進了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。概括來講，當下RFID 的應用已經(jīng)相對成熟，而無線傳感器等技術(shù)應用仍處于探索階段；從實際情況來看，RFID應用已大量出現(xiàn)在交通、物流、醫(yī)療等領(lǐng)域，但智能化程度還有待提高，無線傳感器技術(shù)的應用仍處于研發(fā)和試用階段。雖然我國在物聯(lián)網(wǎng)方面的應用水平并不落后于發(fā)達國家，但是相關(guān)重要技術(shù)與設備的制造技術(shù)與成本仍與發(fā)達國家有很大差距。

3 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

3.1 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所存在的問題

我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處于初級階段，在技術(shù)、 標準、 產(chǎn)品和市場等方面還有很多不夠完善的地方，目前仍有很多問題亟待解決，下面將對存在的這些問題加以分析：

第一，核心技術(shù)的知識產(chǎn)權(quán)問題。這是制約我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要問題。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所必需的核心技術(shù)主要有：RFID高端芯片、傳感器關(guān)鍵技術(shù)、云計算技術(shù)等。但我國的這些技術(shù)都不夠前沿，且大部分高端產(chǎn)品已被國外廠商壟斷。

其次，行業(yè)標準問題。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要先解決統(tǒng)一的體系架構(gòu)、協(xié)議、業(yè)務管理平臺以及標準化模塊。只有解決這些問題才能真正實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展。

第三，安全問題。這不僅需要技術(shù)層面的提高，還需要法律層面的保障。

第四，IP 地址問題。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的定義，在物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的任何物品都有被尋址的可能，因此每一個物品都需要一個IP地址，而IPv4 將耗盡，需要 IPv6 來支撐，還需要解決兼容問題。

第五，產(chǎn)業(yè)鏈壁壘問題。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要整個產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力，通過上下游產(chǎn)業(yè)、跨專業(yè)的聯(lián)動，從而形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，共同推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

3.2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢與預期

全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在未來將朝著規(guī)模化、協(xié)同化和智能化方向發(fā)展，以物聯(lián)網(wǎng)應用帶動其整個產(chǎn)業(yè)將是全球各國的主要發(fā)展方向。規(guī)模化發(fā)展是指隨著世界各國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應用的不斷推進，物聯(lián)網(wǎng)在各行業(yè)領(lǐng)域中的規(guī)模將逐步擴大，特別是一些國家和政府項目將會吸引大量有實力的企業(yè)進入這一領(lǐng)域，推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進程。協(xié)同化發(fā)展則指隨著產(chǎn)業(yè)和標準的完善，物聯(lián)網(wǎng)中不同物體、企業(yè)間、行業(yè)以及地區(qū)或國家之間的信息互聯(lián)互通互操作將形成開環(huán)模式，最終形成全球化物聯(lián)網(wǎng)體系。智能化發(fā)展指物聯(lián)網(wǎng)將從目前簡單的物體信息的識別與采集發(fā)展為可實時感知、網(wǎng)絡交互和可控可用的真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)信息在真實和虛擬世界之間的智能化交流。

4 結(jié) 語

總的來說，物聯(lián)網(wǎng)是全球化發(fā)展的必然趨勢，對我國未來的經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要的價值。但需要正視的是，我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍于起步階段，我們要努力學習和引進發(fā)達國家的先進技術(shù)與理念，還需要總結(jié)反思物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中存在的問題和所走的彎路，以便更好地確定我國物聯(lián)網(wǎng)的概念、標準與發(fā)展方向。

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