也談物聯網及其應用

侯美

(日照市工業學校,山東日照 276826)

也談物聯網及其應用

侯美

(日照市工業學校,山東日照 276826)

物聯網作為一種新的網絡形式,相關理論研究和實踐應用正在探索過程中。本文介紹了物聯網的概念,給出了基于RFID(無線射頻技術)、WSN(無線傳感器網絡)、GPRS3G(運用商網絡)、EITI(電信網絡)、Ethernet(以太網絡)等多種物聯網技術融合構成的行業應用,最后探討了物聯網在實現過程中所面臨的問題和挑戰。

物聯網 物聯網技術 應用 挑戰

1 引言

物聯網(Internet of Things)這一概念最早是由麻省理工的Auto-ID中心在1999年提出的,美國的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”這一與物聯網概念相近的概念,2009年9月,在北京舉辦的物聯網與企業環境中歐研討會上,歐盟委員會信息和社會媒體司RFID部門負責人Lorent Ferderix博士給出了歐盟對物聯網的定義:物聯網是一個動態的全球網絡基礎設施,它具有基于標準和互操作通信協議的自組織能力,其中物理的和虛擬的“物”具有身份標識、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口,并與信息網絡無縫整合。物聯網將與媒體互聯網、服務互聯網和企業互聯網一道,構成未來互聯網。

2 物聯網技術

“物聯網就是物物相連的互聯網”。所以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的網絡。 其次,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。因此,物聯網的定義是通過RFID(無線射頻技術)、WSN(無線傳感器網絡)、GPRS3G(運用商網絡)、EITI(電信網絡)、Ethernet(以太網絡)等多種物聯網技術融合來構成以后的行業應用,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡,信息融合的關鍵點是智能網關和分布式網關。

3 應用

本篇我們來介紹下當前物聯網在三大領域中的應用。

首先,國家當前急切需要解決的問題之一:食品安全、溯源領域方面。本領域包括兩部分內容,肉禽類和果蔬類的食品溯源問題。肉禽類食品溯源由四大系統組成:第一,溯源養殖。通過RFID射頻技術對單體進行標簽跟蹤,通過WSN和智能網關技術全程監測家畜家禽的生長環境和整個生長過程。第二,精準物流。精準物流這一概念最早由美國提出,是指在原有物流基礎上,在運輸方面精準把控貨物從下單、運輸等流程中的每一個細小環節,確保貨物100%安全到達,在時效方面通過標準化的作業,運輸過程的實時監控,保證在承諾時間內準時到達。因此要求全程記錄家禽家畜轉運狀況和全程跟蹤屠宰后的儲運。比如我們可以在包裹里面加一個光傳感器來跟蹤物品在運輸過程中是否被打開過,或者通過加速度傳感器查看物品是否被暴力分解過,或者通過溫度傳感器實時監測溫度。這個過程中用到了RFID技術、傳感器技術和GPRS網絡技術。第三、透明屠宰。監測溫濕度和全程攝像,本過程用到傳感器技術和射頻技術。第四、全網融合。終端ID號溯源查詢顯示系統。果蔬類食品溯源由四大系統組成:第一,精準農業。精準農業(Precision Agriculture)是當今世界農業發展的新潮流,是由信息技術支持的根據空間變異,定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統,其基本涵義是根據作物生長的土壤性狀,調節對作物的投入,即一方面查清田塊內部的土壤性狀與生產力空間變異,另一方面確定農作物的生產目標,進行定位的“系統診斷、優化配方、技術組裝、科學管理”,調動土壤生產力,以最少的或最節省的投入達到同等收入或更高的收入,并改善環境,高效地利用各類農業資源,取得經濟效益和環境效益。第二,精準物流。第三,精細加工。第四,全網融合。

其次,物聯網在井下安全領域的應用。實現煤礦信息采集功能;傳輸距離從小型煤礦的數百米,至大型煤礦5公里或以上;數據量要求:各個傳感器的變化值要在30秒內上傳至中心服務器;在初期采集傳感器信息的基礎上,實現人員身份識別、定位及行動跟蹤等功能;礦下緊急報警系統。

最后,物聯網在家庭看護領域的應用。家庭成員健康記錄,血壓、血糖、血樣濃度、身高、體重等;老人健康看護,行為跟蹤、生理特征監測等。

4 所面臨的挑戰

(1)統一標準。物聯網其實就是利用物體上的傳感器和嵌入式芯片,將物質的信息傳遞出去或接收進來,通過傳感網絡實現本地處理,并聯入到互聯網中去。由于涉及到不同的傳感網絡之間的信息解讀,所以必需有一套統一的技術協議與標準,而且主要是集中在互聯上,而不是傳感器本身的技術協議。現在很多所謂的物聯網標準,實際上還是將物聯網作為一種獨立的工業網絡來看待的具體技術標準,而應對互聯需要的技術協議,才是真正實現物聯網的關鍵。(2)安全、隱私。在物聯網中所有“事物”都連接到全球網絡,彼此間相互通信,這也帶來了新的安全和隱私問題,例如可信度,認證,以及事物所感知或交換到的數據的融合。人和事物的隱私應該得到有效保障,以防止未授權的識別和攻擊。安全與隱私這個問題,是人類社會的問題,不論是物聯網還是其他技術,都是面臨這兩個問題。因此,不僅要從物聯網內部的技術上做出一定的控制,而且要從外部的法規環境上作出一定的司法解釋和制度完善。

[1]Commission, I.D.E.,Internet of things Strategic Research Roadmap,2009.

[2]CASAGRAS Final Report: RFID and the inclusive model for the Internet of things,2010.

[3]ITU Internet Reports 2005:The Internet of Things,2005,ITU.

侯美,性別:女,籍貫:山東嵐山,民族:漢,生日:1982.5,學位:工程碩士,職稱:中專助理講師,研究方向:控制科學與工程。