物聯網技術的發展與應用研究

于艷杰　張喜海

摘 要：網絡媒體進入主流媒體，傳統媒體與網絡媒體的融合，聯合構建媒體輿論引導的新格局。云計算平臺為物聯網提供支持環境；物聯網科學將從交叉學科融合，向完善的網絡信息論發展，智慧城市建設是未來城市的發展方向，物聯網技術在智慧城市建設中起著舉足輕重的作用。

關鍵詞：物聯網；云計算；智慧城市

物聯網方興未艾，涉及面廣，也對創新提出更高要求。不能漫無邊際、盲目立項，更不能炒作概念、做表面功夫，而是需有的放矢，摸清市場、行業需求后，真正研發出有核心競爭力的產品。

1 物聯網簡介

1.1 物聯網

物聯網是指通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊。通俗來講，以前通常只有電子產品可儲存數據，現在有了物聯網技術，理論上所有物體都能實現智能化，可以被感知、被遙控，這將給我們工作和生活帶來巨大變化。物聯網是新一代信息技術的高度集成和綜合應用，是信息化和工業化、城鎮化、農業現代化深入融合的產物，已成為當今世界新一輪經濟和科技發展的戰略制高點。因此，物聯網也成為繼計算機、互聯網之后的信息產業第三次浪潮，被譽為“下一個萬億級產業”。

1.2 物聯網應用

物聯網被應用于各個方面，在智慧城市建設中，解決方案涉及智慧社區、智能交通、智慧物流、智慧醫療等多個業務領域。它以需求為導向，通過社會公共信息共享平臺，采集、提取各部門業務數據和社會公共數據，以實有人口數據庫為核心，結合實有法人、實有房屋數據、實有單位數據，進行匯總、分析、比對、碰撞，建設具備實時動態管控功能、實時綜合信息服務功能和社會管理功能的部門間共享信息平臺系統，促進公安、工商、民政、教育等部門各類信息的共享和資源整合，提供從頂層規劃設計到集成實施、運營維護、拓展升級的一攬子解決方案，帶動網絡系統、軟件、終端產品投入市場應用。強調與國民經濟和社會發展總體規劃、主體功能區規劃、相關行業發展規劃、區域規劃、城鄉規劃以及有關專項規劃的銜接，做好統籌城鄉發展布局；第三，聚焦城市存在和潛在的問題，以“問題導向”專注治理“城市病”，實現城市問題的可預知、可預防、可調控。

2 物聯網技術在智慧城市中應用

2.1 智慧城市

智慧城市是指利用先進的信息技術，實現城市智慧式管理和運行，進而為城市中的人創造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續成長。智慧化是繼信息化后世界科技革命又一次突破。智慧城市是以互聯網、物聯網、電信網、廣電網、無線寬帶網等網絡組合為基礎，以智慧技術高度集成、智慧產業高端發展、智慧服務高效便民為主要特征的城市發展新模式。智慧城市，是新一輪信息技術變革和知識經濟進一步發展的產物。加快智慧城市建設，將有力推進物聯網、低碳、節能、環保等技術的應用，不僅能夠吸引集聚一批知識密集、信息密集、創新密集的高技術、高附加值的先進制造業和高端服務業，而且能夠通過新興技術的應用、有效提升傳統產業的科技含量，加快產業結構轉型升級。同時，隨著城市智慧含量的提高，還能夠大大降低能源消耗率和污染排放率，有利于推動向低碳化、可持續的生態文明城市轉型。

2.2 物聯網在智慧城市建設的應用

截止至2015年已有11億個物聯網終端設備在智慧城市中被使用，2020年將增至97億。2015年物聯網終端設備將戰占總量的45%，預估這一比例將在2020年升至81%。將智慧城市定義為某個城市化區域；在這一區域中，多個行業通過分工協作，分析各行業特定信息與運營技術系統間共享的實時背景信息從而實現城市的可持續發展。商業物聯網設備將在智能能源、環境服務或旅程規劃等多個行業內得到應用，這能夠通過構建物聯網相關服務模式為技術與服務提供商帶來物聯網貨幣化商機。

圍繞智慧城市建設，積極探索開展物聯網技術的集成應用，提升物聯網專業服務和增值服務，扶持物聯網骨干企業，加快推動區域物聯網產業健康發展。物聯網信息與數據分析將產生可觀價值，其將服務與第三方交易及賬單記錄聯系起來，并支持訂購或按需服務。而這將形成一個融合不同合作伙伴的多維價值鏈。

3 物聯網技術實驗構建

（1）基于物聯網網絡信息平臺，綜合RFID技術、無線WiFi技術、GPS/GIS技術和無線傳感器網絡技術等的實驗設備以及行業應用管理系統軟件構成，形成直觀和形象的應用場景，模擬從采購入庫、存儲管理到出庫包裝、運輸監控的完整物流流程，讓學習者充分體驗和感受物聯網在物流中的應用，通過實訓和課題創新達到提升綜合運用和管理水平的目的。能使學生通過智能化物流基本內容的學習和實踐，實現對物聯網技術及其應用于智能化物流的基礎知識的學習和理解，并進行小項目的實訓開發；能兼容第三方實驗管理系統進行有效管理，并預留接口可供師生進行二次開發，提高實驗室的可擴展性。

（2）物聯網中一個關鍵的環節是公共網絡以下具體的“物”與電腦之間的無線信息采集和傳輸。這包括感知信息的傳輸和反饋指令信息的傳輸。顯然，無論是超級計算機、移動通信網、傳感器網絡或是射頻識別系統本身，都不能單一滿足物聯網信息傳輸和處理的需要，它們中的任何一個都不能代表物聯網。物聯網不應該是一個單一性質的網絡，而是可以包括WIFI設備、電子條碼、無源射頻標簽、各種傳感器、有源射頻標簽、2G/3G手機、各種通信公網和超級計算機等在內的綜合組合。經過考查調研，目前通過光載無線通信ROF技術，利用光載無線交換機，通過模擬光纖通信及射頻交換技術實現了無線信號源的傳輸、分布、交換與控制，是一種較好的實驗室平臺解決方案。這種技術方案提高了物聯網信息平臺的安全性，可靠性，靈活性和可擴展性，將交互式寬帶無線物聯網應用到各個領域，拓寬了物聯網信息平臺的服務內容。采用光載無線交換機的系統技術特點主要是：光載無線交換機完成主要信號處理，其集中管理簡單易行，功能強大；系統主要部件集中于光載無線交換機，安全性和可靠性得到極大增強；遠端天線極為簡單，其安裝，維修和保養非常方便；不同網絡協議可共存于同一系統，加強網絡間的互通性，降低建設成本；網絡的升級與擴容簡單方便，可任意附加各類增值業務。

4 結束語

從網絡發展角度看，今后10-40年發展物聯網技術的第一要務是要建設讓大眾快捷獲取信息和知識、能有效協同工作、生活更加高品質的信息網絡。網絡技術經濟寬帶化、移動化和三網融合，走向下一代互聯網，進一步向后IP時代的新網絡體系發展；物聯網從監視、控制、反饋一體化，向泛在網絡發展；在網絡服務方面基于物聯網的現代服務業快速發展普及。物聯網相關技術和服務將相互影響，實現人類向往的充滿智慧、更加美好、幸福的物聯網時代。

參考文獻

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