物聯網技術與應用

楊繼紅

隨著社會科技信息技術的進步發展，以互聯網、計算機技術、通信信息技術為基礎的物聯網技術蓬勃發展起來，物聯網的發展將徹底改變人們的生活方式，大大提高人們的生活質量和效率，其發展關系著社會經濟的方方面面，物聯網技術以其高效、智能化、便捷的優勢在社會經濟和生活的許多領域廣泛應用，對社會經濟發展和國家安全發揮重大促進作用，具有帶動全球經濟快速發展的重要意義。物聯網技術應用與發展還處于起步階段，在資金、技術和政策方面還需要更多支持，促進物聯網自動化核心控制技術的研究和應用，促進物聯網的普及推動社會經濟的發展。

【關鍵詞】物聯網 技術 應用

在經濟發展全球化的當代社會，科技的飛速發展帶動人們的日常生活和工作趨于智能化自動化，物聯網信息新技術依托互聯網的科技，把物物相連的互聯網進一步擴展和延伸，使其用戶端連接的物品與物品之間進行通信傳遞和信息交換。物聯網作為先進網絡科學技術在社會經濟各行各業廣泛應用，對社會經濟發展的推動作用不容忽視。在國外發達國家更是重視對物聯網信息科學技術的研究，物聯網信息科學技術的發達程度已經能夠標志這個國家國力的強弱。為了保持我國在國際的強國地位有必要加速對物聯網信息科學技術的進一步研究，向世界先進國家學習。

物聯網的建設離不開信息化的支持，通過全面廣泛的傳感技術獲取物體的特征信息，在無處不在的網絡上較好地傳輸物體信息，并用智能化處理技術對海量數據進行分析和處理，物聯網為我們提供社會與物理世界結合的技術，為我們重新認識世界提供更加精細和動態的方式，而且通過 整個社會的信息化水平提升實現對世界進一步管理和控制。物聯網應用領域廣泛特別在智能電網、環境保護、衛生醫療等方面的應用效果突出。物聯網為社會經濟和生產生活帶來經濟效益和價值的提高，成本的降低，因此受到各行業青睞，物聯網技術不僅屬于科技領域和生產領域，在生活領域的智能家居也是物聯網技術的體現。

1 物聯網科技信息技術的涵義

目前，移動通信網絡已經深入每個人的社交生活，幾乎每天每個人都要用到移動手機進行電話溝通交流，這種人與人之間的交流系統是通過移動通信網絡構建。而網絡發展的下一階段進入物聯網時代，顧名思義物聯網是指物與物之間通過互聯網及移動通信網絡構成的連接，它的優勢主要表現在智能化。所謂人工智能是指按照人工事先設計好的程序，在符合條件的時間地點能夠自動進行動作行為的功能。例如能夠參與球賽的機器人、能夠下圍棋的機器人都是人工智能的體現。而物聯網就是把這種自動化智能化在更廣泛的領域加以應用。物聯網的自動化功能通過感知層、網絡層和應用物三個組成部分來完成。例如在某賓館或洗浴汗蒸中心建筑內設置的自動防火系統，在室內棚頂設置感應器，預先設定溫度的預警臨界點，在沒有人工干預的情況下完全自動完成工作，一旦室內溫度達到臨界點，感應器會自動發出警報提醒危險來臨。火災自動報警系統已經是常見的物聯網應用。類似的應用還體現在，汽車會因司機出現操作失誤而自動報警；汽車也會因超載而自動發出警報；公文包會因主人忘帶了物品而自動提醒。諸如此類的事例說明物聯網的應用遍及交通運輸、工廠生產、公共安全、環境保護、政府工作等等許多的行業領域。未來的物聯網將會融合一切能夠融合的行業領域貫穿物聯網技術，并進一步把物聯網與現有的互聯網技術完美的統一，實現智能機器勞動代替人力勞動的理想。

物聯網依據其所屬機構可以劃分為社區物聯網、私有物聯網、混合物聯網和公共物聯網四類。社區物聯網是指在一定區居住域或機構團體、單位內部中設立的有關防火、防盜、防水等公共安全措施的物聯網系統。常見的有消防、公安系統使用的物聯網；私有物聯網是指管理控制權歸于個人或企業的小范圍的物聯網，例如亞洲首富李嘉誠家庭內部有關智能家居的物聯網設置；公共物聯網是指管理控制權力歸政府或政府指定某部門管理，為社會公共設施提供服務的物聯網，例如火車站的自動取票機、銀行的自動取款機；混合物聯網是指社區物聯網、私有物聯網和公共物聯網中一種或兩種網絡的組合。

2 物聯網信息科學技術原理與應用

2.1 物聯網工作原理

物聯網功能的實現通過三層技術構架分別為應用層、網絡層和感知層。物聯網的工作過程模擬人體的結構和行為過程。首先說感知層通過攝像頭、傳感器、GPS、終端、傳感器網絡等設施發揮采集信息識別信息感受外界變化的作用，相當于物聯網的皮膚與眼耳鼻口等五官的功能，例如消防物聯網中溫度傳感器、車聯網中的電子車牌等設施就好比人體的眼耳鼻口用來識別、采集、感知外界信息并具有輸送的功能。其次，網絡層通過網絡管理中心、智能處理中心和信息中心等中央處理系統將感知層獲取的信息進行處理并傳遞給應用層，相當于人的中樞神經和大腦。第三應用層是指能夠做出直接反應動作的設施系統，相當于人體能夠產生行走、拿、舉動作的四肢。物聯網的工作原理就是由感知層采集信息并傳遞給中樞網絡層加工處理，最后由網絡層判斷，指令應用層進行具體操作處理。

2.2 物聯網技術的應用

智能家居系統是目前應用較多也方便人們日常生活的實際應用。它將通訊技術、網絡技術、計算機控制技術應用于傳統的家居生活設備，是融合控制網絡和多媒體信息網絡于一體的家庭信息化平臺，通過Wi-Fi或其它無線局域網絡如ZigBee等對傳統的生活設備進行智能化控制，實現對窗簾、暖通空調、視聽設備、燈光、安全防范系統、用電負荷的智能控制，實現舒適、節能、安全、智能化的效果。用戶可以在電腦上通過以太網或者通過專用手機APP軟件監測和控制他們的家，特別是現在手機的普及不僅方便了溝通交流，在手機中設置電子芯片后可作為遙控器應用，對家庭電器實現遠程控制。可通過手機短信發出指令了解和設定室內溫度，可在回家之前通過手機指令讓熱水器預先加熱。用戶不但可以通過相應的開關和遙控器實現控制，還可利用手機等移動終端實現對各個系統的遠程控制。智能家居控制系統使用簡單方便安全性能可靠，并且施工方便成本經濟，是一個成熟的家用控制系統。

3 結語

物聯網技術在博物館的應用在近幾年迅速發展起來，采用全球免費波段的微功率無線通信技術，依靠其容量大、功耗低、自組網、數據傳輸穩定、體積小、安裝便捷的獨特優勢，為博物館的文物保存環境適應性的監測發揮著重要作用。博物館無線環境監測系統由監測設備和監控中心共同實現。在監測區域部署的監測設備以自組織方式構成無線網絡，通過其數據采集模塊來完成溫度、濕度、光照、有毒氣體等數據的采集，各監測設備收集到的數據通過統一的路由協議將數據通過無線局域網方式發送到網關設備，由網關通過有線的互聯網或無線的GPRS或4G模式將數據發送到后臺監控中心，通過服務器可視化呈現監測數據，利用動態實時監測到的部署區域內的數據，進行實時顯示、報警等，根據選取時間段的監測數據，進行階段分析，利用圖表等友好界面呈現，進行展品和環境間適應性分析判斷，從而對展品的存放環境的合理性提供真實數據依據，對展品更好的保護措施等等做出預判和指導。

參考文獻

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作者單位

西安元智系統技術有限責任公司 陜西省西安市 710077