物聯網概念及技術應用概述

俞沁圓1 顧婷2 孔玉琴3 王晟（通訊作者）4

1上海市養志康復醫院（上海市陽光康復中心） 2南京醫科大學 3徐州醫科大學 4江蘇醫藥職業學院

物聯網概念及技術應用概述

俞沁圓1 顧婷2 孔玉琴3 王晟（通訊作者）4

1上海市養志康復醫院（上海市陽光康復中心） 2南京醫科大學 3徐州醫科大學 4江蘇醫藥職業學院

物聯網作為繼計算機、互聯網和移動通信網之后的又一次信息產業浪潮，不止是對中國，甚至對世界的政治、經濟、文化、軍事等方面都會產生巨大的影響，本文主要介紹物聯網的背景、基本概念，并從感知層、傳輸層和應用層三個方面深入介紹物聯網，最后對物聯網的應用做出了相應的闡釋。

物聯網 RFID 應用

1 背景

近年隨著“智慧地球”等概念的提出，物聯網在社會各界不斷出現，引來了越來越多的討論和重視。其為繼計算機、互聯網和移動通信網之后的又一次信息產業浪潮，不止是對中國，甚至對世界的政治、經濟、文化、軍事等方面都會產生巨大的影響。物聯網的概念是在1999年由美國麻省理工學院Auto-ID Center首次提出，其后2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯盟（ITU）發布了《ITU互聯網報告2005：物聯網》，正式提出了“物聯網”的概念。2009年1月28日，為應對金融危機，奧巴馬與美國工商業領袖舉行了一次圓桌會議，IBM首席執行官彭明盛向美國總統奧巴馬提出了“智慧地球”的概念，此后物聯網概念逐步升溫。歐洲智能系統集成技術平臺組織EPOSS在《Internet of things in 2020》預測2015-2020物體進入半智能化，2020年后進入全智能化。

2 基本概念

物聯網（Internet of things），顧名思義就是物物相連的網，但是其核心與基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎之上的延伸和擴展，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流和通信。對物聯網比較嚴格的定義是：通過RFID裝置、紅外感應器、GPS、激光掃描的信息傳感設備，按照約定協議，把任何物品與互聯網相連，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。現在還沒有制定出一個明確的全世界范圍內公認的體系結構，但是一般都將物聯網劃分為感知層、傳輸層和應用層這三個層次。

感知層是物聯網的核心，是“物物相連”的關鍵，目前主要通過傳感器技術、RFID技術、M2M（Machine-To-Machine）、二維碼以及嵌入式系統技術來獲取信息。

傳輸層是通過各種電信網絡與互聯網絡的融合，將物體信息實時而又準確的傳輸出去，現在傳輸信息運用的網絡先進技術包括IPV6、新型無線通信網、自組網技術等。

應用層是將感知層得到的信息進行處理，把信息發送給有需要的人。

3 物聯網的應用

物聯網應用非常廣泛，從居家生活到環境監測、智能電力、智能交通、工業監控都可有深遠的影響及運用。其中部分已經融入我們的生活與我們息息相關如：地鐵交通卡，還有一些正在探索當中。物聯網在康復工程中的應用也是現在多個發展方向之一，康復工程是利用工程技術和原理，代償或者替代人體障礙功能，或者幫助康復訓練的進行，使患者的實際能力和生活質量達到盡可能高的水平，主要包括矯形器(orthosis)、假肢(prosthesis)、輔助具(assistive devices)、適應性器具(adaptive devices)、輪椅(wheelchairs)、步行輔助具等。近年隨著人們對骨骼、肌肉、神經系統生理及其疾患本質的深入研究，康復工程學得到了迅速發展，在患者的需求及智能化逐漸覆蓋各個領域的環境下，康復工程與物聯網的結合越來越緊密。目前眼控輪椅、氣流控制輪椅、肌肉控制輪椅、機械發聲目前都已成為可能，部分產品已投入使用（如霍金與外界的交流裝置就是紅外線發放與偵測系統的應用）。2017年2月24日，英國《每日郵報》報道，斯坦福大學的研究人員開發出新的人機連接方式，這種連接方式可使癱瘓人士用腦控制打字，以更好的進行互相交流。將微小電極植入腦部，當想象自己的手部運動時，屏幕上的光標也會隨之移動。根據斯坦福大學研究組的說法，這是改善嚴重肢體無力和癱瘓人士生活的一個重要里程碑。在一項新的研究中，對患有肌萎縮性脊髓硬化癥和脊髓受到損傷進行腦部和計算機相連的測試。每位測試者腦部都置有電極陣列傳感器，記錄下腦部皮質區發布的控制肌肉運動的信號。隨后，信號通過電纜傳輸到計算機，并由算法翻譯成單擊命令，參與者通過植入電極連接的電纜來控制屏幕上的光標輸入單詞，兩參與者分別能夠達到平均每分鐘輸入6.3和2.3個字符，取得了良好的效果。在經濟不斷發展，人們康復觀念越來越強對生活的質量要求越來逐步增高及國家積極倡導的大環境下，康復工程與物聯網的結合是不可避免的趨勢。

4 結語

現在的社會是一個高速發展的社會，科技發達，信息流通，人們之間的交流越來越密切。生活在“人”、“機”、“物”結合的大數據時代，我國物聯網雖仍處于應用層次偏低和向規模化探索的初期，其與康復工程的聯系也還沒有達到緊密聯系的程度，但我們相信在社會大力發展物聯網的情況下，其與康復工程的結合必將進入縱深階段。

[1]楊靜，朱琳.物聯網技術及應用概述[J].鄖陽師范高等專科學校學報，2013，33(3)；17-18

[2]周赪.物聯網概述[J].通信技術，2011，10：63-68