淺談物聯網的發展

葉華

摘 要：本篇文章主要對物聯網的由來做個簡單的介紹，以及介紹了物聯網在中國的發展歷史和前景，闡述了物聯網的含義，并且簡單的介紹了物聯網的架構體系及相應的作用，在這架構體系基礎下，物聯網在哪些常見行業的應用做了簡單易懂的闡述，最后對物聯網的發展前景提出自己的看法。

關鍵詞：物聯網 智能感知終端 智慧 體系結構 射頻識別技術

中圖分類號：F49 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）05（c）-0009-02

美國麻省理工學院在1999年第一次提出物聯網的概念，“The Internet of things”為物聯網的英文全稱叫，其中文意思理解為：“物品和物品通過互聯網聯在一起形成了物聯網”。這個句話有兩層的含義：其一，使用者擴展到物品與物品之間進行信息交換和通信，因此，物聯網是通過紅外感應技術、定姿定位技術、射頻識別（RFID）技術等發展生產出各類的信息通信的傳感設備，按物聯網定義的協議，把帶通訊模塊的物品與互聯網相連接，從而進行信息與信息之間相互交換，來實現對物品的智能化定位、識別、管理、監控等形式的一個網絡形式。其二，在互聯網的環境基礎上做了延伸和擴展就是物聯網的核心網絡和基礎網絡環境。

1 物聯網在中國的發展現狀

2009年9月中國國務院總理溫家寶談到中國的物聯網產業的研究和應用開發的“感知中國”會議。在會議上，決議在我國無錫市成立“感知中國”研究中心，把中國在物聯網各行業的研究和應用開發推向了發展高潮。研討會結束后的一年，在上海進行的對物聯網（IoT）國際會議中指出：物聯網將成為全球信息通信產業的萬億以上新興產業。然后，又是一年，中國互聯網發展的行業形成最完整的產品鏈，從傳感器和控制器到云計算的各種應用[2]延伸。各類應用產品在各行各業悄然展開，例如：水務業、電子產業、交通行業和海運行業、輕重工業、公共服務業等等。從2009年提出物聯網發展之后，短短的三年時間里，中國悄然發展的物聯網產業已經發展到了一個恐怖的規模，從行業的興起，在3年時間的不斷打磨，規模發展迅速，量級到年3000多億的效益，與去年的增長還要多40%。從二維碼的廣泛應用到智慧城市的落地實施，物聯網正在四處普及快速發展，悄悄的該表廣大人民的生活。我國專家指出，隨著科學技術的進步和相關的改進，在未來幾年，技術和標準化，操作和管理的系統化和工業基層化將成為中國在物聯網發展的三大趨勢[1]。在2014年5月，華為首先提出了窄帶技術NB M2M；而后融合NB OFDMA形成了NB-CIOT；繼而NB-LTE跟NB-CIOT進一步融合形成NB-IOT為物聯網的發展提供新的技術，推動物聯網產業的快速發展。提出的一年之后中國初步完成產業體系構建的目標[2]：形成較為完善的物聯網產業鏈，培育和發展10個產業集聚區、100多家骨干企業、一批“專業化、精、特、新”的中小企業，建設一批覆蓋面廣、支撐力強的公共服務平臺。在第十二個五年內，物聯網將實施五個重點項目：重點技術創新項目、標準化推進項目、“十區100家企業”產業發展項目[2]、重點領域應用示范工程和公共服務平臺。

2 物聯網的體系結構

物聯網的特點在于感知、互聯、智能等功能的疊加，使終端感知到的智能價值得以實現。從而使物品和物品之間可以實現信息和信息之間的交流，與此同時也可以使人與物品之間進行信息傳遞。目前，物聯網的體系結構分為應用層、傳輸層和感知層三個層次。在這些層之間有許多智能技術，如云計算、分析技術、標識解析、網絡安全等等構成。從而使物聯網更加安全和智能。

物聯網結構實現主要分為三個層如圖1：

來實現和物相關的信息識別和采集；第二層通信網絡，包括現在的Internet、移動網絡以及各種接入網和專用網，目的是把采集來的信息通過可靠的網絡通道[3]進行傳輸處理；第三層應用和業務，即對終端的控制（信息的輸入輸出），可基于現有的PC、手機和PAID[3]等終端進行。

其中傳感技術和通信技術實現了前兩個層次，主要由傳感網技術等技術、無線射頻識別（RFID）[3]和網絡通信通道構成，然而第三個層次則是以系統軟件為主的數據處理技術。業務和應用層是物聯網的信息處理[4]的應用、各種應用的打造、信息存儲、數據挖掘和應用決策，涉及分布式計算、海量信息的存儲和處理、中間件、云計算、信息挖掘等多種技術[4]。云計算是物聯網[5]智能信息分析的核心要素。在大數據和云計算技術的運用，和這門技術的成熟標準化，越來越多的各行業實時動態管理信息的終端上傳數據，再集中處理后使信息監管變得可靠。

3 案例闡述

3.1 智能公交

“智能公交”平臺能夠通過感知終端將車輛實時位置、當前運行狀況呈現在GIS電子地圖上，并實現車輛智能調度。通過該平臺，車輛調度員可以在不離開房屋的情況下了解實時車輛的位置，感知設備感知車輛是否擁擠。同時，車輛行駛信息也能及時顯示在站牌和手機APP上，使候車乘客不必擔心，可以到達的時間。它可以把公交變成一輛私家車和自己的司機，反映物聯網帶來的便利服務。

3.2 智能水務

智慧水務則意味著便捷、安全。首先，智慧水務可省去普通用戶需要每個月派人上門抄表的麻煩，感知終端水表每個月固定時間會自動上傳數據到平臺數據庫。其次，用戶通過手機前端或網頁客戶端進行繳費水費，用戶可隨時查看自家的用水信息。同時，用戶通過平臺可以查看給水管網的水壓、水質等信息，即水可查源可放心的飲用自來水。從水的源頭進入自來水廠開始，智能水網感知終端的檢測儀器就開始一直進行各個方面的數據跟蹤。通過NB-IoT終端對壓力、流量、泄漏、水質等等數據的實時采集，對整體供水網絡實現對管網漏損的降低。同時降低人力成本，以科技的手段促進發展。

3.3 智能停車場

為了緩解各大城市交通擁堵，規范城區停車問題，以道路停車場實時車位為數據基礎，搭建智能感知化的停車誘導、停車收費和管理的應用服務平臺，為需要停車的車主提供便利，為交通監管部門改善局部交通微循環、緩解交通擁堵情況提供大力支持。在城區的數個停車泊位上安裝車輛檢測感知終端，采集停車實際的數據，基于采集的停車的現實數據，用于停車監管和智能收費。車主可采用多種方式完成停車付費無需擔心付費方式問題，其中包括支持手機APP自助繳費和手持PDA人工收費等；停車付費需依據感知終端檢測車輛的停車時間，做相應的統計換算，避免因時間誤差導致的經濟糾紛。

3.4 智能井蓋

井蓋告警傳感技術、NB-IoT無線通信技術、計算機網絡技術等先進技術手段，各類的技術手段結合建立互聯網智能井蓋監控管理平臺，實現快速處理井蓋故障和保障人民生命財產安全。城市中各類井蓋品牌及數量眾多，覆蓋城區廣、管理跨度大，單純靠人工巡查方式、快速解決問題難度很大。因此，城市管理機構對于井蓋的所有區域覆蓋投入人力物力成本大、實施困難、維護的周期性時長短的問題凸顯的十分嚴重。在城區井蓋丟失或被打開，非常容易釀成慘禍，導致掉入窨井傷人，翹起井蓋傷車等事故。于2013年，住建部頒布了《住房城鄉建設部關于進一步加強城市窨井蓋安全管理的通知》，在通知中明確的要求井蓋數字化管理，并且強調需要預防因故障井蓋未及時問題所帶來的人員損傷和物品順壞。因此在物聯網的智能感知井蓋的產品下，可以很快速的知道井蓋的實時情況，解決防范于未來的安全問題。

4 結語

物聯網對于現在的市場還存在著巨大的潛力，同時也面臨著許多挑戰。其一，物聯網的技術標準在不斷地升級，沒有發布一個國際化的標準體系。其二，由于物聯網是物品的關聯，通關智能終端感知人的生活習慣、行為、活動和個人偏好，進行數據采集分析，對于個人而言信息安全是十分重要的，目前政府對于物聯網的發展的法律法規還不是特別的健全。因而，國家需要強化物聯網的信息安全的法律制度，完善相配套法律體系和對應律政法規。其三，物聯網的基礎設施成本價格高昂，相對應的管理機制不夠健全。物聯網感知終端的部署、維護、廣大的網絡環境布局等等的問題，還需要得到解決。最后，物聯網目前處于高速發展階段，擁有廣闊的前景。目前，各個領域的物聯網公司推出多樣化的商業模式，以吸引更多的產業進入物聯網行業，再進一步促進其發展。物聯網在各大城市的信息化建設提供的非常大的便利，不僅僅是給城市的居民帶來了相對應的創新應用和平臺便捷服務，同時引起了城市居民生活模式以及管理模式的改變，不但提升了城市居民的信息化生活水平，而且提高了人名群眾生活質量。

參考文獻

[1] 袁國智，董毅明，我國物聯網產業現狀及其發展對策分析[J].商業時代，2011（4）.

[2] 佚名.工信部.2015年初步完成物聯網產業體系建設[J].中國科技產業，2012（3）：56.

[3] 劉強，崔莉，陳海明.物聯網關鍵技術與應用[J].計算機科學，2010.6.

[4] 大數據、云計算、物聯網架構應用[M].北京：清華大學出版社，2014：91.

[5] 鄭樹泉，韓元杰，張泉.物聯網架構與應用[J].軟件產業與工程，2010.6.