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浅谈物联网的发展

2015/1/18    来源:互联网    作者:佚名      
关键字:物联网  物联网发展  传感器  RFID  
因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

  物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

传感器结点将物理世界连接到了互联网

  一、物联网的技术基础

  (一)实现物联网的环境和条件

  首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。

  其次,它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息,在传输过程中,为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议。

  还有,物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。

  像互联网技术遵循开放的原则一样,物联网技术也必须遵循开放的原则。物联网的体系结构、管理、命名、接口、公开的服务、所采用的频谱等都决定了物联网必须遵循开放的原则。如果不实行开放的原则,则不可能实现全球的链接。

  (二)物联网的六大基础技术要素

  物联网的六大基础技术要素包括互联网、RFID、读写器、物联网中间件、物联网名称解析系统、物联网信息服务系统。这里只对其中的几个关键技术进行阐述。

  其次,中间件技术。中间件有两大功能,一是两大平台;二是通信。首先要为上层服务提供应用,同时,要连接操作系统,保持系统正常运行状态。中间件还要支持各种标准的协议和接口,如要支持RFID以及配套设备的信息交互和管理,同时,还要屏蔽前端的复杂性。一般的中间件是屏蔽了系统软件的复杂性,而物联网的中间件主要是屏蔽了前端硬件的复杂性,特别是像RFID读写器的复杂性。中间件的特点,第一是独立于架构,第二是支持了数据流的控制和传输,同时支持了数据处理的功能。

  再次,信息服务系统。国际上多采用了EPC系统,采用PML语言来标记每一个实体和物品,再通过RFID标签对实体标记进行分类,同时构建数据库,提供数据存储,开发应用系统,提供查询服务。同样,物联网也有管理,类似于互联网上的网络管理。目前,物联网大多是基于SMNP建设的网管系统,和一般的网管系统雷同。

  (三)其他关键技术

  互联网和电子商务的发展催生了物联网,物联网的基础技术还包括电子数据的交换(EDI)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、射频识别技术(RFID)等关键技术。

  物联网起源于电子数据交换。在国际海运运输过程中,必须实现国际化标准的电子数据标签的交换。我国集装箱已经全部实现了海运运输的电子标签交换,但是标箱到港口转铁路、公路运输的过程,现代化管理的链条就断了。目前,上海港做得最好,上海港集装箱只有1.8%的箱可以自动接入铁道系统,其他只能手动录入。

  现在,电子标签成本在降低,形式在多样化,应用广泛。如广东地区很多工厂的每一个工位上都有标签,每一个标签都注释了每一个工序,工作流都记在在标签上,能准确定位工位出现的问题。

  形成物联网要靠商品的统一编码,没有商品统一的编码,就没有物联网。欧美提出的EPC(ElectronicProductCode)电子产品编码是支持物联网的主要支撑。EPC系统由编码体系、射频识别系统及信息网络组成,目前比较成功的EPC网络,主要是与应用物流领域。我国也成立了EPC-globalChina,研究如何使这一编码技术做到本地化兼容性、科学性、全面性、合理性,没有歧视性。

  另外的技术,就是无线通信和移动互联网,物联网离不开这些内容。此外,物联网与云计算互相促进,为大数据量传输、多媒体应用、电子政务、电子商务、电子图书馆等突破了网络瓶颈,正得到快速发展。

  二、物联网应用发展动向

  物联网的运用非常广泛,大到军事反恐、城建交通,小到家庭个人。当物联网与互联网、移动通讯网相连时,可随时随地全方位“感知”对方,人们的生活方式将从“感觉”跨入“感知”的阶段,从“感知”到“控制”。物联网应用前景非常广泛。

  (一)物联网成为信息社会发展的亮点,建设分为几个阶段:

  第一个阶段是大型机、主机的联网;

  第二个阶段是台式机与互联网相联;

  第三个阶段是手机等一些移动设备的互联;

  第四阶段是把各种嵌入式芯片,把嵌入式的东西和互联网链接兴起阶段,把与人们日常生活紧密相关的家用电器工业设备连接起来,加入互联互通的行列,这种应用是极为广阔的。

  (二)物联网的三个应用层次

  一是传感网络,即以二维码、RFID、传感器为主,实现“物”的识别。

  二是传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络或未来的NGN网络,实现数据的传输与计算。这其中,前三项技术已经成熟,NGN网络技术是市场新方向。接入网的光纤化是整个NGN计划中投资最大也是最重要的部分。

  三是应用网络,即输入输出控制终端,可基于现有的手机、PC等终端进行。由此可以看到,“物联网”的关键在于射频标签(RFID)、传感器、嵌入式软件及传输数据计算等领域。这个环节涉及所有网络的大连接,电子信息、电子设备都受益。物联网未来将涉及能源、金融和保险系统、交通系统、追踪系统、医疗保健系统和气候系统、基础设施等方面。

  (三)物联网应用的重点领域

  物联网最重要的应用是现代物流领域。最近,工信部和商务部、发改委、交通部等八个部门正在制定现代物流的发展规划,明确提出要把物联网作为现代物流业发展的重点。

  目前,我国物流的成本偏高,占总生产成本的18%-20%,有数据统计,去年我国的物流成本由去年全年的18.6%下降至今年上半年的18.4%,下降0.2个百分点,但仍远远高于国外水平,我国物流发展需要物联网。通过物联网的建设,形成集成化的信息平台,实现物流系统的现代化,通过现代化管理从物流业的小外包实现真正的现代化外包。把企业的局部的物流扩展到全社会的物流,最大限度地降低成本,实现物流系统现代化。如在物流通关过程中,广东省经济信息化委员会与香港进行试点:“港澳通关一体化试点工程”利用物联网技术优势避免的双重征税、双重通关的问题。所以,以物联网建设为抓手,来推动物流信息技术的应用和推动标准体系建设是下一阶段的重要工作。

  总之,物联网的应用,从智慧城市到智慧地球,从感知城市到感知中国、感知世界,信息网络和移动信息化开辟了人与机、机与机/传感器网融合的可能,使我们的工作生活时时联通、事事链接,物联网将成为信息化建设的下一个机遇,也将成为世界经济复苏的新亮点。 

责任编辑:涂君军
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