物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用

1、 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc534115748 一、引言 PAGEREF _Toc534115748 h 3 HYPERLINK l _Toc534115749 二、物聯(lián)網(wǎng)以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題 PAGEREF _Toc534115749 h 3 HYPERLINK l _Toc534115750 2.1. 物聯(lián)網(wǎng)的概念 PAGEREF _Toc534115750 h 3 HYPERLINK l _Toc534115751 2.2. 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題 PAGEREF _Toc534115751 h 3 HYPERLIN

2、K l _Toc534115752 三、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) PAGEREF _Toc534115752 h 5 HYPERLINK l _Toc534115753 3.1. 射頻識(shí)別技術(shù) PAGEREF _Toc534115753 h 5 HYPERLINK l _Toc534115754 3.2. 傳感技術(shù) PAGEREF _Toc534115754 h 5 HYPERLINK l _Toc534115755 3.3. 網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù) PAGEREF _Toc534115755 h 7 HYPERLINK l _Toc534115756 3.4. 數(shù)據(jù)的挖掘與融合技術(shù) PAGEREF _Toc

3、534115756 h 7 HYPERLINK l _Toc534115757 四、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 PAGEREF _Toc534115757 h 7 HYPERLINK l _Toc534115758 4.1. 城市運(yùn)行管理 PAGEREF _Toc534115758 h 7 HYPERLINK l _Toc534115759 4.2. 醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域 PAGEREF _Toc534115759 h 8 HYPERLINK l _Toc534115760 4.3. 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用 PAGEREF _Toc534115760 h 8 HYPERLINK l _Toc534115761 4.4.

4、在生態(tài)環(huán)境方面 PAGEREF _Toc534115761 h 8 HYPERLINK l _Toc534115762 五、物聯(lián)網(wǎng)的未來 PAGEREF _Toc534115762 h 9引言物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞?，大大提高人們的生活質(zhì)量和效率。物流關(guān)系著現(xiàn)代人生活的衣食住行，其發(fā)展關(guān)系著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的方方面面。廣泛推廣和應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不僅可以完善和優(yōu)化物流供應(yīng)鏈管理體系，實(shí)現(xiàn)物流管理的合理化，而且在提高物流效率、降低物流成本、優(yōu)化資源配置等方面具有積極的推動(dòng)作用。為帶動(dòng)物流行業(yè)的全面發(fā)展，研究物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流行業(yè)的應(yīng)用勢在必行。 物聯(lián)網(wǎng)以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題2.1. 物聯(lián)網(wǎng)

5、的概念物聯(lián)網(wǎng)的概念起源于由 RFID（射頻識(shí)別）對(duì)所有物品進(jìn)行標(biāo)識(shí)并利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別和管理。經(jīng)過不斷擴(kuò)充、延展、完善，現(xiàn)在人們普遍接受的物聯(lián)網(wǎng)概念是指通過信息傳感設(shè)備， 運(yùn)用射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描等技術(shù)，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。2.2. 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題從國際上看，歐盟、美國、日本等國都十分重視物聯(lián)網(wǎng)的工作， 并且已作了大量研究開發(fā)和應(yīng)用工作。如美國把它當(dāng)成重振經(jīng)濟(jì)的法寶，所以非常重視物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，它的核心是利用信息通信技術(shù)(ICT)來改變美國未

6、來產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和結(jié)構(gòu)(金融、制造、消費(fèi)和服務(wù)等)，改變政府、企業(yè)和人們的交互方式以提高效率、靈活性和響應(yīng)速度。把 ICT 技術(shù)充分用到各行各業(yè)，把感應(yīng)器嵌入到全球每個(gè)角落，例如電網(wǎng)、交通(鐵路、公路、市內(nèi)交通)等相關(guān)的物體上。并利用網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備收集的大量數(shù)據(jù)通過云計(jì)算、數(shù)據(jù)倉庫和人工智能技術(shù)作出分析給出解決方案。把人類智慧賦予萬物，賦予地球。他們提出“智慧地球、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算”就是美國要作為新一輪 IT 技術(shù)革命的領(lǐng)頭羊的證明。按歐盟專家講，歐盟發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)先于美國，確實(shí)歐盟圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和應(yīng)用作了不少創(chuàng)新性工作。在北京 11 月全球物 聯(lián) 網(wǎng) 會(huì) 議 上 ， 他 們 介 紹 了 歐 盟 物 聯(lián)

7、網(wǎng) 行 動(dòng) 計(jì) 劃 (InternetofthingsAnactionplanforEurope)其目的也是企圖在“物聯(lián)網(wǎng)” 的發(fā)展上引領(lǐng)世界。在歐盟較為活躍的是各大運(yùn)營商和設(shè)備制造商， 他們推動(dòng)了 M2M(機(jī)器與機(jī)器)的技術(shù)和服務(wù)的發(fā)展。我國在“物聯(lián)網(wǎng)”的啟動(dòng)和發(fā)展上與國際相比并不落后，我國中長期規(guī)劃新一代寬帶移動(dòng)無線通信網(wǎng)中有重點(diǎn)專項(xiàng)研究開發(fā)“傳感器及其網(wǎng)絡(luò)”，國內(nèi)不少城市和省份已大量采用傳感網(wǎng)解決電力、交通、公安、農(nóng)漁業(yè)中的“M2M”等信息通信技術(shù)的服務(wù)。作為國家層面成立了傳感器的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組。而中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)也啟動(dòng)了基于互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)和基于電信網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和研究課題的申報(bào)

8、工作。中國的幾大電信運(yùn)營商積極投入“物聯(lián)網(wǎng)”的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用的工作：物流信息化、公交視頻化、校訊通、農(nóng)村信息化、漁牧業(yè)監(jiān)控、水文水質(zhì)等。在總理關(guān)于“感知中國”的講話后我國“物聯(lián)網(wǎng)”的研究、開發(fā)和應(yīng)用工作進(jìn)入了高潮，江蘇省無錫市一馬當(dāng)先率先提出建立“感知中國”研究中心，中國科學(xué)院、運(yùn)營商、知名大學(xué)云集無錫共同協(xié)力發(fā)展我國的物聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)然這種一哄而起必然要有一個(gè)自然淘汰的過程，目前我國發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)上還有不少必須克服的問題才能健康的發(fā)展。現(xiàn)在處處都在搞“物聯(lián)網(wǎng)”，大量重復(fù)性工作，浪費(fèi)了人力、物力，急需國家作出發(fā)展規(guī)劃統(tǒng)一協(xié)調(diào)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)相關(guān)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化和研究可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展模式，尋求規(guī)模經(jīng)濟(jì)，在感知、傳輸

9、和應(yīng)用上構(gòu)成新的物聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)鏈向現(xiàn)代服務(wù)業(yè)方向發(fā)展。當(dāng)然國家層面一開始就要注意物聯(lián)網(wǎng)的安全、可信、隱私等重大問題，只有這樣才能健康發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括射頻識(shí)別技術(shù)，傳感技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)和數(shù)據(jù)的挖掘與融合技術(shù)。3.1. 射頻識(shí)別技術(shù)射頻識(shí)別也被稱為電子標(biāo)簽，是利用射頻信號(hào)及其空間耦合傳輸特性，通過無線電信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)靜態(tài)或移動(dòng)待識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別，并讀寫相關(guān)無線數(shù)據(jù)的無線通訊技術(shù)。信息讀寫設(shè)備向帶有電子標(biāo)簽的物品發(fā)出射頻信號(hào)，激活電子標(biāo)簽，使其憑借感應(yīng)電流所獲得的能量釋放存儲(chǔ)在芯片中的物品信息，完成對(duì)物品的管理和控制。3.2. 傳感技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)使用的另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是傳感技

10、術(shù)，作為信息獲取的重要手段，主要是通過傳感器、傳感節(jié)點(diǎn)和電子標(biāo)簽等方式完成。集成化微型化傳感器，能夠嵌入到任何物體中，并協(xié)作對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，然后將采集到的信息無線上傳，從而實(shí)現(xiàn)泛在傳感。傳感節(jié)點(diǎn)具有感知、計(jì)算和通信能力，可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸。3.3. 網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)信息安全可靠的傳送，涉及到遠(yuǎn)程通信和近距離通信兩個(gè)方面。遠(yuǎn)程通信方面主要包括 IP 互聯(lián)網(wǎng)、2G/3G 移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)、網(wǎng)關(guān)等技術(shù)。近程方面主要包括 WIFI、藍(lán)牙、ZigBee、RFID 和 UWB 等技術(shù)。3.4. 數(shù)據(jù)的挖掘與融合技術(shù)P2P、云計(jì)算等分布式計(jì)算技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)提供了新的高效率計(jì)

11、算模式，可以從海量的數(shù)據(jù)中及時(shí)挖掘出隱藏、有效的信息，同時(shí)還可以解決各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)或多個(gè)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的融合問題，具有相對(duì)可靠的數(shù)據(jù)中心，能夠輕松實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用共享。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用其實(shí)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在生活中的方方面面，遍及城市運(yùn)行管理、醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、生態(tài)環(huán)境方面等等。4.1. 城市運(yùn)行管理城市網(wǎng)絡(luò)、部件監(jiān)控管理，如：井蓋、公共設(shè)施； 城市水、電、燃?xì)狻崃Φ戎攸c(diǎn)設(shè)施和低下管線實(shí)施監(jiān)控； 各種作業(yè)車輛、人員的狀況，對(duì)日常環(huán)衛(wèi)作業(yè)、掃雪鏟冰、垃圾渣清除進(jìn)行有限地監(jiān)控。4.2. 醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，可以更有效地對(duì)患者進(jìn)行檢測各項(xiàng)指標(biāo)。它可用于醫(yī)療監(jiān)管、藥品監(jiān)管、醫(yī)療電子檔

12、案管理、血漿的采集監(jiān)控等。為病人監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、殘障人員救助提供支撐，為弱勢人群提供及時(shí)溫暖的關(guān)懷，是物聯(lián)網(wǎng)倍受關(guān)注的應(yīng)用領(lǐng)域之一，且在發(fā)達(dá)國家得到了前所未有的重視。4.3. 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用可以廣泛應(yīng)用于對(duì)農(nóng)作物生長環(huán)境監(jiān)測控制、動(dòng)物健康監(jiān)測、動(dòng)物屠宰監(jiān)測。通過傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)職能監(jiān)測，可以及時(shí)感知土壤成分、水分、肥料的變化情況，動(dòng)態(tài)跟蹤植物的生長過程，為實(shí)時(shí)調(diào)整耕作方式提供科學(xué)依據(jù)。在食品加工各個(gè)環(huán)節(jié)，通過物聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)時(shí)跟蹤動(dòng)植物產(chǎn)品生長、加工、銷售過程，監(jiān)測產(chǎn)品質(zhì)量和安全。4.4. 在生態(tài)環(huán)境方面通過智能感知并傳輸信息，在大氣和土壤治理，森林和水資源保護(hù)， 應(yīng)對(duì)氣候變化和自然災(zāi)害中，物聯(lián)網(wǎng)

13、可以發(fā)揮巨大的作用，幫助改善生存環(huán)境，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，形成對(duì)污染排放源的監(jiān)測、預(yù)警、控制的閉環(huán)管理。利用傳感器加強(qiáng)對(duì)空氣質(zhì)量、城市噪音監(jiān)測，在公共場所進(jìn)行現(xiàn)場信息公示，并利用移動(dòng)通信系統(tǒng)加強(qiáng)與監(jiān)督部門的聯(lián)動(dòng)。加強(qiáng)對(duì)水庫河流、居民用水的水質(zhì)檢測網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)，形成實(shí)時(shí)監(jiān)控。加強(qiáng)對(duì)森林綠化帶、濕地等自然資源的傳感系統(tǒng)建設(shè)，并結(jié)合地理空間數(shù)據(jù)庫，及時(shí)掌控綠化資源情況。利用傳感器技術(shù)、通信技術(shù)，合理調(diào)配和使用水利、電力、天然氣、燃煤、石油等資源。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)為我們服務(wù)，讓我們?nèi)ジ兄锢硎澜纭⒖刂莆锢硎澜绲木W(wǎng)絡(luò)，它為我們提供了服務(wù)以及對(duì)物理世界的控制。作為一種新興的產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)和普通人的生活還是有著密切的關(guān)系的。實(shí)際上，我們已經(jīng)開始在許多方面享受物聯(lián)網(wǎng)的簡單應(yīng)用了，比如我國的第二代身份證、大部分高校的學(xué)生證和很多的城市、校園一卡通，都是物聯(lián)網(wǎng)的簡單應(yīng)用。等這種應(yīng)用不斷擴(kuò)展之后，能夠?qū)崿F(xiàn)的事情就太多了，智能安防、自動(dòng)控制、智能冰箱等等。只有你想不到的，沒有做不到的。想像一下，你發(fā)個(gè)短信，你家的燈就