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基于移動(dòng)通信下的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新運(yùn)用研究摘要我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)了通信技術(shù)的發(fā)展,人與人之間的聯(lián)系更加緊密,而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)則進(jìn)一步加快了信息傳遞和數(shù)據(jù)處理的速度,實(shí)現(xiàn)了“物與物”、“人與物”的快速連接,為人們的生活提供了更大的便利,智能化和網(wǎng)絡(luò)化將成為人們未來生活的發(fā)展趨勢(shì)。目前,我國(guó)已全面建成3G移動(dòng)通信網(wǎng),這為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供更大的無線帶寬和更豐富的移動(dòng)終端,進(jìn)一步促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。本文將從物聯(lián)網(wǎng)的概念、基本組成結(jié)構(gòu)以及特征出發(fā),闡述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上,分析移動(dòng)通信與物聯(lián)網(wǎng)融合的現(xiàn)狀及原理,接著對(duì)移動(dòng)通信下物聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新應(yīng)用進(jìn)行研究,最后展望了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景,進(jìn)一步揭示了物聯(lián)網(wǎng)將對(duì)人類生活、工業(yè)發(fā)展、科技進(jìn)步的促進(jìn)作用,有利于為我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞:移動(dòng)通信;物聯(lián)網(wǎng);創(chuàng)新應(yīng)用目錄摘要 1引言 3一、相關(guān)理論概述 4(一)物聯(lián)網(wǎng)的概念 4(二)物聯(lián)網(wǎng)的基本組成結(jié)構(gòu) 41、信息感知和控制部分 42、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)部分 53、信息應(yīng)用部分 5(三)物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn) 5二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程 5三、移動(dòng)通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展現(xiàn)狀 6(一)移動(dòng)通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展現(xiàn)狀 6(二)移動(dòng)通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的融合原理 71、移動(dòng)終端應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng) 82、移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng) 83、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng) 8四、移動(dòng)通信下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用 8(一)智能交通的應(yīng)用 8(二)遠(yuǎn)程社會(huì)救助系統(tǒng)的應(yīng)用 9(三)智能排污中的應(yīng)用 10(四)物聯(lián)網(wǎng)在智能校園中的應(yīng)用 11五、移動(dòng)通信下的物聯(lián)網(wǎng)的未來展望 12(一)物聯(lián)網(wǎng)將成為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)器 12(二)“物聯(lián)網(wǎng)”賦予物體智能 12六、結(jié)論 13參考文獻(xiàn) 13引言進(jìn)入21世紀(jì)以來,信息的作用已得到了充分體現(xiàn),已經(jīng)成為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿椭稳祟惿鐣?huì)生存和發(fā)展的重要條件。社會(huì)信息化、信息時(shí)代化成為這個(gè)時(shí)代的基本標(biāo)志。隨著移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)、感知識(shí)別技術(shù)等新技術(shù)迅猛發(fā)展,使得物理世界和信息世界的互連與整合成為了可能,一種全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)——物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的興起,一時(shí)間物聯(lián)網(wǎng)在全球驟熱起來。根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟的調(diào)查數(shù)據(jù)分析,到2017年地球70億人口,將有7萬(wàn)億傳感器為其服務(wù),未來的信息世界將是一個(gè)無所不在的物聯(lián)網(wǎng)世界。一方面物聯(lián)網(wǎng)可以節(jié)約成本,提高經(jīng)濟(jì)效益;另一方面可以為全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力。未來物聯(lián)網(wǎng)在全球普及將成為必然。歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家都已投入巨資,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了深入研究與探索。我國(guó)也高度關(guān)注和重視物聯(lián)網(wǎng)的研究,已被正式列為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。在我國(guó),公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展,并具有不可比擬的優(yōu)勢(shì),以其可移動(dòng)性、信號(hào)無處不在等特點(diǎn),成為了連接“物與物、人與物”的最佳網(wǎng)絡(luò)選擇,而各種移動(dòng)終端(手機(jī)、筆記本)正是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的平臺(tái),即將全面建成的3G移動(dòng)通信網(wǎng),還將為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供更大的無線帶寬和更豐富的移動(dòng)終端,促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,目前,我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了多種移動(dòng)通信與物聯(lián)網(wǎng)相融合的產(chǎn)品,將人們帶入了一個(gè)全新的智能生活中,未來,移動(dòng)通信與物聯(lián)網(wǎng)的融合將更為廣泛,物聯(lián)網(wǎng)在生活中的應(yīng)用也會(huì)更加普遍。對(duì)此,本文將研究移動(dòng)通信下的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新運(yùn)用,為人們介紹一系列移動(dòng)通信下的物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用產(chǎn)品,并對(duì)未來物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景進(jìn)行展望,以便開發(fā)更多的智能產(chǎn)品。一、相關(guān)理論概述(一)物聯(lián)網(wǎng)的概念物聯(lián)網(wǎng)(Internetofthings)的概念于1999年由美國(guó)麻省理工大學(xué)提出,目前業(yè)界并沒有明確統(tǒng)一的定義。早期物聯(lián)網(wǎng)是依托射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)的物流網(wǎng)絡(luò),但是隨著技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生了較大變化。物聯(lián)網(wǎng)是指將RFID,紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等傳感技術(shù)內(nèi)嵌到物理設(shè)備中,按約定的協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)施實(shí)現(xiàn)信息傳輸、協(xié)同和處理,從而實(shí)現(xiàn)物與物、物與人之間信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種技術(shù)。(二)物聯(lián)網(wǎng)的基本組成結(jié)構(gòu)根據(jù)上述物聯(lián)網(wǎng)的定義,物聯(lián)網(wǎng)的邏輯構(gòu)成由信息感知和控制部分、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)部分、信息應(yīng)用部分三個(gè)部分組成。1、信息感知和控制部分該部分位于物聯(lián)網(wǎng)的最底層,是物聯(lián)網(wǎng)中直接接觸各種物體的部分,由各種不同的傳感器和相應(yīng)的控制器組成。信息感知部分的功能主要是感知物體的相關(guān)信息,并將所感知的信息按照規(guī)定的格式以有線或無線的形式發(fā)送到信息傳輸網(wǎng)絡(luò)中;控制部分的主要功能是從信息傳輸網(wǎng)絡(luò)接受控制信息,以使物體達(dá)到人們需要的狀態(tài)。2、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)部分該部分處于物聯(lián)網(wǎng)的中間層,其物理組成可以是現(xiàn)在的各種信息傳輸網(wǎng)絡(luò),如局域無線網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、公用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)等。主要負(fù)責(zé)將各信息感知和控制節(jié)點(diǎn)互聯(lián)成網(wǎng),以實(shí)現(xiàn)信息的傳輸管理和信息安全管理,同時(shí)為上層信息的應(yīng)用提供相應(yīng)的信息資源。3、信息應(yīng)用部分該部分處于物聯(lián)網(wǎng)的最高層次,由各種應(yīng)用程序及系統(tǒng)組成,主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)聯(lián)網(wǎng)物體的定位、監(jiān)控以及管理功能。由于物聯(lián)網(wǎng)中采集的各種信息是海量的,因此物聯(lián)網(wǎng)必須采用數(shù)據(jù)挖掘、云計(jì)算等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的管理和應(yīng)用。信息的應(yīng)用部分構(gòu)成了人們和物聯(lián)網(wǎng)的相互接口,相關(guān)人員正是通過該部分查看相關(guān)物品的信息,并對(duì)相關(guān)物品進(jìn)行定位或發(fā)出監(jiān)控命令。(三)物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)的核心是實(shí)現(xiàn)物與物、人與物之間的信息交互。不論物聯(lián)網(wǎng)如何定義,物聯(lián)網(wǎng)都必須具備全面感知物品的能力以及所獲取信息的可靠傳送和智能處理能力。因此,全面感知、可靠傳送和智能處理是物聯(lián)網(wǎng)的基本特征。全面感知,即廣泛應(yīng)用各種感知技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)通過感知識(shí)別技術(shù)隨時(shí)隨地的從物理世界進(jìn)行信息采集和獲取,并通過連入互聯(lián)網(wǎng),分享信息??煽總魉?,即互聯(lián)互通的泛在網(wǎng)絡(luò)。物體嵌入到信息網(wǎng)絡(luò)后,通過依托各種接入網(wǎng)絡(luò),隨時(shí)隨地完成可靠的信息交互和共享。智能處理,即對(duì)物體實(shí)施的智能控制。物聯(lián)網(wǎng)利用云計(jì)算、P2P等分布式計(jì)算框架技術(shù),對(duì)感知數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行智能分析和處理。二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程1999年,在美國(guó)召開的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議提出了“傳感網(wǎng)是下一個(gè)世紀(jì)人類面臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī)遇”。2003年,美國(guó)《技術(shù)評(píng)論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)(WSIS)上,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍己經(jīng)發(fā)生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于RFID技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。報(bào)告指出,無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來臨,世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換。射頻識(shí)別技術(shù)(RFID、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。2008年后11月在北京大學(xué)舉行的第二屆中國(guó)移動(dòng)政務(wù)研討會(huì)“知識(shí)社會(huì)與創(chuàng)新2.0”提出移動(dòng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展代表著新一代信息技術(shù)的形成,并帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)形態(tài)、創(chuàng)新形態(tài)的變革。2009年1月28日,奧巴馬就任美國(guó)總統(tǒng)后,與美國(guó)工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會(huì)議”,作為僅有的兩名代表之一,IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念,建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)年,美國(guó)將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大重點(diǎn)。2009年2月24日2009IBM論壇上,IBM大中華區(qū)首席執(zhí)行官錢大群,公布了名為“智慧的地球”的最新策略。此概念一經(jīng)提出,即得到美國(guó)各界的高度關(guān)注,甚至有分析認(rèn)為IBM公司的這一構(gòu)想極有可能上升至美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略,并在世界范圍內(nèi)引起轟動(dòng)。2009年8月溫家寶總理在視察中科院無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究所,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,寫入政府工作報(bào)告。2010年,發(fā)改委、工信部等部委正在會(huì)同有關(guān)部門,在新一代信息技術(shù)方面開展研究,以形成支持新一代信息技術(shù)的一些新政策措施,從而推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。三、移動(dòng)通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展現(xiàn)狀(一)移動(dòng)通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)是一種多條的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在物聯(lián)網(wǎng)的觀察區(qū)域內(nèi),充滿了大量微型傳感器節(jié)點(diǎn),在無線通信的協(xié)助下,通過這些節(jié)點(diǎn)可以將網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的感知對(duì)象的信息傳遞給觀察者,完成信息的傳遞,實(shí)現(xiàn)了物與物,物與人之間的聯(lián)系。移動(dòng)通信網(wǎng)可以存在于諸多地方,覆蓋范圍廣,而移動(dòng)終端具有可移動(dòng)性,因此,移動(dòng)通信網(wǎng)可以為移動(dòng)終端用戶提供智能服務(wù),包括定位、時(shí)間以及服務(wù)等,這為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此,物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信的融合有其時(shí)代的必要性??梢哉f,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開通信網(wǎng)絡(luò)的支持,目前,中國(guó)移動(dòng)的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已經(jīng)初見規(guī)模,是我國(guó)第一個(gè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3G標(biāo)準(zhǔn)。TD高速移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用拓展了新空間,能夠提供圖像處理、音樂、多媒體,電子商務(wù)等多項(xiàng)服務(wù)。TD是中國(guó)提出的,已成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),抗干擾、安全通信、保密性好,加上有了自主開發(fā)的芯片、終端和系統(tǒng),使得我國(guó)的信息安全有了保障。同時(shí),還有了TD-LTE的長(zhǎng)期演進(jìn)方案,TD與物聯(lián)網(wǎng)的融合將解決傳感網(wǎng)發(fā)展的瓶頸:能源、延時(shí)、帶寬、規(guī)模和安全問題。TD網(wǎng)能最大限度地保障傳感網(wǎng)的安全;TD與傳感網(wǎng)的融合能帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈的整體發(fā)展;TD特有的高頻譜利用率可支持超大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用;TD網(wǎng)非對(duì)稱傳輸模式為傳感應(yīng)用提供了靈活的數(shù)據(jù)傳輸能力;提供電信服務(wù)和QOS保證;中國(guó)移動(dòng)制定的無線傳感規(guī)范能降低應(yīng)用成本,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)各大運(yùn)營(yíng)商紛紛推出物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,中國(guó)移動(dòng)主推的產(chǎn)品有車務(wù)通、電梯運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)、企業(yè)安防監(jiān)控管理系統(tǒng)、航標(biāo)遙測(cè)遙控管理系統(tǒng)、路燈監(jiān)控系統(tǒng)、危險(xiǎn)源集中監(jiān)控系統(tǒng)、一卡通、動(dòng)物溯源等,詳見表1。表1中國(guó)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(M2M)產(chǎn)品一覽表產(chǎn)品名稱應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品特征愛貝通學(xué)生群體學(xué)生專用智能手機(jī),支持遠(yuǎn)程定位、遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)智能家居家庭家庭監(jiān)控、家電的遠(yuǎn)程控制、調(diào)節(jié)和監(jiān)測(cè)電梯衛(wèi)生電梯廠商、維保公司、政府監(jiān)管部門、小區(qū)物業(yè)有終端數(shù)據(jù)采集、平臺(tái)安全管理功能企業(yè)安防中小企業(yè)、商鋪、庫(kù)房企事業(yè)單位、公交支持門磁監(jiān)控、紅外監(jiān)控、視頻監(jiān)控車務(wù)通行業(yè)、物流運(yùn)輸車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度、行駛軌跡回放、超速越界報(bào)警航標(biāo)遙測(cè)遙控內(nèi)河、近海航運(yùn)管理部門定位監(jiān)測(cè)、異常報(bào)警、遠(yuǎn)程控制、位置移動(dòng)軌跡回放直放站監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家、通信部門、維護(hù)單位檢測(cè)直放站信號(hào)、供電、監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、定時(shí)輪詢基站監(jiān)控系統(tǒng)通信部門、電力企業(yè)基站動(dòng)力環(huán)境與安防消防監(jiān)控船舶GPS監(jiān)控航運(yùn)企業(yè)、管理部門、船主、貨主船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)控、重點(diǎn)水域預(yù)警、船舶防憧預(yù)警危險(xiǎn)源監(jiān)控市政部門、物流運(yùn)輸企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、系統(tǒng)告警、統(tǒng)計(jì)分析路燈監(jiān)控市政部門數(shù)據(jù)采集、路燈控制、統(tǒng)計(jì)查詢移動(dòng)支付個(gè)人個(gè)人消費(fèi)(二)移動(dòng)通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的融合原理雖然物聯(lián)網(wǎng)的信息傳輸承載網(wǎng)絡(luò)跟移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的功能相似,但也存在區(qū)別,因此,移動(dòng)通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用主要集中在移動(dòng)終端、傳輸網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)等三個(gè)方面:1、移動(dòng)終端應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中,移動(dòng)終端擁有與網(wǎng)絡(luò)信息節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)同步移動(dòng)和隨時(shí)通信的特點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)擁有眾多的信息節(jié)點(diǎn)同樣也要與移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)實(shí)地的交流與跟蹤,所以這一部分可以運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng)中。移動(dòng)終端現(xiàn)階段只能做到數(shù)據(jù)和語(yǔ)音通信功能缺乏信息感知和物品的全而控制功能,因此,需要在設(shè)計(jì)過程中移動(dòng)終端設(shè)置傳感器或在現(xiàn)有的傳感器技術(shù)上增加移動(dòng)通信的功能,才能在物聯(lián)網(wǎng)中將相關(guān)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)相連起來,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的連接。2、移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)可以將遠(yuǎn)距離的不同節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)相互連接和傳遞,也就是可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸,物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)跨越不同領(lǐng)域和地域的系統(tǒng),要實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)程傳輸在這一方面完全可以將在全球范圍內(nèi)可進(jìn)行信息傳遞的第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用起來。只有移動(dòng)終端能夠快速地接入高速穩(wěn)定的寬帶才能讓無線的物聯(lián)網(wǎng)做到信息傳遞暢通無阻,這也是要求無線移動(dòng)通信向更高的技術(shù)層面發(fā)展,而我國(guó)近年來一直在推動(dòng)著寬帶提速,相信會(huì)讓物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展更為順暢。3、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)中需要一個(gè)實(shí)現(xiàn)人與物、物與物之間的信息連接的強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)如今已能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶信息、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)性能以及端口狀態(tài)等的管理與維護(hù),保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行,這一系統(tǒng)的思想和架構(gòu)正適用于物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理中。雖然我國(guó)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)管理已經(jīng)具備了上述的功能,但尚不能滿足物聯(lián)網(wǎng)的需要。因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)中的用戶不僅包括人還包括物品,因此,這就要求在移動(dòng)通信現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)管理上改進(jìn)用戶的區(qū)分標(biāo)識(shí)和管理模式,而且還要不斷增強(qiáng)現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的安全性和可靠性等等。四、移動(dòng)通信下物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用(一)智能交通的應(yīng)用目前,我國(guó)交通網(wǎng)絡(luò)并未廣泛布設(shè)全天候監(jiān)控錄像,一旦發(fā)生交通事故,交警很難搜集到對(duì)事故處理有利的信息,此外,行人和其他道路使用者很難獲得道路擁堵情況以及車輛的動(dòng)態(tài)信息,給出行帶來了極大的不便。交通信息的采集困難以及采集手段落后等,不利于我國(guó)交通狀態(tài)的改善。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以很好地解決這一難題。而在物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)上綜合使用線圈、微波、視頻、地磁檢測(cè)等手段,可以打造智能交通體系,通過使用搭載車載定位裝置和無線通訊系統(tǒng)的浮動(dòng)車檢測(cè)技術(shù),可以全天候?qū)崟r(shí)獲取出租車、公交及其他勤務(wù)車輛的日常運(yùn)營(yíng)情況以及路網(wǎng)斷面和縱剖面的交通流量、占有率、旅行時(shí)間、平均速度等交通信息。此外,利用無線傳輸、數(shù)據(jù)融合、數(shù)學(xué)建模、人工智能等技術(shù)和警用GIS系統(tǒng),還可以對(duì)交通擁堵情況進(jìn)行預(yù)警,同時(shí)為公交車、公眾車輛以及特殊車輛等提供最優(yōu)的交通線路,大大減少其遇到交通擁堵的概率,還可以獲取充足的交通信息,為交通事故的處理提供證據(jù)和信息。通過路網(wǎng)流量分析預(yù)測(cè)和交通狀況研判,為路網(wǎng)建設(shè)和交通控制策略調(diào)整、相關(guān)交通規(guī)劃提供輔助決策和反饋。這種架構(gòu)下的智能交通體系通過路網(wǎng)斷面和縱剖面的交通信息的實(shí)時(shí)全天候采集和智能分析,結(jié)合車載無線定位裝置和多種通訊方式,實(shí)現(xiàn)了車輛動(dòng)態(tài)誘導(dǎo)、路徑規(guī)劃和信號(hào)控制系統(tǒng)的智能綠波控制和區(qū)域路網(wǎng)交通管控,為新建路網(wǎng)交通信息采集功能設(shè)置和設(shè)置配置提供規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),便于整個(gè)交通信息系統(tǒng)的集成整合,為大情報(bào)平臺(tái)提供服務(wù)。移動(dòng)助力打造的“智能公交”平臺(tái)將能“感知”車輛位置、運(yùn)行狀況,并實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度。目前,智能交通體系的構(gòu)架,可以解決人們打車難的問題,出租車安裝了智能定位管理系統(tǒng),其位置可以清晰地顯示在中央平臺(tái)上,市民只需要打個(gè)電話,就可以找到最近的出租車,大大節(jié)省了等出租車的時(shí)間,此外,系防盜報(bào)警、定位查車、軌跡回放、發(fā)布廣告信息等多項(xiàng)功能的開發(fā),在保障司機(jī)安全的同時(shí),也方便了乘客。如果乘客不小心將東西落在了出租車上且不記得出租車的車牌號(hào),只需要查詢歷史車輛,就可以找出該出租車的車牌號(hào)。(二)遠(yuǎn)程社會(huì)救助系統(tǒng)的應(yīng)用目前,我國(guó)很多地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入人口老齡化階段,老年人群數(shù)量龐大,且呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),獨(dú)居老人不斷增加,養(yǎng)老問題成為社會(huì)的難題。目前,我國(guó)很多老人面臨著無人照顧的困境,老人獨(dú)自在家,很容易發(fā)生安全事故,再加上很多老人行動(dòng)不便,認(rèn)知模糊,一旦出現(xiàn)身體不適,聯(lián)系不到家人或者醫(yī)生,很容易錯(cuò)過搶救時(shí)機(jī),老人的生命安全得不到有效保障。我國(guó)有些福利院或者老人家庭甚至出現(xiàn)火災(zāi)事故,使得老人活活燒死的情況發(fā)生,目前,老年人獨(dú)自在家,很容易因?yàn)橛没鸩簧鞫l(fā)生悲劇,特別是殘疾人等社會(huì)弱勢(shì)群體,一旦發(fā)生事故,也很難保證及時(shí)逃離現(xiàn)場(chǎng)。而移動(dòng)公司充分融合TD與物聯(lián)網(wǎng),開發(fā)了一種名為“點(diǎn)式火災(zāi)報(bào)警和遠(yuǎn)程社會(huì)特殊救助系統(tǒng)”的智能系統(tǒng),并在孤寡獨(dú)居老人家中試點(diǎn)安裝,一旦發(fā)生火災(zāi),系統(tǒng)會(huì)及時(shí)將求救信號(hào)傳遞給物業(yè)管理部門,物業(yè)控制中心再及時(shí)聯(lián)系消防人員,可以在很短的時(shí)間內(nèi)控制火災(zāi),保障老人的生命安全。此外,老人的家人也可以通過短信獲知老人的情況。這樣的系統(tǒng)還能作為防盜門禁,通過聲光告警震懾不法分子,同時(shí)向社區(qū)安保報(bào)案,進(jìn)一步保障了老人的居家安全。(三)智能排污中的應(yīng)用我國(guó)的水資源污染越來越嚴(yán)重,智能排污的應(yīng)用對(duì)緩解我國(guó)水資源緊缺的問題具有重要意義。移動(dòng)公司開發(fā)的智能排污監(jiān)控系統(tǒng),通過在重點(diǎn)排污監(jiān)控企業(yè)排污口安裝無線傳感設(shè)備和無線網(wǎng)絡(luò),及時(shí)采集、傳輸水質(zhì)變化,洞悉各污染源排污情況,做到水文的動(dòng)態(tài)和實(shí)時(shí)觀測(cè),做到主動(dòng)分析、預(yù)測(cè)水污染情況。整個(gè)系統(tǒng)安裝中國(guó)移動(dòng)提出的物聯(lián)網(wǎng)三層模式架構(gòu),分別為傳感層、匯聚層和應(yīng)用層。其中底層傳感層由近岸傳統(tǒng)傳感器群與水面微納傳感器群組成,使得整個(gè)系統(tǒng)的信息資源更為全面完善;匯聚層采用中國(guó)移動(dòng)TD網(wǎng)絡(luò),具有廣覆蓋、高可靠性等優(yōu)點(diǎn),具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。這種系統(tǒng)不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)企業(yè)排污數(shù)據(jù),而且可以遠(yuǎn)程關(guān)閉排污口,防止突發(fā)性環(huán)境污染事故發(fā)生。該系統(tǒng)利用GPRS無線傳輸通道,集智能排污自動(dòng)監(jiān)控裝置、水質(zhì)數(shù)據(jù)監(jiān)控裝置、水質(zhì)參數(shù)檢測(cè)儀等設(shè)備為一體,實(shí)時(shí)監(jiān)控污染情況,并做記錄,廢水量超標(biāo)則報(bào)警,并自動(dòng)關(guān)閉污水排放閥門。圖1智能排污的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(四)物聯(lián)網(wǎng)在智能校園中的應(yīng)用學(xué)校生活需要方方面面的服務(wù),傳統(tǒng)的大學(xué)校園,需要使用各種卡,比如打飯需要飯卡,打水需要水卡,去圖書館需要借閱證,去校醫(yī)院就醫(yī)需要醫(yī)療卡,學(xué)生證、手機(jī)卡、銀行卡等種類繁多,并且并不通用,因此,一旦學(xué)生忘帶某類卡,就會(huì)給校園生活帶來極大的不便。而通過整合所有的卡資源,建設(shè)一卡通的智能校園,可以為學(xué)生或老師帶來極大的便利,同時(shí)提高高校管理水平,為學(xué)校決策的制定提供有利信息。在終端使用者手中,具體只需使用銀行片、手機(jī)片及校園一卡通相結(jié)合的三張片,其中相應(yīng)涵蓋三個(gè)賬戶即:銀行卡消費(fèi)賬戶、手機(jī)消費(fèi)賬戶及校園消費(fèi)賬戶。這個(gè)三張片與三個(gè)賬戶并不獨(dú)立分開使用,而是主要將主要功能集合到手機(jī)片上,手機(jī)片采用射頻識(shí)別片即“黑片”,使用這一手機(jī)片,放置手機(jī)中,叫-以進(jìn)行傳統(tǒng)手機(jī)通信功能及消費(fèi),另外可以利用射頻識(shí)別進(jìn)行與校園消費(fèi)賬戶的關(guān)聯(lián),即小管食堂消費(fèi)還是圖書借閱都可以采用刷手機(jī)的方式進(jìn)行,而手機(jī)山于其特殊性,基本是手機(jī)每時(shí)每刻都跟著人在一起,因而就極大地方便了大家的生活。手機(jī)卡的應(yīng)用為人們的生活提供了更多的便利,當(dāng)前,我國(guó)正在全力推進(jìn)市民卡工程,這是一個(gè)以政府公共服務(wù)、社會(huì)事業(yè)及商業(yè)電子服務(wù)為主要功能的高效多用的市民卡應(yīng)用信息平臺(tái),也是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的重要領(lǐng)域。不久后,中國(guó)移動(dòng)TD融入后,將實(shí)現(xiàn)一機(jī)在手,吃穿住行都不愁。一張小小的,跟常見的手機(jī)SIM卡一般大小的RFSIM卡插進(jìn)手機(jī),不僅可以打電話,還可以應(yīng)付大部分的日常生活消費(fèi)需求,如醫(yī)院看病、乘坐公交、地鐵、超市購(gòu)物、公園門票等,更支持電子錢包、無線充值、動(dòng)態(tài)密碼、身份鑒別、門禁開啟等各種隨身交互功能。到那時(shí),出門可以不用帶鑰匙,也可以不帶錢包,只要不忘記帶手機(jī)。另外,校園一卡通實(shí)現(xiàn)了門禁一體化管理、校園學(xué)生管理、身份識(shí)別、外部消費(fèi)支付等業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)生活辦公的數(shù)字化和一體化,已在多所高校試用。五、移動(dòng)通信下的物聯(lián)網(wǎng)的未來展望物聯(lián)網(wǎng)需要自動(dòng)控制、信息傳感、射頻識(shí)別、無線通信及計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)的研究將帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈或者說推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的共同發(fā)展??梢钥隙?,在國(guó)家大力推動(dòng)工業(yè)化與信息化融合的背景下,物聯(lián)網(wǎng)會(huì)是工業(yè)乃至更多行業(yè)信息化過程中,一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的突破口。手機(jī)數(shù)據(jù)采集、產(chǎn)品的二維碼全程監(jiān)控等手段已經(jīng)證實(shí),無線通信與傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合后的“新物聯(lián)網(wǎng)”已有了更廣泛的應(yīng)用。世界上比較著名的電信運(yùn)營(yíng)企業(yè),已經(jīng)將物聯(lián)網(wǎng)作為重點(diǎn)發(fā)展的業(yè)務(wù)來推動(dòng)。例如,法國(guó)電信發(fā)展了超110萬(wàn)的M2M終端,用于數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)(M2Mdata)、管理和應(yīng)用服務(wù)(M2Mconnect)、定制化集成方案等;日本DOCOMO公司發(fā)展了大約300萬(wàn)終端,用于提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)、信息服務(wù)和終端管理服務(wù)。(一)物聯(lián)網(wǎng)將成為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)器物聯(lián)網(wǎng)的推廣將會(huì)成為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的又一個(gè)驅(qū)動(dòng)器,從而為產(chǎn)業(yè)開拓創(chuàng)造無限的發(fā)展機(jī)會(huì)??梢灶A(yù)見,物聯(lián)網(wǎng)普及以后,用于動(dòng)物、植物和機(jī)器、物品的傳感器與電子標(biāo)簽及配套的接口裝置的數(shù)量將大大超過手機(jī)的數(shù)量。按照目前對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的需求,在近年內(nèi)就需要按億計(jì)的傳感器和電子標(biāo)簽,這將大大刺激信息技術(shù)元件的生產(chǎn),同時(shí)創(chuàng)造大量的就業(yè)機(jī)會(huì)。要真正建立一個(gè)有效的物聯(lián)網(wǎng),有兩個(gè)重要因素。一是規(guī)模性,只有具備了規(guī)模,才能使物品的智能發(fā)揮作用。二是流動(dòng)性,物品通常都不是靜止的,而是處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),必須保持物品在運(yùn)動(dòng)狀態(tài),甚至高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下都能隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)話。我國(guó)的無線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了城鄉(xiāng),從繁華的城市到偏僻的農(nóng)村,從海南島到珠穆朗瑪峰,到處都有無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。無線網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施,安置在動(dòng)物、植物、機(jī)器和物品上的電子介質(zhì)產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)可隨時(shí)隨地通過無處不在的無線網(wǎng)絡(luò)傳送出去?!霸朴?jì)算”技術(shù)的運(yùn)用,使數(shù)以億計(jì)的各類物品的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理變得可能,使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)真正成了一臺(tái)電腦。(二)“物聯(lián)網(wǎng)”賦予物體智能因?yàn)檐囕v與道路之間缺乏溝通,需要一個(gè)智能化的交通控制系統(tǒng)。同樣,需要一個(gè)智能化的供暖控制系統(tǒng)。在生產(chǎn)安全領(lǐng)域,在食品衛(wèi)生領(lǐng)域,在工程控制領(lǐng)域,在城市管理領(lǐng)域,在人們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)方面,甚至在人們的娛樂活動(dòng)中,都需要建立隨時(shí)能與物體溝通的智能系統(tǒng)。智能技術(shù)正應(yīng)用到生活的各個(gè)方面,如智慧的醫(yī)療、智慧的交通、智慧的電力、智慧的食品、智慧的貨幣、智慧的零售業(yè)、智慧的基礎(chǔ)設(shè)施,甚至智慧的城市,這使地球變得越來越智能化??梢韵胂?,當(dāng)物體被賦予智能,人類將真正有可能從資源的使用者變?yōu)橘Y源的控制者和資源的守護(hù)者。隨著傳感器件芯片和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展.傳感器技術(shù)將進(jìn)一步成熟。在這種情況下,以傳感器技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)將和電信網(wǎng)絡(luò)深度融合。隨著形勢(shì)的變化,國(guó)家開始高度重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商正在密切關(guān)注國(guó)家在相關(guān)領(lǐng)域的政策動(dòng)向和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展,并積極參與標(biāo)準(zhǔn)的制定,引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中,我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商建立并重點(diǎn)提供感知網(wǎng)絡(luò)解決方案和平臺(tái)服務(wù),使客戶傳感網(wǎng)絡(luò)和電信網(wǎng)絡(luò)融合,讓客戶更好地收集和使用實(shí)體信息。作為電信網(wǎng)絡(luò)的延伸,國(guó)家也應(yīng)該制定終端內(nèi)感知功能實(shí)現(xiàn)規(guī)范,推動(dòng)手機(jī)等通信終端成為具備通信、感知和處理功能的綜合信息終端。增強(qiáng)用戶鉆度,推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)走向公眾應(yīng)用。隨著各方的共同努力,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到積極作用。六、結(jié)論總之,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已進(jìn)入國(guó)家的視野,未來物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將更為廣泛,并且物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),最終將形成人與人、人與物、物與物的全面互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信的融合,不僅豐富了移動(dòng)通信的內(nèi)容,還促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,作為未來的必然趨勢(shì),二者的融合將產(chǎn)生更多的智能產(chǎn)品,加速人們智能生活的到來。本文主要研究了移動(dòng)通信下物聯(lián)網(wǎng)在智能校園、智能交通、智能排污以及遠(yuǎn)程社會(huì)救助系統(tǒng)中的創(chuàng)新應(yīng)用,但物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用遠(yuǎn)不止這些,因此,本課題的研究?jī)?nèi)容有待進(jìn)一步豐富。目前中國(guó)移動(dòng)無論個(gè)人通信還是物與物互聯(lián)應(yīng)用,其規(guī)模均處于行業(yè)絕對(duì)領(lǐng)先位置,為傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模發(fā)展積累了大量
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