物聯(lián)網技術及應用

1、 物聯(lián)網技術及應用目 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)網以及國內外發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題 PAGEREF _Toc534115749 h 3 HYPERLINK l _Toc534115750 2.1. 物聯(lián)網的概念 PAGEREF _Toc534115750 h 3 HYPERLINK l _Toc534115751 2.2. 國內外發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題 PAGEREF _Toc534115751 h 3 HYPERLIN

2、K l _Toc534115752 三、物聯(lián)網的關鍵技術 PAGEREF _Toc534115752 h 5 HYPERLINK l _Toc534115753 3.1. 射頻識別技術 PAGEREF _Toc534115753 h 5 HYPERLINK l _Toc534115754 3.2. 傳感技術 PAGEREF _Toc534115754 h 5 HYPERLINK l _Toc534115755 3.3. 網絡和通信技術 PAGEREF _Toc534115755 h 7 HYPERLINK l _Toc534115756 3.4. 數(shù)據的挖掘與融合技術 PAGEREF _Toc

3、534115756 h 7 HYPERLINK l _Toc534115757 四、物聯(lián)網的應用 PAGEREF _Toc534115757 h 7 HYPERLINK l _Toc534115758 4.1. 城市運行管理 PAGEREF _Toc534115758 h 7 HYPERLINK l _Toc534115759 4.2. 醫(yī)療衛(wèi)生領域 PAGEREF _Toc534115759 h 8 HYPERLINK l _Toc534115760 4.3. 在農業(yè)領域的應用 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)網的未來 PAGEREF _Toc534115762 h 9引言物聯(lián)網的發(fā)展將徹底改變人們的生活方式，大大提高人們的生活質量和效率。物流關系著現(xiàn)代人生活的衣食住行，其發(fā)展關系著社會經濟的方方面面。廣泛推廣和應用物聯(lián)網技術，不僅可以完善和優(yōu)化物流供應鏈管理體系，實現(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作用。為帶動物流行業(yè)的全面發(fā)展，研究物聯(lián)網技術在物流行業(yè)的應用勢在必行。 物聯(lián)網以及國內外發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題2.1. 物聯(lián)網

5、的概念物聯(lián)網的概念起源于由 RFID（射頻識別）對所有物品進行標識并利用網絡進行數(shù)據交換，進而實現(xiàn)智能識別和管理。經過不斷擴充、延展、完善，現(xiàn)在人們普遍接受的物聯(lián)網概念是指通過信息傳感設備， 運用射頻識別、紅外感應、全球定位系統(tǒng)、激光掃描等技術，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。2.2. 國內外發(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)網的工作， 并且已作了大量研究開發(fā)和應用工作。如美國把它當成重振經濟的法寶，所以非常重視物聯(lián)網和互聯(lián)網的發(fā)展，它的核心是利用信息通信技術(ICT)來改變美國未

6、來產業(yè)發(fā)展模式和結構(金融、制造、消費和服務等)，改變政府、企業(yè)和人們的交互方式以提高效率、靈活性和響應速度。把 ICT 技術充分用到各行各業(yè)，把感應器嵌入到全球每個角落，例如電網、交通(鐵路、公路、市內交通)等相關的物體上。并利用網絡和設備收集的大量數(shù)據通過云計算、數(shù)據倉庫和人工智能技術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)網和云計算”就是美國要作為新一輪 IT 技術革命的領頭羊的證明。按歐盟專家講，歐盟發(fā)展物聯(lián)網先于美國，確實歐盟圍繞物聯(lián)網技術和應用作了不少創(chuàng)新性工作。在北京 11 月全球物 聯(lián) 網 會 議 上 ， 他 們 介 紹 了 歐 盟 物 聯(lián)

7、網 行 動 計 劃 (InternetofthingsAnactionplanforEurope)其目的也是企圖在“物聯(lián)網” 的發(fā)展上引領世界。在歐盟較為活躍的是各大運營商和設備制造商， 他們推動了 M2M(機器與機器)的技術和服務的發(fā)展。我國在“物聯(lián)網”的啟動和發(fā)展上與國際相比并不落后，我國中長期規(guī)劃新一代寬帶移動無線通信網中有重點專項研究開發(fā)“傳感器及其網絡”，國內不少城市和省份已大量采用傳感網解決電力、交通、公安、農漁業(yè)中的“M2M”等信息通信技術的服務。作為國家層面成立了傳感器的網絡標準工作組。而中國通信標準化協(xié)會也啟動了基于互聯(lián)網的物聯(lián)網和基于電信網的物聯(lián)網的相關標準和研究課題的申報

8、工作。中國的幾大電信運營商積極投入“物聯(lián)網”的技術開發(fā)和應用的工作：物流信息化、公交視頻化、校訊通、農村信息化、漁牧業(yè)監(jiān)控、水文水質等。在總理關于“感知中國”的講話后我國“物聯(lián)網”的研究、開發(fā)和應用工作進入了高潮，江蘇省無錫市一馬當先率先提出建立“感知中國”研究中心，中國科學院、運營商、知名大學云集無錫共同協(xié)力發(fā)展我國的物聯(lián)網。當然這種一哄而起必然要有一個自然淘汰的過程，目前我國發(fā)展物聯(lián)網上還有不少必須克服的問題才能健康的發(fā)展?，F(xiàn)在處處都在搞“物聯(lián)網”，大量重復性工作，浪費了人力、物力，急需國家作出發(fā)展規(guī)劃統(tǒng)一協(xié)調，同時實現(xiàn)相關領域的標準化和研究可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展模式，尋求規(guī)模經濟，在感知、傳輸

9、和應用上構成新的物聯(lián)網的生態(tài)鏈向現(xiàn)代服務業(yè)方向發(fā)展。當然國家層面一開始就要注意物聯(lián)網的安全、可信、隱私等重大問題，只有這樣才能健康發(fā)展。物聯(lián)網的關鍵技術物聯(lián)網的關鍵技術主要包括射頻識別技術，傳感技術，網絡與通信技術和數(shù)據的挖掘與融合技術。3.1. 射頻識別技術射頻識別也被稱為電子標簽，是利用射頻信號及其空間耦合傳輸特性，通過無線電信號實現(xiàn)對靜態(tài)或移動待識別物體的自動識別，并讀寫相關無線數(shù)據的無線通訊技術。信息讀寫設備向帶有電子標簽的物品發(fā)出射頻信號，激活電子標簽，使其憑借感應電流所獲得的能量釋放存儲在芯片中的物品信息，完成對物品的管理和控制。3.2. 傳感技術物聯(lián)網使用的另一項關鍵技術是傳感技

10、術，作為信息獲取的重要手段，主要是通過傳感器、傳感節(jié)點和電子標簽等方式完成。集成化微型化傳感器，能夠嵌入到任何物體中，并協(xié)作對其進行實時監(jiān)測，然后將采集到的信息無線上傳，從而實現(xiàn)泛在傳感。傳感節(jié)點具有感知、計算和通信能力，可進行數(shù)據采集、處理和傳輸。3.3. 網絡和通信技術物聯(lián)網中實現(xiàn)信息安全可靠的傳送，涉及到遠程通信和近距離通信兩個方面。遠程通信方面主要包括 IP 互聯(lián)網、2G/3G 移動通信、衛(wèi)星通信、互聯(lián)網的組網、網關等技術。近程方面主要包括 WIFI、藍牙、ZigBee、RFID 和 UWB 等技術。3.4. 數(shù)據的挖掘與融合技術P2P、云計算等分布式計算技術為物聯(lián)網提供了新的高效率計

11、算模式，可以從海量的數(shù)據中及時挖掘出隱藏、有效的信息，同時還可以解決各種異構網絡或多個系統(tǒng)之間數(shù)據的融合問題，具有相對可靠的數(shù)據中心，能夠輕松實現(xiàn)不同設備間的數(shù)據與應用共享。物聯(lián)網的應用其實，物聯(lián)網應用在生活中的方方面面，遍及城市運行管理、醫(yī)療衛(wèi)生、農業(yè)領域、生態(tài)環(huán)境方面等等。4.1. 城市運行管理城市網絡、部件監(jiān)控管理，如：井蓋、公共設施； 城市水、電、燃氣、熱力等重點設施和低下管線實施監(jiān)控； 各種作業(yè)車輛、人員的狀況，對日常環(huán)衛(wèi)作業(yè)、掃雪鏟冰、垃圾渣清除進行有限地監(jiān)控。4.2. 醫(yī)療衛(wèi)生領域物聯(lián)網應用于醫(yī)療衛(wèi)生領域，可以更有效地對患者進行檢測各項指標。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、遠程醫(yī)療、殘障人員救助提供支撐，為弱勢人群提供及時溫暖的關懷，是物聯(lián)網倍受關注的應用領域之一，且在發(fā)達國家得到了前所未有的重視。4.3. 在農業(yè)領域的應用可以廣泛應用于對農作物生長環(huán)境監(jiān)測控制、動物健康監(jiān)測、動物屠宰監(jiān)測。通過傳感技術實現(xiàn)職能監(jiān)測，可以及時感知土壤成分、水分、肥料的變化情況，動態(tài)跟蹤植物的生長過程，為實時調整耕作方式提供科學依據。在食品加工各個環(huán)節(jié)，通過物聯(lián)網，可以實時跟蹤動植物產品生長、加工、銷售過程，監(jiān)測產品質量和安全。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， 應對氣候變化和自然災害中，物聯(lián)網

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)網技術，形成對污染排放源的監(jiān)測、預警、控制的閉環(huán)管理。利用傳感器加強對空氣質量、城市噪音監(jiān)測，在公共場所進行現(xiàn)場信息公示，并利用移動通信系統(tǒng)加強與監(jiān)督部門的聯(lián)動。加強對水庫河流、居民用水的水質檢測網絡體系建設，形成實時監(jiān)控。加強對森林綠化帶、濕地等自然資源的傳感系統(tǒng)建設，并結合地理空間數(shù)據庫，及時掌控綠化資源情況。利用傳感器技術、通信技術，合理調配和使用水利、電力、天然氣、燃煤、石油等資源。物聯(lián)網是一個為我們服務，讓我們去感知物理世界、控制物理世界的網絡，它為我們提供了服務以及對物理世界的控制。作為一種新興的產業(yè)，物聯(lián)網和普通人的生活還是有著密切的關系的。實際上，我們已經開始在許多方面享受物聯(lián)網的簡單應用了，比如我國的第二代身份證、大部分高校的學生證和很多的城市、校園一卡通，都是物聯(lián)網的簡單應用。等這種應用不斷擴展之后，能夠實現(xiàn)的事情就太多了，智能安防、自動控制、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)個短信，你家的燈就