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物联网技术展望范文

发布时间:2023-10-11 17:33:05

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物联网技术展望

篇1

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)27-0049-02

随着计算机技术和互联网技术的高速发展,物联网的浪潮已经渗透到人们的日常生活。物联网主要是利用红外感应器、定位系统等传感装备,实现互联网和物体之间的连接,从而获得物体的信息,并进行通信,实现对物体的识别、跟踪和监管等。而物联网技术是在物联网的基础上发展而来,它拓展了信息的获得领域,利用物联网技术,可以加强各个行业之间的交流,蕴含着巨大的商机。

1 物联网概述

1) 物联网定义

物联网是一种新兴的智能感应网络系统,它可以利用物体智能感应装置来对数据的信息进行收集和整理,并通过网络传输的过程,可以实现数据信息的传输,使其传输到指定的信息处理中心,从而可以实现人和物以及物和物之间的信息交互。物联网可以定义为利用射频识别、红外线感应器和激光扫射器等传感设备,并按照事先定好的协议,可以实现物品和互联网的结合,并进行大量信息的交换的传输,从而保证实现智能化识别、定位和监控的一种现代网络。

2) 物联网的构成

从结构上来看,物联网的可以分为三个层次:一是底层的数据感知层次。这个层析具有较强大的信息感应的功能,它可以实现对数据的收集和整理。底层的感知层次包含众多的内容,包比如二维标签、识读器、摄像头、传感网络等内容,可以进行物体的识别,它是物联网网络运行的第一个环节;二是数据网络的传输层次,它可以对采集到的数据进行整理,并且进行传递。它包括通信网络、网络管理中心、智能处理中心等内容。三是数据网络传输层以及内容应用层。内容应用层对已经处理过的信息进行分析,并纳入到一些有关的行业中,和行业的技术充分融合,有利于实现变电站的智能化、信息化的发展。

2 物联网技术的发展现状

随着信息技术的发展,物联网的内涵也随之发生了一些变化,增添了很多新的内容,更加丰富而且多样化,为此政府也针对目前的发展形势,制定了一些新的规划。

1) 政府部门出台了一些推动互联网的发展规划

随着物联网技术的发展,我国逐渐出台了一些相关的政策,比如我国在制定十二五规划时,将物联网纳入新兴产业的发展规划中去,也完善了相应的产业标准。但目前市场环境比较复杂,产业标准还在完善和发展的阶段。虽然各地政府已经开始出台一些关于物联网发展的策略,但是标准仍旧不统一,对未来的发展前景也表现出不确定性。

2) 各地高校开设了物联网专业

随着物联网技术的快速发展,加快了信息的传输和交流。很多机构纷纷成立了一些物联网工作指导小组。很多高校增设了物联网专业,力求培养更多的专业人才,促进物联网事业的发展。

3 物联网的关键技术

1) 无线射频识别技术

物联网可以通过感知层对事物进行感知和识别,因此,这就需要无线射频识别技术的支持。无线射频技术是一种智能化的技术,它不需要人工进行操作和指导,可以充分利用无线射频信号对目标进行识别,从而获得一些有关的信息。无线射频识别技术可以在复杂、恶劣的环境中工作,它不和目标对象直接接触,而且它可以同时对多个目标进行识别,具有较高的精准度,以及较强的抗干扰能力,利用无线射频技术进行识别,可以快速获得信息,并进行信息的共享。

2) 无线传感技术

随着现代科技的发展,传感技术也得到了长足的发展。通过组织一些传感器单元,可以形成一个庞大的无线传感器网络,从而可以实现实体世界和数字世界的连接。无线传感网络可以实现各个节点之间的感知,并能够对数据进行传递,从而用来处理网络中的监测数据和信息。

3) 智能技术和纳米技术

在物联网技术中,智能技术是其中一项关键的技术,主要是在物体中引入智能系统,增加物体的智能性,可以实现和用户之间的交流,满足用户的需求。而纳米技术可以应用于更小的物体,它能够实现这些更小的物体之间的互动和交流。随着互联网技术的发展,智能技术和纳米技术之间的配合越来越紧密,可以通过二者的结合可以使一些物体更智能化和人性化。

4 物联网技术发展面临的主要问题

物联网具有广阔的发展前景,在未来的发展中会继续带来巨大的经济效益和社会效益,但是要推动物联网的持续发展,就要解决一些问题,其中主要体现在核心技术、信息安全、产品研发等方面。

1) 核心技术有待突破

由于我国物联网技术起步较晚,发展时间较短,一些关键技术还处在初始应用阶段,需要进一步发展传感器接入技术和核心芯片技术等。第一,目前,现有的传感器的连接受到通信的距离的限制,而传感器本身对外部环境有着较高的要求,容易受到外部环境的干扰。第二,目前,传感器的存储能力和通信能力还有待提高,且数量不足。第三,物联网技术的发展需要应用大量的传感器,因此要发展传感器网络中间件技术,目前我国网络中间件技术还不完善,需要进行进一步的创新。

2) 要统一标准规范

统一标准规范,有利于保障互联网的应用和推广,否则将会影响到互联网的发展。我国互联网技术还在发展阶段,所以尚未建立健全互联网标准体系,从而在一定程度上妨碍了我国物联网的进一步发展。物联网的发展与国家的一些利益息息相关,因此,要制定统一的物联网标准,但是目前受到国际因素的影响,统一的物联网国际标准难以确立,因此,标准规范不能在短期内形成。

3) 信息安全和保护隐私的问题

目前,随着物联网的发展,信息安全问题和保护隐私成为一个亟待解决的问题。在物联网的应用中,首先要对物品进行感知和识别,在这个过程中,一项关键的技术就是无线射频识别技术,通过这项技术,可以自动获取物品的相关信息。它方便了人们对一些不可接触的物体的信息的获得,但是如果不加以对其进行控制,那么很多物品的信息就会被更多的人们所知,并对物品进行无限制的追踪。因此,这对信息的隐私造成了较大的威胁。在对数据进行处理时,也存在一些隐私安全的问题,很有可能导致信息的泄露。所以,要完善访问机制,设立访问权限,对信息的传递、查询等操作行为加以控制,减量减少由于信息泄露而给个人带来的损失;同时,很多信息需要进行隐理,只允许被特定的人所看到,因此通常会采用加密的方式。在物联网识别技术中,保密已经成为其中的一个重要问题。在物联网中,秘钥管理是一项艰巨而繁重的任务,这是因为物联网具有多源异构性,所以保密工作面临着发展的瓶颈;在物联网中,IP地址有待扩充。每一个物体都需要有着自己的IP地址,可用于对它专属的识别、传输等。目前,Ipv4已经满足不了地址的需要,因此,这就需要利用Ipv6的支持。但是,要将实现Ipv4向Ipv6转型,并解决系统兼容的问题成为面临的一项挑战;另外,设备生产成本的问题也要重点关注。目前,物联网的规模逐渐扩大,信息数量逐渐增多,因此,需要降低物联网设备生产的成本,从而可以获得更多的经济效益,进一步推动物联网智能化的发展。

5 应用前景

1) 有效的资源控制,实现节能环保

目前,我国资源短缺,人均资源占有量不足,耗能较高,还给环境造成了巨大的污染,影响了社会效益和经济效益的提高。随着物联网的发展,在一定程度上改变了传统产业的发展模式,有利于调节资源、环境和经济发展之间的矛盾,物联网的应用,可以推动物品的智能化和人性化发展,有利于对资源进行高校的控制,推动循环经济的发展。

2) 推动开放和合作

互联网的发展,具有极大的开放性和包容性,它为物联网提供了很多可以借鉴的经验,可以在较短的时间内形成一个庞大的网络系统,促进信息的传输和交流。因此,在物联网技术的发展中,要推动开放和合作,保证产业之间的协调,努力研发,实现出核心技术的突破和发展。

3) 加快应用开发

我国物联网技术还处在初始阶段,很多技术和方法还不完善,企业的盈利状况还有待改善,在资金的投入上还不足,因此,物联网技术的发展容易停滞不前。所以,随着现代科技的发展,要加快对物联网技术的应用和开发,做好宣传工作,政府给予财政政策和货币政策的支持,给予企业一些补贴,保证他们发展物联网技术的资金支持,进而可以进一步扩展物联网技术的应用范围。同时,还要密切关注应用中的信息安全问题,做好保密工作,加大安全维护的力度,打击蓄意破坏的行为,通过法律法规对制度进行完善。

6 结语

随着现代网络技术的发展,物联网技术也得到了较快的发展。通过物联网技术,可以利用物体智能感应装置来对数据的信息进行收集和整理,并通过网络传输的过程,可以实现数据信息的传输,传达到信息处理中心之后,有利于实现人和物以及物和物之间的信息交互。目前,我国物联网技术的发展受到诸多条件的限制,还存在着一些尚待解决的问题,比如核心技术有待突破、信息安全和保护隐私的问题等,物联网技术的发展前景广阔,其可以进行有效的资源控制,实现节能环保;并进一步推动开放和合作;还要加快应用开发,促进物联网技术的广泛应用。同时还要根据目前的需求来推动物联网技术的发展,掌握更多用户的心理需求,促进应用范围的扩展。

参考文献:

[1]刘爱军.物联网技术现状及应用前景展望[J].物联网技术,2012(1):69-73.

篇2

中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0328-01

1物联网的概念

1.1起源

物联网(Internet of Things)的概念的起源最初是1991年美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出的。比尔盖茨在1995年出版的《未来之路》一书中提及物物互联的概念。1998年麻省理工学院提出了当时被称作EPC系统的物联网构想。1999年,在物品编码技术的基础上Auto-ID公司提出了物联网的概念。2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟了《ITU互联网报告2005:物联网》,其中指出“物联网”时代的来临。

1.2概念

物联网,顾名思义是在传统互联网、电信网等基础上,实现物与物的信息互联与交换,达到物与物之间的通信与互动。物联网是传统网络的延伸,通过感知技术将传统网络的终端扩展到物。这是一个将物质世界数字化的变革,每一个普通物理对象都可以作为物联网的一部分,可以被独立寻址通过网络互联互通。

1.3感知方式

将网络终端由传统意义上的机器延伸到物理对象的过程中,重要的一步是传感器技术,传感器技术可以将物理对象的信息转化为计算机能够处理的数字信号,是实现物与物通信的前提。目前常见的传感设备和技术有二维码识读设备、射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等。通过这些传感器技术,可以将任何需要互联的物体信息数字化,实现物联网由机器终端到普通物体终端转变。

2物联网的特征和传统的网络相比,物联网有其鲜明的特征。

2.1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。

2.2数据量极其庞大

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。

2.3地址需求庞大

物联网要求作为物联网终端的每一件物品有自己独立特有的物理地址,目前互联网使用的IPv4协议所提供的地址资源远远不能满足物联网的需求。其庞大的地址资源需求会在下一代互联网的IPv6协议中得以实现。

2.4智能技术的应用

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。

3物联网技术的典型应用

物联网早已不仅仅只是一个概念,从它的概念提出至今的十几年中,它已经在我们身边或大或小的领域中有运用。我国的第二代居民身份证就采用了内置RFID技术,采用国内自主嵌入式微晶片,是全球最大的RFID应用技术。

4物联网带来的安全风险

物联网的基础是互联网等传统网络,将传统网络的终端扩展至人与物,这样一来就会将传统网络所面临的安全风险与危害放大,互联网所面临的病毒攻击,黑客攻击等危害在物联网中也存在。

另外,物联网的感知层将成为一个新的安全隐患点,物联网的传感器采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,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,而在物联网发展的目前阶段,各种接口协议都还很混乱,对于物联网的监管与保障几乎没有,个人隐私、情报在采集和传输阶段面临很大的安全性问题,所以这将是公安工作中的一个新问题。

5物联网在公安领域的应用

目前阶段下,物联网技术应用到公安领域中,还存在很多困难和阻碍。将物联网技术应用于现有的资源平台,可以在应用实践中带动公安物联网发展。

5.1新一代警务通系统

新一代的警务通系统采用了结合的物联网技术,内置的第二代身份证读卡模块,采用了非接触式的读卡技术,公安民警可将二代身份证放置感应区,公民身份信息包括文字、数据、个人相片等信息显示或提示在彩色液晶屏上,并且还可通过云计算平台与公安专网进行互联核查。

配备GPS系统,与警用地理信息系统配合,实现对警力部署或重点车辆的可视查询、定时定位、自动跟踪、区域监控、路径优化、轨迹分析,提高了公安机关的警务工作效率和实战能力。

5.2车辆管理系统

基于无源射频识别技术的区域性车辆安全监管系统,通过在车辆内安装RFID电子标签和GPS使被标识车辆的静态身份信息与动态运行信息有机地结合在一起。以车辆自动识别与认证服务为基础,实现在开放性道路交通环境下对车辆运行信息和事件信息的自动采集,提供满足不同应用环境的全天候涉车监管服务。该系统还能实现交通需求预设,路网资源的分配管理,交通流量自动统计,车辆运行状态的实时回传等功能。目前上海,南京就采用类似的系统对特定车辆进行管理。

6物联网时代公安工作的展望

物联网时代即将到来,物联网技术对社会的改变是公安工作新的机遇和挑战,在可预见的将来,物联网在公安工作中将发挥极其重要的作用。

将物联网技术引入地理信息系统(GIS)和GPS、电信运营商的无线电信网络相结合,将是一个改变公安工作模式的改革。在突发事件和处理以及各种刑事、民事和交通案件处理时,实现对警力资源的及时高效合理地调度与充分使用,有效缩短出警反应时间,减少警务处理的盲目性,实现对警务现场的实时全方位多角度的监控及指挥调度。

物联网技术使得具体物理对象成为公安工作的出发点,对于成为网络终端的人、车、物的管理与控制上升到了一个新的高度。配合现有的监控、管理和资源系统,将任何需要成为物联网终端的物理对象纳入公安工作的管理之中,将在维护社会稳定,社会治安管理和打击刑事犯罪方面起到非常重大的作用。

7总结

篇3

【摘要】本文从技术、应用、前景三个方面简要阐述了物联网技术在医院信息化建设中的应用现状与展望,对相应的应用进行了简要的利弊分析,以期树立物联网技术在未来医院现代化建设中发挥的作用。

【关键词】物联网;RFID;医院信息化;数字化医院;医院管理

近年来,医疗行业的竞争已经从医疗环境、医疗人才的竞争转移到医院信息处理能力及医院工作效率的竞争。物联网技术作为新兴信息技术,在患者管理、资产盘点等方面已经在医院逐步推广应用,进一步推动了医院的数字化进程。运用物联网技术,优化医院现有的信息系统(HIS),构建全时、全域的监测和预警管理平台,有效解决精细化管理问题将是医院信息化发展的风向标。

1物联网技术概述

1.1物联网定义:物联网是21世纪新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称我们可以得到物联网就是“物物相连的互联网”,这主要表达了两层意思:首先,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网的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和物品之间,进行信息交换和通信。由此得到物联网定义是通过射频识别、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,把任何物品和互联网相连接,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。

1.2关键技术

1.2.1射频识别术及编码:射频识别即RFID技术,又称电子标签、无限射频识别,是一种通过无限电讯号识别特定目标病毒写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触的通信技术。射频识别是一种简单的无线系统,只有两个基本期间,由一个阅读器和很多或标签组成。

射频识别的编码是唯一的,而且其编码规律和解析方式能够通过物联网计息服务对应起来,这样才能够通过编码访问其对应物品。目前体系射频识别编码存在三个标准,分别为ISO标准、欧美EPC标准和日本UID标准,应用前景和范围也有所不同。

1.2.2无线传感器网络:无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。最近几年,随着计算成本的下降以及微处理器体积越来越小,已经为数不少的无线传感器网络开始投入使用。目前无线传感器网络的应用主要集中在环境、医疗、军事等领域。

1.2.3物联网中间件服务:物联网中间件负责实现对RFID硬件以及配套设备的信息交互和管理,同时作为一个软硬件集成的桥梁,完成与上层复杂应用的信息交换。其在物联网中起到中介作用,屏蔽前端硬件的复杂性,并把采集的数据发送到后端IT系统。

1.2.4物联网名称解析:物联网名称解析服务点有点类似因特网的DNS服务,后者是激昂客户端输入的网址转换成其对应的网络资源地址URI,进而得到此ID号对应物品的属性。

2物联网在医院管理中的应用

2.1医院患者管理:使用RFID技术将患者姓名、年龄、血型、过敏史、亲属姓名、紧急联系电话、既往病史等信息储存在射频腕带中,挂号、就医、取药只需一刷就避免人为失误,规范合理用药。还可以与医院HIS系统接驳,随时从医院远端服务器调取病人完整病历。此外针对病人,可以对床头病人标识卡、住院服进行改进,对患者生命体征进行实时监护;针对新生儿,运用RFID腕带和母婴识别系统避免他人报错和偷报等。

2.2医务人员管理:医务人员的流动性大,在医院重要点位设置固定RFID阅读器读取每个工作人员的RFID胸卡判断其所在位置,从而实现人员室内跟踪,为调度医务人员及时诊疗与救护提供支持。在此基础上,集成门禁系统、监控系统、考勤系统。防止外来人员随便进入,以提高综合管理能力。

2.3医疗设备管理:医疗设备管理的最终目的是使医疗设备处于良好的运行状态,确保医院的社会、经济、技术效益最大化。基于RFID技术的医疗设备管理通过标签植入,智能实现入库出库、科室管理、资产盘点、保修报损、防盗报警等功能。此外,还可以通过功能完备的信息系统,实现设备定期维护保养以延长使用寿命,实现设备档案电子化提升工作效率,实现设备使用监管以确保设备利用率。

2.4用血安全管理:将物联网技术用于血液管理,从献血开始就将每个血袋上记录献血这基本信息和血液生物信息的RFID标签,从而简化血液筛选和储存流程,提高血库内部处理效率,降低出错率和血型配错率。当然应用物联网技术于血液还存在一些其他声音,例如标签的电磁波对血液成分是否存在影响,RFID应用于用血安全其成本的投资回报过低等等,这些都是应用过程中的一些瓶颈问题。

2.5 医药供应管理:基于RFID技术的医药供应管理可以实现药品装配迅速、识别和杜绝仿冒药品、减少不必要库存、提高照单生产率、门诊智能摆药取药等等。在美国食品药品管理局(FDA)的要求下,该国制药商从2006年开始利用RFID技术追踪易仿冒药品的生产、储存、运输、销售的全过程。

2.6医疗废物管理:将物联网技术应用于医药废物的管理,是近几年研究的一个方向。国外一些先进医院通过对医疗垃圾的收取、称重、运输、焚烧等过程的数据进行收集和分析,避免医疗废弃物的漏装、遗失、丢弃,记录规范整个流程的耗时,全程监控医疗废物转运,确保医疗废物被妥善运输到指定地点。

3前景展望

物联网作为一项前景技术,还面临着技术标准、行业规范、成本、信息安全、电磁干扰等一些列问题,在医疗行业全面推行物联网技术还面临很多困难。但不容置疑的是在医疗药品行业将是物联网技术率先应用的最大领域,特别对于医疗应急机动任务来说,RFID技术具有完成高效、准确、便于部署医药管理系统所需的高度自动化和智能化,在应急医疗保障任务中必将发挥不可替代的重要作用。物联网时代已经来临,物联网+云计算则是医疗行业发展的最终信息技术模式。

参考文献

篇4

中图分类号:TP391.44 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)01-0225-02

1 引言

全球经济的迅猛发展,对外贸易业务剧增,国际交流活动日益增多,特别是近年来跨境贸易电子商务等新型业态兴起,跨境物流业务量显著增加,如何做到“既要管得住又要通得快”给物流监管部门提出了更高的要求。

作为国家进出境货物监管部门,海关对跨境物流监管有严格规定,跨境物流监管可分为在途监管即动态监管和静态监管,动态监管又包括货物和运输工具在运输途中监管,静态监管则是对货物(物品)在海关监管区域存在状态的监管。传统的动态监管方式是将运输工具与所运载的货物进行绑定,启运地海关对其施加海关封志,到达目的地海关检查封志是否完好,以确认货物在途中是否被非法开拆。这种监管方式存在被非法伪造海关封志的风险,由于施封、验封均为人工操作,容易造成主观臆断、错判误判和出现廉政风险,而且效率低下。海关对货物(物品)在监管区域内的监管主要是以账册形式管理。

2 物联网技术与物流监控应用

物联网是一种基于互联网、传统电信网等信息承载体,使所有能够被独立寻址的普通物理对象 互联互通的网络技术,通过利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物体等相互连接,形成物与物、人与物相联,实现信息化、智能化和远程管理控制。

通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外线感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。

RFID是目前比较先进的一种非接触式识别技术,能够实现物品的自动识别和信息的互联与共享。以RFID技术为基础,结合已有的网络技术,数据库技术、中间件技术,构筑一个由大量联网的阅读器和移动标签组成的,能够实现自动识别和自动控制的网络即物联网。

2.1 动态物流监管

如图1所示,动态物流监管系统中,利用物联网技术,采用智能电子关锁、电子车牌、箱号自动识别和电子围网等技术系统来对动态物流进行监控和管理。

采用智能化的海关封志即智能电子关锁取代传统海关封志,采用电子车牌技术自动识别运输工具,或者采用图像识别技术识别运输车辆,通过信息化系统,将所运货物信息与电子关锁、电子车牌信息进行比对,比对成功则自动放行,不成功则不能通过卡口。

关锁一般用于海关转关监管业务。在海关转关监管业务中,转关货物需要由集装箱货箱式运输工具装载。业务上规定必须使用专用的封志对箱门施封,以表示这些货物尚未办结海关手续,仍处在海关监管状态,未经海关许可开启即为违法,以保证在途监管货物的一致性。

传统的一次性机械关锁是海关指定厂家专门生产的,具有统一编号,但是因其仅靠一根细钢丝进行加锁,容易被剪断,防盗、防伪能力都较差。电子关锁采用RFID技术,具有全球唯一身份识别号,可实现机械锁和电子锁双重锁定,防伪性能较强,坚固耐用,锁内可自动记录锁体状态,便于查证;使用动态口令和对称密钥进行远程施封、解封、验封,具备较强防范非法开启能力。

智能电子关锁是集成了微型处理器MCU、全球定位芯片GPS、无线射频识别芯片RFID和移动分组交换模块GPRS或3G移动通信模块以及驱动机械机构于一体的小型智能化系统。智能电子关锁记录施封、解封时间,通过GPRS信道实时向监控中心发送当前地理位置信息,实时监测锁具状态,对途中停留时间是否超限等进行分析判断,发现异常及时报警。智能电子关锁功能框图如图2所示。

电子车牌识别系统:海关监管区域设有智能卡口,运载海关监管货物的车辆到达时,电子车牌系统启动阅读器读取车上的电子车牌信息,自动核对车辆信息。

箱号自动识别:是采用图像识别技术,在运载跨境货物的车辆通过卡口时,对集装箱号进行扫描识别并传送到海关监管信息化系统中,系统对事先申报备案的集装箱及其装载的货物信息进行比对,从而为实现自动放行提供支持。

电子地磅:可以通过数据线与电脑管理系统连接,用于重量数据的进一步处理、储存、传输等。

智能卡口:海关特殊监管区设置智能卡口,对进出区车辆及其运载的货物进行监控和管理。智能卡口与海关监管区域的信息化系统联网,车辆通过卡口前,物流企业提前向海关申报备案,物流信息进入海关信息系统,当车辆到达智能卡口时,通过阅读电子车牌、箱号识别、智能关锁、电子地磅称重等一系列信息综合分析,确认该货物是否与企业申报的货物相符,从而决定是否能够自动放行。

电子围网:对海关监管区之间运输线路进行GPS线路边界规划,配合使用地理信息系统(GIS)设定监管车辆和货物的合法行驶线路、活动范围,在途中时限及停留超时限制等,一旦发现有电子智能关锁非法开启、运行轨迹偏离指定线路及电子围网范围,途中停留时间过长等异常情况,立即将报警信息存储下来,并通过GPS将报警信息实时传送至监控中心。建立监管区域卡口车辆自动验放、远程监控系统,通过拖车IC卡、箱号自动识别系统、电子地磅、与智能电子关锁及GPS联动,在港区与园区之间实现电子数据自动核碰,智能化处理,异常报警。同时,所有申报、放行、途中路线轨迹、车辆情况及进出卡口等数据均可供海关等监管部门随时调阅查询,并作为风险管理的数据依据。

2.2 静态货物(物品)监管

在海关监管区域,如行邮监管场所、快件中心、暂扣物品监管场地以及其他海关特殊监管区域等,设立基于RFID管理系统,通过对海关监管区内货物物品粘贴RFID标签,实现对货物物品出入海关监管区域的实时监控和管理。目前普遍使用的超高频RFID技术标准为ISO18000-6C,工作频段860MHZ~960MHZ,其主要技术特点为,一是读写速度快,数据速率可达40Kbps~640Kbps。二是可同时读取大量标签,理论上能超过1000个标签。三是具有多种写保护方式,安全性好。四是区域多,分为EPC区(96bits或16bYTES,可扩展到512bits),ID区(64bits或8Bytes),用户区(224bits或28Bytes),密码区(32bits或4Bytes)。

通过系统分析功能将电子仓单信息与实际货物存放情况紧密联系起来,对区内货物存在状态、位移情况等实时跟踪。利用电子标签实现静态货物的监管,建立物流库,实时检测、统计库存货物状态。即在货物进入海关监管区后,对货物进行入区(库)确认,通过设置在区内的阅读设备实时监控货物状态,这样既可以监控货物的状态,又能够实时统计货物库存。电子标签可以采用无源低成本标签,一次性使用,可大幅降低成本,提高布控数量。电子标签系统还可以与X光机系统联网。进行数据交换,从而提升信息共享效率,提高系统效能。采用地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统以及RFID等设备,借助电子围网理念,对区域内的货物物品实现实时监控管理,确保在严密监管的同时,达到高效服务的要求。

3 结语

篇5

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0104-01

一、物联网技术概述

物联网被视为是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称为Internet of Things(简称IOT),也称为Web of Things。物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备,把任何物品与物品及物品与络网相连接,进行信息交换和通信,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。实现了人与物、物与物的信息交互和生产生活信息流的无缝链接,进而达到对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策。作为物联网发展的先锋,射频识别技术(Radio Frequency Identification,简称RFID)[1]成为了最为关注的技术。

二、基于物联网的智能医疗的发展现状

(一)国外的发展状况

美国的某些医院已经开始采用基于RFID技术的新生儿管理软件系统,利用RFID标签和阅读器,确保新生儿及小儿科病人的安全。通过给新生儿分配的固定在其前臂或脚上的RFID标签,把新生儿的健康记录及出生日期时间和父母姓名输入到系统里,只需要用RFID阅读器读取RFID标签就可以清楚地知道新生儿的情况,从而可以更好地照顾婴儿。此外,标签内还内嵌了感应光线和温度变化的感应器;如果暂时移去标签或婴儿的体温过高,感应器就会感应到温度及光线的变化从而发出报警信号,并通过分布在医院各处的感应器捕捉到信号并将其传送到医生或护士的电脑屏幕上,产生报警。

欧洲移动医疗成像技术在物联网的影响下得到了快速的发展。该技术可以帮助医护人员和病人用智能手机或电脑来查看医学数字影像资料,例如计算机断层扫描、核磁共振成像、X射线和其他图像等。这项突破性的技术帮助了医疗机构及医生改进服务质量,降低医疗成本,改善医患关系,并且环保节能。

(二)国内的发展状况

我国政府非常重视物联网技术在医疗领域的应用。2008年,国家了《卫生系统十一五IC卡应用发展规划》,提出加强医疗行业与银行等相关部门、行业的联合,推进医疗领域的“一卡通”产品应用,扩大IC卡的医疗服务范围,建立RFID医疗卫生监督及追溯体系,推进医疗信息系统建设及发展。2009年5月23日,卫生部首次召开了卫生领域RFID应用大会,在《卫生信息化发展纲要》中,IC卡和RFID技术被列入卫生部信息化建设总体方案之中。正是因为政府部门的大力推广及支持,所以现在国内的大部分农村地区都建立了基于IC卡的完善的合作医疗社会保障体系;在山东的某些农村地区通过医疗系统与电信公司合作推出了基于二维码技术的看病用手机刷二维码付款;中国远程心电监测网络体系“厦门市远程心电监测分中心”在2010年1月17日成立,患者可随时随地检测自己的心电图;浙江省也建立了一个基于MPLS-VPN网络技术,结合数字化医疗,实现了三家省级医院的居民个人电子健康档案盒就诊记录的跨院间的信息共享;基于流媒体技术、远程视频系统及信息挖掘技术的远程医疗系统也在飞速的发展当中[3]。

三、发展展望

现在基于物联网的智能医疗系统大多都是用来对病人或医疗物资的管理、流通和溯源以及医疗终端的缴费系统上。随着各方面科学技术的发展未来的智能医疗系统绝不是这么简单的功能,其发展必将使其应用更加智能化、集成化以及更加普遍化、日常化,并且整个智能系统也必将更加庞大。随着社会发展以及人们的生活水平的提高,人们对于健康的重视程度也必将提高,定期到医院体检也成为人们生活的一部分,但是由于现在人的时间观念比较强很多人都感觉到去医院体检太过费时,而且在体检的过程中也会使人感觉到某些不适。在未来这些问题都会得到解决,因为基于人体植入式智能监控芯片的个人健康监控系统可以帮你解决这些问题。在未来计算机技术以及微纳米技术的已经发展的很成熟,可以在一块很小的芯片上面集成多个可以检测人体不同理化指标的模块,它不只可以检测人体的体温而且可以检测血液中的各种元素及激素的含量甚至可以检测是不是有癌变的细胞。

如果应用RFID技术读取有太多的局限性,所以智能监控芯片不能使用这种方式进行传输检测数据。智能监控芯片的数据传输是利用基于IPv6的网络进行数据传输的。芯片有自主控制的能力,在芯片没有检测到人体异常的时候并不会对外传输数据,一旦芯片检测到人体内的某项理化指标超标或过低时,就会通过芯片带有的无线通信模块跟最近的无线设备(例如:带有wifi的智能手机或PDA、有无线模块的电脑、能够介入互联网的其他wifi热点等)相连接,并将检测的各项数据按照设定的内容以短信、邮件等方式传输给指定的医生或是帮你叫救护车。然后医生可以根据收到的各项检测指标对病人情况做出判断,判定病人是应该去医院就诊还是应该注意饮食或调节生活习惯。

智能检测芯片也不只是能够检测人体的理化数据,还可以扩充功能,通过加入不同的功能模块实现不同的功能。例如可以在芯片中加入定位模块,将其植入到小孩子、老人、精神病人或保外就医的犯人等的身上,不但可以检测他们的健康状况而且一旦出现意外状况,可以向有追踪他人位置权限的部门(如:公安局)申请,从而定位到植入芯片的人在什么地方。或者更特殊的情况可以为植入芯片的人设定一个活动范围,一旦定位系统监测到他超出了这个范围,可以向指定的人发出预警信息[4]。

从上面的叙述不难看出,未来的智能医疗系统的中心是围绕人的基于人体植入式智能监控芯片的个人健康监控系统,而这个系统也不仅仅是一个芯片,它是智能芯片,无线通信及多系统融合的一个综合的庞大系统。

四、总结

随着物联网技术及其他技术的发展,智能像前面所设想的智能芯片技术终将会被应用。让我们一起期待那一天的到来。

参考文献:

[1]薛青.智慧医疗:物联网在医疗卫生领域的应用[J].信息化博览,2010,5:56-57

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中图分类号:G40-057 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2011)21-0076-03

物联网被认为是继计算机、互联网之后信息产业的第三次浪潮,它是未来信息产业发展的重要方向,世界各国都把它当做促进经济发展的重点科技领域。

一、物联网的内涵

1.物联网的概念

1999年,美国麻省理工学院最先提出了“物联网”的概念,2005年,国际电信联盟(ITU)的《ITU互联网报告2005:物联网》,进一步扩展了物联网的概念。物联网是互联网的延伸和扩展。它是“物物相连的互联网”。它通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、激光扫描器、全球定位系统等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网相连,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、监控和管理。2010年,上海开幕的中国国际物联网大会中有学者提出,物联网将成为万亿元级的新兴产业、全世界接入物联网的终端到2020年将会达到500亿个。

2.物联网的特征

从通信对象和通信过程来看,物联网的核心是物与物之间以及人与物之问的信息交互。物联网具有如下特征:

(1)全面并主动感知

物联网是以感知为目标,实现人与人之间、人与物之间、物与物之间全面互联的网络。利用射频识别装置、传感器、二维码等随时随地主动感知物体的存在并获取物体的状态、位置等信息。实现的原理是在物体上植入微型感应芯片,用这些传感器获取物理世界的种种信息,再通过局域无线网络、互联网、移动通信网等通信网络传递交互,进而感知世界。

(2)可靠并完整传递

物联网当中的某些应用可能会使用传感器采集到的部分信息,然而存储的时候必须保证信息的完整性。物联网可以通过有线、无线等传输方式将物体的实时信息进行分门别类的管理,再准确、可靠、有指向性地传输给信息处理设备及环境,以适应不同的应用需求。

(3)海量并多视角处理

在物联网中分布着众多的传感器,每个传感器都是一个信息源,它们按照一定的频率,周期性地对环境信息进行采集,每次采集都会得到新的数据,针对采集到的海量数据,必须进行多视角分析处理才能实现智能化。随着物联网的发展,我们可以借助云计算来处理海量信息。

(4)智能服务

物联网给移动通信领域和互联网领域带来了一个全新的服务体系。物联网把传输或者是通信服务扩展成从感知到传输再到分析处理的一个综合的、全面的服务。物联网拥有常规应用无法比拟的智能性,它不仅具有超越人类听觉、视觉及触觉范围的高灵敏度,还具有感知规律、预测未来的智能特征,高灵敏度、高智能化的服务是物联网应用价值的关键体现,也是推动物联网商业运行成功的主要动力。

由于物联网具有上述特征,所以它必将为人类提供一个全新的、智能化的工作与生活环境,物联网的价值体现在它在各行业的广泛应用,这需要各行业的人员进行积极的探索。目前,教育领域中应用物联网的研究尚处于起步阶段,笔者认为物联网的应用将给教育带来极大的变革。

二、物联网在学生管理中的应用

物联网在学生管理方面的应用,主要体现在学生安全管理和学生生活管理两个方面。

1.利用物联网保障学生安全

近年来,校同安全事件屡有发生,然而,校方要负责照顾的学生人数众多,往往无法随时照顾到每个学生,尤其对于智力发展迟缓儿童,可能会毫无征兆地自行离开校园而发生走失事件,所以,教育部门希望借助物联网技术米加强学校安全管理。在台湾,教育部门于2008年实施了“校同安全应用RFID协助学生安全建置计划”。台殊教育学校和逢甲大学合作进行了学生体温异常管理、学生行踪通知、访客机制管理以及危险区域管理四项实践,希望对特殊教育学校的安全维护做出重大变革。

项目同以该校高职部一、二年级共30名学生为实验对象,采用阿丹电子公司主动式433MHz RFID读取器及具有温度感测功能的腕带式标签,如图1所示。

在实验学校的大楼入口、教室、地下室以及楼顶等地点架设了约30个RFID读取器,每个学生配戴RFID标签,其主要系统功能架构如图2所示。

网络安全监控与管理

首先,学生所佩戴的腕带式标签,可以自动感测到学生的体温,并且可以将学生的体温异常情况通知给教师,以便及时作出处理:其次,系统依据采集到的RFID信息,对学生的出勤情况加以统计,以便教师可以通过网络查询到学生的所在位置与出勤情况;再次,当有陌生人进入校园中的管制区域时,RFID系统就会感测到,将会向陌生访客发出语音警告,同时会向学校安保人员发出通知信息:最后,当学生到了地下室、楼顶等有危险隐患的区域时,系统会向学生发出声音警示,并目,会将此情况通知给学校的安保人员,同时该系统还可以配合学校视频监视系统进行现场监视,便于管理人员进行协调指挥。

2.利用物联网方便学生生活

学生群体的手机普及率很高,同时学生又是信息应用最容易接受的群体。利用手机多卡合一的功能,将饭卡、学生证、借书证、门禁卡等多卡合而为一,这一应用不仅能够为用户提供传统的于机通信服务,而且可以通过手机实现身份识别、信息交互和购物支付等多种服务。由两师范大学实施的“校同手机一卡通”工程,在原有于机SIM卡芯片中集成无线射频(RF)模块,学生使用这种特制的RFID-SIM卡刷卡后即可完成门禁、考勤、借书、上网、用水、食堂消费、银行转账、车辆进出等校园活动,极大地方便了师生员工的工作、学习和生活。

三、物联网在课堂教学环境管理中的应用

学习环境对学生的学习效率有很大影响,传统课堂教学的物理环境拥有的教学资源十分有限,虚拟学习环境又缺少与现实世界的交互。物联网不仅使得物理空间的物品相互连接,而且使得物理空间与虚拟空间相互连接,能够有效地实现人与物交互、人机交互、人与人之间的礼会互。物联网使得物理环境中的每个物体都具有了智能化、数字化的特征,能够即时地采集并分析师生的教学需求,进而给师生提供智能化的教学资源与环境。

日常的教学设施、教学环境会产生大量噪音,美国、英国等国家针对噪音对学习的影响进行了大量的研究,研究表明噪音不仅会对学生的听力、注意力、阅读计算能力等产生影响,而且也会影响师生交流,进而影响学生的整体学业成绩,对于那些听力有障碍或者用非母语学习的学生更是如此,教师也会由于提高声音而损伤声带。我们可以在教室用布置传感器以监测教室中各方位的噪音情况,当噪音过大时就发出警报信息通知相关人员进行处理,比如可以在桌脚垫上

毛毡以降低噪音。

光线会对师生的视力产生影响,可以在教家里安装光线传感器,随时根据室内光线亮度调整教室内的灯光亮度和计算机屏幕的亮度,根据室外阳光强度调整窗帘的高度。利用传感器还可以根据教室里的温度、湿度、二氧化碳浓度等自动调节空调、排气扇等的运转。另外,学生可以在教室里利用计算机等设备,读取本地或异地嵌入了传感器的物体数据,开展研究性学习。总而言之,物联网能够为学生提供舒适的学习环境、便捷的学习资源,方便学生学习。

四、物联网在图书馆管理中的应用

在图书馆领域,曾经广泛使用条形码来提高图书流通效率,但是由于条形码自身的一些难以克服的缺陷,使得它在图书管理领域的应用必将越来越少。物联网是一个智能化的网络,由于无线传感网、RFID等智能技术的大量使用,使得图书馆的管理与服务呈现出鲜明的智能化特征。

首先,可以利用RFID电子标签将文献信息与读者信息结合起来,这样图书馆就可以通过RFID标签获知读者利用文献的统计信息及其阅读偏好,进而根据读者的阅读喜好,向其提供个人文献定制服务,或者根据读者利用文献的情况,实现读者知识结构咨询、阅读习惯跟踪等服务。其次,自助还书机可以对贴有RFID标签的图书进行扫描、识别和归还等处理,利用自助还书机可以帮助用户进行自助式的续借、还书等操作,从而避免排队现象的发生,甚至还可以实现“放回即还、拿走即借”,为用户提供更加快捷的图书查询、借还等服务。再次,我们可以将RFID标签嵌入到图书馆内所有建筑(楼梯、墙面等)、没备(书架等)、馆藏,以及用户的借阅证等当中,进而实现对图书馆所有物理对象的定位、查找、追踪等服务。最后,可以将RFID卡与读者手机SIM卡相结合,进而实现图书馆内手机查询、借阅等个性化服务,从而使得读者可以在任何地点、任何时间获取自己想要的资源。

目前,新西兰、韩国、新加坡等同的图书馆,国内的广西壮族自治区图书馆等都已经采用了RFID系统。物联网技术是图书馆领域的发展趋势,各学校图书馆应积极引入物联网技术,提高管理效率。

五、物联网在教学仪器设备管理中的应用

近年来,为了推进学校的信息化,国家在学校教学仪器设备方面的投入不断加大,如何对计算机、多媒体系统等教学仪器设备进行科学管理,让仪器设备发挥其最大教学、经济效益,这是当前学校管理工作很重要的一个方面。物联网中的RHD、无线传感网等智能化技术可以使设备数据采集流程简化,增加信息的透明度,使得教学仪器设备的管理越来越系统化、规范化。

1.设备清点

管理部门在教学仪器设备购入时就为每台仪器设备分配一个RFID电子标签,该标签具有唯一识别码,内部存储了仪器设备的基本信息,这些信息可以由阅度器利用射频信号进行无线读取。标签的外部有保护层,不易损坏,可以粘贴在仪器设备的恰当位置上。管理人员在进行设备清点时,只要拿着读写器,在实验室内巡视,阅读器就可以批量读取设备信息,不用再对仪器设备进行搬移来扫描条形码,大大提高了清点效率。

2.设备全生命周期管理

我们可以对RFID标签中存储的信息不受次数限制地进行修改,从设备购入开始,即将设备的在用、维修、报废等生命状态及时地在标签中予以更新,然后再经过定期的设备清点,使得仪器设备实际状态与管理系统中的状态始终保持一致,进而动态地实现仪器设备的全生命周期管理,为学校的投资决策、设备更新等提供依据,提高仪器设备管理效率。

3.设备防盗

我们可以赋予每个设备标签不同的限,并且在每个实验室安装RFID门禁系统,当某个仪器设备要被拿出实验室时,如果系统未授予该设备标签出库限,系统就会发出违规出库警报。

4.大型仪器设备共享

通过仪器设备标签-RFID系统一大型仪器设备共享平台,就可以实现仪器没备与共享平台连接,潜在的用户可以通过该平台获取设备的基本信息、当前状态等,进而使用该设备完成自己的研究工作。

六、结束语

目前物联网要在教育领域获得广泛的应用,仍有许多问题需要解决,比如费用问题、信息安全问题等等,然而,物联网在教育领域当中的广泛应用是大势所趋,我们应满怀信心,迎接物联网时代的到来。

参考文献:

[1]姚万华关于物联网的概念及基本内涵[J].中国信息界,2010(5):22-23

[2]宋述强,钟晓流,许俊华低碳时代的多媒体教学环境:系统集成与技术趋势[J].电化教育研究,2010(10):31.

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1.前言

随着计算机技术、网络技术、通信技术和传感器技术的发展,人们的生活水平不断提高,人类通过改造物质世界来满足自身需求的能力也相应的提高,因此“物联网”的概念也呼之欲出了,本质上来说物联网是基于原有的通信网、互联网“物物相连”。然而物联网技术不是所谓的计算机网络技术、通信技术、传感技术的简单叠加,而是更深层次的将上述技术有机交融,并且添加了更多人性化的设计与配合[1]。

2.物联网技术和研究

2.1 RFID

信息采集是物联网的基础。目前的信息釆集主要是通过传感器和电子标签等方式完成。RFID是一种非接触的自动识别技术,它通过射频信号进行全双工数据通信,从而自动识别对目标对象并获取相关的数据,识别过程无需人工干预,适用于各种恶劣的环境。RFID突出的优点是可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。将RFID技术与互联网,通信等技术有机的结合,可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。

2.2 无线传感网络

无线传感网络是将分布式信息釆集、信息传输和信息处理技术融合的网络信息系统,以其低成本、微型化、低功耗、自组织等特点受到广泛的重视,是推动经济发展和维护国家安全的重要的技术。物联网可以通过遍布各处的无线传感器网络来感知整个物质世界。物联网丰富的应用和庞大的节点规模既带来了商业上巨大潜力的同时,也带来了技术上的挑战,物联网由众多的节点连接构成,无论是釆用自组织方式,还是采用现有的公众网进行连接,这些节点之间的通信必然牵涉到寻址问题。

2.3 智能技术

智能技术是将一个智能化的系统植入物体中,使物体具备一定的“主观能动性”即智能性,能够与用户进行沟通,是物联网的关键技术之一。目前的智能技术研究包括人工智能的理论的研究、虚拟现实及各种语言处理的入机交互技术与系统、可准确性定位跟踪的智能技术与系统、智能化的信号处理。

2.4 纳米技术

纳米技术,是研究结构尺寸在0.1nm-100nm范围内材料的性质和应用,主要包括纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。纳米技术能使微小的物体也能进入物物相关的网络,进行信息的交互,这使物联网真正意义上做到了万物的互联。可见纳米技术必然在物联网中扮演着重要的角色。

2.5 GPS

目前最成熟的全球定位系统给物联网提供了强大的技术支撑,使物与物之间的准确定位成为可能。GPS技术以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作简单、应用广泛等特点为物联网中的定位追踪提供了便捷的服务,使物联网功能更加完备。

2.6 云计算技术

云计算是分布式计算技术的一种,是当前计算机应用的技术,其基本工作流程如下:通过网络将庞大的需求分析处理程序自动拆分成无数个小的子程序,再经众多服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析,最后将处理结果返回给用户。当物联网具备一定的规模后,如何处理庞大的数据量是一个关键的问题,如果数据得不到及时的处理,便有丢失的可能;而如果暂存未处理的数据,那么海量的数据所需的更大的存储空间也是无法预知的。因此,云计算便成为物联网中处理数据的强大的工具,于是可视之为物联网的“大脑”。

3.物联网的应用

物联网能满足我们对生产过程、家居生活监控、指挥调度、远程数据釆集和测量、远程诊断等方面的信息化需求及机器设备的智能报警和控制。随着物联网规模的不断的扩大,它在各行业将可以被广泛应用。

3.1 建筑消防

消防安全系统由感知层、网络层、应用层组成,感知层由各种具有感知能力的设备组成,这一部分主要实现感知和识别物体,釆集和捕获各种使用场景产生的相关信息,同时执行接受的各项命令。网络则是通过有线和无线网络将感知层的险情隐患传递到应用层,并将应用层的消防指令传回感知层。应用层则是包含消防部门、防火重点部门、管理人员及火灾相关人员的信息系统。应用层信息丰富[2]。

3.2 军事应用

美军近几年来连续启动一系列的研究计划,探索无线传感器网络在未来战争中的应用。美国国防部高级研究计划局自组的SensIT项目,通过部署在战场上的不同类型传感器组成的传感器网络,使士兵可迅速、全面的获得战场实况信息。在实际的应用中应该采用协同感知的方法,融合不同位置、不同传感器数据分析应用场景[3]。

3.3 智能电网

智能电网之所以能够实现电网的智能化,其关键意义在于对整个电网信息的充分和及时的掌握。而电网信息的充分掌握,则需要良好的通信线路和大量的终端信息采集应用,使数据安全稳定传输,提升数据交换的可靠性,为智能应用提供全面、及时、准确、一致的信息。智能电网将会连接更多的设备包括各种智能的传感器、控制原件、地理设备等[4]。

3.4 农业

物联网在土、水资源可持续利用、生态环境监测、农业生产过程精细管理、农产品与食物安全可追溯系统等方面都有较好的发展前景。针对中国现代农业发展的实际需求来看,当今最主要的问题就是如何实时的釆集和处理农业现场和养殖业及其相应病虫害的各种信息。物联网在现代农业领域的应用包括:监视农作物灌溉情况、牲畜的环境状况、土壤气候变更以及大面积的地表监测,收集温度、风力、湿度、大气、降雨量等,从而进行科学预测,帮助农民减灾预灾[5]。

4.物联网遇到的问题

由于物联网的技术覆盖特性,其带来的社会问题比互联网更多、更广,后果更加严重。一是由于釆用了RFID、无线数据通信技术,通过单一的商品就可获得全部的商业信息,使得信息窃取手段更加方便,更为隐蔽。二是物联网的目的是整合全球的商品供应链,因此其出现问题时所造成的经济损失更为巨大。三是由于物联网涵盖范围更为广泛,信息窃取手段更为方便,从而对社会国家安全威胁更加巨大。

5.建议和展望

物联网固然给我们构建了一个十分美好的蓝图,我国无论是政府层面还是相关的企业和研究领域机构在物联网的研究和发展上也取得了很大的进展,但物联网的实现还面临着诸多问题。首先资金和成本的问题是阻碍物联网发展最直接的因素,其次包括通信的距离、外部环境指标及网络安全在内的应用技术问题、标准的制定也是急迫需要解决的。此外物联网的发展必然要经过产业化的历程,物联网的产业链机制的研究和完善有待时日,物联网的发展还需要考虑隐私保护、云计算、环境保护等等若干问题的影响。

参考文献

[1]吴乐南.从采集型多媒体通信定义物联网[C].第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010),2010.

[2]沈阳,吴菲菲.物联网在建筑物消防安全中的应用[C].2011中国消防协会科学技术年会论文集,2011.

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中图分类号:F124.3 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20161032065

随着经济的发展及计算机技术的应用扩展,农业生产从传统的人工种植,发展到现在的基于物联网技术的现代化设施智能农业。现代化的物联网农业是市场化、集约化、智能化、国际化的必然农业产业形态。物联网技术给与农业生产赋予了生命的气息和人类的智慧。

物联网是一种由多种信息技术融合而成的新型技术体系,继计算机、互联网之后的第3次浪潮。物联网融合了射频识别技术、无线传感技术、全球定位等技术,将物与物进行互联、相关信息的交换、监控、管理,并通过定位系统智能识别和追溯。因此,物联网在农业中的应用,加强了人类与农业的信息沟通,在动态的生产过程中,对农业生产有更加精细的认知、管理并控制农业生产中的各要素,加强人类对农业生产的调控及突发事件的处理。我国是农业大国,农业的生产与农产品的质量具有十分重要的地位,因此对于农业生产的研究也十分重视,因此,物联网技术作为新兴的技术,在多个领域的应用都取得了良好的成果。因此对农业物联网在农业中的应用进一步推进了农业的发展,并且已经成为我国农业信息领域发展的重要手段。物联网技术在农业中的应用,减少了劳动力,提升了农产品产量,使得农业从传统的人工种植,转变为高效、先进的现代化种植方式,提升了农产品的产量。农业生产是个复杂、难度极大的领域,生产过程中的各种因素都可能影响农产品的产量及质量。农业物联网已经成为物联网技术研究的一个非常重要的部分,从种植业、到养殖业等都受到了世界的关注,对其研究也日益深入。本文结合当今农业物联网发展及关键技术在关键环节的应用做出了阐述。

1 农业物联网发展现状及存在的问题

1.1 国内外发展现状

随着物联网技术在农业中的广泛应用,在互联网、数字技术以及传感技术的发展带动下,新工艺的传感器不断涌现。逐渐向嵌入式、智能化、集成化且微型化发展。目前,在传感器技术和制造工艺方面,美、日、德处于国际领先地位[1]。农业传感器技术的迅速发展,专业化程度越来越高。农业传感器的生产包含了土壤传感器、气象传感器、水体传感器、植物传感器等,随着人们对土壤重金属含量的关注,随之产生了土壤重金属检测传感器。各种精准的传感器的生产,越来越符合农业生产的复杂环境,各种检测的传感器,为农业生产数据采集提供了强大的支持。农业物联网中Zigbee无线网络实现了无线自组织数据传输,与RS485总线结合,是无线和有线数据传输有效融合,保证数据的远程传输的便捷性,稳定性。在智能控制方面,物联网的核心控制芯片研发取得了优异的进展。核心芯片融合了无线传感、控制、通信及数据处理等能力。在农业生产中的实时检测方面,20世纪70年代,国外开始对农作物生长监测进行研究并取得一定的成果,特别是欧美发达国家,如美国、荷兰等实现了机械化。欧美等国家利用卫星对大田种植进行精准作业、监测及水肥等智能监测,同时也建立了完善的生产过程。美国的农业物联网技术应用最为领先。大农场的构建采用了精准的农业模式,可以实现自动的杂草识别、精准施肥,大型的精准喷灌等。美国有15%以上的农户在农业设备上安装GPS系统,实现精准的定位。信息技术的发展推动着发达国家对农业物联网应用的健全和完善,在监测和智能管理的基础上,融合了人工智能技术,提升了传感器采集来的数据的利用,通过人工智能技术实现预测等功能,将农业物联网技术、在监测和控制的基础上结合了专家系统,有助于种植者的种植经验的提升和作物的精准管理。农业物联网技术的应用,在很大程度上推动了农业的发展。

1.2 农业物联网应用中存在的问题

我国农业物联网的应用和技术处于初级阶段,在农业生产过程中,由于大田等开放式农业生产环境的复杂性,因此在农业物联网技术在农业的应用过程中,仍然存在一些问题。在农业生产过程中的信息感知技术仍有待提高。在农业物联网的应用过程中,信息感知技术是智慧农业中非常重要的组成部分。在传感器的种类上有待增加。在农业生产过程中,农作物在种植、生长等过程中受到各种因素影响,现今比较成熟的传感器主要有光照、温湿度、pH值等传感器,而对于作物的生理生态信息、植株形态等的传感技术还不够完善[2]。在传感技术方面,传感器设备种类不够全面,不能够满足农业生产需求,精准度还有待提高。农业物联网安全方面也待提升,在完善传感设备、感知技术的同时,注重网络安全的管理。在信息处理方面,大量数据的采集和管理及分析也成为日后专家系统完善的依据,加强大数据的分析和算法应用,依据采集数据的内部联系的分析,推出做在生长过程中各种因素的关联性,为提前预测做准备。

2 物联网技术在农业领域应用

2.1 传感器技术

在农业生产过程中,影响农业生产的参数很多。包括土壤温湿度、空气温湿度、土壤酸碱度及作物生长的相关参数,而这些参数的采集均由传感器采集。传感器作为农业数据采集的最直接的部件,是农业物联网的基础。随着传感技术的研究和发展,传感器的发展逐渐向微型化、集成化发展。目前,生物传感器、微电传感器、物性型传感器应用最为广泛[3]。其中,物性型传感器主要是自身的材料敏感度的物理变化实现信号转变。而生物传感器是利用生物自身,将其作为敏感元件,根据其对外界的反应来传递信息;微机电传感器是新一代的研发技术,低成本、高可靠性、低功耗,同时传感器体积小,便于安放。各种传感器的应用有效的监测作物生长的相关参数。

2.2 信息传输技术

在农业生产过程中,生产过程的相关因素的监测是物联网农业至关重要的部分。国外的农业物联网的感知监测技术相对比较成熟,国内还在发展阶段。物联网应用过程中,数据的传输是至关重要的一部分。而无线传感网络是物联网中感知的消息传输的重要手段。在物联网的网络组建过程中是由有线网络和无线网络组成的。而无线网络是无线网络检测区较为灵活,便于管理的网络。在复杂的种植生产环境过程中,有线的网络不便于管理和布线。无线的传感网络可以在监测区域布置大量的传感节点,进行多跳式自组织成监测网络。无线传感网络构成的系统可以由无线网关、传感节点和监测中心3部分构成。作物生产需要监测的参数通过传感器节点进行采集和传输。例如土壤温湿度、空气温湿度及酸碱度等。

2.3 信息处理技术

在农业生产监控的过程中将会采集大量的生产数据,且数据具有实时、动态、海量等特点。信息处理技术就是负责将采集的数据进行收集和分析处理。利用数据挖掘等方式发觉数据内在的练习,进而发现数据间新的影响关系等。为后续的专家系统及用户的后续操作提供基础支持。信息的处理技术一般采用人工智能技术,对获得的数据进行数据的处理和分析。目前粗糙集、卡尔曼滤波[4]、动态贝叶斯等智能算法能够挖掘数据间的练习,并进行预测分析。对于海量的农业生产数据的存储、计算和相关处理工作,云计算技术能够有效的解决。同时大量涌现的云服务平台能够实现农业海量信息的存储及搜索、分析等服务。

2.4 射频识别技术

射频识别技术(RFID)是一种非接触式的自动识别技术。是物联网感知个体的主要技术。结合网络及相关通信技术能够实现全球的农产品定位和信息跟踪。射频识别技术在农产品质量安全及监测过程中起着至关重要的作用。能都对农作物进行农产品产地、加工、物流等进行全面的跟踪定位。射频识别系统的组成有3部分:电子标签、读写器及数据处理系统[5]。随着农业物联网技术的发展,射频识别技术仍有许多地方需要改进和提升。例如识别的精准度、成本及面临的信息安全等。

3 展望

物联网融合了多项的信息技术,本身就具有一定的复杂性。物联网在农业中的应用,不仅包含了自身的复杂技术,同时结合了农业生产过程中复杂的影响因素。未来农业中传感技术、定位技术、信息通信技术及云计算等将会贯穿整个农业生产过程,逐渐实现农业生产的现代化和智能化。但是,在农业物联网飞速发展的过程中,应关注农业物联网的网络安全,在完善农业物联网相关技术的基础上,更加要重视农业物联网的安全,加强安全的网络管理。农业物联网是农业生产新的变革,不仅有助于提升农业产量,同时也能够有效的提高农产品的质量,减少劳动力的付出,提高农民的收入。真正的实现农业的现代化和智能化。

参考文献

[1]唐珂.国外农业物联网技术发展及对我国的启示[J].中国科学院院刊,2013(06):700-707.

[2]陈威,郭书普.中国农业信息化技术发展现状及存在的问题[J].农业工程学报,2013(22):196-205.

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关键词: 物联网;信息技术;电子商务;具体应用;发展措施

Key words: Internet of Things;information technology;electronic commerce;specific application;development measures

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)21-0060-02

0 引言

目前,我国物联网技术还处于起步阶段,物联网技术的基础主要以射频识别及传感器为主,但是最近几年物联网技术的发展十分迅猛,为我国经济和电子商务的发展做出了巨大的贡献,目前物联网技术的发展越来越成熟,但是需要改进和提升的空间仍然很大,例如安全性和法律风险以及自动化程度方面还存在着一定的问题,本文结合我国目前物联网发展的现状进行分析,探讨物联网技术的发展对经济发展的具体作用。

1 物联网的概念及国内外发展现状

物联网的概念出现的比较晚,最早出现在1999年,指的是利用各种信息传感设备根据一定的协议将物品与互联网进行连接,并且将物品的数据和信息进行交换与互通。物联网是一次新的信息技术革命,它通过RFID无线射频技术和网络传输互联技术进行处理和计算,实现人与物,物与物的信息和共享,从而实现物品的识别,定位,跟踪和监控管理,为经营者根据商品流通的状况进行科学决策(如图1)。目前,我国经济已经步入了电子商务的发展阶段,电子商务遍布各行各业的各个角落,电子商务体系中包含库存,物流和电子支付等重要环节,物联网在电子商务环境下对我国经济的作用已经日益凸显。

1.1 国外物联网产业的发展现状

目前,很多发达国家和地区都将物联网的发展作为国家的信息化战略,物联网的发展方面,欧美,日,韩等国家起步比较早,总体实力相对较强,最初的物联网技术主要是条形码,扫描仪,RFID等用于物流或者商业零售方面的技术,随着传感器,短程通信等技术的发展,物联网技术目前已经涉及到环境监测,生物医疗和智能设施等领域。除此之外,法国,德国,新加坡利亚O国家也在紧急部署物联网发展战略,结块推进物联网基础设施的构建步伐。

1.2 我国物联网产业的现状

我国物联网技术的发展起步相对较晚,2009年,总理在无锡传感网工程技术研发中心视察指导工作时指出:在国家重点工程项目中,加快和推进传感网发展,尽快建立中国的传感信息体系。尽管我国物联网技术起步较晚,但是发展较快,目前,物联网技术通过以电子商务的途径已经广泛运用到仓库管理,电子票证,物流运输,车辆管理和工业生产线等领域。随着阿里巴巴,淘宝网,京东商城,苏宁易购等网络交易平台的构建,物联网技术在信息传达和处理等方面为国内电子商务的发展提供了丰富的需求和强大的技术力量,尤其是在购物这一块,任何一件商品通过条形码都可以查到产品的基本信息,包括产品型号,生产日期,保质期,产品生产许可证号等等,能从很大程度上改变以往窜货,假冒伪劣等问题,通过扫描企业二维码,还能查到企业的基本信息,查询产品生产许可证,了解企业资质等情况,而在以往物联网为实现之前,无法轻易的查询到产品的真伪,消费者更是无法通过常规手段了解产品是否合格。尽管从目前看来,物联网市场仍然需要时间来培育,但众多的参与者均看好物联网未来的发展前景。

2 物联网对电子商务发展的作用

传统的电子商务模式有着很多的不足,例如自动化程度不高,远程控制能力不强,无法实现规模化运营管理,但是物联网技术在提升自动化方面有着天然的优势,可以极大地促进商家远程控制能力的提升,实现规模化运营,对于促进各行业的发展起着巨大的推动作用。

2012年,我国物联网市场规模达到2650亿人民币,2013年达到5000亿,2014年超过6000亿,近几年我国物联网产业发展规模如图2所示。

我国物联网虽然起步较晚,但是发展水平与全球基本同步。从2007年开始,我国物联网技术开始运用到电子商务中,目前随着物联网在电子商务中的运用,电子商务呈爆炸式的增长(如表1所示)2007年开始电子商务的交易规模从百亿单位一跃上升到万亿单位,预计2016年将会突破40万亿,2015年线下支付交易的规模占全国商品交易总额的47.1%互联网支付比占33.6%,预计到2016第三季度互联网支付比例将达到48.8%新增15个百分点。对比2000年到2009年我国电子商务的发展速度,可以看出物联网技术的运用对电子商务的发展产生了巨大的推动作用。物联网对电子商务的发展起着巨大的推动作用。

从以上对比数据可以看出物联网技术的发展是推动电子商务发展的决定性因素,可以说没有物联网就没有电子商务的未来。物联网对电子商务发展的具体作用有以下几点:

2.1 库存

库存是一个整体概念,包括分公司,仓库和配送中心三个方面,以京东商城为例,目前京东商城在全国各地设立了多个分公司,每个分公司负责辖区内已经设置好的仓库和配送中心,这种多地库存的方式有一个支持其运转的只能库存网络体系,包括分公司网络,仓库网络和配送中心网络。分公司通过接入总公司的路由器与总公司相连,将其所辖的管理网络,藏酷网络,配送中心网络和下辖销售网络进行连接,通过RFID无线射频技术和ZigBee短距离无线通信技术建立一张辖区内的网络,并向总公司汇报实时销售数据,总公司根据遍布全国的销售网,对各地分公司的销售情况进行分析汇总,与连接的仓库和配送中心之间进行网络协调,控制仓储与商品配送以及分公司管理。

2.2 物流

电子商务的物流环节的特点是及时性,便捷性和安全性,整个物流环节就是按照企业计算机系统的指令,完成商品的配送和运输,物联网智能物流系统的作用就是对辖区内运输车辆的位置,运送商品的内容和数量进行管理,物流中心通过网关连接移动通信网络,移动通信网络通过M2M与运输车辆进行联络,再通过GPS系统显示在物流中心的显示屏上,管理人员通过GIS地图能够精确地掌握物流配送运输车辆的当前位置。

GIS物联网系统的运用能够解决商品运输不透明问题,并且可以追踪货物运行的动态,提高消费者的购物安全,GIS是典型的物联网技术应用。目前,京东利用GIS物联网信息系统目前已经形成了自己独特的物流优势,极大的提高了在行业内的竞争力,成为电子商务背景下物流行业后起之秀的翘楚。

2.3 支付

电子商务经济模式中,支付便捷是最大的特点,物联网技术的运用极大的提高了支付的安全性和便捷性,降低了支付环节中信息泄露的风险。物联网支付最大的便捷是实现了移动支付,移动支付主要分为掌上电脑支付和只能SD卡支付,掌上电脑支付以平板电脑作为载体,内置RFID读卡支付模块,将网上销售和智能卡支付结合在一起,实现简单安全的支付应用。智能SD卡支付,用户无需更换手机和SIM卡,在安全性,便捷性和用户体验等方面有着明显的优势。

3 总结

随着我国物联网技术的成熟,物联网相关产品的应用会越来越广泛,目前,物联网在使用的过程中给电子商务带来一定的法律风险,物联网技术目前还存在着一些问题,与西方发达国家相比,自动化程度不高,安全性也存在一定问题,物联网高端技术还不完善。除此之外,客户购买的产品被认为调包或者丢失的现象也很常见,还有例如危险物品的携带,邮寄违规物品等,这些物品的检查还存在一些技术方面的问题,因此,针对目前状况,在电子商务运用中,物联网技术还需要加强自动化配套设备的研发,提高物流企业的自动化程度,减少企业在人工方面的负担,提高企业的经济效益,对产品自动检测方面的技术也需要不断加强,通过对产品实施从登记,包装,运输和送达等整个流程实施跟踪监督,保证货物的安全性,相关单位要对我国物联网产业发展中的问题进行分析,有针对性的加以解决,加上政策指导和技术扶持,制定相关的标准,将物联网技术运用到第一第二第三产业之中,物联网产业的发展会越来越好。

参考文献:

篇10

关键词:

物联网技术;发展;应用领域;应用进展

第三次科技革命为人民步入现代化社会生产生活奠定了重要的基础,当今世界各地在信息化建设的过程中,物联网的出现及应用已成为不可忽视的发展部分。物联网技术的出现及应用是现代信息化技术领域的进一步发展和创新,物联网技术从起初阶段的自动识别到现今的智能化发展取得了非常大的进步。物联网通过射频识别和传感器实现了人与人、人与物、物与物之间的联系发展,为建设一体的信息化网络奠定了基础。我国现今在全新的“互联网+”计划的全面指导下,物联网技术将会取得更大的进步和发展,所以针对物联网技术发展及应用研究的分析也是现代化信息技术发展的必然。

1物联网技术的介绍分析

物联网技术作为现代化信息技术的一种产物,其简易化的定义为与人民生产生活息息相关的事物都能通过网络技术联系在一起,实现信息的传递。这种网络信息的传播能够很好的到达人与人、人与物之间,打破传统的信息网络传播的方式,在地域、时间和空间上有很大的突破。物联网作为现代化信息技术的一种,其主要的操作在很大程度上还是紧紧依赖于计算机系统的操作完成的,其一般是在移动网络、智能化系统的辅助下,通过射频识别、传感器等实现信息的传递。现今智能化发展的水平逐渐得到提高,同样智能化在物联网中的技术应用同样是比较大的。现今,物联网技术在现代化人民生产生活中的得到广泛的应用,我国甚至已将其列为战略性新兴产业,是关系国家现代化发展水平的前瞻性产业。

2主要物联网技术发展的介绍分析

(1)射频技术:射频技术的应用是物联网技术发展中最为基础同时也是内部结构操作、信息化含量较低的专业技术。目前这种技术主要指的是无线射频技术,这种技术使用的最大优点就是其可以实现自动化识别,而且不需要专门的操作人员进行控制管理,其可以通过安全有效的自动化设备端口跟踪信息传递互助的目标,然后通过自动化识别获取目标物需要的相关信息。虽然现今互联网信息技术在不断的取得发展,但是现今这项技术的应用性与适应性仍然是非常强的,无线射频技术其建设经济成本和建设难度比较低,而且其主要利用的自动化识别功能够快速有效的进行。就目前的技术发展而言,无线射频识别技术的可行性、科学性与经济型是比较强的。

(2)传感技术的应用:此种技术的应用于射频技术的应用是一样的,同样利用无线操作系统进行信息的传递和互助。无线传感技术作为物联网技术应用中的一种,其使用中不可缺少的的就是无线传感器及无线网络使用,在这两种技术的辅助线下计算机数字世界就可以高效的与现实中的物理世界联系在一起。但是,此种技术最主要的还是依赖无线传感器,所以在能够实现物联网技术有效利用的范围内,此种技术的全方位应用需要在局域内建立传感器的节点,多个传感器节点联系在一起,彼此自建互相合作,实现信息的共享与传递,从而建立物联网技术专业应用点。无线传感技术作为现代化物联网技术发展中的一种,其与无线射频技术相比拥有较高的技术含量及较强的应用优势,但是由于无线传感器在无线传感技术中的地位,所以在现实的利用中如何准确的确定其定位节点是非常关键的。

(3)智能化技术的应用:物联网技术的发展中智能化技术的应用是全新、现代化应用极强的一项技术。智能化技术的应用最主要的就是将信息传递与互助的物体赋予智能化的性质,然后在现代化信息技术等的辅助下进行高效安全的操作。但是,在这种智能化技术的应用中如何赋予被联系物体智能化的性质是应用的关键,所以这就需要纳米技术的应用。纳米技术作为科技革命里程碑式的产物,其在智能化技术中的应用极大的促进了物联网技术的发展。纳米技术和智能化技术的使用有效的打破了无线射频技术及无线传感技术在使用中的边界、地域限制,其信息的传递将微小的物体纳入可行的目标范围之内,真正地实现了物联网技术等的应用发展。

3物联网技术在人民生产生活中的应用进展分析

(1)物流业领域的应用。物流业作为现代化生产生活发展中标志性的产业,同样是受到了信息化技术的熏陶与应用,所以物联网技术在物流业中的应用是非常必然的。传统的物流业是主动方与被动方两者之间的一种直接交流,而物联网技术在物流业中的应用为其提供了一个间接的第三方,极大的提高了物流业发展的速度和效益。物流业本身作为一个生产体系比较复杂的领域,其从产品的入库、出库管理以及交易等多个中间环节的存在是比较秩序化的生产管理线,物联网技术的应用特别是无线射频技术的应用提高了管理的质量与效益,为物流业的管理提供了高效安全的生产管理方式。所以,物流业中应用物联网技术能够适应随着人民生活水平不断提高而不断壮大的现代化物流业。

(2)食品业中的应用。食品业作为人民生产生活至关重要的一项产业,国家政府历来重视起安全发展。食品业生产发展中社会最为关注的一个问题就是食品安全问题,食品的安全生产是一个涉及到供应源、生产商、出货方的问题,其中间环节的复杂性难免监督管理有时会失去作用,监督不到位发生食品中毒、添加剂超标的现象非常多。我国在强化食品业的管理中,为了提高兼顾管理,保证食品生产的安全,保护国民人身健康的目的,物联网技术的应用成为必然。其中物流网技术在食品业的应用最主要的就是在食品流水线生产的监督管理中,传统的食品安全监测采用的化学检测法,这样不能够及时得到准确的检测结果,对于及时召回流入市场的不合格产品是非常不利的。而物联网技术的使用特别是无限射频技术能够通过自动化识别将食品中有害的、超标的、禁用的物质及添加剂检测出来,通过计算机数据网络进行反馈。此外,物联网技术在食品流通管理中的高效应用也是其不可忽视的一部分。

(3)物联网技术在智能化领域中的应用。智能化领域是一个涵盖面非常广泛的领域,其大致包括智能校园、智能城市、智能文化、智能物流、智能交通等多个方面。物联网技术在现今具有实体属性物体上能够深入地识别、获得、分析事物,能够通过特定数据库的建立取代传统的人为操作,实现智能化管理。现今最为常见的就是物联网在智能化图书馆中的应用,自动借书、自动还书、在线图书馆的建立实现了一体智能化管理。此外,物联网技术在环保领域的应用,可以通过智能化的监测,高效、动态的水污染与土壤污染的状况,监测范围大、实效性强。所以,智能化领域多方面构建物联网技术的应用是非常必然的。

4结语

综上所述,物联网技术中无线射频技术、无线传感技术及智能化技术发展应用为现代化生产生活提供了很大的方便,并在物流业、食品业、交通业、环保等多个方面得到广泛的应用,其发展已经成为时代与社会进步不可代替的信息化产物。

参考文献:

篇11

DOI:10.3969/J.issn.1008—0821.2012.05.012

[中图分类号]G250.7

[文献标识码]A

[文章编号]1008—0821(2012)05—0048—03

互联网技术、通信网技术和信息产业的迅猛发展,使物联网成为了当前国内外IT产业发展和研究的热门论题之一。一些发达国家已经将物联网作为一个新兴产业,并出台了相应的战略措施予以支持。在国内,自2009年底以来,从中央政府到为数众多的大型企业,都纷纷将物联网的发展提上了议事日程。图书馆作为整体社会构成的一部分,也必将融入物联网,必将朝着智慧图书馆的未来发展方向演进。

1 物联网的出现与智慧图书馆的产生

物联网是一个充满智能化的网络,是指通过射频识别(BFID)、红外感应技术、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连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网早于1999年美国召開的移动计算和网络国际会上出现。而至2005年11月,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟(IIV)了《IIV互联网报告2005:物联网》,才正式提出了“物联网”的概念。报告指出:无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以主动地通过因特网进行交换;射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。

基于此,2009年初,IBM提出了智慧地球的概念,即通过超级计算机和云计算,构建泛在的物联网,以实现人类社会与物理系统的整合,从而使人们的生产和生活达到智慧的状态。这就意味着,经济而可行的智能技术将被广泛地应用于几乎所有的行业和产品,将催生出过去无法实现的服务。在智慧地球上,人们将看到智慧的医疗、智慧的电网、智慧的油田、智慧的城市、智慧的企业等等。

在智慧地球的宏观理念下,数字图书馆的存在和运行形态也将发生革命性的变革。数字图书馆的部分业务将发生重大变化,同时将产生新的工作内容;数字图书馆的管理工作将形成系统管理下的整合优势,并使相关决策更具科学依据;数字图书馆的资源建设、信息素养教育、情报研究咨询等工作将随着物联网技术的发展而不断调整;数字图书馆的服务和管理将展现出智慧性、透明性、无缝性和个性化等特性,并将面向图书馆的服务系统转变为面向用户的图书馆智慧服务平台;数字图书馆将通过自然、高效的人机交互,实现透明的信息服务和服务的无缝移动,以及通过对上下文进行感知,为用户提供更具个性的智慧服务。于是,物联网环境下数字图书馆的这一客观要求便促使了智慧图书馆的产生。

2 智慧图书馆的概念及特点

2.1智慧图书馆的概念

目前,学界对智慧图书馆还没有一个确切的定义,一些文献从不同的角度作出了相应描述:①从智能建筑的角度来看,智慧图书馆是指把智能技术运用到图书馆建设中而形成的一种智能化建筑,是智能建筑与高度自动化管理的数字图书馆的有机结合和创新。②从智能计算角度来看,智慧图书馆=图书馆+物联网+云计算+智能化设备,是通过物联网来实现智慧化的服务和管理。③从数字图书馆服务的角度来看,智慧图书馆是指充分利用ICT技术,实现各种信息电算化,以进行远程阅览图书资料,预约座位等操作的数字图书馆。④从感知的角度来看,智慧图书馆是感知智慧化和数字图书馆服务智慧化的综合。

综上所述,笔者认为,智慧图书馆是指通过物联网等智能感知技术,为用户提供智慧化服务和管理的一种数字图书馆的高级发展形态。它是数字图书馆发展到一定阶段的产物,是物联网技术在数字图书馆广泛应用的集中体现,也是数字图书馆发展的最终目标。它具有传统数字图书馆的功能。又具有其鲜明的智能化特征。在智慧图书馆的智能空间中,计算与信息将融入人们的生活空间,将从根本上改变人们对图书馆的认识。在任何时间、任何场所,人们都能像呼吸一样自如地访问信息,并获得智慧化服务。智慧图书馆将“主动”地服务于用户,以实现用户之间、用户与图书馆之间、用户与信息资源之间以及信息资源之间的通信,实现真正意义上的无人值守的智慧化服务和管理,实现7×24小时的泛在化服务。

2.2智慧图书馆的特点

智慧图书馆是感知、服务和管理的智慧化中心,它由感知层、网络层和应用层三大部分构成。感知层负责识别物体和采集信息。网络层用于传递和处理感知层获取的图书、读者的信息。应用层属于智慧图书馆的实际应用层面,它主要是实现智慧化管理和人性化服务。上述各层相互依赖、重叠,从而为用户提供高层次的知识服务。智慧图书馆主要具有以下特点。

2.2.1深度的感知

智慧图书馆利用物联网等技术,通过手机、电脑、射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等感知设备,对文献、数据资源、图书馆运行状态以及用户需求等信息,进行深度感知、测量捕获和传递。

2.2.2泛在的互联互通

智慧图书馆通过网络工具,能够将各类数据采集端相连,真正实现任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通。

2.2.3高度的智能化

物联网是一个充满智慧的网络。RFID、无线传感网、第三代移动通信(3G)等大量智能技术的运用,使物联网环境下的图书馆呈现出智慧化服务和管理的特性。其主要表现在:①通过RFID电子标签,感知用户的阅读偏好以及用户利用文献的统计信息,实现用户阅读习惯跟踪和知识结构咨询等智能化服务。②通过RFID与SIN卡结合,向用户提供基于智能手机等移动通信设备的智能借阅、查询、定制等移动个性化智能服务。③通过RFID电子标签嵌入或装备到馆内所有物理馆藏、物理设备、物理建筑,以及读者或工作人员的借阅证件等之中,从而实现对馆内各种机器设备等进行智慧化程序控制及综合管理,以优化人力和物质资源的配置;降低成本、节能减排,并帮助管理者对各个系统的关键性指标进行综合分析,以排除安全隐患。

2.2.4全面的个性化

物联网环境下,智慧图书馆将实现虚拟和现实环境的、更加全面和彻底的个性化服务,即可以将图书馆物理环境下的各种对象的组织、管理、控制与虚拟环境下的信息系统连接起来,并通过虚拟世界的信息交互来优化物理世界的信息组织与服务;可以将图书馆基于网络虚拟资源的信息服务与基于馆藏实体资源的開发利用相结合,以实现全方位、立体化的信息服务;可以将用户在虚拟环境下的信息行为和在图书馆现实环境下的信息行为相结合,以及将馆藏文献基本信息与用户档案信息结合起来,从而全面跟踪和获取用户的个性化信息,构筑能全面、真实地反映用户个性特征和需求特征的用户模型,为用户提供真正的、全方位的、立体化的个性化服务。

2.2.5更加人性化

物联网环境下,智慧图书馆更加展现出以人为本的特征,并推动面向知识社会的、以用户体验为核心的下一代创新形态的形成,使创新与发展更加关注用户体验,注重以人为本。在该环境下,智慧图书馆服务可以为用户提供更多、更广泛的选择,如自助服务与人工服务的选择、E-mall服务与手机服务的选择、RFI电子标签及其使用模式的选择等等;可以为用户提供更加方便而高效的服务,如RFID图书自助24小时无人借还系统;可以为用户提供更加灵活多样的服务方式和手段,如RSS订阅、3G定制、智能手机定制、PDA/PPC定制、E—mail定制、移动E-mail定制等等。

3 物联网环境下智慧图书馆的发展现状

智慧图书馆是物联网环境下数字图书馆未来的发展方向。从信息应用的角度来看,智慧图书馆可分为信息汇集、协同感知和泛在聚合3个阶段。目前,物联网技术在图书馆中的应用,还处于智慧图书馆的初级阶段,其主要以RFID关键技术为主。

RFID技术在图书馆中的应用始于新加坡图书馆。随之,美国、德国、日本、澳大利亚、马来西亚等多国图书馆,也相继采用了该项技术。2005年以后,RFID在图书馆開始了大规模的应用,并取得了显著成效。这就使图书馆初步实现了部分功能的智慧化。

一方面,随着RFID技术在图书馆的应用不断取得成功,各供应商相继開发出多款RFID硬件产品和管理系统,充分满足了图书馆智能化服务和管理的需求。如TAGSYS推出的具有自诊断、自纠错功能的远距离HFRFID读取器Medio L400;Daily RFID開发出的全新低频RFID光盘标鉴、多标鉴阅读器DLS10和有源阅读器D138(I);FEIG电子開发的RFID通道门;TAGSYS的E—CormectwareTMRFID数据管理软件;加拿大sky RFID公司的RFID自动化管理系统等等。

另一方面,图书馆RFID的应用各具特色。国外图书馆RFID的应用主要集中在新技术的采用和总分馆管理上。如马来西亚槟榔山与公共图书馆采用的EPC全球Gen2标准,澳大利亚瑞福利纳地区图书馆在Wangga分馆试行的RFID,美国亚拉巴马州Huntsville—Madison君际公立图书馆在其主馆和Madison分部采用的RFID等等。而国内的应用主要侧重于智能化管理和人性化服务。据2009年公開资料统计,国内约有20余家图书馆部署了RFID。不仅如此,一些有研发实力的图书馆还针对本馆实际进行了智能化的二次開发。如深圳图书馆研制出的第二代智能书车和城市街区24小时自助图书系统,台湾研制的智慧型图书馆和图书定位系统,上海普陀区图书馆设立的图书漂流自助亭,贵阳市图书馆创建的24小时自助图书借阅室等等。

不难看出,智慧图书馆初期,RFID技术的应用已初见成效。然而随着智慧图书馆的进一步发展,一些问题却也不容忽视:①标准化问题。目前物联网还没有形成统一的标准。这不仅影响了物联网产业的迅速发展,而且还严重阻碍了图书馆系统间的互通和整合,由此成为建立和发展智慧图书馆的一大障碍。②成本问题。目前,物联网RFID电子标鉴的价格较之条码和阅读器的价格而言,仍然居高不下。要全面部署物联网RFID,建设智慧图书馆,成本投入相当巨大,这对于大多数图书馆来说,实在难以承受。③互操作问题。物联网RFID与图书馆业务、设备及系统间的整合是实现智慧图书馆的根本保障。当前的图书馆自动化集成系统(ILAS)是在条码技术和磁条技术的基础上设计的,而物联网RFID则是以RFID标鉴技术为基础设计的,二者在通信协议、接口、数据格式等方面整合难度较大。另外,整合后,对于解决异构系统间信息的互通与交互又是一大难题。④安全问题,图书馆使用物联网RFID后,在读者、文献、资产、建筑等图书馆管理和服务对象之间实现了互联互通,而同时也不可避免地带来了一些信息安全和隐私安全问题。在物联网环境下,如何确保信息安全和个人隐私安全是建立智慧图书馆的主要问题之一。⑤政策监管问题。智慧图书馆的建立和发展是在物联网环境下进行的,国家层面的支持和有关政策法规的出台,是保证物联网健康和可持续发展的前提,也是建设智慧图书馆的关键。然而,目前国家还没有相关的政策法规,这无疑成了建设智慧图书馆的瓶颈问题。

4 物联网环境下智慧图书馆的前景展望

尽管现阶段智慧图书馆的建设困难重重,但随着RFID等物联网技术的跨越式发展,智慧图书馆必将展现出广阔的发展前景。

4.1建立起全新的交互维度

物联网环境下,智慧图书馆的每册图书都嵌入能够自动发送信息的微型智能感应芯片,图书可以进行自我表达,用户与图书馆间接触将变得更加密切,将建立起崭新的交互方式。微型芯片用于图书馆编目系统,OPAC将以完全不同的方式使图书信息得以呈现,且更深入地揭示图书信息;用户不仅可以检索到所需图书的题录与馆藏信息,而且还可以随意获取所需图书的内容提要、专家推荐、同行评价等信息;用户之间,用户与馆员之间的交流更加广泛和深入,图书馆服务也更加人性化、个性化、智能化和知识化。微型智能感应芯片用于书库管理,不仅有利于书库的密集排放,而且用户在点击所需图书时,图书将自动发出信号,所在书架将自动打開,从而使用户借阅图书轻松自如。微型智能感应芯片用于读者卡,用户身份证识别更加灵活方便,管理层面更加灵活自由,读者卡功能更加丰富多样。

4.2实现用户信息自组织和知识空间的构建

智慧图书馆是RFID等物联网技术发展应用的产物,是硬件、软件、系统、终端和应用的融合,是数字图书馆智慧化的集中体现。它重视信息和知识的语境,重视对知识、知识元之间的关系及其语境进行描述,并关注知识创建、获取、传播、组织和利用的整个生命周期。它能够通过传感器和任一终端设备与外界进行信息交流,并结合网络技术、语义技术对原始数据进行语义抽取,以构建基于行业或学科的宏观知识空间和基于用户特定需要的微观知识空间,进而以动态、无缝的知识组织方式,使不同格式、不同类型、非结构化的相关媒体信息能够有效地组织,从而最大限度地实现知识和信息的重复使用。

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一、 前言

物联网 (Internet of Things) 顾名思义,是实现物物相连的互联网。IoT在信息产业领域是继计算机、互联网、移动通信之后的又一次重大变革。物联网是在互联网的基础之上的一种延伸和拓展,本质上就是互联网的一部分,通过信息传感设备,如射频识别系统、红外感应系统、GPS、智能扫描仪、气体感应器等,按照一定的网络协议,赋予物体感知能力,并通过接口将互联网与大量物体连接起来,从而进行信息交换和通信,实现智能化物体识别、定位、跟踪以及监控和管理,甚至实现人类与自然环境的融合。

早在1999年物联网的概念就已经被提出,到2012年中国第一个物联网五年规划――《物联网“十二五”发展规划》颁布,物联网已经被贴上“中国式”标签。

随着物联网应用的快速发展,其关键技术已经被深入研究并取得重大成果,但缺乏总结分析。本文主要分析了物联网系统架构的关键技术的发展现状,对现有的技术进行分析和总结,论述了物联网的发展前景和挑战,最后对全文进行了总结。

二、物联网的关键技术

物联网作为当今计算机网络和信息科学技术的研究热点,具有海量信息,多种接入设备,智能化物物交互的特点。物联网的成功依赖于多种技术的融合,主要包括物联网的系统架构技术,统一识别与识别技术,网络通信技术以及安全隐私保护技术。

1、系统架构技术

物联网的系统架构技术主要包括感知层,网络层和应用层,它要求用户网络服务器具有可扩展性,可靠性,自组织性和用户公平性。感知层即利用射频识别(RFID),无线传感器网络等技术识别物体并读取该物体的相关信息,读取的相关信息反映物体自身的特点。网络层是物联网实现信息传输,信息处理和服务质量优化的重要环节,并通过与移动通信网,互联网或其它专网相结合,将物体的信息准确地实时传递出去。应用层直接为用户终端提供服务,把感知层得到的信息进行处理,从而实现智能化物体识别,定位,跟踪,监控和管理。

2、统一识别和识别技术

物联网的一大特点是实现物体与物体之间的信息交换,即每个物体都应该是独立的,因此物联网的关键技术应该能够反映每个物体自身的特点。统一识别和识别技术应该包括射频识别(RFID),无线传感器网络。射频识别技术类似于条码扫描,RFID的主要功能是非接触式识别,即不需通过机械或光学在识别系统和识别物体之间建立接触,就可以通过无线电技术识别物体并读取其静态信息。对于物联网的发展,了解特定物体的动态信息也很关键,因此依赖于无线传感器网络来探测物体的动态改变,也缩小了生活实际与网络虚拟之间的差距。在物联网快速发展的今天,微型化技术和纳米技术也将快速融入物联网的关键技术,这意味着越来越小的物体将与互联网实现连接。

3、网络通信技术

物联网的网络通信具有通信量大和范围广的特点,它为各种硬件技术包括射频识别,无线传感器系统的控制提供操作平台,并通过移动通信网络,卫星通信等方式实现识别系统和需识别物体端到端的连接。在网络通信的基础上,方便用户对物联网进行有效的管理,降低用户操作物联网的复杂度,且实现了物联网服务质量的最优化,满足了海量通信的需求。现代网络通信技术还引入了云计算技术和自组织组网管理技术,在网络层协调各个部分的任务管理和分配,提高网络传输数据的速度和质量。

4、安全隐私保护技术

安全隐私保护技术可以为物置信息或数据提供安全性和保密性,阻止用户未经授权信息的访问,保护个人隐私和商业机密等内容。安全隐私保护技术的实现还需要其他技术的支持,如云计算保护技术,数据加密和保护技术,用户身份验证技术等。

三、我国物联网发展现状和存在的问题

自2010年我国将物联网写入发展战略和第十二和五年规划,物联网产业得到了很快的发展。到2012年第一个关于物联网的五年计划《物联网“十二五”发展规划》颁布,物联网的发展得到了高度的重视和完善。

物联网的发展为我们的生活带来了很大的便利,但依然存在一些问题。为了让物联网真正地实现在物与物,人与物之间畅通无阻的交流,目前应用在物联网的技术仍然需要不断地完善。主要存在以下几个问题:

1.物联网缺少物联网的统一技术标准。我国各行各业都积极加入到物联网的发展中,但各领域发展产业分散,不能实现互联,这都是国家没有统一物联网技术标准的结果,且物联网想要实现海量信息的处理和物物相连,也需要统一的编码和统一的寻址。

2.物联网的发展技术问题。物联网的发展需要多技术融合和多学科交叉,因此容易遇到技术瓶颈。物联网的技术核心是异构网络,如何实现异构网络的协调和融合,以及如何处理和储存海量的信息,都是物联网发展中存在的问题。

3.物联网的安全性问题。物联网涉及范围无处不在,个人隐私,商业机密,甚至于国家政治军事等信息,如果被泄露后果不堪设想。因此如何保证信息安全问题也是我国物联网发展要面临的挑战。

4.物联网的商业可行性。物联网的建设需要大量的资金投入,而用户的接受度和投Y回报等问题都是无法估算的,且如何使用户自觉维护物联网的问题也是亟待解决的。

四 、物联网的未来发展理念

我国物联网的发展应该在物与物互联互通的共性上及时制定统一的标准,采取开放的态度,完善国内物联网与国际物联网的互联,实现快速与国际物联网对接。循环物联网经济产业链,循环经济可以把握物体和资源在配置上的合理性,从而实现物联网的可持续发展。绿色低碳经济发展理念,物联网的智能化很大程度上避免了资源的浪费,“绿色,环保,节能,低碳经济”是现代经济发展的大趋势,随着物联网的深入,各个行业可以节省人力物力,实现环境资源的高效利用。

五、 结束语

本文分析了物联网的关键技术,我国物联网发展存在的问题与挑战,并且提出了物联网的未来发展理念。物联网实现了物与物,人与物的信息传递方式,实现了海量数据的处理,信息传递的高效性和便捷性。我国物联网技术的研究也处于世界物联网研究的前列,因此我国物联网技术研究人员应该抓住此时的机遇,争取突破物联网目前发展遇到的问题,从而带动我国信息产业和经济的快速发展。

参考文献:

[1]钱志鸿等.物联网技术与应用研究[J].电子学报,2012年,40(5)

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1 物联网浅析

1.1 物联网概念

物联网(Internet of Things)指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端(Devices)和设施(Facilities),包括具备“内在智”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的,如贴上RFID的各种资产(Assets)、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”(Mote),通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式,在内网(Intranet)、专网(Extranet)、和/或互联网(Internet)环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能,实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的管、控、营一体化。这几年推行的智能家居其实就是把家中的电器通过网络控制起来。可以想见,物联网发展到一定阶段,家中的电器可以和外网连接起来,通过传感器传达电器的信号。

1.2 物联网发展

物联网在国际上又称为传感网,据悉,这是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。南京邮电大学校长、博士生导师杨震教授说,世界上的万事万物,小到手表、钥匙,大到汽车、楼房,只要嵌入一个微型感应芯片,把它变得智能化,这个物体就可以自动开口说话。再借助无线网络技术,人们就可以和物体“对话”,物体和物体之间也能“交流”,这就是物联网。如果物联网再搭上互联网这个桥梁,在世界任何一个地方我们都可以即时获取万事万物的信息。可以这么说,物联网加上互联网等于智慧地球。

物联网用途广泛,可运用于城市公共安全、工业安全生产、环境监控、智能交通、智能家居、公共卫生、健康监测等多个领域,让人们享受到更加安全轻松的生活。具体来说,就是通过安装信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等,将所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。电视、洗衣机、空调甚至自行车、门锁和血压计上都能使用。专家预测10年内,物联网就可能大规模普及,将广泛运用于智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域,一个上万亿元规模的高科技市场就此诞生。

2 物联网的体系结构和关键技术

2.1 物联网的体系结构

物联网的基本体系结构主要由以下三层构成:感知层、网络层和应用层。体系结构如图1所示:

(1)感知层。感知层主要用来进行数据的采集和事物的感知,由各种具有感知能力的设备和传感器网关组成,本层包括摄像头、射频识别标签、传感器、全球定位系统等终端设备。物联网中关于物体的识别和信息的采集就来源于本层,用来解决如何采集物理世界中发生的物理事件和数据的问题。

(2)网络层。网络层主要用来进行网络的运营和信息的运营,由各种通信网络和互联网相互融合而成,本层包括对传感器的管理、对海量信息的分类、汇聚和处理,需要完成把感知到的信息顺利、安全可靠地传送出去。

(3)应用层。应用层主要是为了将物联网技术与行业专业技术相结合,由应用支撑平台子层和应用服务子层组成,是实现广泛智能化应用的解决方案集。其中,应用服务子层包含多种行业,例如智能交通、智能电力、智能医疗、智能居家等行业。

综上所述,“全面感知、可靠传送和智能处理”是物联网必须具备的三个重要特征,使各层之间能够协同工作是未来物联网研究的一个重要方向,从而能够明显提高物联网应用的智能化水平。

2.2 物联网的关键技术

物联网技术是在互联网基础之上的扩展和延伸,材料、器件、软件、系统、网络各方面的创新都会影响物联网的发展。物联网主的关键技术包括:射频识别技术、无线传感技术、智能技术和纳米技术。

(1)无线射频识别技术

物联网要实现感知层对事物的感知及识别,必然离不开射频识别技术。无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是一种无需人工操作,利用无线射频信号识别目标对象并获取相关信息的技术。RFID技术是一项非接触式的,并且可在各种恶劣环境中工作的一种自动识别技术。RFID技术可同时识别多个标签、识别精度高、抗干扰强、识别速度快,与互联网等技术相结合,就可实现全球范围内的信息共享。

(2)无线传感技术

随着物联网的不断发展,传感器技术已开始得到广泛的关注和应用。将一系列空间分散的传感器单元组织起来构成的无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)可连接物理世界和数字世界。WSN 通过各节点相互感知,将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总,并根据这些信息处理网络覆盖区域的监测信息。当前,作为物联网应用关键技术的传感器节点定位已成为研究的热点。

(3)智能技术和纳米技术

智能技术,是物联网的关键技术之一,是指通过智能系统在物体中的植入,使物体具备智能性,能够被动或主动的实现与用户的有效沟通,达到预期目的。纳米技术的优势在于使得物联网中体积越来越小的物体能够进行交互和连接。在物联网的发展过程中,智能技术与纳米技术的应用使更多微小物体的嵌入更加智能,极大地增强了物联网的威力。

3 物联网技术发展中存在的问题

物联网存在着巨大的应用前景和商机,但物联网现在仍处于起步阶段,在标准、技术体系等方面还需进一步的完善。

(1)核心技术的提高

目前尚处于物联网研发和规模化应用的初始阶段,当务之急是突破核心技术,抢占制高点。除了射频识别、海量数据处理以及非IP数据交换技术、异构网络融合技术、自治区域动态管理等技术也需要进一步的发展与突破。

(2)标准规范的制定

当前,物联网的发展仍不够成熟,在感知、传输、应用各层涉及的技术很多,需要确立统一标准来规范指导。所以,制定相关的标准化体系、研发和应用项目规范乃是发展物联网的当务之急。

(3)隐私信息的保护

在物联网的射频识别系统中,电子标签可以被嵌入任何目标物品中,这样标签的安全性和隐私性就受到了极大地限制。因此,信息和用户隐私的保护是物联网在发展过程中需要解决的重大问题。

(4)IP地址的扩充

物联网中每个物品都要有自己的地址,这样就必须解决寻址问题。但是目前IPv4 地址资源有限不,这都只有靠IPv6技术来解决。但由 IPv4 向IPv6 转型以及妥善处理与IPv4的兼容性问题,又是一个难题。

4 结束语

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