來源:飛象網
從“物聯網”這個概念被提出到發展應用至今,已接入到生活中的各個方面,例如網路,如門鎖、收費站、冰箱等一系列與生活相關的內容都被牽扯進物聯網的範疇,“通過智慧手機就可以對其進行遠端操控”,“遠端查看父母血壓”,“指紋辨識門禁系統”這些都來自於物聯網的發展。甚至有些“物”不僅在生活中被廣泛涉獵,甚至還使大眾生活產生了“質變”。
物聯網是資訊技術發展到一定程度的必然產物,也是經濟社會發展到一定階段的新要求,因此受到全世界關注是一種必然。物聯網的發展將涵蓋政府政策、經濟和技術環境,微型感測器、超高頻晶片、雲端運算和資訊安全等條件,將成為技術發展重點,安防、交通、物流、家居、環保、電力等領域將成為應用重點。
一、物聯網技術的原理和特點
物聯網是通過各種資訊傳感的設備,如感測器、射頻辨識(RFID)技術、全球定位系統、紅外感應器、鐳射掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術,即時採集任何需要監控、連接、互動的物體或過程,採集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的資訊,與互聯網結合行車的一個巨大網路。
在這個網路中,物品能夠彼此進行“交流”,而無需人的干預。其實質是利用射頻自動辨識技術,通過電腦互聯網,實現物品的自動辨識和資訊的互聯共用。其目的是實現物與物、物與人,所有物品與網路的連接,方便辨識、管理和控制。
射頻辨識技術,是能夠讓物品“開口說話”的一種技術。在“物聯網”的構思中,RFID標籤中儲存著規範而具有互動性的資訊,通過無線資料、網路把它們自動採集到中央資訊系統,實現物品的辨識,進而通過開放性的電腦網路,實現資訊交換和共用,實現對物品的“透明”管理。
物聯網的特徵:和傳統的互聯網相比,物聯網有其鮮明的特徵。
首先,它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型感測器,每個感測器都是一個資訊源,不同類別的感測器所捕獲的資訊格式不同。感測器獲得的資料具有即時性,按一定的頻率週期性的採集環境資訊不斷更新資料。
其次,它是一種建立在互聯網上泛在網路。物聯網技術的重要基礎和核心仍然是互聯網,通過各種有線和無線網路與互聯網融合,將物體的資訊即時準確地傳遞出去。在物聯網上的感測器定時採集資訊需要通過網路傳輸,由於其數量極其龐大,形成了海量資訊,在傳輸過程中,為了保障資料的正確性和即時性,必須適應各種異構網路和協定。
還有,物聯網不僅僅提供了感測器的連接,其本身也具有智慧處理的能力,能夠對物體實施智慧控制。物聯網將感測器和智慧處理相結合,利用雲端運算、模式辨識等各種智慧技術,擴充應用領域。從感測器獲得的海量資訊中分析、加工和處理有意義的資料,以適應不同的需求,發現新的應用領域和應用模式。
二、物聯網技術近年來的最新發展應用情況
物聯網應用廣泛,遍及智慧交通、環境保護、政府工作、公安安全、智慧電網、智慧家居、智慧家居、智慧消防、工業檢測、環境監測、物流監測、定位跟蹤、老人護理、個人健康、花卉栽培、食品溯源、敵情偵查和情報搜索等多個領域。
其實是一個為我們服務,讓我們去感知物理世界、控制物理世界的網路,它為我們提供了服務以及對實體世界的控制。物聯網的應用主要可分為監控型(如物流監控和環境監控)、查詢型(如智慧檢索和遠端抄表)、控制型(如智慧交通和智慧家居),掃描性(如手機錢包和動態收費等管理和服務功能),實現對萬物的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。
目前智慧電網、智慧交通、智慧物流、智慧家居、環境與安全檢測、工業自動化、醫療健康、精細農牧業、金融與服務業、國防軍事等各個行業均有物聯網應用的嘗試。
三、物聯網技術在安防領域的具體應用情況
物聯網作為新一代互聯網資訊技術,在安防行業中起到了很好的作用。例如:物聯網用途廣泛,遍及智慧交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智慧消防、工業監測、老人護理、個人健康等多個領域。這其中的任何一個概念,似乎都與“安防”兩個字有著密切的關聯。物聯網必將給安防行業帶來無窮的商機,這是毋容置疑的。
物聯網安防是指:終端產品具有智慧化、一體化,能夠連接多種無線感測器,具有網路平臺監控報警服務功能,並且同時能夠通過互聯網,傳輸報警圖像和資訊的安防系統。
新一代物聯網安防產品,具有體積小巧,造價低廉,集監控、圖像分析、智慧處理、前端存儲、警笛訊響、主動報警等多種功能於一體,物聯網可連接多個感測器,能脫離電腦主機單獨運行。
物聯網技術在安防領域的運用,無處不在。當你在外面,一個指令就可以讓家中自動煮飯,或者自動打開空調以及熱水器;而身處智慧家居環境中,當你回到家裡,隨著門鎖被開啟,家中的安防系統自動解除室內警戒,廊燈緩緩點亮,空調系統自動啟動,你最喜歡的背景交響樂輕輕奏起。
在家中,只需一個遙控器就能控制家中所有的電器。每天晚上,所有的窗簾都會定時自動關閉,入睡前,床頭邊的面板上,你觸動“晚安”模式,就可以控制室內所有需要關閉的燈光和電器設備,同時安防系統自動開啟處於警戒狀態。
四、物聯網技術目前存在的問題
當物聯網技術在大展身手的同時,也面臨著一系列的待解的難題。目前尚未看到物聯網大規模建設的案例,此外,行業壁壘和地域壁壘也限制著物聯網的規模發展。總體來看,物聯網技術的發展主要面臨著一些挑戰:
1、工業基礎。市場尚未形成物聯網應用條件下,物聯網的內容取決於現有產業的發展,短期內很難有新的突破。
2、技術水準。物聯網的產業鏈很長,與正處於發展階段的核心技術、產業化應用還有很大的距離,特別是在感測器網路的發展與形成。
3、標準化工作。物聯網的核心架構,每一層的技術介面、協定都尚未具體規範,與各行業的互聯網應用和基本標準化工作相比,缺乏標準化的網路應用的普及規模。另外,物聯網的建設成本較高,所以短期內不存在大規模的應用環境。
4、安全性問題。在推進互聯網產業發展的同時,要特別注意其可靠性,安全性和隱私保護。物聯網社會活動,戰略資源基礎設施和居民居住在整個結構在全程相互聯繫的網路上,所有的活動和設施的理論透明度,一旦遭到攻擊,安全和隱私將面臨巨大的威脅。
因為物聯網發展環境也具有一定的挑戰,因此互聯網應用主要集中在Client端 。應用並促進物聯網技術也需要創新,另外,這不是僅僅靠少數企業就可以完成,更多的是建立一個涉及產學研用產業聯盟,共同突破,產業聯盟不僅是對物聯網技術包裝,而且還要選擇應用程式的切入點,通過物聯網實現價值提升。
五、物聯網技術未來的市場應用前景和發展趨勢
1、物聯網出現的必然性
資訊獲取、傳輸和處理是資訊產業領域的三大支柱。資訊產業的第一次浪潮是個人電腦產業的發展,其關鍵技術是資料處理技術;第二次資訊產業浪潮出現的標誌是互聯網技術走向實用化,其關鍵技術是資訊傳輸。經歷兩次資訊技術的大發展後,以電腦採集與處理終端,互聯網為資訊傳輸管道的資訊化格局基本形成,科學研究、工業生產、社會管理等諸多方面出現了方式的改變和效能的提高。
但不可否認一點的是,目前過多的資訊資源需要人工採集,通過網路對電腦以外的終端的控制與管理能力還很弱,還不能在資訊世界裡實現對實體世界的精確管控,還沒有將資訊技術的最大效能發揮出來。究其原因,主要是資訊獲取的手段不夠豐富,資訊不夠全面,還缺少對現實世界資訊的即時精確把握。
而物聯網技術把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋樑、隧道、公路、建築、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中,按約定的協定,把這些物體連接起來,形成一種新型的網路,進行資訊交換和通訊,實現智慧化辨識、定位、跟蹤、監控和管理。在這個網路當中,存在能力超級強大的中心電腦群,能夠對網路內的人員、機器、設備和基礎設施實施即時的管理和控制。
在此基礎上,人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活,達到“智慧”狀態,提高資源利用率和生產力水準,改善人與自然間的關係。因此它是互聯網發展的新階段,是資訊產業的又一次浪潮。從此,世界將從互聯網時代進入物聯網時代。發展到物聯網時代,資訊產業的三大支柱領域都已經得到了充分的發展。
2、物聯網受到各國政府、企業和學術界高度重視
物聯網被看作是繼電腦、互聯網與移動通信網之後的又一次資訊產業浪潮。美國獨立市場研究機構Forrester預測,到2020年物聯網業務與現有互聯網業務之比將達到30:1,各國政府和企業紛紛看好其產業前景,包括中美國家在內的多國將其提升到國家戰略層面。美國總統奧巴馬就職後,積極回應IMB提出的“智慧地球”戰略;歐盟“物聯網行動計畫”、日本“U-Japan”、韓國“U-Korea”計畫等都是利用各種資訊技術來突破互聯網的物理限制,以實現無處不在的物聯網;新加坡、臺灣等在內的國家都已制定了“U”社會發展計畫。
3、電子安防系列產品助力物聯網
物聯網已經成為學術界、企業研究的熱點,知名研究機構、高校和大型企業都紛紛加入到物聯網研究隊伍中來。在國際上,美國加州大學洛杉磯分校、麻省理工大學、奧本大學、俄亥俄州大學等很多大學都在開展相關研究工作,GE、IBM、Google、Intel、西門子、諾基亞、阿爾卡特、霍尼韋爾、博世公司等資訊產業龍頭和感測器設備巨頭等也加入物聯網研究與應用行列。
“物聯網”概念的引入,打破了之前的傳統思維,過去的思路一直是將實體基礎設施和IT基礎設施分開:一方面是機場、公路、建築物,而另一方面是資料中心,個人電腦、寬頻等。而在“物聯網”時代,鋼筋混凝土、電纜將於晶片、寬頻整合為統一的基礎設施,在此意義上,基礎設施更像是一塊新地球工地,世界的運轉就在它上面進行,其中包括經濟管理、經營、社會管理和個人生活。
物聯網可以提高經濟、降低了成本,物聯網將會廣泛用於智慧家居、智慧交通、環保監控、智慧電網、智慧金融、智慧消防、工業檢測、智慧醫療、個人健康和其他領域的應用。物聯網的出現是繼電腦、互聯網與行動通信網之後的又一次資訊產業浪潮。有專家預測在未來10年內,物聯網就可能大規模普及,這項技術將會成為一個上萬億元規模的高科技市場。
目前物聯網總體還處於起步階段,為推進物聯網產業發展未來5年將集中資源攻堅關鍵共通性技術,探索行業應用模式,實現科技創新。關鍵共通性技術主要集中在無線感測器網路節點與感測器閘道、系統微型化技術、超高頻RFID、智慧無線技術、通信與異構網組網、網規劃與部署技術、綜合性感知資訊處理技術、中介軟體平臺、編碼解析、檢索與跟蹤以及資訊分發等。
結合物聯網特點,在突破關鍵共性技術時,研發和推廣應用技術,加強行業和領域物聯網技術解決方案的研發和公共服務平臺建設,以應用技術為支撐突破應用創新。從推廣應用行業來看,公共安全、智慧電網、物流產業、智慧家居、遠端醫療、環境監測、精細農業等行業將成為率先應用的領域。
在現實生活中已可見物聯網的具體應用,如遠端防盜、高速公路不停車收費、智慧圖書館、遠端電力抄表等,只不過這些僅是物聯網技術的雛形,還尚未形成一個龐大的網路。物聯網固然給我們構建了一個十分美好的藍圖,在未來,我們可以想像通過物物相連的龐大網路實現智慧交通、智慧安防、智慧監控、智慧物流以及家庭電器的智慧化控制。但從目前全球狀況來,物聯網的發展仍有眾多問題需得到解決。
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