顧名思義,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。具體地講,物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備,如傳感器、射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù),實(shí)現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便識(shí)別、管理和控制。
物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、老人護(hù)理、個(gè)人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵查、情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域,某些行業(yè)已經(jīng)積累了一些成功的案例。根據(jù)其實(shí)質(zhì)用途,物聯(lián)網(wǎng)可以歸結(jié)為如下三種基本應(yīng)用模式。
1.對象的智能標(biāo)簽。通過二維碼、射頻識(shí)別(RFID)等技術(shù)標(biāo)識(shí)特定的對象,用于區(qū)分對象個(gè)體,例如,在生活中人們使用的各種智能卡、條碼標(biāo)簽的基本用途就是用來獲得對象的識(shí)別信息;此外通過智能標(biāo)簽還可以用于獲得對象物品所包含的擴(kuò)展信息,例如智能卡上的金額余額、二維碼中所包含的網(wǎng)址和名稱等。
2.環(huán)境監(jiān)控和對象跟蹤。利用多種類型的傳感器和分布廣泛的傳感器網(wǎng)絡(luò),可以實(shí)現(xiàn)對某個(gè)對象的實(shí)時(shí)狀態(tài)的獲取和特定對象行為的監(jiān)控,如使用分布在市區(qū)的各個(gè)噪聲探頭監(jiān)測噪聲污染,通過二氧化碳傳感器監(jiān)控大氣中二氧化碳的濃度,通過GPS標(biāo)簽跟蹤車輛位置,通過交通路口的攝像頭捕捉實(shí)時(shí)交通流程等。
3.對象的智能控制。物聯(lián)網(wǎng)基于云計(jì)算平臺(tái)和智能網(wǎng)絡(luò),可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策,改變對象的行為進(jìn)行控制和反饋。例如,根據(jù)光線的強(qiáng)弱調(diào)整路燈的亮度,根據(jù)車輛的流量自動(dòng)調(diào)整紅綠燈間隔等。
從技術(shù)架構(gòu)上來看,物聯(lián)網(wǎng)可分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層(見圖1)。
1.感知層由各種傳感器及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成,包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、條形碼標(biāo)簽、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當(dāng)于人的眼、耳、鼻、喉、皮膚等神經(jīng)末梢,其主要功能是識(shí)別物體,采集信息。
2.網(wǎng)絡(luò)層由各種專用網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)等組成,相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦,負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。
3.應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶(包括人、組織和其他系統(tǒng))的接口,它與行業(yè)需求結(jié)合,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。
國際電信聯(lián)盟在2005年的報(bào)告中曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的圖景:當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時(shí)汽車會(huì)自動(dòng)報(bào)警,公文包會(huì)提醒主人忘帶了什么東西,衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對顏色和水溫的要求等。物聯(lián)網(wǎng)在物流領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用:一家物流公司應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的貨車,當(dāng)裝載超重時(shí),汽車會(huì)自動(dòng)報(bào)告超載及超載了多少,當(dāng)空間還有剩余,會(huì)報(bào)告輕重貨怎樣搭配;當(dāng)搬運(yùn)人員卸貨時(shí),一只貨物包裝可能會(huì)大叫“你扔疼我了”,或者說“親愛的,請你不要太野蠻,可以嗎?”;當(dāng)司機(jī)在和別人閑聊,貨車會(huì)裝做老板的聲音怒吼“笨蛋,該發(fā)車了!”
物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中,具體地說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合。在這個(gè)整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,存在能力超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群,能夠?qū)φ麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時(shí)的管理和控制,在此基礎(chǔ)上,人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達(dá)到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然界的關(guān)系。
毫無疑問,如果“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代來臨,人們的日常生活將發(fā)生翻天覆地的變化。然而,先不談什么隱私權(quán)和輻射問題,單就把所有物品都植入識(shí)別芯片這一點(diǎn)現(xiàn)在看來還不太現(xiàn)實(shí)。人們正走向“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代,但這個(gè)過程可能需要很長的時(shí)間。