物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)解析及應(yīng)用前景探究

董驍

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，繼計算機互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展之后，物聯(lián)網(wǎng)的誕生推動了全球信息產(chǎn)業(yè)再一次迎來了發(fā)展史上的小高峰。隨著信息化的不斷推進，作為新型技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)逐漸被各國相關(guān)部門所重視，并逐漸被各國所采用，推動了各國經(jīng)濟信息領(lǐng)域的發(fā)展。文章基于這種社會背景，分析了物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)以及其實際應(yīng)用的前景。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用前景；RFID技術(shù)；無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP393 文章編號：1009-2374（2016）25-0062-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.25.029

物聯(lián)網(wǎng)作為信息化時代發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，其本身是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。作為信息的承載體，物聯(lián)網(wǎng)的核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng)。但與傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)不同的是，物聯(lián)網(wǎng)的用戶端延伸并擴展到了物品與物品之間。近年來，隨著各國對于物聯(lián)網(wǎng)的重視，有效地推動了物聯(lián)網(wǎng)及其自身技術(shù)的發(fā)展。

1 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r

物聯(lián)網(wǎng)作為一種全新的信息承載體，其實質(zhì)用通俗的話語來描述就是物物相連的網(wǎng)絡(luò)，即通過互聯(lián)網(wǎng)連接的用戶端的兩端是物品與物品。

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念，早在20世紀90年代末，比爾·蓋茨在自己的作品《未來之路》中就有所提及，這也是人類第一次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念。其后，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，使得物聯(lián)網(wǎng)這一概念被逐漸付諸實踐。

物聯(lián)網(wǎng)在實際的發(fā)展過程中具有三個必備的動力：

1.1 信息科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展

自從第三次科技革命以來，人類發(fā)明了互聯(lián)網(wǎng)，并以互聯(lián)網(wǎng)為中心在信息技術(shù)上獲得了突出的成就與突破。這一時期，電子計算機在信息處理能力方面的不斷發(fā)展、傳感器技術(shù)的不斷進步以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益成熟，都直接推動了物聯(lián)網(wǎng)的形成和發(fā)展。

1.2 經(jīng)濟危機的催生作用

由于經(jīng)濟危機的發(fā)生直接導(dǎo)致了世界經(jīng)濟的萎靡，而各國為了有效地緩解金融危機帶來的消極影響，都致力于信息技術(shù)的突破，以獲取經(jīng)濟發(fā)展的新的途徑，而這種對于科技的執(zhí)著追求和突破就導(dǎo)致了科技信息革命的發(fā)生，繼而為物聯(lián)網(wǎng)的誕生奠定了基礎(chǔ)。

1.3 國家的政策引導(dǎo)和戰(zhàn)略方針的制定

隨著1995年，比爾·蓋茨首次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念之后，學(xué)術(shù)界對于物聯(lián)網(wǎng)的研究就未曾終止過，而各國為了搶占經(jīng)濟發(fā)展的先機，都加大了對于物聯(lián)網(wǎng)的研究力度。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，自從2008年的金融危機發(fā)生之后，大部分發(fā)達國家都加緊了對于物聯(lián)網(wǎng)的研究，并制定了一系列的政策推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和運用。值得一提的是，中國作為最大的發(fā)展中的國家，也出臺了相關(guān)的優(yōu)惠政策，加強了對于物聯(lián)網(wǎng)的研究，并成為我國的“十二五”規(guī)劃中的重要部分。

2 物聯(lián)網(wǎng)的定義

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的定義，學(xué)術(shù)界一直存在各種不同類別的解釋，前文提到，用通俗的話語進行解釋物聯(lián)網(wǎng)就是物物之間的聯(lián)系，當(dāng)然這種解釋過于簡單，無法概括物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)所在。關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念，目前最為流行的有三種說法。

美國麻省理工學(xué)院的相關(guān)研究中心于1999年對物聯(lián)網(wǎng)的概念做出了定義。這個研究中心指出，物聯(lián)網(wǎng)實質(zhì)上是通過RFID等信息傳感設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)將物品連接起來，并對這些物品實行智能化識別和管理。也就是說，物聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)是以互聯(lián)網(wǎng)為中心，并依托RFID技術(shù)進行發(fā)展的信息承載體。

除此之外，歐盟作為世界上重要的經(jīng)濟實體，對物聯(lián)網(wǎng)的概念也提出了自己的見解，歐盟認為物聯(lián)網(wǎng)是未來互聯(lián)網(wǎng)的一部分，而其自身具有物理屬性、擬人化屬性等多種特征。

除了上述兩個組織機構(gòu)給出的定義之外，國際電信聯(lián)盟也于2005年對物聯(lián)網(wǎng)定義做出了闡釋。其認為物聯(lián)網(wǎng)是以全球定位系統(tǒng)等多種信息傳感設(shè)備為基礎(chǔ)，借助網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的保證，將物品與物品之間聯(lián)系起來，并實行智能化監(jiān)控和管理模式。

通過對于以上三種概念進行總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)作為一種信息的承載體，其發(fā)展的核心以及基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng)，而其在發(fā)展的過程中需要借助其他的信息技術(shù)，進而對物品信息進行智能化的監(jiān)控、跟蹤以及管理。

關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的概念，筆者認為其是通過信息傳感設(shè)備以及互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，將物理、信息空間聯(lián)系起來，并借助其他的信息技術(shù)手段，實現(xiàn)物品之間的數(shù)字化的

聯(lián)系。

3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用

前文提到，物聯(lián)網(wǎng)在形成發(fā)展的過程中，除了依托互聯(lián)網(wǎng)這個核心以外，還借助了多種信息技術(shù)的運用。在實際的發(fā)展過程中，物聯(lián)網(wǎng)主要借助了四個方面的信息技術(shù)的運用，分別是信息采集技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、信息處理技術(shù)以及信息安全技術(shù)。關(guān)于這幾種技術(shù)的運用和內(nèi)容，筆者認為主要有以下這些：

3.1 信息采集技術(shù)——RFID技術(shù)

在物聯(lián)網(wǎng)對于信息采集的過程中，RFID技術(shù)發(fā)揮了不可小覷的作用。

RFID技術(shù)英文全稱為Radio Frequency Identification，翻譯為中文指的是射頻識別技術(shù)，它還有一個為我們更為熟知的稱呼——電子標(biāo)簽。作為對于物理世界的信息感知，RFID技術(shù)在信息采集上的工作原理就是通過無線電信號對于某一目標(biāo)進行識別，并對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行分析和讀寫，最終就形成了專屬于這個物體目標(biāo)的電子標(biāo)簽了。

這種技術(shù)的運用能夠給每一個物體目標(biāo)編寫電子標(biāo)簽，對于這些物品的電子標(biāo)簽的收集和讀寫，能夠加強對于這些物品的數(shù)字化管理。

3.2 信息傳輸技術(shù)——無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在對物品信息進行有效的收集后，如何加強對于這些數(shù)字化信息的傳輸就成為了亟待解決的問題。

在實際的傳輸過程中，時常使用到的技術(shù)是無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這種技術(shù)的實施主要包括兩個方面的內(nèi)容：通信及網(wǎng)絡(luò)。通過這兩種方式進行信息的傳輸，能夠保證在信息傳輸?shù)倪^程中，信息本身的可靠性以及安全性。

3.3 信息處理技術(shù)——認知計算與智能控制技術(shù)

認知計算作為目前人工智能研究最先進的方向，其最初的基礎(chǔ)源于腦科學(xué)研究，作為腦研究的項目之一，認知計算最初的研究目的是通過科學(xué)技術(shù)讓機器模擬人腦進行感覺、互動以及認識等諸多方面的能力。

目前，認知計算理論已經(jīng)在人工智能領(lǐng)域得到了初步的發(fā)展，隨著日后有關(guān)人士對于這一理論的深入研究及不斷的推動發(fā)展，定將會為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，并做好技術(shù)上的支持。

3.4 信息安全技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)地位的日益凸顯，中國共產(chǎn)黨在“十二五”規(guī)劃中就明確指出了發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略目標(biāo)，并確定物聯(lián)網(wǎng)的安全體系架構(gòu)，確保物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展過程中，信息安全技術(shù)的發(fā)展和維護。為了有效地推動物聯(lián)網(wǎng)信息的安全，筆者認為需要從兩個角度進行維護：一是要制定出信息安全的標(biāo)準。在推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的過程中，需要重點推進其自身感知節(jié)點的設(shè)置，并制定出明確的數(shù)據(jù)信息安全標(biāo)準，繼而推動物聯(lián)網(wǎng)安全標(biāo)準的監(jiān)督；二是大力加強對于物聯(lián)網(wǎng)信息安全保護技術(shù)的研發(fā)。通過重點建設(shè)隱私保護、訪問控制機制以及密鑰管理等技術(shù)研究，推動我國在物聯(lián)網(wǎng)信息安全技術(shù)上朝著國際標(biāo)準化邁進。

4 物聯(lián)網(wǎng)的實際應(yīng)用

近年來，隨著各國對于物聯(lián)網(wǎng)的研究日趨成熟，使得物聯(lián)網(wǎng)在實際生活中得到了實際的應(yīng)用，并在應(yīng)用實踐的過程中取得了一定的效益。

4.1 打造智能社區(qū)

物聯(lián)網(wǎng)打造的智能社區(qū)的實質(zhì)指的是通過利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及多種信息技術(shù)對傳統(tǒng)的家居、建筑、小區(qū)現(xiàn)有的功能實現(xiàn)智能化，從而設(shè)計構(gòu)造出功能完備、生活便利、服務(wù)貼心的居住環(huán)境，進而使居民能夠有效地獲取質(zhì)量較高、成本較低的智能化服務(wù)。

為有效建設(shè)智能化的社區(qū)，需要從多個角度進行建設(shè)：一是要構(gòu)建數(shù)目眾多、分布寬廣的傳感器網(wǎng)絡(luò)體系，進而全方位、多層次地獲取到在建設(shè)智能化社區(qū)時所需要的信息。與此同時，還需要加強對于社區(qū)內(nèi)一切物品的數(shù)字化、信息化，從而形成高效的智能化管理；二是有物聯(lián)網(wǎng)打造的智能社區(qū)，居民可以通過無處不在的互聯(lián)網(wǎng)進行有效的交流與溝通，進而形成了一個完善的信息交流平臺，這有利于居民發(fā)表自己的意見、建議以及觀點等，有效地推進了民主思想的發(fā)揚。

與傳統(tǒng)智能社區(qū)提供單一的物質(zhì)服務(wù)不同的是，物聯(lián)網(wǎng)打造的智能社區(qū)往往能夠滿足居民在物質(zhì)層面以及精神層面的需求，并由此不斷為居民提供更高水準的社區(qū)服務(wù)。因此，物聯(lián)網(wǎng)打造的智能社區(qū)，體現(xiàn)了“以人為本”的人本思想和和諧的理念，而這種觀念的運用能夠有效地促進社會的公平與正義，并在不斷實踐中推動和諧社會的構(gòu)建。

4.2 建設(shè)智能交通

除了打造智能社區(qū)以外，物聯(lián)網(wǎng)的實際應(yīng)用還催生了智能交通的發(fā)展。

近年來，隨著中國經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定增長，人們的生活水平逐漸提高，進而導(dǎo)致了中國汽車市場出現(xiàn)了火爆的購車狂潮。

隨著汽車進入尋常百姓家庭，一是方便了人們的居家旅行生活；二是由于車輛的過多，導(dǎo)致了交通狀況的惡化，交通事故頻發(fā)。

道路交通作為發(fā)展國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)設(shè)施條件，關(guān)系到一個國家經(jīng)濟發(fā)展的未來，為了改善交通環(huán)境，物聯(lián)網(wǎng)主導(dǎo)下的智能交通正逐步發(fā)展起來。

智能交通的打造過程主要是通過采用各種信息技術(shù)，諸如傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等，并將這些技術(shù)有效地運用到交通體系當(dāng)中，從而使得這一系統(tǒng)具有實時、準確、高效等特點。

智能交通的實質(zhì)是一種以現(xiàn)代電子及信息技術(shù)為基礎(chǔ)的面向交通運輸?shù)姆?wù)系統(tǒng)。這種服務(wù)系統(tǒng)的工作原理就是通過對當(dāng)前道路交通信息的收集、傳輸，并對這些數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的分析，繼而在分析的基礎(chǔ)上構(gòu)建科學(xué)的、徹底解決道路交通擁堵、降低交通事故發(fā)生率的有效系統(tǒng)。通過這種途徑能夠有效地實現(xiàn)了交通監(jiān)管部門對車輛及道路交通狀況的綜合治理。除此之外，還能夠幫助司機對道路狀況信息進行及時、可靠、準確的掌控，繼而引導(dǎo)交通管理部門對交通狀況的整體管理與科學(xué)調(diào)度。

5 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)作為一種新型的信息承載體，其實質(zhì)是以互聯(lián)網(wǎng)為核心，借助傳感技術(shù)、認知計算技術(shù)等多種信息技術(shù)，實現(xiàn)對于物品與物品之間的聯(lián)系。作為一種新型的科技浪潮，物聯(lián)網(wǎng)目前仍在研究開發(fā)的過程中，并且為各國所追捧。從1995年，比爾·蓋茨首次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念之后的20多年里，各國都通過制定相應(yīng)的法律政策以及戰(zhàn)略方針，以此來促進物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。隨著時代的不斷發(fā)展以及科技的不斷創(chuàng)新，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前途仍舊是一片光明的。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)逐步試點推行的過程中，我們看到了智能社區(qū)的興建、智能交通的發(fā)展，這都足以說明了物聯(lián)網(wǎng)作為一種新型的科技形式，是符合時代發(fā)展潮流，并在實際的應(yīng)用中服務(wù)于人類的生活，推動整個社會的不斷前進。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）