淺談物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展

葉華

摘 要：本篇文章主要對物聯(lián)網(wǎng)的由來做個簡單的介紹，以及介紹了物聯(lián)網(wǎng)在中國的發(fā)展歷史和前景，闡述了物聯(lián)網(wǎng)的含義，并且簡單的介紹了物聯(lián)網(wǎng)的架構體系及相應的作用，在這架構體系基礎下，物聯(lián)網(wǎng)在哪些常見行業(yè)的應用做了簡單易懂的闡述，最后對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景提出自己的看法。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng) 智能感知終端 智慧 體系結構 射頻識別技術

中圖分類號：F49 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）05（c）-0009-02

美國麻省理工學院在1999年第一次提出物聯(lián)網(wǎng)的概念，“The Internet of things”為物聯(lián)網(wǎng)的英文全稱叫，其中文意思理解為：“物品和物品通過互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)在一起形成了物聯(lián)網(wǎng)”。這個句話有兩層的含義：其一，使用者擴展到物品與物品之間進行信息交換和通信，因此，物聯(lián)網(wǎng)是通過紅外感應技術、定姿定位技術、射頻識別（RFID）技術等發(fā)展生產(chǎn)出各類的信息通信的傳感設備，按物聯(lián)網(wǎng)定義的協(xié)議，把帶通訊模塊的物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，從而進行信息與信息之間相互交換，來實現(xiàn)對物品的智能化定位、識別、管理、監(jiān)控等形式的一個網(wǎng)絡形式。其二，在互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境基礎上做了延伸和擴展就是物聯(lián)網(wǎng)的核心網(wǎng)絡和基礎網(wǎng)絡環(huán)境。

1 物聯(lián)網(wǎng)在中國的發(fā)展現(xiàn)狀

2009年9月中國國務院總理溫家寶談到中國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的研究和應用開發(fā)的“感知中國”會議。在會議上，決議在我國無錫市成立“感知中國”研究中心，把中國在物聯(lián)網(wǎng)各行業(yè)的研究和應用開發(fā)推向了發(fā)展高潮。研討會結束后的一年，在上海進行的對物聯(lián)網(wǎng)（IoT）國際會議中指出：物聯(lián)網(wǎng)將成為全球信息通信產(chǎn)業(yè)的萬億以上新興產(chǎn)業(yè)。然后，又是一年，中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的行業(yè)形成最完整的產(chǎn)品鏈，從傳感器和控制器到云計算的各種應用[2]延伸。各類應用產(chǎn)品在各行各業(yè)悄然展開，例如：水務業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、交通行業(yè)和海運行業(yè)、輕重工業(yè)、公共服務業(yè)等等。從2009年提出物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展之后，短短的三年時間里，中國悄然發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)展到了一個恐怖的規(guī)模，從行業(yè)的興起，在3年時間的不斷打磨，規(guī)模發(fā)展迅速，量級到年3000多億的效益，與去年的增長還要多40%。從二維碼的廣泛應用到智慧城市的落地實施，物聯(lián)網(wǎng)正在四處普及快速發(fā)展，悄悄的該表廣大人民的生活。我國專家指出，隨著科學技術的進步和相關的改進，在未來幾年，技術和標準化，操作和管理的系統(tǒng)化和工業(yè)基層化將成為中國在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的三大趨勢[1]。在2014年5月，華為首先提出了窄帶技術NB M2M；而后融合NB OFDMA形成了NB-CIOT；繼而NB-LTE跟NB-CIOT進一步融合形成NB-IOT為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供新的技術，推動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。提出的一年之后中國初步完成產(chǎn)業(yè)體系構建的目標[2]：形成較為完善的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，培育和發(fā)展10個產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、100多家骨干企業(yè)、一批“專業(yè)化、精、特、新”的中小企業(yè)，建設一批覆蓋面廣、支撐力強的公共服務平臺。在第十二個五年內(nèi)，物聯(lián)網(wǎng)將實施五個重點項目：重點技術創(chuàng)新項目、標準化推進項目、“十區(qū)100家企業(yè)”產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目[2]、重點領域應用示范工程和公共服務平臺。

2 物聯(lián)網(wǎng)的體系結構

物聯(lián)網(wǎng)的特點在于感知、互聯(lián)、智能等功能的疊加，使終端感知到的智能價值得以實現(xiàn)。從而使物品和物品之間可以實現(xiàn)信息和信息之間的交流，與此同時也可以使人與物品之間進行信息傳遞。目前，物聯(lián)網(wǎng)的體系結構分為應用層、傳輸層和感知層三個層次。在這些層之間有許多智能技術，如云計算、分析技術、標識解析、網(wǎng)絡安全等等構成。從而使物聯(lián)網(wǎng)更加安全和智能。

物聯(lián)網(wǎng)結構實現(xiàn)主要分為三個層如圖1：

來實現(xiàn)和物相關的信息識別和采集；第二層通信網(wǎng)絡，包括現(xiàn)在的Internet、移動網(wǎng)絡以及各種接入網(wǎng)和專用網(wǎng)，目的是把采集來的信息通過可靠的網(wǎng)絡通道[3]進行傳輸處理；第三層應用和業(yè)務，即對終端的控制（信息的輸入輸出），可基于現(xiàn)有的PC、手機和PAID[3]等終端進行。

其中傳感技術和通信技術實現(xiàn)了前兩個層次，主要由傳感網(wǎng)技術等技術、無線射頻識別（RFID）[3]和網(wǎng)絡通信通道構成，然而第三個層次則是以系統(tǒng)軟件為主的數(shù)據(jù)處理技術。業(yè)務和應用層是物聯(lián)網(wǎng)的信息處理[4]的應用、各種應用的打造、信息存儲、數(shù)據(jù)挖掘和應用決策，涉及分布式計算、海量信息的存儲和處理、中間件、云計算、信息挖掘等多種技術[4]。云計算是物聯(lián)網(wǎng)[5]智能信息分析的核心要素。在大數(shù)據(jù)和云計算技術的運用，和這門技術的成熟標準化，越來越多的各行業(yè)實時動態(tài)管理信息的終端上傳數(shù)據(jù)，再集中處理后使信息監(jiān)管變得可靠。

3 案例闡述

3.1 智能公交

“智能公交”平臺能夠通過感知終端將車輛實時位置、當前運行狀況呈現(xiàn)在GIS電子地圖上，并實現(xiàn)車輛智能調(diào)度。通過該平臺，車輛調(diào)度員可以在不離開房屋的情況下了解實時車輛的位置，感知設備感知車輛是否擁擠。同時，車輛行駛信息也能及時顯示在站牌和手機APP上，使候車乘客不必擔心，可以到達的時間。它可以把公交變成一輛私家車和自己的司機，反映物聯(lián)網(wǎng)帶來的便利服務。

3.2 智能水務

智慧水務則意味著便捷、安全。首先，智慧水務可省去普通用戶需要每個月派人上門抄表的麻煩，感知終端水表每個月固定時間會自動上傳數(shù)據(jù)到平臺數(shù)據(jù)庫。其次，用戶通過手機前端或網(wǎng)頁客戶端進行繳費水費，用戶可隨時查看自家的用水信息。同時，用戶通過平臺可以查看給水管網(wǎng)的水壓、水質(zhì)等信息，即水可查源可放心的飲用自來水。從水的源頭進入自來水廠開始，智能水網(wǎng)感知終端的檢測儀器就開始一直進行各個方面的數(shù)據(jù)跟蹤。通過NB-IoT終端對壓力、流量、泄漏、水質(zhì)等等數(shù)據(jù)的實時采集，對整體供水網(wǎng)絡實現(xiàn)對管網(wǎng)漏損的降低。同時降低人力成本，以科技的手段促進發(fā)展。

3.3 智能停車場

為了緩解各大城市交通擁堵，規(guī)范城區(qū)停車問題，以道路停車場實時車位為數(shù)據(jù)基礎，搭建智能感知化的停車誘導、停車收費和管理的應用服務平臺，為需要停車的車主提供便利，為交通監(jiān)管部門改善局部交通微循環(huán)、緩解交通擁堵情況提供大力支持。在城區(qū)的數(shù)個停車泊位上安裝車輛檢測感知終端，采集停車實際的數(shù)據(jù)，基于采集的停車的現(xiàn)實數(shù)據(jù)，用于停車監(jiān)管和智能收費。車主可采用多種方式完成停車付費無需擔心付費方式問題，其中包括支持手機APP自助繳費和手持PDA人工收費等；停車付費需依據(jù)感知終端檢測車輛的停車時間，做相應的統(tǒng)計換算，避免因時間誤差導致的經(jīng)濟糾紛。

3.4 智能井蓋

井蓋告警傳感技術、NB-IoT無線通信技術、計算機網(wǎng)絡技術等先進技術手段，各類的技術手段結合建立互聯(lián)網(wǎng)智能井蓋監(jiān)控管理平臺，實現(xiàn)快速處理井蓋故障和保障人民生命財產(chǎn)安全。城市中各類井蓋品牌及數(shù)量眾多，覆蓋城區(qū)廣、管理跨度大，單純靠人工巡查方式、快速解決問題難度很大。因此，城市管理機構對于井蓋的所有區(qū)域覆蓋投入人力物力成本大、實施困難、維護的周期性時長短的問題凸顯的十分嚴重。在城區(qū)井蓋丟失或被打開，非常容易釀成慘禍，導致掉入窨井傷人，翹起井蓋傷車等事故。于2013年，住建部頒布了《住房城鄉(xiāng)建設部關于進一步加強城市窨井蓋安全管理的通知》，在通知中明確的要求井蓋數(shù)字化管理，并且強調(diào)需要預防因故障井蓋未及時問題所帶來的人員損傷和物品順壞。因此在物聯(lián)網(wǎng)的智能感知井蓋的產(chǎn)品下，可以很快速的知道井蓋的實時情況，解決防范于未來的安全問題。

4 結語

物聯(lián)網(wǎng)對于現(xiàn)在的市場還存在著巨大的潛力，同時也面臨著許多挑戰(zhàn)。其一，物聯(lián)網(wǎng)的技術標準在不斷地升級，沒有發(fā)布一個國際化的標準體系。其二，由于物聯(lián)網(wǎng)是物品的關聯(lián)，通關智能終端感知人的生活習慣、行為、活動和個人偏好，進行數(shù)據(jù)采集分析，對于個人而言信息安全是十分重要的，目前政府對于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的法律法規(guī)還不是特別的健全。因而，國家需要強化物聯(lián)網(wǎng)的信息安全的法律制度，完善相配套法律體系和對應律政法規(guī)。其三，物聯(lián)網(wǎng)的基礎設施成本價格高昂，相對應的管理機制不夠健全。物聯(lián)網(wǎng)感知終端的部署、維護、廣大的網(wǎng)絡環(huán)境布局等等的問題，還需要得到解決。最后，物聯(lián)網(wǎng)目前處于高速發(fā)展階段，擁有廣闊的前景。目前，各個領域的物聯(lián)網(wǎng)公司推出多樣化的商業(yè)模式，以吸引更多的產(chǎn)業(yè)進入物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，再進一步促進其發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)在各大城市的信息化建設提供的非常大的便利，不僅僅是給城市的居民帶來了相對應的創(chuàng)新應用和平臺便捷服務，同時引起了城市居民生活模式以及管理模式的改變，不但提升了城市居民的信息化生活水平，而且提高了人名群眾生活質(zhì)量。

參考文獻

[1] 袁國智，董毅明，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及其發(fā)展對策分析[J].商業(yè)時代，2011（4）.

[2] 佚名.工信部.2015年初步完成物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系建設[J].中國科技產(chǎn)業(yè)，2012（3）：56.

[3] 劉強，崔莉，陳海明.物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術與應用[J].計算機科學，2010.6.

[4] 大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)架構應用[M].北京：清華大學出版社，2014：91.

[5] 鄭樹泉，韓元杰，張泉.物聯(lián)網(wǎng)架構與應用[J].軟件產(chǎn)業(yè)與工程，2010.6.