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物联网应用论文:浅议物联网的应用与发展
摘要:本文首先介绍了物联网的概念及技术体系,在对应用领域做出总结的基础上,给出了未来的研究方向与挑战。
关键词:物联网射频识别传感器
中图分类号:F40文献标识码:A文章编号:1007-9416(2011)05-0085-02
2009年,随着温家宝总理“感知中国”和IBM公司“智慧地球”建设理念的提出,“物联网”这一新兴研究领域随之蓬勃地发展起来。“物联网”通俗易懂的解释可以是“物体与物体相连的网络”。通过传感器、射频识别技术将人与物,物与物进行互联,从而实现彼此的信息交换。随着硬件、软件、内容提供商和厂家的积极准备和介入,适用于多个领域和行业的物联网硬件、软件及应用系统相继研发并投入使用。物物互联的物联网时代已经到来,世界上的许多物品,从房屋到汽车,从轮胎到手机等等都可以通过因特网进行信息交换。这是一个让人兴奋而又激动的时代,该时代在为研究者提供机遇的同时,也提出了不少挑战。本文将从物联网的概念出发,介绍物联网的关键技术,并通过对现有应用领域的研究,提出未来的研究方向与面临的挑战。
1、物联网的概念和发展
物联网是把所有物品通过射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)、条码与二维码、全球定位系统何其他基于物—物通信模式(Machine to Machine,M2M)的短距无线网络,通过各种接入网与互联网结合形成的一个巨大智能网络,可实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
物联网把我们生活中的各类物品和它们的属性标识后连到一张巨大的互联网上。这使得原来只是人与人交互的互联网升级为连接世界万物的物联网了。通过网络,人们可以得到各类事物的信息,对这些信息的处理、提取并合理运用将使人们的生产和生活都大受裨益。
作为一个新兴产业,物联网从诞生到广泛应用需要经历四个阶段。第一阶段为设想阶段,是产业发展的最初时期;第二阶段是技术研发阶段;第三阶段为实验阶段。在技术研发的水平达到一定程度时,就可以进行小范围的试用和检测,这是从理论走向实践的一步。国内的研究也在同步前行,如中国移动、电信和联通三大电信运营商业开始尝试物联网业务。中国移动的手机钱包和手机购电业务,该业务也可以应用于超市、餐厅等小额支付场合;中台通过3G网络,可实现对水表、灌溉、水文、水质等动态数据进行检测,又可对空气质量、碳排放和噪音进行检测;第四阶段为全国推广阶段,也是投入资金最大的时期。同时,一旦大规模商用,大量基础设施的建设和终端产品的全面推广必将推动电信、信息存储处理、IT服务整体解决方案等众多市场的发展。
2、物联网的技术体系
物联网是一种非常复杂、形式多样的系统技术应用。在这个技术体系中,物联网的技术构成主要体现在感知层、传输层、支撑层和应用层4个层次上。
(1)感知层包括射频识别技术和新兴的传感器网络技术。传感器网络感知主要通过各种类型的传感器对物质属性、环境状态、行为态势等静、动态的信息进行大规模、分布式的信息获取与状态辨识,针对具体感知任务,常采用协同处理的方式对多种类、多角度、多尺度的信息进行在线计算,并与网络中的其他单元共享资源进行交互与信息传输。如果再扩展一步,有些应用中还需要通过执行器对感知结果做出反应,对整个过程进行智能控