“物聯網”技術發展綜述
2018-05-11 1513 LY 來自:網絡
物聯網是新(xin)一(yi)代信息技(ji)術的重(zhong)要組(zu)成部分,也(ye)是信息化時代的重(zhong)要發展階(jie)段,其(qi)英文名(ming)稱是:Internet of things(IoT)。顧(gu)名思義,物(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)物(wu)(wu)(wu)相連的(de)(de)互(hu)聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)。這(zhe)包含兩層(ceng)意思:其一,物(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)的(de)(de)核(he)心(xin)和基礎仍然是(shi)(shi)(shi)互(hu)聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang),是(shi)(shi)(shi)在(zai)互(hu)聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)基礎上的(de)(de)延伸和擴展(zhan)(zhan)的(de)(de)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo);其二,其用戶端延伸和擴展(zhan)(zhan)到了任(ren)何物(wu)(wu)(wu)品與(yu)物(wu)(wu)(wu)品之(zhi)間,進行信(xin)息(xi)(xi)交(jiao)換和通信(xin),也(ye)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)物(wu)(wu)(wu)相息(xi)(xi)。物(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)通過智能感知(zhi)、識別技術與(yu)普適計(ji)算等通信(xin)感知(zhi)技術,廣泛應用于(yu)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)的(de)(de)融合中,也(ye)因此被(bei)稱為繼計(ji)算機、互(hu)聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)之(zhi)后世界(jie)信(xin)息(xi)(xi)產業發展(zhan)(zhan)的(de)(de)第三次浪潮。物(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)是(shi)(shi)(shi)互(hu)聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)的(de)(de)應用拓(tuo)展(zhan)(zhan),與(yu)其說物(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)是(shi)(shi)(shi)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo),不如說物(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)是(shi)(shi)(shi)業務和應用。因此,應用創新(xin)是(shi)(shi)(shi)物(wu)(wu)(wu)聯(lian)(lian)(lian)(lian)網(wang)(wang)(wang)發展(zhan)(zhan)的(de)(de)核(he)心(xin),以(yi)用戶體驗為核(he)心(xin)的(de)(de)創新(xin)2.0是物(wu)聯網發展的靈(ling)魂。
物聯網概念萌生起(qi)源于1999年,是基于互聯網(wang)技術基礎發(fa)展(zhan)起來(lai)的(de),物聯網(wang)的(de)核(he)心發(fa)展(zhan)重點定位于用(yong)戶體驗。2005年(nian)物聯網概念被在正(zheng)式提(ti)出,其基本理念是實現(xian)物體與(yu)物體間的通信與(yu)互動,基于傳(chuan)感(gan)器(qi)、GPS、RFID、紅外線(xian)感應等(deng)(deng)技術,對(dui)互相連接的物(wu)體(ti)的行為進行數據采集(ji),與互聯網技術相結(jie)合,收集(ji)分析電、光、聲(sheng)、熱(re)、力學(xue)、化學(xue)、方(fang)位等(deng)(deng)層面的信息數據,在這一過(guo)程中實現人與物(wu)、物(wu)與物(wu)、物(wu)與網之(zhi)間(jian)的互通連接,繼而實現對(dui)信息的識別與管理。國際電信聯盟(ITU)發布互聯網報告對物聯網做(zuo)了如(ru)下(xia)定義:通過二(er)維碼識(shi)讀設備、射(she)頻(pin)識(shi)別(RFID)裝置、紅外感(gan)應器、全球定位(wei)系統和激光掃描器等信息傳感(gan)設備(bei),按約定的(de)(de)協議,把(ba)任何物品與互(hu)聯(lian)網(wang)相連接,進行信息交換(huan)和通信,以實現智能化識別、定位(wei)、跟蹤、監(jian)控(kong)和管理的(de)(de)一(yi)種網(wang)絡(luo)。與傳統互(hu)聯(lian)網(wang)不同的(de)(de)是,H2T是指人利用(yong)通用(yong)裝(zhuang)置與物品(pin)之間(jian)的連(lian)接,從而使得物品(pin)連(lian)接更加的簡化,而H2H是指人之(zhi)間不依賴于PC而進(jin)行的互連。
物聯網是指(zhi)通(tong)過各種(zhong)信息傳(chuan)感設備,實時(shi)采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程等(deng)各種(zhong)需要的信息,與(yu)互聯網結合(he)形(xing)成的一個巨大網絡。構成物聯網產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)五個層(ceng)(ceng)級(ji)的支撐(cheng)層(ceng)(ceng)、感知層(ceng)(ceng)、傳(chuan)輸層(ceng)(ceng)、平(ping)臺層(ceng)(ceng)。物聯網感知層(ceng)(ceng)、傳(chuan)輸層(ceng)(ceng)參與(yu)廠商(shang)眾多,已成為產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)中(zhong)(zhong)競(jing)爭最為激(ji)烈(lie)的領(ling)域。產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)分布上,國內物聯網產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)已初步(bu)形(xing)成環渤(bo)海(hai)、長(chang)三(san)(san)角(jiao)、珠三(san)(san)角(jiao),以(yi)及中(zhong)(zhong)西(xi)部地區等(deng)四大區域集聚發(fa)展的總體產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)空間格(ge)局(ju)。其中(zhong)(zhong),長(chang)三(san)(san)角(jiao)地區產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)規模(mo)位(wei)列四大區域之首。與(yu)此同時(shi)物聯網的提出為國家(jia)智慧(hui)城市(shi)建設奠定了基(ji)礎,實現智慧(hui)城市(shi)的互聯互通(tong)協同共享。
物聯網應用(yong)主(zhu)要(yao)包含(han)三(san)項關鍵技(ji)術(shu):
(1)傳(chuan)感器技術:傳(chuan)感器是(shi)指(zhi)能感受規(gui)定的(de)被測量,并按照一定的(de)規(gui)律轉(zhuan)換成(cheng)可用輸出信號的(de)器件或裝(zhuang)置。我國(guo)國(guo)家標準(GB7665-2005)對傳感(gan)器的定義是:“能感(gan)受被(bei)測量并(bing)按照一定的規律轉換成可用(yong)輸出信號的器件或(huo)裝(zhuang)置”。傳感(gan)器作(zuo)為信息(xi)獲取的重要(yao)手段(duan),與通信技(ji)術和(he)計算機(ji)技(ji)術共(gong)同構(gou)成信息(xi)技(ji)術的三大支柱(zhu)。傳感(gan)器利用(yong)物理效應、化(hua)學(xue)效應、生物效應,把被(bei)測的物理量、化(hua)學(xue)量、生物量等轉換成符合需要(yao)的電量。
(2)RFID射頻技術:射頻識(shi)別,RFID(Radio Frequency Identification)技術,又稱無線射(she)頻識(shi)別(bie),是一種(zhong)通信技術,可(ke)通過無線電(dian)訊號識(shi)別(bie)特定目(mu)標(biao)并讀寫相(xiang)關數據,而無需識(shi)別(bie)系(xi)統與特定目(mu)標(biao)之間建立機械或光學接(jie)觸。射(she)頻一般是微波,1-100GHz,適用(yong)于短距離(li)識別通信。RFID讀寫(xie)器分為(wei)移動式和固定式,目前RFID技術(shu)應用很(hen)廣,如:圖書館,門禁(jin)系統,食品安全溯源(yuan)等(deng)。
(3)嵌入式(shi)系統技(ji)術:是(shi)綜合了計算(suan)機(ji)軟硬件、傳感(gan)器技(ji)術、集成電路技(ji)術、電子應(ying)用技(ji)術為一體的復雜技(ji)術。嵌入式(shi)系統(Embedded system),是一(yi)種“完全嵌入受控器件(jian)內部,為(wei)特定應用(yong)而設計的(de)專用(yong)計算機(ji)系統”,根(gen)據英國(guo)電氣工(gong)程師協會( U.K. Institution of Electrical Engineer)的(de)(de)(de)定義(yi),嵌入(ru)式系統(tong)為控制(zhi)、監(jian)視或(huo)輔助(zhu)設備、機器(qi)或(huo)用于工廠運作的(de)(de)(de)設備。與個(ge)人計算(suan)機這樣的(de)(de)(de)通(tong)用計算(suan)機系統(tong)不(bu)同(tong),嵌入(ru)式系統(tong)通(tong)常(chang)執行(xing)的(de)(de)(de)是帶(dai)有特(te)定要求的(de)(de)(de)預先定義(yi)的(de)(de)(de)任務。由于嵌入(ru)式系統(tong)只針對一(yi)項特(te)殊的(de)(de)(de)任務,設計人員(yuan)能(neng)夠對它(ta)進行(xing)優化,減小(xiao)尺寸降(jiang)低成(cheng)本。嵌入(ru)式系統(tong)通(tong)常(chang)進行(xing)大量生產(chan),所以單個(ge)的(de)(de)(de)成(cheng)本節(jie)約(yue),能(neng)夠隨著(zhu)產(chan)量進行(xing)成(cheng)百上千的(de)(de)(de)放大。