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物联网技术研究

发布时间:2016-06-16  点击:0

  
物联网技术研究
河南工业贸易职业学院 信息工程系 李彩霞

摘要:物联网是继计算机、互联网和移动通信的又一次产业信息革命,因其巨大的应用前景已经成为国家重点发展的战略性新兴产业。本文对物联网的概念、研究进展、实现原理及体系结构进行分析,并对制约物联网发展的问题进行研究。

关键词:物联网;实现原理;体系结构

  随着计算机、互联网和移动通信的发展,物联网能高效解决现代国内外通信领域的社会问题,已经广泛得到了各国国家、学术界的关注,成为促进世界各国经济增长的主要新兴产业。一些发达国家相继在2009年为物联网的相关产业发展规划布局,工信部在2012年发布的《物联网“十二五”发展规划》,为我国物联网的发展指明了方向。本文首先对物联网的定义、国内外研究现状进行分析、归纳了物联网的实现原理及体系结构,并对我国物联网发展存在的问题进一步探讨。
  1 物联网的定义
  物联网以互联网为基础,将用户扩展到任何物品与物品之间,为实现物物间、物人间以及物品与网络的连接,通过诸如射频识别(RFID)技术、传感器、全球定位系统、激光扫描器等多种信息传感设备,依照某种协议,使互联网中的物品能进行信息交换和通信,以实现物品的智能化识别、管理与控制。它将一切事物数字化、网络化,是信息空间和物理空间的融合。
  2 物联网的研究现状
  物联网融合各种信息技术将物体接入信息网络,不仅可以大大节约成本,而且为全球的经济发展提供动力支持,它将成为全球信息领域变革研究的热点和新一轮社会经济发展的主导力量。目前,物联网行动计划已在全球范围内开展。
  2.1国外研究进展
  美国无论是基础设施,还是技术水平,都位于世界各国的前列。2009年1月,IBM首席执行官彭明盛提出利用超级计算机和“云计算”将物联网整合为更精细,更高效的“智慧地球”构想。美国总统奥巴马就任后,将物联网列为国家重点战略和经济振兴的两大武器之一。
  日本为了推动物联网的快速发展,在2009年4月和7月相继出台“CT鸠山计划行动大纲”和“I-Japan”战略,提出并研究物联网在交通运输、环境监测、医疗健康、教育等领域的电子化及应用。
韩国通信委员会在2009年10月提出“智慧型物联网基础设施建设”,目标将韩国建设成信息通信领域的一流强国,并把物联网产业确定为新增长的动力市场。
  2.2 国内研究进展
  2009年,物联网在国内引起重视。2010年3月,温加宝总理提出“加快物联网的研发应用”,推动了物联网局面初步形成,加快了物联网从理论分析到技术开发的快速发展。目前,我国物联网研发水平位于世界前列,到2015年,我国物联网将攻克一批关键核心技术,培育和发展一批具有国际竞争力的物联网骨干企业,努力抢占新一轮世界经济科技制高点。
  3 实现原理
  传统的信息化建设是一分为二,分开发展。一方面是诸如建筑物、公路,河流的物理基础设施,另一方面是诸如数据中心,计算机、网络设备的IT基础设施。而在物联网发展下,所有的物理基础设施和IT基础设施整合为统一的基础设施。它就像一块新的地球工地,社会生产和个人生活都在其中运转。物联网的实现过程是首先对物品进行静、动态属性的标识,动态物品需要先经过传感器的实时探测,然后才能像静态属性的物品把信息存储在RFID标签中,接着需要特定的信息传感设备完成对物品的读取和网络传输数据格式的转换,然后把这些信息借助无线网络自动收集到中央信息系统,实现物品通信的计算和互联网下的物品信息交换、共享和管理。
  4 体系结构
  根据国际电信联盟的建议,物联网可以分为三个层次,自底向上依次是:底层是用来感知数据的感知层,第二层是数据传输的网络层,最上面则是面向具体应用的应用层。
  4.1 感知层
  感知层是物联网的底层,采用RFID技术、传感、身份识别、二维码以及其他信息采集技术,对物理世界中发生的物理事件和数据进行随时随地采集和读取,同时对网络送来的控制信息进行接收并处理。感知层体现了物联网全面感知的特征。
  4.2 网络层
  网络层中借助已有的网络通信系统,使用基于感知数据决策和行为的理论、传感数据的存储、分析、挖掘、查询等技术,通过无线网络与互联网的结合,把感知层感知到的物体信息快速、实时准确地传递给用户。网络层体现了物联网可靠传递的特征。
  4.3应用层
  应用层为用户提供丰富的特定服务,用于支撑不同行业,不同系统间的信息协同,共享,互通,提高信息的综合利用率。它可以将感知层和网络层收集起来的物品信息进行统一的汇总、协同、分析、决策、共享、互通。应用层使用数据挖掘及模糊识别等技术,对海量数据进行分析处理,从而实现物品的智能化控制。目前,广泛应用于高速公路不停车收费、进出大门自动识别车牌号、按需照明和智慧节能的路灯控制、远程抄表、污染源监控等方面。应用层体现了物联网智能处理的特征。
  5我国物联网存在的问题
  物联网作为战略性新兴产业的重要组成部分是信息发展的必然产物,它即为社会生活和经济发展带来机遇,同时也将面临着一次挑战:相关企业间没有统一的技术标准,使得企业各自为政,无法资源共享;物联网建设需要投入巨大的成本资金,这使人们对物联网的可接受程度和企业投资回报率都成未知数;各国物品的统一编码和物物通信寻址的问题;个人隐私保护和国家安全也是物联网下一步亟待解决的问题。

参考文献:
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