浅谈物联网的发展与应用1

第一篇：浅谈物联网的发展与应用1

浅谈物联网的发展与应用

摘要

物联网将成为未来经济发展、社会进步和科技创新的最重要的基础设施，它的用途遍及多个领域。因此，物联网的技术对于未来社会的发展具有非常重要的现实意义。物联网的核心实际上是“感知”，并不是我们所使用的网络。众所周知，信息获取、传输和处理，是信息产业的三大支柱。基于物联网本身的应用与强大的后台计算能力，真正的信息整合将变成可能，并将带来非常智能的体验。本文在简要介绍物联网的基本概念、技术手段以及体系构架的基础上对物联网的在海计算、云计算以及在实时信息系统中的应用做了简要介绍。斌对物联网发展前景做了简单展望。

关键词：物联网 海计算 云计算 Abstract

Content networking will become future economic development, social progress and innovation of science and technology is the most important infrastructure, its use in several areas.So, the thing networking technology for the future of the development of the society has very important practical significance.The core of the network is in fact that “perception”, and we do not use network.As is known to all, information acquisition, transmission and processing, are the three pillars of the information industry.Based on the application of the network itself things with strong background computing power, the real information integration will become possible, and will bring very intelligent experience.This paper briefly introduces the basic concept, content networking technology and system structure based on the content of the networking in the calculation, cloud computing and real-time information system in the application are briefly introduced.Added to the thing developing prospects were simple network prospect.Keyword : Content networkingSea ComputingCloud computing1、物联网的概念

物联网的概念还在探索过程中，物联网可初步定义为：物联网是把所有的物品通过射频识别（RFID）、全球定位系统、二维码和条码及其他基于物与物通信模式的短距无线网络等信息传感设备及系统与互联网连接起来，进行信息交换的网络，可实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。简单地说，物联网就是把生活中的各类物品和它们的属性标识连接到互联网上，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。通过网络，人们可以对得到的信息进行处理、分析、提取并合理运用，这将使人们的生活与工作都得到很大的益处。

2、物联网的技术体系

物联网是一种非常复杂、形式多种多样的系统技术应用。一般将物联网的主要技术体系按照四个层次来建立模型，即感知层、传输层、支撑层和应用层。物联网的各层次之间既紧密联系又相对独立。所以，为了实现整体系统的优化，服务于某一具体应用的功能，各层之间资源需要协同分配

与共享。以应用需求为导向的系统设计可以是多种多样的，并不是所有层次的技术都需要采用。即使在同一个层次上，可以选择的技术方案也可以进行按需分配设置。但是，优化的资源共享与协同控制首先都需要一个合理的顶层系统设计，为应用系统提供必要的整体性能保障。

3、物联网的体系构架

物联网技术与应用目前尚未建立起一套标准的、开放的、可扩展的物联网体系架构。但可把物联网划分为一个由传感器层、传送层、物联网服务层和应用层组成的四层体系。

(1)传感器层及M2M 终端，主要包括RFID 标签和读写器、摄像头、传感器网络和传感器网关等，在这一层次要解决的重点问题是感知、识别物体，采集信息。

(2)传输层首先包括各种通信网络与互联网形成的融合网络，以将传感器层收集的各类信息进行可靠传送，这一层是目前比较成熟的部分。

(3)物联网服务层包括物联网管理中心、信息中心、专家系统等对海量信息进行智能处理的部分。

(4)应用层是将物联网技术与行业专业领域技术相结合，比如物流系统、安全监控、农业监控、灾害监控、智能家居、车辆调度、军事领域等。物联网通过应用层最终实现信息技术与行业专业技术的深度融合，因此发展针对行业应用的物联网最切实际需求。

4、物联网的应用研究

4.1． 物联网与海计算

海计算是通过在物理世界的物体中融入计算与通信设备以及智能算法，让物物之间能够互连，在事先无法预知的场景中进行判断，实现物与物间的交互作用。海计算一方面通过强化海量的独立个体间的局部即时交互和分布式智能，使物体具备自计算、自组织、自反馈的海计算功能；另一方面通过强化融入在个体中的信息装置，实现物体与信息装置的紧密结合，更加有效地获取物质世界的信息。海计算的本质是物与物间的智能交流，实现物与物间的交互，代表终端的万物世界，海计算是物理世界各物体间的计算模式，而云计算是服务器端的计算模式。

海计算是倡导由多个融入了信息装置、具有一定自主性的物体，通过局部交互而形成具有群体智能的物联网系统。并具有以下几个优点：

（1）通用结构通过引入融入信息装置的“自主物体”，有利于产生通用的并可批量重用的物联网技术和部件，这也是信息产业主流产品的必备特征。

（2）分散式结构的海计算物联网强调结构分散，比较容易消除单一故障点、单一控制点和单一瓶颈，使扩展更加灵活。

（3）高效节能充分利用局部性原理，可以有效地缩短物联网的业务直径，覆盖从感知、传输、处理，到控制的路径，从而降低能耗，提高效率。

4.2． 物联网与云计算

通过信息的感应、探测、识别、定位、跟踪和监控等手段实现对物理世界的“感、知、控”，我们把这一环节叫做物联网的“前端”；而基于互联网计算的涌现智能以及对物理世界的反馈和控制则称为物联网的“后端”。现今在学术界和工业界，目光普遍聚集在物联网的“前端”，而物联网的“后端”也同样重要。从“后端”看，物联网可以看做是一个基于互联网、以提高物理世界的运行、管理、资源使用效率等水平为目标的大规模信息系统。该系统具备实时感应、高度并发、涌现效应和自主协同等特征。云计算为很多用户提供了一种新的高效率计算模式，并具备互联网服务的便利、低价等优势。云计算的目的是将资源集中于互联网上的数据中心，由这种云中心提供应用层、平台

层和基础设施层的集中服务，以解决传统IT系统零散性引起的低效率问题。云计算不仅提供了可靠安全的数据存储中心，用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。而且云计算对用户端的设备要求最低，使用起来也非常方便。此外，云计算可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。最后，云计算为我们使用网络提供了几乎无限多的可能。.4.3 实时信息系统

实时信息系统（Real-time Information System，RIS）由三个子系统组成，即信息采集系统、信息传输系统和信息处理系统。信息采集子系统又由如传感器、射频识别和视频、音频图像采集器等多种类型的采集设备所组成。当用户以有线或无线的方式连接系统时，实时信息系统根据用户的个性需求主动推送，或是用户主动发出请求后等待接收信息。一个实时信息系统建设的重要原则是保证系统的开放性，以此促进实时信息的采集和共享。在物联网中，物理传感器、化学传感器、生物传感器、射频识别标签以及识别设备、全球定位系统设备等都是常见的采集设备，所标记的物体的相关信息事先已经被写入射频识别标签，同时通过标签接收阅读器发出相应的射频信号。实时信息处理大致分为分类实时信息收集、数据规整、实时场景重构和数据挖掘等步骤。总体上讲，实时信息处理是把原数据加工成信息的一个过程。实时信息分发模型又由Pull和Push两种模型构成。Pull模型一般是由用户发起信息请求，请求在经过处理后转化成采集指令，信息源采集设备将采集到的信息传回给用户；而Push模型一般是由信息源先通过采集设备采集到实时信息，信息经过处理后，根据用户的不同需求而有选择地传送。此外，实时信息系统还有一些技术问题需要解决，如：传递延迟、信息精准度问题以及隐私问题等。目前，尽管物联网的应用和研究取得了较大的进步，应用也遍及公共事业、物流交通、医疗卫生、政府机关、文化教育、市政管理、安全生产、金融投资、旅游经济、能源环保、工业监测、气象水文、农业服务、智能家居等各行各业，并得到各个领域的高度重视，但就目前的科技水平而言还面临众多挑战。另外，物联网在不同行业中的应用也各不相同，因此将物联网技术与行业知识充分集成和融合，为物联网发展营造一个良好的发展环境，使物联网更好地为人们的生活服务。

5、总结与展望

物联网技术应用市场正在全球范围快速增长，随着通信设备、管理软件等相关技术的深化，物联网技术相关产品成本的下降，物联网业务将逐渐走向全面应用。中国政府也将物联网相关产业正式纳入国家《信息产业科技发展十一五规划及2020 年中长期规划纲要十一五规划》重点扶持项目。物联网所带来的产业价值要比互联网大几十倍，巨大的经济利益必然驱使激烈的技术竞争。全球科技大国先后都提出了物联网发展战略，掀起了新一轮物联网的浪潮。2010 年国务院指出要着力突破传感网、物联网关键技术。国内各大著名高校和研发机构竞相跃跃欲试、蓄势待发。许多省份也都陆续提出了相应的发展战略，并纷纷兴建示范工程。展望未来，国家和政府已经明确提出了发展物联网“感知中国”的宏伟战略目标。下一步物联网必将向终端标准化、智能化；通信宽带化、多元化、协同化；应用综合化、多媒体化；网络的融合化、自组化、泛在化发展。

参考文献：

〔1〕李霞.浅谈物流信息技术于物联网〔J〕.商场现代化，2010，（5）.〔2〕李虹.物联网—生命力的变革〔M〕.北京：人民邮电出版社，2010.〔3〕吴功宜.智慧的物联网-感知中国和世界的技术〔M〕.北京：机械工业出版社，2010.〔4〕梅方权.智慧地球与感知中国-物联网的发展分析〔J〕.农业网络信息，2009，（12）.〔5〕 Texas Instruments.A true system-on-chip solution for 2.4GHzIEEE 802.15.4/ZigBeeTM[Z].2006 〔6〕 Texas Instruments.CC2430ZDK ZigBee Development Kit ProUserManual Rev.1.2.1.2006

第二篇：物联网发展与应用

物联网的概述及应用

摘要：物联网，是继计算机、互联网的应用与普及之后，蓬勃兴起的世界信息技术革命的第三次浪潮，是二十世纪人类社会以信息技术应用为核心的技术革命的延展与归结。当今社会，物联网已越来越受到人们的重视，也有了较快的发展，日趋成熟，在许多领域都取得了较大的成果，本文主要介绍物联网的一些基本知识，以及它在一些领域的应用，还有个人的一些创新想法。

关键词：物联网

概述

应用

创新 一 物联网的概述 1.物联网的定义

物联网的概念是在1999年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,按照约定的协议,进行信息交换和通讯,最终实现智能化识别和管理。从物联网的定义上我们不难看出物联网指的是将各式各样的信息传感设备(例如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等)与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。从目前物联网的发展来看,RFID电子标签技术是其中非常重要的技术指标。RFID,正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。

2.物联网的原理

物联网首先必须建立在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上任何事物网络。这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

“物联网”概念提出,打破了传统旧思路,展开了一个新的技术领域。传统的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是基础的建设,例如机场,建筑物等,而另一方面是数据中心,例如个人电脑、宽带等,这两方面是相对独立存在的。而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施。新一代的IT技术在各行各业中得到了充分的应用。我们可将感应器和装备嵌入到各种基础设施中,大到国家基础设施电网,铁路,桥梁等,小到家庭生活中的必须用品,空调,冰箱,热水器等,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,这样我们就能够达到真正的智能化,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。3.物联网的特征

和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。

首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据，以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式 4.存在的问题

在物联网中所有“事物”都连接到全球网络，彼此间相互通信，这也带来了新的安全和隐私问题，例如可信度，认证，以及事物所感知或交换到的数据的融合。人和事物的隐私应该得到有效保障，以防止未授权的识别和攻击。安全与隐私这个问题，是人类社会的问题，不论是物联网还是其他技术，都是面临这两个问题。因此，不仅要从物联网内部的技术上做出一定的控制，而且要从外部的法规环境上作出一定的司法解释和制度完善。二 物联网的应用

1.物联网在农业方面的应用

在传统农业中,人们获取农田信息的方式都十分有限,主要是通过人工测量。这需要消耗大量的人力,而通过使用无线传感器网络可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响,获取精确的作物环境和作物信息。

在温室环境里,每个温室为无线传感器网络一个测量控制区。采用不同的传感器节点和具有简单执行机构的节点构成无线网络,来测量土壤湿度、土壤成分pH值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度,由此获得作物生长的最佳条件。将生物信息获取方法应用于无线传感器节点,可为温室精准调控提供科学依据。

用户通过布置无线传感器网络检测系统,可以对牲畜家禽、水产养殖的生活习性、环境、生理状况及种群复杂度进行观测研究,也可用于对森林环境监测和火灾报警。传感器节点随机密布在森林之中,平常状态下定期报告环境数据,当发生火灾时,节点通过协同合作会在很短的时间内将火源的具体地址、火势大小等信息传送给相关部门。此外,无线传感器网络也可以应用在精准农业中,来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。

在作物的生长过程中,形状传感器、颜色传感器、重量传感器等可用来监测物的外形、颜色、大小等,由此确定作物的成熟程度,以便适时采摘和收获。用户可以利用二氧化碳传感器进行植物生长的人工环境的监控,以促进光合作用的进行。例如,塑料大棚蔬菜种植环境可以利用超声波传感器、音频传感器等进行灭鼠、灭虫;还能用流量传感器及计算机系统自动控制农田水利灌溉。从而达到提高作物产量、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。2.物联网在交通方面的应用

解决交通拥堵的传统方式是增加容量。但在当今交通容量有限的城市环境中,我们需要其他解决办法。将物联网技术运用到道路和汽车中是一个高效的解决途径。例如,增设路边传感器、射频标记和全球定位系统。实时城市管理设立一个城市监控报告中心,将城市划分为多个网格,这样系统能够快速收集每个网格中所有类型的信息。这样我们可以重新思考如何通过使用新技术和新策略使交通更加方便快捷。这需要改变人们固有的思维和习惯,还可以丰富驾驶者的经验,而不再仅仅关心出行时间及路线选择。同时,它还可以改进汽车、道路以及公共交通,使之更具便利性。人可以通过手机查看下一班的市郊火车或地铁上有多少空座位。集成服务和信息对未来的公共交通至关重要。例如,为均衡供求,未来的交通系统将可以定位乘客位置,并为他们提供所需的智慧的交通工具。

智慧的道路是减少交通拥堵的关键,但我们仍不了解行人、车辆、货物和商品在市内的具体移动状况。因此,获取数据是重要的第一步。通过安置的RFID技术以及利用激光、照相机和系统技术等的先进自由车流路边系统来无缝地检测、标识车辆,我们可以实时获取路况信息,帮助监控和控制交通流量,并据此调整路线,从而避免拥堵。以后我们将能建成自动化的高速公路,实现车辆与网络相连,从而指引车辆更改路线或优化行程。智慧的交通系统可以缩短人们的空间距离,也可有效地保护环境。

3.物联网在生物识别方面的应用

生物识别技术在我国的普及速度十分惊人。从这项技术在国内出现到现在，不到十年时间，就已经处处可见。在大城市的写字楼中，很多公司使用的指纹打卡机就是生物识别技术的简单应用，还有笔记本电脑应用的人脸识别登录系统和指纹识别系统等等。这些技术看似与传统锁具相去甚远，但其实也属于锁具及安防产品的一部分。

相比指纹识别技术，人脸识别和视网膜（虹膜）识别技术似乎还不那么普及，但是在大城市郊外的别墅区，应用人脸识别和视网膜（虹膜）识别技术的锁具与安防系统比比皆是。生物识别技术是锁具及安防产业的未来发展方式，但是目前我国能够生产指纹锁的企业并不是太多，而能生产人脸识别锁具和视网膜识别锁具的企业更是凤毛麟角。这与我国锁具及安防行业的发展现状有关。

2010中国国际锁具、安防产品展（CIL&S）专家表示“中国国际锁具、安防产品展（CIL&S）依托于全球第二大五金展——中国国际五金展（CIHS）的强大平台，致力于为广大锁具与安防企业的技术革新与产业发展做出贡献。参与展会的将有300余家锁具与安防行业国内外领军企业参展，他们将带来最先进的锁具及安防产品参展。”该专家表示，“展会还将在现场设立„新品展示专区‟，为锁具及安防企业的新产品、新技术提供免费的展示机会，助力锁具及安防企业把握未来行业发展的技术动向，进而促使自己的产品实现技术上的飞跃。” 三 可能的创新应用

我认为可以通过物联网技术来设计智能声控门，它们分为两类，一种是跟声控灯差不多的，有人要经过的时候，只要发出人的声音，门自动就开了，这类声空门没有选择性，任何人都可以让它打开，它主要应用于一些公共场所。另外一种是与指纹锁相似的，只有特定的人的声音以及设定好的类似于密码的话才能让它打开，这类们可以用于防盗，而且开门比较方便。不过这些只是一些想法，具体怎么实施，本人也不清楚。

第三篇：物联网的发展与应用调研报告

物联网的发展与应用调研报告

摘 要：物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，受到全球范围内的重视，我国更将其作为五大新兴战略产业之一推动。通过对医疗、交通、物流、生活四大领域代表性单位的调研及240余份调查问卷的组合制定、随机发放、数据分析，得出物联网应用现状的“两大问题”与“新四化建议”如下：使物联网技术平民化；使物联网技术一体化；使物联网技术市场化；使物联网技术驱动化。

关键词：物联网；发展；应用；调研

中图分类号：TP29 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2014）14-0044-02

本次调查目的是认知物联网及其在各行业的应用现状、发现其存在的问题并提出建议。调查时间是2013年10月4日――2013年12月31日。调查对象是对物联网在医疗领域、交通领域、物流领域、生活领域的应用做调研；并随行在金石滩、开发区、大连市及校内，对不同人群做随机问卷调查。调查地点选择了大连大学附属中山医院、大连开发区交管局（交通局）、大连开发区宅急送营业厅、大连市宜家家居、大连民族学院等。

调查方式和方法：首先通过小组讨论确定项目主题、调研方法、具体分工。通过互联网及相关咨询获取并整理物联网的相关资料。在此基础上进行调研：一方面针对物联网应用的不同领域，选取有代表性单位做调研，熟悉物联网在各行业中的基本应用情况；一方面在调研同时对社会的不同群体做随机调查问卷，以获取社会主体对物联网的认知程度与期待角度。

一、物联网概述

（一）物联网定义

顾名思义“物联网就是物物相连的互联网”通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

（二）物联网的架构

感知层是物联网的皮肤和五官――识别物体，采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等，主要作用是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用相似。网络层是物联网的神经中枢--信息传递和处理。通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输。并利用云计算、数据挖掘等技术实现对物品的智能管理应用层是物联网的“社会分工”―与行业需求结合。通过对物品的智能识别、定位、跟踪、监控和管理，实现与行业需求结合，实现行业智能化应用。

（三）物联网的发展

“物联网”概念于2005年国际电信联盟正式提出，被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。发达国家一方面加大力度发展传感器节点核心芯片、嵌入式操作系统、智能计算等核心技术，另一方面加快标准制定和产业化进程，谋求在未来物联网的大规模发展及国际竞争中占据有利位置。我国自2009年8月温家宝同志提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”、“十二五规划纲要”，在中国受到了全社会极大关注。

二、物联网在各行业应用现状的调研

（一）医疗领域

小组成员在“大连大学附属中山医院”进行调查。一是向医院相关人员咨询物联网技术在本医院的应用状况，同时发放调查问卷。

1.在大连大学附属中山医院，全国首台“手术、监护、远程医疗”救护车刚刚投入使用，车上配备了手术床、麻醉机和监护仪等设备，通过3G和物联网技术还可实现与医院指挥中心及协作单位的实时连线和数据交换。

2.办理住院手续方面：第一，填信息，输入电脑系统，腕带条码机则打出属于病人的腕带。用扫描系统，扫描病人腕带，则可显示出病人的输液瓶信息、药物发放情况、采血等。第二，根据电脑系统，条码机可打出条码卡，贴于输液瓶上与患者的腕带信息一致。第三，在医院的无线网范围内，可以通过腕带实现，病患监控，防止病患走错科室。

3.2008年与Inter合作针对医疗行业，开发了智能移动平板电脑，该电脑具有防墨、防摔特征，并带有带重力感应功能。每个科室一台。采用电子病历，移动查房，现场记录，现场核对，不必再像以前医生下医嘱，护士抄下，再誊写，这样可以有效防止人为操作失误。另外，移动平板电脑可实现医生不必亲自到病房，直接在办公室就可下医嘱，护士在护士站接受新的医嘱，确保及时准确。

（二）生活领域

为调查物联网在生活家居中的应用以及对人们生活的影响，小组一行人来到“大连宜家家居”进行关于智能生活的调研。通过发放调查问卷并对问卷进行数据统计可以发现，男性的比例较大，同时学历在大专和本科的居多，年龄层次上，老年人对物联网的了解甚少，愿意接受调查的人数也少。大部分人认为发展智能生活是一件积极的事情，可也有人告诫我们走上社会就知道这些都只是幻想，对它持不看好的态度。在发放问卷的过程中,遇到了一位对此有所研究的人士,他目前正在进行相关方面的项目研究,主要从生产方面。在与他的交流过程中,笔者了解到,我国正预备推行“智能城市”的相关项目,而大连市政府已聘请了此方面的专家开展报告活动,但尚没有具体的实施。虽然有人否定物联网的进步，可新事物的诞生不都是伴随着旧事物、旧观念的不断打击吗？相信物联网总会从理论走向实践，让我们的生活更加便捷。

（三）物流领域

小组前往“宅急送大连开发区营业厅”进行调研。像宅急送、圆通、申通、顺丰这些物流公司，在每个城市都设有分公司，分公司下有信息中心、调度中心、分拣中心、接线中心。营业厅是城市分公司具体分布到每个区域（开发区）的调度中心，营业厅就负责城区的调度和中转，然后再派送出去。

在异地调货方面，宅急送可以为客户提供当地委托，从第二地提货准时派送到第三地或当地的服务。其中，卫星定位起到了关键作用：通过先进的卫星定位，选派最近网点的车辆，按最优线路运行。今天通过和大叔的交谈，他告诉我们现在宅急送的车辆定位都是通过通信卫星来定位的，宅急送和中国移动卫星有合作，通过卫星能准确地定位车辆，同时进行线路的选择。

宅急送为确保正确和及时地执行客户订单，对整个业务过程中的订单、车辆、货物进行全程业务控制，监控各个业务环节是否出现延滞和错误，以便及时进行处理，保证整个业务流程的顺畅。为提升客户服务价值，系统对各个阶段货物的位置和状态进行了有效的定位和全程跟踪。

（四）交通领域

小组于“大连市开发区交通管理委员会”技术部进行了问卷调查以及向技术人员咨询的活动。通过对交管部门的实地调研，就物联网在交通管理方面的应用有了更加深刻的了解。

系统对于物联网的引用，主要是智能监控系统，现在交通监管系统还不能实现完全的自动化、智能化，还存在一定的错误遗漏问题，需要相关的技术人员进行筛选，判断与认证。例如违章车辆的筛选，因为有的车还存在套牌现象，于是在数据采集的真实性上面就存在漏洞，这就需要交管部门的同志根据探头采集的违章车辆照片车牌号，与数据库中该车辆的注册信息进行对比，以此来核对数据的真实性。

在正常情况下，对于车辆违章现象的扣分以及相应的处理等工作系统自动就可以完成。这是基于互联网的基础之上的，整个系统采用全国联网的方式，数据采集以及辨别是系统自动完成，然而各地的数据库是相对独立的，当地的交管系统只能处理当地的违章行为，如果是外地违章，这种数据需要工作人员将数据定时上传交管部门全国性的大数据库，这时再由系统进行分析，即使是外地违章现象也能够得到及时处理。

三、调查问卷数据分析

《物联网应用现状与发展趋势》调查问卷在调研的过程中针对不同的社会群体进行随机发放，共发放260份问卷，其中有效问卷240份。以下为调查问卷数据分析。

（一）调查对象基本情况

1.性别比例：回收问卷当中男性99人，女性141人，男性比例稍大，总体较为平衡。

2.年龄层次：在调查问卷中当中,25岁以下有137人，25-40岁79人，40-55岁17人，55岁以上7人。25岁以下占一半多，25―40岁也占有三分之一。

3.学历层次:接受调查的人群中，高中或以下36人，大专及本科198人，研究生及以上6人,整体文化水平较高。

（二）物联网在各行业的应用需求

1.日常生活。绝大部分的人更加关注物联网在生活中的安防问题和购物问题，尤其是购物，这与我们日常生活息息相关，是人们当前普遍关注的基础问题。而娱乐设施等精神上的消费，关注相对较少。其中48.3%的人关注购物可以不排队，并用手机检测即可；46.3%的人关注家中的安防系统；35.4%的人关注移动终端远程监测家中情况；25%的人关注娱乐设施的自动调节。

2.医疗体系。人们对物联网医疗方面的各个应用的关注度差距不大，其中40.4%的人关注通过物联网查询健康档案与医疗流程；32.9%的人关注过期药品的召回与防止药品的缺货；43.6%的人关注利用无线射频腕带监测生命体征；38.3%的人关注利用电子终端与医疗人员沟通。

3.交通运输。物联网技术在交通应用中，43%的人群关注公共交通管理方面，过半数的人关注电子化收费管理方面，45%的人群关注出行信息服务管理。

4.信息处理。物联网技术在信息处理中的应用，45%左右的人群对二维码与智能芯片处理感兴趣，54%的人群对三网融合感兴趣，只有20%左右的人关注物流仓储管理和工厂供应链管理。

5.农业发展。物联网技术在农业生产中的应用，45%左右的人群关注提高农业生产效率、农产品监测预警和农业生产规模化。20%的人群对农业智能化实施会打击传统农业产生担忧。25%的人群对信息化为农业决策提供支持有很大的兴趣。

（三）社会对物联网应用的期望

物联网技术应用的期待，39%的人群关注交通运输方面，45%的人群对食品安全和医疗养生方面更为关注，32%的人群对居家生活方面有所期待，27%的人群认为娱乐消费和教育交际方面应该推广。展现了物联网广阔的发展前景。

四、调研结论：物联网发展的问题与建议

（一）物联网现今应用中存在的两大问题

问题一（供给方面）：物联网技术只是在很小的范围内使用。综合医疗、交通、物流、生活等多个地点的调研过程，我们发现物联网技术的应用集中于三少，少数领域、少数区域、少数单位。以大连大学中山附属医院为例，它在医疗行业率先建立物联网研究中心，虽然大连仅此一家但并有没得到患者的广泛需求，开发了腕带技术但仅能检测到患者的基本资料、医嘱；与Intel合作开发了医用平板，但造价高昂每个科室智能提供一台；建立了与患者体温、心率同步的数据平台，但因为网络承载力不足只能在个别科室使用。

综上，由于市场需求不足、研发制造费用高昂、技术壁垒限制、网络等相关技术支持不足，物联网的发展目前仅局限于三少部门。

问题二（需求方面）：物联网的社会认知度与需求度很低。综合240余份调查问卷的数据，我们发现老百姓对这一高新领域基本没有认知，百姓所关注的也主要是生活方面的居家安防、医疗方面的身体检测、交通方面的出行管理，这些和生活密切相关的应用领域。而物联网产业的发展，现今只是局限在政府与少数部门的推动；物联网技术的应用，只是局限在少数公共部门的吸纳；物联网概念的宣传，也主要集中在一些社会的精英阶层。

综上，目前物联网的应用与百姓的生活需求是相脱节的，因而社会上企业、消费者对此的关注度都很低，产业的发展仅仅靠政府的推动吸纳，而失去了市场的根基。

（二）物联网未来发展中的“新四化”建议

作为一个新兴的产业部门，物联网的发展无疑具有巨大的潜力，针对物联网应用在供给与需求方面存在的问题，我们提出物联网发展的“新四化”。

使物联网技术平民化，一方面降低物联网技术使用的费用，一方面降低物联网技术操作的难度；这既需要技术的快速革新换代，更需要市场的充分竞争。

使物联网技术一体化，一方面制定物联网应用统一的行业标准，一方面实现物联网应用相关软硬件间的承载支持；这需要行业协会等组织积极沟通协调，来促进市场的规范发展。

使物联网技术市场化，一方面促使行业发展更多地切合市场需求，一方面扩大企业的可参与面及利润率；鉴于物联网行业技术壁垒较高、前期投入较大，需要政府给与积极的政策倾斜与引导。

使物联网技术驱动化，一方面完善物联网在信息安全等方面的技术不足，一方面鼓励企业部门将物联技术率先推入市场；新技术的生命力需要市场的验证，物联网在安全等方面存在的不足需要相关企业积极开拓。

第四篇：物联网在数字家庭领域的发展与应用

成绩

浙江树人大学信息科技学院 《无线通信技术与应用》（课程论文）

（2013-2014 学年第二学期）课程名称：无线通信技术与应用 班

级：

113

学

号： 201105014311

姓

名：范阳洋 指导教师：许森

完成时间： 2014 年 6 月 1 日 物联网在数字家庭领域的发展与应用 学生：范阳洋指导教师：许森

(信息科技学院电子信息工程113班级，学号201105014311)摘要：物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，它通过各种信息传感设备将现实世界的各种物件连通，形成互连的网络。本文对物联网的现状与发展作了一定的研究，并详细论述了其在数字家庭系统中的应用。关键词：物联网 数字家庭系统 应用

物联网是在计算机互联网的基础上，利用感知(RFID、射频识别技术)、无线数据通信等技术，构造的一个覆盖万物的“Internet of Things”。在这个网络中的所有物体可以彼此进行自主“交流”，不需要人的干预。其本质是利用RFID技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。

物联网的问世，打破了人们的传统思维。过去人们一直将物理基础设施与IT基础设施分开。一方面是机场、公路以及建筑物等，另一方面则是数据中心、个人电脑和宽带等，它们之间不存在关联或者关系非常稀疏。而在物联网时代，所有的物品，包括电缆、芯片和宽带等被整合为统一的基础设施，世界就在物联网上开展各种活动。因此，美国权威机构Forrester预测：到2020年世界上物物互联的业务和人与人通信的业务相比，将达到30：1。物联网被称为是一个万亿级的通信业务。

关键词：物联网，数字家庭，射频信号发射器

引言：数字家庭作为家庭信息化的实现方式，已成为社会信息化发展的重要组成部分。从个人、公共服务以及政府需求来看，凸显出发展数字家庭产业的迫切性。在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下，物联网将是数字家庭产业发展过程中一个比较现实的突破口，对数字家庭产业的发展具有重大意义。物联网技术的发展与成熟，使得跨产业、跨领域技术和业务融合成为现实，并成为数字家庭行业的产业化加速器。在物联网给数字家庭产业带来机遇的同时，物联网和数字家庭所面临的问题同样是不可忽视的，挑战与机遇并存。1.什么是物联网 1.1物联网的概念

物联网的英文名称为“Internet of Things”，简称：IOT。从字面上解释，物联网就是“物物相连的互联网”。可以从两方面去理解：其一，物联网是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络。物联网的核心和基础仍然是互联网；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

关于物联网的定义到现在还没有一个统一的定义。有一个较为普遍认同的定义是物联网通过射频识别(RnD)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

究其来源，其实只不过是在20多年前，提出的“泛在计算”框架下的一个小分支。但是物联网的第一次提出源于1999年，美国麻省理工学院成立Au“rID研究中心．进行RFID技术的研发，将RFlD与互联网结合，提出了产品电子代码(EPC)解决方案。这是物联网的雏形，一直到现在为止，RFID的发展还是物联网发展的重要部分。2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。2005年。在突尼斯举行的世界电联报告中明确提出了“物联网”的概念，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》。近几年金融危机之后的复苏时期．物联网概念迅速风行，受到各国政府的重视。我国的《国家中长期科学与技术发展规划(2006--2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将物联网列入重点研究领域。[1] 1.2物联网的体系结构

物联网应该具备三个特征，一是全面感知，即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。[7] 在业界，物联网大致被公认为有四个层次，底层是用来感知数据的感知层，第二层是数据传输的传输层，第三层是服务管理层，第四层是最上面则是内容应用层。我在这里认为物联网分为五层次，底层是用来感知的传感器层，第二层是数据收集的网络信息汇聚层，第三层数据收集过来加以分析的信息分析层，第四层分析过的数据传输的信息传输层，最上面则是应用层。

传感器层是物联网的皮肤和五官——识别物体，采集信息。传感器层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等，主要是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用相似。

网络信息汇聚层是物联网的神经中枢和大脑——信息数据的收集。网络信息汇聚层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能汇聚中心等。

信息分析层是将网络信息收集的信息数据加以分析，ZigBee技术网络层的路由算法分析。数据传输层将网络信息汇聚层获取的信息进行传递，经过有线网络，无线网络的传输，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。

应用层是物联网的“社会分工”——与行业需求结合，实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化，这类似于人的社会分工，最终构成人类社会。2.物联网的核心技术

物联网核心技术包括射频识别（RFID）装置、WSN网络、红外感应器、传感器、全球定位系统、Internet与移动网络，网络服务，行业应用软件。在这些技术中，又以底层嵌入式设备芯片开发最为关键，引领整个行业的上游发展。其中物联网核心技术技术里面比较重要的是：RFID技术，WSN技术，传感器。2.1 RFID技术

RFID(Radio Frequency Identification)，即射频识别，俗称电子标签。

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。

一套完整的RFID系统, 是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成, 其工作原理是Reader 发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动 Transponder电路将内部的数据送出，此时 Reader 便依序接收解读数据, 送给应用程序做相应的处理。2.2 WSN技术

WSN是wireless sensor network的简称，即无线传感器网络。

无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。2.3 传感器

温度传感器是一种将温度变化转换为电量变化装置。将温度变化转换为热电势变化的称热电偶传感器。将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器；金属热电阻式传感器简称为热电阻，半导体热电阻式传感器简称为热敏电阻。温度传感在工业生产、科学研究、民用生活等许多领域得到广泛应用。电阻式传感器广泛被用于-200～960℃范围内的温度。是利用导体或半导体的电阻随温度变化而变化的性质而工作的，用仪表测量出热电阻的阻值变化，从而得到与电阻值对应的温度值。电阻式传感器分为金属热电阻传感器和半导体热电阻传感器两大类。前者称为热电阻，后者称为热敏电阻。对于热敏电阻，需要了解以下几点：（1）测温原理及特性

NTC热敏电阻研制的较早，也较成熟。最常见的是由金属氧化物组成。根据不同的用途，NTC又可以分为两大类。第一类用于测量温度。它的电阻值与温度之间呈负的指数关系。第二类为负的突变型，当其温度上升到某设定值时，其电阻值突然下降，多用于各种电子电路中抑制浪涌电流，起保护作用。

典型的PTC热敏电阻通常是在钛酸钡陶瓷中加入施主杂质以增大电阻温度系数。（2）热敏电阻的应用

热敏电阻具有尺寸小、响应速度快、阻值大、灵敏度高等特点，因此它在许多领域被广泛应用。

（3）热敏电阻的温度补偿

热敏电阻可以在一定的温度范围内对某些元件进行温度补偿。热敏电阻可以用于温度控制：

温度传感器的作用是将温度经过热敏电阻Rt转换为电压信号。3.系统框架结构设计

数字家庭系统依据全面感知、可靠传递、智能处理的功能需求，可划分为感知层、网络层和应用层三个层次。3.1感知层 感知层包括各类搭载了ZiBee无线通信模块的家用电器、照明设备和安防设备等，实现对家庭环境的全面感知，并由智能家庭网关实现感知层和网络层的数据交互。3.2网络层

网络层包括一台数据库服务器和一台 Web 站点服务器。数据库服务器用于同家庭数据网关进行数据交互； Web 站点服务器通过访问上述数据库服务器获 取数据信息，并通过 Web 站点发布到互联网上。3.3应用层

应用层包括各类搭载了 Web 浏览器的终端设备，用户可通过 Web 浏览器访问上述站点实现对数字家庭系统的管理和控制。

数字家庭系统的总体架构如图 1 所示。

图1 系统框架结构图2 系统硬件架构 4.系统硬件设计

数字家庭系统的硬件主要包括无线传感网络、智能网关、数据库服务器等的设计，具体介绍如下。

首先，对处于感知层的 ZigBee 无线传感网络进行设计，包括多个 ZigBee 终端 /路由节点和一个 ZigBee协调器节点。通过在家居设备节点上搭载上述 ZigBee通信控制节点，将散布在家庭环境中的各个设备节点组成无线传感网络，从而实现各类家居设备的连接以及智能化。其中，ZigBee 协调器负责整个无线传感网络的组网和路由维护，并实时地将无线传感网内节点的感知数据上传给监控用 PC，同时接收并转发由上述监控用 PC 发送来的控制数据。然后，将上述监控 PC 机通过 WiFi 或以太网，与 Internet 路由器相连接组成家庭智能网关。其中，PC 机在数据下行侧与无线传感网络中的协调器通过 RS-232 串行通信接口相连接；路由器在数据上行侧与数据库服务器通过互联网相连接，通过“PC 机 + 路由器”的模式实现了连接传感网与互联网间的网关功能。通过上述“PC 机 + 路由器”的模式，实现了连接传感网与互联网间的网关功能。同时，在互联网中搭建一个基于 Microsoft SQLSever 2005 的数据库服务器，用于与上述路由器进行数据交互，并对这些数据进行智能分析处理和存储；另外搭建一个基于．NET 框架的Web站点服务器，通过访问上述数据库服务器获得实时的家居环境数据，并通过Web站点发布给用户；接着将在Web页面上接收到的用户指令交递给数据库服务器。最终，远程用户通过各类搭载了Web浏览器的终端设备访问Web站点，以实现对家居设备的监视和控制。

整个系统主要由无线传感网络、监控用 PC、路由器、数据库服务器、Web 站点服务器以及各类终端设备组成，系统硬件架构如图 2 所示。5.系统软件设计

位于数字家庭系统网络层的数据库服务器，汇聚了由感知层传来的各类节点的数据信息。为了将众多数据进行有效的归纳汇总，并且最终实现智能的分析管理，就需要用到数据库管理系统。数据库管理系统是一个通过数据结构来管理和存储数据的计算机软件系统，具有数据安全性控制、数据完整性控制、并发控制以及故障发现和恢复等功能，能够对存储在计算机内的数据集合提供高效、灵活的访问方式。

系统采用 Microsoft SQL Sever 2005 作为数据库管理系统，并通过设计用户信息管理模块、设备信息及活动状态管理模块和汉英互译模块三个模块，来满足数字家庭应用的具体需求。用户信息管理模块包括一张存储用户 ID、用户登录名、登录密码、访问权限以及计费信息的表单。计费信息表单以用户 ID 作为主键，每个用户 ID 对应一条不重复的记录。用户只有在通过认证后才能登陆 Web站点并获取数据服务，同时依据其具有的访问权限对自有设备进行管理和控制，并且按照一定的计费方法支付给服务提供商费用。设备信息及活动状态管理模块由四张表单组成，分别为节点信息注册表、设备实时活动状态记录表、设备历史活动记录表和节点类型记录表。

①节点信息注册表，它用于保存节点的静态描述信息，包括节点 ID、节点类型和节点所有者等信息。该表单使用节点 ID 作为主键，每个节点通过节点 ID 对应一条不重复的记录，用于记录节点的各种基本属性。②设备实时活动状态记录表，它用于保存节点的动态描述信息，即节点当前的活动状态信息，包括节点ID、当前指令执行内容、当前指令执行状态和当前节点活动状态。该表使用节点 ID 作为主键，每个装置节点通过节点 ID 对应一条不重复的记录，并根据感知层发送上来的信息对其进行实时更新。

③设备历史活动记录表，它用于保存节点的历史活动信息，包括节点 ID、节点历史事件时间记录和节点历史事件内容记录。该表使用节点 ID 作为主键，每个装置节点通过节点 ID 对应多条不重复的历史活动记录，以备数据库管理系统访问调取。④节点类型记录表，它用于保存不同类型节点的能力描述信息和指令集信息，包括节点类型和节点可执行指令。该表单以节点类型为主键，每个节点类型对应多条不重复的记录，每条记录对应一条不同的可执行指令，如照明类型节点需要有开关指令和亮度调节指令，空调设备需要有模式控制和温度设定等指令。在感知层和网络层的信息及指令交互过程中，为了便于各个功能模块对数据进行处理以及转发操作，系统内部均采用了英语作为交互语言；而在通过 Web页面向用户呈现节点状态及接收用户控制指令时又需要将上述信息进行汉化，故设计了英汉互译模块。英汉互译模块包括一张用于英汉互译的汉英字符串互译对照表。该表单以英语字符串为主键，每条英语字符串对应一条相应语义的汉语字符串。为了在应用层向用户提供更为直观的数据服务，需要将这些数据在 Web 页面显示时进行汉化。实现功能

无线智能调光开关：该开光可直接取代家中的墙壁开光面板，通过它不仅可以像正常开光一样使用，更重要的是它已经和家中的所有物联网设备自动组成了一个无线传感控制网络，可以通过无线网关向其发出开关、调光等指令。其意义在于主人离家后无需担心家中所有的电灯是否忘了关掉，只要主人离家，所有忘关的电灯会自动关闭。或者在你睡觉时你无需逐个房间去检查灯是否开着，你需要做的只需按下装在床头的睡眠按钮，所有灯光会自动关闭，同时你夜间起床时，灯光会自动调节至柔和，从而保证睡眠的质量。无线温湿度传感器：主要用于探测室内、室外温湿度。虽然绝大多数空调都有温度探测功能，但由于空调的体积限制，它只能探测到出风口空调附近的温度，这也正是很多消费者感觉感觉其温度不准的重要原因。有了无线温湿度探测器，你就可以确切地知道室内准确的温湿度。其现实意义在于当室内温度过高或过低时能够提前启动空调调节温度。比如当你在回家的路上，家中的无线温湿度传感器探测出房间温度过高则会启动空调自动降温，等你回家时，家中已经是一个宜人的温度了。另外无线温湿度传感器对于你早晨出门也有着特别意义，当你呆在空调房间时，你对户外的温度是没有感觉的，这时候装在墙壁外的温湿度传感器就可以发挥作用，它可以告诉你现在户外的实时温度，根据这个准确温度你就可以决定自己的穿着了，而不会出现出门后才穿多或者穿少的尴尬了。

无线智能插座：主要用于控制家电的开关，比如通过它可以自动启动排气扇排气，这在炎热的夏天对于密闭的车库是一个有趣的应用。当然它还可以控制任何你想控制的家电，只要将家电的插头插上无线智能插座即可，比如饮水机、电热水器等等。

无线红外转发器：这个产品主要是用于家中可以被红外遥控器控制的设备，比如空调、电动窗帘、电视等等。通过无线红外转发器，你可以远程无线遥控空调，你也可以不用起床就关闭窗帘等。这是个很有意义的产品，它可以将传统的家电立即转换成智能家电。无线红外防闯入探测器：这个产品主要用于防非法入侵，比如当你按下床头的无线睡眠按钮后，关闭的不仅是灯光，同时它也会启动无线红外防闯入探测器自动设防，此时一旦有人入侵就会发出报警信号并可按设定自动开启入侵区域的灯光吓退入侵者。或者当你离家后它会自动设防，一旦有人闯入，会通过无线网关自动提醒你的手机并接受你手机发出的警情处理指令。

无线空气质量传感器：该传感器主要探测卧室内的空气质量是否混浊，这对于要回家休息的你很有意义，特别是有婴幼儿的家庭尤其重要。它通过探测空气质量告诉你目前室内空气是否影响健康，并可通过无线网关启动相关设备优化调节空气质量。

无线门铃：这种门铃对于大户型或数字家庭很有价值。出于安全考虑，大多数人睡觉时会关闭房门，此时有人来访按下门铃，在房间内很难听到铃声。这种无线门铃能够将按铃信号传递给床头开光提示你有人造访。另外在家中无人时，按门铃的动作会通过网关传递给你的手机，而这对你了解家庭的安全现状和来访信息非常重要。

无线门磁、窗磁：主要用于防入侵。当你在家时，门、窗磁会自动处于撤防状态，不会触发报警，当你离家后，门、窗磁会自动进入布防状态，一旦有人开门或开窗就会通知你的手机并发出报警信息。与传统的门窗磁相比，无线门窗磁无需布线，装上电池即可工作，安装非常方便，安装过程一般不超过2分钟。另外对于有保险柜的家庭来说，这种传感器还能够侦测并记录下保险柜每次被打开或者关闭的时间并及时通知授权手机。太阳能无线智能阀门：这是通过太阳能供电的无线浇灌系统。一般工作流程是土壤湿度传感器将土壤含水情况发送给无线网关，一旦土壤缺水，无线网关就会发出控制指令给无线智能阀门通知供水，同时将供水时间和供水量传递给网关，并通过网关保存在手机或其它设备上。[8] 无线床头睡眠按钮：这是个可以固定或粘贴在床头木板上的电池供电装置，它的作用主要是帮助你在睡觉时关闭所有该关闭的电器同时启动安全系统进入布防状态。比如启动无线红外防闯入探测器、窗磁、门磁等进入预警布防状态。另外它也能帮助你启动夜间的照明模式，比如当你夜间起床时，打开的灯光就会很柔和，而不会像进餐时那么明亮，即使这是同一盏灯。

无线燃气泄漏传感器：该传感器主要是探测家中的燃气泄漏情况，它无需布线，一旦有燃气泄漏会通过网关发出报警并通知授权手机。

无线辐射传感器、无线空气污染传感器：对于一些对太阳辐射敏感的人来说，这种传感器具有特别的意义，通过它你可以准确知道出门前是否需要采取防太阳辐射或者防污染防尘措施，而你唯一要做的就是看一下手机屏幕，因为户外的辐射、污染等情况已经通过无线网关传到了你手机上了。7.结束语

物联网数字家庭虽然在理论上已经非常强大，但是现实的发展却没有想象这般的美好，还有很多现实的深层次的问题值得探讨和研究。传感终端设备技术需突破

传统的物联网接人技术，如RFID、二维码、传感器技术等需要进一步成熟。从技术稳定性、价格性价比、产品实用性等多方面考虑。此外传感网络与宽带、CDMA等移动网络的融合，也是急需技术研发的方面。

物联网数字家庭体系结构需建立一个行业想要走上良性发展的轨道，必须要建立统一的体系结构标准，这样才能实现各个生产厂家的产品相互兼容，也才能健康持续的发展。但是在现阶段，短时间内还无法制定统一的标准，还需时日加以等待。物联网数字家庭现在处于起步阶段，产品大规模批最化生产还需要时间．随之带来的就是产品成本相对较高。在中国只有少部分用于试点研究安装。真JE用于生活的还不多见。所以在这个时候更加需要成熟的商业产业链推动其发展。使其能够在市场中找到相应的位置。同时政府也应该出台相应的扶持政策，催化推动物联网数字家庭的可持续发展。

参考文献

[1] 方彦军，孙健.智能仪器技术及其应用[M].北京:化学工业出版社，2003 [2] 潘永雄，沙河，刘向阳.电子线路CAD实用教程[M].西安:西安电子科技大学出版社，2001 [3] 余锡存，曹国华编著.单片机原理及接口技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2007 [4] 张伟，张杰.单片机原理与应用[M].北京: 机械工业出版社，2005 [5] 曹薇，谢云敏.单片机原理及应用[M].北京：中国水利水电出版社，2004

[6] 陈伟人，MCS-51系列单片机实用子程序集锦[M].北京：清华大学出版社，[7] 张福学，传感器应用及其电路精选[M].北京：北京电子工业出版社，1991 [8] 康华光，电子技术基础——数字部分[M].北京:高等教育出版社,2000 [9] 余载泉，李玉和编著.PROTEL实战演练[M].北京：人民邮电出版社，2000 [10] 何克忠，李伟编著.计算机控制系统[M].北京:清华大学出版社，1998

[11] 物联网中文站

1998

第五篇：物联网现状与发展分析

物联网现状与发展分析

概述

物联网（The Internet of things）是一种通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网的概念是在1999年提出的。物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。根据ITU的描述，在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：

1、要有相应信息的接收器；

2、要有数据传输通路；

3、要有一定的存储功能；

4、要有CPU；

5、要有操作系统；

6、要有专门的应用程序；

7、要有数据发送器；

8、遵循物联网的通信协议；

9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。

物联网的本质概括起来主要体现在三个方面：一是互联网特征，即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络；二是识别与通信特征，即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信（M2M）的功能；三是智能化特征，即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点

要真正建立一个有效的物联网，有两个重要因素。一是规模性，只有具备了规模，才能使物品的智能发挥作用。例如，一个城市有１００万辆汽车，如果我们只在１万辆汽车上装上智能系统，就不可能形成一个智能交通系统；二是流动性，物品通常都不是静止的，而是处于运动的状态，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

一般来讲，物联网的开展步骤主要如下：

（1）对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测；

（2）需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式；

（3）将物体的信息通过网络传输到信息处理中心（处理中心可能是分布式的，如家里的电脑或者手机，也可能是集中式的，如中国移动的IDC），由处理中心完成物体通信的相关计算。

IT产业下一阶段的任务是把新一代ＩＴ技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。应用案例

IOT的应用其实不仅仅是一个概念而已，它已经在很多领域有运用，只是并没有形成大规模运用。常见的运用案例有：

一：物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用 系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前，上海世博会也与无锡传感网中心签下订单，购买防入侵微纳传感网1500万元产品。

二：ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制

三：智能交通系统(ITS)

是利用现代信息技术为核心，利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术，实现对交通的实时控制与指挥管理。交通信息采集被认为是ITS的关键子系统，是发展ITS的基础，成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统，都涉及交通动态信息的采集，交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务

另外，上海移动已为多个行业客户度身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。最新数据显示，上海移动目前已将超过１０万个芯片装载在出租车、公交车上，形式多样的物联网应用在各行各业大显神通，确保城市的有序运作。在上海世博会期间，“车务通”全面运用于上海公共交通系统，以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅；面向物流企业运输管理的“ｅ物流”，将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务，大大提升物流企业综合竞争能力。

目前，物联网在我国的高铁方面也得到了广泛的应用，我国首家高铁物联网技术应用中心已在苏州科技城投用，该中心将为高铁物联网产业发展提供科技支撑。

高铁物联网作为物联网产业中投资规模最大、市场前景最好的产业之一，正在改变人类的生产和生活方式。以往购票、检票的单调方式，将在这里升级为人性化、多样化的新体验。刷卡购票、手机购票、电话购票等新技术的集成使用，让旅客可以摆脱拥挤的车站购票；与地铁类似的检票方式，则可实现持有不同票据旅客的快速通行。

7月1日正式通车的国家重点工程沪宁城际铁路，其全套客运服务系统和设备均在该中心研发生产，此外，京沪高铁、沪杭高铁等多个项目也已签约。

国家计划的高铁建设里程达２万公里，同时海外市场也很广阔，而该中心拥有自主知识产权，可以对外技术输出。

据悉，城际铁路、城市轨道交通等建设近年来进入规模最大、发展速度最快的时期，围绕基础设施建设和物联集成系统开发，正在形成万亿元级的庞大市场。业内人士预测，该中心今年可实现销售收入１０亿元，未来３—５年内可达百亿元规模。

物联网热浪为什么在中国会迅速壮大呢？物联网在中国迅速崛起得益于我国在物联网方面的几大优势。

第一，我国早在1999年就启动了物联网核心传感网技术研究，研发水平处于世界前列；第二，在世界传感网领域，我国是标准主导国之一，专利拥有量高；第三，我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一；第四，我国无线通信网络和宽带覆盖率高，为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持；第五，我国已经成为世界第三大经济体，有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。

物联网对我国经济发展的影响

据业内人士估计，中国物联网产业链今年就能创造1000亿元左右的产值，它已经成为后3G时代最大的市场兴奋点。有业内专家认为，物联网一方面可以提高经济效益，大大节约成本；另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前，加拿大、英国、德国、芬兰、意大利、日本、韩国等都在投入巨资深入研究探索物联网。有研究机构预计10年内物联网就可能大规模普及，这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场，其产业要比互联网大30倍。

从２２日在上海开幕的２０１０中国国际物联网大会上了解到，物联网将成为全球信息通信行业的万亿元级新兴产业。到２０２０年之前，全球接入物联网的终端将达到５００亿个。我国作为全球互联网大国，未来将围绕物联网产业链，在政策市场、技术标准、商业应用等方面重点突破，打造全球产业高地。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。

物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。未来物联网的发展将经历四个阶段，2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域，2010~2015年物体互联，2015~2020年物体进入半智能化，2020年之后物体进入全智能化。

作为物联网发展的排头兵，RFID成为了市场最为关注的技术。数据显示，2008年全球RFID市场规模已从2007年的49.3亿美元上升到52.9亿美元，这

个数字覆盖了RFID市场的方方面面，包括标签、阅读器、其他基础设施、软件和服务等。RFID卡和卡相关基础设施将占市场的57.3%，达30.3亿美元。来自金融、安防行业的应用将推动RFID卡类市场的增长。

物联网目前存在的问题

1、国家安全问题

中国大型企业、政府机构，如果与国外机构，进行项目合作，如何确保企业商业机密、国家机密不被泄漏？这不仅是一个技术问题，而且还涉及到国家安全问题，必须引起高度重视。

2、隐私问题

在物联网中，射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别系统中，标签有可能预先被嵌入任何物品中，比如人们的日常生活物品中，但由于该物品（比如衣物）的拥有者，不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪，这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此，如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。而且，这不仅仅是一个技术问题，还涉及到政治和法律问题。这个问题必须引起高度重视并从技术上和法律上予以解决。造成侵犯个人隐私问题的关键在于射频识别标签的基本功能：任意一个标签的标识（ID）或识别码都能在远程被任意的扫描，且标签自动地，不加区别地回应阅读器的指令并将其所存储的信息传输给阅读器。这一特性可用来追踪和定位某个特定用户或物品，从而获得相关的隐私信息。这就带来了如何确保嵌入有标签的物品的持有者个人隐私不受侵犯的问题。

3、物联网的政策和法规。

物联网不是一个小产品，也不是只是一个小企业可以做出来，做起来，它不仅需要技术，它更是牵涉到各个行业，各个产业，需要多种力量的整合。这就需要国家的产业政策和立法上要走在前面，要制定出适合这个行业发展的政策和法规，保证行业的正常发展。

4、技术标准的统一与协调。

物联网发展过程中，传感、传输、应用各个层面会有大量的技术出现，可能会采用不同的技术方案。如果各行其是，那结果是灾难的，大量的小而破的专用网，相互无法连通，不能进行联网，不能形成规模经济，不能形成整合的商业模式，也不能降低研发成本。因此，尽快统一技术标准，形成一个管理机制，这是物联网马上就要面对问题，5、管理平台的形成。

物联网是什么？我们经常会说RFID，这只是感知，是物联网的其中一种应用，其实感知的技术已经有，虽然未必说成熟，但是开发起来并不难。但是物联网的价值在什么地方？在于网，而不在于物。传感是容易的，但是感知的信息，如果没有一个庞大的网络体系，不能进行管理和整合，那这个网络就没有意义。因此，建立一个全国性的，庞大的，综合的业务管理平台，把各种传感信息进行收集，进行分门别类的管理，进行有指向性的传输，这就是一个大问题。一个小企业甚至都可以开发出传感技术，开发出传感应用。但是一个小企业没有办法建立起一个全国性高效率的网络。没有这个平台，各自为政的结果一定是效率低，成本高，很难发展起来，也很难起到效果。

这个平台，电信运营商最有力量与可能来建设，也可能这个过程中，会有新的管理平台建设与提供者出现。我也相信，这个平台的建设者会在未来的物联网发展中，取得较好的市场地位，甚至是最大的受益者。

6、安全体系的建立与形成。

物联网目前的传感技术主要是RFID，植入这个芯片的产品，是有可能被任何人进行感知的，它对于产品的主人而言，有这样的一个体系，可以方便的进行管理。但是，它也存在着一个巨大的问题，其他人也能进行感知，比如产品的竞争对手，那么如何做到在感知、传输、应用过程中，这些有价值的信息可以为我所用，却不被别人所用，尤其不被竞争对手所用。这就需要在安全上下功夫，形成一套强大的安全体系。现在应该说，会有哪些安全问题出现，如何应对这些安全问题，怎么进行屏蔽都是一些非常复杂的问题，甚至是不清晰的。但是这些问题一定值得注意，尤其是这个管理平台的提供者。安全问题解决不好，有一天可能有价值的物联网会成为给竞争对手提供信息方便的平台，那么它的价值就会大大的打折扣，也不会有企业愿意和敢于去使用。

7、应用的开发。

物联网的价值不是一个可传感的网络，而是必须各个行业参与进来进行应用，不同行业，会有不同的应用，也会有各自不同的要求，这些必须根据行业的特点，进行深入的研究和有价值的开发。这些应用开发不能依靠运营商，也不能仅仅依靠所谓物联网企业，因为运营商和技术企业都无法理解行业的要求和这个行业具体的特点。很大程度上，这是非常难的一步，也是需要时间来等待。需要一个物联网的体系基本形成，需要一些应用形成示范，更多的传统行业感受到物联网的价值，这样才能有更多企业看清楚物联网的意义，看清楚物联网有可能带来的商业价值，也会把自己的应用和业务与物联网结合起来。

物联网不是科技狂想，而是又一场科技革命。

物联网对社会发展进步所带来的意义

物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃，这些新的功能将给使用者带来进一步的效率、便利和安全，由此形成基于这些功能的新兴产业。

物联网的发展，也是以移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果，带动的不仅仅是技术进步，而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革，塑造了知识社会的流体特性，推动面向知识社会的下一代创新形态的形成。移动及无线技术、物联网的发展，使得创新更加关注用户体验，用户体验成为下一代创新的核心。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会环境下的创新新特征，技术更加展现其以人为本的一面，以人为本的创新随着物联网技术的发展成为现实。

在国家政策利好的情况下，我国物联网产业的发展必将大踏步前进。物联网时代的来临，不仅仅是一场技术上的新革命，同时也为中小企业带来了无穷的商机。每一次技术革命都能孕育出一批新兴企业，在这个目前尚属空白的市场中，蕴含着无限可能，占得先机的中小企业或者能分得一杯羹，或者能成为市场的主导，成为物联网市场的“微软”。