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[摘要]随着科技进步,物联网越来越多地走入到我们的生活之中,本文简单介绍物联的技术及发展情况。
[关键词]物联网、技术、发展
1 概念
物联网技术是指通过射频识别(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,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。我国也把物联网称之为“传感网”。
2 国内外物联网的发展
我国中科院早在1999年,就启动了传感网的研究,并已建立了一些实用的传感网。有关专家认为,物联网对于全世界而言都刚起步,各个国家都基本处于同一起跑线,中国应抓住这个难得的战略机遇,把建设物联网上升为国家战略,培养相关人才,从而掌握国际话语权。与其它国家相比,我国技术研发水平处于世界前列,具有同发优势和重大的影响力,在世界传感网领域,中国、德国、美国、韩国等国成为国际标准制定的主导国。
美国奥巴马总统就职后,积极回应了IBM提出的“智慧地球”的概念,并很快将物联网的计划升级为国家战略。据专家介绍,目前,美国已在多个领域应用物联网。
欧盟围绕物联网技术和应用做了不少创新性工作。从目前的发展看,欧盟已推出的物联网应用主要包括以下几方面:随着各成员国在药品中开始使用专用序列码的情况逐渐增多,确保了药品在到达病人前均可得到认证,减少了制假、赔偿、欺诈和分发中的错误。
3 物联网的关键技术
物联网主要涉及的关键技术包括:射频识别(RFID)技术,传感器技术、传感器网络技术、网络通信技术等。
3.1 射频识别技术
RFID技术是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别对象并获取相关数据。KFID为物体贴上RFID标签,具有读取距离远(几米至几十米)、穿透能力强(可透过包装箱直接读取信息)、无磨损、非接触、抗污染、效率高(可同时处理多个标签)、信息量大等特点。RFID技术是物联网最关键的一个技术。一个典型的RFID系统一般由RFID电子标签、读写器和信息处理系统组成。当带有电子标签的物品通过特定的信息读写器时,标签被读写器激活并通过无线电波将标签中携带的信息传送到读写器以及信息处理系统,完成信息的自动采集工作。而信息处理系统则根据需求承担相应的信息控制和处理工作。由于每个RFID标签都会有一个惟一的识别码,如果它的数据格式有很多种且互不兼容,那么在闭环情况下,对企业影响不大;但是在开环情况下,使用不同标准的RFID产品将不能通用,这对全球化下的物品流通十分不利。
3.2 传感器技术
传感器负责物联网信息的采集,是实现对现实世界感知的基础,是物联网服务和应用的基础。传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受与检出功能,并按照一定规律转换成与之对应的有用信号的元器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。如果没有传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换,一切准确的测试与控制都将无法实现,即使最现代化的电子计算机,没有准确的信息或有不失真的输入,也将无法充分发挥其应有的作用。传感器种类及品种繁多,原理也各式各样。根据被测量的性质,可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类,还可以按照用途、材料、输出信号类型、制造工艺等方式进行分类。
3.3 传感器网络技术
传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及元线通信技术、分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳(multi-hop)中继方式将所感知信息传送到用户终端,从而真正实现“无处不在的计算”理念。
3.4 网络通信技术
传感器的网络通信技术为物联网数据提供传送通道,而如何在现有网络上进行增强,适应物联网业务需求(低数据率、低移动性等),是现在物联网研究的重点。传感器的网络通信技术分为两类:近距离通信和广域网络通信技术等。在近距离通信方面,以IEEE 802.15.4为代表的近距离通信技术是目前的主流技术,802.15.4规范是IEEE制定的用于低速近距离通信的物理层和媒体介入控制层规范,工作在工业科学医疗(ISM)频段,免许可证的2.4GHz ISM频段全世界都可通用。在广域网路通信方面,IP互联网、2G/3G移动通信、卫星通信技术等实现了信息的远程传输,特别是以iIPv6为核心的下一代互联网的发展,将为每个传感器分配IP地址创造可能,也为传感网的发展创造了良好的基础网条件。
4 结束语
物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业第三次浪潮,据估计,物联网产业规模是互联网的30倍,是一个万亿元级的产业。物联网的发展是信息社会发展的必然,尽管拥有美好的前景,但在发展的道路上,也面临不少困难,这些困难有标准上的、技术上的,更有产业链上的,如何克服这些困难,需要社会各个层面在物联网关键技术和业务应用上取得突破。
参考文献
[1]叶淑凤,试论RFID在图书馆应用的可行性[J],科技情报开发与经济,2005,(04)
[2]梅丹,备受关注的RFID[J],海峡科技与产业,2005,(02)
[3]王光锋FSK的软件解调在RFID中的应用[J],甘肃科技,2005,(01)
[4]李晓维,无线传感器网络[M],北京:北京理工大学出版社,2007
[关键词]物联网、技术、发展
1 概念
物联网技术是指通过射频识别(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,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。我国也把物联网称之为“传感网”。
2 国内外物联网的发展
我国中科院早在1999年,就启动了传感网的研究,并已建立了一些实用的传感网。有关专家认为,物联网对于全世界而言都刚起步,各个国家都基本处于同一起跑线,中国应抓住这个难得的战略机遇,把建设物联网上升为国家战略,培养相关人才,从而掌握国际话语权。与其它国家相比,我国技术研发水平处于世界前列,具有同发优势和重大的影响力,在世界传感网领域,中国、德国、美国、韩国等国成为国际标准制定的主导国。
美国奥巴马总统就职后,积极回应了IBM提出的“智慧地球”的概念,并很快将物联网的计划升级为国家战略。据专家介绍,目前,美国已在多个领域应用物联网。
欧盟围绕物联网技术和应用做了不少创新性工作。从目前的发展看,欧盟已推出的物联网应用主要包括以下几方面:随着各成员国在药品中开始使用专用序列码的情况逐渐增多,确保了药品在到达病人前均可得到认证,减少了制假、赔偿、欺诈和分发中的错误。
3 物联网的关键技术
物联网主要涉及的关键技术包括:射频识别(RFID)技术,传感器技术、传感器网络技术、网络通信技术等。
3.1 射频识别技术
RFID技术是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别对象并获取相关数据。KFID为物体贴上RFID标签,具有读取距离远(几米至几十米)、穿透能力强(可透过包装箱直接读取信息)、无磨损、非接触、抗污染、效率高(可同时处理多个标签)、信息量大等特点。RFID技术是物联网最关键的一个技术。一个典型的RFID系统一般由RFID电子标签、读写器和信息处理系统组成。当带有电子标签的物品通过特定的信息读写器时,标签被读写器激活并通过无线电波将标签中携带的信息传送到读写器以及信息处理系统,完成信息的自动采集工作。而信息处理系统则根据需求承担相应的信息控制和处理工作。由于每个RFID标签都会有一个惟一的识别码,如果它的数据格式有很多种且互不兼容,那么在闭环情况下,对企业影响不大;但是在开环情况下,使用不同标准的RFID产品将不能通用,这对全球化下的物品流通十分不利。
3.2 传感器技术
传感器负责物联网信息的采集,是实现对现实世界感知的基础,是物联网服务和应用的基础。传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受与检出功能,并按照一定规律转换成与之对应的有用信号的元器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。如果没有传感器对被测的原始信息进行准确可靠的捕获和转换,一切准确的测试与控制都将无法实现,即使最现代化的电子计算机,没有准确的信息或有不失真的输入,也将无法充分发挥其应有的作用。传感器种类及品种繁多,原理也各式各样。根据被测量的性质,可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类,还可以按照用途、材料、输出信号类型、制造工艺等方式进行分类。
3.3 传感器网络技术
传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及元线通信技术、分布式信息处理技术等,能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,通过嵌入式系统对信息进行处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳(multi-hop)中继方式将所感知信息传送到用户终端,从而真正实现“无处不在的计算”理念。
3.4 网络通信技术
传感器的网络通信技术为物联网数据提供传送通道,而如何在现有网络上进行增强,适应物联网业务需求(低数据率、低移动性等),是现在物联网研究的重点。传感器的网络通信技术分为两类:近距离通信和广域网络通信技术等。在近距离通信方面,以IEEE 802.15.4为代表的近距离通信技术是目前的主流技术,802.15.4规范是IEEE制定的用于低速近距离通信的物理层和媒体介入控制层规范,工作在工业科学医疗(ISM)频段,免许可证的2.4GHz ISM频段全世界都可通用。在广域网路通信方面,IP互联网、2G/3G移动通信、卫星通信技术等实现了信息的远程传输,特别是以iIPv6为核心的下一代互联网的发展,将为每个传感器分配IP地址创造可能,也为传感网的发展创造了良好的基础网条件。
4 结束语
物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业第三次浪潮,据估计,物联网产业规模是互联网的30倍,是一个万亿元级的产业。物联网的发展是信息社会发展的必然,尽管拥有美好的前景,但在发展的道路上,也面临不少困难,这些困难有标准上的、技术上的,更有产业链上的,如何克服这些困难,需要社会各个层面在物联网关键技术和业务应用上取得突破。
参考文献
[1]叶淑凤,试论RFID在图书馆应用的可行性[J],科技情报开发与经济,2005,(04)
[2]梅丹,备受关注的RFID[J],海峡科技与产业,2005,(02)
[3]王光锋FSK的软件解调在RFID中的应用[J],甘肃科技,2005,(01)
[4]李晓维,无线传感器网络[M],北京:北京理工大学出版社,2007