物联网发展与应用探讨
摘 要：
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。它被认为是当前最具发展潜力的产业之一，将 有力带动传统产业转型升级，引领战略性新兴产业的发展目前，美国、欧盟、中 国等都在投入巨资深入研究探索物联网。物联网的产生及其发展，备受人们的关 注，它涵盖了生活中的方方面面，而且已经用于或将用于生活的方方面面。本文 从宏观上分析了物联网概念的提出、物联网的发展背景及发展前景、对经济的影 响、应用领域、目前市场的使用情况、物联网目前存在的问题等方面来分析物联 网这个行业。
关键词：物联网 ； 浪潮 ；新兴产业 ； 经济效益 ； 技术动力 引 言：
物联网概念提出来短短的几年时间，就受到了很多的追捧。它的发展空间， 它的价值，它对未来很长一段时间经济发展的影响，都倍受关注和期望。 目前，国外对物联网的研发、应用主要之中在美、欧、日、韩等少数国家， 其最初的研发方向主要是条形码、RFID、等技术在商业零售、物流领域应用，而 随着 RFID、传感器技术、远程通信以及计算技术等的发展，今年来其研发、应 用开始拓展到环境监测，生物医疗、智能基础设施等领域。思科、IBM 等公司都 已经开始研究物联网方面的应用。美国，欧盟、日本、韩国等政府也都给出了发 布了很多相关政策扶持物联网的建设。 国内，政府部门也给予了极大的关注。2009 年 8 月温家宝总理在无锡考察 传感网产业发展时明确指示要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，并且明确 要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。目前清华大学等 众多高校也都纷纷开设物联网专业。目前也有很多的企业也开始了对物联网方面 的研究及开发，部分相关产品也已经开始投入市场了。
1.物联网的基本内涵
物联网被视为互联网的应用扩展，应用创新是物联网的发展的核心，以用户体验为核心的创新是物联网发展的灵魂。
英文名： Internet of Things（IOT），也称为Web of Things。物联网是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFID）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任
何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。“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。
2.从互联网到物联网的演进
在互联网从IPv4向IPv6过渡的同时，移动通信网络已实现了从2G向3G 转变，现正在向LTE演进。移动通信与Internet的融合，极大地延伸了网络的发展应用空间，移动互联网的概念已悄然兴起，“网络即一切（Network is Everything ）”的理想正在变成现实。 以互联网为主要核心技术，带动了网络信息化技术的发展。
1998年美国率先提出了“数字地球”的概念，这是一个与3S（3S技术即遥感RS，地理信息系统GIS 和全球定位系统 GPS的有机结合）、网络、虚拟现实等密切相关的概念。 其核心思想是用数字化的手段来处理整个地球的自然 和社会活动诸方面的问题，最大限度地优化和利用自然和社会资源，并能通过多种方式技术快速交换与获取信息。从技术层面上看，要实现数字化地球的构想，其主要支撑基础包括信息高速公路（宽带高速网）的建设、高分辨率空间影像和其它相关空间技术的研发、海量数据处理与科学计算、可视化和虚拟现实技术等。
1999年美国麻省理工大学首次提出了物联网概念。物联网即是指通过射频识别（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，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。最初，物联网只是一个用于物流管理的网络。但随着技术和应用的发展，物联网的内涵产生了较大的变化，2005 国际电信联盟 ITU 的《互联网系列报告：物联网》中强调了物联网是对互联网和移动网络的进一步拓展，并在报告中提出：信息与通信技术的目标已经从任何时间、任何地点连接任何人，发展到连接任何物体的阶段，而万物的连接就形成了物联网。物联网是信息通信网络高度普及、互联网应用渗透到各行各业、以信息化带动传统产业现代化的必然产物，是继人与人之间通信 和信息交互需求得到基本满足之后，向人与物及物与物连接、感知和互动扩 ，通过将虚拟信息与物理世界进行紧密结合，使人类的经济和社会活动更加智能、便捷、高效。
物联网是未来的发展趋势，因此也是各国战略布局中的重要组成部分。2008年美国IBM公司正式提出“智慧地球”（Smart Planet ）的概念，不久后成为美国国家战略的一部分。“智慧地球”的核心理念是要把传感器嵌入到各个领域的仪器装备中，形成所谓“物联网”实现全面感知。并通过超级计算机和云计算将“物联网”整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。2009年，温家宝总理提出“感知中国”，则拉开了全面建设中国物联网的序幕。
从技术层面上看，物联网与互联网有着天然的紧密联系，二者都是基于某种开放的网络间通信协议，实现了同构或异构网络的互联与信息交换。如果说互 联网更多的是指利用通信线路把分布在不同地点上 的多个独立的计算机系统连接起来，构成网络资源共享的系统，那么物联网则是要把所有具备信息传感功能的设备或物体互联，从而形成的一个巨大的传感器智能网，最终可达到“全面感知、可靠传送、智能处理”的综合功能。
要构成一个巨大的感知网络，如何实现感知是至关重要的。无线传感器网络也是近年来发展起来的一门崭新的技术，它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术等多学科交叉研究成果，在传感器网络内通过无线通信的方式形成个多跳的自组织的系统，其目的是协作感知采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，它能够灵活地实时监测网络分布区域内的各种数据，并对这些数据进行处理，获得详尽而准确的信息传送给用户。无线传感器网络作为终端感知网络，与移动通信网络相结合，将形成物与物（Machine to Machine ）、人与人（Man to Man ）、物与人（Machine to Man ）的互联 网络，也即 M2M 。
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。为支撑。建设物流领域的信息网络（物流网）是实现物流信息化的关键内容之一 ：建立交通通信服务专网系统，采用现代数 字蜂窝移动通信、计算机网络等通信技术，为物流信息的快速传递与处理提供 硬件基础 ；建立物流信息管理平台，组建网上物资贸易和物资配送服务市场， 并采用RFID，
GIS，GPS，自动数据交换与处理等技术提高物流信息的搜集、处 理和服务能力，缩短物流信息交换与作业时间，提高效率。物流系统的体系架构。
(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.基于物联网的物流系统
(1) 物流网的核心是物流管理中心体系架构，建立一个统一的物流服务平台
与客户的终端接口，物流服务平台应与系统内的电子商务系统、调度监.物联网体系架构图控系统、仓储管理系统等星型连接，并建立一个公共综合信息库存储公共信息。
(2) 仓储管理系 统利用条码扫描或RFID 标签结合掌上电脑或移动终端形
式，自动化识别配送物品；在运营商的无线业务平台上构建物流配送系统，实现物流配送物品信息、管理信息的无线数据传输，提供广域的无线 IP 连接；通过接受到的物品配送信息、物品储存、物品监控等信息，准确显示物品位置、进行物品出入验证，实现自动化货仓管理。
(3)调度监控系统将物联网技术应用于信息化监管，使物流车辆和货品能在
物流节点被管理和控制。快速、准确地掌握整个流动过程中所发生的信息流、资金流，高效S可靠完成物流配送。
(4) 电子商务系统利用互联网技术来完成物流全过程的协调、控制和管理，
实现从网络前端到最终用户端的所有中间过程的服务。电子物流包括物流过程中的运输、仓储、配送等各业务流程的组织方式、交易方式、服务方式的电子化。
(5) RFID技术作为物流网前端的自动识别和数据采集技术，可以实现物品跟 踪与信息共享，极大地提高物流企业的运行效率，实现可视化供应链管理。以上基于物联网的物流系统应用只是简单举例，事实上国内
大部分物联网的业务应用还处于起步阶段，首先因为商业模式不清，未形成共赢的、规模化的产业链，其次技术标准规范不统一，可能会影响该业务更大范 围的拓展；终端缺乏标准化、业务运营方面用户认知度低、支撑系统不 完善、成本高等都是需要解决的问题，总之，真正实现大规模推广应用 还需要一定的时间。
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、软件等相关技术的深化，物联网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
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