物联网发展与关键技术研究
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物联网的发展与关键技术研究
摘要:随着计算机网络技术的不断发展,物联网已经逐渐的走进人们的日常生活,同时也使现代社会经济进入到了物联网的时代。物联网的应用涉及到了各个领域。在研究物联网之前,首先要了解物联网的基本概念和一些基本的特征,其次对应用于物联网的一些关键技术进行了研究,对未来物联网的发展前景做了进一步的分析。
关键词:物联网;关键技术;发展前景
中图分类号:tn929.5
随着计算机网络技术在各个领域中的应用和发展,市场经济已经进入了一个新的时代——物联网时代,实现了在任何时间、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。物联网(the internet of things)是现代信息技术一个重要的组成部分。物联网是一种在互联网的基础上进行扩展的网络,是物与物之间的互联网。因此,互联网不仅是物联网的核心,还是物联网的构建基础。通过用户端的延伸和扩展,使物品同物品之间,进行有效的信息交换。物联网不仅是对互联网的拓展应用,同时也在业务上有所创新。
1物联网的概述
1.1物联网的概念提出
物联网的概念最早被提出于20世纪90年代末期,在麻省理工学院的auto-id研究中心,使所有物品在射频识别等信息的传感设备
的作用下,实现与互联网的连接,达到智能化的识别各个物品和管理物品。由于受当时的技术制约,在物与物的连接技术,还仅仅只有射频识别技术这一种方法被用于物联网的构建,所以使物联网的应用受到了局限,并不能满足物联网发展的要求。在2005年的时候,itu-t通过发布了关于物联网的报告——《itu互联网报告2005:物联网》,在报告中对物联网的发展和一些相关技术进行了分析研究,从此物联网的概念得到了扩展。未来的物联网,无论是任何人,还是任何物体,都可以在任何时间以及任何地点通过多种多样的连接形式实现互联,创建出一个具有动态特征的网络系统——物联网。通过信息传感等技术,将物品与互联网进行连接,实现信息之间的通信,达到对物品的智能化识别、监控以及管理,扩展了互联网的应用。
1.2物联网的主要特征
从物联网通信的对象以及过程来看,实现的物与物之间的信息交互、人与物之间的信息交互是构建物联网的核心内容。因此,我国可以将物联网概括为具有这样三个特征的网络结构——全面感知、智能处理以及可靠传送。通过利用一些相关的技术,例如:激光扫描技术、射频识别技术(radio frequency identification,即rfid)等等,对物体的信息进行随时的采集;通过感知、捕获、测量技术的应用,使采集来的物体住处连入网络,利用网络通信技术,实现随时随地的、可靠的信息之间的交互和共享;通过应用一些智能计算技术,对数据库内的信息进行处理,从而实现物联网的智能化管
理和控制。
2物联网在我国的发展现状
目前,我国非常关注物联网的发展,自温家宝总理在2009年8月期间对无锡视察的过程中提出“感知中国”的理念,就使物联网受到了国内各界的广泛重视,成为了引发又一轮的信息产业浪潮中的核心领域。另外在《政府工作报告》温家宝总理又提出了将“加快物联网的研发应用”纳入国家的重点产业振兴之中。通过国家各行政部门和科研部门的研究,制定了如何促进物联网产业发展的相关扶持政策,极大的推动了我国的物联网产业建设,使物联网产业从概念的推广到相关政策的制定再到关键技术的研发都得到了快速的发展。然而就我国目前物联网产业发展的整体而言,还有很多需要改进的方面,当前我国物联网发展的关键就是要走出物联网构建的概念阶段,对物联网产业整体的发展进行统一的规划,明确物联网产业的发展方向,并且需要国家有关部门制定出关于物联网未来发展的战略方针,指引我国物联网产业的发展。
3物联网的关键技术研究
3.1感知技术
通过对物联网的特征的分析,感知技术是物联网中的关键技术之一。感知技术的使用确切的说是对物品信息的采集技术,物联网之所以能够实现各种数据的交互和共享,是因为感知技术对物品信息的采集和获取而实现的。就目前应用于物联网中的感知技术而言,主要通过两种方式来实现信息的采集和获取:电子标签以及传感
器。
首先,在利用射频识别技术,或者是激光扫描技术对物品二维码进行读取,再通过电子标签对所采集到的物品信息实现标准化。在这当中所采用的射频识别技术(rfid),作为一种近程通信技术,是非接触式的自动识别技术。它可以通过射频信号对目标进行自动识别来获取信息,不需要人为干预,对工作环境也没有要求。rfid技术不仅能够识别正在高速运动的物体的信息,还能够同时对多个标签进行识别,可以说在操作过程中更快捷、更方便。在与互联网以及通信等其它技术的互相结合的过程中,能够进一步的实现全球范围内的物品信息的跟踪和物品信息的共享。电子标签的出现,替代了传统条形码,同时也是作为一种实现物联网的关键技术。
其次,传感器作为机器的感觉器官,是对信息采集点周围的环境参数进行感知,向物联网的信息系统提供最为原始的数据信息。在近年来,电子技术的不断研发和进步,传感器正逐渐的实现了智能化和网络化。与此同时,传感器也正在经历一个传统到智能,再到嵌入式web 的不断发展的过程。
3.2通信技术
对物联网中通过感知技术所采集的信息数据的传递需要在网络
技术和通信技术的基础上进行。而通信技术通过传输的类型可划分为广域网通信和短距离无线通信这两种方式。广域网的通信技术包括:ip互联技术、卫星通信技术以及2g或3g的移动通信技术等等。广域网的通信技术主要是将感知技术所采集的数据信息进行远程
传递,最终实现用户对信息的有效使用;短距离无线通信技术主要有wlan技术、rfid技术、zigbee技术以及uwb技术等等。短距离无线通信技术不仅结构简单,同时还具有低成本、低能耗的特点,常被应用于物联网的底层数据感知方面。然而,对于短距离无线通信技术目前所面临的干扰问题,正有逐渐严重的趋势,因此,这也是需要在物联网发展中所要进一步解决的问题之一。
3.3信息智能处理技术
物联网最终要实现将感知的数据信息,通过智能处理,将这些物理数据转化为逻辑数据。在信息智能处理技术中需要融合智能计算、优化算法以及数据挖掘和机器学习等等技术,才能达到人与物之间的信息交流,最终达到物联网的功能。
通过对应用于物联网中的关键技术的分析和研究,在物联网的时代中,将对集成电路产业带来更多的发展机遇,无论从产业链的设计,还是到生产与封测都将使企业受益。另外,电信设备商也将在物联网中受益颇多,所以当下也是电信设备商最佳的投资时机。物联网对于我国经济的发展有重要的推动作用,因此,国家大力发展物联网产业也具有非常重要的现实意义。就目前我国物联网发展的现状来看,我国仍需要对物联网中所涉及的关键技术的一些问题进行解决,并将这些技术相互融合应用于各个领域。
参考文献:
[1]于君,王洋,张雪英.物联网技术应用实践及其体系结构[j].自动化仪表,2012(03).