物联网论文

物联网之我见

一、什么是物联网

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网是指通过各种信息传感装置，例如传感器，射频识别系统，全球定位系统，户外传感器，激光扫瞄器，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，采集其声光电热，力学，化学，生物，位置等各种需要的信息，与互联网结合成的一个巨大的网络。其目的是实现物与物，物与人，所有物品与网络的连接，方便识别，管理和控制。（摘自百度百科）

对于物联网的描述多种多样，根据欧盟对物联网的定义：物联网是一个动态的全球网络基础设施，它具有基于标准和互操作通信协议的自组织能力，其中物理和虚拟的“物”具有身份标、物理属性、虚拟的特性和智能的接口，并与信息网络无缝整合。物联网将于媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。

物联网的结构可分为三层：感知层，网络层和应用层。

感知层，即传感器，是一个将具体的环境信息数字化的过程。

网络层，是对数字化信息的处理过程，就物联网的网络层具体而言，其主要职能应是存贮海量信息以及智能的处理信息，其关键技术就目前而言是“云计算”。

应用层是物联网和用户（包括人、组织和其他系统）的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。

而在感知层和网络层之间，仍存在着技术上和基础设施上的难题，其中无线传输和定位技术是传输的关键，而RFID技术的出现在这个问题上给出了很好的解决方案，但问题依然存在，对我个人而言，有几个思考：

1.对于感应距离的问题，RFID所用发射频率可保证认证信息在一定范围内确实可以被很好的识别，但根据不同的情况，过宽的信号接受范围有可能造成信息上的混淆。

2.在现有内存有限的情况下，对数据的筛选和分类就有着很高的要求，同时，同一数据的反复调用也是信息调用和存储上的难题。

3.从网络的分类上，网络应根据感知对象与应用对象的不同分为公用，私用等不同的网络，而防止这些网络间数据的重复接收和相互影响将是对网络分配和基础设施建设方面的一个考验。

4.RFID技术的引用是对个人隐私权的一种挑战，因为RFID的微小体型使其更易于隐藏在衣物甚至毛发里，这无疑是对隐私权的一种侵犯。

物联网感知层是多种多样的，RFID只是其中的一种对定位，追踪模式的一个创新。其实在现实中，很多的小型“物联”已经在我们身边悄然扎根了。

右图是实际集装箱卸货时对集装箱编号的RFID编

码认证的应用实例。从图中我们可以清楚地看出一个简

单的RFID条码，可以省去大量的人力劳动，是集装箱

的认证工作更加顺利的进行。

这种条码可以分成有源与无源两种，而现阶段大多应用

为无源码，因为它不需更换电池，所需的费用也更少，

它主要利用微波反射系统进行识别。

微波反射系统具有不受雨、雪、雾和噪音、振动等的影

响，抗污染性强的特性，缺点是感应距离只有相对较近

的2米。

当然，在日常的生活中也有一些我们可以接受到的例子，这些常常都与我们的生活息息相关，他们的原理都非常简单，大多仅仅由一个简单的传感器存储器组成，这些发现让我对物联网有了一个更全面的认识，让我看到RFID只是其中的很小一部分，同时让我预见了物联网广阔的应用前景。

上图是一个治疗哮喘的喷剂，作为一个长期的过敏性哮喘的患者，我可以深深的感受到这个药物的重要性，下图是我的拍摄实物，可以轻易地比较出，上图的多出了一个方形顶，它的作用就是患者使用药物时记录所在地点的经纬度和时间，甚至可以记录到所在地的温度，并与医疗急救网紧密结合，这就为患者得出了一个非常有用的“发病分布图”，从自身来说，可以让我更了解在何时何地我应该更加注意自己的健康状况。从公共医疗上来说，为医生更好的因病置宜提供更好的依据。据资料显示，在美国的部分家庭已经开始应用，并取得了不错的效果。

左图是一个记录睡眠质量的器材，它通过记

录睡眠时人体的血压、心跳等，分析和评估

睡眠的质量，这个产品的价值在于它不仅仅

是简单的记录数据，还经过了数据的分析过

程，将不同的数据整合，并输出量化后的结

果，即使用者的睡眠质量，例如深度睡眠、浅睡眠等等。（以上事例部分摘自“TED演讲---数据化的自我”）

以上的例子只是几个以传感器为中心的，对数据进行记录，归纳和分析的简单应用，并没有确实做到数据与互联网的同步，但从物联网的定义和应用角度来说，前者实现了数据的记录和联动，后者则侧重于对数据的分析，这些作为物联

网终端的明显的特征，让我们看到了物联网应用系统的雏形，尽管在实现物联网的大规模应用上，我们还有很多路要走，但从上面的例子我们可以清晰地感受到物联网应用的广阔前景和无限的可能。

二、关于物联网的创新想法

我的想法与校园的自习室有关。我们办公网上现有的自习室检索系统实际上是非常不准确的，他的统计有时不仅错误的显示了该教室有无上课的情况，也没有对自习室人的可用情况进行归纳，也就是说自习室的查询并没有正确的，实时的反应出自习室的占用状况。

关于这一点，我的设想是：分配专门的自习室统计系统，将系统与实际教室中的传感器想连接，例如在教室门口安设RFID读码器，教师进教室时进行RFID 验证，该验证使教室内的教学资源开放，例如将现有的领钥匙换成领RFID条码，这样也能学生社团对教室的占用也同时能够得以归纳，并将该自习室的纳为不可用状态，最后将统计信息通过网络时时的显示出来。这样，就很好的解决了自习室统计错误的问题。那么让我们进一步思考，如果学生在出发前或是在去自习室的路上，就已经知道自己要去哪间自习室自习，那在时间上无疑是极大的节约。要实现以上想法需要两个步骤，第一是完成自习室人员情况的统计，第二点是完成统计结果的实时传输。前者我构想是通过红外测温仪实现，它可以通过分析自习室的热能分布统计自习室的占用情况，当然这种评估应该是自适应的，也就是说它反映的应该是自习室的相对情况，比如在空闲时段，各教室人数都不多，反馈给使用者的信息就会相对灵活，例如使用随机分配。而在繁忙时段，反馈的信息将是“自习室较繁忙，有做的自习室为____”，由于我们可以利用这一系统实现对自习室的平均分配，那自适应的统计模式就是非常必要的。当然对统计自习室人数还有一个更简单的办法就是刷卡进自习室，之所以之前没有讨论这一点是因为这样的统计人为因素很多，例如忘了刷卡或是没带卡之类的，这减少了统计的真实性。如果就这一问题能够得到解决，那对自习室的人数统计而言，是更加方便的方法。

而上面说的第二点要在统计完成的基础上，是同学更容易接触这些信息，一个接收与反馈的短信或网路系统是不可或缺的，由于统计中将自习室分成了不同的占用情况，那么以短信查询为例，学生可以发送“自习室**”**代表所需要的自习室情况，之后机器会在相应的自习室归类里随机选择一个或几个传给学生，如果再跟进一步，学生可以根据自己的习惯获取自己想了解的具体教室的情况，这就要求反馈系统有较强的信息识别和提取能力。

当然要实现上面所设想的内容是很困难的，虽说传感器数据的统计分析和数据库的检索编程以目前的技术来讲，是可以做到的，但对基础设施的要求和大范围的信息存储和整合仍然是一个不小的问题，学校里的教学楼很多，刨去26楼，24楼，23楼外仍然有很多小自习室需要统计，这样我们就应以网状形式安设系统，实现自习室-------楼-------校园的分布体系，这项工作的规模是相当大的。

以上就是我对物联网在校园的应用所做的一点想法，因为科技的发展体现最明显的或者是我们感受最深的，就是它使我们的生活和交流变得更加便利，机器的智能化实际上是要是更好的反应人们的需要，使机器、设备人性化也是我们的科学发展一直以来追求的目标之一。人性化，这也是我这个设想的核心。