物联网发展及其应用研究与未来展望

论文题目

物联网发展及其应用研究与未来展望

摘要

近年来物联网技术受到了人们的广泛关注。目前,物联网已成为许多国家的重要发展战略。物联网是新一代信息技术的重要组成部分,是互联网的应用拓展,它是传感器、互联网、通信等信息技术高度结合发展的产物。作为新兴技术,物联网应用发展迅猛,己被广泛的应用于许多领域,并且取得良好的应用效果。现在物联网技术在农业领域的应用也很快,己成为我国农业信息领域加快发展农业现代化的重要途径,是农业工程研究的热点和难点。物联网技术应用于农业领域可方便劳作者对农业活动的管理,通过物联网技术搭建的信息平台可与外界进行信息交流,从中获得先进的管理方式,改变传统落后的生产管理方式,从而大大的提髙农业生产效率,也可使商品更好的在市场流通,获得更多的利益。本文通过整理、研究物联网在农业生产等生产生活领域中的应用，最后指出物联网在未来发展中面临的问题,并为我国物联网的发展提出了一些建议。

关键词：物联网射频识别农业生产

引言

物联网被预言为继互联网之后全球信息产业的又一次科技与经济浪潮,受到各国政府、企业和学术界的重视,美国、欧盟、日本等甚至将其纳入国家和区域信息化战略。归纳起来,物联网的兴起有三个主要动力。首先是信息科学技术迅速发展。成熟的传感器技术、发达的网络、高速的信息处理能力为物联网提供了技术基础。其次是经济危机催生科技信息革命。

2008年爆发的全球性金融危机,直接或间接地推动了以物联网为核心的第三次信息技术革命的兴起。再次是政策和战略的引导。2009年以来,一些发达国家纷纷出台物联网发展计划,进行相关技术和产业的前瞻布局,我国也将物联网作为战略性的新兴产业予以重点关注和推进。2009年1月,IBM提出“智慧地球”概念,此概念上升至美国的国家战略;2004年日本总务省(MIC)提出U-Japan计划;韩国于2006年确立了U-Korea计划;2009年欧盟执委会发表了《欧盟物联网行动计划》。我国也将物联网作为战略性新兴产业予以重点关注和推进。2009年8月,温总理“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用开发推向了高潮。同年11月，前总理温家宝发表《让科技引领中国可持续发展》讲话，明确提出“要着力突破传感网、物联网的关键技术”。2010年《政府工作报告》正式将“加快物联网的研发应用”列为新兴战略性重点发展产业。2011年11月，国家工信部出台了物联网“十二五”专题规划，我国的物联网发展如火如荼。

一、物联网的概念及体系结构

1. 物联网的基本概念

目前,物联网仍没有一种权威的定义,从技术领域将,物联网是指将传感器、无线传感器、智能嵌入、互联网、射频识别、智能处理、纳米等这些技术融为一体,通过物联网,可实现万物互联,其还是具有控制精准、传输可靠及处理智能和感知全面等特征。

物联网思想由美国麻省理工学院(MTI)的Auto-ID实验室于1999年第一次提出,其指出通过RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)等信息传感器设备将所有物品与互联网相连,不仅具备智能化、还有自动识别和管理特征的网络。无线传感器网络技术和射频识别技术是其核也技术。

2005年11月,信息社会世界峰会(WSIS)在突尼斯举行,在该会议上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报苦2005:物联网》,该报告首次正式阐述"物联网"。该报告

认为：随着无线传感器网络技术(WSN)、射频识别技术(RFID)及纳米和智能嵌入等相关技术的发展,通过网络将可实现世界各物的连接,人们将迎来物联网时代。图1-1为典型物联网结构图。

图1-1物联网结构图

2. 物联网体系结构

物联网技术中包含了计算机和互联网技术,通过现代信息技术对实物进斤识别与管理,利用无线通信技术实现信息交流。物联网优势明显,其中最显著特征就是在提高经济效益时还大幅度降低了生产成本,另外,物联网技术为我国经济发展提供强大的技术支持。许多国家都提出了物联网技术在本国未来发展中的规划。

通常将物联网分五部分,即阅读器、电子标签、物联网名称解析服务器、物联网中间件和物联网信息发布服务。在该系统中，电子标签中储存的RFID码是唯一的。RFID 码中包括的信息项有名称、生产时间、保质期、商品类别。工作流程是闽读器读取识别电子标签中存储的信息,读取后发送到中间件,中间件发送指令到名称解析服务器,查询物品地址,名称解析器通过对应于相应名称下的地址引导査询物品的详细信息。在物联网信息发布服务器在接收到引导中间件发送的查询信息后,将记载该物品的详细信息传递给中间件服务器,从而获得与物品相应的具体信息。

在当前,物联网处于科技前端,技术严格且复杂,该技术还不够成熟。从物联网在当下的应用需求分析,学界一般将物联网为以下三个层次：1、感知层；2、网络层；3、应用层，如下图1-2所示。

图1-2物联网技术体系框架

二、国外物联网研究综述

20世纪90年代以后,国外关于物联网的研究始萌芽,理论界投入大量的人力物力研究物联网。不过英文世界里的物联网并不是常以“Internet of Things”出现,在不同的场合也可能被其他不同的词所代替,如M2M (Machine to Machine)、传感网(Sensor Networks)、智慧地球(Smart Planet 或 Smart Earth)、泛在计算(Pervasive Computing)、普适计算(Ubiquitous Computing)等。国外物联网研究成果主要体现在以下四个方面：

1. 物联网概念的演化

麻省理工学院Auto-ID中心主任Ashton, K教授于1999年以RFID技术和无线传感网络作为支撑,提出了基于“EPC系统”的物联网。2000年,麻省理工学院的Neil, G 教授撰写了《When Things Start to Think》一书。两位教授及他们团队的研究工作标志着国外物联网的发展和研究的开始。2005年,国际电信联盟(ITU)在信息社会世界峰会(WSLS)上发布了一份题为《The Internet of things》的年度报告,进一步全释和拓展了物联网的内涵,认为物联网是“任何时刻、任何地点、任意物体之间互联”(Any Time、Any Place、Any Things Connection), “无所不在的网络”(Ubiquitous networks)和“无所不在的计算”(Ubiquitous computing ) , 2008 年,欧盟通过《The Internet