物联网的应用和前景展望

陈超

【摘 要】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。物联网作为未来发展的趋势，将给世界和社会带来巨大变革，并改变人们的生活方式。

【关键词】物联网、RFI D、应用

【中图分类号】TN911【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）02-0442-01

1、物联网简介

物联网（The Internet of Things）是“物物相连的互联网”。“物联网概念”是在“互联网概念”的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是：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相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。

从技术上理解，物联网是一种智能网络。物联网中的所有物体信息通过智能感应装置，经传输网络，传到指定的信息处理中心或将信息从信息处理中心传送给物体，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理。从应用上理解，物联网是指把世界上所有的物体都联接到一个网络中，形成“物联网”，然后“物联网”又与现有的互联网结合，实现人类社会与物理系统的整合，达到以更加精细和动态的方式管理生产和生活的目的。

2、物联网的应用

从1999年MIT Auto-ID Center 提出物联网概念到现在，物联网已经有了长足的发展，主要标准和关键技术都已经比较成熟，在很多领域都有了实际应用。例如：（1）2002 年，英特尔公司率先在俄勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园。传感器节点被分布在葡萄园的每个角落，每隔一分钟检测一次土壤温度、湿度或该区域有害物的数量，以确保葡萄可以健康生长。（2）由英特尔的研究小组和加州大学伯克利分校以及巴港大西洋大学的科学家把无线传感器网络技术应用于监视大鸭岛海鸟的栖息情况。他们使用了包括光、湿度、气压计、红外传感器、摄像头在内的近10种传感器类型数百个节点，系统通过自组织无线网络，将数据传输到300英尺外的基站计算机内，再由此经卫星传输至加州的服务器。 （3）在国内，物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。系统铺设了3万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。（4）我国首家高铁物联网技术应用中心2010年6月18日在苏州科技城投用，该中心将为高铁物联网产业发展提供科技支撑。据中心工作人员介绍，以往购票、检票的单调方式，将在这里升级为人性化、多样化的新体验。刷卡购票、手机购票、电话购票等新技术的集成使用，让旅客可以摆脱拥挤的车站购票；与地铁类似的检票方式，则可实现持有不同票据旅客的快速通行。（5）2011年1月3日，国家电网首座220千伏智能变电站-无锡市惠山区西泾变电站日前投入运行，并通过物联网技术建立传感测控网络，实现了真正意义上的“无人值守和巡检”。西泾变电站利用物联网技术，建立传感测控网络，将传统意义上的变电设备“活化”，实现自我感知、判别和决策，从而完成自动控制。完全达到了智能变电站建设的前期预想，设计和建设水平全国领先。

3、物联网的应用前景

物联网应用领域十分广泛，未来将在各行各业中扮演重要角色，并会改变人们的工作和生活方式。

3.1 未来超市：一次性扫描（你可以推着购物车迅速通过RFID阅读器），结账同时完成（超市和银行联网），超市终端没有收银员，你可以推着车直接从阅读器走出去，所有的商品就同时完成了结账。并且消费者可以知道每件物品的历史。

3.2 未来医院：物联网在医疗机构中有很多应用，带有射频识别（RFID）-传感功能的手机可以作为监控医疗参数和给药的平台。物联网的优点首先表现在可以预防和易于监控上，人身上可以安装不同的传感器，对人的健康参数进行监控，并且实时传送到相关的医疗保健中心，如果有异常，保健中心通过手机，提醒您去医院检查身体。其次表现在发生意外事故时进行专案诊断。传感器、射频识别技术（RFID）、近场通信（NFC）、蓝牙、全新无线网络数据通信技术（ZigBee）、6LoWPAN、无线阀位监控器（WirelessHART）、ISA100 、WiFi的结合使一些重要指标（温度、血压、心率、胆固醇、血糖等）的测量和监控方法得到了显著改善。

3.3 安全保障：无线识别设备在很多领域被广泛用于增强安全性，以下是部分应用领域：

环境监测：地震、森林火灾、洪水、污染（水和空气）。

建设监测：漏水、漏气、振动、着火、非法进入、人为破坏。

个人：抢劫报警、设备监控、支付系统、身份安全。

3.4 实时城市管理、交通管理

实时城市管理：设立一个城市监控报告中心，将城市划分为多个网格，这样系统能够快速收集每个网格中所有类型的信息。利用部署在大街小巷的全球眼监控探头，实现图像敏感性智能分析并与110、119、112等交互，实现探头与探头之间、探头与人、探头与报警系统之间的联动，城市监控中心依据事件的紧急程度上报或指派相关职能部门（如火警，警察局，医院）采取适当的行动，这样政府就可实时监督并及时响应城市事件，从而构建和谐安全的城市生活环境。

实时交通信息：智慧的道路是减少交通拥堵的关键，但我们仍不了解行人、车辆、货物和商品在市内的具体移动状况。通过随处都安置的传感器，我们可以实时获取路况信息，帮助监控和控制交通流量。人们可以获取实时的交通信息，并据此调整路线，从而避免拥堵。

3.5 零售、物流、供应链管理 ：物联网在零售/供应链管理上有很多优势：通过使用RFID技术装备和对货物情况进行实时追踪，可以优化零售商的管理。例如：（1） 给放养的每一只牲畜都贴上一个二维码，这个二维码会一直保持到超市出售的肉品上，消费者可通过手机阅读二维码，知道牲畜的成长历史，确保食品安全。我国已有10亿存栏动物贴上了这种二维码。（2）此外，零售店的相关资料可以用来优化整个供应链的物流，如果制造商知道零售商的库存和销售数据，那么他们就可以生产适量的产品，避免过量生产和生产不足。

3.6 智能建筑（能源自动计量/家庭自动化/无线控制）

带有现代家庭娱乐系统（家庭娱乐系统是建立在通用计算平台上的）的智能住宅能够很容易地与建筑物中其他的传感器相连，从而形成一个完全互联的智能环境。温度、湿度传感器能提供必要的数据使温度、湿度自动地调节到舒适的水平，优化采暖或制冷的能源使用。

带有物理传感器（融合了传感器微型化、无线通信和微系统技术的优点）的自动化无线网络识别装置形成了无处不在的传感网，这种传感网可以对建筑物和私人住宅中的环境数据（温度、湿度、光照等）进行精确的测量。

使用家庭无线自动装置通信技术（如ZigBee、LoWPAN等），建筑中的所有"物"都能够进行双向沟通。例如，冰箱中的触屏显示器可以更改自动调温度的设置情况。洗衣机可以在保修期内自主订购替换零件。个人移动装置在家庭网路范围内能够自行进行各项检查和汇总。

除上述应用以外，未来物联网还将在环境监测、食品药品安全、商品追踪、文物保护、农业育种、保险、航空航天、工业生产、电子垃圾回收等领域发挥关键作用。

4、结束语

物联网是计算机科学技术的又一次全新的应用。当前，物联网的发展风起云涌，被誉为“下一个IT时代的产业革命”。不难预见：物联网将来必将改变世界。

参考资料

[1] 周伟 浅谈物联网及其技术应用 [期刊论文] -电脑知识与技术2011（8）

[2] 郑树泉.韩元杰.张泉 物联网架构与应用 [期刊论文] -软件产业与工程2010（6）

[3] 王莹 物联网与信息发展 [期刊论文] -科协论坛（下半月）2011（2）

[4] 税冬东 浅谈物联网的应用与发展 [期刊论文]-知识经济2011（9）