也谈物联网及其应用

侯美

(日照市工业学校,山东日照 276826)

也谈物联网及其应用

侯美

(日照市工业学校,山东日照 276826)

物联网作为一种新的网络形式,相关理论研究和实践应用正在探索过程中。本文介绍了物联网的概念,给出了基于RFID(无线射频技术)、WSN(无线传感器网络)、GPRS3G(运用商网络)、EITI(电信网络)、Ethernet(以太网络)等多种物联网技术融合构成的行业应用,最后探讨了物联网在实现过程中所面临的问题和挑战。

物联网 物联网技术 应用 挑战

1 引言

物联网(Internet of Things)这一概念最早是由麻省理工的Auto-ID中心在1999年提出的,美国的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”这一与物联网概念相近的概念,2009年9月,在北京举办的物联网与企业环境中欧研讨会上,欧盟委员会信息和社会媒体司RFID部门负责人Lorent Ferderix博士给出了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,其中物理的和虚拟的“物”具有身份标识、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。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道,构成未来互联网。

2 物联网技术

“物联网就是物物相连的互联网”。所以物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络。 其次,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过RFID(无线射频技术)、WSN(无线传感器网络)、GPRS3G(运用商网络)、EITI(电信网络)、Ethernet(以太网络)等多种物联网技术融合来构成以后的行业应用,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络,信息融合的关键点是智能网关和分布式网关。

3 应用

本篇我们来介绍下当前物联网在三大领域中的应用。

首先,国家当前急切需要解决的问题之一:食品安全、溯源领域方面。本领域包括两部分内容,肉禽类和果蔬类的食品溯源问题。肉禽类食品溯源由四大系统组成:第一,溯源养殖。通过RFID射频技术对单体进行标签跟踪,通过WSN和智能网关技术全程监测家畜家禽的生长环境和整个生长过程。第二,精准物流。精准物流这一概念最早由美国提出,是指在原有物流基础上,在运输方面精准把控货物从下单、运输等流程中的每一个细小环节,确保货物100%安全到达,在时效方面通过标准化的作业,运输过程的实时监控,保证在承诺时间内准时到达。因此要求全程记录家禽家畜转运状况和全程跟踪屠宰后的储运。比如我们可以在包裹里面加一个光传感器来跟踪物品在运输过程中是否被打开过,或者通过加速度传感器查看物品是否被暴力分解过,或者通过温度传感器实时监测温度。这个过程中用到了RFID技术、传感器技术和GPRS网络技术。第三、透明屠宰。监测温湿度和全程摄像,本过程用到传感器技术和射频技术。第四、全网融合。终端ID号溯源查询显示系统。果蔬类食品溯源由四大系统组成:第一,精准农业。精准农业(Precision Agriculture)是当今世界农业发展的新潮流,是由信息技术支持的根据空间变异,定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统,其基本涵义是根据作物生长的土壤性状,调节对作物的投入,即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异,另一方面确定农作物的生产目标,进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”,调动土壤生产力,以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入,并改善环境,高效地利用各类农业资源,取得经济效益和环境效益。第二,精准物流。第三,精细加工。第四,全网融合。

其次,物联网在井下安全领域的应用。实现煤矿信息采集功能;传输距离从小型煤矿的数百米,至大型煤矿5公里或以上;数据量要求:各个传感器的变化值要在30秒内上传至中心服务器;在初期采集传感器信息的基础上,实现人员身份识别、定位及行动跟踪等功能;矿下紧急报警系统。

最后,物联网在家庭看护领域的应用。家庭成员健康记录,血压、血糖、血样浓度、身高、体重等;老人健康看护,行为跟踪、生理特征监测等。

4 所面临的挑战

(1)统一标准。物联网其实就是利用物体上的传感器和嵌入式芯片,将物质的信息传递出去或接收进来,通过传感网络实现本地处理,并联入到互联网中去。由于涉及到不同的传感网络之间的信息解读,所以必需有一套统一的技术协议与标准,而且主要是集中在互联上,而不是传感器本身的技术协议。现在很多所谓的物联网标准,实际上还是将物联网作为一种独立的工业网络来看待的具体技术标准,而应对互联需要的技术协议,才是真正实现物联网的关键。(2)安全、隐私。在物联网中所有“事物”都连接到全球网络,彼此间相互通信,这也带来了新的安全和隐私问题,例如可信度,认证,以及事物所感知或交换到的数据的融合。人和事物的隐私应该得到有效保障,以防止未授权的识别和攻击。安全与隐私这个问题,是人类社会的问题,不论是物联网还是其他技术,都是面临这两个问题。因此,不仅要从物联网内部的技术上做出一定的控制,而且要从外部的法规环境上作出一定的司法解释和制度完善。

[1]Commission, I.D.E.,Internet of things Strategic Research Roadmap,2009.

[2]CASAGRAS Final Report: RFID and the inclusive model for the Internet of things,2010.

[3]ITU Internet Reports 2005:The Internet of Things,2005,ITU.

侯美,性别:女,籍贯:山东岚山,民族:汉,生日:1982.5,学位:工程硕士,职称:中专助理讲师,研究方向:控制科学与工程。