摘要： 介紹了物聯(lián)網(wǎng)的概念、發(fā)展與應(yīng)用前景。以物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)， 闡述物聯(lián)網(wǎng)在人們生產(chǎn)生活等領(lǐng)域的典型應(yīng)用， 探究物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方向。

　　1  物聯(lián)網(wǎng)的概念

　　物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上， 利用射頻識別、無線數(shù)據(jù)通信、計算機等技術(shù)， 構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的實物互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)每個產(chǎn)品都有一個的產(chǎn)品電子碼， 叫做EPC, 通常EPC 碼被存入硅芯片做成的電子標簽內(nèi)， 附在被標識產(chǎn)品上， 被高層的信息處理軟件識別、傳遞、查詢， 進而在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上形成專為供應(yīng)鏈企業(yè)服務(wù)的各種信息服務(wù)， 就是物聯(lián)網(wǎng)。RFID 即射頻識別， 是一種非接觸式的自動識別技術(shù)， 它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)， 識別工作無須人工干預， 作為條形碼的無線版本， RFID 技術(shù)具有條形碼所不具備很多優(yōu)點。特別是電子標簽與產(chǎn)品電子編碼EPC、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合， 孕育出被稱為下一代互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)。

　　2  物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

　　物聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)物與物之間的感知、識別、通信等功能需要有大量先進技術(shù)的支持。目前物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵性的技術(shù)包括： 感知事物的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)， 聯(lián)系事物的組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)， 判別事物位置的定位系統(tǒng)， 思考事物的智能技術(shù)， 認識事物的射頻識別技術(shù)RFID 以及提高事物性能的新材料技術(shù)。

　　2. 1  傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

　　傳感器是機器感知物質(zhì)世界的“感覺器官”, 能夠探測、感受外界的信號、物理條件或化學組成， 并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。目前傳感器節(jié)點技術(shù)的研究主要包括傳感器技術(shù)、RFID 射頻技術(shù)、微型嵌入式系統(tǒng)。

　　其中傳感器技術(shù)是研究的重點， 因為傳感器節(jié)點技術(shù)是傳感網(wǎng)信息采集和數(shù)據(jù)預處理的基礎(chǔ)和， 而傳感器技術(shù)則是傳感器節(jié)點技術(shù)的前提。隨著科技技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的傳感器正逐步實現(xiàn)微型化、智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化， 朝著智能傳感器、web 傳感器的方向發(fā)展。

　　2. 2  組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)

　　傳感器組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)功能的紐帶， 主要研究方向包括： 構(gòu)建新型分布式無線傳感網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)； 基于分布式感知的動態(tài)分組技術(shù)； 實現(xiàn)高可靠性的物聯(lián)網(wǎng)單元冗余技術(shù)； 無縫接入、斷開和網(wǎng)絡(luò)自平衡技術(shù)。

　　2. 3  定位系統(tǒng)

　　衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS） 是一種結(jié)合衛(wèi)星及通訊發(fā)展的技術(shù)， 利用導航衛(wèi)星進行測時和測距， 從而實現(xiàn)物體的定位。衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成： 空間部分——GPS 星座； 地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)； 用戶設(shè)備部分——GPS 信號接收機。

　　2. 4  智能技術(shù)

　　智能技術(shù)是為了有效地達到某種預期的目的， 利用知識所采用的各種方法和手段。通過在物體中植入智能系統(tǒng)， 可以使得物體具備一定的智能性， 能夠主動或被動地實現(xiàn)與用戶的溝通， 也是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。主要的研究內(nèi)容和方向包括： 人工智能理論研究、先進的人- 機交互技術(shù)與系統(tǒng)、智能控制技術(shù)與系統(tǒng)、智能信號處理。

　　2. 5  射頻識別技術(shù)RFID

　　射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)， 它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)， 識別過程無須人工干預， 可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID 技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽， 操作快捷方便。RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、通訊等技術(shù)相結(jié)合， 可實現(xiàn)范圍內(nèi)物品跟蹤與信息共享。

　　2. 6  新材料技術(shù)

　　新材料是指那些新近發(fā)展或正在發(fā)展之中的具有比傳統(tǒng)材料的性能更為優(yōu)異的一類材料。為了進一步提高傳感器的性能， 新材料技術(shù)是不可或缺的。物聯(lián)網(wǎng)新材料技術(shù)的研究主要包括： 使傳感器節(jié)點進一步小型化的納米技術(shù)； 提高傳感器可靠性的抗氧化技術(shù)； 減小傳感器功耗的集成電路技術(shù)。

　　3  物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

　　物聯(lián)網(wǎng)與其說是網(wǎng)絡(luò)， 不如說是應(yīng)用。對物聯(lián)網(wǎng)的定義、內(nèi)涵及特征的梳理讓我們認識到， 物聯(lián)網(wǎng)是一整套立體的、豐富的、適應(yīng)性很強的概念體系。在推進物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的時候， 需要依據(jù)不同時期不同的出發(fā)點， 規(guī)劃一條既符合科技創(chuàng)新規(guī)律， 又適應(yīng)我國工業(yè)、信息通信業(yè)當前發(fā)展水平和一個時期的發(fā)展?jié)摿Γ?并有利于在激烈的國際競爭中快速建立起競爭優(yōu)勢的發(fā)展道路， 以更好地滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對物聯(lián)網(wǎng)的總體需求。

　　3. 1  物聯(lián)網(wǎng)在智能城市中的應(yīng)用

　　國內(nèi)的一些地方已經(jīng)開始對物聯(lián)網(wǎng)進行了應(yīng)用性開發(fā)， 運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 上海移動已為多個行業(yè)客戶度身打造了集數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和業(yè)務(wù)管理于一體的整套無線綜合應(yīng)用解決方案。數(shù)據(jù)顯示， 上海移動目前已將超過10 萬個芯片裝載在出租車、公交車上， 形式多樣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在各行各業(yè)大顯神通， 確保城市的有序運作。在上海世博會期間，  車務(wù)通 全面運用于上海公共交通系統(tǒng)， 以的技術(shù)保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢； 面向物流企業(yè)運輸管理的“ e 物流” , 將為用戶提供實時準確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運輸路徑選擇、物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與優(yōu)化等服務(wù)， 大大提升物流企業(yè)綜合競爭能力。

　　3. 2  物聯(lián)網(wǎng)在能源管理與公共事業(yè)中的應(yīng)用

　　預計到2020 年， 中國將成為世界上的能源消費國。由于電網(wǎng)系統(tǒng)效率低下， 發(fā)電和輸電過程中浪費非常嚴重?，F(xiàn)在， 我們可以利用高科技對事物有更透徹的感知和度量， 不管是安裝在室內(nèi)的計量器還是發(fā)電廠里的渦輪。所有這些感知和度量支持我們更好的收集信息和數(shù)據(jù)， 透過先進的分析工具產(chǎn)生智能洞察， 再以此實時地做出更好的決策。儀表管理技術(shù)的進步使個人和企業(yè)可以選擇使用能源的方式和時間， 這就為使用風能和太陽能等利于環(huán)保的能源奠定了基礎(chǔ)。對于電力提供商而言， 智慧的電力意味著更高的電力的可靠性和電力質(zhì)量， 更短的停電恢復時間， 進而實現(xiàn)更高生產(chǎn)率和對電力潛在障礙的防護， 從而更地預測需替換的資產(chǎn)設(shè)備及支出。智能電表與停電智能管理已經(jīng)應(yīng)用。

　　3. 3  物聯(lián)網(wǎng)在交通管理中的應(yīng)用

　　交通規(guī)劃者已開始努力促成多個系統(tǒng)的集成， 并在各種交通類型、多個城市甚至國家或地區(qū)之間整合費用和服務(wù)。智慧的交通系統(tǒng)可以縮短人們的空間距離， （ 提高生產(chǎn)效率、降低旅程時間和加速突發(fā)事件交通工具的響應(yīng)速度） , 也可保護環(huán)境（ 如改善空氣質(zhì)量、降低噪音污染、延長資產(chǎn)生命周期、保護古跡、景點、住宅） 。

　　3. 4  物聯(lián)網(wǎng)在物流業(yè)中的應(yīng)用

　　物流供應(yīng)鏈， 中國物流成本所占GDP 百分比一直都高于發(fā)達國家， 這反映出供應(yīng)鏈運營效率低下的體制性問題。僅以2006 年為例， 中國物流成本占整個GDP 的18%, 而日本為11% , 美國為8%, 歐盟僅為7% 。在這18%中， 運輸成本總計超過55% , 而存儲成本達30% 。法規(guī)、基礎(chǔ)設(shè)施和運營等三大瓶頸是中國供應(yīng)鏈低效的深層原因， 這不僅削弱了中國企業(yè)的競爭力， 也會妨礙內(nèi)部貨物流以及國內(nèi)需求的擴大。智慧的供應(yīng)鏈將促使物理網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)融合， 將先進的傳感器、軟件及相關(guān)知識整合到系統(tǒng)中。智慧的供應(yīng)鏈的價值在于我們可以從各種數(shù)據(jù)中抽取有價值的信息。包括基于地理空間或位置的信息、關(guān)于產(chǎn)品屬性的信息、產(chǎn)品流程、條件、供應(yīng)鏈關(guān)鍵業(yè)績指標等， 以及數(shù)據(jù)流的速度。智慧的供應(yīng)鏈可以滿足21 世紀的需求， 它可以提高效率（ 如動態(tài)供求均衡、預測事件檢測和解決、旨在降低庫存的庫存水平和產(chǎn)品位置高度可視性） 、降低風險（ 例如降低污染和召回事件的發(fā)生頻率及其影響、減少產(chǎn)品責任保金、減少偽劣消費產(chǎn)品） , 也能減少供應(yīng)鏈的環(huán)境保護壓力（ 如降低能源和資源消耗、減少污染物排放） 。

　　3. 5  物聯(lián)網(wǎng)在通信行業(yè)的應(yīng)用

　　通信行業(yè)， 在“ 2009 年中國國際信息通信展覽會”上，中國移動展出了手機支付， 這就是典型的物聯(lián)網(wǎng)概念應(yīng)用。手機支付實際上主要是手機SIM 卡的更換， 由普通SIM 卡更換為RFID- SIM 卡， 而不需要對手機進行更換。

　　用戶在消費時， 只需要將手機從接收器上輕輕一掃， 就可以方便進行各種購物， 以及獲得詳細的費用清單。中國電信一直在推介自己的眼技術(shù)， 其實就是遠程監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。比如上海海關(guān)都采用中國電信的遠程監(jiān)控系統(tǒng)， 通過畫面可以對貨物進行通關(guān)檢查， 也減少人力。中國聯(lián)通日前在上海推出了公交卡手機， 通過刷手機可以實現(xiàn)公交車票支付， 這些都是典型的應(yīng)用。

　　在“物聯(lián)網(wǎng) ”普及以后， 用于動物、植物和機器、物品的傳感器與電子標簽及配套的接口裝置的數(shù)量將大大超過手機的數(shù)量。物聯(lián)網(wǎng)的推廣將會成為推進經(jīng)濟發(fā)展的又一個驅(qū)動器， 為產(chǎn)業(yè)開拓了又一個潛力無窮的發(fā)展機會。

　　按照目前對物聯(lián)網(wǎng)的需求， 在近年內(nèi)就需要按億計的傳感器和電子標簽， 這將大大推進信息技術(shù)元件的生產(chǎn)， 同時增加大量的就業(yè)機會。

　　其它如醫(yī)療、城市建設(shè)、精細農(nóng)業(yè)等也已展開應(yīng)用。

　　要建立一個有效的物聯(lián)網(wǎng)， 有兩個重要因素。一是規(guī)模性， 只有具備了規(guī)模， 才能使物品的智能發(fā)揮作用。一個城市有100 萬輛汽車， 如果我們只在1 萬輛汽車上裝上智能系統(tǒng)， 就不可能形成一個智能交通系統(tǒng)； 二是流動性， 物品通常都不是靜止的， 而是處于運動的狀態(tài)， 必須保持物品在運動狀態(tài)， 甚至高速運動狀態(tài)下都能隨時實現(xiàn)對話。

　　物聯(lián)網(wǎng)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來的發(fā)展狀況表明， 各個行業(yè)對于物聯(lián)網(wǎng)的需求程度不一， 側(cè)重點更是千差萬別?；谀壳拔锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展狀況， 可以預見， 物聯(lián)網(wǎng)正在快速地走進人們的生活， 它的實際應(yīng)用將分以下三個步驟實現(xiàn)： 實現(xiàn)物體的自我感知功能； 物與物之間相互聯(lián)系， 交換信息； 系統(tǒng)通過分析物聯(lián)節(jié)點的信息， 做出化的調(diào)整策略， 控制整個系統(tǒng)超優(yōu)化方向做出改變。

　　目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正處起步階段， 仍然面臨技術(shù)完備性不足、產(chǎn)品成熟度低、成本偏高等諸多制約因素， 但目前良好的外部環(huán)境， 將有利于這些問題的解決。相信在不久的將來我們一定會看到一個充滿生機與活力的物聯(lián)網(wǎng)。