物联网专业技术概念与应用全解析.doc

物联网概念与应用领域解析目 录1物联网概述31.1物联网发展背景31.2物联网技术概念31.3物联网技术诞生发展41.4物联网的概念与认识42物联网技术62.1物联网的技术原理与特点62.2物联网技术关键72.3物联网技术体系架构83物联网的应用103.1物联网技术在安防领域的具体应用情况103.2物联网技术对在农业方面的应用价值113.3物联网技术在智慧城市中的应用114物联网的应有案例164.1物联网技术在医疗行业的应用164.2数据的价值尚待发掘184.3物联网技术助力环境保护“智慧化”185物联网技术目前存在的问题285.1物联网发展存在的挑战285.2物联的发展面临的问题295.3解决办法31第 2 页 共33 页 1 物联网概述1.1 物联网发展背景随着科技的进步，物联网技术不断发展。那么物联网技术概念是什么？它有什么应用？“物联网技术”的核心和基础仍然是“互联网技术”，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术；其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。因此，物联网技术的定义是：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，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。随着物联网时代的到来，一系列创新的应用和服务也随着产生，催生了由需求方，供应方、研究机构和政府等利益群体相关行业产业链的产生。近些年，随着政府和业界的共同努力，我国物联网产业实力不断提升，在关键技术、半导体、软件等方面取得了一定的成果。物联网的逐步应用，众多行业的运行模式和人类生活方式发生了翻天覆地的变化。在不久的将来，随着物联网技术的不断成熟和应用发展，物联网在我国创新型国际以及和谐社会建设中发挥巨大作用。物联网是信息技术发展到一定程度的必然产物，也是经济社会发展到一定阶段的新要求，因此受到全世界关注是一种必然。我国已经具备物联网发展的政策、经济和技术环境，微型传感器、超高频芯片、云计算和信息安全等条件，将成为技术发展重点，安防、交通、物流、家居、环保、电力等领域将成为应用重点。1.2 物联网技术概念物联网(Internet of Things)指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、数控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。1.3 物联网技术诞生发展1999年 诞生，2005年 普及，2009年 大发展。物联网(Internet of Things)这个词，国内外普遍公认的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的。在2005年国际电信联盟（ITU）发布的同名报告中，物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。物联网的概念与其说是一个外来概念，不如说它已经是一个“中国制造”的概念，他的覆盖范围与时俱进，已经超越了1999年Ashton教授和2005年ITU报告所指的范围，物联网已被贴上“中国式”标签。1.4 物联网的概念与认识物联网的概念最早是1999 年提出的。到了2005 年11 月17 日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟发布了ITU 互联网报告2005：物联网，引用了“物联网”的概念。报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过互联网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。2009 年1 月28 日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，IBM 首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成物联网。但是，目前人们对什么是物联网还存在着某些误区，如：(1)把传感网或RFID 网等同于物联网。传感网或者RFID(射频识别)网只是物联网的一种应用，但绝不是物联网的全部;(2)把物联网当成互联网的无边无际的无限延伸，把物联网当成所有物的完全开放、全部互连、全部共享的互联网平台;(3)认为物联网就是物物互联的无所不在的网络，因此认为物联网是空中楼阁，是目前很难实现的技术;(4)把物联网当成个筐，什么都往里装;基于自身认识，把仅仅能够互动、通信的产品都当成物联网应用。这些都是不正确的，物联网对“物”有一定的要求，它必须满足九个条件：(1)要有相应信息的接收器;(2)要有数据传输通路;(3)要有数据发送器;(4)要有一定的存储功能;(5)要有操作系统;(6)要有CPU;(7)要有专门的应用程序;(8)遵循物联网的通信协议;(9)在世界网络中有可被识别的唯一编号。因此，物联网是通过射频识别(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，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。2 物联网技术2.1 物联网的技术原理与特点物联网是通过各种信息传感的设备，如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、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、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合行车的一个巨大网络。在这个网络中，物品能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别技术，通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联共享。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。射频识别技术，是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构思中，RFID标签中存储着规范而具有互动性的信息，通过无线数据、网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。物联网的特征：和传统的互联网相比，物联网有其鲜明的特征。首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息不断更新数据。其次，它是一种建立在互联网上泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍然是互联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和即时性，必须适应各种异构网络和协议。还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能技术，扩充应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理有意义的数据，以适应不同的需求，发现新的应用领域和应用模式。概况来说：n 在互联网基础上，利用RFID、数据通信技术n 组成一个 覆盖世界 万事万物 的 整合网络n 网中万物 自动识别，信息共享，按照人们预先制定的规范彼此“交流”。2.2 物联网技术关键简单讲，物联网是物与物、人与物之间的信息传递与控制。在物联网应用中有三项关键技术。1、传感器技术，这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。22、RFID标签也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。3、嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见；小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用 。4、政府应该加大对产业的投入，这个投入可以不是资金，而是给企业更多的政策，特别是在操作系统、开发工具、IC设计等产业链中高端领域上从政策到资金都要加大投入。在管理上引入重大资金投向问责制，对长期投入资金不能市场化、产业化的项目，定期论证评估，不能达标的关停并转甚至要追究责任。5、减少盲目引进项目，在嵌入式与物联网的发展中，核心技术坚持鼓励国产化，从资金上、税收上加大力度向自主研发产品倾斜。杜绝盲目引进产业链的中高端技术，特别是不能出现像其他行业一样，重复引进同一个外国品牌多条生产线的状况。6、物联网“十二五”发展规划中提出二维码作为物联网的一个核心应用，物联网终于从“概念”走向“实质”。二维码（2-dimensional bar code）是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理：二维条码/二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。2.3 物联网技术体系架构物联网典型体系架构分为3层，自下而上分别是感知层、网络层和应用层。感知层实现物联网全面感知的核心能力，是物联网中关键技术、标准化、产业化方面亟需突破的部分，关键在于具备更精确、更全面的感知能力，并解决低功耗、小型化和低成本问题。网络层主要以广泛覆盖的移动通信网络作为基础设施，是物联网中标准化程度最高、产业化能力最强、最成熟的部分，关键在于为物联网应用特征进行优化改造，形成系统感知的网络。应用层提供丰富的应用，将物联网技术与行业信息化需求相结合，实现广泛智能化的应用解决方案，关键在于行业融合、信息资源的开发利用、低成本高质量的解决方案、信息安全的保障及有效商业模式的开发。物联网体系主要由运营支撑系统、传感网络系统、业务应用系统、无线通信网系统等组成。通过传感网络，可以采集所需的信息，顾客在实践中可运用RFID读写器与相关的传感器等采集其所需的数据信息，当网关终端进行汇聚后，可通过无线网络运程将其顺利地传输至指定的应用系统中。此外，传感器还可以运用ZigBee与蓝牙等技术实现与传感器网关有效通信的目的。市场上常见的传感器大部分都可以检测到相关的参数，包括压力、湿度或温度等。一些专业化、质量较高的传感器通常还可检测到重要的水质参数，包括浊度、水位、溶解氧、电导率、藻蓝素、pH值、叶绿素等。运用传感器网关可以实现信息的汇聚，同时可运用通信网络技术使信息可以远距离传输，并顺利到达指定的应用系统中。我国无线通信网络主要有3G、WLAN、LTE、GPRS，而4G仍为试点阶段。M2M平台具有一定的鉴权功能，因此可以为顾客提供必要的终端管理服务，同时，对于不同的接入方式，其都可顺利接入M2M平台，因此可以更顺利、更方便地进行数据传输。此外，M2M平台还具备一定的管理功能，其介意对用户鉴权、数据路由等进行有效地管理。而对于BOSS系统，其由于具备较强的计费管理功能，因此在物联网业务中得到广泛的应用。业务应用系统主要提供必要的应用服务，包括智能家居服务，一卡通服务，水质监控服务等，所服务的对象，不仅仅为个人用户，也可以为行业用户或家庭用户。在物联网体系中，通常存在多个通信接口，对通信接口未实施标准化处理，而在物联网应用方面，相关的法律与法规并不健全，这不利于物联网的安全发展。3 物联网的应用物联网应用广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公安安全、智能电网、智能家居、智能家居、智能消防、工业检测、环境监测、物流监测、定位跟踪、老人护理、个人健康、花卉栽培、食品溯源、敌情侦查和情报搜索等多个领域。其实是一个为我们服务，让我们去感知物理世界、控制物理世界的网络，它为我们提供了服务以及对物理世界的控制。物联网的应用主要可分为监控型(如物流监控和环境监控)、查询型(如智能检索和远程抄表)、控制型(如智能交通和智能家居)，扫描性(如手机钱包和动态收费等管理和服务功能)，实现对万物的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营” 一体化。3.1 物联网技术在安防领域的具体应用情况物联网作为新一代互联网信息技术，在安防行业中起到了很好的作用。例如：物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。这其中的任何一个概念，似乎都与“安防”两个字有着密切的关联。物联网必将给安防行业带来无穷的商机，这是毋容置疑的。专家预计，物联网技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。然而安防领域是互联网应用的重要领域之一，随着上海浦东国际机场的物联网安防工程的全面投入使用，让我们看到了物联网进入安防领域的步伐正在加快。物联网安防是指：终端产品具有智能化、一体化，能够连接多种无线传感器，具有网络平台监控报警服务功能，并且同时能够通过互联网传输报警图像和信息的安防系统。新一代物联网安防产品，具有体积小巧，造价低廉，集监控、图像分析、智能处理、前端存储、警笛讯响、主动报警等多种功能于一体，物联网可连接多个传感器，能脱离电脑主机单独运行。物联网技术在安防领域的运用，无处不在。当你在外面，一个短信就可以让家中自动煮饭，或者自动打开空调以及热水器;而身处智能家居环境中，当你回到家里，随着门锁被开启，家中的安防系统自动解除室内警戒，廊灯缓缓点亮，空调、新风系统自动启动，你最喜欢的背景交响乐轻轻奏起。在家中，只需一个遥控器就能控制家中所有的电器。每天晚上，所有的窗帘都会定时自动关闭，入睡前，床头边的面板上，你触动“晚安”模式，就可以控制室内所有需要关闭的灯光和电器设备，同时安防系统自动开启处于警戒状态。在介绍了物联网技术概念之后，我们来了，了解下物联网技术在农业、智慧城市、医疗、环境保护等领域的应用。3.2 物联网技术对在农业方面的应用价值如今，传统农业的模式已远不能适应可持续发展的需要，产品质量不稳定，资源严重不足且普遍浪费等问题不断出现。物联网技术的出现恰恰能解决这些问题。1、物联网智慧农业推动农业走向信息化通过多种无线传感器、无线基站和传输设备的使用，农业种植现场的各种信息能够轻易的通过自动监测传输功能呈现在管理人员的眼前，实现了管理者和种植现场的快速连接。同时通过软硬件系统和手机客户端还能够实现自然灾害监测及预警，方便作物生长现场管理，实现高度的信息共享和农业自动化。2、物联网智慧农业提高农业生产管理水平物联网技术在现代农业中的应用对提高传统农业的生产管理水平效果显著。在农业生产过程中，通过无线智能传感器实现农业生产现场环境参数的实时采集和利用智能物联网监控系统对所采集数据进行实时传送，为农作物生产和温室控制提供了有利的科学依据。智慧农业不仅为作物生长创造了最佳条件，提高了作物产量和质量，而且可以提高水、化肥等作物消耗品的利用率。3、物联网智慧农业保障农产品和食品安全在农产品和食品运输领域，电子标签、电子条码、无线传感器网络、通信网络和计算机网络等的集成应用，可实现单个或集装农产品和食品的跟踪和可视数字化管理，对农产品从生产现场到仓库、从仓库到餐桌、从生产到销售全过程实行智能监控，可实现农产品和食品的数字化、可视化物流运输和管理，同时也可很大程度提高农产品和食品的品质。专家认为，农业物联网作为国家物联网发展战略的重要部分，我们一定要抓住机遇，有所作为。3.3 物联网技术在智慧城市中的应用随着社会的不断发展，数字城市、云计算、物联网及移动互联网技术正在不断成熟，智慧城市已成为当今社会发展的前沿话题，然而我国在智慧城市发展中相交国外一些发达国家依旧存在着很大的不足，这些不足极大的阻碍了我国物联网技术在智慧城市发展中的应用及推广，因此解决这些问题，并加快物联网技术在智慧城市建设方面的应用必须引起相关工作者足够重视。3.3.1 物联网技术与智慧城市的特征3.3.1.1 互联网物联网技术的核心和基础仍是互联网，其主要是通过各类有线及无线设备与互联网相融合，将事物信息及时准确的反映出去，物联网上的传感设备可将信息定时传输，由于所要传输的信息量极大，出现了海量信息，因此在传输过程中，为了保证数据具备正确性与及时性，物联网需要适应各种类型的网络及协议。3.3.1.2 智能化与其他一些系统相比，物联网不但具备信息收集的功能，其还具备极强的信息处理功能，可对物体进行有效的智能管理，物联网通过一些设备与传感器相连接，利用云计算、智能识别等各种先进反馈自动化技术可大范围的实现对事物的智能化管控。3.3.1.3 通信及识别一般来说，在物联网上需要安装海量的各类型传感器，单个的传感器均是一个信息源，各种类型的传感器所接受到的信息在格式及内容上是不同的，因此物联网必须具备极强的识别功能，另外物联网作为一个集信息收集、处理为一体的综合系统，其必定需要一个完善的通信系统。3.3.1.4 智慧城市的主要特征（1）系统感知；更加全面更加系统的感知是智慧城市发展的基础也是其基本特性，使得城市中需求感知的人和物可实现相互感知，且可随时获得所需求的各种信息机数据。（2）传递可靠；在实现全面的连接之后，以形成可靠的传递也是智慧城市发展的基础特征之一，并且使得各种信息的采集及控制做到可靠传递。（3）高度智能；更具深度及更具职能的信息管控能力是智慧城市的又一基础特征，对收集系统收集到的各类信息进行快速、准确、有效的处理，并做出智能控制管理。（4）人性化管理和服务；智慧本身是对人类灵性的描述，目前转变到城市建设当中，其作用是为了完成城市自动化、智能化、智慧化及人性化等，即使得城市可像人一样也具备灵性及智慧。3.3.2 物联网技术在智慧城市中的应用从以上所述的物联网特征及智慧城市的特征，可清晰的看出物联网在智慧城市发展中的应用关系到市政管理智能化、农业园林智能化、医疗智能化、楼宇智能化、交通智能化、旅游智能化及其他应用智能化等方面，以下对其应用做详细的阐述：3.3.2.1 市政管理智能化对于市政管理智能化其主要包括以下几点：（1）建构城市物联网公共服务体系；构建具备开放式、共享式的政府电子物联网体系，建设可完成多行业、多角度的数据协同、共享，为个人、企业及政府提供详细的城市运作及商业服务的物联网公共信息服务体系。（2）建构物联网公共设施监控；首先对城市的公共重要设施进行系统标示，以达到对城市公共设施的精确监控及全程跟踪，确保城市公共安全，最终完成政府的数字化管理。（3）物联网食品跟踪；对一些重要食品物资进行标示，就可实现对食品物资的全程溯源及追踪。（4）另外市政管理还包括城市应急体系、城市地图导航及城市环境管控等。3.3.2.2 农田园林智能化（1）提高精细农业发展；将对应的传感器安装在农田、园林及目标地点，各节点单位就可实施准确收集到大量关于农田、园林内温度、湿度、采光及气体浓度等信息，以精确把握土壤湿度、压实程度、PH值及各类肥料种植情况等信息，这样将使得农业生产数字化、标准化、网络化水平得到不断提高。（2）园林信息管理；利用成本低、功耗低的无线传感网络对造林营林、林地征集、林木采集、城市绿化等方面的动态管控，以达到园林资源优化管理，以促进园林绿化的现代化及信息化，最终增强园林绿化的社会效益、经济效益及生态环境效益。3.3.2.3 医疗智能化（1）电子巡检。在病人身体病患部位通过一定的手段植入传感器，并构建好医院的传感器网络，医生就可对病人病患动态实现实时监控。（2）建立医院资源共享体系；为了充分对医院及病人的各种资源进行优化利用及处理好医院各种纠纷问题。（3）药品溯源；在药品生产时，对药品进行准确标示，完成管理透明化，增强药品安全，为防伪打假提供有效的依据。3.3.2.4 楼宇智能化（1）在楼宇的建设过程中要安装智能化的楼宇管理技术，在物联网的配合下，将使居民能够方便的实现对远程物品的管理和控制。（2）大型公共监控系统的建立。在城市中各种公共建筑物较多并且拥有较多的设备和设施，所以必须建立紧急的监控系统，能够在突发事情发生时在物联网的协助下快速的解决该问题。（3）采用智能化的水、煤及电表。在各种设施的表内建立RFID芯片，可以通过表将这些数据采集到数据处理器中，再经过3G网络将信息传送到后台系统，实现自动抄表的功能。（4）异常设备的处理。在该问题的处理过程中使用无线的传感器和局域网技术，对空调、灯等实现远程监控。3.3.2.5 交通智能化在城市的建设过程中，使城市交通和轨道交通等各种重要设备智能化，保证实现城市交通工作的全程追踪和管理。这需要做好两方面的工作，即一方面政府要将数字化调度管理与城市的资源配置结合在一起，实现优化配置；另一方面，作为交通管理部门要全面提高各种事故的预防和检测能力，使调度监控和处理应急事件的能力全面提升，促使交通事业的不断发展和完善。3.3.2.6 旅游智能化所谓旅游智能化指的是在物联网、通信技术、云计算以及各种高性能的数字处理技术在旅游开发、管理和体验方面的应用。在旅游方面运用将能够最大程度的调动资源和信息方面的智能化，同时将该服务以全新的姿态应用到未来的旅游发展，以全面实现该行业的智能化，为旅游产业的创新和结构升级提供强大的动力支持。3.3.2.7 其他应用智能化物联网技术在城市的物流和供应管理、产品的制造和管理以及各种交通行业中行李和包裹的处理、图书馆中各种文档的管理和追踪、门禁系统的标识等方面得具备广泛的发展前景。3.3.3 基于物联网的智慧城市的对策（1）建立合理的法律和政策保障体系，使环境得到优化发展。（2）示范和规范应用促进物联网的发展。（3）物联网技术的创新应用。（4）物联网人才的培养。3.3.4 结语物联网的发展不但是信息技术的一大变革，对未来城市、智慧城市的建设及发展起着难以估量的作用。当前我国物联网技术在智慧城市中的作用并不是很突出，这就需要相关工作者不断学习、研究并结合我国实际情况，科学、系统的加强物联网在智慧城市中应用，我们可以相信，随着我国物联网技术的不断发展及成熟，其必能更好的改善我们的生活条件。4 物联网的应有案例4.1 物联网技术在医疗行业的应用物联网可谓是近年来热门的新型科技技术，小到可穿戴设备、智能家居，大到智能公路和城市的发展，人们的生活或多或少地发生了变化。其中，传感器的应用可谓是关键，被越来越广泛地应用在各个层面。近日，IoTUK（英国物联网协会）联合英国医疗保健部门，共同举办了一个展示会，展示了一些行业中最新的发明。这些产品的共同特点便是通过物联网、传感器技术实现数据收集，对医疗领域产生更大的作用，甚至能够挽救生命。更多类型的健康设备在展会上，首先吸引了Alphr编辑目光的便是一款鞋子，它的独特之处在于能够帮助帕金森患者改善行走步态，减少与地面摩擦粘连的情况。其研发者表示，产品通过集成先进传感器收集患者的行走数据，提高感官知觉和动作触发，来帮助他们更容易地行走。Pacif-I，一款面向婴儿智能奶嘴，可以监测宝宝的体温和日常习惯，让家长们更好地掌握宝宝的健康状况。其内置电池可以实现一年的续航，使用起来也是非常方便的。IoTUK代表表示，近年来具有一定治疗或是辅助治疗的物联网设备逐渐受到用户欢迎，人们希望通过这些设备了解、监测自己的身体状况。同时，他们也在积极帮助创业者更快地完成临床试验，推动其与医疗部门的合作，从长远来看，对于改善人们的就医体验是具有积极意义的。4.2 数据的价值尚待发掘IoTUK还表示，目前物联网设备的数据主要还集中在本地，需要更多大型研究机构参与进来，才能够更大地发挥数据的意义。同时，在互联网安全日益严峻的情况下，物联网设备同样需要提升安全性，保证用户的隐私和数据安全，这也是一个需要长久探讨和改善的问题。总得来说，基于物联网的保健类、准医疗类产品拥有极大的市场空间，但同时，目前这个市场还缺乏规范性，以及真正医疗机构的介入。苹果的Research Kit可以说是科技巨头通过物联网技术获得数据的良好例子，此类服务和研究项目应该受到更多重视，将物联网产品与传统医疗有机结合起来。当然，不论对于发达国家还是发展中国家，这可能都是一个漫长的过程。4.3 物联网技术助力环境保护“智慧化”“物联网”是继互联网之后的又一次革命浪潮，环境保护是当前国家工作的重点，如何将两者相结合，借助物联网技术的智能应用推动环境保护工作的发展是当前国家工作的重中之重。“物联网”是指利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。近年来，物联网技术在环境监测、环境保护领域已经有了应用先例。借助物联网技术，把感应器和装备嵌入到各种环境监控对象（物体）中，通过超级计算机和云计算将环保领域物联网整合起来，可以实现人类社会与环境业务系统的整合，以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的智慧，即“智慧环保”、“数字环保”。通过物联网技术实现对水、气、声、土壤、生态等环境要素，特别是对核与辐射、危废、医废等危险源进行全方位的监测，展开全面、有效的监管，“更快速”感知影响城市环境、人体健康、生命安全的实时指标；“更全面”感知污染排放、环境污染、应急事故的变化过程；“更有效”判定环境监察执法与应急处置工作的执行状态与效果；“更智慧”决策重点城市、区域和流域重大环境管理问题。从而形成天空地一体化感知体系建设。4.3.1 “智慧环保”建设目标“智慧环保”的总体架构包括：感知层、传输层、智慧层和服务层”，智易时代总经理陈涛表示：“我们处于智慧层和服务层，以环境监测点位数据传感体系为基础，针对不同环境企事业单位需求，可拓展为空气质量、水质、扬尘等领域的在线监测及智慧管理，更可拓展到化工工业园的污染源监控，风险预警，可以说，物联网使得“从一张图上知道环保情况”成为现实”。智易时代大气网格化管理系统4.3.2 环保物联网应用发展历程20世纪末期，我国启动传感网研究后，环保作为应用试点领域之一，开始RFID等技术的初步应用；2005年，国家环保总局公布污染源自动监控管理办法，环保物联网技术在环保领域取得小范围的应用，如一些市、区建成环境质量监测和污染源在线监控系统，对空气质量、企业环保设备等基本情况进行自动监测；2007年，中央财政安排20亿元专项资金用于建设污染减排指标体系、监测体系和考核体系“三大体系”，在约7000个重点排污单位安装污染源监控自动设备。同时，建设国家、省（自治区、直辖市）、地市三级污染源监控中心并联网，将污染源自动监控设备监测到的国控重点污染源排放数据及时传送到三级监控中心，为排污收费、排污执法、排污治理提供依据，为环境应急、减排决策提供支撑；2009年，国务院总理温家宝提出要加快推进物联网发展、建立中国感知中心以来，物联网技术的重要性进一步凸显，并成为国家重点发展的战略性新兴产业的重要组成部分；2011年，我国物联网“十二五”发展规划明确提出环保作为物联网九大应用领域之一；2013年，污染源自动监控有效传输率纳入政绩考核中，推动政府开展环保物联网系统建设。发布机构政策名称时间政策要点国务院2014-2015年节能减排低碳发展行动方案2014加快推进重点用能单位能耗在线监测系统建设，2014年完成试点，2014年基本建成。进一步完善主要污染物排放在线监测系统，确保监测体系连续稳定运行，到2015年底，污染源自动监测数据有效传输率达到75%国务院大气污染防治行动计划（“大气十条”）2013建设城市站、背景站、区域站统一布局的国家空气质量监测网络，加强监测数据质量管理，客观反映空气质量状况到2015年，地级以上城市全部建成细颗粒监测点和国家直管的监测点。国务院关于转发环境保护部“十二五”主要污染物总量减排考核办法2013将“污染源自动监控数据传输有效率”纳入各省政绩考核，对考核没达标且整改未通过的实行“一票否决制”工信部物联网“十二五”发展规划2011将智能环保确定为“十二五”期间中国物联网重点发展的九大应用之一。4.3.3 物联网技术如何在智能家居产业中得到应用“物联网技术”的核心和基础仍然是“互联网技术”，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术;其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间，进行信息交换和通讯。因此，物联网技术的定义是：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，将任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术叫做物联网技术。时至今日，物联网应用已覆盖日常生活与工业生产的各个领域，且正以飞快的速度延伸到更宽更深领域。物联网技术如何在智能家居产业中得到应用。智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、 智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。智能家居是目前国内物联网重要应用途径之一。4.3.3.1 智能小区智能小区总体构成包含用电信息采集、双向互动服务、小区配电自动化、用户侧分布式电源及储能、电动汽车有序充电、智能家居等多项新技术成果应用，综合了计算机技术、综合布线技术、通信技术、控制技术、测量技术等多学科技术领域，是一种多领域、多系统协调的集成应用。智能小区可实现以下功能：运用智能电表技术，实现用电信息自动采集;? 提升电网自动化水平，保证小区可靠供电;? 电力光纤到表到户，服务互联网、广电网和电信网“三网融合”;? 智能用电服务互动平台，实现用户与供电企业的实时互动;? 示范分布式光伏发电，倡导清洁能源消费;? 配置电动汽车充电管理设施，满足居民使用电动汽车需求;? 家电的远程监测与控制，促进家庭合理用能;? 设置自助缴费终端，方便客户缴费;? 实现水电气集抄，有效整合各运营商的人力资源。4.3.3.2 智能照明控制智能照明系统应用广泛，可大批量、大范围智能控制灯具及关联物品，系统可实现以下功能。1、照明的自动化控制系统最大的特点是场景控制，在同一室内可有多路照明回路，对每一回路亮度调整后达到某种灯光气氛称为场景;可预先设置不同的场景(营造出不同的灯光环境)，切换场景时的淡入淡出时间，使灯光柔和变化。时钟控制，利用时钟控制器，使灯光呈现按每天的日出日落或有时间规律的变化。利用各种传感器及遥控器达到对灯光的自动控制。2 、美化环境室内照明利用场景变化增加环境艺术效果，产生立体感、层次感，营造出舒适的环境，有利人们的身心健康，提高工作效率。 3 、延长灯具寿命影响灯具寿命的主要因素主要有过电压使用和冷态冲击，它们使灯具寿命大大降低。4 、节约能源采用亮度传感器，自动调节灯光强弱，达到节能效果。 采用移动传感器，当人进入传感器感应区域后渐升光，当人走出感应区域后灯光渐渐减低或熄灭，使一些走廊、楼道的长明灯得到控制，达到节能的目的。5、 照度及照度的一致性采用照度传感器，可以达到室内的光线保持恒。例如：在学校的教室，要求靠窗与靠墙光强度其本相同，可在靠窗与靠墙处分别加装传感器，当室外光线强时系统会自动将靠窗的灯光减弱或关闭及根据靠墙传感器调整靠墙的灯光亮度;当室外光线变弱时，传感器会根据感应信号调整灯的亮度到预先设置的光照度值。6 、综合控制可通过计算机网络对整个系统进行监控，例如了解当前各个照明回路的工作状态;设置、修改场景;当有紧急情况时控制整个系统及发出故障报告。4.3.3.3 智能安防系统智能安防系统可以简单理解为：图像的传输和存储、数据的存储和处理准确而选择性操作的技术系统。就智能化安防系统来说，一个完整的智能安防系统主要包括门禁、报警和监控三大部分。智能安防与传统安防的最大区别在于智能化，我国安防产业发展很快，也比较普及，但是传统安防对人的依赖性比较强，非常耗费人力，而智能安防能够通过机器实现智能判断，从而尽可能实现人想做的事。一个完整的安防系统主要包括监控、报警、门禁对讲、巡更、广播(主要针对消防系统)等部分。4.3.3.4 智能遥控智能遥控开关不止具有开关的功能，它在替代传统墙壁开关的同时，更具有对室内灯光进行控制的功能，如全开全关功能，遥控开关功能，调光功能，情景功能等，可以在家中任意位置控制灯光和电器，并具有节能、防火、防雷击，安装方便等特点，其取代传统手动式开关已成为逐渐成为潮流。智能遥控实用性强，智能性高，具有以下突出优点。无方向远距离隔墙控制功能，一般在10米80米半径内可以做到信号覆盖，且可以穿透23堵墙体;? 极强抗干扰能力，可靠性高，具有防火、防击雷功能;? 具有手动开关和遥控开关两种模式，既增强了方便性，又承袭了原有的习惯;? 断电保护功能.遇到断电情况，开关全部关闭.当从新来电时，开关处于关闭状态，不会因未知开关状态而造成人身伤害，也可以在无人值守情况下节约电能;? 家电控制集成功能.目前一般家庭都被遥控器困扰着，现在只需要一个遥控器，就可以实现对室内空调、电视、电动窗帘、音响、电钮煲等等电器的控制集成，组建一个智能家居系统;? 超载保护功能.遥控开关里有过流保护装置;当电流过大时，保险管会先断开,起到保护下面的电路的作用。4.3.4 消费物联网：更多感知物联网技术将融入消费消费物联网，是指在商业领域商户、消费者、商业组织成员围绕交易行为进行的人人相通，物物相连，结点数据交互的高度智能型网络通信系统，而支付，做为其核心价值体现方式，作用是贯穿整个线下线上商业模式的闭环。它是继“互联网+”之后一个颠覆商业模式的新技术伸展维度。从交易环节这样一个商业刚需入手，其将致力为商家打造一个可靠的、安全的、便捷的、社交网络化的商业业态。广泛物联网感知技术的创新，是我国社会转型升级成为新型工业化智能化消费大国的技术基石。如何应用物联网技术把商业交易中的时间、地点、消费者、商品信息、销售者等要素连接起来？矽鼎科技团队在不断的思考与推演中建立并且完善着消费物联网理论体系。消费决策前后的流程及相关服务，是需要利用感知物联技术去积极参与，努力提高的一个环节。其效率将直接影响到消费的增长和社会发展。精确的即时的客户、商品、金融数据、行为及智能反馈机制才是真正促进商业模式扩展和创新的重要推动力量。消费物联网不是简单的互联网+电商，它通过技术创新与模式创新改变当今世界的商业业态，使未来金融、电商、商务物流、制造业、零售业等都发生根本性、全局性、系统性的变革。它将商品信息变得可溯化、公开化、可预见性；它将交易地点与交易时间变得灵活化，电子商务平台和线下体验，物流供应链结合；它精准识别出身份和信用评级，满足客户即时的、真实的消费需求，挖掘潜在客户群体；它存储分析商贸流通信息，引导制造业成本和效率控制，提高商业经营管理水平；它对商业金融保险理财支付融资等支柱服务提出更多的可靠信誉保证。通过物联网的识别技术多方位识别顾客身份，如人脸、视网膜、脉纹、指纹，总结顾客消费习惯，进而以某种媒介引导消费，对接金融系统，通过消费记录建立起消费信用体系，提供微贷等金融服务，这样便形成了顾客圈的消费物联系统。通过物联网的识别技术追踪商品，追踪信息可通过二维码等形式在最终售货地点显现。这种溯源技术手段能够根本解决当今的食品安全问题，也杜绝了假货仿品的泛滥。与此同时，商品的展示信息则可通过云平台精确地投放至潜在顾客的手机等信息接收端，这既是精准营销的手段也是实现消费信息对等的重要环节。这样便形成了商品溯源与信息共享的消费物联系统。从时间要素来说，商店都无一例外地希望能够抓住顾客24小时的购物需求，消费者也期盼有随时随地的便利购物环境。然而，对实体门店来说，24小时营业意味着营业成本的上升，劳动力负荷的增加。实际上，物联网技术完全能够实现门店无人营业。声控、红外感应、条码感应、自动警报iBeacon等物联网技术已经广泛应用于门控、灯控。消费者进入门店自助购物、自助结账将会成为自然而然的事。这类24小时营业的门店甚至能够成为线上交易的取货地点。将商品信息搬到网络平台，消费者能够随时随地在网络上订购商品，凭借网络支付码在任意实体店内取货将提升顾客的消费体验。从门店运营管理来说，商品的进销存管理、营业管理、线上营销都将引入现代化的软件来记录与实施。对于销售数据的分析和预估将帮助门店合理管理库存，避免产量过剩等经营问题。这些管理依托于云后台进行数据的存储与分析。2015年9月29日，国务院办公厅印发了关于推进线上线下互动加快商贸流通创新发展转型升级的意见，肯定了线上线下互动是最具活力的经济形态之一，是促进消费的新途径和商贸流通创新发展的新亮点，明确了鼓励线上线下互动创新、激发实体商业发展活力、健全现代市场体系等三个方面任务。针对目前经济面临实体商贸流通业发展乏力等现状，建立起从生产仓储销售显示识别控制中止溯源决策定位全过程、全方位、全产业链的消费物联网体系将成为促进商贸可持续发展的一剂良药。多款收银终端全面支持线上线下支付方式，具有身份证识别功能，安装有专业门店管理软件，兼顾功能性与安全性。手持移动式的POS设备是实现即时冲动消费的利器，它让交易地点从固定化向灵活多向化改变。收银的创新只是消费物联网架构的一个方面，这个架构里包含着更多的结点，直接无线节能高速地将所有商品，从原料生产到成品出库，进入流通领域的整个过程，进入全程智能控制。移动互联网络社会化应用，更好地提供了全体消费者权益保障，物联网技术也成了假货劣质品的自动“警察机器人”，而不再是高大上的尖端科技。依托消费物联网理论的扩大和深入，更多的感知物联网技术将融入消费过程，一个安全、公开、活跃的商业消费业态指日可待。5 物联网技术目前存在的问题5.1 物联网发展存在的挑战当物联网技术在大展身手的同时，也面临着一系列的待解的难题。在国内甚至全球，我们尚未看到物联网大规模建设的案例，此外，行业壁垒和地域壁垒也限制着物联网的规模发展。总体来看，物联网技术的发展主要面临着一些挑战：5.1.1 工业基础中国尚未形成物联网应用条件下，物联网的内容取决于现有产业的发展，和国内行业信息基础设施不完善，许多企业与西方发达国家相比仍然落后，所以国内相关产业的信息基础发达程度和水平，短期内很难有新的突破。5.1.2 技术水平物联网的产业链很长，与正处于发展阶段的核心技术、产业化应用还有很大的距离，特别是在传感器网络，没有工业化规模应用条件，传感90%核心技术主要是在发达国家手中。作为物联网的发源地，西方确实拥有较大的技术优势。5.1.3 标准化工作无论在国际还是国内，物联网的核心架构，每一层的技术接口、协议都不规范，与各行业的互联网应用和基本标准化工作相比，缺乏标准化的网络应用的普及规模。另外，物联网的建设成本较高，所以短期内，国内不存在大规模的应用环境。5.1.4 安全性问题在推进互联网产业发展的同时，要特别注意其可靠性，安全性和隐私保护。物联网社会活动，战略资源基础设施和居民居住在整个结构在全程相互联系的网络上，所有的活动和设施的理论透明度，一旦遭到攻击，安全和隐私将面临巨大的威胁。因为国内物联网发展环境也具有一定的挑战，因此短期互联网应用主要集中在外地。应用并促进物联网技术也需要创新，另外，这不是仅仅靠少数企业就可以完成，更多的是建立一个涉及产学研用产业联盟，共同突破，产业联盟不仅是对物联网技术包装，而且还要选择应用程序的切入点，通过物联网实现价值提升。物联网是一项新兴的网络技术，是在计算机互联网的基础上，利用射频识别技术、无线数据通信技术等，构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网。物联网的出现正在改变着社会