论新一代信息技术-物联网

...wd......wd......wd...新一代信息技术—物联网摘要：物联网即在互联网基础上的延伸和扩展，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进展信息交换和通信。近几年来物联网技术受到了人们的广泛关注。随着全球经济一体化进程的快速开展和电子技术、网络技术的快速开展，物联网作为新一代信息技术的重要组成局部，具有十分广阔的前景。关键词：物联网RFID应用与技术感知中国物联网是新一代信息技术的重要组成局部，顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网〞。这有两层意思：第一，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；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进展信息交换和通信。因此，物联网的定义是：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，把任何物体与互联网相连接，进展信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。一、物联网的研究背景物联网的概念是在1999年提出的。1999年，在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出，“传感网是下一个世纪人类面临的又一个开展机遇〞。2003年，美国?技术评论?提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。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〔ITU〕发布了?ITU互联网报告2005：物联网?，正式提出了“物联网〞的概念。根据ITU的描述，在物联网时代，通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器，人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度，从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。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。2009年2月24日消息，IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为“智慧地球〞的最新策略。此概念一经提出，即得到美国各界的高度关注，甚至有分析为IBM公司的这一设想极有可能上升至美国的国家策略，并在世界范围内引起轰动。IBM认为，IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，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。IBM希望“智慧的地球〞策略能掀起了“互联网〞浪潮之后的又一次科技革命。IBM前首席执行官郭士纳曾提出一个重要的观点，认为计算模式每隔15年发生一次变革。这一判断像摩尔定律一样准确，人们把它称为“十五年周期定律〞。1965年前后发生的变革以大型机为标志，1980年前后以个人计算机的普及为标志，而1995年前后那么发生了互联网革命。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家竞争格局的重大动乱和变化。而互联网革命一定程度上士由美国“信息高速公路〞战略所催熟。20世纪90年代，美国克林顿政府方案用20年时间，耗资2000亿-4000亿美元，建立美国国家信息基础构造，创造了巨大的经济和社会效益。业内专家表示，物联网把我们的生活拟人化了，万物成了人的同类。在这个物物相联的世界中，物品〔商品〕能够彼此进展“交流〞，而无需人的干预。物联网利用射频自动识别〔RFID〕技术，通过计算机互联网实现物品〔商品〕的自动识别和信息的互联与共享。可以说，物联网描绘的是充满智能化的世界。在物联网的世界里，物物相联、天罗地网。二、物联网的原理、应用与技术2.1物联网的原理物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“InternetofThings〞。在这个网络中，物品〔商品〕能够彼此进展“交流〞，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别〔RFID〕技术，通过计算机互联网实现物品〔商品〕的自动识别和信息的互联与共享。物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层：感知层，是物联网的皮肤和五官识别物体，采集信息。感知层，包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等，主要是识别物体，采集信息，与人体构造中皮肤和五官的作用相似。网络层，是物联网的神经中枢和大脑信息传递和处理。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进展传递和处理，类似于人体构造中的神经中枢和大脑。应用层，是物联网的“社会分工〞与行业需求结合，实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化，这类似于人的社会分工，最终构成人类社会。而RFID，正是能够让物品“开口说话〞的一种技术。在“物联网〞的设想中，RFID标签中存储着标准而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品〔商品〕的识别，进而通过开放新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。2.2应用与技术物联网可以以电子标签和EPC〔ElectronicProductCode,产品电子代码〕码为基础，建立在计算机互联网基础上形成实物互联网络，其宗旨是实现全球物品信息的实时共享和互通。物联网的系统构造由信息采集系统、PML信息效劳器、产品命名效劳器(ONS)和应用管理系统四局部组成。它们的功能如下：信息采集系统:信息采集系统包括产品电子标签、读写器、驻留有信息采集软件的上位机组成，主要完成产品的识别和产品EPC码的采集和处理。存储有EPC码的电子标签在经过读写器的感应区域时，产品EPC码会自动被读写器捕获，从而实现自动化EPC信息采集，采集的数据将交由上位机信息采集软件进展进一步的处理，如数据校对、数据过滤、数据完整性检查等，这些经过整理的数据可以为上层应用管理系统使用。PML信息效劳器:PML(PhysicalMarkupLanguage，实体描述语言)信息效劳器由产品生产商建立并维护，他们根据事先规定的原那么对产品进展编码，并利用标准的XML对产品的详细信息进展描述。PML效劳器在物联网中的作用在于以通用的格式提供对产品原始信息的描述，便于其他节点的访问。产品命名效劳器(ONS):产品命名效劳器ONS(ObjectNameService)在各信息采集节点与PML信息效劳器之间建立联系，实现从产品EPC码到产品PML描述信息之间的映射。应用管理系统:应用管理系统通过和信息采集软件(如Savant)之间的接口获取产品EPC信息，并通过ONS找到产品的PML信息效劳器，从而获取产品详细信息以实现诸如入库管理、产品路径跟踪等应用功能。三、物联网的开展与市场培育从国际上看，欧盟、美国、日本等国都十分重视物联网的工作，并且已作了大量研究开发和应用工作。把ICT技术充分用到各行各业，把感应器嵌入到全球每个角落，例如电网、交通(铁路、公路、市内交通)等相关的物体上。并利用网络和设备收集的大量数据通过云计算、数据仓库和人工智能技术作出分析给出解决方案。我国在“物联网〞的启动和开展上与国际相比并不落后，我国中长期规划?新一代宽带移动无线通信网?中有重点专项研究开发“传感器及其网络〞，国内不少城市和省份已大量采用传感网解决电力、交通、公安、农渔业中的“M2M〞等信息通信技术的效劳。作为国家层面成立了?传感器的网络标准工作组?。而中国通信标准化协会也启动了基于互联网的物联网和基于电信网的物联网的相关标准和研究课题的申报工作。中国的几大电信运营商积极投入“物联网〞的技术开发和应用的工作：物流信息化、公交视频化、校讯通、农村信息化、渔牧业监控、水文水质等。在温总理关于“感知中国〞的讲话后我国“物联网〞的研究、开发和应用工作进入了高潮，江苏省无锡市一马领先率先提出建立“感知中国〞研究中心，中国科学院、运营商、知名大学云集无锡共同协力开展我国的物联网。为加快推进物联网产业开展和国家传感信息中心〔国家传感网创新示范区〕建立，强化示范引导作用，无锡市决定从现在起，用3年时间逐步建成感知工业、感知安保、感知交通、感知环保、感知园区、感知医疗、感知电力、感知物流、感知农业等9个领域的应用示范工程，引领我们去体验和感受“智慧生活〞的无限魅力。3.1感知交通：1〕打的找车不再困难“越是着急越是打不到车〞是每个打车人都会遇到的难题，但是如今，无锡移动帮全市90%以上的出租车装上了智能定位管理系统，每辆车的位置都清晰地现实在中央平台上。市民只需一个就能叫来车。系统还有同事防盗报警、定位查车、轨迹回放、发布广告信息等多项功能。不仅保障了司机的安全，更大大方便了乘客。如果哪天你不小心把随身物品忘在了出租车上，而又不记得具体车牌号码了，别急，该平台的“查询历史车辆〞功能将能帮你立刻查出相关的出租车车牌号。2)智能公交助力市民优先等公交车从不会像地铁般悠然自得，往往是我们“望眼欲穿〞后，“拥挤不堪〞的公交车才“姗姗来迟〞，但是无锡移动助力打造的“智能公交〞平台将能“感知〞车辆位置、运行状况，并实现智能调度。它让车辆调度员足不出户就可以知道车辆行驶到什么位置了，车内是否出现过度拥挤，哪条线路需要增派车辆了。同时车辆行驶的信息也将及时显示在候车厅上，让等候的乘客不再焦急，甚至可通过手机查看车辆位置信息，踩准到站时间，将公交车变成您带司机的私家车，真正表达市民优先。3)智能诱导实现高效疏导随着私家车的增多，虽然政府投入大量的人力和物力来解决道路交通的拥堵，但是“行车难、停车难〞的问题还是日益严重，无锡移动助力打造的智能交通诱导系统，能准确感知道路交通拥挤情况自动控制道口信号灯，最高效地疏导车辆，也能让消防、急救等特殊车辆一路绿灯。同时它还能为车辆提供智慧导航，巧妙避开路堵地段，防止更大路堵，节油省时。对中心区域停车难的问题，智慧停车效劳将帮您再出行前就预约安排好最近、最方便的停车场的特定车位，并一路引导你停到指定车位。3.2感知安康：1)预约挂号远程会诊医疗行业是与人民生活密切相关的行业，无锡移动与我市各大医院积极打造的医患通系统，搭建起医患沟通的感知平台，实现论文手机预约挂号，较好地促进了“看病难、看病贵〞等问题的改善和解决。“手机远程会诊〞更极大地拉近了医患距离，无论医生专家出差、度假或远隔一方，借助TD手机，总能方便地“聚在一起〞共享医学检验图片，实现远程移动会诊。“婴儿标志识别系统〞，通过婴儿佩戴RFID标志环，帮助妇幼医院较好地解决了初生婴儿身份识别、婴儿错领和冒领偷窃问题。随着TD与物联网的融合，数字安康工程将为人们带来更多意想不到的惊喜，这些应用将推动着未来的医疗信息化向系统网络、信息移动化、效劳远程化的方向迈进。2)体检竟然如此便捷安康是人生最大的资本，但是繁琐的检查程序总是让生活紧凑的现代都市人“望而却步〞，但是有了物联网的支持，只要给你的手指上套一个小夹子形状的传感器，你的体温和血糖就可以马上测出，并且实现24小时持续跟踪。更让人惊讶的是类似的传感器甚至可以植入到人体内部，包括体温，营养物质、有害物质含量等信息可通过传感网传输至患者随身携带的TD手机上，并在第一时间发送至医疗中心，帮助医生提出更科学、有效地治疗方案，这样自觉自动的智能安康检查，怎么不让我们期盼。3)家庭病房专家“常驻〞一些人由于慢性疾病常年卧病在床，于是又了家庭病房，但方便了生活却远离了医院，远离了医疗专家。TD与传感网融合将让家庭病房与医院“天涯咫尺〞。医院专家借助家庭医疗传感设备，随时掌握病人情体征，第一时间提出救治方案，甚至远程实现各种理疗、化疗。家属也可以通过TD手机，随时掌握家中病人的情况，减少牵挂，也可和病人视频交流，缓解病人寂寞心情。以上两种事例是最普遍的，也给人们的生活带来便捷，提高了生活质量，使生活变得更加美好。在科技不断开展的今天，物联网技术会越发的成熟，将会在各个领域得到实践。总而言之，由于物联网是基于现代高新技术，而提供的效劳内容应属现代效劳业，从开展效劳产业角度看，物联网也是我国开展现代效劳业的重要组成局部，而它所包涵的微纳制造技术、仪表及测试设备、各种信息通信网的制造和工程，那么属先进制造业。四、物联网在中国产业的开展前景2009年11月3日，温家宝总理在人民大会堂向首都科技界发表了题为?让科技引领中国可持续开展?的讲话，再次强调科学选择新兴战略性产业非常重要，并指示要着力突破传感网、物联网关键技术。在信息产业的开展过程中,物联网是中国真正的战略新兴产业,是一个机遇,它能使我国信息产业有可能超越国外。以前信息产业主要应用在媒体、游戏、娱乐、电子商务领域等第三产业中,而物联网作为最新的网络技术,将会进一步对农业、工业这样的第一产业、第二产业开展发挥重大的推动作用。即互联网时代带动更多的是第三产业的开展,而物联网的兴起将联动第一、第二产业。现阶段物联网有希望成为加快转变经济开展方式的突破口。如果我国能够在三网融合、物联网、云计算等方面加快开展,将带来以信息化为标志的新一次战略机遇——通过信息化带开工业、农业、医疗、安全等基础