物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)起源于傳媒領(lǐng)域,是信息科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的第三次革命。物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體,讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。
在供給側(cè)和需求側(cè)的雙重推動下,物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入以基礎(chǔ)性行業(yè)和規(guī)模消費(fèi)為代表的第三次發(fā)展浪潮,5G、低功耗廣域網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施加速構(gòu)建,數(shù)以萬億計的新設(shè)備將接入網(wǎng)絡(luò)并產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),人工智能、邊緣計算、區(qū)塊鏈等新技術(shù)加速與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,應(yīng)用熱點(diǎn)迭起,物聯(lián)網(wǎng)迎來跨界融合、集成創(chuàng)新和規(guī)模化發(fā)展的新階段。
通常工作模式
在沒有引入物聯(lián)網(wǎng)(車聯(lián)網(wǎng))時的車輛管理狀態(tài)。通常會在世博園的各個入口,設(shè)定關(guān)卡,逐車檢查證件,逐個放行。這樣往往會導(dǎo)致入園的車輛在入口排隊等候的時間過長,而且需要安排大量的人力物力在關(guān)卡執(zhí)勤。
于是在2010上海世博會中,引入了智能交通系統(tǒng)解決方案——車聯(lián)網(wǎng)。車聯(lián)網(wǎng)也就是物聯(lián)網(wǎng)的一種具體應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)的定義
首先介紹一下物聯(lián)網(wǎng)的定義:
物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通訊。物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為(The Internet of things)。
這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍:1、要有相應(yīng)信息的接收器;2、要有數(shù)據(jù)傳輸通路;3、要有一定的存儲功能;4、要有CPU;5、要有操作系統(tǒng);6、要有專門的應(yīng)用程序;7、要有數(shù)據(jù)發(fā)送器;8、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議;9、在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識別的編號。
2009年1月28日,奧巴馬就任美國總統(tǒng)后,與美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會議”,作為僅有的兩名代表之一,IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念,建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。這也是物聯(lián)網(wǎng)最近“發(fā)燒”的原因之一。
2009年9月,在北京舉辦的物聯(lián)網(wǎng)與企業(yè)環(huán)境中歐研討會上,歐盟委員會信息和社會媒體司RFID部門負(fù)責(zé)人Lorent Ferderix博士給出了歐盟對物聯(lián)網(wǎng)的定義:物聯(lián)網(wǎng)是一個動態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,它具有基于標(biāo)準(zhǔn)和互操作通信協(xié)議的自組織能力,其中物理的和虛擬的“物”具有身份標(biāo)識、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口,并與信息網(wǎng)絡(luò)無縫整合。物聯(lián)網(wǎng)將與媒體互聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一道,構(gòu)成未來互聯(lián)網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)分層
具體而言,物聯(lián)網(wǎng)分為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層和感知層。下面分別介紹:
1)感知層是物聯(lián)網(wǎng)的皮膚和五官識別物體,采集信息。感知層包括二維碼標(biāo)簽和識讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器、終端、傳感器網(wǎng)絡(luò)等,主要是識別物體,采集信息,與人體結(jié)構(gòu)中皮膚和五官的作用相似。
感知層又稱為信源層。以車聯(lián)網(wǎng)為例,信源層是由汽車數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)信源(俗稱電子車牌)構(gòu)成基站集群層:由不同類型、不同功能的基站組成,實現(xiàn)涉車信息的采集,是涉車信息的傳輸層。
2)網(wǎng)絡(luò)層是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)中樞和大腦信息傳遞和處理。網(wǎng)絡(luò)層包括通信與互聯(lián)網(wǎng)的融合網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理中心、信息中心和智能處理中心等。網(wǎng)絡(luò)層將感知層獲取的信息進(jìn)行傳遞和處理,類似于人體結(jié)構(gòu)中的神經(jīng)中樞和大腦。
網(wǎng)絡(luò)層又分為支撐層和數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層是由多個數(shù)據(jù)庫構(gòu)成(同時包括公安、交通等部門現(xiàn)有的涉車管理平臺所采集的部分?jǐn)?shù)據(jù)),是涉車信息的存儲層,其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義最為關(guān)鍵。
3)應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)的“社會分工”與行業(yè)需求結(jié)合,實現(xiàn)廣泛智能化。
回到上海世博會的案例:假設(shè)每輛車都安裝了電子車牌。什么是電子車牌?電子車牌即車輛電子標(biāo)簽,屬于物聯(lián)網(wǎng)的信源層。電子車牌內(nèi)部含有經(jīng)過加密的ID數(shù)據(jù),存儲了加密處理的車輛數(shù)據(jù)。電子車牌可以充當(dāng)各類證件的作用。引入車聯(lián)網(wǎng)之后的世博會車輛監(jiān)控管理現(xiàn)狀:快速電子識別;可同時對多臺車輛檢查;大大提高了工作效率,實現(xiàn)了智能化管理。
用途
當(dāng)然,物聯(lián)網(wǎng)還會有許多廣泛的用途,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、老人護(hù)理、個人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領(lǐng)域。
國際電信聯(lián)盟于2005年的一份報告曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時代的圖景:當(dāng)司機(jī)出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警;公文包會提醒主人忘帶了什么東西;衣服會“告訴”洗衣機(jī)對顏色和水溫的要求等等。億博物流咨詢生動的介紹物聯(lián)網(wǎng)在物流領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用,例如一家物流公司應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的貨車,當(dāng)裝載超重時,汽車會自動告訴你超載了,并且超載多少,但空間還有剩余,告訴你輕重貨怎樣搭配;當(dāng)搬運(yùn)人員卸貨時,一只貨物包裝可能會大叫“你扔疼我了”,或者說“親愛的,請你不要太野蠻,可以嗎?”;當(dāng)司機(jī)在和別人扯閑話,貨車會裝作老板的聲音怒吼“笨蛋,該發(fā)車了!”
物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中,具體地說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合,在這個整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,存在能力超級強(qiáng)大的中心計算機(jī)群,能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實時的管理和控制,在此基礎(chǔ)上,人類可以以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達(dá)到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關(guān)系。
毫無疑問,如果“物聯(lián)網(wǎng)”時代來臨,人們的日常生活將發(fā)生翻天覆地的變化。然而,不談什么隱私權(quán)和輻射問題,單把所有物品都植入識別芯片這一點(diǎn)看來還不太現(xiàn)實。人們正走向“物聯(lián)網(wǎng)”時代,但這個過程可能需要很長的時間。
中國的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
中國已經(jīng)緊緊跟上國際社會發(fā)展的步伐了。物聯(lián)網(wǎng)熱浪在中國正迅速壯大。物聯(lián)網(wǎng)在中國迅速崛起得益于我國在物聯(lián)網(wǎng)方面的幾大優(yōu)勢。
第一,我國早在1999年就啟動了物聯(lián)網(wǎng)核心傳感網(wǎng)技術(shù)研究,研發(fā)水平處于世界前列;
第二,在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域,我國是標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)國之一,專利擁有量高;(我國擁有話語權(quán))
第三,我國是能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的國家之一;
第四,我國無線通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶覆蓋率高,為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)設(shè)施支持;
第五,我國已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體,有較為豐厚的經(jīng)濟(jì)實力支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)不是科技狂想,而是又一場科技革命。
物聯(lián)網(wǎng)使物品和服務(wù)功能都發(fā)生了質(zhì)的飛躍,這些新的功能將給使用者帶來進(jìn)一步的效率、便利和安全,由此形成基于這些功能的新興產(chǎn)業(yè)。
物聯(lián)網(wǎng)需要信息高速公路的建立,移動互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展以及固話寬帶的普及是物聯(lián)網(wǎng)大量信息傳輸交互的基礎(chǔ)。依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)將生產(chǎn)要素和供應(yīng)鏈進(jìn)行深度重組,成為信息化帶動工業(yè)化的現(xiàn)實載體。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計,中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈2010年就能創(chuàng)造1000億元左右的產(chǎn)值,它已經(jīng)成為后3G時代最大的市場興奮點(diǎn)。
有業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益,大大節(jié)約成本;另一方面可以為全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動力。加拿大、英國、德國、芬蘭、意大利、日本、韓國等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。這也是中國為什么大力推動和發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的原因。這許多通信熱詞和新的理念都誕生于歐美。不能不說是我國的遺憾呀!江總書記說過“創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂!”在科學(xué)創(chuàng)新方面我們還得迎頭趕上呀!