物聯(lián)網(wǎng)

　　物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，簡稱IOT）是指通過各種信息傳感器、射頻識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器等各種裝置與技術(shù)，實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，通過各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實現(xiàn)對物品和過程的智能化感知、識別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等的信息承載體，它讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象形成互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。

　　2021年7月13日，中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會發(fā)布了《中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報告（2021）》，物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模達1.7萬億元，人工智能市場規(guī)模達3031億元。

　　關(guān)鍵技術(shù)

　　射頻識別技術(shù)

　　談到物聯(lián)網(wǎng)，就不得不提到物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中備受關(guān)注的射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，簡稱RFID）。RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，由一個詢問器（或閱讀器）和很多應(yīng)答器（或標簽）組成。標簽由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有擴展詞條唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象，它通過天線將射頻信息傳遞給閱讀器，閱讀器就是讀取信息的設(shè)備。RFID技術(shù)讓物品能夠“開口說話”。這就賦予了物聯(lián)網(wǎng)一個特性即可跟蹤性。就是說人們可以隨時掌握物品的準確位置及其周邊環(huán)境。

　　傳感網(wǎng)

　　MEMS是微機電系統(tǒng)（Micro-Electro-Mechanical Systems）的英文縮寫。它是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。其目標是把信息的獲取、處理和執(zhí)行集成在一起，組成具有多功能的微型系統(tǒng)，集成于大尺寸系統(tǒng)中，從而大幅度地提高系統(tǒng)的自動化、智能化和可靠性水平。它是比較通用的傳感器。因為MEMS，賦予了普通物體新的生命，它們有了屬于自己的數(shù)據(jù)傳輸通路、有了存儲功能、操作系統(tǒng)和專門的應(yīng)用程序，從而形成一個龐大的傳感網(wǎng)。這讓物聯(lián)網(wǎng)能夠通過物品來實現(xiàn)對人的監(jiān)控與保護。遇到酒后駕車的情況，如果在汽車和汽車點火鑰匙上都植入微型感應(yīng)器，那么當喝了酒的司機掏出汽車鑰匙時，鑰匙能透過氣味感應(yīng)器察覺到一股酒氣，就通過無線信號立即通知汽車“暫停發(fā)動”，汽車便會處于休息狀態(tài)。同時“命令”司機的手機給他的親朋好友發(fā)短信，告知司機所在位置，提醒親友盡快來處理。不僅如此，未來衣服可以“告訴”洗衣機放多少水和洗衣粉最經(jīng)濟；文件夾會“檢查”我們忘帶了什么重要文件；食品蔬菜的標簽會向顧客的手機介紹“自己”是否真正“綠色安全”。這就是物聯(lián)網(wǎng)世界中被“物”化的結(jié)果[1]。

　　M2M系統(tǒng)框架

　　M2M是Machine-to-Machine/Man的簡稱，是一種以機器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。它將使對象實現(xiàn)智能化的控制。M2M技術(shù)涉及5個重要的技術(shù)部分：機器、M2M硬件、通信網(wǎng)絡(luò)、中間件、應(yīng)用。基于云計算平臺和智能網(wǎng)絡(luò)，可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取的數(shù)據(jù)進行決策，改變對象的行為進行控制和反饋。如家中老人戴上嵌入智能傳感器的手表，在外地的子女可以隨時通過手機查詢父母的血壓、心跳是否穩(wěn)定；智能化的住宅在主人上班時，傳感器自動關(guān)閉水電氣和門窗，定時向主人的手機發(fā)送消息，匯報安全情況。

　　云計算

　　云計算旨在通過網(wǎng)絡(luò)把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統(tǒng)，并借助先進的商業(yè)模式讓終端用戶可以得到這些強大計算能力的服務(wù)。如果將計算能力比作發(fā)電能力，那么從古老的單機發(fā)電模式轉(zhuǎn)向現(xiàn)代電廠集中供電的模式，就好比大家習慣的單機計算模式轉(zhuǎn)向云計算模式，而“云”就好比發(fā)電廠，具有單機所不能比擬的強大計算能力。這意味著計算能力也可以作為一種商品進行流通，就像煤氣、水、電一樣，取用方便、費用低廉，以至于用戶無需自己配備。與電力是通過電網(wǎng)傳輸不同，計算能力是通過各種有線、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)摹Ｒ虼?，云計算的一個核心理念就是通過不斷提高“云”的處理能力，不斷減少用戶終端的處理負擔，最終使其簡化成一個單純的輸入輸出設(shè)備，并能按需享受“云”強大的計算處理能力。物聯(lián)網(wǎng)感知層獲取大量數(shù)據(jù)信息，在經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層傳輸以后，放到一個標準平臺上，再利用高性能的云計算對其進行處理，賦予這些數(shù)據(jù)智能，才能最終轉(zhuǎn)換成對終端用戶有用的信息。

　　應(yīng)用

　　物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域涉及到方方面面，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、交通、物流、安保等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的應(yīng)用，有效的推動了這些方面的智能化發(fā)展，使得有限的資源更加合理的使用分配，從而提高了行業(yè)效率、效益。在家居、醫(yī)療健康、教育、金融與服務(wù)業(yè)、旅游業(yè)等與生活息息相關(guān)的領(lǐng)域的應(yīng)用，從服務(wù)范圍、服務(wù)方式到服務(wù)的質(zhì)量等方面都有了極大的改進，大大的提高了人們的生活質(zhì)量;在涉及國防軍事領(lǐng)域方面，雖然還處在研究探索階段，但物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來的影響也不可小覷，大到衛(wèi)星、導(dǎo)彈、飛機、潛艇等裝備系統(tǒng)，小到單兵作戰(zhàn)裝備，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的嵌入有效提升了軍事智能化、信息化、精準化，極大提升了軍事戰(zhàn)斗力，是未來軍事變革的關(guān)鍵。

　　智能交通

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在道路交通方面的應(yīng)用比較成熟。隨著社會車輛越來越普及，交通擁堵甚至癱瘓已成為城市的一大問題。對道路交通狀況實時監(jiān)控并將信息及時傳遞給駕駛?cè)?，讓駕駛?cè)思皶r作出出行調(diào)整，有效緩解了交通壓力；高速路口設(shè)置道路自動收費系統(tǒng)(簡稱ETC)，免去進出口取卡、還卡的時間，提升車輛的通行效率;公交車上安裝定位系統(tǒng)，能及時了解公交車行駛路線及到站時間，乘客可以根據(jù)搭乘路線確定出行，免去不必要的時間浪費。社會車輛增多，除了會帶來交通壓力外，停車難也日益成為一個突出問題，不少城市推出了智慧路邊停車管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于云計算平臺，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動支付技術(shù)，共享車位資源，提高車位利用率和用戶的方便程度。該系統(tǒng)可以兼容手機模式和射頻識別模式，通過手機端APP軟件可以實現(xiàn)及時了解車位信息、車位位置，提前做好預(yù)定并實現(xiàn)交費等等操作，很大程度上解決了“停車難、難停車”的問題[4]。

　　智能家居

　　智能家居就是物聯(lián)網(wǎng)在家庭中的基礎(chǔ)應(yīng)用，隨著寬帶業(yè)務(wù)的普及，智能家居產(chǎn)品涉及到方方面面。家中無人，可利用手機等產(chǎn)品客戶端遠程操作智能空調(diào)，調(diào)節(jié)室溫，甚者還可以學習用戶的使用習慣，從而實現(xiàn)全自動的溫控操作，使用戶在炎炎夏季回家就能享受到冰爽帶來的愜意;通過客戶端實現(xiàn)智能燈泡的開關(guān)、調(diào)控燈泡的亮度和顏色等等;插座內(nèi)置Wifi，可實現(xiàn)遙控插座定時通斷電流，甚者可以監(jiān)測設(shè)備用電情況，生成用電圖表讓你對用電情況一目了然，安排資源使用及開支預(yù)算;智能體重秤，監(jiān)測運動效果。內(nèi)置可以監(jiān)測血壓、脂肪量的先進傳感器，內(nèi)定程序根據(jù)身體狀態(tài)提出健康建議;智能牙刷與客戶端相連，供刷牙時間、刷牙位置提醒，可根據(jù)刷牙的數(shù)據(jù)生產(chǎn)圖表，口腔的健康狀況;智能攝像頭、窗戶傳感器、智能門鈴、煙霧探測器、智能報警器等都是家庭不可少的安全監(jiān)控設(shè)備，你及時出門在外，以在任意時間、地方查看家中任何一角的實時狀況，任何安全隱患。看似繁瑣的種種家居生活因為物聯(lián)網(wǎng)變得更加輕松、美好。

　　公共安全

　　近年來全球氣候異常情況頻發(fā)，災(zāi)害的突發(fā)性和危害性進一步加大，互聯(lián)網(wǎng)可以實時監(jiān)測環(huán)境的不安全性情況，提前預(yù)防、實時預(yù)警、及時采取應(yīng)對措施，降低災(zāi)害對人類生命財產(chǎn)的威脅。美國布法羅大學早在2013年就提出研究深?；ヂ?lián)網(wǎng)項目，通過特殊處理的感應(yīng)裝置置于深海處，分析水下相關(guān)情況，海洋污染的防治、海底資源的探測、甚至對海嘯也可以提供更加可靠的預(yù)警。該項目在當?shù)睾羞M行試驗，獲得成功，為進一步擴大使用范圍提供了基礎(chǔ)。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以智能感知大氣、土壤、森林、水資源等方面各指標數(shù)據(jù)，對于改善人類生活環(huán)境發(fā)揮巨大作用。