物联网是互联网的继承和发展
扫描二维码
随时随地手机看文章
引言
物联网概念最早出现在比尔盖茨1995年《未来之路》一书。在《未来之路》中,比尔盖茨几经提及物物互联,只是当时受限于无线网络,硬件及传感设备的发展,并未引起重视。1998年美国麻省理工学院(MIT)创造性的提出了当时被称为EPC系统的物联网构想。1999年,建立在物品编码、RFID技术和互联网基础上的美国AutblD中心首先提出了物联网的概念。
物联网的基本思想虽然于20世纪90年代就已经出现,但真正引起人们的关注还是近几年。2005年11月17日在信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(TTU)发布了《TTU互联网报告2005:物联网》。报告指出,无所不在的“物联网通信时代"即将到来。欧洲智能系统集成技术平台(EPOSS)于2008年在《物联网在2020》(Internet of Things in 2020)报告中预测了未来物联网发展阶段。
奥巴马就任美国总统后,于2009年1月28日与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”。当时IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念,美国总统奥巴马给予积极回应,此概念一出,即得到美国各界高度关注,甚至有分析认为,IBM公司的这一构想有可能上升至美国的国家战略,并在世界范围内引起轰动。
我国政府也高度重视物联网的研究和发展。2009年8月7日,温家宝总理到无锡视察中科院物联网技术研发中心,总理高度关注微纳传感器研发中心,提出了把“感知中国"中心设在无锡,辐射全国的想法。2010年1月19日,全国人大常委会委员长吴邦国参观无锡物联网产业研究院表示要培育发展物联网新型产业,确保我国在新一轮国际经济竞争中立于不败之地。我国政府一系列的重要讲话、报告和相关政策措施表明:大力发展物联网产业将成为今后一项具有国家战略意义的重要政策。
1 物联网的定义
物联网目前还没有一个比较精确且公认的定义。这主要归因于:第一,物联网是新型产业,它的理论体系没有完全建立,对其了解还不够深入,还不能透过现象看本质;第二,由于物联网与互联网、传感网、移动通信网等都有密切关系,不同领域的学者对物联网的定义也还各有差异,短期内无法达成共识。笔者查阅了一些资料,对物联网的定义概括如下:物联网的英文名称叫“The Internet of things",是一个基于互联网、通信网等信息承载体,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,把任何能够被独立寻址的普通物理对象与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能识别,定位,跟踪,监控和管理的一种网络。图1所示是所定义的一种物联网结构框图。其物联网的概念示意图如图2所示。
2 物联网与互联网的联系与区别
2.1 物联网与互联网的联系
互联网对于一般人来说,都早已经不再陌生。它是指将两台或者两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果,人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐。
对于物联网与互联网的联系,互联网是连接人,而物联网不只是连接人也可连接物,互联网连接的是虚拟世界,物联网连接的是物理世界。物联网是互联网的下一代,物联网要取代互联网,也可以进一步说物联网是传统互联网的自然延伸。因为物联网的信息传输基础仍然是互联网,只不过其用户端延伸到了物品与物品之间,人与物之间,而不再是单纯的人与人的相连。从某种意义上说,物联网是互联网更广泛的应用。物联网与互联网之间的联系还可以更形象地比喻成“果汁'‘和“白开水"的关系,物联网这杯“果汁”无论味道怎么变,颜色怎么变,它还是以互联网这杯“白开水”为载体,而且要比“白开水”更加丰富,也更加“好喝”。
2.2 物联网与互联网的区别
物联网和互联网的最大区别在于前者把互联网的触角延伸到了物理世界。互联网是以人为本,是人在操作互联网的运作,信息的制造,传递,编辑都是由人完成的。而物联网则也可以以物为核心,让物来完成信息的制造,传递和编辑。
与互联网相比,物联网是一种非常复杂,形式多样的系统技术,其基本框架包括感知层、网络层、应用层。对应的技术体系包括感知层技术、网络层技术、应用层技术。图3所示是基于层次结构的物联网结构图。
感知层是物联网三层架构的最底层,是物联网发展和应用的基础,是物联网感知外界的中心。它一般主要包括外界的数据采集。其中主要实现的技术有传感器技术、RFID技术、二维码技术、ZigBee、蓝牙等。
网络层是能够把感知层得到的数据无障碍、高可靠、高安全性地进行传递。网络层主要依托Inter-net、移动通信网、无线传感网等3种主要的网络形态。
应用层是物联网发展的驱动力和目的。其主要功能是对感知和传输来的信息进行分析和处理,做出正确决策和控制,实现智能化的管理、应用和服务。实现这一层功能主要涉及云计算,人工智能,数据挖掘等相关技术。
总的来说,相比互联网,物联网还具有以下诸多特征:
首先是终端的多样化。在互联网时代,主要是电脑的互联,除此之外,可能还有一些手机,游戏机之类的东西。而在物联网,这是远远不够的。我们会发现很多东西都在互联网之外的,比如空调,冰箱等。当物联网时代来到后,我们可以利用它把身边的东西都连接起来,小到手机,耳环,大到家电等等。无论有生命,还是无生命都可进入物联网网络。
其次是感知的自动化。物联网应在各种物体上插入感应芯片。这样,任何物品都会有“知觉”。例如,空调可以通过物联网感知器知道现在房间的温度是偏高还是偏低并提醒人们。当我们出门时,物联网会提示我们是否带上手机等等。其实这主要是靠一种名为(RFID)射频识别的技术,借助这种特殊的“语言”,人与物,物与物就可以相互“对话”和“交流”。
再次是智能化。物联网通过感应芯片和RFID时时刻刻地获取人和物的最新特征状态和信息。利用这些信息,人们可以开发更高级的软件,使网络像人一样变得“聪明”和“智能”。
3 物联网的应用和发展趋势
3.1 物联网的应用
物联网的应用前景十分广阔,典型应用包括智能物流,智能交通,绿色建筑,环境监测等。以环境监测为例,传统的环境监测是以人工为主的环境监测模式,往往会受测量手段、采样频率、取样数量、分析效率、数据处理等诸方面的限制而不能及时的反应环境变化和预测变化的趋势。而物联网应用于环境监测,就可以对有影响的各种物质含量、排放量及状态参数进行测量,跟踪环境变化,为污染治理,防灾减灾等工作提供保证。
3.2 物联网的发展趋势
物联网的发展一方面是物理世界的联网需求;另一方面是信息世界的扩展需求。通过物理世界信息化和网络化,对传统上分离的物理世界和信息世界实现互联和整合。当前,物联网在全世界范围内正在如火如荼地开展和研究中,它的前景可谓无可限量。对于我国来说,更具有特别的战略意义。一直以来,美国引领着互联网的发展。面对新兴的物联网,我国与其他国家都处于同一起跑线上,这无疑是为我国摆脱发达国家在网络技术上的垄断提供了一次良机。因此,在未来的物联网浪潮之中,我国完全有能力,有潜力站在世界之巅。
4 结语
物联网已被公认为是继计算机、因特网与移动通信网之后的世界信息产业第三次革命。它正在向我们走来。对我国来说是充满挑战和机遇的。我国可以借物联网发展之机,攻克关键技术,取得国际标准制定的话语权,打破发达国家的垄断。但是,在发展物联网的过程中,也出现了一些瓶颈,特别是在标准规范、核心技术等方面出现了一些问题。对此,应尽快建立物联网建设的步伐,尽快掌握市场的主动权,加强国际合作与交流。正如温总理所说:“早日谋划未来,早日突破核心技术”,使我国物联网又好又快地向前发展。