物联网的应用与挑战
扫描二维码
随时随地手机看文章
引言
物联网(Internet of Things,IOT)的概念最早由麻省理工学院Ashton教授于1999年提出。所谓物联网，是指在计算机互联网的基础上，利用射频识别(RFID)装置、红外感应器、激光扫描器、全球定位系统等信息传感设备和网络通信技术，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。该定义有两层含义:第一，物联网的核心和基础是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展；第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间的信息交换和通信。
从物联网的发展和含义来看，物联网涵盖范围广阔，涉及学科领域众多，运用到的原理、技术复杂，它是传感网、互联网、智能服务的综合体，而且智能服务是物联网未来发展的应用核心。
1 物联网发展状况
目前，物联网开发和应用仍处于起步阶段，发达国家和地区均想抓住这个机遇，纷纷出台政策，进行战略布局,希望在新一轮信息产业洗牌中占领先机。因此，物联网已成为各国提升综合国力的重要手段。
我国“十二五”规划中已将物联网发展计划作为战略性新兴产业，并明确提出，要发展宽带、融合、安全的下一代国家基础设施,推进物联网的应用。工业和信息化部会同有关部门，对新一代信息技术开展研究，以期形成支持新一代信息技术发展的政策措施。2009年8月7日，国务院总理温家宝视察中科院嘉兴无线传感网工程中心无锡研发分中心时，提出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术"，并且明确要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫'‘感知中国"中心。
物联网具有全面感知、可靠传递、智能处理等特点，被誉为第三次信息科技浪潮。互联网的出现颠覆了人与人之间的交流和生活模式；物联网的出现，也必将改变人与物之间的关系，人们可以随时随地与物品取得联系，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互、处理,实现人类社会与物理世界的整合，从而更加精细、动态地去管理生产和生活。
2 物联网的本质
物联网的发展日新月异，但目前对于其实质、核心和本质特色等关键问题仍然众说纷纭，甚至有人认为物联网就是云计算，还有人认为物联网就是射频识别(RFID)、信息物理系统(CPS)、机器对机器(M2M)等等，这些观点体现了对物联网认识的多样性、多角度。但从中不难发现，物联网不是一门技术或一项发明，而是过去、现在和将来多项技术的集成与创新。
云计算是一种将大规模、低成本运算单元通过IP网络连接起来，以提供各种计算和存储服务的IT技术。云计算技术可由具备一定规模的多个节点组成IT系统，系统规模几乎可以无限扩大，系统具备高度的扩展性和弹性，可以平滑扩展，资源可以动态分配,而且能够实现跨地域的资源共享。
RFID(Radio Frequency IDentification)即射频识别，俗称电子标签。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，可通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，而且操作快捷方便。RFID是一种简单的无线系统，该系统可用于控制、检测和跟踪物体。
信息物理系统(Cyber Physical System,CPS)是计算机驱动的数字世界和物理世界交互的网络系统，该系统可通过传感器和执行器将数字系统连接到物理世界，具有关键的监视和控制功能。CPS是一种深度嵌入式实时系统，集传感、控制、计算及网络技术于一体,是通过网络将信息系统与物理系统连接在一起而构成的一种大型的、异构的、分布式的实时系统。CPS可以改变人与现实物理世界之间的交互方式。
M2M(Machine to Machine)是一种以机器智能交互为核心的网络化应用与服务。它涵盖了所有实现人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段。M2M技术综合了数据采集、GPS、远程监控、通信等技术，能够实现业务流程的自动化。M2M技术使所有机器设备都具备联网和通信能力，它可让机器、人与系统之间实现超时空的无缝连接。
3 物联网的应用与挑战
国际电信联盟(ITU)2005年的一份报告中曾这样描绘"物联网"时代的景象：当司机开车出现操作失误时汽车会自动报警；主人上班时，公文包会提醒主人忘带了什么东西;洗衣服时，衣服会"告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等,这些理想化的服务指出了物联网发展的方向。
物联网的应用较为广泛，遍及智能交通、智能电网、智能物流、智能家居、金融与服务业、智能消防、医疗健康、精细农牧业、环境与安全检测、工业与自动化、国防军事等多个领域。”物联网“概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一边是机场、公路、建筑物，另一边是数据中心、个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活等。
物联网是一次技术革命，代表计算机和通信的未来走向，其发展取决于在诸多领域内的技术创新。物联网的支撑技术融合了射频识别(RFID),传感器技术、无线传感器网络技术、智能服务等多种技术。无所不在的网络社会将是由智能网络、最先进的计算技术以及其他领先的数字技术基础设施装备而成的技术社会形态，帮助人类实现“4A”化通信，即任何时候、任何地点、任何人及任何物都能顺畅地通信。
物联网的应用无疑给人类的生产和生活带来极大的便利，同时也带来诸多值得我们进一步去研究的问题。
首先，网络上的数据处理能力亟待加强。如果地球上所有的物体都被标识，它们的所有属性信息都会转变为数据信息在互联网中流通，这将给现有的网络在数据的管理与处理上带来新的挑战。
其次，网络安全需要强有力的保障。作为物联网的核心与基础，互联网上的病毒将更加肆虐，安全保障就显得尤为重要。另外还有涉及个人隐私的问题,没有谁愿意把自身信息、行为完全暴露在物联网上，而物联网的目的却恰恰又是把所有事物及其属性连入网中。
再次便是IP地址缺乏和兼容的问题。每个物品都需要在物联网被寻址，这就需要一个地址。因此，物联网需要更多的IP地址，然而IPv4资源即将耗尽，急需IPv6来支撑，IPv4向IPv6过渡是一个漫长的过程，物联网一旦使用IPv6地址，就必然会存在IPv4的兼容性问题。
第四，物联网相关标准亟待统一。目前各国政府、产业和市场各方对其内涵和外延认识还不统一，这可能使各国政府对物联网技术和产业的支持方向和力度会产生偏差，从而影响物联网产业今后的健康发展。
最后,物联网的实现不仅仅是技术方面的问题，同时也涉及相关条例、管理、合作以及安全保护等方面的问题。
4 结语
通过物联网能够实现物与物的互联，给人们的生活带来巨大的变化。这一变化要远大于互联网所产生的影响。随着人们对物联网的关注和研究，与其相关的应用将逐渐走进我们的日常生活。总之，物联网是当前最具发展潜力的产业之一,将有力地带动传统产业转型升级，引发社会生产和经济发展方式的深度变革，因而具有巨大的战略增长潜能，是后危机时代经济发展和科技创新的战略制高点。因此,我们必须牢牢域的特征等等。
综合还意味着釆纳其他学科领域的成果,如传统的基于文本的信息检索技术、知识发现、人工智能等领域中的方法，像布尔检索模型、多个异构特征査询表达和检索执行、知识库、分类和聚类算法、用户交互行为的机器学习等。这里需要说明的是，基于内容的检索系统要充分利用文本、关键字和其他客观属性。基于内容检索系统并不排斥这些常规的检索途径，相反,要充分利用现有的文本检索功能并集成到基于内容的检索系统中，以便向用户提供完备的检索能力。
5 结语
总之,多媒体信息检索技术是一门综合了数字视频/图像处理、语音识别/语言处理、多媒体数据库、模式识别、人工智能等学科的计算机应用技术。随着这些学科的发展，多媒体信息检索技术会不断成熟完善,对社会信息化产生更加巨大的推动作用。
下载文档
