物联网技术在日常生活中的应用
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0 引 言
物联网(The Internet of Things,IoT)中的物指物品、万物,即对象 ;联指连接 ;网指网络,即交互能力。简单地说,物联网即万物互联。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是信息化时代的重要发展阶段 [1-2],在业界受到了广泛关注。
物联网顾名思义就是连接物品的网络,利用条码、射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,实现人与人、人与物、物与物在任何时间、任何地点的连接(Anything,Anytime, Anywhere),从而进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。
本文在分析物联网技术的基础上,分析了其在日常生活中的应用,使大家对物联网能有更深层次的理解与认识,对研究物联网技术来说,具有一定的参考价值。
1 物联网概述
1.1 物联网的起源
物联网的概念最初来源于美国麻省理工学院(MIT)。 1999 年建立的自动识别中心(Auto-IDLabs)所提出的网络无线射频识别(RFID)系统可将所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,从而实现物品的智能化识别与管理。
2005 年 ITU 在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS) 上正式确定了物联网的概念, 并随后发布了 ITU Internet reports 2005 the Internet of things,介绍了物联网的特征、相关技术、面临的挑战及未来的市场机遇。
1.2 物联网的关键技术
(1) 传感器
传感器是一种检测装置,可实现自动检测和自动控制的功能。例如,温湿度传感器可用于各种场合的温湿度检测, 红外传感器可用于防盗报警装置,气体传感器可用于可燃气体及有毒气体检测等。
(2) RFID技术
射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是利用无线电通信的电磁波(射频)自动识别个体的技术。条形码是应用最成功、最广泛的自动识别技术。目前,去超市购物都需要通过扫描商品上的条形码进行结算。同时,RFID 与条形码也有区别,条形码识别技术的核心是光学技术,而RFID 技术的核心是无线通信技术。
(3) 嵌入式系统
物联网的兴起为嵌入式技术提供了新的发展契机,尤其在智慧地球、感知中国、智能城市等活动领域得到了快速发展。广义上说,嵌入式系统是指任何一个非计算机系统,即凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可称为嵌入式系统, 如单片机和 DSP 系统等。
2 物联网在日常生活中的应用
物联网的应用范围极其广泛,遍及物流、金融、国防、交通、学校、安保、医疗等领域,覆盖人类生活的方方面面。虽然物联网应用广泛,但毕竟物联网是新兴产业,给人触不可及的错觉。然而事实并非如此,如第二代身份证、一卡通、电子门票等,都是物联网的应用。为了使大家对物联网的应用能有更加清晰的了解与认识,介绍一些物联网在日常生活中的应用。
2.1 智能化门禁系统
智能化门禁系统指通道门的禁止权限,是新型现代化安全管理系统,它集微机自动识别技术与现代安全管理措施于一体,是物联网应用的一个体现。根据读取的射频卡信息确认持卡人身份,若为已注册用户,则控制继电器开门,否则不开。停车场智能管理系统如图 1 所示,该系统利用蓝牙协议栈进行信息传输。
图 1 停车场智能管理系统
2.2 自助租用自行车系统
自助租用自行车系统在每个城市都随处可见,它采用先进的智能技术,实现自行车租赁、异地还车、客户和车辆管理、租赁点无人管理等,保障客户借还自行车的方便性、快捷性和安全性,通过射频卡实现自行车的借与还。自助租用自行车系统如图 2 所示,该系统采用温湿度传感器显示实时温度。
图 2 自助租用自行车系统
2.3 图书馆里物联网的应用
在图书馆里采用 RFID 电子标签,给工作人员和读者都带来了诸多好处,如读取方便、RFID 电子标签长寿耐用, 完成图书的自主借阅等。同时,许多图书馆开通了网上预约图书业务,将 RFID 无线射频技术和计算机技术紧密结合, 实现图书预约、书籍自动借阅功能,加快取书速度,提高工作效率。还书可通过自助借还书机实现,如图 3 所示。
图 3 自助还书系统
2.4 交通一卡通的使用
随着城市区域的不断扩大,人们在出行过程中越来越频繁地乘坐公共汽车、电车、地铁等公共交通工具。交通卡主要用于乘客标识、储值、支付等功能,其尺寸与银行卡相似, 便于随身携带。公交车计费系统的架构如图 4 所示。
图 4 公交车计费系统
3 结 语
物联网技术虽然是一个新型交叉学科,但是其关键技术都已较成熟,并得到了广泛应用。本文分析了物联网的起源、体系结构、关键技术等,对日常生活中物联网技术的应用进行了简单介绍。这对大家理解物联网技术的应用有较大帮助, 对研究物联网技术有一定的参考意义。