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物联网的主要应用领域

物联网的主要应用领域
表1-2中所列应用是一些实际应用或潜在应用,其中某些应用案例已取得了较好的示范效果。

在环境监控和精细农业方面,物联网系统应用最为广泛。

2002年,英特尔公司率先在俄勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园,这是一个典型的精准农业、智能耕种的实例。

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与浙江农科院合作研发了远程农作管理决策服务平台,该平台利用了无线传感器技术实现对农田温室大棚温度、湿度、露点、光照等环境信息的监测。

在民用安全监控方面,英国的一家博物馆利用传感网设计了一个报警系统,他们将节点放在珍贵文物或艺术品的底部或背面,通过侦测灯光的亮度改变和震动情况,来判断展览品的安全状态。

中科院计算所在故宫博物院实施的文物安全监控系统也是WSN技术在民用安防领域中的典型应用。

在医疗监控方面,美国英特尔公司目前正在研制家庭护理的传感网系统,作为美国"应对老龄化社会技术项目"的一项重要内容。

另外,在对特殊医院(精神类或残障类)中病人的位置监控方面,WSN也有巨大应用潜力。

在工业监控方面,美国英特尔公司为俄勒冈的一家芯片制造厂安装了200台无线传感器,用来监控部分工厂设备的振动情况,并在测量结果超出规定时提供监测报告。

通过对危险区域/危险源(如矿井、核电厂)进行安全监控,能有效地遏制和减少恶性事件的发生。

在智能交通方面,美国交通部提出了"国家智能交通系统项目规划",预计到2025年全面投入使用。

该系统综合运用大量传感器网络,配合GPS系统、区域网络系统等资源,实现对交通车辆的优化调度,并为个体交通推荐实时的、最佳的行车路线服务。

目前在美国宾夕法尼亚州的匹兹堡市已经建有这样的智能交通信息系统。

中科院软件所在地下停车场基于WSN网络技术实现了细粒度的智能车位管理系统,使得停车信息能够迅速通过发布系统发送给附近的车辆,及时、准确地提供车位使用情况及停车收费等。

物流管理及控制是物联网技术最成熟的应用领域。

尽管在仓储物流领域,RFID技术还没有被普遍采纳,但基于RFID的传感器节点在大粒度商品物流管理中已经得到了广泛的应用。

例如,宁波中科万通公司与宁波港合作,实现了基于RFID网络的集装箱和集卡车的智能化管理。

另外,还使用WSN技术实现了封闭仓库中托盘粒度的货物定位。

智能家居领域是物联网技术能够大力应用发展的地方。

通过感应设备和图像系统相结合,可实现智能小区家居安全的远程监控;通过远程电子抄表系统,可减小水表、电表的抄表时间间隔,能够及时掌握用电、用水情况。

基于WSN网络的智能楼宇系统,能够将信息发布在互联网上,通过互联网终端可以对家庭状况实施监测。

物联网应用前景非常广阔,应用领域将遍及工业、农业、环境、医疗、交通、社会各个方面。

从感知城市到感知中国、感知世界,信息网络和移动信息化将开辟人与人、人与机、机与机、物与物、人与物互联的可能性,使人们的工作生活时时联通、事事链接,从智能城市到智能社会、智慧地球。

物联网的应用领域虽然广泛,但其实际应用却是针对性极强的,是一种"物物相联"的对物应用。

尽管它涵盖了多个领域与行业,但在应用模式上没有实质性的区别,都是实现优化信息流和物流,提高电子商务效能,便利生产、方便生活的技术手段。

1.5.2 物联网技术发展
在信息技术发展演变的过程中,一次又一次的技术飞跃帮助人们不断获取新的知识。

物联网技术也将会给人类社会又一次带来新的信息革命。

目前,物联网技术正处于起步阶段,而且将是一个持续长效的发展过程,必然会呈现出其独特的发展模式。

从信息技术的起源到现代信息技术,经历了从烽火台到电报电话,再到计算机互联网的发展阶段,每一次技术进步,都是一次信息技术的飞跃发展。

从人与人之间的通信、物与物互联通信这两个发展演进模式,可以总结得到信息技术进一步发展的趋势。

1.人与人之间的通信
人与人之间的通信已经过无数人上百年的研究发明、推广应用,建立了一整套科学的、可控可管的信息通信网络体系,可安全高效地服务于人类的信息通信。

纵观通信技术的发展过程,一直在沿着两大方向不断探索未知领域:一个是移动化方向,人们为了追求通信的自由,逐步地由移动电话替代固定电话,实现位置上的自由通信;另一个是宽带化方向,通信从电路交换转变为以数据分组交换为主,从电报电话到互联网,逐步实现了宽带化的自由通信。

人类的信息化从电报、固定电话开始,然后逐步探究更便捷、更大容量的信息传递方式,如移动电话、局域网、互联网。

随着网络通信技术的不断发展,人与人之间的通信未知领域不断缩小,目前已经发展到了移动互联网阶段,使社会快步进入了宽带化、移动化数字通信时代。

2.物与物互联通信
在人们不断探索人与人之间的通信技术时,又从物与物互联通信的角度开始探索研究,并沿着智能化和IP化演进。

为了更好地服务于物与物互联信息的传递,最初,一部分物体被打上条码,有效地提高了物品识别的效率,随着近场通信(Near Field Communication)技术(如RFID)、蓝牙(Bluetooth)、ZigBee 等各种近程通信技术的发展,RFID、二维码、传感器等各种现代感知识别技术逐步得到推广应用,在摩尔定律的推动下,芯片的体积不断缩小,功能更加强大,物品自身的网络与人的通信网络开始联通,并快速向未知领域开拓进取,使社会快步进入了基于IP数据通信的智能化、数字化时代。

在未来的发展过程中,未知领域显然将逐步缩小,从人的角度和从物的角度对通信的探索将实现融合,最终实现无所不在的物联网。

因此,物联网的发展将呈现两大发展趋势。

一是智能化趋势:物品要更加智能,能够自主地实现信息交换,才能实现物联网的真正目的,而这将需要对海量数据进行智能处理,随着云计算技术的不断成熟,这一难题将得到解决。

另一趋势是IP 化:未来的物联网,将给所有的物品都赋予一个标识,实现"IP 到末梢",只有这样才能随时随地地了解、控制物品的即时信息。

在这方面,"可以给每一粒沙子都设定一个IP 地址"的IPv6 将能够承担起这项重任。

综上所述,若把人类信息网络划分成实现人与人通信的通信网和实现物与物互联通信的物联网两种类型,从通信网络技术的发展历程来看,它们将并行推进应用发展,逐步实现融合。

物联网仅仅是刚刚起步,要想进一步推进该技术的发展,让其更好地为社会和人们的生活服务,不仅需要研究人员开展广泛的应用系统研究,更需要国家、地区以及优质企业在各个层面上的大力推动和支持。

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