计算机职称论文发表之对物联网的技术探讨及发展趋势
所属栏目:计算机网络论文
发布时间:2013-09-09 14:47:03 更新时间:2013-09-09 14:52:03
计算机职称论文发表推荐期刊《现代计算机》杂志于1985年创刊,由中山大学主管主办,是一本面向计算机全行业的综合性学术刊物,一直以来致力于营造一个融洽的学术交流平台,帮助读者对象在学业、事业上更上一层楼。
摘要:物联网是近年来研究的热点问题,得到了国内外研究结构和产业界的高度重视。本文探讨了物联网研究中的关键技术,包括传感网技术、射频识别技术、产品电子码、地理信息系统、智能技术以及物联网发展的趋势。
关键词:物联网,传感网,智能技术,发展趋势
物联网是一种带有传感标识器的智能感知信息网络系统,促进了世界上物与物、人与物、人与自然之间的对话与交流。它是继计算机、因特网和移动通信网之后发展的一门新技术,是全球信息化发展的新阶段,实现了数字化向智能化的过渡与提升。该技术将促进IT业突破性进展,引发世界第三次产业化浪潮,有着重大的科学意义和应用价值。
1物联网的主要技术
1.1传感网技术
物联网实质上是传感网、因特网及移动通信网“三网”高效融合的产物,其核心是智能传感网技术。传感网是连接物理世界、数字虚拟世界和人类社会的桥梁,它能够通过大量各类集成化的微型传感器,以协作方式实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,利用嵌入式系统对信息进行处理,并通过自组织无线通信网络将所感知的信息传送到用户终端,真正实现无处不在的计算。该技术以低成本、微型化、低功耗以及灵活的组网方式、铺设方式等特点受到广泛重视,是关系国民经济发展和国家安全的重要技术。
1.2射频识别(radiofrequencyidentification,RFID)
射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种非接触式自动识别技术,该技术的商用促进了物联网的发展。它通过射频信号等一些先进手段自动识别目标对象并获取相关数据,有利于人们在不同状态下对各类物体进行识别与管理。射频识别系统通常由电子标签和阅读器组成。电子标签内存有一定格式的标识物体信息的电子数据,是未来几年代替条形码走进“物联网”时代的关键技术之一。该技术具有一定的优势:能够轻易嵌入或附着,并对所附着的物体进行追踪定位;读取距离更远,存取数据时间更短;标签的数据存取有密码保护,安全性更高。RFID目前有很多频段,集中在13.56MHz频段和900MHz频段的无源射频识别标签应用最为常见。短距离应用方面通常采用13.56MHzHF频段;而900MHz频段多用于远距离识别,如车辆管理、产品防伪等领域。阅读器与电子标签可按通信协议互传信息,即阅读器向电子标签发送命令,电子标签根据命令将内存的标识性数据回传给阅读器。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合,可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。
1.3产品电子代码(EPC)系统
1999年美国的Auto-IDCenter将RFID技术与Internet结合,提出了产品电子代码(EPC)的概念。产品电子代码是物联网的主要支撑,它的载体是RFID电子标签,信息传递的介质是互联网。电子标签、产品电子码、互联网3个元素的有效结合孕育出物联网的构想:RFID标签中存储的EPC代码,通过传感器网络识别并自动采集到中央信息系统,利用开放的计算机网络进行信息交换、处理与共享,实现物品的透明化管理。EPC系统充分利用了射频识别和网络技术的优点,很好地解决了对全球每一件产品的唯一标识、同时识别多个商品和“非可视”识别问题,其最终目标是为每一个物品建立全球的、开放的标识标准。
该系统是由全球产品电子代码体系、射频识别系统及信息网络系统3部分组成,主要包括EPC编码标准、EPC电子标签、射频识读器、神经网络软件、对象名解析服务以及实体标记语言6个方面。目前全球正积极开发低成本的EPC标签,制定EPC数据标准和标签标准,完善EPC系统的整体环境,努力推进EPC系统的顺利发展与应用。
1.4地理信息系统
物联网是“智慧地球”、“感知中国”的物理基础,其作用的发挥,必须将每个传感器和动态信息进行空间定位,摆脱单点应用的格局。地理信息系统则为物联网的发展提供了所需的空间基础,还可进行相关的信息处理、空间分析、建模等功能,有利于跨行业、跨行政区的数据共享及系统相互操作,是物联网应用的强大动力和支撑。在物联网全面发展的大背景下,地理信息系统的实践与应用也在不断创新。随着智慧地球的建立,地图服务从2维扩展到3维,服务对象由人转向为人和物;在WebService的空间信息共享和智能服务的基础上,第二代地理信息系统提出并得到了发展;通过物联网的广泛连接,空间与非空间信息可以随时交换,服务全民;依托物联网产业,地理信息可以纳入其基础公共平台,地理信息系统在各行各业的作用将越来越大,产生更大的社会和经济效益。
1.5智能技术
物联网使世界中的物体以传感和智能化方式关联起来,因此智能技术也是物联网的关键技术之一。它是指将智能系统植入物体,使物体能够主动或被动地与用户进行沟通与交流,从而具备一定的智能性。智能技术的发展很大程度地促进了人们所处物质世界的数字化、网络化和智能化,其主要研究方向包括:人工智能理论研究、先进的人———机交互技术与系统,智能控制技术与系统以及智能信号处理。
2物联网发展趋势
未来,全球物联网将朝着规模化、协同化和智能化方向发展,同时以物联网应用带动物联网产业将是全球各国的主要发展方向
规模化发展:随着世界各国对物联网技术、标准和应用的不断推进,物联网在各行业领域中的规模将逐步扩大,尤其是一些政府推动的国家性项目,如智能电网、智能交通、环保、节能,将吸引大批有实力的企业进入物联网领域,大大推进物联网应用进程,为扩大物联网产业规模产生巨大作用。
协同化发展:随着产业和标准的不断完善,物联网将朝协同化方向发展,形成不同物体间、不同企业间、不同行业乃至不同地区或国家间的物联网信息的互联互通互操作,应用模式从闭环走向开环,最终形成可服务于不同行业和领域的全球化物联网应用体系。
智能化发展:物联网将从目前简单的物体识别和信息采集,走向真正意义上的物联网,实时感知、网络交互和应用平台可控可用,实现信息在真实世界和虚拟空间之间的智能化流动。结合本国优势、优先发展重点行业应用以带动物联网产业,物联网仍处于起步阶段,物联网产业支撑力度不足,行业需求需要引导,距离成熟应用还需要多年的培育和扶持,发展还需要各国政府通过政策加以引导和扶持,因此未来几年各国将结合本国的优势产业,确定重点发展物联网应用的行业领域,尤其是电力、交通、物流等战略性基础设施以及能够大幅度促进经济发展的重点领域,将成为物联网规模发展的主要应用领域。
3结束语
物联网是一个涉及众多行业应用的实践性技术领域,在其技术研究过程中,应适合各行各业应用,与传感网、射频识别、地理信息系统等相关技术协同发展。在行业应用中,要充分利用物联网的特性,通过重点领域的示范效应发展绿色低碳经济,促进创造更大的经济和社会效益。随着物联网技术和商业模式的成熟和完善,嵌入了物联网新应用和服务的中国产品将不断涌现。信息化产业与中国生产的紧密结合,将对国内外的经济和社会发展产生重大的影响。
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