朱志祥講物聯(lián)網(wǎng)
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物聯(lián)網(wǎng)基本概念
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)就是物與物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,用戶端可延伸和擴(kuò)展到任何物體與物體之間,并可進(jìn)行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)的定義是:通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,將物體與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),以進(jìn)行信息交換和通信,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到一定階段后出現(xiàn)的一種聚合性應(yīng)用與技術(shù)提升,將各種感知技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能與自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行聚合與集成應(yīng)用,使人與物智慧對(duì)話,創(chuàng)造一個(gè)智慧的世界。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來(lái)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是互聯(lián)網(wǎng)特征,即對(duì)需要聯(lián)網(wǎng)的物一定要能夠在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通;二是識(shí)別與通信特征,即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動(dòng)識(shí)別與物與物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)
從技術(shù)架構(gòu)上來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)可分為三層:感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。
感知層由傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成,包括各種傳感器、二維碼標(biāo)簽、RFID 標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端。感知層的作用相當(dāng)于人的眼耳鼻喉和皮膚等神經(jīng)末梢,它是物聯(lián)網(wǎng)獲得識(shí)別物體,采集信息的來(lái)源,其主要功能是識(shí)別物體,采集信息。
網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無(wú)線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計(jì)算平臺(tái)等組成,相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦,負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。
應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶(包括人、組織和其他系統(tǒng))的接口,它與行業(yè)需求結(jié)合,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)特性主要體現(xiàn)在應(yīng)用領(lǐng)域,目前綠色農(nóng)業(yè)、工業(yè)監(jiān)控、公共安全、城市管理、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能家居、智能交通和環(huán)境監(jiān)測(cè)等各個(gè)行業(yè)均有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的嘗試。
物聯(lián)網(wǎng)的基本應(yīng)用模式
物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測(cè)、食品溯源、敵情偵查和情報(bào)搜集等各個(gè)領(lǐng)域。 根據(jù)其實(shí)質(zhì)用途,物聯(lián)網(wǎng)可以歸結(jié)為三種基本應(yīng)用模式:
一是對(duì)象的智能標(biāo)簽。通過(guò)二維碼,RFID等技術(shù)標(biāo)識(shí)特定的對(duì)象,用于區(qū)分對(duì)象個(gè)體,例如在生活中我們使用的各種智能卡和條碼標(biāo)簽,其基本用途就是用來(lái)獲得對(duì)象的識(shí)別信息;此外,通過(guò)智能標(biāo)簽還可以用于獲得對(duì)象物品所包含的擴(kuò)展信息,如智能卡上的金額余額,二維碼中所包含的網(wǎng)址和名稱等。
二是環(huán)境監(jiān)控和對(duì)象跟蹤。利用多種類型的傳感器和分布廣泛的傳感器網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)某個(gè)對(duì)象的實(shí)時(shí)狀態(tài)的獲取和特定對(duì)象行為的監(jiān)控。如使用分布在市區(qū)的各個(gè)噪音探頭監(jiān)測(cè)噪聲污染;通過(guò)二氧化碳傳感器監(jiān)控大氣中二氧化碳的濃度;通過(guò)GPS標(biāo)簽跟蹤車輛位置,通過(guò)交通路口的攝像頭捕捉實(shí)時(shí)交通流量等。
三是對(duì)象的智能控制。物聯(lián)網(wǎng)基于云計(jì)算平臺(tái)和智能網(wǎng)絡(luò),可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)用獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策,改變對(duì)象的行為,或進(jìn)行控制和反饋。例如根據(jù)光線的強(qiáng)弱調(diào)整路燈的亮度,根據(jù)車輛的流量自動(dòng)調(diào)整紅綠燈的時(shí)間間隔等。