浅谈物联网技术背景下的智慧城市建设

浅谈物联网技术背景下的智慧城市建设（精选7篇）

篇1：浅谈物联网技术背景下的智慧城市建设

兰 州 大 学

本 科 毕 业 论 文

题 目： 浅谈物联网技术背景下的智慧城市建设

姓 名： 高建东

学 号： ***

专 业： 行政管理

教学站点：平凉电大

入学时间： 2014年

指导教师： 张 莉

兰州大学网络教育学院制 浅谈物联网技术背景下的智慧城市建设

摘要：物联网是城市发展通向智慧化的桥梁，建立智慧城市将是城市信息化的终极目标和战略方向，以此作为城市发展瓶颈的突破口，将带给未来城市的全新面貌，推进城市和谐发展。

关键词:物联网技术，智慧城市，应用。

一、物联网的定义

通过各种感知设备和互联网，连接物体与物体的，全自动、智能化集、传输与处理信息的，实现随时随地和科学管理的一种网络。“网络化”、“物联化”、“互联化”、“自动化”、“感知化”、“智能化”是物联网的基本特征。

二、物联网智慧城市

1、智慧城市的概念

“智慧城市”指将城市信息化，通过建设宽带多媒体信息网络（无线或有线）、地理信息系统、电子身份系统（RFID）等基础设施平台，整合城市信息资源、建立电子政务、电子商务、劳动社会保险等信息化社区，逐步实现城市国民经济和社会的信息化，使城市在信息化时代的发展中位于全国领先地位。

通过智能计算技术等应用，使得城市管理、教育、医疗、房地产、交通运输、公用事业和公众安全等城市组成的关键基础设施组件和服务更互联、高效和智能。从技术发展的视角，智慧城市是数字城市与物联网相结合的产物。

智慧城市是新一代信息技术支撑、知识社会下一代创新环境下的城市形态。智慧城市基于物联网、云计算等新一代信息技术以及维基、社交网络、Fab Lab、Living Lab、综合集成法等工具和方法的应用，营造有利于创新涌现的生态，实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以用户创新、开放创新、大众创新、协同创新为特征的可持续创新。

2、智慧城市的特征

一体化：要进一步实现信息系统的整合，进一步将虚拟世界与物理世界融为一体；进一步将信息化与工业化、城市化、市场化、国际化、生态化融为一体。

协同化：要使城市规划、建设、管理、服务等各功能单位之间，城市政府、企业、居民之间的互动，在互动中实现城市治理模式创新和城市创新发展。

最优化：城市资源配置利用最优，经济社会活动要做到成本更低、效益更好、速度更快、精度更高、满意更多。

3、智慧城市的目标

智慧城市的建设目标是充分利用科技创新，以“智慧”引领城市发展，打造环境生态宜居、产业健康发展、政府行政高效、市民生活幸福的城市。在城市信息化基础上，新一代信息技术进一步在城市运行的各个领域全面渗入，形成一个全面感知、广泛互联、相互协同的有机网络。

信息网络架构高端：大力推进光纤到户、三网融合、无线城市、物联网和智能管网等建设，形成高端化、系统化的信息网络，加强信息资源的开发利用，真正实现信息城市，随时随地共享信息、感知和被感知，为智慧城市建设奠定坚实基础。

公共管理服务高效：打造政府云计算中心和公共管理服务平台，加强智慧政府建设，加快信息资源共享、城市管理模式和理念的转变，创新发展智慧社会保障、智慧医疗卫生、智慧教育文化、智慧社区、智慧交通等，实现公共管理服务能力与水平的提升。

产业体系融合发达：充分利用智慧城市建设契机，积极运用下一代信息技术、新一代网络技术和智能技术，大力发展智慧产业、战略新兴产业和现代服务业，促进传统产业高端化发展，推动产业结构转型升级，打造全面融合、发达的现代产业体系。

生活环境和谐友好：围绕生态宜居发展目标，发挥高新技术在环境建设方面的作用，积极发展低碳经济和循环经济，推进生态环境与城市发展相互促进、资源节约与可再生资源开发利用并举，进一步凸显城市自身特色，实现城市环境生态化、人文化、科学化，形成一个环境和谐友好的城市。

城市系统智慧开放：抓住信息技术引领的城市管理变革机遇，以信息技术、智能技术为手段，抓好专家体系、计算机体系、数据信息体系的综合集成，高标准规划、高起点建设，大力加强城市的综合管理与协调，实现城市系统的智慧开放，全面发挥城市的集聚力和辐射力，最终成为智慧开放的城市。

三、智慧城市的发展现状

1、国外发展情况

在全球范围内，智慧城市整体上已进入规划和建设阶段，在建的智慧城市超过100个，其中欧洲和亚洲是智慧城市建设开展较为积极的地区。欧盟 2006年欧盟发起了欧洲LivingLab组织，它采用新的工具和方法、先进的信息和通讯技术来调动方方面面的“集体的智慧和创造力”，为解决社会问题提供机会。该组织还发起了欧洲智慧城市网络。LivingLab完全是以用户为中心，借助开放创新空间的打造帮助居民利用信息技术和移动应用服务提升生活质量，使人的需求在其间得到最大的尊重和满足。2010年3月，《欧洲2020战略》提出三项重点任务，即智慧型增长、可持续增长和包容性增长。把“欧洲数字化议程”确立为促进经济增长的七大旗舰计划之一。欧盟又着力推进“信息社会”计划，并确定了欧盟信息社会的十大应用领域，作为欧盟“信息社会”建设的主攻方向。2010年斯德哥尔摩被欧盟委员会评定为“欧洲绿色首都”，在普华永道2012年智慧城市报告中，斯德哥尔摩名列第五，分项排名中智能资本与创新、安全健康与安保均为第一，人口宜居程度、可持续能力也是名列前茅。他们的智慧城市理念之一是：“让原有的技术或者设施以新的形式或者理念来运作。”致力于建立电子垃圾处理系统，使城市垃圾可自动分类，并按需要循环利用，实现城市环境与能源的可持续发展。

美国 2009年9月，IBM-迪比克计划，IBM参与建设的第一个智慧城市。2009年10月，纽约市政府宣布启动“连接的城市”行动，以增加民众与政府的联系、企业与政府的联系、企业与民众的联系及民众间的联系。这项行动的内容主要包括：1.实施移动通信和311网络热线服务；2.启动电子健康记录与服务；3.整顿全市数据中心，实施“纽约市IT基础设施服务行动”计划；4.改造升级政府部门的电子邮件系统，提高政府工作效率；5.建立“纽约市商业快递”网站，提高政府对企业的服务效率；6.把宽带服务引进每个社区和每所学校，向低收入群体普及宽带服务；7.建立智能交通系统和智能停车系统。2013年，哥伦布市被全球智慧论坛列入“全球7大智慧城市”之一，该市的建设具有三大特点，一是信息基础设施部署，二是绿色可持续发展，三是开放创新。2012年12月，哥伦布市通过无线网络部署第一阶段方案实现了网络速度从70Mbps到117Mbps的跨越。

新加坡 1992年新加坡提出的“智慧岛计划”，是全球最早提出智慧城市概念的国家。2006年6月推出资讯通信发展蓝图“智慧国2015”规划以来，新加坡一直努力建设以资讯通信驱动的智能化国度和全球化都市，并得以成为全球资讯通信业最为发达的国家之一，提升了各个公共与经济领域的生产力和效率。日本 2009年7月，制定“i-Japan（智慧日本）2015战略”，包括电子政务、医疗和教育三大核心领域。2012年7月，活力ICT日本计划，新ICT战略将重点关注大数据应用所需的云计算、传感器、社会化媒体等智能技术开发，并将“国家标准化”作为重点之一。

韩国 2011年6月，制定“Smart Seoul 2015”，利用信息化积极应对气候和环境变化，促进新产业发展及加快生活方式变革，提出要实现“智能绿色城市”的信息化发展具体目标。2011年6月，首尔发布“智慧首尔2015”计划，向世界展示了该市建设智慧城市的雄心。例如，首尔提出，发放证明书、缴纳税金等现在由政府机关和网站负责的行政服务，从2012年按阶段向使用手机的方式扩展。到2014年，市民可使用智能手机、平板电脑实现81项首尔市行政服务。

2、我国发展情况

中国最早提出建设智慧城市构想的是南京市，比新加坡晚（1992年）了近20年。到2011年，国内提出或者推进智慧城市建设的地市开始大幅增加，出现小范围“井喷”之势。

2010年国家科技部认定武汉、深圳为国家863智慧城市项目试点城市。工信部分别于2011年、2012年批复扬州、常州为“智慧城市”建设试点示范城市。2012年4月，中国工程院公布北京、杭州、武汉、宁波、西安五市为“中国智慧城市”试点城市。

2013年8月，国务院出台《关于促进信息消费扩大内需的若干意见》，其中明确提出要加快智慧城市建设，并提出在有条件的城市开展智慧城市试点示范建设。住建部于2013年1月公布包括北京市东城区、江苏省无锡市等90个城市(区、镇)为首批国家智慧城市试点，并在8月再次公布103个城市(区、县、镇)为国家智慧城市试点。

2013年10月，在工信部的指导支持下，中国智慧城市产业联盟在北京成立。该联盟由中国电子商会、中国航天科工集团等国内百余家大中型企事业单位、研究机构发起并建立。我国与智慧城市相关的国家级联盟已达到四个，分别是中国智慧城市产业联盟、国家智慧城市产业技术创新战略联盟、中国智慧城市规划建设推进联盟、中国智慧城市发展促进工作联盟。此外，中国智慧科学研究院、中国智慧城市网、国脉互联智慧城市研究中心等门户和研究机构纷纷组建，工信部、住建部、发改委等下属的支撑机构、行业组织、标准制定机构等也都按照自身定位加快智慧城市布局。

2013年11月，国际标准化组织(ISO/IECJTC1)通过了我国提议成立“智慧城市研究组”的决议，并由工信部电子工业标准化研究院有关人员担任召集人和秘书，美国、法国、韩国、日本、加拿大、荷兰、德国、英国、新加坡均表示将积极参加研究组工作。此项决议通过是我国在智慧城市国际标准化工作中的重要突破，对于建立我国在智慧城市国际标准领域的领导地位、促进国际国内智慧城市标准协调开展具有重要意义。

2013年12月，住建部数字城市工程研究中心与微软中国共同宣布将组建“住房和城乡建设部数字城市工程中心智慧城市技术解决方案联合实验室”，共同打造我国未来城市智慧发展重要技术支撑平台。

2014第四届中国智慧城市大会1月8日在北京召开，大会主题是智慧城市是新型城镇化必由之路，内容围绕新型城镇化、智慧城市、大数据三大焦点问题，此次会议的召开将进一步推动我国的智慧城市建设。

各市发展情况

北京 2013年北京市政府和相关卫星导航企业共同投资3亿元建设北京市北斗公共平台，作为我国首个已经落实的为智慧城市服务的北斗平台，将立足北京、服务全国，为智慧城市提供政务管理、行业应用和民生服务。

上海 在政府工作报告中指出，建设现代化国际大都市，必须率先构建“智慧城市”，始终在城市信息化方面走在前列。上海要加快建设城市光纤宽带网，实现百兆宽带接入能力覆盖300万户家庭，并加快“三网融合”，新建覆盖100万有线电视用户的下一代广播电视网络系统，加快建设新亚太海底光缆系统，海底光缆国际通信容量继续保持全国50%以上。

深圳 在2012年市政府常务会议审议通过的《智慧城市规划纲要》。实施包括一站式智慧门户工程、一站式公共信息服务网站等重大项目建设，以无线城市为载体打造“智慧深圳”。

南京 在2012年2月下发《南京市“十二五”智慧城市发展规划》，推动中国“无线谷”、射频谷、智能电网基地等一批智慧产业基地项目建设，促进智能工业、智能农业等智慧产业发展。以智慧的城市驱动南京的科技创新，促进产业转型升级，加快发展创新型经济。无锡 在2012年启动“智慧城市”三年行动计划，在全市九大领域开展30多项重点示范工程建设，包括为市民提供智能化远程健康监护服务、打造“智慧小区”。以物联网作为智慧城市的DNA,在智能交通、健康工程、平安城市、环境保护等方面加快推进传感网的建设。

宁波 将智慧城市的研发放到了城市发展的首位，对智慧技术和产品研发、智慧应用系统试点示范工程、智慧产业基地创建、人才引进和培养等方面给予政策支持。

武汉 将用10年打造智慧城市，以66.8平方米面积的未来科技新城为试点，构建基于“中国云”的智慧城市基础设施及智能处理基础平台，建设智能交通、城市基础设施、公共应急决策以及能源与资源管理四个智能示范应用工程，并力争突破智能感知、时空协同、泛在互联、数据活化、安全可信和服务发布六个关键技术。

四、智慧城市物联网面临的挑战

1、物联网应用个性化强，市场规模尚需培育，法律法规有待完善

同电信法一样，我国通信事业的的发展已经走过了相当远的路，但是相比欧美国家，我们的法律体系尚未建立。目前，尤其是欧洲针对物联网的架构、监管和隐私等行政和法律层面的问题已经提上日程，而我国似乎还没有多少动作。法规体系将会成为智慧城市物联网发展的制约因素。

2、是技术产业能力不强，尚缺乏核心芯片与传感技术

我国物联网发展还处于初级阶段，目前还没有形成产业。在物联网发展起步较早的欧美和日本掌握着物联网关键环节的技术(优越感、传输网络和应用计算)和核心专利。如目前80%左右的传感核心芯片都来自欧美和日本。在这一点上我们应该看到差距和不足。

3、目前标准仍然相对分散，缺乏统一标准体系，标准化程度低，互通性差，涉及大量国际组织，难协调

标准是一种交流规则，关系着智慧城市中不同类型网络、基础设施和环境间的信息沟通通。目前标准仍然相对分散，缺乏统一标准体系，标准化程度低，互通性差，涉及大量国际组织，难协调。没有统一的标准和规范，将造成智慧城市物联网开发、集成、部署和维护的高成本，制约物联网业和的规模应用。

4、是产业链复杂，需要强有力的整合者，需要进一步打破行业壁垒，实现资源共享

智慧城市物联网的发展目标是促进信息技术与其它行业的深度融合，这种融合必然会触及芯片商、传感设备商、系统解决方案商、移动运营商等企业的业务流程等，而在各方利益机制和商业模式尚未成型的背景下，物联网普及仍很漫长。物联网时代，“融合“变得愈发重要，及需整合智慧城市产业链的上下游。

5、将面临对国家安全和个人隐私的威胁和挑战。

无处不在的网络基础设施建设，使海量的城市基础部件信息自动进入网络，信息采集和交换设备大量使用，数据泄密也成为越来越严重的问题。智慧城市中，黑客有可能远程控制他人物品、操纵城市供电系统等。安全与隐私保护问题直接关系到智慧城市物联网服务能否得到真正的推广应用。

五、智慧城市物联网发展策略

1、出台法律法规，优化产业发展环境

政府主管部门要在影响物闻网产业发展的若干关键环节上，抓紧制定相关领域的法律法规，为产业发展提供坚实法律保障；加快研究、制定促进物联网产业发展的财政、人才、资金方面的政策，为产业发展创造良好政策环境；打破行业和区域壁垒，营造内容相对开放、数据资源共享的良好环境。智慧城市物联网是国家物联网战略中需求较迫切的一部分，开展和建设智慧城市物联网的示范工程，对于城市可持续性发展以及提高居民的幸福指数意义重大。

2、突破核心技术，提高产业竞争能力

实现核心技术的突破和自主产品的产业化，有利于占领产业发展制高点，为整个产业的安全可控和可持续发展打下良好基础。在感知层面，主攻传感技术、RFID技术和传感器自组网技术；在传输层面，主攻传感网与通信网的融合、大信息量传输通信网和三网融合相关技术；在处理层面，主攻中间件技术、基于云计算的应用处理和系统集成技术；同时还应该加快物联网架构和包括信息通信、计算机网络等技术在内的共性支撑技术和研发。

3、制定标准体系，推动产业规模发展

中国物联网标准联合工作组2010年6月8日在北京成立，联合工作组由全国11个部委及下属的工信部电子标签标准工作组、全国信标委传感器网络标准工作组等9个相关标准化组织自愿联合组成，还包括12家观察员单位。联合工作组的成立，将从大的层面改变各自为战、互不兼容的局面，强化以联物网关键资源、体系架构和核心技术标准为重点的顶层设计和统筹协调。而各地也应因地制宜加快建设资源共享、互联互通、统一规范的物联网标准体系。

4、推动技术创新、确保自主安全可控

智慧城市规划中，政府有关主管部门要大力支持开展拥有自有知识的核心关键技术的研究，推进自主产品研发和产业化，提升我国物联网产业的核心竞争力，保障我国物联网产业安全。同时，研究异构资源管理技术、联合准入访问技术、联合负载均衡技术、联合切换管理技术、节点设备鉴权技术和网络行为检测控制技术等安全管理关键技术，以促进智慧城市物联网在中国的安全发展。

5、打造示范工程，带动产业快速起步

产业键各方要通过制订一种有利于产业化推进的应用组织方案，由政府主导，行业协会组织，集中各种资源力量，推动和打造一批示范工程。

有实力的电子信息企业、电信运营商等应该密切结合智慧城市试点项目的需求，组织力量加快研发技术性能符合要求、建设成本和运营维护费用相对低廉、性价比较高的解决方案，成功建设一批应用项目。通过试点项目的成功建设和运营，不断拓展市场，为智慧城市在全国的大面积普及推广积累成功经验。

六、结束语

智慧城市已经成为全球城市发展的一种趋势，为了保证智慧城市的发展，实现城市资源的智能化管理，就需要物联网技术、云计算技术、移动互联网技术作为支撑，使得原本无法实现得城市服务和管理得以实现，让城市真正“智慧化”。互联网发展到今天，所谓的智慧城市离我们还有多远？这终究是一个创新驱动的时代。可以预见，随着技术从雏形逐渐羽翼丰满，特别是VR（增强现实）、AR（增强现实）、人工智能等新技术的不断落地，未来智慧城市对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求作出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活”。

参考文献

【1】《物联网技术在智慧城市的应用》国脉物联网技术研究中心 2012年3月30日

【2】巫细波，杨再高 智慧城市理念与未来城市发展 广州：城市发展研究，2010，17（11）【3】史璐 智慧城市的原理与其在我国城市中发展的功能和意义 北京：中国科技论坛，2011（5）【4】石军 “感知中国“促进中国物联网加速发展【J】 通信管理与技术，2009（5）

篇2：浅谈物联网技术背景下的智慧城市建设

——浅谈物联网技术未来发展趋势

摘要：

物联网主要技术就是把网络技术运用于万物，组成“物联网”。比如把感应器嵌入装备到油网、电网、路网、水网、建筑、大坝、等物体中，然后将“物联网”与“互联网”整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，并且由超级计算机群对“整合网”的人员、机器设备、基础设施实施实时管理控制，以精细动态方式管理生产生活,提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然关系。

The main technology of the Internet of Things is to apply network technology to all things to form the “Internet of Things”.Embedding sensors such as network equipment to oil, power grids, roads, canals, buildings, DAMS, such as the object, then the “Internet of things” and “Internet” together, realizes the human society and the integration of the physical system, and by a supercomputer group of persons on the integration of network, implement the real-time control machinery, equipment, infrastructure, management production and living in fine dynamic way, improve the level of resource utilization and productivity, improve the relationship between man and nature.关键词：物联网产品，Arduino，Linux，iBeacon，蓝牙技术

物联网对我来说既新颖陌生又十分熟悉；说它新颖陌生是因为在我身边还没有运用这项技术，但是却又非常令人着迷；说它十分熟悉是因为老师与我们学生时常谈论这个内容。

物联网这个词最先是由国外提出的，叫做：Internet of Things。在我国正式由温家宝总理提出：2009年8月总理提出“感知中国”，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。

物联网主要技术就是把网络技术运用于万物，组成“物联网”。比如把感应器嵌入装备到油网、电网、路网、水网、建筑、大坝、等物体中，然后将“物联网”与“互联网”整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，并且由超级计算机群对“整合网”的人员、机器设备、基础设施实施实时管理控制，以精细动态方式管理生产生活,提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然关系。

关于物联网的应用，我觉得可以应用与很多方面。生活中，我们通过物联网可以管理家里电器。而在学习上，我们可以利用它进行交互式学习。医学方面的运用更加有利，比如，连续监测高血压患者的人体特征参数、周边环境信息、感知设备和人员情况等。我们以为这个技术很高深，但其实原理很容易理解，就拿其运用于医学方面来说。医学物联网中的“物”，就是各种与医学服务活动相关的事物，如健康人、亚健康人、病人、医生、护士、医疗器械、检查设备、药品等等。医学物联网中的“联”，即信息交互连接，把上述“事物”产生的相关信息交互、传输和共享。医学物联网中的“网”是通过把“物”有机地连成一张“网”，就可感知医学服务对象、各种数据的交换和无缝连接，达到对医疗卫生保健服务的实时动态监控、连续跟踪管理和精准的医疗健康决策。

物联网技术对我们来说是十分有利的技术，但由于硬件方面跟进不足，导致现在发展缓慢，以至于现在普通人对它的印象还只是想象之中的东西。但是一旦物联网技发展起来，对整个社会将会产生革命性的的影响，到时候，我们的生活更加丰富多彩。我期待物联网技术的发展，期待它造福我们。

物联网将会在以后人们的生活中有很大的应用空间，下面就:是几个生活中的应用的例子:电子支付的发展完全取代现金,现金从此不再存在电子交付的发展可以很方便的完成所有支付行为、商场超市等、购物医院看病、乘坐各种交通工具、旅馆住宿、饭店吃饭、各种费用缴纳等，你的一切消费行为都可以电子交付且必须电子交付。因为没有现金而支付用的卡就是你的身份证，身份证具有全球唯一的安全号码，具有身份识别和支付功能。

手机已经不仅仅是通讯的工具，手机的发展成为人不能离开的工作、学习、娱乐、通讯的信息中心、手机功能的强大完全可以代替现有的台式机笔记本电脑，你的一切工作学习娱乐等全部在手机上完成。如果需要大屏幕显示、办公室或家里或公共场合都有无线键盘和显示器打印机等。如果去野外有无线可折叠键盘、显示器等,离开手机你将什么也不能干手机定位技术使政府随时随地知道你的精确位置和正在干什么。

在交通运输方面也会产生很大的影响:智能交通的作用主要体现在对交通的疏导管理，而智能运输则侧重对运输业全流程的监管，最有代表性的案例是电子关锁的应用。目前已有部分地区的海关开始了电子关锁的应用，其流程如下①海关工作人员上门为企业服务，在货物装箱后即进行验关操作并办理好相关手续②装载货物集装箱的门]被海关工作人员锁上电子关锁③集装箱被集装箱货车拉往码头④集装箱被运到集装箱码头上船，不必再进行验关。在这整个流程里，电子关锁起到的作用是运输过程的智能监控，通过监控运输的路线、耗时、及上锁开锁工作人员的操作等一系列信 息，确保运输过程货物不会被掉包。电子关锁有效提高企业通关效率，最大程度地简化企业通关成本。而有了电子关锁作为支撑，海关就能更好地为企业提供服务。

物联网不是传统意义上的互联网的延伸，也不是下一代互联网。它是以“物的特性为基础的，通过大里的统计学应用和经验的总结，结果作用于”物"，从而为人类服务的网络。他与互联网根本的区别在于数据的来源与服务的目的:互联网数据来自于人或操纵于人，大量冗余，信息量大，信息熵(就是信息的意义价值)较小，网络服务的目的减轻人的劳动强度，更多的便利性和娱乐性;物联网数据来自于物，作用于物，服务于人，是真实的可靠的有意义的，网络服务的目的使人过上更加科学、绿色、适用的生活。

参考文献：

1、樊世清，于泽，郭红军《论物联网对供应链管理的影响》、《中国经贸导刊》

2、李霞《浅谈物流信息技术与物联网》、《商场现代化》

3、肖慧彬《物联网中企业信息交互中间件技术开发研究》

4、江宏，《物联网引发供应链管理革命;物流技术与应用》

篇3：浅谈物联网技术背景下的智慧城市建设

关键词：物联网,智慧城市,作用,对策,发展

物联网技术作为一种新的技术变革, 也推动了信息技术于各个行业里不断进行新的变革。在2009年美国总统奥巴马提出了“智慧地球”这一概念以后, 其主要目的是想促使新政府建设智慧型基础设施。而我国在“智慧地球”的概念中衍生了“智慧城市”这一新概念。之后, 我国将打造成“智慧城市”作为重要的发展战略, 同时不可否认的是, 物联网技术在进行建设“智慧城市”过程中发挥着至关重要的作用。

1 物联网技术介绍

物联网这一概念最早见于比尔·盖茨在1995年所著的《未来之路》一书中, 在提出之初, 这一概念并未受到一定的影响和关注度。进入21世纪经济和科技得到迅猛发展的当下环境中, 物联网技术的发展才逐渐施展了其显著的作用。虽然物联网技术同互联网技术之间存在一定的联系和相似之处, 但是当中存在的差别也较为显著。通常来说, 互联网技术的应用主体是人, 使信息在互联的方式下得到资源的共享, 因此, 其活动的主体是人类。物联网技术将活动的主体扩大, 将物物连接的情况得以实现和发展, 也可以理解为物联网技术将互联网技术得到延伸以及拓展, 其用户的范围也延伸到了物体与物体的范围中。因此, 物联网是经过各种形式的信息传感设备对于需要连接和监控以及互动的物体进行采集, 并且依据一定的协议, 对各种物体以及互联网进行连接, 实施信息的交换并且达到通信的目的, 对物体实现智能化的识别以及定位、监控等的网络。

物联网的主要特征:首先, 物联网技术的重点核心内容依然是互联网技术。其通过一些有线以及无线网络同互联网之间进行联合, 把物体的信息能够及时并且精确的进行对外传递。物联网上的传感器对于信息的采集能够定时的完成, 之后再利用网络传输的方式。在此期间, 因为具有数量庞大的问题, 所以产生海量信息。为了避免得到错误的数据以及延误得到的时间, 在进行传输的过程中, 物联网要适应不同形式结构的网络以及各种形式的协议。其次, 在物联网上会有不同形式的传感器, 并且不同类型的传感器分别是一种信息资源, 所以, 每个传感器得到的信息内容以及各式各有不同。每种传感器能够得到实时性的数据, 因此能够根据一定形式的频率对信息进行采集, 同时将数据获得更新, 使得能够大量地应用不同的感知技术。最后, 物联网在提供有传感器连接的同时, 自身也可以进行智能处理, 即物联网也可以做到智能监控物体。其可以把传感器与智能处理结合起来, 通过实施云计算以及模式识别等技术, 在不同的领域范围内进行应用。因此, 通过对物联网进行特征上的总结和分析以后, 确定其在建设智慧城市过程中能够在交通、电能、物流以及医疗、环保、学校和旅游等领域内都能发挥出积极的作用。

2 物联网技术在智慧城市建设过程中的重要应用

物联网技术在智慧城市建设中的作用众多, 包含以下几方面重要应用。

2.1 智能电网

简单的说, 智能电网其实就是指电网的智能化。智能电网的建立是立足于集成的和高速双向网络之上的, 采用一流的传感以及测量, 利用先进的技术设备以及控制方法, 同时采用科学的决策系统, 打造安全可靠、高效运作、具备良好环境的电网。

2.2 智能交通

将物联网技术作为重要的基础依据, 让各种交通工具融入到统一的网络中, 就是智能交通的概念。智能交通的最大优点就是可以提高运输的效率, 并且保障服务水平, 当下已作为现代交通发展的重要模式, 并在交通行业中产生了重要影响。智能交通科学地应用现代先进通信技术, 在人和运输的装备同交通网络建立感知和互动, 建立起完全的自动以及高效率的交通管理形式。通过采用这种模式, 将交通运输的效率获得了重要的保证和提高, 使各项资源效益都获得最大化的展开。在现实的应用中, 智能停车场作为一种常见的应用, 能够直观且准确的显示出当下的车位占用的形态, 并且达到对停车场进行监控的目的。同时应用停车时间监控的功能可以有效地获得车位占用的具体时长, 以及系统可以对停车场的分时段占用率等制定停车管理的相关安排。另一方面, 这种系统可以同停车场的收费系统或者物业管理系统软件进行数据的交换, 使获得的各项资源得到共享的目的。

2.3 智能医疗

首先, 利用物联网技术能够建立起个人的健康档案, 包括个体从出生至死亡期间身体情况的变化, 并且可以获得广阔范围的医疗健康信息资源的共享。这样可以让患者在进入医院求医时, 能够让医生在最快的时间内了解到患者的病情并进行快速的诊断。其次, 在智慧城市体系中的公共卫生系统主要包含了医疗、设备以及药品等信息内容。通过将医疗信息资源获得共享以及整合, 可以在产生传染病等一些突发的医学事件情况下, 让政府根据各种医疗信息形成决策, 节省时间。最后, 在当下广泛应用物联网技术的时代背景下, 远程急救是医疗中重要的急救措施。放于救护车内的监护设备主要是对于急救人员的生命体征进行信息的采集, 再通过CDMA网络将获得的信息传输给急救指挥中心以及医院的急诊中心。这种应用可以让患者在最快的时间内得到救治, 大大提高了存活率。

2.4 智慧教育

在当下我国教育事业不断改革的背景下, 把有限的教育资源进行最充分地应用已经成为我国教育事业发展的重要目标, 同时也是衡量教育水平的重要依据。对于智慧教育而言, 其主要特点就是满足数字化以及网络化、智能化以及多媒体化的标准。例如某位学生创作了一幅绘画作品, 在作品中包含了各种数据记录。再通过将其上传到网络环境中, 这样对于观赏者而言, 根本不需要见到作者本人, 便可以利用互联网的形式观赏到这幅作品, 了解到相关的创作过程以及观看各种评价等。

3 物联网技术应用于智慧城市中的挑战和展望

对于智慧城市构建过程中的物联网技术应用而言, 其存在的第一项挑战便是法律法规。虽然目前我国在智慧城市的构建方面已经获得了进步与突破, 但是同欧美发达地区相比仍然具有较多的弊端, 特别是有关的法律法规构建还不健全, 所以在物联网技术得应用、监管等方面存在诸多的问题, 也成为影响物联网技术推广和应用的阻碍。同时, 作为一种新兴技术, 物联网目前还没有形成成熟的技术体系以及产业链, 并且对于物联网关键环节技术如传感、应用计算与传输网络等掌握尚未成熟, 这也制约了智慧城市建设中技术的应用和拓展。此外, 物联网技术在智慧城市中的应用必须遵循一定的标准, 才能够实现高效地满足不同类型的网络和环境同基础设施之间的信息沟通。当下国内的智慧城市建设中相关的技术标准比较分散, 主要特点就是缺乏统一标准体系, 所以不具有良好的互通性和协调性。正因如此, 阻碍了技术的集成和开发, 同时产生应用开发成本较高的现象, 对大规模推广和应用计划具有阻碍性。资源共享是智慧城市发展过程中一项重要的条件, 涉及的内容广泛。例如信息技术同不同行业和部门的融合程度, 融合意味着在不同的通信方、芯片方以及传感设备方之间的业务整合。当下各方利益机制缺乏统一的情况下, 构建智慧城市中的应用物联网技术仍然受到局限。智慧城市的构建在很大的程度上考验了信息的安全和隐私的保护, 在大量的城市基础部件与物联网融合过程中, 对于信息的采集和交换设备的应用而言都加大了泄密的风险, 因此数据安全会遇到一定的挑战, 对于物联网技术的应用重要的问题就是处理并保障安全隐私问题。

因此, 物联网技术应用中要注重相关法律法规的建立健全, 打造出良好的发展环境, 同时营造共享的技术环境。着重开展建设智慧城市示范工程在应用物联网过程中, 将提升城市管理智能化水平作为重要的目标进行实践探索。实现核心技术本土化以及产品竞争产业化, 实现占领行业发展制高点, 并且为技术的安全可控打好基础, 实现可持续发展。物联网技术感知领域, 要加强对传感器组网技术以及RFI技术的研究。并且在未来的发展中, 要将物联网技术标准体系进行有机的统一, 实现智慧城市建设中信息与资源的共享和互通互联。智慧城市的安全隐私保护要从技术层面予以保障, 并且促使国内的自主知识产权的研发, 提升核心竞争力, 在技术的层面保障信息的安全可靠。此外对于网络行为检测技术和异构资源管理技术等也要做好研发工作, 在安全管理和法律方面都要做好保障, 为实现安全的智慧城市做好各项服务。

4 结语

篇4：浅谈物联网技术背景下的智慧城市建设

关键词：物联网 计算机专业 专业建设

“十二五”期间，辽宁省重点发展物联网等新兴产业，努力提高工业数字化、智能化水平，积极推进信息化和工业化深度融合。信息产业作为“振兴老工业基地”的新兴产业而崛起，这为计算机专业的建设和发展提供了广阔空间。笔者学校在辽宁省率先开设物联网技术应用专业，并把应用视角逐步转移到物联网技术应用专业上来，逐步建立起以计算机专业为依托、物联网技术应用专业为骨干的信息技术类专业群。

一、物联网的定义及发展

通俗地讲，物联网（Internet of Things）就是把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来，以实现智能化识别和管理。

我国自提出“感知中国”的发展战略以来，又在 “十二五”时期制定了物联网发展规划，明确了方向、突出了建设重点。我国物联网行业将由起步发展步入规模发展阶段，物联网产业链将不断规模化，使中国物联网应用和衍生出的独特市场快速发展。

二、在中职学校发展物联网专业的意义

如今，物联网产业带动了社会经济的发展，推动了社会向现代化发展的进程。对中等职业学校而言，实施教育改革和专业设置改革无疑是一个重大机遇和挑战。笔者学校通过物联网专业的建设，提升学校整体专业建设水平。专业的市场定位决定着学校是否具有竞争力和生命力。抓住特色专业，拥有教学内涵建设的核心，以此作为专业建设的突破点，争取以后实现以点带面，处处开花，最终提升中等职业学校的专业技术水平。

三、中职学校应对物联网发展的策略

1.提升师资水平

教师队伍培养是学校发展的重中之重，建设一支专业技术水平高、综合素质好、具有理论与实践双重能力的师资队伍尤为重要。学校应采取以下几项举措：培养以物联网技术应用为重点的专业带头人，带领教学团队进行教学改革创新，全面提升专业建设水平；培养物联网技术应用专业的青年骨干教师，开展射频识别RFID、传感器识读与使用、无线网及应用、智能家居核心课程的教学；开设名师课堂，学校首席教师带动提高其他人员的实践能力与学术能力水平；通过培训考试，提升教师职业技能等级；通过教学产品设计，提升专业教师的职业技能；通过信息化多媒体应用技术骨干教师培训，提高电子白板在课堂上的使用率；校企强强联合，教师进企业，企业高工进学校，使教师教育水平与社会的发展相适应。

2.专业结构调整与课程设置

中职学校要在物联网行业有所发展，就要找准企业发展动向，深入挖掘企业发展的人才需求，建全职业特色的人才培养过程，从学生的特点入手，完善教学中课程的设置，改善实训条件，利用原专业的基础向物联网专业靠近。

中职学校要在短时间内培养出适应物联网行业发展的人才，难度大、困难多。这就要充分利用原有专业基础，加大对计算机专业的课程改革力度。课程设置要有一定的原则：抓重点——网络技术应用和物联网基础；抓核心——包括网络技术、传感技术；抓动手——利用实训设备加强动手能力。在计算机专业的课程设置中融入物联网技术应用类的课程。通过修改教学大纲和课程标准，在计算机专业课程的基础上适时嵌入物联网技术的课程，如无线网络、传感器网络、RFID技术、二维码、嵌入系统等。提升计算机专业课程与物联网行业的对接度，为物联网产业时代的到来储备人才。

3.实训基地建设

计算机专业为了适应物联网行业的发展，除在课程设置上有所变动外，还要在实训上加大力度、思想上进行更新。实训侧重于培养学生的应用能力，学校实训建设应根据行业的需求进行逐步完善，突出智能化、模拟化、数字化等特点。要对计算机专业的学生进行一技多能的培养，必须通过物联网实训模拟设备来完成，利用模拟的工作环境和工作流程，把“微型”应用搬到实训基地，为师生提供开放的、智能化的教学资源与环境，使传统教学与虚拟教学融合，实现实训的分层性和可扩展性。

四、小结

物联网是信息产业发展的新方向、新趋势。中职学校应通过社会考察、学习和企业调研，确立专业课题的研究方向，紧跟物联网行业的发展动向，准确把握中职学校人才培养方向，大力推动中等职业学校计算机专业的改革，为计算机专业向物联网专业过渡打下坚实的基础。中职学校有义务为未来庞大的物联网产业输送人才，要抓住机遇，建立中职特色的物联网专业，抢占先机，打造一片中职教育的广阔天空。

篇5：浅谈物联网技术背景下的智慧城市建设

3.1 单元化整车运输产品

根据Ⅰ类市场对运输速度和运输过程透明性的要求，结合物联网技术的应用，将单元化整车运输产品设计为以下几类。

(1)单元化快速特定大宗货物始发直达班列。

针对货源固定、货运量稳定的大宗货物种类，如粮食、棉花、矿石等开行快速特定的直达班列，缩短运输期限;以 1 列车为 1 个单元添加电子标签，运用物联网技术进行货物定位追踪，实现运输过程透明化要求。

(2)单元化普速特定大宗货物始发直达班列。

此类产品是针对货运量较大、但对运输速度要求相对较低的货主，这类产品相对于快速特定大宗货物始发直达班列而言，价格相对较低;以 1 列车为 1 个单元添加电子标签，运用物联网技术进行货物定位追踪，实现运输过程透明化要求。

(3)单元化整车运输中转班列。此类产品针对

货运量相对较小、不足以开行直达班列的货主设计，同时以 1 节车厢为 1 个运输单元添加电子标签，实现对每类货物的定位追踪，为货主提供便捷服务。

3.2 单元化集装箱运输产品

Ⅱ类市场对安全性要求最高，因而结合现有集装箱运输对产品进行改进设计。

(1)单元化快速集装箱专运班列。此类产品针对货源稳定的集装箱运输货主，主要为精密、贵重、易损的货物，缩短运到期限;以 1 个集装箱为 1 个运输单元添加电子标签，实现货物运输实时监控与定位追踪，及时了解货物运输状态。

(2)单元化普速集装箱专运班列。此类产品相较于单元化快速集装箱专运班列来讲，速度较慢，但运输价格较便宜，适于对货物运输期限要求较为宽松的货主。

(3)单元化集装箱定期直达列车。这种列车定点、定线、定期、固定车底、定价，循环运行于 2 个基地站间，不需重新编组，因而运行速度快、效率高。

3.3 单元化零担运输产品

Ⅲ 类市场对经济性和服务性要求较高，结合运输过程透明化的要求进行零担运输产品改进与设计。

(1)高速单元化零担运输产品。这主要针对运量小、附加值高、运输时限要求高的零担货物，以每个包装单元为 1 个运输单元，追踪查询货物，保证货物运输安全，同时可以选择提供“门到门”运输服务，为货主提供便捷。

(2)普速单元化零担运输产品。这类产品主要包括对运到时限无要求，根据货源情况，等待拼箱、集结等作业完成后独自开行班列的运输产品。此类产品同样以每个包装单元为运输单元添加电子标签，进行货物追踪，货主也可以选择“门到门”服务类别。上述 2 种产品主要针对货源种类及数量不稳定的货主，而对于目前铁路现有的、针对固定货源的班列，可以对其进行单元化设计，分别为单元化直达整零班列、单元化中转整零班列和单元化沿途整零班列，同样以 1 个包装单元为 1 个运输单元，添加电子标签，实现货物定位追踪。

4 结束语

针对铁路货物运输产品设计与开发过程中存在的问题，结合物联网技术，根据铁路货主的差异化运输需求，在原有铁路货物运输形式的基础上，对产品进行设计与开发研究，即开发单元化整车运输产品、单元化集装箱运输产品和单元化零担运输产品，不仅满足了货主对于速度等的运输需求，同时更好地实现了运输过程透明化，方便运输企业及货主对货物的实时追踪与查询，对于提升铁路货运市场的竞争力具有积极意义。

★ 物联网工程专业课程

★ 物流仓储年会工作总结

★ 物流仓储实习总结

★ 物流仓储配送合同范本

★ 物联网应用技术实习总结

★ 浅析高校学生电工技术的学习水平论文

★ 物联网工程就业方向及前景

★ 物联网产业的调研报告

★ 提升应急救援照明水平

篇6：浅谈物联网技术背景下的智慧城市建设

关键词：物联网,智慧校园,RFID

1 物联网概述

物联网(The Internet of things)是现今计算机信息技术的一个重要分支。它的概念最早由麻省理工大学Auto-ID实验室于1999年首次提出,当时的EPC(Elec-tronic Product Code)系统,即为“物联网”概念的雏形。2003年,美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。2005年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了物联网的概念。

物联网是通过智能传感器,如:射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种装置,按照相应的协议与互联网结合起来而形成的一个庞大网络。把所有的物体与网络连接起来,方便智能化识别、定位、跟踪、监控及管理。它把新—代的IT技术充分运用到各行各业之中,然后将物联网与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合。在这个整合的网络当中,人类可以用更加精细和动态的方式管理生产和生活,提高资源利用率和生产力水平,使人与自然更加和谐。

2 在物联网技术下的智慧校园

高职类高校是一个开放式的校园,学生不但要学习书本上的知识,还要学会一些基本技能,更要适当地了解社会并接触社会,培养自己各方面的能力以能更好地适应高速发展的社会。新课改提出“充分发挥信息技术的优势,提倡学生自主、合作、探究的学习方式,要求对教学内容的呈现方式进行变革、改革教师教学方式和师生互动方式,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具”[2]的要求,人性化地提供移动学习、泛在学习、终身学习等、智能化学习理念的发展,IPv6、云计算、3G通信、无线传感网等技术的兴起,都预示着物联网在大学校园中的必然发展,为智慧校园的实施建设提供技术支撑平台。我校物联网是以现有的校园办公网络技术为基础,利用无线数据通信、射频识别、计算机等技术,构造了一个能覆盖校园的物体互联网。

3 关键技术分析

物联网它具广泛存在和广泛应用的特点,它强调的是将所有的物体都连接到互联网中,它不是简单的物物相连和人物相连,而是通过建立一定关系的智能系统,使得人、物、信息是互动的,通过这一系统,我们可以实现人对物的定位、管理、控制等。

物联网有三项关键性技术:

1)全方位感知:包括智能传感器,例如红外感应设备、无线射频识别、全球定位系统等;其次是传感网络通信系统。

2)可靠、安全通信:执行统一编码,按一定协议连接入无线通信网络。

3)智能化管理:通信网接入计算机网络,实现“网上网”,构建智能化管理系统。

4 物联网技术在智慧校园中的应用

智慧校园是物联网在学校教学管理、学校教育管理、公共安全、后勤保障的具体应用,为学校构建智能化的学习和生活环境。

4.1 物联网在教学管理中的应用

在高职类高校,学生的首要任务还是学习。利用物联网技术,能够为师生提供智能化的教学环境和丰富的教学资源,并且使教学中的每个物体都具有数字化、网络化、智能化的特征。上课铃响,学生步入教室,教室里的窗帘会根据室内的光线进行自动开合,通过学生随身佩戴的RFID电子标签连接RFID基站,从而打开桌上的触摸系统,学生可通过网络将自己存在的问题交给老师,还可以浏览老师上课所要讲解的内容。上课铃响,教师进入教室,打开教室前面的多媒体教学管理系统,了解学生的出勤情况,查看学生提交的问题,老师通过多媒体系统、投影设备进行讲授,对学生的问题进行解答,并将授课情景传送到网络。利用物联网技术学生也可以及时了解有关学习的信息,例如学术、考证、就业、讲座信息等,达到教学相长的目的。

利用物联网技术学生也可以及时了解有关学习的信息,例如学术、考证、就业、讲座信息等,达到教学相长的目的。

当今社会亟需可持续发展人才,而培养学生自主学习的能力和可持续发展的能力是高职类高校的显著特征。许多课程和技能需要学生自主学习,与教师讲授相比较,学生很难抓住重点。通过引入RFID技术,学生可以通过查阅相关资料找到需要的课程进行针对性学习,有利于拓展学生的学习空间、培养学生的自主学习能力。物联网能为学生的移动学习和泛在学习等提供支撑环境[3]。

4.2 物联网在教育管理中的应用

物联网在教育管理中可用于教务管理、图书管理、设备管理和安全管理等方面。将物联网技术用于教务管理,能够有效地降低教务部门的教务成本,提高管理效率,有助于学生学籍管理电子化,排课自动化、办公电子化,促使学生、家长、学校互动,方便家长随时掌握学生的学习情况。将电子标签嵌入到每一个教学管理设备中,并相应的建立教学设备管理系统,从而大大地提高教学资源的利用率,有效的节约办学成本,实现教学设备的规范化、自动化和智能化管理。通过建立校园物联网智能系统,实现餐饮、水电、图书借阅、校园宿舍出入管理、校园通信等的一体化管理,实现智慧校园。

4.3 物联网在公共安全中的应用

目前,高职类高校校园管理的最大弊端是学生的高度自由,并且这也是许多危险事件发生的原因。引用物联网技术对学生进行实时定位,确保学生的人身安全,为确保学生的用水安全,每一个宿舍都安装水压检测器。为实现每一个宿舍的用电安全,对学生宿舍安装智能感应电表。为最大限度的减少火灾隐患,可通过安装烟孔感应系统和对每一个消防设施的定位。

4.4 物联网在后勤保障中的应用

在整个校园物联网管理平台中,通过一些射频识别、图像识别、GPS、无线传感等技术,并结合日常的视频监控系统,全面感知校园的环境、人和物的变化,例如门禁监控、健康监控、教室照明监控、仪器控电、路灯节能监控、水电气的监控、灾害监控以及生态监控等。全力打造绿色、节能的环保智能型校园,为学生创建一个舒适健康的学习环境。

5 结束语

随着人们不断提高地对于物联网技术关注程度,以及物联网技术的日益成熟,它将越来越广泛地被各类高校校园所应用,从而为学生创建一个更加宜学、宜教、宜研的大学校园。在即将到来的物联网时代,无处不在的学习环境、融合创新的科研环境、透明高效的教务管理、丰富多彩的校园文化、方便快捷的校园生活都将实现,一个安全、稳定、环保、绿色的“智慧校园”将成为现实。

参考文献

[1]乌家培.物联网产业及其发展[J].中国信息界,2011(4).

[2]宗平,朱洪波,黄刚.智慧校园设计方法的研究[J].南京邮电大学学报,2010,30(4).

[3]贺志强,庄君明.物联网在教育中的应用及发展趋势[J].现代远程教育研究,2011(2).

[4]谢艳芳.浅谈物联网技术在图书馆中的应用[J].科技信息,2011(13).

篇7：浅谈物联网技术

1.1 物联网的定义

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此, “物联网就是物物相连的互联网”。有两层意思:第一, 物联网的核心和基础仍然是互联网, 是在互联网基础上进行延伸和扩展的网络;第二, 其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间, 进行信息交换和通信。因此, 物联网的定义是通过射频识别 (RFID) 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备, 按约定的协议, 把任何物品与互联网相连接, 进行信息交换和通信, 以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

1.2 物联网的体系结构和功能

物联网是传统IP网络的延伸和扩展, 将网络用户端延伸和扩展到物与物之间, 是一种新型的信息传输和交换形式。物联网的体系结构分为三层, 分别是感知层、网络层、应用层。

1) 感知层

感知层由各种传感器以及传感器网关构成, 包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢, 它是物联网获识别物体, 采集信息的来源, 其主要功能是识别物体, 采集信息。

2) 网络层

网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成, 负责传递和处理感知层获取的信息。网络层的作用是接收感知层传输的数据, 并将数据发送到其他网络中, 并控制命令发送给感知层。网络层的具体功能包括:获取物品信息, 获取感知层所发送的物品数据, 识别其中的EPC码, 并在本地网关中注册;以便在英特网、3G或广电网等部网络中传输, 另一方面把外部网络发送的数据转换成感知层可识别的数据格式, 发送控制命令是指将外部网络湖区的数据, 经转换格式后发送给感知层。

3) 应用层

应用层是物联网和用户 (包括人、组织和其他系统) 的接口, 它与行业需求结合, 实现物联网的智能应用。如:目前绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试。

1.3 物联网的应用

“物联网”被称为继计算机、互联网之后, 世界信息产业的第三次浪潮。业内专家认为, 物联网一方面可以提高经济效益, 大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前, 美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究, 工业和信息化部会同有关部门, 在新一代信息技术方面正在开展研究, 以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。

1) 智能电表

在智慧的电力设施的支持下, 智能电表可以重新定义电力提供商和客户的关系。通过安装内容丰富且读取方便的设备, 用户可了解在任何时刻的电力费用, 并且用户还可以随时获取一天中任意时刻的用电价格 (查看前后的记录) , 这样电力提供商就为用户提供了很大的灵活性, 用户可以根据了解到的信息改变其用电模式。智能电表不仅可以测量用电量, 它还是电网上的传感器, 可以协助检测波动和停电。它还能储存和关联信息, 支持电力提供商完成远程开启或关闭服务, 也能远程支持使用后支付或提前支付等付费方式的转换。总而言之, 智能电表可大幅度减小系统的峰值负荷, 转换电力操作模式, 也能重新定义客户体验。

2) 医疗机构

由于缺乏资金和管理不当, 中国医疗保健体系覆盖率很低, 一直以来有限的政府投资主要针对的是规模更大、等级更高的城市医院、农村地区医院的床位严重短缺。发展和完善21世纪的医疗体系, 必须采取智慧的方法进行信息共享管理。实时信息共享可以降低药品库存和成本并提高效率。从而提高诊断质量和服务质量。整合的医疗保健平台根据需要通过医院的各系统收集并存储患者信息, 并将相关信息添加到患者的电子医疗档案, 所有授权和整合的医院都可以访问。这样资源和患者能够有效地在各个医院之间流动, 通过各医院之间适当的管理系统, 政策, 转诊系统等。这个平台满足一个有效的多层次医疗网络对信息分享的需要。

3) 通信行业

在“2009年中国国际信息通信展览会”上, 中国移动展出了手机支付, 这就是典型的物联网概念应用。手机支付实际上主要是手机SIM卡的更换, 由普通SIM卡更换为RFID-SIM卡, 而不需要对手机进行更换。用户在消费时, 只需要将手机从接收器上轻轻一扫, 就可以方便进行各种购物, 以及获得详细的费用清单。中国电信一直在推介自己的全球眼技术, 其实就是远程监控的物联网应用。

2 物联网的核心技术

物联网核心技术包括射频识别 (RFID) 装置、WSN网络、红外感应器、全球定位系统、Internet与移动网络, 网络服务, 行业应用软件。在这些技术当中, 又以底层嵌入式设备芯片开发最为关键, 引领整个行业的上游发展。

2.1 RFTD技术

RFID是射频识别 (Radio Frequency Identification) 的英文缩写, RFID作为物联网中最为重要核心技术, 对物联网的发展起着至为重要作用。RFID系统主要由数据采集和后台数据库网络应用系统两大部分组成。目前已经发布或者正在制定中的标准主要与数据采集相关, 其中包括电子标签与读写器之间的接口、读写器与计算机之间的数据交换协议、RFID标签与读写器的性能和一致性测试规范以及RFID标签的数据内容编码标准等。在RFID标签的数据内容编码领域, 各路标准竞争最为激烈。RFID利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息实现物体识别。

2.2 WSN技术

WSN是wireless sensor network的简称, 即无线传感器网络。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成, 通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统, 其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息, 并发送给观察者。WSN网络通常分为物理层、MAC层、网络层、传输层, 应用层。物理层定义WSN中的Sink, Node间的通信物理参数, 使用哪个频段, 使用何种信号调制解调方式等。MAC层定义各节点的初始化, 通过收发beacon, request, associate等消息完成自身网络定义, 同时定义的MAC帧的调试策略, 避免多个收发节点间的通信冲突。在网络层, 完成逻辑路由信息采集, 使收发网络包裹能够按照不同策略到使用最优化路径到达目标节点。传输层提供包裹传输的可靠性, 为应用层提供入口。应用层最终将收集后的节点信息整合处理, 满足不同应用程序计算需要。

2.3 4G技术

4G是3G技术的进一步演化, 是在传统通信网络和技术的基础上不断提高无线通信的网络效率和功能。同时, 包含的不仅仅是一项技术, 而是多种技术的融合, 包括传统移动通信领域的技术, 还包括宽带无线接入领域的新技术及广播电视领域的技术。对于4G中将使用的核心技术主要有: (1) 正交频分复用 (OFDM) 技术是一种无线环境下的高速传输技术, 在频域内将给定信道分成许多正交子信道, 在每个子信道上使用一个子载波进行调制, 各子载波并行传输。OFDM技术的优点是可以消除或减小信号波形间的干扰, 对多径衰落和多普勒频移不敏感, 提高了频谱利用率, 可实现低成本的单波段接收机。 (2) 智能天线技术具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能, 是未来移动通信的关键技术。智能天线应用数字信号处理技术, 产生空间定向波束, 使天线主波束对准用户信号到达方向, 旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向, 达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。 (3) IPv6支持:在3G标准的基础架构中, 同时使用并行的电路交换和数据包交换网络, 在4G中, 将只支持数据包交换网络, 有利于数据传输的低延迟。IPv6拥有着用之不尽的IP地址, 足以满足全球所有手机终端的编号支持。 (4) MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术, 它采用的是分立式多天线, 能够有效地将通信链路分解成为许多并行的子信道, 从而大大提高容量。

3 总结现状与不足

物联网目前还不成熟, 只是充满前景的技术展望, 预计在以后的5到15年中会极大的改变我们的社会。中国媒体认为物联网作为信息化的第三波潮流, 将在未来几来刺激经济发展, 带来相关行业的巨额投资。但中国物联网的标准仍在制定中, 相关技术并未发展成熟。它绝大部分的业务仍然会是数据采集应用的扩展, 难以实现更加“智能”, 很难实现“物与物对话”的“真正物联网”。

具体而言, 欧盟认为影响物联网发展有以下几大因素:

1) 个人隐私与数据安全

安全因素的考虑会影响物连网的设计, 避免个人数据受窃听受破坏的威胁。除此之外, 专家称物联网的发展会改变人们对于隐私的理解, 以最近的网络社区流行为例, 个人隐私是公众热议的话题。

2) 公众信任

信息安全目前是广大群众对物联网的主要关注点。如果物联网的设计没有健全的安全机制, 会降低公众对此信任。所有在设计物联网之初, 就有必要考虑的安全层面。

3) 标准化

标准化无疑是影响物联边普及的重要因素。目前RFID, WSN等技术领域还没有一套完整的国际标准, 各厂家的设备往往不能实现互操作。标准化将合理使用现在标准, 或者在必要时创建新的统一标准。

4) 研究发展

物联网相关技术仍处在不成熟阶段, 需要各国政府投入大量资金支持科研, 技术转化。

5) 系统开放

物联网的发展离不开合理的商业模型运作和各种利益投资。对物联网技术系统的开放, 将会促进应用层面的开发和各种系统间的互操作。

摘要：物联网就是物物相连的互联网。文章介绍了物联网的基本概念, 讨论了物联网体系结构中的各个网络层次的功能以及物联网现状, 详细介绍了物联网的核心技术, 并结合物联网的现状, 分析目前面临的不足。

关键词：物联网,RFID,体系结构,WSN

参考文献