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物联网技术报告.docx

发布时间：2022-06-10 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.03M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    1物联网
    2物联网的本质
    3物联网的特征
    4物联网的应用
    4.1 关键技术
    5物联网的中国发展
    5.1 发展现状
    6结束语
    物联网技术简介 摘 要 随着现代科技的日益发展，物联网作为一个新兴的“字眼”开始进入人们的视野，并 且在短短的时间内飞速发展、日渐成熟。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。由于物联网包含传感技术、RFID 技术、嵌入式技术三 项关键技术，使得它在智能城市、智能交通、智能医疗等方面有着深入的应用。因此，物 联网技术在中国的发展也尤为重要，并且也取得了不俗的成绩，其在中国的前景也一片光 明。 关键词：物联网；特点；应用；中国发展 1
    目录 1 物联网............................................................................................................................................................ 3 2 物联网的本质 ................................................................................................................................................ 3 3 物联网的特征 ................................................................................................................................................ 3 4 物联网的应用 ................................................................................................................................................ 3 4.1 关键技术 ................................................................................................................................................ 4 4.2 应用模式 ................................................................................................................................................ 4 4.3 应用方向 ................................................................................................................................................ 4 4.4 开展步骤 ................................................................................................................................................ 5 5 物联网的中国发展 ........................................................................................................................................ 5 5.1 发展现状 ................................................................................................................................................ 5 5.2 发展优势 ................................................................................................................................................ 6 5.3 政府措施 ................................................................................................................................................ 6 5.4 发展目标 ................................................................................................................................................ 6 5.5 主要任务 ................................................................................................................................................ 7 5.6 发展趋势 ................................................................................................................................................ 8 6 结束语............................................................................................................................................................ 8 2
    1 物联网 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。其 英文名称是：“Internet of things（IoT）”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有 两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的 网络；其二，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，也就 是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网 络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联 网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用 创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新 2.0 是物联网发展的灵魂。 2 物联网的本质 物联网的本质就是将 IT 基础设施融入到物理基础设施中，也就是把感应器嵌入和装备 到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并 且被普遍连接，形成所谓“物联网”，实现实时的、智慧的、动态的管理和控制。 3 物联网的特征 首先，它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个 传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获 得的数据具有实时性，按一定的频率周期性的采集环境信息，不断更新数据。 其次，它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互 联网，通过各种有线和无线网络与互联网融合，将物体的信息实时准确地传递出去。在物 联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输，由于其数量极其庞大，形成了海量信 息，在传输过程中，为了保障数据的正确性和及时性，必须适应各种异构网络和协议。 还有，物联网不仅仅提供了传感器的连接，其本身也具有智能处理的能力，能够对物 体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合，利用云计算、模式识别等各种智能 技术，扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据， 以适应不同用户的不同需求，发现新的应用领域和应用模式。 4 物联网的应用 3
    4.1 关键技术 在物联网应用中有三项关键技术 传感器技术：这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计 算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计 算机才能处理。 RFID（射频识别）标签：也是一种传感器技术，RFID 技术是融合了无线射频技术和 嵌入式技术为一体的综合技术，RFID 在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。 嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技 术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见； 小到人们身边的 MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推 动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于 人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大 脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物 联网中的位置与作用。 4.2 应用模式 根据其实质用途可以归结为两种基本应用模式： 对象的智能标签：通过 NFC、二维码、RFID 等技术标识特定的对象，用于区分对象 个体，例如在生活中我们使用的各种智能卡，条码标签的基本用途就是用来获得对象的识 别信息；此外通过智能标签还可以用于获得对象物品所包含的扩展信息，例如智能卡上的 金额余额，二维码中所包含的网址和名称等。 对象的智能控制：物联网基于云计算平台和智能网络，可以依据传感器网络用获取的 数据进行决策，改变对象的行为进行控制和反馈。例如根据光线的强弱调整路灯的亮度， 根据车辆的流量自动调整红绿灯间隔等。 4.3 应用方向 (1)智能城市，用于城市的数字化管理和安全监控； (2)智能交通，包括公交视频监控、智能公交站台、电子票务、车管专家和公交手机一 卡通、红绿灯自动控制和交通违章监管等业务； 4
    (3)智能物流，打造集信息展现、电子商务、物流配载、仓储管理、金融质押、园区安 保、海关保税等功能为一体的物流园区综合信息服务平台； (4)智能环保，实施对水质的实时自动监控，预防重大或流域性水质污染； (5)智能家居，用于各种家庭设备之控制； (6) M2M（Machine to Machine）应用； (7)精准农业，通过实时采集温度、湿度、光照、CO₂浓度以及土壤温度、叶面湿度等 参数，实现对指定设备自动关启的远程控制； (8)智能医疗，用于病人监测护理等服务。 4.4 开展步骤 (1) 对物体属性进行标识，属性包括静态和动态的属性，静态属性可以直接存储在标 签中，动态属性需要先由传感器实时探测； (2) 需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式； (3) 将物体的信息通过网络传输到信息处理中心，由处理中心完成物体通信的相关计 算。 5 物联网的中国发展 5.1 发展现状 在“物联网”这个全新产业中，我国的技术研发水平处于世界前列。中科院早在 1999 年就启动了传感网研究，在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、 移动基站等方面取得重大进展，已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。 在世界物联网领域，中国与德国、美国、韩国一起，成为国际标准制定的主导国。 随着电信网络特别是无线网络的扩展，传感技术的发展，我国推广物联网的条件逐步 趋向成熟。国家工信部明确提出要进一步研究建设物联网、传感网，加快传感中心建设， 推进信息技术在工业领域的广泛应用，提高资源利用率、经济运行效益和投入产出效率。 我国物联网标准体系已形成初步框架，物联网在广东、江苏、上海等地都已经有了局部的 建设。2009 年，无锡传感网中心的传感器产品在上海浦东国际机场和上海世博会场馆被成 功应用。 5
    5.2 发展优势 第一，我国早在 1999 年就启动了物联网核心传感网技术研究，研发水平处于世界前 列； 持； 第二，在世界传感网领域，我国是标准主导国之一，专利拥有量高； 第三，我国是目前能够实现物联网完整产业链的国家之一； 第四，我国无线通信网络和宽带覆盖率高，为物联网的发展提供了坚实的基础设施支 第五，我国已经成为世界第二大经济体，有较为雄厚的经济实力支持物联网发展。 5.3 政府措施 中国将采取四大措施支持电信运营企业开展物联网技术创新与应用。这些措施包括： （1）突破物联网关键核心技术，实现科技创新。同时结合物联网特点，在突破关键 共性技术时，研发和推广应用技术，加强行业和领域物联网技术解决方案的研发和公共服 务平台建设，以应用技术为支撑突破应用创新。 （2）制订中国物联网发展规划，全面布局。重点发展高端传感器、MEMS、智能传感 器和传感器网节点、传感器网关；超高频 RFID、有源 RFID 和 RFID 中间件产业等，重点 发展物联网相关终端和设备以及软件和信息服务。 （3）推动典型物联网应用示范，带动发展。通过应用引导和技术研发的互动式发展， 带动物联网的产业发展。重点建设传感网在公众服务与重点行业的典型应用示范工程，确 立以应用带动产业的发展模式，消除制约传感网规模发展的瓶颈。深度开发物联网采集来 的信息资源，提升物联网的应用过程产业链的整体价值。 （4）加强物联网国际国内标准，保障发展。做好顶层设计，满足产业需要，形成技 术创新、标准和知识产权协调互动机制。面向重点业务应用，加强关键技术的研究，建设 标准验证、测试和仿真等标准服务平台，加快关键标准的制定、实施和应用。积极参与国 际标准制定，整合国内研究力量形成合力，推动国内自主创新研究成果推向国际。 5.4 发展目标 我国物联网发展的十年目标是把我国初步建成物联网技术创新国家。教育部工信部授 权理工科高校开设物联网课程，为学生传授物联网相关课程，但凸显劣势的是，师资相对 6
    缺乏。可喜的是有华清远见这样的物联网工程师培训机构。总体来讲物联网产业在中国的 发展令人期待。中国物联网产业发展目标有以下三点： （1）自主创新能力明显增强，攻克一批核心关键技术，在国际标准制定中掌握重要 话语权，初步实现“两端赶超、中间突破”即在高端传感、新型 RFID、智能仪表、嵌入 式智能操作系统、核心芯片等感知识别领域和高端应用软件与中间件、基础架构、云计算、 高端信息处理等应用技术领域实现自主研发，技术掌控力显著提升;在 M2M 通信、近距离 无线传输等物联网网络通信领域取得实质性技术突破，跻身世界先进行列。 （2）具有国际竞争力的产业体系初步形成。在传感器与传感器网络、RFID、智能仪 器仪表、智能终端、网络通信设备、等物联网制造产业，通信服务、云计算服务、软件、 高端集成与应用等物联网服务业，以及嵌入式系统、芯片与微纳器件等物联网关键支撑产 业等领域培育一批领军企业，初步形成从芯片、软件、终端整机、网络、应用到测试仪器 仪表的完整产业链，初步实现创新性产业集聚、门类齐全、协同发展的产业链及空间布局。 （3）物联网应用水平显著提升。建成一批物联网示范应用重大工程，在国民经济和 民生服务等重点领域物联网先导应用全面开展;国家战略性基础设施的智能化升级全面启 动，宽带、融合、安全的下一代信息网络基础设施初步形成。 从网络发展角度看，今后 10—40 年发展物联网技术的第一要务是要建设让大众快捷 获取信息和知识、能有效协同工作、生活更加高品质的信息网络。网络技术经济宽带化、 移动化和三网融合，走向下一代互联网，进一步向后 IP 时代的新网络体系发展;物联网从 监视、控制、反馈一体化，向泛在网络发展;在网络服务方面基于物联网的现代服务业快 速发展普及。网络媒体进入主流媒体，传统媒体与网络媒体的融合，联合构建媒体舆论引 导的新格局。云计算平台为物联网提供支持环境;物联网科学将从交叉学科融合，向完善 的网络信息论发展。物联网技术作为一门新兴的信息技术，正处于起步阶段，正在又稳又 快发展，并且前景十分光明，未来物联网技术对我们的生活、科技发展等都有着不可或缺 的作用。物联网相关技术和服务将相互影响，实现人类向往的充满智慧、更加美好、幸福 的物联网时代。 5.5 主要任务 （1）大力攻克核心技术； （2）加快构建标准体系； （3）协调推进产业发展； 7
    （4）着力培育骨干企业； （5）积极开展应用示范； （6）合理规划区域布局； （7）加强信息安全保障； （8）提升公共服务能力。 5.6 发展趋势 业内专家认为，物联网技术作为一门新兴的信息技术，在当今社会甚至未来社会都将 扮演一个十分重要的角色，其作用可以从两个方面阐述。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。 此外，在“物联网”普及以后，用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及 配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又 一个驱动器，为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。按照目前对物联网的需求，在近 年内就需要按亿计的传感器和电子标签，这将大大推进信息技术元件的生产，同时增加大 量的就业机会。 要真正建立一个有效的物联网，有两个重要因素。一是规模性，只有具备了规模，才 能使物品的智能发挥作用。例如，一个城市有 100 万辆汽车，如果我们只在 1 万辆汽车上 装上智能系统，就不可能形成一个智能交通系统；二是流动性，物品通常都不是静止的， 而是处于运动的状态，必须保持物品在运动状态，甚至高速运动状态下都能随时实现对话。 据权威机构预测，到 2020 年，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比， 将达到 30 比 1，因此，“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。 6 结束语 物联网技术是一门新兴的信息技术，它的发展还有很长一段路需要走，所以物联网在 实际应用上的开展需要各行各业的参与，并且需要国家政府的主导以及相关法规政策上的 扶助，物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性等等特征，其 中，技术上的问题是物联网最为关键的问题。物联网技术是一项综合性的技术，是一项系 8
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