1.3　人類(lèi)將進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代

物聯(lián)網(wǎng)概念的問(wèn)世，打破了之前的傳統(tǒng)思維。過(guò)去的思路一直是將物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施分開(kāi)，一方面是機(jī)場(chǎng)、公路、建筑物，另一方面是數(shù)據(jù)中心、個(gè)人電腦、寬帶等。而在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施，在此意義上，基礎(chǔ)設(shè)施更像是一個(gè)新的地球。故也有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)均是智慧地球的有機(jī)構(gòu)成部分。

不過(guò)，也有觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)迅速普及的可能性有多大，尚難以輕言判定。畢竟RFID早已為市場(chǎng)所熟知，但部分擁有RFID業(yè)務(wù)的相關(guān)上市公司定期報(bào)告顯示出業(yè)績(jī)的高成長(zhǎng)性尚未顯現(xiàn)出來(lái)，所以，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的普及速度存在著較大的分歧。但可以肯定的是，在國(guó)家大力推動(dòng)工業(yè)化與信息化兩化融合的大背景下，物聯(lián)網(wǎng)會(huì)是工業(yè)乃至更多行業(yè)信息化過(guò)程中，一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的突破口。而且，RFID技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域多個(gè)行業(yè)已進(jìn)行了一些閉環(huán)應(yīng)用，在這些先行的成功案例中，物品的信息已經(jīng)被自動(dòng)采集并上網(wǎng)，管理效率大幅提升，有些物聯(lián)網(wǎng)的夢(mèng)想已經(jīng)部分地實(shí)現(xiàn)了。所以，物聯(lián)網(wǎng)的雛形就像互聯(lián)網(wǎng)早期的形態(tài)局域網(wǎng)一樣，雖然發(fā)揮的作用有限，但昭示的遠(yuǎn)大前景已經(jīng)不容質(zhì)疑。

這幾年推行的智能家居其實(shí)就是把家中的電器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控起來(lái)?？梢韵胂?，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定階段，家中的電器可以和外網(wǎng)連接起來(lái)，通過(guò)傳感器傳達(dá)電器的信號(hào)，廠(chǎng)家可以遠(yuǎn)程知道你家中電器的使用情況。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，必然帶動(dòng)傳感器的發(fā)展，傳感器發(fā)展到一定程度，“變形金剛”會(huì)真的出現(xiàn)在人們的面前。

1.3.1　應(yīng)用案例

物聯(lián)網(wǎng)已不僅僅是一個(gè)概念，它已經(jīng)在很多領(lǐng)域有所運(yùn)用，只是并沒(méi)有形成大規(guī)模的運(yùn)用。常見(jiàn)的運(yùn)用案例有：

①物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)品已率先在上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)中得到應(yīng)用。機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬(wàn)多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)，覆蓋了地面、柵欄和低空范圍，可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。浦東機(jī)場(chǎng)周界防入侵系統(tǒng)一期工程的系統(tǒng)組成如圖1.2所示。機(jī)場(chǎng)周界防入侵系統(tǒng)的一期工程包括了前端周界防入侵探測(cè)分系統(tǒng)、聯(lián)動(dòng)控制分系統(tǒng)、視頻監(jiān)控分系統(tǒng)、指控中心分系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)及供電分系統(tǒng)等。主體方案中前端周界防入侵探測(cè)分系統(tǒng)采用了中科院全新的傳感器網(wǎng)絡(luò)防入侵設(shè)備，根據(jù)機(jī)場(chǎng)對(duì)周界布防的要求，將周界布防設(shè)定為雙層、單層、磚墻等三種基本類(lèi)型，建立了三級(jí)三維的布防體系，畫(huà)地為牢，排除外界干擾，虛警、漏警率極低。

圖1.2　浦東機(jī)場(chǎng)周界防入侵系統(tǒng)一期工程的系統(tǒng)組成

物聯(lián)網(wǎng)傳感器還廣泛用于加氣站安防監(jiān)控系統(tǒng)中，該系統(tǒng)主要由視頻監(jiān)控系統(tǒng)、氣體燃料儲(chǔ)存容器液位和壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、壓縮機(jī)高壓和低壓監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、可燃?xì)怏w泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、火焰探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成，如圖1.3所示。

②ZigBee路燈控制系統(tǒng)點(diǎn)亮濟(jì)南園博園。ZigBee無(wú)線(xiàn)路燈照明節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用是此次園博園中的一大亮點(diǎn)。園區(qū)所有的功能性照明都采用了ZigBee無(wú)線(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)路燈控制。ZigBee路燈控制系統(tǒng)（見(jiàn)圖1.4）的功能及優(yōu)勢(shì)：

圖1.3　系統(tǒng)整體布局

●數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)管理、數(shù)據(jù)查詢(xún)功能；

●報(bào)警功能；

●滿(mǎn)足道路亮化要求，提高路燈系統(tǒng)的管理水平；

●實(shí)現(xiàn)智能化的按需、節(jié)能照明、單個(gè)路燈測(cè)控應(yīng)用；

●對(duì)城市路燈設(shè)施進(jìn)行線(xiàn)控、點(diǎn)控、點(diǎn)測(cè)等多種科學(xué)有效的控制管理；

●滿(mǎn)足遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)搜集、適時(shí)調(diào)光、燈具保護(hù)、動(dòng)態(tài)節(jié)電等功能需求。

圖1.4　ZigBee路燈控制系統(tǒng)

③智能交通系統(tǒng)（ITS）是利用現(xiàn)代信息技術(shù)為核心，利用先進(jìn)的通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通的實(shí)時(shí)控制與指揮管理。

智能交通解決方案包括基于浮動(dòng)車(chē)技術(shù)的實(shí)時(shí)交通信息生成和發(fā)布系統(tǒng)、推定補(bǔ)全系統(tǒng)、實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)系統(tǒng)，為駕駛者、交管機(jī)構(gòu)等提供實(shí)時(shí)交通路況及短長(zhǎng)期預(yù)測(cè)路況信息，如圖1.5所示。

圖1.5　智能交通解決方案

④我國(guó)首家高鐵物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中心于2010年6月18日在蘇州科技城啟用。該中心建立的高鐵檢票入站系統(tǒng)如圖1.6所示。刷卡購(gòu)票、手機(jī)購(gòu)票、電話(huà)購(gòu)票等新技術(shù)的集成使用，可以讓旅客擺脫擁擠的車(chē)站購(gòu)票；與地鐵類(lèi)似的檢票方式，則可實(shí)現(xiàn)持有不同票據(jù)旅客的快速通行。

圖1.6　高鐵檢票入站系統(tǒng)

⑤2011年1月3日，國(guó)家電網(wǎng)首座220 kV智能變電站——無(wú)錫市惠山區(qū)西涇變電站投入運(yùn)行，并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立傳感測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“無(wú)人值守和巡檢”。西涇變電站利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立傳感測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，將傳統(tǒng)意義上的變電設(shè)備“活化”，實(shí)現(xiàn)自我感知、判別和決策，從而完成自動(dòng)控制。完全達(dá)到了智能變電站建設(shè)的前期預(yù)想，設(shè)計(jì)和建設(shè)水平全國(guó)領(lǐng)先。智能變電站如圖1.7所示。

圖1.7　智能變電站

（6）首家手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)落戶(hù)廣州，這種將移動(dòng)終端與電子商務(wù)相結(jié)合的模式，讓消費(fèi)者可以與商家進(jìn)行便捷的互動(dòng)交流，即通過(guò)手機(jī)掃描條形碼、二維碼等方式，實(shí)現(xiàn)購(gòu)物、比價(jià)、鑒別產(chǎn)品等功能。

有分析表示，預(yù)計(jì)2013年手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)占物聯(lián)網(wǎng)的比例將過(guò)半，至2015年手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)6 847億元，手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用正伴隨著電子商務(wù)大規(guī)模興起，如圖1.8所示。

圖1.8　2010—2015年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)狀況研究

1.3.2　“泛在聚合”物聯(lián)網(wǎng)

目前，全球范圍內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐主要集中在三大方向。

第一個(gè)實(shí)踐方向被稱(chēng)為“智慧塵?！?，主張實(shí)現(xiàn)各類(lèi)傳感器設(shè)備的互聯(lián)互通，形成智能化功能的網(wǎng)絡(luò)；第二個(gè)實(shí)踐方向即是廣為人知的基于RFID技術(shù)的物流網(wǎng)，該方向主張通過(guò)物品物件的標(biāo)識(shí)，強(qiáng)化物流及物流信息的管理，同時(shí)通過(guò)信息整合，形成智能信息挖掘；第三個(gè)實(shí)踐方向被稱(chēng)作數(shù)據(jù)“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網(wǎng)，認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)造就了龐大的數(shù)據(jù)海洋，應(yīng)通過(guò)對(duì)其中每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性的精確標(biāo)識(shí)，全面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的資源化，這既是互聯(lián)網(wǎng)深入發(fā)展的必然要求，也是物聯(lián)網(wǎng)的使命所在。

比較而言，“智慧塵?！币饬x上的物聯(lián)網(wǎng)屬于工業(yè)總線(xiàn)的泛化。這樣的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐自從機(jī)電一體化和工業(yè)信息化以來(lái)，實(shí)際上在工業(yè)生產(chǎn)中從未停止過(guò)，只是那時(shí)不叫物聯(lián)網(wǎng)而是叫工業(yè)總線(xiàn)。這種意義上的物聯(lián)網(wǎng)將因傳感技術(shù)、各類(lèi)局域網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展，依據(jù)其內(nèi)在的科學(xué)技術(shù)規(guī)律，堅(jiān)實(shí)而穩(wěn)步地向前行進(jìn)，并不會(huì)因?yàn)槿藶榈囊粓?chǎng)運(yùn)動(dòng)而加快發(fā)展速度。

RFID意義上的物聯(lián)網(wǎng)，所依據(jù)的EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)在推出時(shí)，即被定義為未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的核心標(biāo)準(zhǔn)，但是該標(biāo)準(zhǔn)及其唯一的方法手段RFID電子標(biāo)簽所固有的局限性，使它難以真正指向物聯(lián)網(wǎng)所提倡的智慧星球。原因在于，物和物之間的聯(lián)系所能告知人們的信息是非常有限的，而物的狀態(tài)與狀態(tài)之間的聯(lián)系，才能使人們真正挖掘事物之間普遍存在的各種聯(lián)系，從而獲取新的認(rèn)知，獲取新的智慧。

“泛在聚合”即是要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)所造就的無(wú)所不在的浩瀚數(shù)據(jù)海洋，實(shí)現(xiàn)彼此相識(shí)意義上的聚合。這些數(shù)據(jù)既代表物，也代表物的狀態(tài)，甚至代表人工定義的各類(lèi)概念。數(shù)據(jù)的“泛在聚合”，將能使人們極為方便地任意檢索所需的各類(lèi)數(shù)據(jù)，在各種數(shù)學(xué)分析模型的幫助下，不斷挖掘這些數(shù)據(jù)所代表的事物之間普遍存在的復(fù)雜聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)人類(lèi)對(duì)周邊世界認(rèn)知能力的革命性飛躍。

1.3.3　物聯(lián)網(wǎng)的十大應(yīng)用領(lǐng)域

從智能家居到智能交通、智能電網(wǎng)、智能物流、環(huán)境與安全檢測(cè)、工業(yè)與自動(dòng)化控制、金融與服務(wù)業(yè)、精細(xì)農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)療健康、國(guó)防軍事，從幕后到臺(tái)前，物聯(lián)網(wǎng)正迅速地改變著世界，如圖1.9所示。

圖1.9　物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

技能練習(xí)

搜索查看當(dāng)?shù)匚锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用案例，并簡(jiǎn)述其主要內(nèi)容。

本章小結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是隨著互聯(lián)網(wǎng)、傳感器等技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。其核心是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用射頻識(shí)別技術(shù)、無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物品信息實(shí)時(shí)共享的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。

物聯(lián)網(wǎng)的顯著特點(diǎn)是技術(shù)高度集成，學(xué)科復(fù)雜交叉，綜合應(yīng)用廣泛，目前的發(fā)展應(yīng)用主要在智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流、智能家居等領(lǐng)域。

通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，能夠理解物聯(lián)網(wǎng)的核心問(wèn)題、本質(zhì)特色以及最高目標(biāo)，應(yīng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的概念定義、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域有一個(gè)基本了解，建立物聯(lián)網(wǎng)整體概念，為后續(xù)各章節(jié)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

自測(cè)題

一、不定項(xiàng)選擇題

1.你所了解的物聯(lián)網(wǎng)是（　?。?。

A.一種傳感網(wǎng)或射頻識(shí)別網(wǎng)

B.所有物完全開(kāi)放、互聯(lián)、共享的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)

C.物物互聯(lián)無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)

D.能夠互動(dòng)、通信的產(chǎn)品或嵌入傳感器的電子產(chǎn)品都是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用

2.你認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)（　　）。

A.多此一舉，浪費(fèi)物力勞力

B.新興事物，有存在的價(jià)值

C.是互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，有更好發(fā)展前景

D.不清楚物聯(lián)網(wǎng)是什么東西，不作評(píng)論

3.物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)是（　　）。

A.傳感控制技術(shù)　　　　　　

B.無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）

C.無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)　　　　　　

D.人工智能技術(shù)

4.如果物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)產(chǎn)品被廣泛地使用，在使用之前，你最關(guān)注其產(chǎn)品的（　?。?/p>

A.收費(fèi)方式　　　　

B.技術(shù)高低　　　　

C.產(chǎn)品服務(wù)　　　

D.其他

5.你認(rèn)為當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展哪兩個(gè)方面最重要？（　　）

A.擴(kuò)大規(guī)?！?/p>

B.物品流動(dòng)性　

C.傳感技術(shù)　

D.標(biāo)準(zhǔn)體系

6.你認(rèn)為當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展遇到的主要困難和問(wèn)題有那些？（　　）

A.國(guó)家安全問(wèn)題　

B.個(gè)人隱私問(wèn)題

C.商業(yè)模式　

D.商品流動(dòng)性差

E 傳感技術(shù)不完善　

F 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一

G 物聯(lián)網(wǎng)的政策與法規(guī)　

H 投入大，資金不足

7.你認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展最需要政府哪些方面的支持？（　?。?/p>

A.政策

B.資金

C.法規(guī)

D.教育

8.你對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)持什么樣的態(tài)度？（　?。?/p>

A.物聯(lián)網(wǎng)是一場(chǎng)科技革命，值得關(guān)注

B.物聯(lián)網(wǎng)從起步到真正運(yùn)作發(fā)展起來(lái)還是存在很多問(wèn)題，不能急于求成

C.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不夠成熟，很難推廣，不會(huì)做大

D.物聯(lián)網(wǎng)將迅速發(fā)展，成為下一個(gè)萬(wàn)億元產(chǎn)業(yè)

二、問(wèn)答題

1.簡(jiǎn)述物聯(lián)網(wǎng)的定義，分析物聯(lián)網(wǎng)的“物”的條件。

2.簡(jiǎn)述物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)具備的三個(gè)特征。

3.分析物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。

4.簡(jiǎn)述互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別及聯(lián)系。

5.簡(jiǎn)述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程（從1995年開(kāi)始）。

6.請(qǐng)舉出身邊1或2個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例，并談?wù)勀銓?duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)的看法（需要給出一些理由）。