物联网关键技术与应用

李集

【摘 要】“物联网”这个概念，最早出现在麻省理工学院，经过社会不断的发展与论证，现在我们所说的物联网主要是指利用传感器、射频等技术实现人与物、物与物、人与人之间的连接与通信。物联网实质上是互联网发展下的产物，咱们可以看成是互联网技术的应用层业务。物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上的所有资源，兼容互联网所有的应用。本文主要根据当前我国物联网的发展情况，分析物联网当今主要的应用场景以及物联网发展的关键技术问题。

【关键词】物联网；应用场景；关键技术；发展

1 我国当今物联网的发展现状

我国是信息化大国，随着近年来信息技术产业蓬勃发展，物联网这个新兴产业也像雨后春笋似的逐渐兴起。近年来，大多数的物联网企业也得到了政府乃至国家的政策和资金扶持，很大原先不是做物联网的企业看到了物联网的发展前景，也在尝试着向物联网方向靠拢，因此当今我国的物联网可谓是百花齐放的局面。但是毕竟我国物联网产业起步的比较晚，各家公司还都处于摸索与尝试的阶段，真正可以实际使用的稳定成熟的产品非常有限，所以我国物联网的发展道路还很漫长。

2 物联网的关键技术及其主要应用

2.1 环境监测

环保问题一直是我国大力发展的项目，传统的测量方式比较繁琐，数据读取困难，数据实时性不是很高，而且数据采集所需要的人力物力成本比较大。采用物联网技术，这一问题得到了很大程度上的改善。现如今已经有各种带环境参数的传感器被研发出来，这些传感器不仅精度高，而且实时性好。物联网技术在环境监测上的应用，主要就是利用各类传感器，组合成需要监测参数的节点，把这些节点通过自组网络技术形成专有的数据传输网络，该网络的最大特点就是自由组合，当其中的一个或者某些节点损坏的时候，其他传感器节点会智能的自动选择传输路径，自动连接成网络。通过这种方式传输数据，数据的安全性得到了很大的保证，不会因为部分网络原因而导致整个网络的瘫痪。

通过物联网技术在环境监测方面的应用，保证了环境监控的实时性，比如当传感器监测到一处水源水质有异常时，会及时将异常通知管理员。通过传感器采集到的数据被收回时，可以进行统一的云托管，这样不仅保证了数据的完整性与安全性，更对数据共享和数据分析提供了途径。

2.2 智慧农业

随着我国信息产业的蓬勃发展，传统的农业已经不能满足社会发展的需求，传统的农业受季节和气候影响比较大，制约了农作物的生长，导致每年的产量固定，农民或者承包商需要根据季节的变化去选择种植。现如今物联网显然可以很轻松的解决这方面的很多问题，比如气温的控制、温湿度控制、灌溉控制等。

物联网在农业方面的应用，主要表现在智慧大棚上。首先，温度传感器可以根据大棚内的温度选择开窗透气或关闭窗户。其次，湿度传感器根据检查大棚内的湿度情况，控制开关是否需要进行灌溉。最后，光照传感器可以实时监控大棚内的光照情况。除此之外还可以通过像二氧化碳传感器等实时监测大棚内的各项有关植物生长的参数。用户只需要设置好大棚内应该需要的环境参数，剩下的就可以全部交给各项传感器完成，实时简单准确，简化了农业生产的繁琐工序，改变了农作物受制于天气的自然规律，提高了农作物的产量。

2.3 智能交通

中国是汽车大国，交通问题一直是我国城市发展的首要问题。现如今在一些大城市主干道上，交通拥堵和停车难成为困扰广大司机以及城市管理部门的难题。针对这两大难题以及结合物联网技术的特点，人们开发了智能交通预警系统以及智能停车引导系统。智能交通预警系统，主要是根据马路上的摄像头所采集的交通信息，及时通过后台程序分析，将道路信息发送给装有客户端软件上，或者通过广播实时向司机发出预警，给出建议行走的道路，避免了司机走冤枉路或者出现堵在路上很长时间的情况。

智能停车引导系统，主要是在城里各停车位安装监测节点，这些节点会实时监测各停车位当前的状态，将这些停车位的信息收集起来发送给司机。比如当司机走进城里想找地方停车的时候，系统会自动帮助寻找附加的空停车点，并支持路线规划与导航，引导司机顺利的找到停车的位置。司机也可以通过安装在手机上的客户端软件实时查询城里的区域停车位使用情况，以此判断是否需要驾驶车辆。智能停车引导系统，主要是通过检测车位的磁场变化，或者通过超声波感知车位是否有车辆存在，该技术近几年被普遍用到了城市停车场车位监测领域。将停车场的信息实时更新并展示在外面，有效了避免了司机由于找停车位而多走的冤枉路。

2.4 射频技术及其相关应用

射频技术也称为RFID技术，即无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关的数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。该技术是物联网最早期的应用，也是物联网发展的一个比较成熟的应用，目前该应用主要被用在图书馆、签到系统以及物品定位等方面。

图书馆通过在书本上粘贴RFID标签，可以实现对书本的管理功能，例如当一本没有被登记的书被带出图书馆时，门口放置的RFID阅读器会自动感知到该情况并发出报警。管理员在登记书本外借情况时，只需要把书本放入阅读器旁边，就能自动读取该书本的信息，这点有点类似于超市所使用的条形码，很大程度上简化了图书馆的管理流程。

签到系统目前被越来越多的企业所应用，这种签到系统往往跟企业里面的智能设备相连接，不仅可以对工作人员的上班情况进行签到，而且还可以实现公司内部的身份验证与识别功能。例如当一个员工需要打开档案室时，需要刷门禁卡，系统会判断该员工是否有权限进入档案室，可以浏览哪些档案等。

物品定位主要是在物品上面粘贴RFID标签，对物品进行一个大致的定位以及移动追踪，当阅读器不能读到该物品的信息时，说明该物品已经不在原来的位置上，就会提醒用户及时查明情况。

3 总结

物联网作为互联网发展下的产物，它也在随着互联网的发展而发展，甚至它的发展速度已经超越了当今互联网的发展速度。物联网的产生，给工业生产、智慧城市创建都创造了有利的条件，实现了数据的实时采集与及时分享，很很大程度上对生产力的提高已经社会的进步起到了很大的提高作用。但是我们知道中国正处于物联网发展的初期，概念化东西比较多，物联网技术还没有被真正的利用起来，很多物联网企业都在靠政府的扶持艰难的活着，所以物联网的前景一片大好，但是中国的物联网产业还有很长的一段路要走。

【参考文献】

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[3]叶建栋.浅析物联网的发展与应用[C]//.中国通信学会，2011年光缆电缆学术年会论文集，2011.

[4]毛炳文.物联网安全管理探析[C]//.2011年全国通信安全学术会议论文集，2011.

[责任编辑：王楠]