唐山二中 张馨元
物联网下的生活畅想
唐山二中 张馨元
【摘要】物联网是在互联网的基础上,利用射频识别、无线数据通信、计算机、导航定位、地理信息系统等技术,构造出的一个覆盖世界上所有物品,基于收集到的数据信息进行综合处理,进而提供更加智能的服务的网络。随着计算机技术的不断发展,物联网的在人们的生产生活中的应用日益广泛。本文以人的生活为主线,描述了物联网技术在将来的工作生活中的运用。
【关键词】物联网;射频识别;无线数据通信;综合处理;智能服务
物联网的基本思想出现在20世纪90年代,物联网的概念提出以后,欧盟、日、韩、中国等国家争相促进物联网的发展与应用,并制定了各自的物联网计划。且随着计算技术、通信技术、网络技术和微电子机械等其他产业的发展,实现物物互联已成为可能。物联网涉及到人类生活、工作的方方面面,也将巨大影响人们未来的生活形态。
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”。顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。其包括两层意思: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[1]。物联网通过射频识别(RFID)、无线传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,将任何物品与互联网相连,从而实现物与物、人与物之间的信息交互和通信[2]。物联网包括三层架构:感知层、传输层和综合应用层。感知层的主要技术为无线传感器网络和RFID技术[3]。传输层可以采用现有网络(如:移动通信网、互联网、以太网等),也可以建立物联网的专用网络。综合应用层涉及海量数据的存储和计算,可以采用数据库、云计算与云存储等技术。
物联网技术的出现给人们的生活带来了各种各样的便利,人们的生活和工作变得更加智能化。任何事物都可以相互关联,进行通信,我们能够随时随地很方便的对物品进行智能操控。
本文将以一个人一天的生活为主线,对未来物联网技术下的便捷生活进行畅想。
每天早上,定时装置控制的窗帘自动打开,温暖的阳光照进了卧室,同时智能手环根据主人的睡眠状况选择闹钟或者震动方式进行唤醒,美好的一天就这样开始。来到厨房,智能电饭锅已经做好了豆浆,并且一直保持恒温状态,微波炉也通过定时装置自启动将面包和糕点进行了预热。吃完早点,洗漱好,主人来到了智能衣柜前。智能衣柜能为主人显示当天的天气和温度等,在智能衣柜里,每个衣服都附带有RFID智能标签,告知主人衣服材质、适合季节等。挑选好合适的衣服后,主人通过手机APP远程遥控自己的轿车发动,启动内部空调,使车内温度调节到最适宜的状态。出门后,家中电器自动断电(除特殊用途外),开启红外线保护模式,一旦有外人进入,可立刻向主人手机发送信息,以便主人确认后选择是否报警。
打开手机APP,与自己的轿车进行信息交互,获得轿车的精确位置以及停车场地图,并且规划最优路径。我们可以直接通过手机查看汽车的状态信息,比如油量、里程数、是否有故障。找到自己的轿车后,选择目的地,利用GPS导航定位系统以及GIS地理信息系统进行导航定位和路径规划,系统自动分析每条路线的拥堵情况,帮助车主避开拥堵的路线,以最快的速度到达公司。到达公司楼下,系统自动切换为停车场地图,实时显示空闲车位数量和位置,车场入口也设置有LCD大屏,实时显示车辆位置信息。进入停车场后,利用室内精确定位技术进行路径规划,并且在车位上方红绿灯(红灯代表车位被占用,绿灯代表车位空闲)的帮助下寻找车位。停车后,我们通过手机远程控制办公室热水器开关打开,调整百叶窗,进入办公室后,我们就会有刚刚烧开的热水以及洒满阳光的工位。
进入办公室后,启动智能空调系统,空调系统附带有灵敏的温湿度传感器,通过检测环境中的温湿度,自动调节办公室的环境,保证四季如春。室内还会有无线空气质量传感器实时监测房间内空气质量,通过空气净化器保证室内的空气质量维持在良好状态。将来的生产将变得智能化和自动化,生产状况信息将通过相关的传感器实时采集。获得生产信息后,电脑会自动进行大数据分析和处理,人们只需通过数据结果制定相应的生产方案。将来的智能建筑是绿色建筑,房顶上会规划成绿地,种植一些花草或者农作物,调节城市的空气质量。
中午下班后,通过手机搜索附近的餐馆,通过查看每个餐馆的菜单、评价和客流量等信息,选择合适的餐馆,提前预定好位置和菜品。选择好餐馆后,打开公交软件进行路线选择。城市中的公交车也会配备有GPS定位系统以及人数检测系统,实时向公交车相关APP发送位置信息、乘客数量和预计到达所需时间等信息,方便乘客选择出行路线和车次。到达餐馆前的五分钟,向餐馆发送做菜请求,餐馆接收到之后开始做菜,保证到达餐馆时就能够吃上美味的菜肴。
下午工作的闲暇时间,主人网购了一些用品,智能物流使得网购更加有保障并且更加快速。每一个产品上都会有电子标签,电子标签承载的信息可以实时获取,从而清楚了解到产品的具体位置,进行自动跟踪。制造商利用物联网技术进行原材料供应管理和产品销售管理,及时召回不合格产品,降低退货率。运输商通过电子产品代码EPC自动获取数据,进行货物分类,提高效率。即使在运输途中出现了问题,也能够通过精确定位及时补救。我们可以利用数据库技术进行出库产品信息采集,经过数据处理,实现对产品的拣选、分类和管理。并且,消费者可以随时掌握购买产品和厂商的相关信息,对有质量问题的产品进行快速的责任追溯。对于比较特殊的产品,比如生鲜食品,会在包装盒中配备温度传感器,实时获得温度信息,通过互联网技术实时传递到物流管理中心,物流管理中心根据温度信息进行降温或者升温处理。
晚上下班后,开车导航到达了超市。在智能超市中,每位顾客都可以通过下载超市的手机APP来接受服务。我们可以获得超市的地图,并且通过精确室内定位技术获得自己所在的位置,我们可以在地图中精确找到不同商品区的位置,并且可以通过路径规划技术获得最优路径。我们可以在软件中进行商品和服务搜索来获得商品的精确位置以及商品的价格等信息的详细介绍。在结算区,更先进的RFID技术会实现多标签同时扫描,提高结算的效率。
来到家门口,智能防盗门不需要钥匙,它通过人脸识别技术和指纹识别技术共同检测来客。检测通过后,家里的空调装置和空气净化装置自动打开,提供舒适的温度和空气。吃完晚餐后,通过声控打开电视机。智能电视配备有声音传感器,主人可以通过声控等方式直接与电视交流,而且主人可以直接拿手机控制电视开关,也可以外出时远程遥控电视将喜欢看的直播节目进行录制。看电视期间,可以远程控制热水器准备洗澡水,智能热水器可以根据季节和环境温度选择合适的洗澡温度。洗完澡之后,将衣服丢进洗衣机,洗衣机自动检测衣服上的RFID标签,获得衣服的材质等信息,选择最合适的方法进行清洗。家里的智能台灯还可以根据环境的光照自动调节,保证主人在最舒适的环境下进行学习。当主人睡着之后,窗帘自动关闭,美好的一天结束。
本文主要以一个人一天的生活为主线,基于物联网的基本架构、基本技术以及应用等,畅想了未来物联网技术高速发展下的工作和生活情况。物联网改变着我们生活方方面面,物联网背景下的智能超市、智能物流、智能家居、智能交通、智能建筑、智能环境感知、智能电网等将为我们生活带来多方面的便利,拥有巨大的可挖掘空间。
参考文献
[1]杨永标,丁孝华,朱金大,等.物联网应用于电动汽车充电设施的设想[J].电力系统自动化,2010,34(21):95-98.
[2]龚钢军,孙毅,蔡明明,等.面向智能电网的物联网架构与应用方案研究[J].电力系统保护与控制,2011,39(20):52-58.