范晓寒 国家知识产权局专利局
浅谈物联网的现状与发展趋势
范晓寒 国家知识产权局专利局
本文介绍了物联网的起源,阐述了物联网的概念,分析了物联网的关键技术,并对物联网的发展趋势进行了分析和展望。
物联网 关键技术 传感器 RFID 网络 融合 发展 趋势
物联网的实践,最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机。早在1995年,比尔盖茨在《未来之路》一书中也曾提及物联网。1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心(Auto-ID)”,提出“万物皆可通过网络互联”,阐明了物联网的基本含义。
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)发布了年终报告《ITU互联网报告2005:物联网》,报告指出,物联网为“Internet of things(IoT)”。
2.1 射频识别技术
射频识别技术(Radio Frequency Identification),即RFID技术,利用射频信息进行目标对象的识别,并在此过程中进行相关信息的采集。RFID一般主要是由两部分构成,即询问器与应答器,其作用是对物体进行检测、监控。RFID的工作原理是通过使用嵌入式编程技术在芯片上面写入需要用到的策略和算法,以便更好的对物品进行管理和监控。当RFID的工作环境被改变后,会在高层策略的影响下,自动利用芯片中的算法对其状态进行调整。当电子标签进入有效工作区域时产生感应电流,从而获得能量被激活,使得电子标签将自身编码信息通过内置天线发射出去;读写器的接收天线接收到从标签发送来的调制信号,经天线的调制器(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的,对静止或移动物体的自动识别。
2.2 传感器技术
传感器作为在各个领域中都有着较为广泛应用的检测装置,也是采集信息的关键设备,同时对物联网信息的分析、传输等方面也有很大影响。传感器能够感受被测量信息,并能将检测感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,它是实现自动检测和自动控制的首要环节,是物联网应用中的信息来源。随着科技的不断发展,传感器的发展也逐渐偏向于智能化、微型化。
2.3 无线网络技术和网络融合技术
无线网络根据距离不同,可以组成无线个域网、无线局域网、无线城域网和无线广域网。其中近距离的无线技术是物联网最为活跃的部分。根据应用的不同,其通信距离可能是几厘米到几百米之间,目前常用的技术主要有蓝牙、ZigBee、Z-wave、RFID、NFC、UWB、WI-FI等。网络融合这个概念是因电信网、因特网和电话网这三个网络在业务方面的融合而产生的。网络融合技术的作用是通过融合不同的网络,从而使各个网络间的无缝变换能够得到真正实现。
随着信息化技术的发展,物联网已经成为衡量一个国家综合国力的指标。故而,发展物联网成为各国重要的发展策略。
3.1 美国物联网的现状与发展趋势
美国提出了“智慧地球”的概念,引发全球物联网关注热潮,将物联网上升为国家创新战略之一。先进的硬件设计制造技术,已经趋于完善的通信互联网络均为物联网的发展创造了良好的条件。目前,美国已经开始在工业、农业、军事、医疗、环境监测、建筑、空间和海洋探索等领域开展物联网应用积累。
3.2 欧洲物联网的现状与发展趋势
欧盟建立了相对完善的物联网政策体系,积极推动物联网技术研发。欧盟委员会发布的《物联网——欧洲行动计划》提出了包括芯片、技术研发等在内的14项框架内容,建立了相对完善的物联网政策体系。尤其在智能交通应用方面,欧盟依托其车企的传统优势,通过联盟协作在车联网的研究应用中遥遥领先。
3.3 中国物联网的现状与发展趋势
中国物联网产业的发展是以应用为先导,存在着从公共管理和服务市场,到企业,行业应用市场,再到个人家庭市场逐步发展成熟的细分市场递进趋势。
为了推进物联网产业体系不断完善,中国就物联网发展做出了多项国家政策及规划。在物联网发展热潮以及相关政策的推动下,我国物联网产业将持续保持高速增长态势,预计到2020年,我国物联网产业规模超过15000亿元。
全球物联网发展还处于初级阶段,但已具备较好的基础。可以预见,未来几年,全球物联网市场规模将出现快速增长,大量成熟技术和产品的诞生为物联网大规模应用奠定了基础。从建立智能家居发展到建立智能社区,进而构造智能社会将随着全球物联网产业的快速增长逐步实现。
[1]肖定鹏.浅谈物联网关键技术及其应用计算机光盘软件与应用.2014(14)