探索物联网的应用领域

薛永宁

摘要：物联网技术的发展与成熟，使得跨产业、跨领域技术和业务融合成为现实，是现代信息技术的一种聚合性应用与技术提升，将本地产业、经济发展、人与自然的关系等注入智慧动力，使人与物智慧对话，创造一个智慧的世界。物联网也为人类重新融入自然、应对各种地质灾害、各种自然挑战提供保障，这些对于人类在地球上的长期生存、延续、发展具有重要意义。

关键词：物联网;技术;应用领域;前景

一、物联网的起源及发展背景

（1）物联网的基本概念。物联网是一种新兴的产业，物联网就是物与物相连的互联网。这里有两层意思：其一，物联网的核心技术还是互联网，是互联网的延伸和扩展。其二，用户端延伸和扩展到了物与物之间，从而进行信息交换和通信。物联网的定义：就是利用局部的网络和互联等通信中的技术把传感器、控制器、机器、物与人员等通过新的联系方式联在一起，形成人和物、物和物相联，从而实现信息资源化、远程程序控制与智能化控制网络。

（2）物联网的起源。物联网（IoT）的观念早在二十年前就由麻省理工学院提出，但限于当时科技通讯技术还不成熟，故未能引发共鸣;时至2010年，这个议题已经为欧美、中国、日本等多个国家定为战略级发展领域。许多国家甚至是通过政府的力量来推动，但美国主要由产业的力量来带动产业发展，欧洲着重社会人类经济的价值，社会的进步等等，不过多数的亚洲国家则是从产业的角度进而推延至消费者。

（3）物联网的发展现状。美国现已将物联网计划上升为国家级发展战略，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，并将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。

二、物联网的关键技术

（1）射频技术：射频技术的应用是物联网技术发展中最为基础，同时也是内部结构操作、信息化含量较低的专业技术。目前这种技术主要指的是无线射频技术，这种技术使用的最大优点就是其可以实现自动化识别获取目标物需要的相关信息，其可以通过安全有效的自动化设备端口跟踪信息传递互助的目标。

（2）传感技术的应用：利用无线操作系统进行信息的传递和互助。无线传感技术作为物联网技术应用中的一种，其使用中不可缺少的就是无线传感器及无线网络使用，在这两种技术的辅助线下计算机数字世界就可以高效的与现实中的物理世界联系在一起。

（3）智能化技术的应用：智能化技术的应用最主要的就是将信息传递与互助的物体赋予智能化的性质，然后在现代化信息技术等辅助下进行高效安全的操作。但是，在这种智能化技术的应用中如何赋予被联系物体智能化的性质是应用的关键，所以这就需要纳米技术的应用。

三、物联网技术的主要应用领域

（1）智能电网。智能电网可以自动优化相互关联的各个要素，实现整个电网更好的供配电决策。可以实现电能计量的自动化，摆脱大量人工繁杂工作，通过实时监控，实现电能质量监测、降低峰值负荷，整合各种能源，以实现分布式发电等一体化高效管理;对于政府和社会，则可以及时判断浪费能源设备以及决定如何节省能源、保护环境。

（2）智能交通。通过物联网可将智能与智慧注入到城市的整个交通系统，包括街道、桥梁、交叉路口、标识、信号和收费等等。通过采集汇总地埋感应线圈、数字视频监控、车载GPS、智能红绿灯、手机信令等交通信息，可以实时获取路况信息并对车辆进行定位，从而为车辆优化行程，避免交通拥塞现象，选择泊车位置等等应用。

（3）智能物流。如果考虑在货物或集装箱上加贴RFID电子射频标签，同时在仓库门口或其他货物通道安装RFID识别终端，就可以自动跟踪货物的入库和出库，识别货物的状态、位置、性能等参数，并通过有线或无线网络将这些位置信息和货物基本信息传送到中心处理平台。通过该终端的货物状态识别，可以实现物流管理的自动化和信息化，改变人工识别盘点和识别方式，使物流管理变得非常顺畅和便捷，从而大大提高物流的效率和企业的竞争力。

（4）智能家居。智能家居是各类消费类电子产品、通信产品、信息家电及智能家居等通过物联网进行通信和数据交换，实现家庭网络中各类电子产品之间的“互联互通”，从而实现随时随地对智能设备的控制。

（5）环境与安全检测。我国正处于工业化、城镇化的快速发展时期，各种传统和非传统的、自然的和社会的风险及矛盾并存，公共安全和应急管理工作面临严峻形势，亟待构建物联网来感知公共安全隐患。

（6）智能农业。在农业领域，物联网的应用非常广泛，如地表温度检测、家禽的生活情形、农作物灌溉监视情况、土壤酸碱度变化、降水量、空气、风力、氮浓缩量、土壤的酸碱性和土地的湿度等，进行合理的科学估计，为农民在减灾、抗灾、科学种植等方面提供很大的帮助，完善农业综合效益。

物联网还在食品安全控制、零售、防入侵系统、智能仓储等领域都有很大程度的应用。

四、物联网技术存在的难点和问题

（1）技术问题。在国内，传感器产业化水平较低，应用水平低，管理水平不配套，很难为客户提供长效的帮助。产业发展的不成熟，应用技术瓶颈难以突破，缺乏有力的技术支撑和不断创新的产品设计，必然制约着物联网行业的发展。

（2）安全问题。物联网在信息安全方面存在诸多问题：一是傳统网络存在的安全;二是由于设备节点数量庞大且集群分布，加上分布式网络架构设计以及分布式数据存储、处理等等势必容易造成信息的泄露或遭受安全攻击。若信息安全无保障，则个人隐私、物品信息等随时都可能被泄露，这必会降低公众的信任，影响物联网产品的销售和发展。

（3）技术标准问题。物联网涉及的技术多，缺乏完整统一的技术标准，这将会导致各个公司的产品兼容性降低，既增加了开发难度和开发成本，也增加了消费者的消费支出。

（4）成本问题。虽然物联网应用领域广泛，但是每个特定应用需求的用户数量是有限的，这使得公司企业需要不断地进行产品创新，但是产品的收入规模却可能是非常有限的，这势必会降低物联网行业发展的热情，制约物联网的发展。

五、未来发展方向及趋势

物联网技术并将成为国家核心技术之一。不断解决技术问题，在未来将具有很大的发展和创新的空间。物联网技术包含计算机、传感器、通讯等多项技术，物联网技术的创新发展必定会带动这些技术相关产业的创新和发展。在未来，各行各业要实现信息化，必须采用物联网技术。