許多用過iPhone的人都知道,里面有一個系統(tǒng)應(yīng)用叫“Nike+iPod”。沒錯,這就是地地道道的物聯(lián)網(wǎng)!!!Nike+跑步鞋上有一個傳感器,可以跟蹤你的跑步,然后把跑步數(shù)據(jù)發(fā)送到iPod上。該產(chǎn)品甚至還有自己的社交網(wǎng)絡(luò):它可以自動發(fā)布狀態(tài)消息到Twitter和Facebook;它還包括一個心律檢測器和一個跑步傳感器(跟鞋配套),該裝置可以用語音提示跑步者在跑步過程中保持目標(biāo)心率。此外還有一個提供健身計劃、設(shè)定目標(biāo)、跟蹤進度的支持網(wǎng)站。Oh my God!原來物聯(lián)網(wǎng)也不是那么遙不可及的東西!
概述
一般來說,業(yè)界對物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)的定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、攝像機等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。具體來說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。在這個整合的網(wǎng)絡(luò)中,存在能力超級強大的中心計算機群,能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實施實時的管理和控制。
物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通訊。在此基礎(chǔ)上,我們可以更加精細和動態(tài)的方式來管理生產(chǎn)和生活,達到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關(guān)系。
架構(gòu)與核心技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)主體由三個主要部分構(gòu)成。
· 全面感知:利用如無線射頻識別(RFID)等類傳感器、定位器和二維碼等手段隨時隨地對物體進行信息采集和獲取。
• 可靠傳送:指通過各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合,對接收到的物體信息依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù),如通過GPS定位技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、3G技術(shù)等等,進行實時遠程傳送,以進行各種有效的處理;
• 智能處理:是指利用“云計算”,智能分析等各種智能計算技術(shù),對隨時接收到的海量數(shù)據(jù)和信息進行分析處理,從而實現(xiàn)對物件的智能化管理。
一個嶄新的產(chǎn)業(yè)總是離不開點點滴滴的技術(shù)支撐,物聯(lián)網(wǎng)亦是如此。物聯(lián)網(wǎng)只是一個集合,而旗下各類傳感器(射頻識別等傳感技術(shù))、各類有/無線傳感網(wǎng)絡(luò)、智能聯(lián)動等技術(shù)才是物聯(lián)網(wǎng)的根本。
傳感器技術(shù)
傳感技術(shù)同計算機技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大技術(shù)。從仿生學(xué)觀點看,如果把計算機看成處理和識別信息的“大腦”,把通信系統(tǒng)看成傳遞信息的“神經(jīng)系統(tǒng)”的話,那么傳感器就是“感覺器官”。微型無線傳感技術(shù)以及以此組件的傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)感知的重要技術(shù)手段。
射頻識別(RFID)技術(shù)
射頻識別(Radio Frequency Identification)是通過無線電信號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)的無線通訊技術(shù)。在國內(nèi),RFID已經(jīng)在身份證、電子收費系統(tǒng)和物流管理等領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用。RFID技術(shù)市場應(yīng)用成熟,標(biāo)簽成本低廉,但RFID一般不具備數(shù)據(jù)采集功能,多用來進行物品的甄別和屬性的存儲,且在金屬和液體環(huán)境下應(yīng)用受限,RFID技術(shù)屬于物聯(lián)網(wǎng)重要的信息采集技術(shù)之一。
WSN(無線傳感網(wǎng)絡(luò))技術(shù)
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,或稱神經(jīng)末梢網(wǎng))主要有ZigBee、藍牙、NFC、Wi-Fi等表現(xiàn)形式。上海秀派電子科技有限公司董事長兼總經(jīng)理宋福鑫介紹到:“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種由獨立分布的節(jié)點以及網(wǎng)關(guān)構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò),安放在不同地點的傳感器節(jié)點不斷采集外界的物理信息,如溫度、聲音、震動等,相互獨立的節(jié)點之間通過無線網(wǎng)絡(luò)進行通信。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的每個節(jié)點都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)的簡單處理,還能接收來自其他節(jié)點的數(shù)據(jù),并最終將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān),再從網(wǎng)關(guān)獲取數(shù)據(jù),查看歷史數(shù)據(jù)記錄或進行分析。”
WSN由分布在自由空間里的一組“自治的”無線傳感器組成,共同協(xié)作完成對特定周邊環(huán)境狀況,包括溫度、濕度、化學(xué)成分、壓力、聲音、位移、振動、污染顆粒等的監(jiān)控。WSN中的一個節(jié)點一般由一個無線收發(fā)器、一個微控制器和一個電源組成。WSN技術(shù)貫穿物聯(lián)網(wǎng)的三個層面,是結(jié)合了計算、通信、傳感器三項技術(shù)的一門新興技術(shù),具有較大范圍、低成本、高密度、靈活布設(shè)、實時采集、全天候工作的優(yōu)勢,且對物聯(lián)網(wǎng)的其他產(chǎn)業(yè)具有顯著帶動作用。