物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體,讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用,被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展,應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心,以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新2.0是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂?!?/p>
基本信息
中文名稱 物聯(lián)網(wǎng) 外文名稱 The Internet of things
產(chǎn)生時(shí)間 1999年 發(fā)源地 美國(guó)
1 基本信息
按照國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)的定義,物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品與物品(Thing to Thing,T2T),人與物品 (Human to Thing,H2T),人與人(Human to Human,H2H)之間的互連。但是與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)不同的是,H2T是指人利用通用裝置與物品之間的連接,從而使得物品連接更加的簡(jiǎn)化,而H2H是指人之間不依賴于PC而進(jìn)行的互連。因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)并沒(méi)有考慮到對(duì)于任何物品連接的問(wèn)題,故我們使用物聯(lián)網(wǎng)來(lái)解決這個(gè)傳統(tǒng)意義上的問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)顧名思義就是連接物品的網(wǎng)絡(luò),許多學(xué)者討論物聯(lián)網(wǎng)中,經(jīng)常會(huì)引入一個(gè)M2M的概念,可以解釋成為人到人(Man toMan)、人到機(jī)器
(Man to Machine)、機(jī)器 到機(jī)器(Machineto Machine)。但是,M2M的所有的解釋并不僅限于能夠解釋物聯(lián)網(wǎng),同樣的,M2M這個(gè)概念在互聯(lián)網(wǎng)匯總也已經(jīng)得到了很好的闡釋,就連人與人之間的互動(dòng),也已經(jīng)通過(guò)第三方平臺(tái)或者網(wǎng)絡(luò)電視完成。人到機(jī)器的交互一直是人體工程學(xué)和人機(jī)界面等領(lǐng)域研究的主要課題;但是機(jī)器與機(jī)器之間的交互已經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)提供了最為成功的方案。從本質(zhì)上而言,在人與機(jī)器、機(jī)器與機(jī)器的交互,大部分是為了實(shí)現(xiàn)人與人之間的信息交互,
萬(wàn)維網(wǎng)(World Wide Web)技術(shù)成功的動(dòng)因在于:通過(guò)搜索和鏈接, 提供了人與人之間異步進(jìn)行信息交互的快捷方式。
中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟將物聯(lián)網(wǎng)定義為當(dāng)下幾乎所有技術(shù)與計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)物體與物體之間:環(huán)境以及狀態(tài)信息實(shí)時(shí)的共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行。廣義上說(shuō),當(dāng)下涉及到信息技術(shù)的應(yīng)用,都可以納入物聯(lián)網(wǎng)的范疇。[1][2]
1.1 基本內(nèi)涵
物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的,物聯(lián)網(wǎng)的英文名: Internet of Things(IOT),也稱為Web of Things。被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展,應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的核心,以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。2005年,在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)上,國(guó)際電信聯(lián)盟發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。
物聯(lián)網(wǎng)博欣將物聯(lián)網(wǎng)定義為通過(guò)各種信息傳感設(shè)備,如傳感器、射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外線感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù),實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程,采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息,與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便識(shí)別、管理和控制。
倪光南院士認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)各種傳感技術(shù)(RFID、傳感器、GPS、攝像機(jī)、激光掃描器……)、各種通訊手段(有線、無(wú)線、長(zhǎng)距、短距……),將任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視、自動(dòng)報(bào)警、控制、診斷和維護(hù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“管理、控制、營(yíng)運(yùn)”一體化的一種網(wǎng)絡(luò)。[3]
1.2 鮮明特征
和傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)相比,物聯(lián)網(wǎng)有其鮮明的特征。
首先,它是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)上部署了海量的多種類型傳感器,每個(gè)傳感器都是一個(gè)信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性,按一定的頻率周期性的采集環(huán)境信息,不斷更新數(shù)據(jù)。
其次,它是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)上的泛在網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要基礎(chǔ)和核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng),通過(guò)各種有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合,將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。在物聯(lián)網(wǎng)上的傳感器定時(shí)采集的信息需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸,由于其數(shù)量極其龐大,形成了海量信息,在傳輸過(guò)程中,為了保障數(shù)據(jù)的正確性和及時(shí)性,必須適應(yīng)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議。
還有,物聯(lián)網(wǎng)不僅僅提供了傳感器的連接,其本身也具有智能處理的能力,能夠?qū)ξ矬w實(shí)施智能控制。物聯(lián)網(wǎng)將傳感器和智能處理相結(jié)合,利用云計(jì)算、模式識(shí)別等各種智能技術(shù),擴(kuò)充其應(yīng)用領(lǐng)域。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù),以適應(yīng)不同用戶的不同需求,發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用模式?!?/p>
1.3 “物”的涵義
這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍:
1、要有數(shù)據(jù)傳輸通路;
2、要有一定的存儲(chǔ)功能;
3、要有CPU;
4、要有操作系統(tǒng);
5、要有專門的應(yīng)用程序;
6、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議;
7、在世界網(wǎng)絡(luò)中有可被識(shí)別的唯一編號(hào)?!?/p>
1.4 物聯(lián)網(wǎng)原理
物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用RFID、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等技術(shù),構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬(wàn)事萬(wàn)物的“Internet of Things”。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”,而無(wú)需人的干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)技術(shù),通過(guò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。
而RFID,正是能夠讓物品“開口說(shuō)話”的一種技術(shù)。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中,RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)著規(guī)范而具有互用性的信息,通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)物品(商品)的識(shí)別,進(jìn)而通過(guò)開放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享,實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的“透明”管理?!?/p>
1.5 物聯(lián)網(wǎng)的涵義
從兩化融合這個(gè)角度分析物聯(lián)網(wǎng)的涵義:
其一:工業(yè)化的基礎(chǔ)是自動(dòng)化,自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展了近百年,理論、實(shí)踐都已經(jīng)非常完善了。特別是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的不斷興起和過(guò)程控制要求的日益復(fù)雜營(yíng)運(yùn)而生的DCS控制系統(tǒng),更是計(jì)算機(jī)技術(shù),系統(tǒng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和多媒體技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。DCS的理念是分散控制,集中管理。雖然自動(dòng)設(shè)備全部聯(lián)網(wǎng),并能在控制中心監(jiān)控 信息而通過(guò)操作員來(lái)集中管理。但操作員的水平?jīng)Q定了整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化程度。有經(jīng)驗(yàn)的操作員可以使生產(chǎn)最優(yōu),而缺乏經(jīng)驗(yàn)的操作員只是保證了生產(chǎn)的安全性。是否有辦法做到分散控制,集中優(yōu)化管理?需要通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)根據(jù)所有監(jiān)控信息,通過(guò)分析與優(yōu)化技術(shù),找到最優(yōu)的控制方法,是物聯(lián)網(wǎng)可以帶給DCS控制系統(tǒng)的。
其二:IT信息發(fā)展的前期其信息服務(wù)對(duì)象主要是人,其主要解決的問(wèn)題是解決信息孤島問(wèn)題。當(dāng)為人服務(wù)的信息孤島問(wèn)題解決后,是要在更大范圍解決信息孤島問(wèn)題。就是要將物與人的信息打通。人獲取了信息之后,可以根據(jù)信息判斷,做出決策,從而觸發(fā)下一步操作;但由于人存在個(gè)體差異,對(duì)于同樣的信息,不同的人做出的決策是不同的,如何從信息中獲得最優(yōu)的決策?另外物獲得了信息是不能做出決策的 ,如何讓物在獲得了信息之后具有決策能力?智能分析與優(yōu)化技術(shù)是解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)手段,在獲得信息后,依據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)以及理論模型,快速做出最優(yōu)決策。數(shù)據(jù)的分析與優(yōu)化技術(shù)在兩化融合的工業(yè)化與信息化方面都有旺盛的需求。
物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)的定義源于IBM的智慧地球方案,十二五規(guī)劃中九大試點(diǎn)行業(yè)全部都是行業(yè)的智能化。無(wú)論智慧方案,還是智能行業(yè),智能的根本離不開數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化技術(shù)。數(shù)據(jù)的分析與優(yōu)化是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,也是未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)揮價(jià)值的關(guān)鍵點(diǎn)?!?/p>
1.6 物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)
物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展,應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心,以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新2.0則是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來(lái)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是互聯(lián)網(wǎng)特征,即對(duì)需要聯(lián)網(wǎng)的物一定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);二是識(shí)別與通信特征,即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動(dòng)識(shí)別與物物通信的功能;三是智能化特征,即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。
1.7 物聯(lián)網(wǎng)分類
1. 私有物聯(lián)網(wǎng):一般面向單一機(jī)構(gòu)內(nèi)部提供服務(wù);
2. 公有物聯(lián)網(wǎng):基于互聯(lián)網(wǎng)向公眾或大型用戶群體提供服務(wù);
3. 社區(qū)物聯(lián)網(wǎng):向一個(gè)關(guān)聯(lián)的“社區(qū)”或機(jī)構(gòu)群體(如一個(gè)城市政府下屬的各委辦局:如公安局、交通局、環(huán)保局、城管局等)提供服務(wù);
4. 混合物聯(lián)網(wǎng):是上述的兩種或以上的物聯(lián)網(wǎng)的組合,但后臺(tái)有統(tǒng)一運(yùn)維實(shí)體。