2022年物联网与智慧城市实践 .pdf

物联网与智慧城市实践一、何为物联网通过在各种日常使用的设备中嵌入移动无线电收发器，实现了人与物之间以及物与物之间的通信。互联网世界呈现出新模式：任何时间、任何地点、来自任何人的连接，都是物与物的连接。这种连接将创造网络中新的动态网络- 物联网。 物联网既不是科学的虚构也不是一场骗局，它建立在技术迅猛发展和无处不在的网络基础上。物联网 的英文名称是“The Internet of Things”，由该名称可见，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上延伸和扩展的一种网络；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。物联网的 严格定义 是：通过射频识别（RFID，Radio Frequency of Things ）装置、红外感应器、 全球定位系统、 激光扫描器等信息传感设备，按照约定协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的 关键技术 是射频识别 （RFID）技术。 RFID 是射频识别技术的英文缩写。它是 20世纪 90 年代开始兴起的一种自动识别技术，是目前比较先进的一种非接触技术。物联网的 应用 十分广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域，其用途广泛，前景广阔。物联网三层体系架构物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层 是物联网的皮肤和五官识别物体，采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、 RFID 标签和读写器、摄像头、GPS 、传感器、终端、传感器网络等，主要是识别物体，采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用相似。网络层 是物联网的神经中枢和大脑信息传递和处理。网络层包括通信与互联网的融合网络、 网络管理中心、 信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。应用层 是物联网的“社会分工”与行业需求结合，实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合， 实现行业智能化， 这类似于人的社会分工，最终构成人类社会。物联网所具备的三个典型特征全面感知 : 利用射频识别（RFID）、二维码、 GPS 、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段，随时随地对物体进行信息采集和获取。多种多样的数据采集端: 通过物联网连接的数据采集端涉及范围非常广泛，包括：手机、电脑等已经具备强大计算、储存和通讯能力的终端; 家电，铁路，桥梁，建筑等嵌入传感器的任何装置; 射频识别（ RFID）装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等可靠传送 :通过各种通信网络与互联网的融合，将物体（Things ）接入信息网络，随时随地进行可靠的信息交互和共享无处不在的传输网络: 将各种各样的数据采集端通过包括互联网、移动互联网等网络互连， 实现随时即时采集外部环境信息，物体动态信息， 并将其转化为适合网络传输的数据格式，通过网络传输到数据中心智能处理 :利用云计算、模式识别等各种智能计算技术，对海量的跨地域、跨行业、跨部门的数据和信息进行分析处理，提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的洞察力，实名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 现智能化的决策和控制智能化的后台数据处理: 在处理中心 （包括家庭电脑或手机的分布式处理中心和IDC等集中式处理中心） 利用云计算等技术及时对海量信息进行处理，真正达到了人与人的对话、人与物的对话和物与物的对话云计算：物联网的核心云计算从根本上改变了原有的互联网结构，将计算能力从个人终端向服务端聚合，弱化了端的概念， 提高了计算资源的整体利用率。在量化计算资源的基础上，云计算实现了商业模式由设备向服务演进的过程。更令人兴奋的是，随着全球物联网的发展，云计算被赋予了更广的定义：从连接计算资源到连接所有的人和机器，计算能力也将进一步的智能化。物联网的技术支持无线射频识别技术：通过射频信号自动识别目标对象并获取物体的特征数据，将日常生活中的物体连接到同一个网络和数据库中。RFID 技术 被认为是物联网的关键技术，有时也被称为“第二代条形码”，它能提供位置和状态等重要信息。RFID 技术的早期应用包括高速公路自动收费、供应链管理 （大额零售商） 、药品管理（防止假药）、电子医疗（病人管理）等。最近的发展表明RFID 的应用将更加广泛，包括从体育运动和娱乐休闲到人身安全（为学校的孩子加注标签）。RFID 标签还可被植于人的皮肤下用作医疗等目的，也有如巴塞罗那的Baja Beach俱乐部，可以使用皮下标签为其食物和饮料进行电子“信用卡”支付。RFID 阅读器正被嵌入到移动电话中。传感技术： 用于检测事物物理特征的变化并实时收集变化数据，并对之进行处理 （变换）和识别。传感器是获取自然领域中信息的主要途径和手段，在缩小物理世界和虚拟世界之间的差距方面发挥了重要作用，它使物体能够在各自的物理环境中对改变做出反应，收集来自环境的信息等并能对环境变化做出反应。纳米技术： 使越来越小的物体实现连接和交流。智能技术： 物体中的嵌入式智能本身可以增强网络前端的处理能力，为数据处理提供更大的可能性并提高网络的适应能力。现在比较领先的有智能家庭、智能汽车和智能机器人，对“可穿戴计算”的研究（包括可穿戴移动汽车）正在进行中， 科学家正在开发新的设备和应用，如智能烤箱（通过电话或互联网控制）、在线冰箱和无人网络等。一、 物联网的应用M2M 是物联网现阶段最普遍的应用物联网强调的是任何时间、任何地点、任何物品，即“泛在的网络，万物相连”，范围比 M2M 更大，普遍认为M2M 是物联网在现阶段最普遍的应用。M2M 最开始是机器与机器的通信，后演变为人和人之间的通信。M可以是 人（ Man ）、机器（ Machine ）和移动网络（Mobile ） 的简称， M2M 可以解释为机器到机器、人到机器、机器到人、人到人、移动网络到人之间的通信。狭义来讲机器到机器的通信，广义来讲M2M涵盖了在人、机器之间建立的所有连接技术和手段。M2M 已在诸多行业应用。在交通领域，通过在出租车及公交车上安装无线终端设备，实现对车辆的管理和调度。在电力行业， 实现无线电表的远程抄表和对配电变压器的运行状态进行实时监测，实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理。另外，M2M 在智能楼宇、路灯监控、动物溯源、手机钱包、环境监测等方面也开展了广泛的应用。目前M2M 市场应用最多的是车辆信息通信业务和自动抄表。物联网的广泛运用名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 物联网的通信方式开启了B2B和 B2C的服务改革，让“机器开口说话”。物联网的普及实现减少成本，优化业务流程和在设备出现故障之前就预先制止等商业应用，使物品的供应链具备智能，使各种物品在生产、流通、消费的各个过程都具备智能，直至使智能遍及整个生态系统。这不仅可以提高管理的效率，更重要的是大大提高了物品和各种自然资源使用的效率，使广泛的节能进入IT 时代，引发一场绿色科技革命，有效实现节能减排。通过物联网的应用实现节能减排，成就低碳经济。依靠这一网络技术将生产要素和供应链进行深度的重组，以实现投入更少、成本更低和效率更高的发展，以及更少物耗、更多绿色、更加智能化的工业化。物联网作为低碳经济革命的技术创新之一，是要在能源流的整个过程中提高能源生产率和降低二氧化碳的排放。低碳经济社会的特点是要建立能源互联网，使得不同形式、 不同时空的能源可以得到聪明的使用。物联网引入了一种革新的服务方式。为顾客提供愉快和惊喜，包括当客户度假时对宠物饲养器进行规划和检查，让客户能够与冰箱交流然后决定要买些什么，可以在办公室远程调节家里温度以避免下班回家感觉不适等。通过操作和控制某些“实物”，使之通过有线和无线的方式“互联”在一起，形成一张提供崭新突破体验的大“网”。物联网被广泛地应用到各行各业的服务中，驱使各行各业走向信息数字化和商业流程的自动化。以无处不在的互联网和一系列高科技术为标志的数字经济积极地打破顾客、企业、竞争对手和合作伙伴之间的界限，提供数字化和快速传输和大量的数据存储，提高信息传播的安全性，实现商业流程的自动化。物联网带动整个产业的全面发展物联网的发展将不仅仅带动传感器市场的发展，也将直接拉动包括3G网络，无线城市，家庭网关等网络的快速发展。无处不在的有线和无线网是物联网发展的基础，如何实现终端感知和网络智能则是物联网发展的核心技术。物联网将我们迈向智慧地球智慧地球意味着更透彻的感知，更全面的互联互通和更深入的智能化二、物联网的市场前景物联网开始加速发展物联网市场空间远大于当前互联网与通信网相比，同样可以简单推算出物联网有更广阔的市场空间。物联网应用收入不断递增物联网不仅市场规模大，增速也快三、物联网产业链分析物联网产业链是在通信和互联网基础上的延伸物联网产业链组成：传感网络设备（读码器等）、传输网络（电子标签 RFID ，Radio Frequency Identification 的缩写）、应用控制网络系统。物联网将各种基础设施和设备连接起来，很重要的一个环节需要采取传感设备传送物品的信息，即需要用到电子标签 /RFID ，即射频识别。射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -