物聯(lián)網(wǎng)文獻(xiàn)綜述

1、物聯(lián)網(wǎng)文獻(xiàn)綜述【摘要】信息產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年的高速發(fā)展，經(jīng)歷了計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)兩次浪潮，2000年后開始步入疲軟階段，整個行業(yè)的下一桶金在哪里?在此背景下，物聯(lián)網(wǎng)、智慧地球概念的提出立即得到全球的熱捧，其最大的動因就在于政府、企業(yè)各方都從中遠(yuǎn)望到下一桶金的影子。物聯(lián)網(wǎng)被稱為世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮，代表了下一代信息發(fā)展技術(shù)，被世界各國當(dāng)作應(yīng)對國際金融危機(jī)、振興經(jīng)濟(jì)的重點技術(shù)領(lǐng)域。 物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。當(dāng)時基于互聯(lián)網(wǎng)、RFID技術(shù)、EPC標(biāo)準(zhǔn)，在計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用射頻識別技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等，構(gòu)造了一個實現(xiàn)全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網(wǎng)“Internet of th

2、ings”（簡稱物聯(lián)網(wǎng)），這也是在2003年掀起第一輪華夏物聯(lián)網(wǎng)熱潮的基礎(chǔ)。雖然目前國內(nèi)對物聯(lián)網(wǎng)也還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)定義，但從物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上看，物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到一定階段后出現(xiàn)的一種聚合性應(yīng)用與技術(shù)提升，將各種感知技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能與自動化技術(shù)聚合與集成應(yīng)用，使人與物智慧對話，創(chuàng)造一個智慧的世界。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被稱為是信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命性創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來主要體現(xiàn)在三個方面：一是互聯(lián)網(wǎng)特征，即對需要聯(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)；二是識別與通信特征，即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動識別與物物通信（M2M）的功能；三是智能化特征，即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動化、自我反

3、饋與智能控制的特點。本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念、原理以及物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，同時討論了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域以及目前在我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r及存在的問題。【關(guān)鍵字】物聯(lián)網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng) RFID技術(shù) 人工智能 自動化 傳感網(wǎng)1 物聯(lián)網(wǎng)1.1 物聯(lián)網(wǎng)的含義所謂物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)，指的是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)是由多學(xué)科高度交叉的新興前沿研究熱點領(lǐng)域，它綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實時監(jiān)

4、測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，通過嵌入式系統(tǒng)對信息進(jìn)行處理，并通過隨機(jī)自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)以多跳中繼方式將所感知的信息傳送到用戶終端。為了更好地定義物聯(lián)網(wǎng)，描述物聯(lián)網(wǎng)的特征，我們將物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)各自的基本特征比較如下表所示：物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的特征比較分析表名稱聯(lián)接主體信息采集信息傳輸信息處理網(wǎng)絡(luò)社會現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)人與物 物與物自動數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化智能化現(xiàn)實互聯(lián)網(wǎng) 人與人人工數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化交換 虛擬由上表可知，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)有著顯著的區(qū)別，同時也存在著密切的聯(lián)系。物聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)之上的一種高級網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的共同點是：技術(shù)基礎(chǔ)是相同的，即它們都是建立在分組數(shù)據(jù)技術(shù)的基礎(chǔ)之上的。物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)

5、的不同點是：用于承載物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)無論是網(wǎng)絡(luò)組織形態(tài)，還是網(wǎng)絡(luò)的功能和性能，對網(wǎng)絡(luò)的要求都是不同的?；ヂ?lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)性能要求是： “盡力而為” 的傳送能力和基于優(yōu)先級的資源管理，對安全、可信、可控、可管等都沒有要求。物聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò)的要求高得多，對實時性、安全可信性、資源保證性等都有很高的要求。因此從這方面來說，兩者是有差別的。1.2 物聯(lián)網(wǎng)的原理物聯(lián)網(wǎng)是在計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個網(wǎng)絡(luò)中，物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無需人的干預(yù)。其實質(zhì)是利用射頻自動識別(RFID)技術(shù)，通過

6、計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品(商品)的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。 物聯(lián)網(wǎng)中非常重要的技術(shù)是射頻識別（RFID）技術(shù)。RFID是射頻識別（Radio Frequency Identification）技術(shù)英文縮寫，是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)，是目前比較先進(jìn)的一種非接觸識別技術(shù)。以簡單RFID系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合已有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、中間件技術(shù)等，構(gòu)筑一個由大量聯(lián)網(wǎng)的閱讀器和無數(shù)移動的標(biāo)簽組成的，比Internet更為龐大的物聯(lián)網(wǎng)成為RFID技術(shù)發(fā)展的趨勢。而 RFID，正是能夠讓物品“開口說話”的一種技術(shù)。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中，RFID標(biāo)簽中存儲著規(guī)范而具有互用性的信息，通過無線數(shù)

7、據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動采集到中央信息系統(tǒng)，實現(xiàn)物品(商品)的識別，進(jìn)而通過開放性的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息交換和共享，實現(xiàn)對物品的“透明”管理。 信息化革命的浪潮，物聯(lián)網(wǎng)被稱為信息技術(shù)移動泛在化的一個具體應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用，打破了之前的傳統(tǒng)思維，人類可以實現(xiàn)無所不在的計算和網(wǎng)絡(luò)連接。傳統(tǒng)的思路一直是將物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施分開：一方面是機(jī)場、公路、建筑物，而另一方面是數(shù)據(jù)中心，個人電腦、寬帶等。而在“物聯(lián)網(wǎng)”時代，鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施，在此意義上，基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球工地，世界的運(yùn)轉(zhuǎn)就在它上面進(jìn)行，其中包括經(jīng)濟(jì)管理、

8、生產(chǎn)運(yùn)行、社會管理乃至個人生活。“物聯(lián)網(wǎng)”使得人們可以更加精細(xì)和動態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，管理未來的城市，達(dá)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。1.3 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)技術(shù)是應(yīng)用的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)物與物之間的感知、識別、通信等功能需要有大量先進(jìn)技術(shù)的支持。目前物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵性的技術(shù)包括：感知事物的傳感器節(jié)點技術(shù)，聯(lián)系事物的組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)，判別事物位置的全球定位系統(tǒng)，實現(xiàn)事物思考的應(yīng)用技術(shù)，以及提高事物性能的新材料技術(shù)。1.3.1 傳感器節(jié)點技術(shù)傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測、感受外界的信號、物理條件或化學(xué)組成，并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。目前傳感器

9、節(jié)點技術(shù)的研究主要包括傳感器技術(shù)、RFID射頻技術(shù)、微型嵌入式系統(tǒng)。其中傳感器技術(shù)是研究的重點，因為傳感器節(jié)點技術(shù)是傳感網(wǎng)信息采集和數(shù)據(jù)預(yù)處理的基礎(chǔ)和核心，而傳感器技術(shù)則是傳感器節(jié)點技術(shù)的前提。隨著材料、工藝等技術(shù)的進(jìn)步，傳感器已經(jīng)實現(xiàn)了微型化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化，但是在某些領(lǐng)域，尤其是傳感器供電技術(shù)方面，相關(guān)的研究遇到了很大的阻力。因為傳感器往往是依靠自身或者太陽能來進(jìn)行供電的，而太陽能電池的供電效率以及可靠性都無法滿足要求， 目前一個比較理想的途徑是大力研究無線電能傳輸技術(shù)和高性能鋰電池技術(shù)，定期對傳感器進(jìn)行遠(yuǎn)程充電，以大規(guī)模延長傳感器的使用時間。1.3.2 組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)傳感器組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)

10、是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)功能的紐帶，目前這一領(lǐng)域的主要研究方向包括：構(gòu)建新型分布式無線傳感網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)；基于分布式感知的動態(tài)分組技術(shù)；實現(xiàn)高可靠性的物聯(lián)網(wǎng)單元冗余技術(shù)；無縫接入、斷開和網(wǎng)絡(luò)自平衡技術(shù)。一個高效的物聯(lián)網(wǎng)是由數(shù)以萬計的傳感器節(jié)點構(gòu)成的，而要使這些傳感器能夠相互協(xié)作，高效率的運(yùn)行就必須有一個強(qiáng)大的組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)作為支撐。在節(jié)點過多時關(guān)閉其中的某些節(jié)點以延長網(wǎng)絡(luò)的可用時間，當(dāng)某些傳感器節(jié)點出現(xiàn)故障或者脫離網(wǎng)絡(luò)時能夠及時開啟備用的節(jié)點，在保證整個網(wǎng)絡(luò)各項功能滿足要求的前提下盡可能的延長網(wǎng)絡(luò)的使用時間。1.3.3 全球定位系統(tǒng)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)是一種結(jié)合衛(wèi)星及通訊發(fā)展的技術(shù)，利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測

11、時和測距，從而實現(xiàn)物體的精確定位。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成：空間部分GPS星座；地面控制部分地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分GPS信號接收機(jī)。全球定位系統(tǒng)最主要的指標(biāo)是定位的精度，目前主要的全球定位系統(tǒng)是美國的GPS，其精度在民用領(lǐng)域為30m，而為了打破美國在全球定位系統(tǒng)方面的壟斷地位，各國目前都在爭相發(fā)展全球定位系統(tǒng)，典型的例子有歐盟的“伽利略”衛(wèi)星定位系統(tǒng)，俄羅斯的“格格納斯”衛(wèi)星定位系統(tǒng)以及中國的“北斗”衛(wèi)星定位系統(tǒng)。1.3.4 應(yīng)用技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)是根據(jù)具體的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用要求，在傳感器節(jié)點構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上具體服務(wù)于特定行業(yè)或者實現(xiàn)特定功能的技術(shù)。按照具體的任務(wù)來分，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)主要包括

12、：感知信息處理技術(shù)、系統(tǒng)軟件、傳感器應(yīng)用抽象和標(biāo)準(zhǔn)化以及應(yīng)用軟件及平臺技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的行業(yè)領(lǐng)域極其廣泛，這決定了物聯(lián)網(wǎng)的工作平臺必須具有極高的開放性。因此，系統(tǒng)軟件、感知信息處理技術(shù)以及傳感器應(yīng)用抽象和標(biāo)準(zhǔn)化將是研究的重點，也是為應(yīng)用軟件及平臺技術(shù)打下堅實的基礎(chǔ)。從目前的趨勢來看，傳感器系統(tǒng)軟件將會走模塊化設(shè)計的思路，并且尋求一種基于新型開放性互聯(lián)平臺的層次化系統(tǒng)解決方案，其他應(yīng)用技術(shù)都將基于這個平臺來研發(fā)。1.3.5 新材料技術(shù)新材料是指那些新近發(fā)展或正在發(fā)展之中的具有比傳統(tǒng)材料的性能更為優(yōu)異的一類材料。為了進(jìn)一步提高傳感器的性能，新材料技術(shù)是不可或缺的。物聯(lián)網(wǎng)新材料技術(shù)的研究主要包括：使

13、傳感器節(jié)點進(jìn)一步小型化的納米技術(shù)；提高傳感器可靠性的抗氧化技術(shù)；減小傳感器功耗的集成電路技術(shù)?？梢灶A(yù)見，隨著新材料技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)器件會變得更小、能耗更低、可靠性更高。2 物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)雖然物聯(lián)網(wǎng)的定義目前沒有統(tǒng)一的說法，但物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)基本得到統(tǒng)一認(rèn)識，分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三個大層次。如下圖所示：【具體應(yīng)用】智能家居 智能交通 智能電網(wǎng) 智能物流 智能醫(yī)療 智能農(nóng)業(yè) 工業(yè)監(jiān)控 城市管理 環(huán)境檢測【數(shù)據(jù)分析處理】云計算、數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用層 【廣域網(wǎng)通訊】PSTN、2G/3G移動網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層 【短距離無線網(wǎng)絡(luò)】紅外、藍(lán)牙、WiFi、Zigbee、其他無線

14、【數(shù)據(jù)采集、執(zhí)行控制】各類傳感器、RFID、條碼、攝像頭動作執(zhí)行部件感知網(wǎng) 2.1 應(yīng)用層應(yīng)用層完成物品信息的匯總、協(xié)同、共享、互通、分析、決策等功能，相當(dāng)于物聯(lián)網(wǎng)的控制層、決策層。物聯(lián)網(wǎng)的根本還是為人服務(wù)，應(yīng)用層完成物品與人的最終交互，前面兩層將物品的信息大范圍地收集起來，匯總在應(yīng)用層進(jìn)行統(tǒng)一分析、決策，用于支撐跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之問的信息協(xié)同、共享、互通，提高信息的綜合利用度，最大程度地為人類服務(wù)。其具體的應(yīng)用服務(wù)又回歸到前面提到的各個行業(yè)應(yīng)用，如智能交通、智能醫(yī)療、智能家居、智能物流、智能電力等。2.2 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層完成大范圍的信息溝通，主要借助于已有的廣域網(wǎng)通信系統(tǒng)(如PSTN網(wǎng)絡(luò)

15、、2G/3G移動網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等)，把感知層感知到的信息快速、可靠、安全地傳送到地球的各個地方，使物品能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大范圍的通信，以實現(xiàn)在地球范圍內(nèi)的通信。這相當(dāng)于人借助火車、飛機(jī)等公眾交通系統(tǒng)在地球范圍內(nèi)的交流。當(dāng)然，現(xiàn)有的公眾網(wǎng)絡(luò)是針對人的應(yīng)用而設(shè)計的，當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模發(fā)展之后，能否完全滿足物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通信的要求還有待驗證。即便如此，在物聯(lián)網(wǎng)的初期，借助已有公眾網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行廣域網(wǎng)通信也是必然的選擇，如同上世紀(jì)90年代中期在ADSL與小區(qū)寬帶發(fā)展起來之前，用電話線進(jìn)行撥號上網(wǎng)一樣，它也發(fā)揮了巨大的作用，完成了其應(yīng)有的階段性歷史任務(wù)。2.3 感知層感知層是讓物品說話的先決條件，主要用于采集物理世界中發(fā)

16、生的物理事件和數(shù)據(jù)，包括各類物理量、身份標(biāo)識、位置信息、音頻、視頻數(shù)據(jù)等。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集涉及傳感器、RFID、多媒體信息采集、二維碼和實時定位等技術(shù)。感知層又分為數(shù)據(jù)采集與執(zhí)行、短距離無線通信2個部分。數(shù)據(jù)采集與執(zhí)行主要是運(yùn)用智能傳感器技術(shù)、身份識別以及其他信息采集技術(shù)，對物品進(jìn)行基礎(chǔ)信息采集，同時接收上層網(wǎng)絡(luò)送來的控制信息，完成相應(yīng)執(zhí)行動作。這相當(dāng)于給物品賦予了嘴巴、耳朵和手，既能向網(wǎng)絡(luò)表達(dá)自己的各種信息，又能接收網(wǎng)絡(luò)的控制命令，完成相應(yīng)動作。短距離無線通信能完成小范圍內(nèi)的多個物品的信息集中與互通功能，相當(dāng)于物品的腳。3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用通過物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，人類社會將實現(xiàn)方便管理和精確管理，極大地

17、提高管理的效率和準(zhǔn)確率，因此，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用是不可阻擋的世界潮流。3.1 應(yīng)用中的信息流下圖表示的是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用原理：首先是從現(xiàn)實世界獲取相關(guān)信息，然后通過網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞至智能運(yùn)算部件，經(jīng)過信息處理與加工后，再將結(jié)果信息傳輸?shù)较鄳?yīng)部件，最后信息重返現(xiàn)實世界，驅(qū)動相應(yīng)部件做出指定的操作。3.2 應(yīng)用范圍物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛，遍及國防和安全、能源與公共事業(yè)、交通運(yùn)輸、建筑自動化、生產(chǎn)和制造等領(lǐng)域，在人類生產(chǎn)和生活的方方面面幾乎都能應(yīng)用。3.2.1 國防和安全領(lǐng)域國防和安全一直是各國關(guān)注的焦點，而物聯(lián)網(wǎng)被許多軍事專家稱為“一個未探明儲量的金礦”，正在孕育軍事變革深人發(fā)展的新契機(jī)。目前，物聯(lián)網(wǎng)在國防領(lǐng)域的主要

18、應(yīng)用是戰(zhàn)場信息的整體化感知，從而實現(xiàn)戰(zhàn)場信息的實時監(jiān)測和反饋，為作戰(zhàn)計劃的制定和實施提供必要的信息資源。物聯(lián)網(wǎng)在國防和安全領(lǐng)域研究的一個熱點是實現(xiàn)國防要素及作戰(zhàn)單元甚至整個國家軍事力量的全信息和全數(shù)字化狀態(tài)，也就是使國防科研、軍工企業(yè)及武器平臺等各個環(huán)節(jié)通過無線和有線網(wǎng)絡(luò)將其連接起來，使他們能夠協(xié)同工作，實現(xiàn)功效最大化。另一個熱點是武器裝備的智能化，配合智能機(jī)器人的研制，在運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)將智能化作戰(zhàn)裝備和指揮系統(tǒng)相連，最終實現(xiàn)高精度、高可靠性、高效費(fèi)比戰(zhàn)場攻擊和戰(zhàn)場人員的零傷亡。3.2.2 能源與公共事業(yè)領(lǐng)域目前，物聯(lián)網(wǎng)在能源與公共事業(yè)領(lǐng)域的主要應(yīng)用是自動抄表，實現(xiàn)包括電、水、氣等用戶使用量數(shù)據(jù)的

19、自動讀取，以及隨后的根據(jù)使用量計算費(fèi)用、寄發(fā)賬單，物聯(lián)網(wǎng)在能源領(lǐng)域的另一個應(yīng)用是電力傳輸線路以及其它基礎(chǔ)設(shè)施的遠(yuǎn)程監(jiān)測和維護(hù)，鑒于能源領(lǐng)域，尤其是電力供應(yīng)的連續(xù)性和實時性，相關(guān)的安全性指標(biāo)將會十分苛刻。物聯(lián)網(wǎng)在能源與公共事業(yè)領(lǐng)域的研究熱點是智能電網(wǎng)的建設(shè)，智能電網(wǎng)的核心在于，構(gòu)建具備智能判斷與自適應(yīng)調(diào)節(jié)能力的多種能源統(tǒng)一入網(wǎng)和分布式管理的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可對電網(wǎng)與客戶用電信息進(jìn)行實時監(jiān)控和采集，且采用最經(jīng)濟(jì)與最安全的輸配電方式將電能輸送給終端用戶，實現(xiàn)對電能的最優(yōu)配置與利用，提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和能源利用效率?？稍偕茉匆约皽p少能源消耗已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)在能源領(lǐng)域發(fā)展的巨大動因，而智能電網(wǎng)的建設(shè)恰

20、好迎合了這樣的要求。一個可能的例子就是，通過遠(yuǎn)程設(shè)施控制上千個大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)這樣一項極具挑戰(zhàn)性而效益明顯的工作。但可以預(yù)見，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平的提高，電網(wǎng)的可靠性、效率、調(diào)峰調(diào)壓能力將會達(dá)到一個新的高度。3.2.3 交通運(yùn)輸領(lǐng)域交通是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，對于經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展有著巨大的助推作用，從最近的“高鐵經(jīng)濟(jì)”中可以明顯的感受到。物聯(lián)網(wǎng)在交通領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)到了實質(zhì)性階段。交通行業(yè)是一個普遍和成本低利潤行業(yè)，效率是關(guān)鍵。效率的提高是通過對車輛和司機(jī)的最佳利用以及節(jié)省燃料。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到交通中，可以實現(xiàn)車輛和司機(jī)信息的實時獲取，從而為合理安排車輛和司機(jī)提供可靠的依據(jù)，并且可以進(jìn)一步通過路況實時

21、信息選擇合理的運(yùn)行線路。目前，交通擁堵問題已經(jīng)成為困擾每個特大城市發(fā)展的問題。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展則為這個問題提供了解決方案。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能交通，通過采用非接觸式地磁傳感器來定時收集和感知區(qū)域內(nèi)車輛的速度、車距等信息，多個終端節(jié)點將各自采集并初步處理后的信息通過匯聚節(jié)點匯聚到網(wǎng)關(guān)節(jié)點，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，獲得道路車流量與車輛行使速度等信息，從而為路口交通信號控制提供精確的輸人信息，從而實現(xiàn)了現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施條件下交通流量的錯峰調(diào)峰，可以有效減少城市擁堵情況的出現(xiàn)。3.2.4 建筑自動化領(lǐng)域建筑自動化、智能化一直是各國研究的熱點，但是由于技術(shù)的制約，停留在物件和房間自動化方面。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得建筑物可以從

22、整體角度實現(xiàn)智能化， 由于國家總能源消耗的約1/3與加熱和冷卻建筑物有關(guān)，因此物聯(lián)網(wǎng)在建筑物智能化控制方面最大的應(yīng)用是根據(jù)各棟建筑的設(shè)計，溫度等信息，控制相應(yīng)的調(diào)溫設(shè)施，提高建筑物能源利用的效率，并且通過在建筑物上加裝太陽能發(fā)電設(shè)備進(jìn)一步減小對于電網(wǎng)的依賴，并且在合適的時間可以將富余的電量回傳給電網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)在建筑自動化領(lǐng)域的另一個主要應(yīng)用是智能家居，屆時，家里的各種家具，電器會能夠與人交流，通過人的信息，家具以及電器能夠自動完成從最簡單的煮飯，到復(fù)雜的整理房屋，甚至招待客人等一系列的事務(wù)。3.2.5 生產(chǎn)和制造領(lǐng)域制造業(yè)是自動化應(yīng)用最早，也是最廣泛的領(lǐng)域。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)和制造業(yè)的自

23、動化程度將會有質(zhì)的提高，實現(xiàn)從原材料采購，庫存管理，資金管理到生產(chǎn)控制，銷售反饋的全過程監(jiān)控和管理。目前，一些大型的制造業(yè)企業(yè)使用的遠(yuǎn)程監(jiān)控解決方案是基于內(nèi)部解決方案和第三方解決方案，因此，物聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)的發(fā)展將會是未可限量的。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用無疑將會大大減少人力成本，提高生產(chǎn)效率，加快商品的流通度，但是同時生產(chǎn)行業(yè)的高要求也會使基于制造業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)的安全性達(dá)到前所未有的高度，尤其是在商業(yè)信息的保護(hù)，突發(fā)事件的處理能力上。3.3 我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r及存在的問題國內(nèi)在傳感器網(wǎng)絡(luò)方面處于發(fā)展初級階段。2009年8月溫家寶總理在考察無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時指出，要積極創(chuàng)造條件，在無錫建立中國的傳感網(wǎng)中心(“感知中國” 中心)，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)。11月在首都科技界大會再次提出發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)。各部門、各地區(qū)積極響應(yīng)，紛紛出臺各項舉措，推動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃和“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)” 重大專項中均將傳感網(wǎng)列入重點研究領(lǐng)域。但是我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展也存在一些問題：