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淺談物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢
物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things, 簡稱IoT）一詞也有人稱作 IoE（Internet of Everything），最早在 1999 年由麻省理工學(xué)院自動化識別系統(tǒng)中心創(chuàng)辦人之一 Kevin Ashton 介紹相關(guān)概念時提到：…物聯(lián)網(wǎng)有改變世界的潛能，就像互聯(lián)網(wǎng)一樣，甚至更深遠(yuǎn)。
一、定義
物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things, 簡稱IoT）一詞也有人稱作 IoE（Internet of Everything），最早在 1999 年由麻省理工學(xué)院自動化識別系統(tǒng)中心（MIT Auto ID Center）創(chuàng)辦人之一 Kevin Ashton 介紹相關(guān)概念時提到：物聯(lián)網(wǎng)有改變世界的潛能，就像互聯(lián)網(wǎng)一樣，甚至更深遠(yuǎn)。
二、發(fā)展
1997年，負(fù)責(zé)P&G〈Procter & Gamble〉保養(yǎng)品營銷的Kevin Ashton在幾次的巡視中，注意到英國零售商在榛果油唇膏總是缺貨，他嘗試找尋方法解決，并嘗試引入無線識別系統(tǒng)〈RFID〉管理P&G供應(yīng)鏈，雖然當(dāng)時RFID單價成本頗高，但他知道在量產(chǎn)之后，可以有效壓低成本，也就是說只要P&G大量購入就可以搭到成本攤平，最后也成功改善供應(yīng)鏈相關(guān)問題。一年之后，Ashton出任麻省理工學(xué)院自動化識別系統(tǒng)中心的執(zhí)行官〈Executive Director〉，并在來年提出物聯(lián)網(wǎng)一詞；至今僅經(jīng)過十多年，物聯(lián)網(wǎng)算是起步不久，同時面臨許多挑戰(zhàn)的應(yīng)用。
三、架構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)中，資料由底層的感測節(jié)點收集，并交給感測匯聚節(jié)點以提供上層運算設(shè)備，或是進一步傳送至云端網(wǎng)絡(luò)作為分享、儲存或再運算使用，整個系統(tǒng)架構(gòu)可能有許多種形式，不僅限于圖一所示。
▲ 圖一、感測網(wǎng)絡(luò)階層圖
不過常見物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)為歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織 (European Telecommunications Standards Institute, ESTI) 所整理之三層式體系結(jié)構(gòu)，如圖二所示。其中包含最底層感知層、中間層、網(wǎng)絡(luò)層以及最上層“應(yīng)用層”。感知層為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，其中包含各種感測與通訊能力的設(shè)備，借助感知和監(jiān)測環(huán)境信息，如聲音、溫度、濕度、亮度、速度等等，并使相關(guān)信息能傳達至網(wǎng)絡(luò)層；而網(wǎng)絡(luò)層扮演搜集所有節(jié)點裝置，包含各種有線與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，必要時整合異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，將信息匯流到物聯(lián)網(wǎng)專屬的運算中心進行處理；應(yīng)用層以客戶需求分析感知數(shù)據(jù)，用來提供各領(lǐng)域各種應(yīng)用。
▲ 圖二、物聯(lián)網(wǎng)ESTI三層式體系結(jié)構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)這個概念，人盡皆知，而且正以強勢之姿席卷全球，各行各業(yè)因它而深處巨變之中。
物聯(lián)網(wǎng)是在計算機互聯(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“InternetofThings”。
在這個網(wǎng)絡(luò)中，物品(商品)能夠彼此進行“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)，通過計算機互聯(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。
智能倉儲是物流過程的一個環(huán)節(jié)，智能倉儲的應(yīng)用，保證了貨物倉庫管理各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的速度和準(zhǔn)確性，確保企業(yè)及時準(zhǔn)確地掌握庫存的真實數(shù)據(jù)，合理保持和控制企業(yè)庫存。
利用SNHGES系統(tǒng)的庫位管理功能，更可以及時掌握所有庫存貨物當(dāng)前所在位置，有利于提高倉庫管理的工作效率。RFID智能倉儲解決方案，還配有RFID通道機、查詢機、讀取器等諸多硬件設(shè)備可選。
智慧物流是一種以信息技術(shù)為支撐，在物流的運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、流通加工、配送、信息服務(wù)等各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)系統(tǒng)感知。全面分析，及時處理及自我調(diào)整功能，實現(xiàn)物流規(guī)整智慧、發(fā)現(xiàn)智慧、創(chuàng)新智慧和系統(tǒng)智慧的現(xiàn)代綜合性物流系統(tǒng)。
智慧物流能大大降低制造業(yè)、物流業(yè)等各行業(yè)的成本，實打?qū)嵉靥岣咂髽I(yè)的利潤，生產(chǎn)商、批發(fā)商、零售商三方通過智慧物流相互協(xié)作，信息共享，物流企業(yè)便能更節(jié)省成本。
智能醫(yī)療在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域中，物聯(lián)網(wǎng)是通過傳感器與移動設(shè)備來對生物的生理狀態(tài)進行捕捉。如心跳頻率、體力消耗、葡萄糖攝取、血壓高低等生命指數(shù)。
把它們記錄到電子健康文件里面。方便個人或醫(yī)生進行查閱。還能夠監(jiān)控人體的健康狀況，再把檢測到的數(shù)據(jù)送到通信終端上，在醫(yī)療開支上可以節(jié)省費用，使得人們生活更加輕松。
智能家庭在家庭日常生活中，物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展使人能夠在更加便捷、更加舒適的環(huán)境中生活。人們可以利用無線機制來操作大量電器的運行狀態(tài)，還可實現(xiàn)迅速定位家庭成員位置等功能，因此，利用物聯(lián)網(wǎng)可以對家庭生活進行控制和管理。
智能農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛，如地表溫度檢測、家禽的生活情形、農(nóng)作物灌溉監(jiān)視情況、土壤酸堿度變化、降水量、空氣、風(fēng)力、氮濃縮量、土壤的酸堿性和土地的濕度等，進行合理的科學(xué)估計，為農(nóng)民在減災(zāi)、抗災(zāi)、科學(xué)種植等方面提供很大的幫助，完善農(nóng)業(yè)綜合效益。
智能交通以圖像識別技術(shù)為核心，綜合利用射頻技術(shù)、標(biāo)簽等手段，對交通流量、駕駛違章、行駛路線、牌號信息、道路的占有率、駕駛速度等數(shù)據(jù)進行自動采集和實時傳送，相應(yīng)的系統(tǒng)會對采集到的信息進行匯總分類，并利用識別能力與控制能力進行分析處理，對機動車牌號和其它高檔車進行識別、快速處置，為交通事件的檢測提供詳細(xì)數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)的形成，會給智能交通領(lǐng)域帶來極大的方便。
智能電網(wǎng)也被稱為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。解決方案主要包括以下幾個方面：
一是通過傳感器連接資產(chǎn)和設(shè)備提高數(shù)字化程度;
二是數(shù)據(jù)的整合體系和數(shù)據(jù)的收集體系;
三是進行分析的能力，即依據(jù)已經(jīng)掌握的數(shù)據(jù)進行相關(guān)分析，以優(yōu)化運行和管理。
有資料顯示，全球每天有550萬個新設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng)。這里整理了物聯(lián)網(wǎng)涉及的各個領(lǐng)域的應(yīng)用項目，總有一個有用的。
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護智慧城市
1 智能停車：監(jiān)測可服務(wù)的停車位
2 建筑結(jié)構(gòu)狀態(tài)：監(jiān)測建筑、橋墩、紀(jì)念碑的結(jié)構(gòu)狀態(tài)
3 都市噪音地圖：實時監(jiān)測都會鬧區(qū)噪音
4 智能手機監(jiān)測：檢測手機通訊接口為Wifi 還是藍牙
5 電磁場強度：檢測基地臺或Wifi 路由器的強弱
6 交通堵塞：監(jiān)測車輛與行人狀況進行優(yōu)化
7 智能照明：根據(jù)天候狀況自動調(diào)整照明情況
8 廢棄物管理：監(jiān)測垃圾桶狀況，優(yōu)化垃圾車回收路線
9 智能道路：根據(jù)氣候與路況，提供高速公路警報與改道信息
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護智慧環(huán)境
10 森林火災(zāi)：監(jiān)測燃燒氣體與火災(zāi)情形，以確定警示區(qū)域
11 空氣污染：控制工廠二氧化碳、汽車廢氣或農(nóng)場有毒氣體排放
12 積雪程度：實時監(jiān)測雪道狀況，通知相關(guān)人員預(yù)防雪崩
13 山崩：監(jiān)控土壤水分、震動和地表密度，預(yù)防地表的危險情況發(fā)生
14 地震提前偵測：根據(jù)地震分布區(qū)域進行控制
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護智慧水力
15 自然水監(jiān)測：監(jiān)控城市自來水質(zhì)量狀況
16 河川污染：監(jiān)測河流里是否有工廠廢水
17 泳池狀態(tài)：遠(yuǎn)程監(jiān)控游泳池水質(zhì)狀況
18 海洋污染：監(jiān)測海水是否遭污染
19 管線泄漏：監(jiān)測是否漏液與管線壓力變化
20 洪水狀態(tài)：監(jiān)測河流、水庫的水流變化
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護智能電表
21 智能電網(wǎng)：監(jiān)控與管理能源消耗
22 儲罐監(jiān)控：監(jiān)測儲水罐水壓或油氣罐的油氣狀況
23 太陽能設(shè)備部署：監(jiān)測太陽能板安裝效果
24 倉儲計算：測量供貨壓力狀況
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護安全與應(yīng)變
25 邊界出入控制：控制受限區(qū)域，防止未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問
26 濕度控制：監(jiān)測重要建筑場地的漏水情況，避免斷裂和腐蝕發(fā)生
27 輻射程度：分布式監(jiān)測核電廠周圍的輻射狀況，實時發(fā)出泄漏警報
28 易燃物和有害氣體：監(jiān)測工廠或礦山周圍的危險氣體程度
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護零售通路
29 供應(yīng)鏈控制：監(jiān)測供應(yīng)鏈的生產(chǎn)狀況，提供產(chǎn)品追蹤的能力
30 電子付費NFC：提供各種營業(yè)場所的付費服務(wù)
31 智能購物：根據(jù)顧客的習(xí)慣、愛好等等個人狀況，提供購買建議
32 智能倉儲管理：控制商品在貨架與倉庫的變動，自動化管理進貨
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護物流
33 貨運狀態(tài)：監(jiān)測貨品是否遇到震動、拍打、開封或冷藏等等
34 貨物定位：從庫房、港口大面積貨物中尋找貨物
35 危險物品偵測：當(dāng)易燃易爆物品接近則發(fā)出警報
36 航線追蹤：對特殊物品，像是藥品、珠寶或危險物品進行航線管理
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護工業(yè)控制
37 M2M 應(yīng)用：設(shè)備的自動診斷與資產(chǎn)管理
38 室內(nèi)空氣質(zhì)量：監(jiān)測化工廠的氣體水平，保障工人和物品安全
39 溫度監(jiān)控：控制敏感商品的工業(yè)或醫(yī)藥用冰箱的溫度
40 臭氧偵測：監(jiān)測肉類加工過程中排放的臭氧狀況
41 室內(nèi)定位：以主動式Zigbee 或被動式RFID/NFC 來定位資產(chǎn)
42 車輛自動診斷：通過Can 總線搜集信息，給司機發(fā)送警報或建議
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護智慧農(nóng)業(yè)
43 葡萄酒質(zhì)量改進：監(jiān)測葡萄園土壤水分和樹干直徑，控制葡萄健康
44 溫室監(jiān)控：控制溫室內(nèi)氣候，最大化作物的產(chǎn)出和質(zhì)量
45 高爾夫球場：對干燥地域進行澆灌，以節(jié)省用水
46 氣象網(wǎng)絡(luò)：研究地區(qū)的天氣，預(yù)報各種氣象的變化情形
47 混合肥料：控制堆肥的濕度和溫度，避免真菌和微生物污染
智慧畜牧 48 水質(zhì)栽培：控制水中植物的狀況，提高收獲
49 家畜監(jiān)測：監(jiān)控牧場里家畜的生長情形，以確保存活率和健康
50 動物追蹤：定位開放牧場或大范圍放牧的動物
51 有毒氣體監(jiān)測：監(jiān)測牧場通風(fēng)情形，預(yù)防糞便堆積產(chǎn)生有害氣體
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護智能家居
52 水電使用：監(jiān)控家庭的水電使用狀況，以獲取建議節(jié)省開銷
53 遠(yuǎn)程控制：遠(yuǎn)程遙控開關(guān)，避免事故或節(jié)省能源
54 入侵檢測系統(tǒng)：監(jiān)測是否有強行入侵的狀況
55 重要物品監(jiān)測：監(jiān)測博物館和美術(shù)館的情形
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護
56 老年人照護：幫助獨自居住的老年人或殘障人士
57 醫(yī)藥冰箱：控制需冷凍保存的疫苗、藥品的存放情形
58 運動員照護：進行運動中心生命特征監(jiān)控
59 病患監(jiān)控：監(jiān)測病人或養(yǎng)老院的狀況
60 紫外線監(jiān)控：監(jiān)測太陽紫外線，避免長期暴露在外面
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