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    物聯網的概念擴展和技術延伸

    2015-10-31 15:28:03

    來源:智家網

    發布者:智家網

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      隨著美國總統奧巴馬確定“物聯網”作為美國今后發展的國家戰略方向之一,物聯網一詞立刻變得炙手可熱起來,世界各國,都把目光注向了物聯網,而中國,則在今年的9月11日,經國家標準化管理委員會批準,全國信息技術標準化技術委員會組建了傳感器網絡標準工作組,正式拉開了制定物聯網標準的序幕。

      目前人們所說的物聯網,是在IBM所提出的智慧地球的概念的基礎之上所形成的,它主要指的是將具備了數字化功能的物體通過網絡將其聯為一體。

      “智慧地球”提出“把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中,并且被普遍連接,形成所謂“物聯網”。并通過超級計算機和云計算將“物聯網”整合起來,實現人類社會與物理系統的整合。"

      而在此之前,能夠讓物體進行相聯的網絡,早已經在各行各業得到了程度不同的應用。

      關于互聯網成因的說法,是各式各樣,關于互聯網的定義也是五花八門,于是,對互聯網進行深入地探索,自然也就成為了一個重要的課題。

      物聯網是互聯網的擴展與延伸,能夠讓互聯網發揮出更大的作用,通過網絡與物端的相聯,使得物與網融為有機的一體,通過研究物聯網的發展歷程,我們可以更加清楚地看到這一點,而構成物與網相聯的技術手段,則是物聯網能夠形成的基礎。

      物聯網

      物聯網,指的是在網絡的范圍之內,可以實現人對人,人對物以及物對物的全方位互聯互通,在方式上可以是點對點,也可以是點對面或面對點,它們經由互聯網、通過適當的平臺,可以獲取相應的資訊或指令,或者是傳遞出相應的資訊或指令。

      例如:通過搜索引擎來獲取資訊或指令,具體來說,例如當某一數字化的物體需要補充電能時,它就會通過網絡搜索到它的供應商,并發出需求信號,當它收到供應商的回應時,能夠從中找出一個優選方案來滿足自我的需求,而這個供應商,即可以是由人所控制,也可以是由物所控制。

      這樣的情形類似于人們現在利用搜索引擎進行查詢,得到結果后進行再處理一般,實際上相當于物聯成了互聯的工具或者將其稱之為手段,是互聯在效用上的倍增器,猶如寶劍是戰士們的手臂的廷伸一樣,不僅增加了長度,而且增加了威力。

      網的意義不僅是聯接,更重要的是交互,通過互動演生出來的種種可利用特性。

      具備了數據處理能力的傳感器,可以根據當前的狀況作出判斷,從而發出供給或需求信號,而在網絡上對這些信號的處理,成為了物聯網的關鍵所在,如何對這些信號進行處理?由誰來處理最為適合?這些相當于劍客的劍法,高明的劍術,無疑將能夠提升劍客的能力。

      劍,不僅僅是手臂的延伸,不僅僅是威力的增加,而且是伴隨著由此而生的劍術,達到人劍合一的境界。

      與此類似,物聯網的精髓,遠遠不僅是實際對物實現聯接和操控,而是通過技術手段的擴張,賦與網絡新的含義:實現人物之間的相融與互動,基至是交流與溝通。

      物聯網并不是互聯網在形式上的一種克隆,也不是一種以物對于互聯網上的一個接口,而是互聯網的一種延伸,是對互聯網的一個擴展。

      物聯網的關鍵是處理而非相聯,也就是說,物聯網的關鍵不在“物”,而在“網”,實際上。

      因此,于物聯網是互聯網在手段上的一種擴展,所以,物聯網將會繼承互聯網的所有特征,并由于量變導致質變的原因,從而具有自身的特殊性。

    物聯網的概念擴展和技術延伸

      作用

      由于互聯網的出現,擴展了人們的能力,由此產生而出的長尾理論,將傳統理論之廢化之為寶,而物聯網的出現,又能夠給我們帶來些什么呢?

      從以下的兩個實例,不難看出,物聯網遠遠不是僅僅通過網絡對物進行遠程控制這樣簡單,而是通過網絡與物端的相聯,使得物與網融為有機的一體。

      例子:Gps定位系統的應用、導航與導購。

      Gps導航系統:

      從它設計的原意來說,是為了讓駕駛員正確快速地找到他的目的地,而如果我們將物聯網的概念施加到Gps導航系統,則可以極大地擴展Gps導航系 統的應用范圍,例如:通過對道路車輛行車數量與行車狀態的監視與分析,我們就可以得到道路的使用率,當使用率過高而影響行車質量時,說明道路需要擴展以緩解交通壓力,又如,對比車輛的行車路線,可以方便、實時得知道路的新增資訊,并且通過對數據的處理,可以測出道路的寬度,等級等大體數據。

      而3G時代的網絡廣告,具備了WEB廣告的基本特征,使得廣告的表現形式更加精彩,更重要的是,通過功能強大的WEB應用,使得平臺化的廣告在功能上更加強悍,極大地擴展了用戶對廣告的體驗,使得廣告更有針對性的用戶體驗,甚至有可能發展成為用戶的購物助手。

      Gps導購系統:

      通過定位系統的應用,可以知道用戶的實時狀態與具體位置,當用戶進入商場時,可以向他提向該商場的熱賣產品,通過對用戶所停留的柜臺進行分析,就能夠預測他所感興趣的商品種類,通過對其點擊廣告后的行為分析,就能夠得知廣告效果,如此等等。

      在這些數據處理之后,一個新的、近于理想化的廣告效果出現在用戶面前――用戶就能夠得到他真實想要的“購物資訊”,而不是“廣告”,更不是那些干擾用戶耳目的垃圾廣告。

      不僅如此,由于產品本身來說,都有著自己的定位,所以廣告一般來說,只針對特定的用戶群體,而通過平臺,可以盡可能地對不同的用戶投放具有針對性的廣告。

      隨著技術的進步,到了現在,人們已經可以通過平臺對用戶以及用戶的行為進行分辨、記錄、監控和粗略地進行預測,通過對平臺所采集到的數據在后臺 進行處理,就可以極大地提高對用戶投放廣告的數準性,可以實現由面對點的實時廣告。如:可以對潛在客戶進行輕松分類,還可以監測和記錄到廣告信息到達用戶和用戶點擊、閱讀、反饋廣告信息等一系列行為和廣告效果。

      這樣一來,在平臺的幫助之下,就可以使得廣告本身能夠做到有的放矢。

      平臺,不僅僅是提供某些廣告的促銷技術手段,更重要的是它建立起來了一個完整的產業鏈,使得它具有海量的廣告內容。

      而只有通過平臺所吸納的數量眾多、各式各樣的廣告內容,才能夠使得上述的技術手段具有實用效果,否則,當你沒有適當的廣告內容進行投放時,再精準、再個性化的投放手段也不能夠起到應有的作用。

      由此可見,只要通過對“物端”采集而來的數據進行加工處理,我們所能夠做的,遠遠不僅僅是對“物”進行“遠程控制”這樣簡單。

      發展歷程

      早在物聯網這個概念被正式提出之前,網絡就已經將自己的觸角伸到了“物”的層面,如:交通警察通過攝像頭,對車輛進行監控,對通雷達對行駛中的車輛進行車速的測量等,然而這些,都是互聯網的范疇之內的一些具體應用。又如早在多年以前,人們就已經實現了對物的局域性聯網處理,最簡單的例子就是自動 化的生產線。

      國際電信聯盟2005年一份報告曾描繪“物聯網”時代的圖景:當司機出現操作失誤時汽車會自動報警;公文包會提醒主人忘帶了什么東西;衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等等。

      物聯網以一種較為系統的理論提出來,主要是在IBM提出的智慧地球的概念之后,以此為分界點,確立了互聯網在概念上的誕生。

      之在此之前,雖然人們已經在實踐過程中早已經能夠通過網絡對物體進行控制,但在概念上只不過是一種對物進行“遠程控制”的行為而已。

      而這些行為,并沒有在理論上和概念上形成一個體系,關于這個觀點,我們可以參考一下般空時代的例子。

      象鳥兒一樣在天空飛翔,自古以來就是人類的夢想。為了它的實現,人們付出了多年堅持不懈的努力,甚至許多先驅者生命的代價。終于在1903年 12月17日,世界上第一架載人動力飛機在美國北卡羅來納州的基蒂霍克飛上了藍天。這架飛機被叫做“飛行者—1號”,它的發明者就是美國的威爾伯·萊特和 奧維爾·萊特兄弟。萊特兄弟的第一次有動力的持續飛行,實現了人類渴望已久的夢想,人類的飛行時代從此拉開了帷幕。

      雖然航空時代到來之前,人們就已經學會了使用或利用風箏或火箭之類的人工飛行物,但只有在萊特兄弟發明出來之后,人類才能說是真正地進入了般空時代。因此,航空時代應該以萊特兄弟為分界點。

      與此相類似,真正能夠稱得上開始進入物聯網時代的,也就是現在的今天。而在此之前,只能夠將它們稱之為物聯,但談不上具備了“網絡”的概念。

      就好像在互聯網發明之前,人類其實也已經開始使用我們現在稱之為局域網的手段,通過這些技術手段,人們已經實現了電腦與電腦之間的聯接使用。

      然而,這些局域網雖然在技術手段上與現在的互聯網有些類似,但其內函是完全不同的。網絡,在概念上,不是那些冷冰冰的若干寬帶線與電腦,而是存在于寬帶線與電腦之間的“服務與內容”,這才是網絡的本質。

      與此類似,在今日今日之前的所謂物聯“網”,只能相當于局域網,而它與真正義意上物聯網的區別,猶如局域網與互聯網的區別。

      局域網與互聯網雖然在外表來說,具備了相類似的外型,但其內函則是兩個不同的概念,是一種由量變到質彎的升華。

      之前的所謂物聯,只是一種點對面的物聯,而真正的物聯網,實現的是全方位的相聯,不僅如此,最為關鍵的是能夠自行尋找處理方案,而不僅如只是被動地接受指令

      技術支撐

      物聯網在技術層面上,主要是通過將新一代IT技術充分運用在各行各業之中,將具備了數字處理功能的傳感器嵌入和裝備到各行各業的各種物體中; 如:電網,交通網,交通工具以及個人數字處產品等等,然后通過現有的互聯網將其整合起來,從而以求達到實現人類社會與物理系統的整合。

      物聯網在組成上主要分為兩個層面,一個是以傳感和控制為主的硬件部分,主要由無線射頻識別(RFID)、傳感網技術等技術構成,另一個方面主要的是以軟件為主的數據處理技術,其中包括搜索引擎技術、數據挖掘、人工智能處理、實現人機交流的的標準化機器語言等。

      對于物端的遠程控制,主要分為兩種形式,一種是有線,另一種是無線,而無線遠程控制,主要采用了射頻識別技術(Radio Frequency Identification,縮寫RFID),射頻識別技術是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術,射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。

      從信息傳遞的基本原理來說,射頻識別技術在低頻段基于變壓器耦合模型(初級與次級之間的能量傳遞及信號傳遞),在高頻段基于雷達探測目標的空間 耦合模型(雷達發射電磁波信號碰到目標后攜帶目標信息返回雷達接收機)。1948年哈里斯托克曼發表的"利用反射功率的通信"奠定了射頻識別射頻識別技術 的理論基礎。

      由于通過網絡實現了對物端的相聯接,從而組成了一個傳感網;根據定義:隨機分布的集成有傳感器、數據處理單元和通信單元的微小節點,通過自組織的方式構成的無線網絡。在功能方面:借助于節點中內置的傳感器測量周邊環境中的熱、紅外、聲納、雷達和地震波信號,從而探測包括溫度、濕度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等物質現象。

      傳感網的出現,給我們的生活帶來了深刻的變化,然而在目前,網絡功能再強大,網絡世界再豐富,也終究是虛擬的,它與我們所生活的現實世界還是相 隔的,在網絡世界中,很難感知現實世界,很多事情還是不可能的,時代呼喚著新的網絡技術。傳感網絡正是在這樣的背景下應運而生的全新網絡技術,它綜合了傳感器、低功耗、通訊以及微機電等等技術。

      這里的搜索引擎技術,指的是能讓物端的處理中心能夠使用的搜索技術,只有能夠讓機器具有操作能力,才能實現整個過程的自動化,而無需進行人工干預。

      數據挖掘技術,則是對所采集而來的數據進行處理的基礎,可以說沒有這個基礎,則無法對所采集而來的數據進行有效的再應用。

      人工智能處理是提高效率的法寶,隨著人工智能化程度與水平的提高,可以將整個進程向全自動化邁進。

      實現人機交流的的標準化機器語言則是實現人機交互的前提,沒有交互語言,則無法實現人機溝通,而五花八門的非標準化交互語言,則會使人機之間在溝通上出現人為的障礙。

      結束語

      物聯網給我們展現的,是一幅美的的前景,也是一幅遠景,對于物聯網,人們無論是在實踐上還是在理論研究上,都是處于剛剛起步的階段。

      沒有實踐,就無法驗證理論的正確性,但相信在物聯網開始進行規?;瘜嵱秒A級的今天,隨著案例的不斷涌現,問題的不斷暴露,成果的不斷獲取,人們也就能夠日益發現物聯網的神密本質,從而能夠更輕松地讓物聯網造福于人類。

      與此同時,每個時代的到來,都會造就出一批英雄,誰是下一個物聯網大潮之中的微軟或Google?讓我們試目以待。

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