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  • 物联网的概念扩展和技术延伸
    2011-4-6  来源:UPS应用
     

      随着美国总统奥巴马确定物联网作为美国今后发展的国家战略方向之一,物联网一词立刻变得炙手可热起来,世界各国,都把目光注向了物联网,而中国,则在今年的911日,经国家标准化管理委员会批准,全国信息技术标准化技术委员会组建了传感器网络标准工作

      随着美国总统奥巴马确定物联网作为美国今后发展的国家战略方向之一,物联网一词立刻变得炙手可热起来,世界各国,都把目光注向了物联网,而中国,则在今年的911日,经国家标准化管理委员会批准,全国信息技术标准化技术委员会组建了传感器网络标准工作组,正式拉开了制定物联网标准的序幕。

      目前人们所说的物联网,是在IBM所提出的智慧地球的概念的基础之上所形成的,它主要指的是将具备了数字化功能的物体通过网络将其联为一体。

      智慧地球提出把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成所谓物联网。并通过超级计算机和云计算将物联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合。"

      而在此之前,能够让物体进行相联的网络,早已经在各行各业得到了程度不同的应用。

      关于互联网成因的说法,是各式各样,关于互联网的定义也是五花八门,于是,对互联网进行深入地探索,自然也就成为了一个重要的课题。

      物联网是互联网的扩展与延伸,能够让互联网发挥出更大的作用,通过网络与物端的相联,使得物与网融为有机的一体,通过研究物联网的发展历程,我们可以更加清楚地看到这一点,而构成物与网相联的技术手段,则是物联网能够形成的基础。

      物联网

      物联网,指的是在网络的范围之内,可以实现人对人,人对物以及物对物的全方位互联互通,在方式上可以是点对点,也可以是点对面或面对点,它们经由互联网、通过适当的平台,可以获取相应的资讯或指令,或者是传递出相应的资讯或指令。

      例如:通过搜索引擎来获取资讯或指令,具体来说,例如当某一数字化的物体需要补充电能时,它就会通过网络搜索到它的供应商,并发出需求信号,当它收到供应商的回应时,能够从中找出一个优选方案来满足自我的需求,而这个供应商,即可以是由人所控制,也可以是由物所控制。

      这样的情形类似于人们现在利用搜索引擎进行查询,得到结果后进行再处理一般,实际上相当于物联成了互联的工具或者将其称之为手段,是互联在效用上的倍增器,犹如宝剑是战士们的手臂的廷伸一样,不仅增加了长度,而且增加了威力。

      网的意义不仅是联接,更重要的是交互,通过互动演生出来的种种可利用特性。

      具备了数据处理能力的传感器,可以根据当前的状况作出判断,从而发出供给或需求信号,而在网络上对这些信号的处理,成为了物联网的关键所在,如何对这些信号进行处理?由谁来处理最为适合?这些相当于剑客的剑法,高明的剑术,无疑将能够提升剑客的能力。

      剑,不仅仅是手臂的延伸,不仅仅是威力的增加,而且是伴随着由此而生的剑术,达到人剑合一的境界。

      与此类似,物联网的精髓,远远不仅是实际对物实现联接和操控,而是通过技术手段的扩张,赋与网络新的含义:实现人物之间的相融与互动,基至是交流与沟通。

      物联网并不是互联网在形式上的一种克隆,也不是一种以物对于互联网上的一个接口,而是互联网的一种延伸,是对互联网的一个扩展。

      物联网的关键是处理而非相联,也就是说,物联网的关键不在,而在,实际上。

      因此,于物联网是互联网在手段上的一种扩展,所以,物联网将会继承互联网的所有特征,并由于量变导致质变的原因,从而具有自身的特殊性。

     作用

      由于互联网的出现,扩展了人们的能力,由此产生而出的长尾理论,将传统理论之废化之为宝,而物联网的出现,又能够给我们带来些什么呢?

      从以下的两个实例,不难看出,物联网远远不是仅仅通过网络对物进行远程控制这样简单,而是通过网络与物端的相联,使得物与网融为有机的一体。

      例子:Gps定位系统的应用、导航与导购。

      Gps导航系统:

      从它设计的原意来说,是为了让驾驶员正确快速地找到他的目的地,而如果我们将物联网的概念施加到Gps导航系统,则可以极大地扩展Gps导航系 统的应用范围,例如:通过对道路车辆行车数量与行车状态的监视与分析,我们就可以得到道路的使用率,当使用率过高而影响行车质量时,说明道路需要扩展以缓解交通压力,又如,对比车辆的行车路线,可以方便、实时得知道路的新增资讯,并且通过对数据的处理,可以测出道路的宽度,等级等大体数据。

      而3G时代的网络广告,具备了WEB广告的基本特征,使得广告的表现形式更加精彩,更重要的是,通过功能强大的WEB应用,使得平台化的广告在功能上更加强悍,极大地扩展了用户对广告的体验,使得广告更有针对性的用户体验,甚至有可能发展成为用户的购物助手。

      Gps导购系统:

      通过定位系统的应用,可以知道用户的实时状态与具体位置,当用户进入商场时,可以向他提向该商场的热卖产品,通过对用户所停留的柜台进行分析,就能够预测他所感兴趣的商品种类,通过对其点击广告后的行为分析,就能够得知广告效果,如此等等。

      在这些数据处理之后,一个新的、近于理想化的广告效果出现在用户面前――用户就能够得到他真实想要的购物资讯,而不是广告,更不是那些干扰用户耳目的垃圾广告。

      不仅如此,由于产品本身来说,都有着自己的定位,所以广告一般来说,只针对特定的用户群体,而通过平台,可以尽可能地对不同的用户投放具有针对性的广告。

      随着技术的进步,到了现在,人们已经可以通过平台对用户以及用户的行为进行分辨、记录、监控和粗略地进行预测,通过对平台所采集到的数据在后台 进行处理,就可以极大地提高对用户投放广告的数准性,可以实现由面对点的实时广告。如:可以对潜在客户进行轻松分类,还可以监测和记录到广告信息到达用户和用户点击、阅读、反馈广告信息等一系列行为和广告效果。

      这样一来,在平台的帮助之下,就可以使得广告本身能够做到有的放矢。

      平台,不仅仅是提供某些广告的促销技术手段,更重要的是它建立起来了一个完整的产业链,使得它具有海量的广告内容。

      而只有通过平台所吸纳的数量众多、各式各样的广告内容,才能够使得上述的技术手段具有实用效果,否则,当你没有适当的广告内容进行投放时,再精准、再个性化的投放手段也不能够起到应有的作用。

      由此可见,只要通过对物端采集而来的数据进行加工处理,我们所能够做的,远远不仅仅是对进行远程控制这样简单。

      发展历程

      早在物联网这个概念被正式提出之前,网络就已经将自己的触角伸到了的层面,如:交通警察通过摄像头,对车辆进行监控,对通雷达对行驶中的车辆进行车速的测量等,然而这些,都是互联网的范畴之内的一些具体应用。又如早在多年以前,人们就已经实现了对物的局域性联网处理,最简单的例子就是自动 化的生产线。

      国际电信联盟2005年一份报告曾描绘物联网时代的图景:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求等等。

      物联网以一种较为系统的理论提出来,主要是在IBM提出的智慧地球的概念之后,以此为分界点,确立了互联网在概念上的诞生。

      之在此之前,虽然人们已经在实践过程中早已经能够通过网络对物体进行控制,但在概念上只不过是一种对物进行远程控制的行为而已。

      而这些行为,并没有在理论上和概念上形成一个体系,关于这个观点,我们可以参考一下般空时代的例子。

      象鸟儿一样在天空飞翔,自古以来就是人类的梦想。为了它的实现,人们付出了多年坚持不懈的努力,甚至许多先驱者生命的代价。终于在1903 1217日,世界上第一架载人动力飞机在美国北卡罗来纳州的基蒂霍克飞上了蓝天。这架飞机被叫做飞行者—1,它的发明者就是美国的威尔伯·莱特和 奥维尔·莱特兄弟。莱特兄弟的第一次有动力的持续飞行,实现了人类渴望已久的梦想,人类的飞行时代从此拉开了帷幕。

      虽然航空时代到来之前,人们就已经学会了使用或利用风筝或火箭之类的人工飞行物,但只有在莱特兄弟发明出来之后,人类才能说是真正地进入了般空时代。因此,航空时代应该以莱特兄弟为分界点。

      与此相类似,真正能够称得上开始进入物联网时代的,也就是现在的今天。而在此之前,只能够将它们称之为物联,但谈不上具备了网络的概念。

      就好像在互联网发明之前,人类其实也已经开始使用我们现在称之为局域网的手段,通过这些技术手段,人们已经实现了电脑与电脑之间的联接使用。

      然而,这些局域网虽然在技术手段上与现在的互联网有些类似,但其内函是完全不同的。网络,在概念上,不是那些冷冰冰的若干宽带线与电脑,而是存在于宽带线与电脑之间的服务与内容,这才是网络的本质。

      与此类似,在今日今日之前的所谓物联,只能相当于局域网,而它与真正义意上物联网的区别,犹如局域网与互联网的区别。

      局域网与互联网虽然在外表来说,具备了相类似的外型,但其内函则是两个不同的概念,是一种由量变到质弯的升华。

      之前的所谓物联,只是一种点对面的物联,而真正的物联网,实现的是全方位的相联,不仅如此,最为关键的是能够自行寻找处理方案,而不仅如只是被动地接受指令

      技术支撑

      物联网在技术层面上,主要是通过将新一代IT技术充分运用在各行各业之中,将具备了数字处理功能的传感器嵌入和装备到各行各业的各种物体中; 如:电网,交通网,交通工具以及个人数字处产品等等,然后通过现有的互联网将其整合起来,从而以求达到实现人类社会与物理系统的整合。

      物联网在组成上主要分为两个层面,一个是以传感和控制为主的硬件部分,主要由无线射频识别(RFID)、传感网技术等技术构成,另一个方面主要的是以软件为主的数据处理技术,其中包括搜索引擎技术、数据挖掘、人工智能处理、实现人机交流的的标准化机器语言等。

      对于物端的远程控制,主要分为两种形式,一种是有线,另一种是无线,而无线远程控制,主要采用了射频识别技术(Radio Frequency Identification,缩写RFID),射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

      从信息传递的基本原理来说,射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在高频段基于雷达探测目标的空间 耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别射频识别技术 的理论基础。

      由于通过网络实现了对物端的相联接,从而组成了一个传感网;根据定义:随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的无线网络。在功能方面:借助于节点中内置的传感器测量周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等物质现象。

      传感网的出现,给我们的生活带来了深刻的变化,然而在目前,网络功能再强大,网络世界再丰富,也终究是虚拟的,它与我们所生活的现实世界还是相 隔的,在网络世界中,很难感知现实世界,很多事情还是不可能的,时代呼唤着新的网络技术。传感网络正是在这样的背景下应运而生的全新网络技术,它综合了传感器、低功耗、通讯以及微机电等等技术。

      这里的搜索引擎技术,指的是能让物端的处理中心能够使用的搜索技术,只有能够让机器具有操作能力,才能实现整个过程的自动化,而无需进行人工干预。

      数据挖掘技术,则是对所采集而来的数据进行处理的基础,可以说没有这个基础,则无法对所采集而来的数据进行有效的再应用。

      人工智能处理是提高效率的法宝,随着人工智能化程度与水平的提高,可以将整个进程向全自动化迈进。

      实现人机交流的的标准化机器语言则是实现人机交互的前提,没有交互语言,则无法实现人机沟通,而五花八门的非标准化交互语言,则会使人机之间在沟通上出现人为的障碍。

      结束语

      物联网结我们展现的,是一幅美的的前景,也是一幅远景,对于物联网,人们无论是在实践上还是在理论研究上,都是处于刚刚起步的阶段。

      没有实践,就无法验证理论的正确性,但相信在物联网开始进行规模化实用阶级的今天,随着案例的不断涌现,问题的不断暴露,成果的不断获取,人们也就能够日益发现物联网的神密本质,从而能够更轻松地让物联网造福于人类。

      与此同时,每个时代的到来,都会造就出一批英雄,谁是下一个物联网大潮之中的微软或Google?让我们试目以待。

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