物联网的专业技能在实际生活中的应用

　　什么是物联网

　　物联网指的是将各种信息传感设备，如射频识别，红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网与之前的无线传感器网络有相似之处，不过物联网不只是无线传感器网络，两者之间有很大的差别。一种比较恰当的理解是：物联网是射频技术、无线传感器网络技术、互联网技术融合的产物。随着研究与应用的深入能够为用户提供更为便利、更为深入人们的日常生产与生活，使用户能通过个人手机、个人数字助理、个人电脑等各种移动终端通过无线（移动通信网、无线局域网、蓝牙、红外等）或有线网络为人们提供便利的服务。

　　物联网的架构

　　对于物联网架构总体分为三层：感知层、网络层和应用层已经达成广泛共识。

　　1、智能感知层即感知加入网络的实体采集信息，它是物联网的基础，是实现物联网的核心，因为有了数据信息之后才能对这些信息进行处理分析，若没有信息物联网就无从谈起。物联网信息的采集目前主要通过电子标签与传感器两种方式完成实现。感知节点把感知、测量的信息通过有线或无线网络把采集到的数据传到数据中心。网络层网络层是把智能感知层采集到的数据通过适当可靠的方式传到数据中心，并实现物联网的数据信息与控制信息的双向传递。这些数据可以通过移动蜂窝网（2G、3G）、无线局域网（WIFI）、蓝牙、红外、互联网等传输。

　　2、网络层是承接智能感知层与应用的的纽带，为上层应用提供服务。网络层目前也存在一些未解决的问题，比如路由传输协议还未统一，造成目前物联网中异构的复杂性问题。

　　3、应用层应用层即是对采集得到的信息进行分析处理后，提供相应的应用服务。可以是相应的具体的应用服务，也可以提供出相应的程序调用接口供用户进行进一步的应用开发。通过物联网可以提供的服务是丰富的，其应用可分为监控型（物流监控、污染监控灾害监控）、查询型（智能检索、远程抄表）、控制型（智能交通、智能家居、路灯控制远程医疗绿色农业）、扫描型（手机钱包、高速公路不停车收费）等，即可以提供专业领域的应用，也可以提供以大众化的公共服务，将物联网与人们的生活联系起来，节约社会劳动力与生产生活成本，实现信息化与智能化。

　　物联网的能基本功能

　　物联网的最基本功能特征是提供“无处不在的连接和在线服务”（UbiquitousConnectivity），具备十大基本功能。

　　在线监测：这是物联网最基本的功能，物联网业务一般以集中监测为主、控制为辅。定位追溯：一般基于GPS（或其他卫星定位，如北斗）和无线通信技术，或只依赖于无线通信技术的定位，如基于移动基站的定位、RTLS等。

　　报警联动：主要提供事件报警和提示，有时还会提供基于工作流或规则引擎（Rule’sEngine）的联动功能。

　　指挥调度：基于时间排程和事件响应规则的指挥、调度和派遣功能。预案管理：基于预先设定的规章或法规对事物产生的事件进行处置。

　　安全隐私：由于物联网所有权属性和隐私保护的重要性，物联网系统必须提供相应的安全保障机制。

　　远程维保：这是物联网技术能够提供或提升的服务，主要适用于企业产品售后联网服务。

　　在线升级：这是保证物联网系统本身能够正常运行的手段，也是企业产品售后自动服务的手段之一。

　　领导桌面：主要指Dashboard或BI个性化门户，经过多层过滤提炼的实时资讯，可供主管负责人实现对全局的“一目了然”。

　　统计决策：指的是基于对联网信息的数据挖掘和统计分析，提供决策支持和统计报表功能。

　　物联网当前在我们生活中的实际应用

　　1、第二代身份证

　　第一代身份证采用聚酯膜塑封，后期使用激光图案防伪。而第二代身份证最大的改革就是它的防伪技术，第二代身份证有定向光变色“长城”图案、光变光存储“中国CHINA”字样、防伪膜、等防伪技术，二代身份证采用的是非接触式IC芯片卡和指纹感应，这是典型的物联网基础应用。

　　2、中国大部分高校的学生证

　　说起学生证就自然的想起了校园生活，除了对美好青春的向往与回忆，学生证更是伴随我们走过那段象牙塔时光必不可少的证件，众所周知，在读学生可以拿着学生证享受半价购车票等优惠，但是中国的学校、学生众多，于是相关部门就采用了统一可读写的RFID芯片嵌入在学生卡内，里面存储了该生列车使用次数信息，每使用一次就减少一次，而且很难进行伪造还便于管理。

　　3、ETC不停车自动收费系统

　　现在的高速公路收费站，都有一个不停车收费系统，且无人收费。来回的车辆在经过拦车杆时只需要减速行驶就可以完成认证、计费，在很大程度上节省了人力和物力。但是，不仅需要对收费系统进行改造，还需要在车辆上面安装识别芯片，因为很难对所有的车辆进行安装，所以很多地方是采用ETC与人工收费两种系统，但是二者相比较RTC不仅省时省力还高效率。

　　4、列车车厢管理

　　不管是火车、动车、高铁每一节车厢上面均装置有一个RFID芯片，在铁路两边，相互间隔一段距离内也装置了读写器，这样就可以随时掌握全国所有的列车在铁路线路上所处的位置，便于列车的追踪、调度和安全控制。

　　5、物流查询和追踪

　　物联网技术同样运用到运输物流业，将转感器安装在货车和正在运输的各个独立部件上，从一开始中央系统就追踪这些货物直到结束，这样便可以全面实时的追踪这些车辆和货物行程，不仅可以实时更新货物信息，还可以防止货物被盗。

　　6、机器和基础设施维护

　　互联网并没有考虑到对于任何物品的连接问题，所以我们就要利用物联网来解决这个传统意义上的问题，将传感器放置在设备和基础设施的材料上，例如机器上的零件出现故障时就会发出警报，还有一些城市交通管理部门已经采用了这种物联网技术，能够在故障发生之前进行主动维护。

　　7、无人驾驶卡车

　　在一些比较偏僻、交通条件和气候恶劣的情况下，给天然气、石油开采带来了一些不可抗力的影响。很多开采企业均运用物联网技术对应的无人驾驶卡车，这种卡车可以远程控制和远程通信，这样的话就不用派遣工人实地作业，从而减少工程事故的发生，同时也降低了运营成本。

　　物联网的四大发展趋势

　　1.更小尺寸、更快运行、灵活敏捷的端到端解决方案是有效路径

　　物联网时代是一个计算无处不在的新时代，每个设备、每个物体都将具备计算能力，这意味着集成的计算解决方案必将向尺寸更小、运行速度更快、功能更敏捷、产量更大的方向演化。关于这一点英特尔在物联网领域的核心策略值得学习。它主要通过开发智能硬件设备、网关，促进传统系统与云的连接以及实现端到端的分析，从大数据中挖掘商业价值，从而加速包括零售、车载系统、数字安全监控等在内的端到端解决方案的开发和部署。

　　在该策略指引下，2013年9月，英特尔宣布推出夸克（Quark）处理器系列，它是专为那些不仅要有更高性能，更需要优先考虑更低功耗、更小尺寸的应用而设计的。这些全新低功耗产品使英特尔的计算力触角得以延伸，进入从工业物联网到可穿戴计算设备等日益增长的细分市场。

　　2014年1月，英特尔在CES上又宣布了基于夸克技术的E出son计算平台。该平台内置无线功能并支持多个操作系统，外形仅SD卡大小；同时，中国英特尔物联技术研究院第一批创新技术成果已经日趋成熟，包括物联网式空气监测与服务平台、基于室内定位技术的智能商业平台、基于视频前端服务器技术的商业智能数据分析平台等。毫无疑问，完整而轻便的端到端解决方案更加适合市场的实际运作，有利于终端应用的真正落地。

　　2.新型低能耗需求的可穿戴设备：物联网技术终端落地的正面力量

　　数据表明可穿戴技术的应用已经遍布全球。任何通过加入连接能力、穿戴在身上并为用户提供有价值信息的产品都可以定义成为一款可穿戴产品。以衣服为例，只要我们为衣服加入传感，使它可以连接到互联网，它就可以变成一款可穿戴产品。而这种基于人的可穿戴产品将成为物联网世界中实现人与物交互的核心终端。

　　可穿戴产品的普及也将对物联网发展起到关键的作用，而目前需要解决的是如降低功耗、高精传感、精准数据、大数据分析等这样的技术。通过这些技术的突破，将更大程度地实现产品与智能设备的连接互动，因为可穿戴设备不仅提供了收集数据的窗口，还同时起着将这些数据发送到云端的中心枢纽的作用。例如：4G以及无线技术的发展将大大降低可穿戴设备对数据处理和功耗的需求，反过来，又为制造商及消费者降低了相应的成本和花费，这将为物联网的普及、应用和发展带来巨大的正面效应。

　　3.低功耗蓝牙与WiFi应用：物联网发展应用的中坚力量

　　作为推动物联网发展和应用的中坚力量，WiFi、智能蓝牙、NFC和GPS这些成熟、高效的无线连接设计可以提高设备应用的效率，使得制造商能够设计、制造并推出消费者买得起的产品，从而鼓励大众消费。

　　令人惊叹的低功耗智能蓝牙技术已经引起世界范围内的OS供应商的重视。基于对智能蓝牙在无线领域影响力的快速认知，苹果已在其几乎所有设备上加入了对智能蓝牙的支持。

　　高通创锐讯进军物联网的利器之一则是低功耗WiFi解决方案QCA4002/4004网络平台。该公司资深副总裁郑建生认为，之所以称为平台，是因为两款产品不但在芯片设计上采用一颗单芯片处理器和内存，无需使用其他MCU产品，还同时纳人了IP堆栈、软件中间件架构AllJoyn以及完整的网络服务，以协助客户以最低的开发成本将低功耗WiFi功能增加至任何产品。目前，海尔已在其洗衣机/烘干机和空调设备上采用了QCA4004。

　　4.高精传感器应用：物联网飞速发展的重要驱动因素

　　传感器技术的日臻成熟是物联网飞速发展的一大重要驱动因素，它通过将现实世界的物理信息转化为虚拟数据，进而推动小尺寸、低成本与低功耗的应用趋势持续发展。

　　此外，高精传感器技术的发展将促使智能硬件不断朝着小型化方向发展，这一方面将使得智能硬件更精美，另外一方面将使得监测的灵敏度与准确性更高。

　　同时，这也将推动智能硬件以及物联网的元器件行业不断成长。事实上，第一代可穿戴式设备大部分以及物联网大部分硬件都是基于“现成的”连接器设计，即尽可能地将各种功能组件集成至最小尺寸的封装中；然而新一代微型高精产品的发展将在缩小尺寸、降低成本和简化组装等方面更加精益求精，从个人电脑到笔记本电脑再到智能手机，无不体现这一趋势。