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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(dòng)化識(shí)別系統(tǒng)中心創(chuàng)辦人之一 Kevin Ashton 介紹相關(guān)概念時(shí)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(dòng)化識(shí)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(shí)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(shí)別系統(tǒng)〈RFID〉管理P&G供應(yīng)鏈，雖然當(dāng)時(shí)RFID單價(jià)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(dòng)化識(shí)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(shí)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(diǎn)收集，并交給感測匯聚節(jié)點(diǎn)以提供上層運(yùn)算設(shè)備，或是進(jìn)一步傳送至云端網(wǎng)絡(luò)作為分享、儲(chǔ)存或再運(yùn)算使用，整個(gè)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(dá)至網(wǎng)絡(luò)層；而網(wǎng)絡(luò)層扮演搜集所有節(jié)點(diǎn)裝置，包含各種有線與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，必要時(shí)整合異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)，將信息匯流到物聯(lián)網(wǎng)專屬的運(yùn)算中心進(jìn)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(gè)概念，人盡皆知，而且正以強(qiáng)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(jì)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(gè)覆蓋世界上萬事萬物的“InternetofThings”。
在這個(gè)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(shí)質(zhì)是利用射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。
智能倉儲(chǔ)是物流過程的一個(gè)環(huán)節(jié)，智能倉儲(chǔ)的應(yīng)用，保證了貨物倉庫管理各個(gè)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(shí)準(zhǔn)確地掌握庫存的真實(shí)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(shí)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(chǔ)解決方案，還配有RFID通道機(jī)、查詢機(jī)、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(yùn)輸、倉儲(chǔ)、包裝、裝卸搬運(yùn)、流通加工、配送、信息服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)感知。全面分析，及時(shí)處理及自我調(diào)整功能，實(shí)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(shí)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(dòng)設(shè)備來對生物的生理狀態(tài)進(jìn)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(gè)人或醫(yī)生進(jìn)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(fèi)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(jī)制來操作大量電器的運(yùn)行狀態(tài)，還可實(shí)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(jìn)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(jìn)行合理的科學(xué)估計(jì)，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(shí)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(hào)信息、道路的占有率、駕駛速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集和實(shí)時(shí)傳送，相應(yīng)的系統(tǒng)會(huì)對采集到的信息進(jìn)行匯總分類，并利用識(shí)別能力與控制能力進(jìn)行分析處理，對機(jī)動(dòng)車牌號(hào)和其它高檔車進(jìn)行識(shí)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(huì)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(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、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(gè)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(jìn)行分析的能力，即依據(jù)已經(jīng)掌握的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，以優(yōu)化運(yùn)行和管理。
有資料顯示，全球每天有550萬個(gè)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(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用項(xiàng)目，總有一個(gè)有用的。
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護(hù)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(shí)時(shí)監(jiān)測都會(huì)鬧區(qū)噪音
4 智能手機(jī)監(jiān)測：檢測手機(jī)通訊接口為Wifi 還是藍(lán)牙
5 電磁場強(qiáng)度：檢測基地臺(tái)或Wifi 路由器的強(qiáng)弱
6 交通堵塞：監(jiān)測車輛與行人狀況進(jìn)行優(yōu)化
7 智能照明：根據(jù)天候狀況自動(dòng)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(bào)與改道信息
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護(hù)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(shí)時(shí)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(dòng)和地表密度，預(yù)防地表的危險(xiǎn)情況發(fā)生
14 地震提前偵測：根據(jù)地震分布區(qū)域進(jìn)行控制
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護(hù)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(hù)智能電表
21 智能電網(wǎng)：監(jiān)控與管理能源消耗
22 儲(chǔ)罐監(jiān)控：監(jiān)測儲(chǔ)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(chǔ)計(jì)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(hù)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(shí)時(shí)發(fā)出泄漏警報(bào)
28 易燃物和有害氣體：監(jiān)測工廠或礦山周圍的危險(xiǎn)氣體程度
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護(hù)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(fèi)NFC：提供各種營業(yè)場所的付費(fèi)服務(wù)
31 智能購物：根據(jù)顧客的習(xí)慣、愛好等等個(gè)人狀況，提供購買建議
32 智能倉儲(chǔ)管理：控制商品在貨架與倉庫的變動(dòng)，自動(dòng)化管理進(jìn)貨
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護(hù)物流
33 貨運(yùn)狀態(tài)：監(jiān)測貨品是否遇到震動(dòng)、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(xiǎn)物品偵測：當(dāng)易燃易爆物品接近則發(fā)出警報(bào)
36 航線追蹤：對特殊物品，像是藥品、珠寶或危險(xiǎn)物品進(jìn)行航線管理
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護(hù)工業(yè)控制
37 M2M 應(yīng)用：設(shè)備的自動(dòng)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(dòng)式Zigbee 或被動(dòng)式RFID/NFC 來定位資產(chǎn)
42 車輛自動(dòng)診斷：通過Can 總線搜集信息，給司機(jī)發(fā)送警報(bào)或建議
物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢——電子化照護(hù)智慧農(nóng)業(yè)
43 葡萄酒質(zhì)量改進(jìn)：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(jìn)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(bào)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(dòng)物追蹤：定位開放牧場或大范圍放牧的動(dòng)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(hù)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(qiáng)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(hù)
56 老年人照護(hù)：幫助獨(dú)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(yùn)動(dòng)員照護(hù)：進(jìn)行運(yùn)動(dòng)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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