智能物联网技术应用及发展研究

辽宁中医药大学信息工程学院 刘世芳 王天妹

智慧物联网技术的应用为现代工业化发展和社会治理提供了新的契机。本文基于智慧物联网技术的特征分析和关键技术，重点探讨了智慧互联网技术的应用领域，并就未来一个阶段的发展方向提出了意见和建议。

物联网技术在计算机和互联网技术的飞速发展条件下应运而生，作为新一代的网络技术，物联网技术被视为移动通信和计算机之后的又一个重大的技术领域，具有非常重要的科学研究价值和应用价值。伴随着物联网技术与工业生产和居民生活的融合，必将给社会发展带来革命性的变革。现阶段主要的经济体都提出了物联网技术和智能物联网技术的发展规划，并将其作为一个新兴的经济增长点，智慧物联网在国际范围内掀起了新一波的研究浪潮。

1 智慧物联网技术定义与特征

1.1 定义

智慧物联网最早由麻省理工学院提出，并在比尔盖茨的著作中逐步完善。比尔盖茨认为智慧物联网通过将所有的物体连接起来并借助于互联网和视频识别传感系统，实现了万物互联和智能管理的目的。近年来随着相关研究的深入，也逐步完善，并在其基本原理的指导下，广泛的引入了日常生活和工业生产中。智慧物联网技术借助于条码激光扫描视频识别，全球定位和互联网技术基本上实现了人与人之间，人与物之间，物与物之间的信息交流，其交流的范围逐渐扩大，同时突破了时间约束。在如此庞大的信息系统中，如何高效地使用智慧物联网技术促进社会发展，是该领域研究的热点问题。

在社会领域，普通群众已基本接受了物联网的原理思想，及通过射频识别传感设备，在现有的网络协议约定下，实现任何主体和任何物体之间的连接该种连接，不受时间和地域的限制。智慧物联网可近似地看作未来网络的整体框架，也是现阶段互联网的延伸。

1.2 智慧物联网特征分析

物联网的特点主要有两个，也即是层层递进的特点和较强的综合感知能力。具体来说，如下所示。

（1）层层递进的特点

一般来说，物联网要想充分发挥作用，就要从三个阶段经历。第一个阶段是感知阶段，第二个阶段是传输阶段，第三个阶段是智能阶段。全面感知过程中，物联网在传感器、射频识别及二维码等设备基础上，才能充分了解到相关物品的动态信息。这些信息经过可靠的传输，便能及时地传达物品的全面信息，进而在智能处理过程中，利用计算机、互联网技术分类汇编海量信息，实现人与人之间的智能沟通、物与物之间的智能沟通、物与物之间的智能沟通。

（2）较强的综合感知能力

一方面物联网可以模拟人类对物体的感知，另一方面，智慧物联网也可实现人类对于外界华景的认知，借助于射频扫码和激光扫描等技术实现对于外界物体属性的采集，还可借助于视频探头，感知模糊信息。借助于多种设备的结合，大大增加了信息感知的透明度和感知效率。

2 智慧物联网关键技术分析

2.1 射频识别技术

射频识别技术作为智慧物联网中最核心的技术之一，实质上是一种电子标签。射频识别技术借助于符号，可自动识别对象，并对采集的信息进行标识和储存，也可完成初步的信息管理和登记。一个简单的视频识别系统，包括天线、电子标签和读写器三个部分，只要在物体上标示电子标签，就可借助于读写器将电子标签的信息进行采集，并使用天线完成传递。视频识别技术在诸多方面有着具体应用，现阶段已经广泛应用在在零售行业，医药行业，身份识别领域和交通行业中。

2.2 传感器技术

在智能物联网技术框架下，以传感器为节点构成无线通信网络，并使用多个传感器构成的感知协作系统，可实现某一区域内的对象搜索。无线传感技术主要的功能包括数据的采集及量化、数据的处理和融合、数据的应用和传递三个部分。敏感元件和转换元件是构成传感器的两个最主要部分，在智能物联网中使用传感器，主要是由于传感器系统自带的组织网络，大规模网络和动态网络三个优势，便于实现与数据为中心的网络连接。同时也要注意到，在实际应用过程中，传感器网络受制于电源能量，储存计算能力和通信能力，其实际的应用受到一定局限。

2.3 隐私保护技术

数据安全和隐私保护日益成为互联网框架下客户最重视的问题之一，如何有效的保护接入信息的安全是实现智能物联网的一个重要前提。在物联网发展过程中需不断提升数据保护能力，并通过建立可行的安全设施，打消用户数据接入的疑虑。

2.4 中间件技术

物联网技术能够实现人与物之间的连接，则必须忽略和隐藏上层技术，开发出具有广泛适用性的中间件，利用中间件可隐藏和忽略下层技术的复杂性。作为承接上下层的关键设备，中间件能够保证不同技术之间的整合和交流。现阶段中间件发展的一个趋势是，在不断的优化过程中提升工作效率和资源转化能力，降低资源浪费和能源浪费情况。

3 智慧物联网技术应用

3.1 在物流领域的应用

借助于智慧物联网技术，可实现物物互联，并基于射频识别模式极大的提高了物体的识别和管理效率。中国学者的研究表明，物联网技术能够在批发零售、物流和制造业中，发挥巨大的增值效果。现阶段国内一线的物流企业基于物联网系统实现了快运业务模式的重组，并重新搭建了物流信息系统，为全方位的物流模式创建提供了技术基础。基于视频识别技术和构建自动入库管理系统，实现物流仓储园区的无人办公，大大提升了产品入库的效率和准确性。物联网技术不仅可应用在实体商品的仓储物流中，还可应用于活体动物和生物制品的运输过程。生物制品和活体动物对于运输条件要求更为苛刻，对于运输速度的要求更高。在互联网技术的基础上搭建智能监测和管理模块，一方面可实时监控运输环境中的温度，湿度，振动等条件变化，并将上述数据实时采集和上传；另一方面，结合智能交通运输系统，可谓仓储物流规划更为科学的交通路线，满足上述特殊物品，对于运输速度的要求。

近年来我国快递业务呈现促发展的态势，年复合增长在20%以上，尤其是双11、618等购物促销节，在此期间快递量明显增加。借助于智能物联网技术，可实时商品的状态及位置信息，帮助消费者及时了解和掌握商品的送货时间，提升用户的体验度。

3.2 在食品安全领域的应用

借助于智慧物联网技术可实现食品从生产，加工，运输直至销售的全流程管理，实现了食品安全的闭环监控，大大提升了食品安全管理能力。国内的学者基于智慧物联网技术，构建了食品安全监管模型，对过程中出现的食品不安全因素进行风险提醒和预警，构建了从农田养殖场到超市，直到餐桌的有效管理机制。

基于传统网络构架下难以实现所有商品的溯源管理，或者是可溯源管理的成本太高，难以大规模推广。结合智能物联网技术、云计算技术和大数据技术，可将每一件食品进入闭环管理网络中，消费者可通过二维码扫描掌握该商品的大部分信息，一旦发生食品安全问题，相关部门也能快速的进行问题来源定位，准确定位加工过程，物流仓储过程还是销售环节出现的问题，并掌握问题食品可能流往的渠道，保证居民身体健康。

3.3 在环境安全领域的应用

现阶段我国环境污染问题日益突出，以水环境污染为例，构建区域性的水体综合治理和监管体系尤为重要。借助于物联网技术，可实现水质的实时监测和自动化监测，结合GIS技术、嵌入式计算机技术构建了适应性更强，可靠性更高的远程、在线环境质量实时监测系统，能够及时的发现污染源，并评估其污染范围，为制定综合防治措施提供了数据基础。更进一步的基于物联网技术和智能终端设备，还可实现检测设备和网络的自我诊断和修复功能。由于环境监测网络覆盖广，部分检测终端设备环境较为恶劣，一旦出现问题，难以在短时间内进行维修和更换，并由此导致该区域的数据失真或者缺失。借助于物联网设备实现的物物互联，可基于各个终端设备构建区域性的自诊断网络，及设备终端使用情况并预测可能出现的问题，给出更换和维修的计划表，提升工作效率，保证环境数据采集的准确性。

4 智慧物联网发展趋势分析

智慧物联网的发展主要表现在以下三个方面：首先，智能化是互联网发展的一大方向。在以市场化为主导的技术发展过程中，不断满足市场及用户对物联网技术的多方面需求，需要逐步的提升互联网技术的智能化水平，以适应公共管理，个人服务和企业级服务的个性化要求，逐渐在多个细分领域构建出创新型的互联网技术。其次，应不断完善智慧物联网管理体系，并制定行业标准。建设体系的完善和行业标准的制定是推动智慧物联网规范发展基础条件。无论是设备终端制造商还是软件开发企业，或者是智慧物联网应用服务商，都需在统一的行业标准框架内进行研发和应用，减少重复研发的资源浪费。最后，智慧物联网的发展应更加融合人的需求，并体现逻辑性和灵活性。智慧物联网最终需要为普通大众服务，这就要求其更加熟悉和掌握人的行为模式和思想方式。在此基础上，依据消费者的需求，开展更多定制化的智慧物联网服务模式。将智慧物联网的应用深度融入日常生活，不仅可以拓展智慧物联网的应用范围，还可实现开发与应用的同步进行，降低初期投资，实现循环效益。

结语：通过上文的分析可以看出，互联网技术具有广阔的发展前景，是互联网技术的延伸和创新。现阶段我国物联网技射频视频识别技术、传感器技术和中间件技术的发展及支持下，逐步走向了应用与实践的环节。同时也应注意到在智慧物联网的发展过程中还有较大的改善空间，需要相关部门和一线企业参与制定统一的技术标准，指明未来一个阶段智慧互联网的战略发展方向。在技术研究的同时应结合行业需要制定相应的应用框架，实现研究与应用的同步推进。