物联网
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物联网基础知识大全

编辑:学到牛牛IT培训    发布日期: 2022-02-21 16:18:56  

Q:什么是物联网

A:“物联网”已成为新一代炙手可热的IT技术概念,“物联网”的逐步实现,使得人们的生活模式悄然发生着变化。关于互联网,大家已经耳熟能详,那么什么是“物联网”呢?

“物联网” (The Internet of things)是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、遥感系统、无线传感器网络、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的,是让所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。物联网就是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。如果说互联网的“信息高速公路”还只是局限于光纤、基站和上网终端的小小循环之间的话,物联网就是将现实的基础设施和信息网络合而为一。同时,具备超强计算能力的计算中心的出现,也使得这样一张“巨网”有了有效运作的可能,现在,实体基础设施和信息基础设施正在合为“统一的智慧全球基础设施”。

由“物联网”引出了许多概念如“智慧地球”,在中国,“物联网”开始向“感知中国”中心起跑。

智慧地球”就是利用IT技术,把铁路、公路、建筑、电网、供水系统、油气管道乃至汽车、冰箱、电视等各种物体连接起来形成一个“物联网”,再通过计算机和其他方法将“物联网”整合起来,人类便可以通过互联网精确而又实时地管控这些接入网络的设备,从而方便地从事生产、生活的管理,并最终实现“智慧的地球”这一理想状态。

“物联网”概念的问世,打破了传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

科学家打了一个通俗的比方来描述“物联网”:人的眼睛、耳朵、鼻子好比单个的“传感器”。一杯牛奶摆在面前,眼睛看到的是杯子,杯子里有白色的液体,鼻子闻闻有股奶香味,嘴巴尝一下有一丝淡淡的甜味,用手再摸一下,感觉有温度……这些感官的感知综合在一起,人便得出关于这一杯牛奶的判断。假如把牛奶的感知信息传上互联网,坐在办公室的人通过网络随时能了解家中牛奶的情况,这就是“传感网”,假如给你授权,你也可以看到这杯牛奶的情况。如果家中设置的传感器节点与互联网连接,经过授权的人通过网络了解家里是否平安、老人是否健康等等信息,并利用传感器技术及时处理解决,这就是“物联网”。

“物联网”是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。目前世界上有多个国家花巨资深入研究探索“物联网”,中国与德国、美国、英国等国家一起,成为国际标准制定的主导国之一。

2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,报告指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临。

毫无疑问,如果“物联网”时代来临,人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。人们正走向“物联网”时代,但这个过程可能需要很长的时间。以帮忙做到……

Q:物联网的关键技术是什么?

国际电联最近发表了一份题为“物联网”的报告,其第一作者劳拉·斯里瓦斯塔瓦说:“我们现在站在一个新的通信时代的入口处,在这个时代中,我们所知道的因特网将会发生根本性的变化。因特网是人们之间通信的一种前所未有的手段,现在因特网又能把人与所有的物体连接起来,还能把物体与物体连接起来”。

通过把短距离的移动收发器嵌入各种器件和日常用品之中,物联网将创建出全新形式的通信。随着一些关键技术如射频标签和无线 传感网络的应用,用户与周边物体之间的实时通信和自由交流已不再是科学幻想了。

一些新技术,如RFID 标签带来了新技术革命的曙光,网络的“用户”将达到几十亿个,人产生和接收的信息流量可能会成为少数。大多数的信息将在无生命的物体之间流动,从而创造出一个更大、更复杂的“物联网”。

国际电联报告提出物联网的关键性应用技术包括:RFID,传感器,智能技术(如智能家庭和智能汽车)等,另外物联网的技术还包括嵌入式系统、无线传感器网络、遥感、人工智能、3G通信等。

Q:物联网规模有多大?

A:到目前为止,尚难以定量地预测物联网的市场规模。我们可以进行一个简单的推算:以国内家庭固网通信消费市场为例,假设未来每户一部固话+一条宽带+两台电脑,各自每个月固话和宽带总消费是100元,那么固话存量是4.5亿部、电脑9亿台,每个月产生的通信费是450亿元――这仅仅是家庭通信消费市场,如果扩大到个人手机范畴,市场总规模大约是1500亿元左右。而继续扩张到物联网范畴,汽车、各式家用电器,甚至住房和宠物等等都包含在里面,总量与人口数相比可能是十倍数的关系。

Q:物联网会不会仅仅是个概念?

A:网络的价值是用户数的平方。起初增量会比较慢,但当应用达到一定规模以后,发展路径开始逐渐陡峭。可以参考的是互联网的发展。(国联证券)

Q:什么叫RFID技术?

A:射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术,是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术(以下通称RFID 技术)。RFID 标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点,可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID 技术与互联网、通讯等技术相结合,可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。RFID 技术应用于物流、制造、公共信息服务等行业,可大幅提高管理与运作效率,降低成本。随着相关技术的不断完善和成熟,RFID 产业将成为一个新兴的高技术产业群,成为国民经济新的增长点。因此,研究RFID 技术,发展RFID 产业对提升社会信息化水平、促进经济可持续发展、提高人民生活质量、增强公共安全与国防安全等方面产生深远影响,具有战略性的重大意义。

目前,RFID 已成为IT 业界的研究热点,被视为IT 业的下一个“金矿”。各大软硬件厂商,包括IBM、Motorola、Philips、TI、Microsoft、Oracle、Sun、BEA、SAP 等在内的各家企业都对RFID 技术及其应用表现出了浓厚的兴趣,相继投入大量研发经费,推出了各自的软件或硬件产品及系统应用解决方案。在应用领域,以Wal-Mart、UPS、Gillette 等为代表的大批企业已经开始准备采用RFID 技术对业务系统进行改造,以提高企业的工作效率并为客户提供各种增值服务。

在标签领域,条码技术已非常成熟并得到广泛应用,现在几乎所有产品都贴有条码。由于受存储空间限制,条码通常只能标识产品类型。RFID 标签与条码相比,具有读取速度快、存储空间大、工作距离远、穿透性强、外形多样、工作环境适应性强和可重复使用等多种优势。读取速度快:可在瞬间完成对成百上千件物品标识信息的读取,从而提高工作效率;存储空间大:可以实现对单件物品的全过程管理与跟踪,克服条码只能对某类物品进行管理的局限;工作距离远:可以实现对物品的远距离管理;穿透能力强:可以实现透过纸张、木材、塑料和金属等包装材料获取物品信息;标签根据应用场合的不同可以做成条状、卡状、环状和钮扣状等多种形状。

RFID是实现企业和社会信息化的重要技术之一,它能在显著提升企业竞争力和业务绩效以及降低总体应用成本的同时,创造新的服务形式、新的商业模式和新的产业结构。

Q:什么叫嵌入式技术?

A:通过前面介绍我们已经了解到,随着IT技术飞速发展,互联网已经进入了“物联网”时代。如果说,之前互联网上大量存在的设备主要是以通用计算机(像大型机、小型机、个人电脑等等)的形式出现,“物联网”的目的则是让所有的物品都具有计算机的智能但并不以通用计算机的形式出现,并把这些‘聪明’了的物品与网络连接在一起,这就需要嵌入式技术的支持。嵌入式技术是计算机技术的一种应用,该技术主要针对具体的应用特点设计专用的计算机系统——嵌入式系统。嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础的,并且软硬件可量身订做,它适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统通常嵌入在更大的物理设备当中而不被人们所察觉,如手机、PDA、甚至空调、微波炉、冰箱中的控制部件都属于嵌入式系统,如下面联接在互联网上的设备中就都有一个嵌入式计算机系统,但平时我们可能根本没有注意到这些计算机系统的存在。

嵌入式技术和通用计算机技术有所不同,我们知道通用计算机多用来和人进行交互并根据人发出的指令进行工作;而嵌入式系统大多数情况下可能根据自己‘感知’到的事件自主地进行处理,所以它对时间性,可靠性要求更高。一般来说,嵌入式系统应该具有以下一些特征:专用性、可封装性、实时性、可靠性。专用性是指嵌入式系统用于特定设备完成特定任务,而不像通用计算机系统可以完成各种不同任务。可封装性指嵌入式系统一般隐藏于目标系统内部而不被操作者察觉。实时性指与外部实际事件的发生频率相比,嵌入式系统能够在可预知的时间内对事件或用户的干预做出响应。可靠性是指嵌入式系统隐藏在系统或设备中,一旦开始工作,可能长时间没有操作人员的监测和维护,因此要求它能够可靠运行。

像通用计算机系统一样,嵌入式系统也包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器(就是我们平时所说的C++PU)、存储器及外设器件和输入输出端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件和专门解决某类问题的应用软件,有时设计人员把这两种软件组合在一起,应用程序控制着系统的运作和行为,而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

Q:什么是传感器技术?

A:科学技术的发展将人类社会带入了信息时代,人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发及获取、传输与处理。从浩瀚无垠的宇宙,到微观粒子世界,许多未知的现象和规律信息,没有相应的传感器是无法获取的。传感器技术是当今信息社会中的一门跨学科的边缘性技术学科,它在信息处理系统中占有十分重要的地位,是信息处理系统的三个构成单元(传感器、通信系统、电子计算机) 之一,已渗透到了生产、科研和生活的各个领域。

传感技术是关于敏感元器件及传感器的设计制造、测试、应用的综合性技术,是构成现代信息技术和自动化技术的主要支柱之一。随着科学技术的迅猛发展,传感器在品种、性能等方面都有飞速的发展,应用领域也日趋广泛。传感器已成为人们生产、生活中不可缺少的工具,也是物联网的基础。

Q:什么是遥感技术?

A:“遥感”,顾名思义,就是遥远地感知。传说中的“千里眼”、“顺风耳”就具有这样的能力。人类通过大量的实践,发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量,其中有一种人类已经认识到的形式――电磁波,并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。如图5-1所示:

在汶川地震中,就使用了航空遥感飞机(如下图5-2)。

航空遥感( aerial remote sensing)又称机载遥感,是指利用各种飞机、飞艇、气球等作为传感器运载工具在空中进行的遥感技术,是由航空摄影侦察发展而来的一种多功能综合性探测技术。

Q:什么3G技术?

A:如果物联网与手机3G网络结合,将很快改变人们的生活方式,使之更加便捷安全。

3G:第三代移动通信技术(英语:3rd-generation),是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音(通话)及数据信息(电子邮件、即时通信等)。代表特征是提供高速数据业务。

Q:物联网的发展的发展过程如何?

A:2009年2月24日消息,IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为“智慧的地球”的最新策略。针对中国经济的状况,钱大群表示,中国的基础设施建设空间广阔,而且中国政府正在以巨大的控制能力、实施决心、和配套资金对必要的基础设施进行大规模建设,“智慧的地球”这一战略将会产生更大的价值。

在策略发布会上,IBM还提出,如果在基础建设的执行中,植入“智慧”的理念,不仅仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业,而且能够在短时间内为中国打造一个成熟的智慧基础设施平台。

钱大群表示,当今世界许多重大的问题如金融危机、能源危机和环境恶化等,实际上都能够以更加“智慧”的方式解决。在全球经济形势低迷的同时,也孕育着未来的发展机遇,中国不仅能够籍此机遇开创新乐观产业和新的市场,加速发展,摆脱经济危机的影响。

IBM希望“智慧的地球”策略能掀起了“互联网”浪潮之后的又一次科技革命。IBM前首席执行官郭士纳 曾提出一个重要的观点,认为计算模式每隔15年发生一次变革。这一判断像摩尔定律 一样准确,人们把它称为“十五年周期定律”。1965年前后发生的变革以大型机为标志,1980年前后以个人计算机 的普及为标志,而1995年前后则发生了互联网革命。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。20世纪90年代,美国克林顿政府计划用20年时间,耗资2000亿-4000亿美元,建设美国国家信息基础结构,创造了巨大的经济和社会效益。


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