資源簡介

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了解物聯網
2.6
2.6.1　物聯網技術的概念
物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，其英文全稱是Internetofthings。顧名思義，物聯網就是物物相連的互聯網。這里有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間。因此，物聯網的定義：通過射頻識別設備、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備或系統，按約定的協議把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
隨著物聯網技術的發展，其應用已經擴展到社會各個方面，如物流、交通、安防、能源、醫療、建筑、制造、家居、零售、農業、城市等。
（1）智慧物流。智慧物流是新技術應用于物流行業的統稱，指的是以物聯網、大數據、人工智能等信息技術為支撐，在物流的運輸、倉儲、包裝、裝卸、配送等各個環節實現系統感知、全面分析及處理等功能。智慧物流的實現能大大降低各行業運輸的成本，提高運輸效率，提升整個物流行業的智能化和自動化水平。物聯網應用于物流行業中，主要體現在三方面，即倉儲管理、運輸監測和智能快遞柜。
2.6.2　物聯網技術的應用
（2）智能交通。交通被認為是物聯網所有應用場景中很有前景的應用之一，而智能交通是物聯網的具體體現形式，將先進的信息技術、數據傳輸技術以及計算機處理技術等集成到交通運輸管理體系中，使人、車和路能夠緊密地配合，改善交通運輸環境、保障交通安全以及提高資源利用率。行業內應用較多的六大場景包括智能公交車、共享單車、汽車聯網、智慧停車、智能紅綠燈、高速無感收費等。
2.6.2　物聯網技術的應用
（3）智能安防。智能安防核心在于智能安防系統，一個完整的智能安防系統主要包括門禁、報警和監控三大部分。安防是物聯網的一大應用市場，傳統安防對人員的依賴性比較大，非常耗費人力，而智能安防能夠通過設備實現智能判斷。智能安防系統對拍攝的圖像進行傳輸與存儲，并對其進行分析與處理。
目前行業中以視頻監控為主。由于視頻監控采集的數據量足夠大，且時延較低，因此，目前城市中大部分視頻監控采用的是有線連接方式，而對于偏遠地區以及移動性的物體監控則采用的是無線技術。
2.6.2　物聯網技術的應用
（4）智慧能源。智慧能源屬于智慧城市的一部分，當前，將物聯網技術應用在能源領域，主要用于水、電、燃氣等表計以及根據外界天氣對路燈的遠程控制等，基于環境和設備進行物體感知，通過監測提升利用效率，減少能源損耗。根據實際情況，智慧能源分為四大應用場景：智能水表、智能電表、智能燃氣表和智能路燈。
2.6.2　物聯網技術的應用
（5）智能醫療。智能醫療的兩大主要應用場景是醫療可穿戴和數字化醫院。在智能醫療領域，新技術的應用必須以人為中心。而物聯網技術是數據獲取的主要途徑，能有效地幫助醫院實現對人的智能化管理和對物的智能化管理。對人的智能化管理指的是通過傳感器對人的生理狀態（如心跳頻率、體力消耗、血壓高低等）進行捕捉，將它們記錄到電子健康文件中，方便個人或醫生查閱。對物的智能化管理指的是通過射頻識別技術對醫療物品進行監控與管理，實現醫療設備和用品可視化。
2.6.2　物聯網技術的應用
（6）智慧建筑。物聯網應用于建筑領域主要體現在用電照明、消防監測以及樓宇控制等。建筑是城市的基石，技術的進步促進了建筑的智能化發展，物聯網技術的應用使建筑向智慧建筑方向演進。智慧建筑越來越受到人們的關注，是集感知、傳輸、記憶、判斷和決策于一體的綜合智能化解決方案。當前的智慧建筑主要體現在用電照明、消防監測以及樓宇控制等，將設備進行感知、傳輸并遠程監控，不僅能夠節約能源，同時能減少運維人員。而對于古建筑，也可以進行白蟻（以木材為生的一種昆蟲）監測，進而達到保護古建筑的目的。
2.6.2　物聯網技術的應用
（7）智能制造。物聯網技術賦能制造業，實現工廠的數字化和智能化改造。制造領域的市場體量巨大，是物聯網的一個重要應用領域，主要體現在數字化以及智能化的工廠改造上，包括工廠機械設備監控和工廠的環境監控。通過在設備上加裝物聯網裝備，設備廠商可以遠程隨時隨地對設備進行監控、升級和維護等操作，更好地了解產品的使用狀況，完成產品全生命周期的信息收集，指導產品設計和售后服務；而廠房的環境監控主要包括空氣溫濕度、煙感等情況。
2.6.2　物聯網技術的應用
（8）智能家居。智能家居的發展分為三個階段：單品連接、物物聯動以及平臺集成。當前處于單品連接向物物聯動過渡階段。智能家居使用各種技術和設備來改變人們的生活方式，使家庭變得更舒適、安全和高效。物聯網應用于智能家居領域，能夠對家居類產品的位置、狀態、變化進行監測，分析其變化特征，同時根據人的需要，在一定程度上進行反饋。
2.6.2　物聯網技術的應用
（9）智能零售。智能零售依托于物聯網技術，主要體現了兩大應用場景，即自動售貨機和無人便利店。行業內將零售按照距離分為三種不同的形式：遠場零售、中場零售和近場零售，三者分別以電商、商場/超市和便利店/自動售貨機為代表。物聯網技術可以用于近場零售和中場零售，且主要應用于近場零售，即無人便利店和自動售貨機（圖2-6-1）。
2.6.2　物聯網技術的應用
（10）智慧農業。智慧農業指的是利用物聯網、人工智能、大數據等現代信息技術與農業進行深度融合，實現農業生產全過程的信息感知、精準管理和智能控制的一種全新的農業生產方式，可實現農業可視化診斷、遠程控制以及災害預警等功能。農業分為農業種植和畜牧養殖兩方面。農業種植分為設施種植（溫室大棚）和大田種植，主要包括播種、施肥、灌溉、除草以及病蟲害防治五個部分，通過傳感器、攝像頭和衛星等收集數據，實現數字化和智能機械化發展（圖2-6-2）。
2.6.2　物聯網技術的應用
（10）智慧農業。
2.6.2　物聯網技術的應用
（11）智慧城市。智慧城市就是運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能響應。其實質是利用先進的信息技術，實現城市智慧式管理和運行，進而為城市中的人創造更美好的生活，促進城市的和諧以及可持續發展。
2.6.2　物聯網技術的應用
1.條碼
條碼是條形碼的簡稱，是將寬度不等的多個黑條和空白按照一定的編碼規則排列，用以表達一組信息的圖形標識符。條碼分為一維條碼和二維條碼兩種。
（1）一維條碼。一維條碼是由反射率相差很大的黑條（簡稱條）和白條（簡稱空）排成的平行線圖案。一個完整的條碼符號是由兩側凈空區、起始符、數據符、校驗符（可選）和終止符及供人識讀的字符組成的，如圖2-6-3所示。
2.6.3　常見的物聯網設備
1.條碼
（2）二維條碼。二維條碼是用按一定規律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的特定的幾何圖形記錄數據符號信息的，在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的0、1比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖像輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理。二維條碼可以分為堆疊式（圖2-6-4）和矩陣式（圖2-6-5）兩種。
2.6.3　常見的物聯網設備
2.射頻識別
射頻識別技術又稱無線射頻識別，是20世紀90年代興起的一種自動識別技術。它可以通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數據，而無須識別系統與特定目標之間進行機械或光學接觸，是一種非接觸式的自動識別技術；識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。射頻識別技術可識別高速運動的物體，也可同時識別多個標簽，操作快捷方便。
圖2-6-6展示了射頻識別技術的基本工作原理。
2.6.3　常見的物聯網設備
3.傳感器
傳感器是物聯網中不可缺少的信息采集設備，它能感受到被檢測的信息，并將感受到的信息按一定規律變換成電信號或其他形式的信號輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
2.6.3　常見的物聯網設備
4.衛星導航系統
全球定位系統是指利用定位衛星在全球范圍內實時進行定位、導航的系統，是一種具有全方位、全天候、全時段和高精度的衛星導航系統，能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時等導航信息。
5.激光掃描器
激光掃描器是以激光作為發光源的掃描器。這是一種遠距離條碼閱讀設備，其性能優越，因而應用廣泛。激光掃描器可分為限行激光掃描器和全角度激光掃描器。
2.6.3　常見的物聯網設備
思考一下，學校用的校園一卡通是物聯網的應用嗎？理由是什么？
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