物聯網研究初探




核心提示:在“十二五”時期,中國物聯網的發展由起步階段逐步進入規模發展階段。在此期間,新技術的突破與創新以及市場應用的探索與開拓都面臨著機遇和挑戰。
完整意義上的物聯網概念誕生于2008年和2009年之間,其核心意思為“更多的事物和物體將被連接到互聯網上而不僅限于人”。早在1999年,中國科學院就啟動了關于傳感網的研究,這為物聯網技術發展奠定了一定的基礎。2002年,我國開始編寫物聯網技術的相關資料,在隨后的5年中,相關部門也一直都在為物聯網的發展做著不懈努力。2008年,在北京舉行的第二十九屆奧林匹克運動會中,電子標簽門票投入使用,這為我國物聯網發展打響了在應用領域的“第一炮”。伴隨著“智慧地球”的構想,IBM中國發布了“智慧的地球”策略。2009年8月,國務院總理溫家寶去江蘇等地調研,其間在中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心考察時,提出“盡快建立中國的傳感信息中心”,即“感知中國”的中心思想。現如今,世界許多國家都在加大物聯網技術研發的投入,中國也將這項技術的發展列入國家中長期科學和技術發展規劃綱要之中。
物聯網對信息技術發展的意義
分析我國國家信息化發展戰略,筆者認為:以信息化促進工業化,以工業化帶動信息化,信息化發展是世界發展的總體趨勢,是推動社會經濟發展的重要力量。信息化技術對一個國家的經濟發展起著至關重要的作用。物聯網作為21世紀全球信息化發展的一個重要組成部分,也將對中國信息化發展有著重要意義,物聯網相關技術的突破也將是中國信息技術的一次飛躍。在接下來的幾年中,物聯網的應用將在醫療、電力、水利、交通、物流、公共安全以及社會環境保護等多個領域發揮重要作用。據不完全統計,我國2010年物聯網市場規模接近2000億元,如此龐大的市場將會帶動新一輪國民經濟的增長。
在“十二五”時期,中國物聯網的發展由起步階段逐步進入規模發展階段。在此期間,新技術的突破與創新以及市場應用的探索與開拓都面臨著機遇和挑戰。
所謂規模發展是指在已具備物聯網相關技術和市場應用等一系列基礎條件下,將物聯網應用到社會各個公共領域,完成各個傳統行業產業的信息化轉型,提升公共服務能力。2011年,工業和信息化部《“十二五”物聯網發展規劃》報告將物聯網應用示范歸為三類:
一是開展經濟運行中重點[FS:PAGE]行業應用示范。重點支持物聯網在工業、農業、流通業等領域的應用示范。二是開展面向基礎設施和安全保障領域的應用示范。重點支持交通、電力、環保等領域的物聯網應用示范工程。三是開展面向社會管理和民生服務領域的應用示范。重點支持公共安全、醫療衛生、智能家居等領域的物聯網應用示范工程。
物聯網與傳統信息系統的聯系
1.傳統信息系統架構
圖1、圖2、圖3均表示的是傳統信息系統的邏輯架構模式。最初的信息系統就是單一的“用戶-數據庫”模式,為了解決一些實際使用中出現的問題,如缺乏集中管理、數據庫服務器承擔的負荷較高、系統靈活性低等,人們在結構層中加入了應用服務器層,用以實現業務邏輯的分離,從而減少系統的負荷。
2.物聯網架構模式
物聯網的邏輯架構如圖4所示,我們可以清楚地看到它與傳統信息系統架構十分相似。第一層是我們可見的應用層,如客戶端的作用在于,客戶能夠在客戶機上操作,下達指令,而設備感知層的設備同樣可以通過傳感器技術等,自動進行信息的識別和指令的下達,這一層就是信息接收層。第二層是應用管理層,信息傳遞到數據庫調用數據之前要先在這樣一個業務層進行處理,然后再轉成可以和數據庫接口對接的數據進行到數據傳輸的下一個環節。第三層是數據存儲層,與傳統信息系統中的數據庫系統一樣,負責數據存儲和操縱。最后,無論是傳統信息系統還是物聯網系統,都需要有一層網絡傳輸層作為信息傳遞的通道和媒介,以保證信息傳輸可以順利地進行。
物聯網與傳統信息系統的區別
物聯網架構一定是緊密融合了“信息物品”、“智能應用”和“自主網絡”三大要素的應用信息系統,缺少其中任何一個要素的應用都不能稱之為物聯網。而傳統信息系統的業務主要以一種客戶端與數據庫之間信息的傳遞與交互形成的一個整體化流程,往往不包括信息物品和智能應用這些要素。
根據物聯網的架構特點,人們總結出物聯網技術架構的模式,從而得出物聯網相關技術的定位與發展方向。總體來說,物聯網技術需要三大技術作為支撐,包括“信息物品技術”對應設備感知層、“自主網絡技術”對應網絡傳輸層以及“智能應用技術”對應應用管理層,至于數據存儲層,還需要以傳統數據庫技術作為基礎,同時發展智能數據融合技術來達到信息的智能化應用。區別于傳統信息系統,物聯[FS:PAGE]網技術還應具有兩大特點:一是相關技術需求專業化和多樣化,如從感知技術到網絡技術再到應用技術,物聯網的整體技術涉及到很多領域的發展。一是要求各類技術具有較高的協調性和整合性。
傳統的信息系統技術要求只是單純涉及一些客戶端、服務器、數據庫以及數據傳輸相關的信息技術,而且這些技術分布在整個信息收集、傳輸、處理和存儲的過程當中。而物聯網技術在傳統信息技術的基礎上,技術分布領域更廣,技術可操作性要求更高,這些都將是物聯網技術發展的一些突破點。
圖1兩層C/S架構系統
圖2三層C/S架構系統
圖3三層B/S架構系統
圖4物聯網的邏輯架構
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