物联网概述
物联网是一种利用各种传感器将物体与互联网相联系,并按照一定的规则进行数据交互和通信,从而实现智能化识别、
定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
二、体系结构
(1)感知层
感知层主要实现物体的信息采集、捕获和识别。感知层的关键技术包括传感器、RFID、GPS、自组织网络、传感器
网络等。
(2)网络层
网络层是物联网的神经系统,主要进行信息的传递。物联网的通信技术主要包括短距离无线、中距离无线、长距离无线
和有线技术等。
(3)应用层
应用是物联网发展的驱动力和目的。应用层的主要功能是把感知和传输来的信息进行分析和处理,做出正确的控制和决
策,实现智能化的管理、应用和服务,这一层解决的是信息处理和人机界面的问题。
三、关键技术
物联网的硬件技术主要包括传感器技术、射频识别技术和无线通信技术等。传感器具有探测功能,能够将探测到的物理、
化学等信息转换成电信号或其他所需形式的信息并发送,满足后续信息处理、存储、显示、记录和控制等要求。射频识别
技术RFID是一种非接触式的自动识别技术,通过电磁波信号实现无人工干预的无接触识别并读写数据。物联网的无线通信
技术是连接物联网设备的重要手段,它包括蓝牙、Wi-Fi、Zigbee、UWB、LoRa等多种技术。
物联网的软件技术主要包括云计算、大数据分析、人工智能等。
四、物联网应用
(1)城市管理
物联网通过传感节点和城市基础设施结合感知其环境、状态以及位置等信息,以实现数字化智能化的城市管理,提高城市
安全度。例如,重要地点边界监控系统和城市视频监控系统采用复合传感器和智能视频相结合的方法,通过传输网络,
全天候、全方位地监控重要区域和周围场所。
(2)农业园林
物联网是智慧农业的重要技术支撑,它全面综合了信息技术、感知技术、互联互通技术和智能化技术,有效地提高了农业
系统的运转效率。例如利用传感器采集土壤温度、湿度、ph值、降水量、空气湿度和气压、光照强度以及co2浓度等作物
生长参数的数据,为温室的精准调控提供科学依据。
(3)智能楼宇
通过物联网可以实现楼宇信息的实时监控、连接和互动,智能感知、识别和管理楼宇物品和控制过程。例如,建立包括多
个子系统,如暖通空调、给排水、供配电、照明、电梯、消防和安全防范等的楼宇设备自动化系统。一旦发生火灾,除了
消防系统启动运行外,所有相关系统都会自动切换工作方式:供配电系统立即切断普通电源;空调系统停止通风并启动排
烟风机;电梯系统停止使用普通电梯并将其降至底层,同时启动消防电梯等等。
(4)个人健康
物联网在医疗健康领域有很大的发展潜力,应用范围从医疗机构向家庭、社区等方面延伸。通过与云计算和大数据技术相
结合,物联网可以扩展“感知”健康服务的广度和深度,从而预防保健和推动全民健康。例如,智能手环和智能血压计等智能
设备可以采集健康信息,由医疗健康管理服务器进行分析和反馈,并提供用户实际情况的健康管理服务。
(5)工业物联网
物联网已被广泛应用于工业领域中,包括生产优化、管理提升、改进服务和节能减排等方面。例如,可以通过运行数据的
采集和分析对设备/智能产品的位置、状态、传感器、告警以及性能等信息进行监测,实现设备远程监控、故障报警、预防
性维护和性能优化分析等功能,从而提高服务效率和效能。