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研究性學(xué)習(xí)代表成果

研究課題：“物聯(lián)網(wǎng)時代”的特點(diǎn)及其在日常生活中的體現(xiàn)

成果簡介：

本文首先介紹了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念及其在國內(nèi)外的發(fā)展，并指出“物聯(lián)網(wǎng)”概念已經(jīng)是一個“中國制造”的概念，已被貼上“中國式”標(biāo)簽。伴隨云計(jì)算日益普及以及人工智能（AI）技術(shù)日益成熟，物聯(lián)網(wǎng)時代已經(jīng)從 1.0 時代悄然邁入 2.0 時代。

物聯(lián)網(wǎng)時代具有顯著的特點(diǎn)，一是“物聯(lián)網(wǎng)即服務(wù)”走向落地，二是物聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)局域化、功能化、行業(yè)化互聯(lián)化，三是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)備升級，四是物聯(lián)網(wǎng)的安全性引起重視。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，它已悄無聲息地融入到人們的日常生活，并簡單介紹了物聯(lián)網(wǎng) 2.0 在物流、交通、家居、安防、醫(yī)療、建筑、零售等日常生活中的應(yīng)用場景，展望了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢。

“ 物聯(lián)網(wǎng)時代 ” 的特點(diǎn)及其在日常生活中的體現(xiàn)

摘要 通過對“物聯(lián)網(wǎng)”的概念介紹，引出物聯(lián)網(wǎng)時代 2.0 的基本內(nèi)涵，總結(jié)出物聯(lián)網(wǎng) 2.0 時代的基本特點(diǎn)，并簡單介紹了物聯(lián)網(wǎng) 2.0 在物流、交通、家居、安防、醫(yī)療、建筑、零售等日常生活中的應(yīng)用場景，并展望了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng) 人工智能 云計(jì)算

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，能夠使我們的社會更加自動化，能夠讓我們的生活更加便利，能夠整體提高社會的信息化程度，將在提升信息傳送效率、改善民生、提高生產(chǎn)率、降低管理成本等社會各方面發(fā)揮重要作用。

本文系統(tǒng)介紹了物聯(lián)網(wǎng)的起源、概念及其發(fā)展，闡述物聯(lián)網(wǎng)時代 2.0 的一些特點(diǎn)，并簡要敘述了物聯(lián)網(wǎng)在交通、醫(yī)療、建筑等日常生活中的應(yīng)用情況。

一、 “ 物聯(lián)網(wǎng)時代 ” 基本內(nèi)涵

1 1.1 物聯(lián)網(wǎng)

1999 年，美國麻省理工大學(xué)教授凱文·阿什頓(Kevin Ashton)最早提出了物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的概念。阿什頓認(rèn)為，計(jì)算機(jī)最終能夠自主產(chǎn)生及收集數(shù)據(jù)而無需人工干預(yù)，因此將推動物聯(lián)網(wǎng)的誕生。簡單來說，物聯(lián)網(wǎng)的理念在于物體之間的通信，以及相互之間的在線互動。

2005 年，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會上，國際電信聯(lián)盟發(fā)布了《ITU 互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告 2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，將物聯(lián)網(wǎng)定義為通過各種信息傳感設(shè)備。

如傳感器、射頻識別（RFID）技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外線感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息。

與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人、所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識別、管理和控制。

中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟將物聯(lián)網(wǎng)定義為當(dāng)下幾乎所有技術(shù)與計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物體與物體之間：環(huán)境以及狀態(tài)信息實(shí)時的共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行。廣義上說，當(dāng)下涉及到信息技術(shù)的應(yīng)用，都可以納入物聯(lián)網(wǎng)的范疇。

物聯(lián)網(wǎng)的概念已經(jīng)是一個“中國制造”的概念，它的覆蓋范圍與時俱進(jìn)，已經(jīng)超越了 1999 年 Ashton教授和 2005 年 ITU 報(bào)告所指的范圍，物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國式”標(biāo)簽。

2 1.2 物聯(lián)網(wǎng)時代

伴隨云計(jì)算日益普及，以及人工智能（AI）技術(shù)日益成熟，推動信息科技向物聯(lián)網(wǎng)時代轉(zhuǎn)變，特別在IoT＋AI 融合下，使得萬物具有感知能力，物理設(shè)備不再冷冰冰，而是具有生命力，讓物理世界和數(shù)字世界深度融合，繼此行業(yè)邊界越來越模糊，人類進(jìn)入全新的智能社會。

物聯(lián)網(wǎng)時代是通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)時代。

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，與其說物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)，不如說物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。因此，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。

隨著“物聯(lián)網(wǎng)”的概念從提出到發(fā)展，從實(shí)踐到創(chuàng)新，物聯(lián)網(wǎng)時代已經(jīng)從 1.0 時代悄然邁入 2.0 時代。物聯(lián)網(wǎng) 2.0 可以理解為 IoE（Internet of Everything），而物聯(lián)網(wǎng) 1.0 是 IoT（Internet of Things），前者范圍比后者更大，囊括的范圍也更加廣泛。

IoE 強(qiáng)調(diào)的萬物互聯(lián)概念是任何設(shè)備、事物都能通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，并在網(wǎng)絡(luò)中彼此之間進(jìn)行通訊?！叭f物互聯(lián)”(IoE)的時代，所有的物（Everything）將會獲得語境感知、增強(qiáng)的處理能力和更好的感應(yīng)能力。

二、 “ 物聯(lián)網(wǎng)時代 ” 的特點(diǎn)

與互聯(lián)網(wǎng)時代相比，物聯(lián)網(wǎng)時代具有顯著的特點(diǎn)：

1、“物聯(lián)網(wǎng)即服務(wù)”走向落地

既然叫做物聯(lián)網(wǎng) 2.0 時代，當(dāng)然是和物聯(lián)網(wǎng) 1.0 時代有較明顯的進(jìn)步的。所以，物聯(lián)網(wǎng) 2.0 時代的一個明顯特征就是鄔賀銓院士曾提到的“物聯(lián)網(wǎng)即服務(wù)”走向落地。

2、物聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)局域化、功能化、行業(yè)化互聯(lián)化

物聯(lián)網(wǎng)既然要通過服務(wù)的方式落地，那么如何落地？此時承擔(dān)落地職責(zé)的便是真正的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)——物聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)的人連物、物連物具有局域化、功能化、行業(yè)化互聯(lián)化，各個行業(yè)應(yīng)用在應(yīng)用中形成對網(wǎng)絡(luò)層的具體需求，并逐漸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。

3、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)備升級

上層應(yīng)用逐漸與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層剝離開來，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)支撐技術(shù)（NB-IoT、Lora 等）充分發(fā)展、百花齊放。在感知層將傳感器升級為“傳感器+執(zhí)行器”，使“眼手”能夠協(xié)調(diào)一致，發(fā)揮其更大的功能和作用。

4、物聯(lián)網(wǎng)的安全性引起重視

物聯(lián)網(wǎng)的安全性自這個概念提出以來，一直備受人們關(guān)注，今后，物聯(lián)網(wǎng)的安全性將做為一個相對獨(dú)立的研究領(lǐng)域，得到足夠的重視與發(fā)展。

未來的物聯(lián)網(wǎng) 2.0 應(yīng)該通過人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G 等技術(shù)的完善，不斷提升人工智能的水平，完善語言助手技術(shù)，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)的安全性與信任感，外在體現(xiàn)就是操控方式的迭代升級。

也就是說，未來的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不再單純依靠語音控制來進(jìn)行操作，而是整合并運(yùn)用人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G 等技術(shù)，這樣即便我們的一個動作、一個眼神、一個想法，甚至即使我們面無表情，物聯(lián)網(wǎng)也可以了解我們的想法。

三、 “ 物聯(lián)網(wǎng)時代 ” 在日常生活中的體現(xiàn)

近些年，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，它已悄無聲息地融入到我們的生活中，小至路由器、智能音箱、冰箱，大到汽車、工業(yè)設(shè)備，越來越多的物品都接入了物聯(lián)網(wǎng)。

3.1 智慧物流

智慧物流指的是以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)為支撐，在物流的運(yùn)輸、倉儲、運(yùn)輸、配送等各個環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)感知、全面分析及處理等功能。當(dāng)前，應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域主要體現(xiàn)在三個方面:倉儲、運(yùn)輸監(jiān)測以及快遞終端。

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對貨物的監(jiān)測以及運(yùn)輸車輛的監(jiān)測，包括貨物車輛位置、狀態(tài)以及貨物溫濕度、油耗、車速等。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用能提高運(yùn)輸效率，提升整個物流行業(yè)的智能化水平。

2 3.2 智能交通

智能交通是物聯(lián)網(wǎng)的一種重要體現(xiàn)形式，利用信息技術(shù)將人、車和路緊密的結(jié)合起來，改善交通運(yùn)輸環(huán)境、保障交通安全以及提高資源利用率。運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具體的應(yīng)用領(lǐng)域，包括智能公交車、共享單車、車聯(lián)網(wǎng)、充電樁監(jiān)測、智能紅綠燈以及智慧停車等領(lǐng)域。

3 3.3 智能安防

安防是物聯(lián)網(wǎng)的一大應(yīng)用市場，因?yàn)榘踩肋h(yuǎn)都是人們的一個基本需求。傳統(tǒng)安防對人員的依賴性比較大，非常耗費(fèi)人力，而智能安防能夠通過設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能判斷。

目前，智能安防最核心的部分在于智能安防系統(tǒng)，該系統(tǒng)是對拍攝的圖像進(jìn)行傳輸與存儲，并對其分析與處理。一個完整的智能安防系統(tǒng)主要包括

三大部分：門禁、報(bào)警和監(jiān)控，行業(yè)中主要以視頻監(jiān)控為主。

4 3.4 智慧能源環(huán)保

智慧能源環(huán)保屬于智慧城市的一個部分，其物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主要集中在水能、電能、燃?xì)?、路燈等能源以及井蓋、垃圾桶等環(huán)保裝置。

如智慧井蓋監(jiān)測水位以及其狀態(tài)、智能水電表實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表、智能垃圾桶自動感應(yīng)等。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的水、電、光能設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，通過監(jiān)測，提升利用效率，減少能源損耗。

5 3.5 智能醫(yī)療

在智能醫(yī)療領(lǐng)域，新技術(shù)的應(yīng)用必須以人為中心。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是數(shù)據(jù)獲取的主要途徑，能有效地幫助醫(yī)院實(shí)現(xiàn)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(tài)(如心跳頻率、體力消耗、血壓高低等)進(jìn)行監(jiān)測，主要指的是醫(yī)療可穿戴設(shè)備，將獲取的數(shù)據(jù)記錄到電子健康文件中，方便個人或醫(yī)生查閱。

除此之外，通過 RFID 技術(shù)還能對醫(yī)療設(shè)備、物品進(jìn)行監(jiān)控與管理，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備、用品可視化，主要表現(xiàn)為數(shù)字化醫(yī)院。

6 3.6 智慧建筑

建筑是城市的基石，技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)了建筑的智能化發(fā)展，以物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)為主的智慧建筑越來越受到人們的關(guān)注。當(dāng)前的智慧建筑主要體現(xiàn)在節(jié)能方面，將設(shè)備進(jìn)行感知、傳輸并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，不僅能夠節(jié)約能源同時也能減少樓宇人員的運(yùn)維。

目前，智慧建筑主要體現(xiàn)在用電照明、消防監(jiān)測、智慧電梯、樓宇監(jiān)測以及運(yùn)用于古建筑領(lǐng)域的白蟻監(jiān)測。

7 3.7 智能制造

智能制造細(xì)分概念范圍很廣，涉及很多行業(yè)。制造領(lǐng)域的市場體量巨大，是物聯(lián)網(wǎng)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，主要體現(xiàn)在數(shù)字化以及智能化的工廠改造上，包括工廠機(jī)械設(shè)備監(jiān)控和工廠的環(huán)境監(jiān)控。

通過在設(shè)備上加裝相應(yīng)的傳感器，使設(shè)備廠商可以遠(yuǎn)程隨時隨地對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控、升級和維護(hù)等操作，更好的了解產(chǎn)品的使用狀況，完成產(chǎn)品全生命周期的信息收集，指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和售后服務(wù)。廠房的環(huán)境主要是采集溫濕度、煙感等信息。

8 3.8 智能家居

智能家居指的是使用不同的方法和設(shè)備，來提高人們的生活能力，使家庭變得更舒適、安全和高效。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能家居領(lǐng)域，能夠?qū)揖宇惍a(chǎn)品的位置、狀態(tài)、變化進(jìn)行監(jiān)測，分析其變化特征，同時根據(jù)人的需要，在一定的程度上進(jìn)行反饋。

9 3.9 智能零售

行業(yè)內(nèi)將零售按照距離，分為了三種不同的形式：遠(yuǎn)場零售、中場零售、近場零售，三者分別以電商、商場/超市和便利店/自動售貨機(jī)為代表。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用于近場和中場零售，且主要應(yīng)用于近場零售，即無人便利店和自動(無人)售貨機(jī)。

智能零售通過將傳統(tǒng)的售貨機(jī)和便利店進(jìn)行數(shù)字化升級、改造，打造無人零售模式。通過數(shù)據(jù)分析，并充分運(yùn)用門店內(nèi)的客流和活動，為用戶提供更好的服務(wù)，給商家提供更高的經(jīng)營效率。

0 3.10 智慧農(nóng)業(yè)

智慧農(nóng)業(yè)指的是利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)進(jìn)行深度融合，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的信息感知、精準(zhǔn)管理和智能控制的一種全新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可視化診斷、遠(yuǎn)程控制以及災(zāi)害預(yù)警等功能。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)主要體現(xiàn)在兩個方面，即農(nóng)業(yè)種植和畜牧養(yǎng)殖。農(nóng)業(yè)種植通過傳感器、攝像頭和衛(wèi)星等收集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物數(shù)字化和機(jī)械裝備數(shù)字化(主要指的是農(nóng)機(jī)車聯(lián)網(wǎng))發(fā)展。

畜牧養(yǎng)殖指的是利用傳統(tǒng)的耳標(biāo)、可穿戴設(shè)備以及攝像頭等收集畜禽產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，通過對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，運(yùn)用算法判斷畜禽產(chǎn)品健康狀況、喂養(yǎng)情況、位置信息以及發(fā)情期預(yù)測等，對其進(jìn)行精準(zhǔn)管理。

四、物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢

物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展，已被正式列為國家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。

從智能安防到智能電網(wǎng)，從二維碼普及到“智慧城市”落地，作為被寄予厚望的新興產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)正四處開花，在許多行業(yè)和領(lǐng)域得到應(yīng)用，并悄然影響著人們的生活。

伴隨著技術(shù)的進(jìn)步和相關(guān)配套的完善，在未來幾年，技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)國產(chǎn)化、運(yùn)營與管理體系化、產(chǎn)業(yè)草根化將成為我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的三大趨勢。

以上內(nèi)容參考 百度百科——探究性學(xué)習(xí)