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研究性學習代表成果

研究課題：“物聯網時代”的特點及其在日常生活中的體現

成果簡介：

本文首先介紹了“物聯網”的概念及其在國內外的發(fā)展，并指出“物聯網”概念已經是一個“中國制造”的概念，已被貼上“中國式”標簽。伴隨云計算日益普及以及人工智能（AI）技術日益成熟，物聯網時代已經從 1.0 時代悄然邁入 2.0 時代。

物聯網時代具有顯著的特點，一是“物聯網即服務”走向落地，二是物聯網呈現局域化、功能化、行業(yè)化互聯化，三是物聯網技術設備升級，四是物聯網的安全性引起重視。

隨著物聯網技術的不斷發(fā)展，它已悄無聲息地融入到人們的日常生活，并簡單介紹了物聯網 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用場景，展望了物聯網的發(fā)展趨勢。

“ 物聯網時代 ” 的特點及其在日常生活中的體現

摘要 通過對“物聯網”的概念介紹，引出物聯網時代 2.0 的基本內涵，總結出物聯網 2.0 時代的基本特點，并簡單介紹了物聯網 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用場景，并展望了物聯網的發(fā)展趨勢。

關鍵詞 物聯網 人工智能 云計算

物聯網是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業(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)介紹了物聯網的起源、概念及其發(fā)展，闡述物聯網時代 2.0 的一些特點，并簡要敘述了物聯網在交通、醫(yī)療、建筑等日常生活中的應用情況。

一、 “ 物聯網時代 ” 基本內涵

1 1.1 物聯網

1999 年，美國麻省理工大學教授凱文·阿什頓(Kevin Ashton)最早提出了物聯網（IoT）的概念。阿什頓認為，計算機最終能夠自主產生及收集數據而無需人工干預，因此將推動物聯網的誕生。簡單來說，物聯網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，國際電信聯盟發(fā)布了《ITU 互聯網報告 2005：物聯網》，正式提出了“物聯網”的概念，將物聯網定義為通過各種信息傳感設備。

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

與互聯網結合形成的一個巨大網絡，其目的是實現物與物、物與人、所有的物品與網絡的連接，方便識別、管理和控制。

中國物聯網校企聯盟將物聯網定義為當下幾乎所有技術與計算機、互聯網技術的結合，實現物體與物體之間：環(huán)境以及狀態(tài)信息實時的共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行。廣義上說，當下涉及到信息技術的應用，都可以納入物聯網的范疇。

物聯網的概念已經是一個“中國制造”的概念，它的覆蓋范圍與時俱進，已經超越了 1999 年 Ashton教授和 2005 年 ITU 報告所指的范圍，物聯網已被貼上“中國式”標簽。

2 1.2 物聯網時代

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

物聯網時代是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡時代。

物聯網是互聯網的應用拓展，與其說物聯網是網絡，不如說物聯網是業(yè)務和應用。因此，應用創(chuàng)新是物聯網發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(chuàng)新是物聯網發(fā)展的靈魂。

隨著“物聯網”的概念從提出到發(fā)展，從實踐到創(chuàng)新，物聯網時代已經從 1.0 時代悄然邁入 2.0 時代。物聯網 2.0 可以理解為 IoE（Internet of Everything），而物聯網 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 強調的萬物互聯概念是任何設備、事物都能通過網絡連接起來，并在網絡中彼此之間進行通訊?！叭f物互聯”(IoE)的時代，所有的物（Everything）將會獲得語境感知、增強的處理能力和更好的感應能力。

二、 “ 物聯網時代 ” 的特點

與互聯網時代相比，物聯網時代具有顯著的特點：

1、“物聯網即服務”走向落地

既然叫做物聯網 2.0 時代，當然是和物聯網 1.0 時代有較明顯的進步的。所以，物聯網 2.0 時代的一個明顯特征就是鄔賀銓院士曾提到的“物聯網即服務”走向落地。

2、物聯網呈現局域化、功能化、行業(yè)化互聯化

物聯網既然要通過服務的方式落地，那么如何落地？此時承擔落地職責的便是真正的物聯網企業(yè)——物聯網平臺企業(yè)。物聯網的人連物、物連物具有局域化、功能化、行業(yè)化互聯化，各個行業(yè)應用在應用中形成對網絡層的具體需求，并逐漸行業(yè)標準化。

3、物聯網技術設備升級

上層應用逐漸與物聯網網絡層剝離開來，物聯網網絡支撐技術（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)調一致，發(fā)揮其更大的功能和作用。

4、物聯網的安全性引起重視

物聯網的安全性自這個概念提出以來，一直備受人們關注，今后，物聯網的安全性將做為一個相對獨立的研究領域，得到足夠的重視與發(fā)展。

未來的物聯網 2.0 應該通過人工智能、大數據、云計算、5G 等技術的完善，不斷提升人工智能的水平，完善語言助手技術，加強物聯網的安全性與信任感，外在體現就是操控方式的迭代升級。

也就是說，未來的物聯網設備不再單純依靠語音控制來進行操作，而是整合并運用人工智能、大數據、云計算、5G 等技術，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，物聯網也可以了解我們的想法。

三、 “ 物聯網時代 ” 在日常生活中的體現

近些年，隨著物聯網技術的不斷發(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)設備，越來越多的物品都接入了物聯網。

3.1 智慧物流

智慧物流指的是以物聯網、大數據、人工智能等信息技術為支撐，在物流的運輸、倉儲、運輸、配送等各個環(huán)節(jié)實現系統(tǒng)感知、全面分析及處理等功能。當前，應用于物聯網領域主要體現在三個方面:倉儲、運輸監(jiān)測以及快遞終端。

通過物聯網技術實現對貨物的監(jiān)測以及運輸車輛的監(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。物聯網技術的使用能提高運輸效率，提升整個物流行業(yè)的智能化水平。

2 3.2 智能交通

智能交通是物聯網的一種重要體現形式，利用信息技術將人、車和路緊密的結合起來，改善交通運輸環(huán)境、保障交通安全以及提高資源利用率。運用物聯網技術具體的應用領域，包括智能公交車、共享單車、車聯網、充電樁監(jiān)測、智能紅綠燈以及智慧停車等領域。

3 3.3 智能安防

安防是物聯網的一大應用市場，因為安全永遠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，非常耗費人力，而智能安防能夠通過設備實現智能判斷。

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，其物聯網應用主要集中在水能、電能、燃氣、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)、智能水電表實現遠程抄表、智能垃圾桶自動感應等。將物聯網技術應用于傳統(tǒng)的水、電、光能設備進行聯網，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(yī)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(tài)(如心跳頻率、體力消耗、血壓高低等)進行監(jiān)測，主要指的是醫(yī)療可穿戴設備，將獲取的數據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 技術還能對醫(yī)療設備、物品進行監(jiān)控與管理，實現醫(yī)療設備、用品可視化，主要表現為數字化醫(yī)院。

6 3.6 智慧建筑

建筑是城市的基石，技術的進步促進了建筑的智能化發(fā)展，以物聯網等新技術為主的智慧建筑越來越受到人們的關注。當前的智慧建筑主要體現在節(jié)能方面，將設備進行感知、傳輸并實現遠程監(jiān)控，不僅能夠節(jié)約能源同時也能減少樓宇人員的運維。

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

7 3.7 智能制造

智能制造細分概念范圍很廣，涉及很多行業(yè)。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(jiān)控和工廠的環(huán)境監(jiān)控。

通過在設備上加裝相應的傳感器，使設備廠商可以遠程隨時隨地對設備進行監(jiān)控、升級和維護等操作，更好的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。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。物聯網應用于智能家居領域，能夠對家居類產品的位置、狀態(tài)、變化進行監(jiān)測，分析其變化特征，同時根據人的需要，在一定的程度上進行反饋。

9 3.9 智能零售

行業(yè)內將零售按照距離，分為了三種不同的形式：遠場零售、中場零售、近場零售，三者分別以電商、商場/超市和便利店/自動售貨機為代表。物聯網技術可以用于近場和中場零售，且主要應用于近場零售，即無人便利店和自動(無人)售貨機。

智能零售通過將傳統(tǒng)的售貨機和便利店進行數字化升級、改造，打造無人零售模式。通過數據分析，并充分運用門店內的客流和活動，為用戶提供更好的服務，給商家提供更高的經營效率。

0 3.10 智慧農業(yè)

智慧農業(yè)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(yè)進行深度融合，實現農業(yè)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(yè)生產方式，可實現農業(yè)可視化診斷、遠程控制以及災害預警等功能。

物聯網應用于農業(yè)主要體現在兩個方面，即農業(yè)種植和畜牧養(yǎng)殖。農業(yè)種植通過傳感器、攝像頭和衛(wèi)星等收集數據，實現農作物數字化和機械裝備數字化(主要指的是農機車聯網)發(fā)展。

畜牧養(yǎng)殖指的是利用傳統(tǒng)的耳標、可穿戴設備以及攝像頭等收集畜禽產品的數據，通過對收集到的數據進行分析，運用算法判斷畜禽產品健康狀況、喂養(yǎng)情況、位置信息以及發(fā)情期預測等，對其進行精準管理。

四、物聯網未來的發(fā)展趨勢

物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業(yè)的革命性發(fā)展，已被正式列為國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一。

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

伴隨著技術的進步和相關配套的完善，在未來幾年，技術與標準國產化、運營與管理體系化、產業(yè)草根化將成為我國物聯網發(fā)展的三大趨勢。

以上內容參考 百度百科——探究性學習