论文部分内容阅读
将来的某一天清晨，你起床后，当你刷牙时，你的牙刷提醒你，你的口腔有点小溃疡；当你拿起一枚鸡蛋时，这枚鸡蛋会告诉你，它已经不新鲜了，请你换一枚；当你喝牛奶时，牛奶会告诉你，它是几点几分产自某某牧场007号奶牛的奶，很新鲜，请放心饮用；当你准备出门时，你的书包会提醒你，今天有物理课，你忘带物理课本了。你上了校车，发现今天走的路线与之前有所不同，原来，校车已经得到前方堵车的信息，及时调整了行车路线。当你来到学校，你的带有电子芯片的学生证，会及时通知你的父母，你已在什么时间平安进入学校。
这样的生活看起来似乎有一点遥远，其实不然，随着一个“网”的诞生和发展，这些科幻的场景正一步步走进我们的生活。用不了多久，我们就将真实地生活在这样的场景之中。在这个“网”中，大到房屋建筑，小到眼镜、杯子，几乎所有的物品都有了“智慧”，都可以与你“交流”，为你服务。
这个“网”，就是物联网。
物物相联
什么是物联网？简单地讲，物联网就是物物相连的互联网。但物联网要比互联网更为强大，它广泛应用于智能交通、公共安全、智能家居、工业监测、个人健康、环境保护、老人护理等多个领域。
“物联网就是物物相连的互联网”有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。
具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、商店、医院、供水系统、汽车、油气管道、私人房屋等各种物体中，而且被普遍连接，形成所谓的“物联网”；然后，再将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。
通俗地说，物联网就是让每个目标物体通过传感系统接入网络，使物体按指令相互关联，赋予其“智慧”；使没有生命的物体能自动“开口说话”，能主动与物或人“交流”，为人们服务。
套用一句网络上曾流行过的话来说，物联网“很好很强大”。
有专家预测，只需三五年，物联网就会全面进入人们的生活，改变人们的生活方式。
科学探索
按照现在的标准定义，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
趣味小链接
物联网的理念最早可以追溯到1991年，与英国剑桥大学那只叫“特洛伊”的咖啡壶有关。
在英国剑桥大学特洛伊计算机实验室工作的工作人员喜欢喝咖啡，他们的工作室在楼上，而咖啡室在楼下。他们要想喝到咖啡就要经常到楼下看咖啡煮好了没有，但经常空手而归，这让他们很烦恼。为了解决这个麻烦，他们编写了一套程序，并在咖啡壶旁边安装了一个便携式摄像机，镜头对准咖啡壶，利用计算机图像捕捉技术，使咖啡壶的图像可以传递到楼上实验室的计算机上。这样，他们就可以随时了解咖啡是否煮好，等咖啡煮好了之后再下去拿，省去了上上下下的麻烦。
1993年，这套简单的“咖啡观测”系统通过该实验室网站连接到了互联网上，此时这套系统已经过其他同事的改进，传输速度已达到了以每秒1帧。接下来发生的事，让工作人员始料不及，在极短时间内，“咖啡壶”网站的点击率达到近240万人次，在全世界引起了很大的轰动。
可惜的是，就在“咖啡壶”网站吸引全世界越来越多的关注时，它却走到了生命的终点。由于系统已经过时，硬件也已经老化，剑桥大学计算机实验室搬家时，不能把这些陈旧的设备带到新的办公大楼里。于是，这个直播网站不得不关闭了。
具有戏剧效果的是，这只被全世界“偷窥”的咖啡壶因为网络而闻名，最后也通过网络找到了归宿——2001年的8月，这只咖啡壶在拍卖网站以7300美元的价格拍卖成功。
物联网让地球具有智慧
物联网的概念最初来源于17年前曾轰动一时的一本书——《未来之路》。你知道这本书的作者是谁吗？没错，就是那位创造了微软帝国的大名鼎鼎的比尔·盖茨。在该书中，比尔·盖茨提到了“物联网”的构想，意即互联网仅仅实现了计算机的联网，而没有实现与万事万物的联网，但当时网络终端技术的局限使得这一构想无法真正落地。
比尔·盖茨不仅描绘了物联网的雏形，他还将自己位于华盛顿梅迪纳的家率先改造成了具有物联网特征的豪宅。比如，室内的所有电器都能听懂中央电脑的指令，让各类设施纷纷应主人或客人的要求而运行。
《未来之路》问世后不到五年，美国麻省理工学院提出了物联网的定义，那时的定义很简单：“把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。”
到了2005年，国际电信联盟对物联网的概念又进行了扩展。提出“物联网是任何时刻、任何地点、任意物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在的计算机发展远景。”除射频识别技术外，传感器技术、纳米技术、智能终端等技术将得到更加广泛的应用。
这意味着，物联网建造成之后，我们将能随时随地享受智能生活。比如，当你走进一家K歌房，这家K歌房的识别系统立刻就将你的相关信息发送至中央处理器，中央处理器进行用户分析，根据你的年龄和K歌记录，看你是喜欢唱老歌还是喜欢新歌，喜欢劲歌还是柔情的歌，喜欢中国的歌还是外国的歌；随后，把你的分析信息反馈给你所在包间的选歌机，为你自动调出你喜欢的歌曲，省去你找歌的麻烦。
2009年1月，IBM公司又提出了“智慧地球”的构想，在这个构想中，物联网成为其中不可或缺的一部分。而且，美国总统奥巴马就职后，对“智慧地球”构想做出了积极回应，并将其提升为国家层级的发展战略，将“新能源”和“物联网”列为振兴经济的两大武器，从而引起全球的广泛关注。
科学探索
从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。
如果把整个物联网比做一个人体的话，感知层的作用相当于人的眼、耳、鼻、喉和皮肤等的神经末梢。它的主要功能是识别物体，采集信息。 网络层相当于人的神经系统和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。
应用层则相当于人的手脚，根据“大脑”的指令做出相应的反应。它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。
趣味小链接
在《未来之路》中，关于物联网，比尔·盖茨做了哪些预测呢？让我们来回顾一下。
1.你将会自行选择收看自己喜欢的节目，而不是等着电视台为你强制性选择。
2.如果你计划购买一台冰箱，你将不用再听那些喋喋不休的推销员唠叨，电子论坛将会为你提供最为丰富的信息。
3.一对邻居在各自家中收看同一部电视剧，然而在中间插播电视广告的时段，两家电视中却出现完全不同的节目。中年夫妻家中的电视广告节目是退休理财服务的广告，而年轻夫妇的电视中播放的是假期旅行广告。
4.如果你的孩子需要零花钱，你可以从电脑钱包中给他转5美元。
5.当你驾车驶过机场大门时，电子钱包将会与机场购票系统自动关联，为你购买机票，而机场的检票系统将会自动检测你的电子钱包，查看是否已经购买机票。
6.你开门无需用钥匙或磁卡，你的袖珍个人计算机会向控制锁的计算机证实你的身份。
7.你丢失或者失窃的摄像机将自动向你发送信息，告诉你它现在所处的具体位置，甚至当它已经不在你所在的城市也可以被轻松找到。
……
你可以想一想，上面这些预测，哪些已成为现实，哪些还未实现？
Hold不住的智能生活
不要以为物联网离我们的生活还很遥远，其实，物联网已经悄悄地走近我们的身边，我们有时已经身处某个小的局部的物联网之中，已经在享用它了，只是我们也许还没有意识到。比如高速公路上的不停车收费，比如用手机刷地铁票，比如远程监视或远程遥控开关空调，比如支持RFID的商务手机等等。
早在多年前，上海南京路上的某个商场，就建成了国内首个运用射频技术的客户关系管理系统，这其实就是一个小型的物联网。这个店的会员都有一个带有电子标签的吊带，当其来店后，在自助式服务设备终端或读码器上晃动一下吊带，机器就自动收集顾客信息，显示该顾客的购物记录。销售员根据顾客来店的信息，就能知道来了什么样的顾客，会推选合适的服务员为其服务。
当物联网时代全面来临，我们更将享受无处不在的智能生活，就像文章开头描述的一样。
在这个网络中，你的衣服可能会提醒你：“主人，您的心跳和血压有点异常，请马上休息。我已通知了您的私人医生，他马上就到。”
在你洗衣服时，你的衣服会与洗衣机“交流”，“商讨”它对颜色和水温的要求，从而选择适合的洗涤方式。
在这个网络里，水、电表会自动记录用户使用的数量，并将其传输到计费中心，再自动到用户指定的银行卡中扣款。既省去了抄表员的劳作，也省去了你去网点交款的麻烦。
在这个网络里，你即使出差在外，也能洞察家中的一切，有陌生人闯入时马上就会得知，而且还能遥控指挥家中所有电器甚至窗户的开启与关闭。
在这个网络里，你到超市购物时，一进超市的门，超市就会知道是你来了，你就会收到超市发给你的信息，提醒你应该购买些水果，因为自你上次来这里已经有一个星期了，你家的水果应该快吃完了；并且告诉你，你最喜欢吃的某个品牌的巧克力正在打折优惠……
科学探索
RFID技术被认为是物联网的关键技术，正是它让物体“开口说话”与人或物“交流”。
RFID的英文全称叫Radio Fre-quency Identification，直译过来是“无线电频率识别”，专业的叫法是“射频识别”，俗称“电子标签”。
大家应该对于射频识别技术并不陌生，早在2008年的北京奥运会上，就有了电子门票；在2010世博会上，射频识别技术也大显身手，从电子门票，到食品安全、交通管理等都使用了RFID技术。
趣味小链接
世界上第一台“物联网冰箱”已由海尔集团生产出来。
这台冰箱相当“聪明”。它不仅可以储存食物，而且可以通过与网络连接，实现冰箱与冰箱里的食品、与超市的食品、与人类之间自由沟通。
物联网冰箱与食品连起来以后，通过各种网络，用户在办公室、在路上就可以提前了解冰箱里有什么食品，储存食物的保质期、特征、产地等信息。冰箱还会自动提醒用户，哪些东西该购买了，哪些东西保质期快到了。而且还能与超市相连，让消费者足不出户就知道超市货架上的商品信息。
更神奇的是这台物联网冰箱还能够根据主人放入及取出冰箱内食物的习惯，制定合理的膳食方案，给消费者提供健康、营养的生活方案，成为主人的“健康营养师”。
此外，海尔“物联网冰箱”还是一个独立的“娱乐中心”。这款冰箱带有网络可视电话功能、浏览资讯、播放视频等多项生活与娱乐功能，让原本属于生活电器的冰箱成为一个“娱乐中心”。
（编辑 孙世奇）
这样的生活看起来似乎有一点遥远，其实不然，随着一个“网”的诞生和发展，这些科幻的场景正一步步走进我们的生活。用不了多久，我们就将真实地生活在这样的场景之中。在这个“网”中，大到房屋建筑，小到眼镜、杯子，几乎所有的物品都有了“智慧”，都可以与你“交流”，为你服务。
这个“网”，就是物联网。
物物相联
什么是物联网？简单地讲，物联网就是物物相连的互联网。但物联网要比互联网更为强大，它广泛应用于智能交通、公共安全、智能家居、工业监测、个人健康、环境保护、老人护理等多个领域。
“物联网就是物物相连的互联网”有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。
具体地说，就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、商店、医院、供水系统、汽车、油气管道、私人房屋等各种物体中，而且被普遍连接，形成所谓的“物联网”；然后，再将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。
通俗地说，物联网就是让每个目标物体通过传感系统接入网络，使物体按指令相互关联，赋予其“智慧”；使没有生命的物体能自动“开口说话”，能主动与物或人“交流”，为人们服务。
套用一句网络上曾流行过的话来说，物联网“很好很强大”。
有专家预测，只需三五年，物联网就会全面进入人们的生活，改变人们的生活方式。
科学探索
按照现在的标准定义，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
趣味小链接
物联网的理念最早可以追溯到1991年，与英国剑桥大学那只叫“特洛伊”的咖啡壶有关。
在英国剑桥大学特洛伊计算机实验室工作的工作人员喜欢喝咖啡，他们的工作室在楼上，而咖啡室在楼下。他们要想喝到咖啡就要经常到楼下看咖啡煮好了没有，但经常空手而归，这让他们很烦恼。为了解决这个麻烦，他们编写了一套程序，并在咖啡壶旁边安装了一个便携式摄像机，镜头对准咖啡壶，利用计算机图像捕捉技术，使咖啡壶的图像可以传递到楼上实验室的计算机上。这样，他们就可以随时了解咖啡是否煮好，等咖啡煮好了之后再下去拿，省去了上上下下的麻烦。
1993年，这套简单的“咖啡观测”系统通过该实验室网站连接到了互联网上，此时这套系统已经过其他同事的改进，传输速度已达到了以每秒1帧。接下来发生的事，让工作人员始料不及，在极短时间内，“咖啡壶”网站的点击率达到近240万人次，在全世界引起了很大的轰动。
可惜的是，就在“咖啡壶”网站吸引全世界越来越多的关注时，它却走到了生命的终点。由于系统已经过时，硬件也已经老化，剑桥大学计算机实验室搬家时，不能把这些陈旧的设备带到新的办公大楼里。于是，这个直播网站不得不关闭了。
具有戏剧效果的是，这只被全世界“偷窥”的咖啡壶因为网络而闻名，最后也通过网络找到了归宿——2001年的8月，这只咖啡壶在拍卖网站以7300美元的价格拍卖成功。
物联网让地球具有智慧
物联网的概念最初来源于17年前曾轰动一时的一本书——《未来之路》。你知道这本书的作者是谁吗？没错，就是那位创造了微软帝国的大名鼎鼎的比尔·盖茨。在该书中，比尔·盖茨提到了“物联网”的构想，意即互联网仅仅实现了计算机的联网，而没有实现与万事万物的联网，但当时网络终端技术的局限使得这一构想无法真正落地。
比尔·盖茨不仅描绘了物联网的雏形，他还将自己位于华盛顿梅迪纳的家率先改造成了具有物联网特征的豪宅。比如，室内的所有电器都能听懂中央电脑的指令，让各类设施纷纷应主人或客人的要求而运行。
《未来之路》问世后不到五年，美国麻省理工学院提出了物联网的定义，那时的定义很简单：“把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。”
到了2005年，国际电信联盟对物联网的概念又进行了扩展。提出“物联网是任何时刻、任何地点、任意物体之间的互联，无所不在的网络和无所不在的计算机发展远景。”除射频识别技术外，传感器技术、纳米技术、智能终端等技术将得到更加广泛的应用。
这意味着，物联网建造成之后，我们将能随时随地享受智能生活。比如，当你走进一家K歌房，这家K歌房的识别系统立刻就将你的相关信息发送至中央处理器，中央处理器进行用户分析，根据你的年龄和K歌记录，看你是喜欢唱老歌还是喜欢新歌，喜欢劲歌还是柔情的歌，喜欢中国的歌还是外国的歌；随后，把你的分析信息反馈给你所在包间的选歌机，为你自动调出你喜欢的歌曲，省去你找歌的麻烦。
2009年1月，IBM公司又提出了“智慧地球”的构想，在这个构想中，物联网成为其中不可或缺的一部分。而且，美国总统奥巴马就职后，对“智慧地球”构想做出了积极回应，并将其提升为国家层级的发展战略，将“新能源”和“物联网”列为振兴经济的两大武器，从而引起全球的广泛关注。
科学探索
从技术架构上来看，物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。
如果把整个物联网比做一个人体的话，感知层的作用相当于人的眼、耳、鼻、喉和皮肤等的神经末梢。它的主要功能是识别物体，采集信息。 网络层相当于人的神经系统和大脑，负责传递和处理感知层获取的信息。
应用层则相当于人的手脚，根据“大脑”的指令做出相应的反应。它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。
趣味小链接
在《未来之路》中，关于物联网，比尔·盖茨做了哪些预测呢？让我们来回顾一下。
1.你将会自行选择收看自己喜欢的节目，而不是等着电视台为你强制性选择。
2.如果你计划购买一台冰箱，你将不用再听那些喋喋不休的推销员唠叨，电子论坛将会为你提供最为丰富的信息。
3.一对邻居在各自家中收看同一部电视剧，然而在中间插播电视广告的时段，两家电视中却出现完全不同的节目。中年夫妻家中的电视广告节目是退休理财服务的广告，而年轻夫妇的电视中播放的是假期旅行广告。
4.如果你的孩子需要零花钱，你可以从电脑钱包中给他转5美元。
5.当你驾车驶过机场大门时，电子钱包将会与机场购票系统自动关联，为你购买机票，而机场的检票系统将会自动检测你的电子钱包，查看是否已经购买机票。
6.你开门无需用钥匙或磁卡，你的袖珍个人计算机会向控制锁的计算机证实你的身份。
7.你丢失或者失窃的摄像机将自动向你发送信息，告诉你它现在所处的具体位置，甚至当它已经不在你所在的城市也可以被轻松找到。
……
你可以想一想，上面这些预测，哪些已成为现实，哪些还未实现？
Hold不住的智能生活
不要以为物联网离我们的生活还很遥远，其实，物联网已经悄悄地走近我们的身边，我们有时已经身处某个小的局部的物联网之中，已经在享用它了，只是我们也许还没有意识到。比如高速公路上的不停车收费，比如用手机刷地铁票，比如远程监视或远程遥控开关空调，比如支持RFID的商务手机等等。
早在多年前，上海南京路上的某个商场，就建成了国内首个运用射频技术的客户关系管理系统，这其实就是一个小型的物联网。这个店的会员都有一个带有电子标签的吊带，当其来店后，在自助式服务设备终端或读码器上晃动一下吊带，机器就自动收集顾客信息，显示该顾客的购物记录。销售员根据顾客来店的信息，就能知道来了什么样的顾客，会推选合适的服务员为其服务。
当物联网时代全面来临，我们更将享受无处不在的智能生活，就像文章开头描述的一样。
在这个网络中，你的衣服可能会提醒你：“主人，您的心跳和血压有点异常，请马上休息。我已通知了您的私人医生，他马上就到。”
在你洗衣服时，你的衣服会与洗衣机“交流”，“商讨”它对颜色和水温的要求，从而选择适合的洗涤方式。
在这个网络里，水、电表会自动记录用户使用的数量，并将其传输到计费中心，再自动到用户指定的银行卡中扣款。既省去了抄表员的劳作，也省去了你去网点交款的麻烦。
在这个网络里，你即使出差在外，也能洞察家中的一切，有陌生人闯入时马上就会得知，而且还能遥控指挥家中所有电器甚至窗户的开启与关闭。
在这个网络里，你到超市购物时，一进超市的门，超市就会知道是你来了，你就会收到超市发给你的信息，提醒你应该购买些水果，因为自你上次来这里已经有一个星期了，你家的水果应该快吃完了；并且告诉你，你最喜欢吃的某个品牌的巧克力正在打折优惠……
科学探索
RFID技术被认为是物联网的关键技术，正是它让物体“开口说话”与人或物“交流”。
RFID的英文全称叫Radio Fre-quency Identification，直译过来是“无线电频率识别”，专业的叫法是“射频识别”，俗称“电子标签”。
大家应该对于射频识别技术并不陌生，早在2008年的北京奥运会上，就有了电子门票；在2010世博会上，射频识别技术也大显身手，从电子门票，到食品安全、交通管理等都使用了RFID技术。
趣味小链接
世界上第一台“物联网冰箱”已由海尔集团生产出来。
这台冰箱相当“聪明”。它不仅可以储存食物，而且可以通过与网络连接，实现冰箱与冰箱里的食品、与超市的食品、与人类之间自由沟通。
物联网冰箱与食品连起来以后，通过各种网络，用户在办公室、在路上就可以提前了解冰箱里有什么食品，储存食物的保质期、特征、产地等信息。冰箱还会自动提醒用户，哪些东西该购买了，哪些东西保质期快到了。而且还能与超市相连，让消费者足不出户就知道超市货架上的商品信息。
更神奇的是这台物联网冰箱还能够根据主人放入及取出冰箱内食物的习惯，制定合理的膳食方案，给消费者提供健康、营养的生活方案，成为主人的“健康营养师”。
此外，海尔“物联网冰箱”还是一个独立的“娱乐中心”。这款冰箱带有网络可视电话功能、浏览资讯、播放视频等多项生活与娱乐功能，让原本属于生活电器的冰箱成为一个“娱乐中心”。
（编辑 孙世奇）