| 1.5 业内对 5G 的响应 |
第 2 章 5G 的行业应用
| 2.1 物联网的概念与应用 |
2.1.1 物联网的概念和关键技术
物联网（IoT，Internet of Things）是新一代信息技术的重要组成部分， 也是“信息化”时代的重要发展阶段。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。 这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上 延伸和扩展的网络；其二，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，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适 计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互 联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其 说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展 的核心，以用户体验为核心的创新 2.0 是物联网发展的灵魂。
ITU 发布的互联网报告，对物联网做了如下定义：通过射频识别（RFID） （RFID+ 互联网）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信 息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和 通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之， 物联网就是“物物相连的互联网”。
物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、 智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、 广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情 侦查和情报搜集等多个领域。在物联网应用中有 3 项关键技术。
（1）传感器技术。这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前 为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来，就需要传感器 把模拟信号转换成数字信号，计算机才能处理。
（2） RFID 标签。它也是一种传感器技术，RFID 技术是融合了无线射频 技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID 在自动识别、物品物流管理方面有 着广阔的应用前景。
（3）嵌入式系统技术。它是综合了计算机软硬件技术、传感器技术、集成 电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系 统为特征的智能终端产品随处可见，小到人们身边的 MP3，大到航天航空的卫 星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的 发展。如果把物联网用人体做一个简单的比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、 皮肤等感官，网络就是神经系统，用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑， 在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象地描述了传感器、嵌入式系 统在物联网中的位置与作用。
2.1.2 关键应用领域
物联网根据其实质用途可以归结为两种基本应用模式。
对象的智能标签。通过 NFC、二维码、RFID 等技术标识特定的对象，用于 区分对象个体，例如，在生活中我们使用的各种智能卡，条码标签的基本用途就 是用来获得对象的识别信息。此外，通过智能标签还可以用于获得对象物品所包 含的扩展信息，例如，智能卡上的金额余额、二维码中所包含的网址和名称等。
对象的智能控制。物联网基于云计算平台和智能网络，可以依据传感器网 络用获取的数据进行决策，对对象的行为进行控制和反馈。例如，根据光线的 强弱调整路灯的亮度，根据车辆的流量自动调整红绿灯间隔等。
一般来讲，物联网的开展步骤主要如下。
（1）对物体属性进行标识，属性包括静态和动态属性，静态属性可以直接 存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测。
（2）需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输 的数据格式；将物体的信息通过网络传输到信息处理中心，由处理中心完成物体通信的相关计算。
在现有的4G网络时代，已经有多项物联网应用落地。下面我们将简单列举几类。
1．机场应用
物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。该 系统铺设了 3 万多个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测，可以防止人员 的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。上海世博会也曾与中科院无锡高新微 纳传感网工程技术研发中心签订单，购买防入侵微纳传感网产品。
2．路灯控制
ZigBee 路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee 无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了 ZigBee 无线技术，实现无线路灯控制。
3．手机物联网
将移动终端与电子商务相结合的模式，让消费者可以与商家进行便捷的互动 交流，随时随地体验品牌的品质，传播分享信息，实现互联网向物联网的从容过渡， 缔造出一种全新的零接触、高透明、无风险的市场模式。手机物联网购物其实就是 闪购。广州闪购通过手机扫描条形码、二维码等方式，可以购物、比价、鉴别产品 等。这种智能手机和电子商务的结合，是“手机物联网”其中的一项重要功能。
4．与门禁系统的结合
一个完整的门禁系统由读卡器、控制器、电锁、出门开关、门磁、电源、处理 中心共 7 个模块组成，无线物联网门禁将门点的设备简化到了极致：一把电池供电 的锁具。除了门上面要开孔装锁外，门的四周不需要任何辅佐设备。整个系统简洁 明了，大幅缩短了施工工期，也能降低后期维护的成本。无线物联网门禁系统的安 全与可靠首要体现在无线数据通信的安全性保管和传输数据的安稳性两个方面。
5．与云计算的结合
物联网的智能处理依靠先进的信息处理技术，如云计算、模式识别等技术。 云计算可以从两个方面促进物联网和智慧地球的实现：首先，云计算是实现物 联网的核心；其次，云计算促进物联网和互联网的智能融合。
6．与移动互联网结合
物联网的应用在与移动互联网相结合后，发挥了巨大的作用。
智能家居使得物联网的应用更加生活化，具有网络远程控制、遥控器控制、触 摸开关控制、自动报警和自动定时等功能，普通电工即可安装，变更、扩展和维护 非常容易，开关面板颜色多样、图案个性，给每一个家庭带来不一样的生活体验。
7．与指挥中心的结合
物联网在指挥中心已得到很好的应用，网连网智能控制系统可以控制指挥中心的大屏幕、窗帘、灯光、摄像头、DVD、电视机、电视机顶盒、电视电话 会议；也可以调度马路上摄像头的图像到指挥中心，同时还可以控制摄像头的 转动。网连网智能控制系统还可以通过 3G 网络进行控制，可以分级控制多个 指挥中心，也可以连网控制，还可以显示机房温度、湿度，可以远程控制需要控制的各种设备的开关电源。
8．物联网助力食品溯源，肉类源头追溯系统
从 2003 年开始，中国已开始将先进的 RFID 射频识别技术运用于现代化的 动物养殖加工企业，开发出了 RFID 实时生产监控管理系统。该系统能够实时 监控生产的全过程，自动、实时、准确地采集主要生产工序与卫生检验、检疫 等关键环节的有关数据，较好地满足质量监管的要求，过去市场上常出现的肉 质问题得到了妥善的解决。此外，政府监管部门可以通过该系统有效地监控产 品质量安全，及时追踪、追溯问题产品的源头及流向，规范肉食品企业的生产 操作过程，从而有效地提高肉食品的质量安全。
总而言之，物联网在实际应用中的开展需要各行各业的参与，并且需要政 府的主导以及相关法规政策上的扶持，物联网的开展具有规模性、广泛参与性、 管理性、技术性等特征，其中，技术上的问题是物联网最关键的问题。
物联网技术是一项综合性的技术，理论上的研究已经在各行各业展开，而 实际应用还仅局限于行业内部。关于物联网的规划和设计以及研发关键在于 RFID、传感器、嵌入式软件以及传输数据计算等领域的研究。
物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发 展。物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有 产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业，未来的 发展前景不可限量。
