“物聯(lián)網”2050 年可行性報告

物聯(lián)網（The Internet of things）的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。

物聯(lián)網前景非常廣闊，它將極大地改變我們目前的生活方式?？梢哉f，物聯(lián)網描繪的是充滿智能化的世界。具體地說，就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網”與現(xiàn)有的互聯(lián)網整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。在此基礎上，人類可以以更加精細和動態(tài)的方式管理生產和生活，達到“智慧” 狀態(tài)。

聯(lián)聯(lián)看

物物相聯(lián)讓世界充滿智慧

一杯牛奶擺在面前，眼睛看到的是杯子，鼻子聞到的是奶香，嘴巴嘗到的是甜味，用手摸一下有溫度……感官的感知綜合在一起時人便得出了這一杯牛奶的判斷。假如把牛奶的感知信息傳上互聯(lián)網，使得人通過網絡隨時了解牛奶的情況，這就是“物聯(lián)網”。

如果說，現(xiàn)在以因特網為代表的網絡技術，能將人與人、人與物聯(lián)系在一起，編織出一張二維網絡。將來的世界，網絡將呈現(xiàn)三維立體結構———讓人體驗到物與物之間全面互聯(lián)、每件物品都被賦予智慧的未來生活。在上海舉行的世博會上，物聯(lián)網技術的應用比比皆是。

冰箱 幫你買可樂

當冰箱中的食物存量不足時，它會自動給你提示，并告知超市的商品信息；當在冰箱中放入一瓶紅酒時，它會自動顯示這瓶紅酒的產地、年份等信息……這就是“物聯(lián)網冰箱”為我們構建的未來生活圖景。

世博會山東館里展示著這么一臺會“說話”，會“購物”的“物聯(lián)網冰箱”。當你從“物聯(lián)網冰箱”里取出僅剩的一瓶可口可樂時，“冰箱”會“開口”提醒主人，需要及時填充新的可樂。更令人難以想象的是，“物聯(lián)網冰箱”顯示屏上居然出現(xiàn)了超市新到可樂的銷售信息，以及新可樂的產地、生產時間、保質期和營養(yǎng)成分等相關信息。在點擊屏幕上想買的商品后，購物信息會通過互聯(lián)網傳送給用戶提前設定的超市，完成網上購物。

據(jù)了解，這臺具有超級智慧的冰箱，還能根據(jù)人們日常取用食物的頻率和習慣，為主人提供健康綠色的食譜和生活方案。此外，用戶還可以通過冰箱實現(xiàn)可視電話通訊、瀏覽網上資訊、觀看視頻等多項生活及娛樂功能。“物聯(lián)網冰箱”是智能化的家電，它就像一個被賦予了生命的家電，能讓我們充分體會到未來生活的神奇。

洗衣機 自動錯峰用電

一種可以節(jié)約電費的洗衣機與國家電網館一起出現(xiàn)在上海世博會上。該款洗衣機與家庭電網連接，主動錯過用電高峰期，在這一過程中并不需要用戶插手。該款產品最大的優(yōu)點就是為用戶節(jié)約時間和能源，減少開支。
　　此外，這種洗衣機還能“聽”手機的“指揮”。通過任何手機發(fā)送一條“洗衣機開”的短信給洗衣機，即可接通電源按設定好的程序洗衣服。發(fā)送“洗衣機關”則可以終止洗衣機運轉。

據(jù)介紹，該應用體現(xiàn)了物聯(lián)網的前景———洗衣機內置無線信號接收模塊（網卡），與同樣“存在”于物聯(lián)網的手機連接，輕松實現(xiàn)智能家居生活。據(jù)了解，添加該網卡成本僅增添幾十元。

未來LED不再只能照明 光學無線網取代WiFi

據(jù)悉，美國政府資助一項“智慧照明”，倡議探索把無線通信能力嵌入未來的LED照明安裝之中，以提供更廣泛的接入點。這項投資額1億8500萬美元、為期10年的美國國家科學基金計劃，涉及超過30所大學的研究人員。其中，包括波士頓大學、位于紐約的Rensselaer理工學院以及位于美國新墨西哥州中部大城的新墨西哥大學。

該“智慧照明”倡議探索，采用可見光束實現(xiàn)無線電設備與基于LED的照明設備之間的通信?；贚ED的方案也可以被用于在LED的應用日益增多的汽車之間進行通信。整個目標是把通信能力構建在所有的LED照明之中，與此同時，減輕RF頻帶的擁擠程度。

波士頓大學教授Thomas Little說，“采用紅外線進行通信有著很長的歷史，紅外線資料協(xié)會IRDA多年以前就已經為PDA、打印機以及筆記本計算機構建了通信協(xié)議。我們現(xiàn)在正在做的事情就是抓住這個機會，把聯(lián)網功能嵌入LED照明革命之中。隨著白熾燈和日光燈被取代，我們希望把聯(lián)網技術嵌入LED照明之中。”

目前，采用紅外線LED的、基于LED的通信功能，如遙控功能，將適合于采用可見光，以便于在數(shù)字設備中的收發(fā)器能夠與照明設備進行通信。這些照明設備將經由有線設備接入互聯(lián)網。跟必須在所有用戶之間共享頻譜的、基于RF的WiFi接入點不同，通過可見光的視距通信可能使得不同的數(shù)據(jù)流能夠被饋入每一臺設備。

據(jù)了解，研究人員們已經對不同的調制方案進行了實驗，包括采用標準二進制編碼、不歸零編碼器、脈沖編碼調制和脈沖密集調制的各種編碼器。他們聲稱，這些方案只要數(shù)據(jù)率高于900 KHz，每一種均可在工作情況下感覺不到光線閃爍。2009年將展示的最初原型的速度為每秒1-10Mbits，它將采用最新的LED以及發(fā)光二極管來處理發(fā)射和接收功能。研究人員還計劃開發(fā)最終可制成可見光收發(fā)器的新的半導體技術。

Thomas Little教授表示，“作為系統(tǒng)的一個組成部分，我們需要的接收器通常采用發(fā)光二極管制成，”一種方案就是“采用同一只具有反偏置的LED，并且在效果上，作為制造工藝的一個組成部分，使得LED的一部分作為接收器，而另一部分作為發(fā)射器。”

目前，波士頓大學已經建立了一個發(fā)布關于智慧照明傳輸倡議的網站。該小組也將采用多種光波長進行試驗，以利用構成白光的不同色彩的光線對多條數(shù)據(jù)流進行編碼。光極化也將是利用可見光進行多任務通信策略的重點。波士頓大學將把重點放在系統(tǒng)級問題上，包括計算機聯(lián)網應用的開發(fā)。半導體設備開發(fā)將由Rensselaer理工學院和新墨西哥大學的研究人員們解決。

中科院研發(fā)LED燈光上網：燈下可連接無線 速率2Mbps

LED路燈、LED顯示屏，LED作為一種節(jié)能照明設備已逐漸走進我們的生活。但是你可知道，通過LED發(fā)出的光線可以連接寬帶網絡，這在目前的科學研究中已成為事實。記者昨天從中科院半導體研究所獲悉，該所對于半導體照明信息網的研究已取得重大突破。

燈下即可無線上網

一臺筆記本電腦置于燈光的照射之下，沒有網線連接，沒有無線網卡，但流暢的網絡視頻仍在播放著……這是昨天發(fā)生在中科院半導體所的半導體照明與信息化示范館內的一幕。為什么會出現(xiàn)這樣的情況？光電系統(tǒng)實驗室的段靖遠博士伸手一指，說它的奧秘就在于天花板上藍色的LED照明燈。

他介紹，網絡信號正是通過燈光傳輸給電腦的。通過這種方式，目前上網最大傳輸速率可以達到每秒2兆。

除了連接網絡外，LED燈還能充當各種家用電器的指揮官。該所的陳雄斌博士介紹，目前他們已實現(xiàn)了對多種電器的開關和調節(jié)的控制。這兩項技術也已分別在世博會的航空館和滬上生態(tài)家館進行了展示。

高速開關傳輸信息

LED燈是如何通過光線傳輸網絡信號和控制信號呢？專家介紹，LED燈是新型的照明設備，與傳統(tǒng)照明設備不同，它不僅省電，還可以通過高速的開關動作，發(fā)出調制過的信號，完成信息和指令的傳輸。

不停的開關動作會不會影響正常的照明使用呢？答案是否定的?？蒲腥藛T介紹，每秒開關的速度可達200萬次，肉眼根本無法感覺到。

克服航班上網難題

現(xiàn)在人們享受無線網絡便捷服務的同時，也在時刻擔心它所產生的電磁波可能會對人體產生不利影響，而用環(huán)保的LED燈光上網卻能徹底消除這一顧慮。沒有電磁波就不會對周邊電子設備造成干擾，飛機內無線上網難題也將得到解決，甚至在水下，一束照進來的LED燈光，就可以完成網絡信號高速傳輸。

專家介紹，和目前的無線技術相比，LED燈光上網還只是一只潛力股。由于它特殊的信息傳輸方式，在未來能夠達到每秒上G的接入速度。據(jù)了解，目前美國、日本和歐洲都開始了關于LED無線通信技術的研發(fā)，這可能會成為未來科技發(fā)展的重要方向。