浅析物联网的发展及对传统媒体的影响

赵峰

（重庆日报报业集团技术设备中心）

摘要：在RFID、传感器、网络与通信等众多关键技术进步的支撑下，物联网越来越广泛的改变人类生活，同时也面临新的挑战。传统媒体的转型发展必须考虑物联网的因素，适应物联网对信息传播方式的改变带来的影响，并最终与物联网实现融合。

关键词：物联网 关键技术 传统媒体

1 物联网的兴起与发展1999年，美国麻省理工学院Auto-ID中心主任Ashton教授首先引入物联网（Internet of Things）的概念，提出在计算机互联网的基础上，结合射频识别（Radio Frequency IDentification，RFID）技术、无线数据通信技术、物品编码技术等，实现对物品的智能化识别和管理，构造一个全球物品信息实时共享的网络架构。而国际电信联盟（International Telecommunication Union， ITU）在2005年发布的报告中对物联网概念进行了扩展，不再仅限于基于RFID技术来实现物体之间的互联。其对物联网的定义为：通过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。由上述定义可看出，物联网的核心和基础仍然是互联网，可将其视作是互联网的进一步演化，是将互联网的用户端延伸、扩展到任何物品和物品之间，并进行信息交换的一种网络。物联网中的交互实体是时间或空间上可移动的物理或虚拟物体，采用多种通信技术与RFID等技术的融合，连接物理世界与虚拟世界。在物联网中，物体参与商业、信息和社会的活动，进行交互和通信，并感知环境，与环境交换数据和信息。而现实中，物联网已不仅限于一个概念，在社会生活中已有了一定的应用，虽然严格来讲仍处于较初级的阶段，但已涉及众多领域，如在交通、家居、环保、政务、安保、消防、电网、物流、仓储、食品安全、工业生产、个人健康及护理等诸多行业均已有不同程度的应用，且未来的发展潜力极大。当前，世界各国都正投入巨资深入研究物联网。美、日等启动了如“智慧地球”、“U-Japan”、“物联网行动计划”等战略规划，欧盟则预测未来物联网的发展将首先是RFID的广泛应用，然后将发展至物体的半智能化，最终达到物体的全智能化；并提出了物联网在航空航天、汽车、医药、能源能方面的主要应用，以及需要突破的关键技术。而我国已将物联网正式列入国家重点发展的五大战略性新兴产业之一，工信部已将物联网规划纳入“十二五”专题规划，在产业链构建、政策市场、技术标准、商业应用等方面重点突破。国内多个地区已推出物联网战略规划，并组建物联网产业联盟，抢占产业高地。据有关机构预测，物联网未来将成为全球信息通信行业的万亿元级新兴产业，到2020年之前，全球接入物联网的终端将达到500亿个。2 物联网的关键技术2.1 物联网的架构大多数资料将物联网的体系架构分为三个层次，而ITU将物联网分为四个层次，分别为识别感知层、通信网络层、数据管理层和应用服务层。识别感知层主要负责数据采集与感知，即在赋予物体可被识别标识的基础上，采集物理世界中发生的物理事件和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频等数据。这一层涉及传感器、RFID、多媒体信息采集、二维码和实时定位等技术，是物联网的关键和核心，解决了人类世界和物理世界的数据获取问题，是物联网的最底层，是物联网发展和应用的基础。通信网络层主要负责可靠、安全地信息传递和处理数据，将传感器网络技术、移动通信技术、互联网技术等相融合。这一层使用蓝牙、红外、ZigBee（即IEEE802.15.4协议）、工业现场总线等短距有线或无线传输技术协同工作传输数据至网络设备。数据管理层包括网络和数据管理中心、信息中心和智能处理中心等。应用服务层则是物联网与行业专业技术的深度融合，用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享、互通，服务于包括智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等行业应用，与行业需求结合，实现行业智能化。2.2 物联网关键技术物联网是在现代计算机技术、通信技术和微电子技术的基础上发展而来，其关键的支撑技术也处于上述领域，大体有以下几类：2.2.1 RFID技术RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，它利用射频信号通过电磁感应实现无接触信息传递并通过所传递的信息实现物体的识别。一个典型的RFID系统主要由电子标签、读写器和信息处理系统组成。当电子标签进入读写器产生的磁场中时，其中储存的信息便可被读写器发出的射频信号读取并解码，通过信息系统进行数据处理。同理，也可向电子标签写入需要的数据。RFID 是物联网最关键的一个技术，它为物体贴上电子标签，实现高效灵活的管理。RDID技术的优点在于无需接触、自动化程度高、耐用可靠、无磨损、防污染、识别速度快、适应各种工作环境、可实现高速和多标签同时识别，可广泛应用于物流和供应链管理、门禁安防、身份识别、物品监控等方面，目前已在车辆自动识别、高速公路收费及智能交通系统、货物跟踪及物品监视、生产线自动化及过程控制、动物跟踪管理等方面得到实际应用。2.2.2 传感器技术传感器是指能感知预定的被测指标并按照一定规律转换成可用信号的器件和装置，通常由敏感元件和转换元件组成，它对各种参量进行信息采集和简单加工，既可以独立存在，也可以与其他设备以一体式呈现。传感器是物联网中获取信息的关键器件，是物联网中各种服务和应用的基石。传感器一般按照获取的物理量、工作原理、输出信号形式分类，但在物联网中更重要的分类方式是根据其是否具有信息处理功能分类，据此可分为一般传感器和智能传感器。智能传感器带有微处理器，本身具有采集、处理、交换信息的能力，具备数据精度高、可靠性和稳定性高、高信噪比与高分辨率、自适应强、高性价比的特点。智能化是物联网中传感器的重要特点，嵌入式智能技术是实现传感器智能化的重要手段。2.2.3 现代通信技术现代通信技术是物联网存在的基础之一，物联网是搭建在通信基础之上的应用。物联网中的信息经传感器采集后传输到网络节点，根据传输距离和传输环境，可采用有线和无线方式。考虑到终端连接方便性、信息基础设施的可用性以及某些应用场景本身需要监控的目标就是在移动状态下，无线方式使用较多。移动通信网是最普遍的无线通信方式，在第三代移动通信技术普遍应用的基础上，第四代移动通信技术已开始商用。此外，WIFI，WiMAX，无线传感器网，蓝牙、红外、ZigBee、超宽带无线通信等通信技术都不同程度的应用于物联网。2.2.4 现代网络技术现代网络技术也是物联网的基础之一，特别是互联网是物联网最主要的承载网络，物联网也可视作是互联网的进一步演化。同时，互联网技术也在进一步发展，如IPv6技术的应用，将满足海量传感器对IP地址的需求，以更适应物联网的需要。此外，自组织(Ad Hoc)网络技术的应用也将促进物联网的发展。自组织网络是一种多跳的临时性自治系统，整个网络没有固定的基础设施，能够在不能利用或者不便利用现有网络基础设施的情况下，提供终端之间的相互通信。在该网络中，网络的拓扑、信道的环境、业务的模式是随节点的移动而动态改变的。用户终端是可以移动的便携式终端，如笔记本、PDA等，用户可以随时处于移动或者静止状态，每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。该技术的最大特点是可以自发现、自动配置、自组织和自愈。网络节点能够动态适应网络变化，无需人工干预和任何其他预设的网络设施，可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网。2.2.5 智能信息处理技术物联网中来自传感器采集的数据最终需要经过信息处理，提取有用信息，并根据不同应用策略做出反馈，并将结果提交给用户，整个过程所涉及的信息处理技术必然采用智能信息处理技术。如协同信息采集技术、信息采集中间件技术、人工智能、先进人机交互技术、数据挖掘技术等等。根据信息处理程度的不同，智能信息处理过程可以位于传感器、网络节点、大型计算机、云计算平台等等。同时，物联网所处理的数据量较之以往的任何网络都巨大，呈现真正意义上的海量特征，因此大数据技术也必然应用于物联网，以高效、自动、智能化地处理这些数据，提高物联网应用系统的整体效率。2.2.6 定位及地理信息系统要实现任何时间、任何地点、任何物体之间的连接这一物联网发展目标，位置信息不可或缺，大量的物联网应用也要求实现对物品的精确定位、跟踪和操控。传感器所采集的一项重要信息就是位置信息，该信息是很多应用甚至底层通信的基础。位置信息的获得有多种手段，如卫星定位技术、移动通信网络基站定位技术、无线室内定位技术、ZigBee定位技术，无线接入点定位技术等等。而地理信息系统(GIS)是以计算机为基础，对地理空间位置等信息进行采集、存储、管理、分析、可视化与应用的技术系统，能够很好的处理空间数据，特别适合于对空间要素的数字化存储建库，以及基于位置关系的空间分析与查询。可见，GIS技术特别适合应用于物联网中，提供空间位置查询、空间分析、距离与面积量算、多源数据管理等功能。2.2.7信息安全技术物联网的感知节点大都部署在无人监控的环境，具有能力脆弱、资源受限等特点，并且由于物联网是在现有互联网基础上扩展了感知网络和应用平台，传统网络安全措施不足以提供可靠的安全保障，从而使得物联网的安全问题具有特殊性。对于信息出入口的识别感知层，在电子标签和阅读器之间传递的信息进行认证或加密，包括密码认证，数字签名，hash锁，双向认证或第三方认证等技术，保证阅读器对数据进行解密之前标签信息一直处于锁定状态。同时针对物联网要建立专用的通信协议，通过使用信道自动选择，电磁屏蔽和信道扰码技术，来降低干扰免受攻击。物联网中的密钥管理也是重要的安全技术，主要分为对称密钥管理和非对称密钥管理。此外，物联网不仅要在各层根据各自特点采取针对性较强的安全措施，整体上也要考虑将相互独立的安全措施融合一起，建立完善统一的安全技术标准和认证机制，以解决整个物联网系统的安全问题，建立有效的跨越多网的安全架构。3 物联网的发展趋势3.1 技术挑战3.1.1 体系结构目前，物联网体系结构的研究还有很多问题有待解决，如具有端到端传输、互操作性、异构性、明确的分层结构及有效防御物理网络中断等特性的分布式开放架构；基于事件驱动的架构、能实现无连接操作和同步的云计算技术；能实现数据分布式计算与存储的网络边缘智能化等。3.1.2 感知技术物联网应用种类呈现出多样性，这种多样性给智能标识与感知技术提出了新的挑战，例如，实现低价格、低成本、小型化和应用纳米技术的电子标签和传感器研究；在水下、高温等特定环境能有效工作的标识技术；在特定环境能有效工作的传感技术；能够无污染自我销毁的电子标签和传感器；能减少数据冲突、快速准确识别多个标签的电子标签；具有局部信号处理功能、足够的抗干扰能力、自组织能力、自动配置能力及可扩展能力的智能标识与感知网络化；高效高精度标识与感知网络中节点的定位等问题。3.1.3数据处理技术对物联网产生的海量数据进行有效管理、处理、存储及传播的方法，以及如何消除系统前端获取信息的原始数据流本身具有的不可靠性与不确定性，都是物联网发展所需解决的问题。3.2 发展趋势目前，物联网应用处于闭环阶段，如停车场、智能小区、铁路的信号系统等，但物联网最终需要从闭环物联网向开环物联网发展过渡。目前，实现全球统一的开环物联网仍存在很多挑战，如核心技术有待突破，统一的协议、标准、规范有待制定，安全与隐私技术有待进一步发展，需政府制定相关政策、参与管理等等。4 物联网对传统媒体的影响传统媒体特别是纸媒正处于向全媒体的转型之中，而物联网的发展必然对传统媒体的经营方式和转型带来巨大的影响。4.1信息传播方式的改变互联网的出现曾改变了信息传播的方式，进而导致新型媒体的出现和传统媒体的衰落，而物联网在改变人类生活方式的同时，也在改变着信息传播方式。物联网的运行过程本质上就是一个信息传递的过程，未来的生活中，一切物体皆有标识，一切物体皆可通信，物体即是媒介。与此相对应，人类社会的信息传播方式也将与以往不同，信息的获取不再是集中式、固定式的，而是分布式、移动式的，甚至某些情况下不需人的干预而由“物”来自动进行，而随着物联网节点智能信息处理技术的成熟，物联网时代最终将实现智能化的泛在信息传播。对于在互联网时代已经落后的传统媒体，物联网的兴起提供了难得的历史机遇。4.2 物联网具有传媒属性物联网提供了人与物之间的信息沟通，具有传媒的信息传播特征，而且随着智能传感器、智能信息处理技术的应用及人工智能的成熟，物体将具有智能，从而实现人与物体的对话，并延伸到物体与物体的对话。而作为互联网的延伸与扩展，物联网本身继承了互联网的传媒功能，并将其扩大到物的范围，与各种信息网络实现无缝整合，将传统的信息传播边界扩大，使依赖信息传播而生存的传媒业得到空前的发展空间。同时，物联网能够实现对信息资源的空前聚合，实现人与物的深度对话机制，创造了一种能够新的传媒形式，必然导致传媒业的改变。4 传统媒体如何面对物联网4.1 借助物联网实现智能升级物联网所具有的泛在性使信息的产生较之以往出现爆炸性的增长，各种信息的获得将更加便捷，信息收集的广泛性、即时性和实证性，都远远超过传统媒体甚至互联网媒体的处理能力，甚至在社会与自然危机传播中，它都能够起到有效的预警作用。现有传统媒体的内容制作与传播方式在物联网的冲击下将发生重大变革，必须引入各种智能技术以面对海量信息的实时处理及发布，以实现与物联网中各种智能传感器和智能信息节点的对接。新的阅读与视听革命在物联网的冲击下必将到来，而对这种变革是主动迎接还是被动应对，则决定了传统媒体的下一步发展趋势。4.2 探索新的内容开发方式传统媒体面对互联网的挑战，正向全媒体转型，内容制作要适应平面媒体、网络媒体、手机媒体等各种形式的需求。但随着物联网的发展，媒体终端形式将超出人们的想象，各种智能终端、便携甚至可穿戴智能终端将大量出现，甚至各种公共设施也将具有媒体特性，现有的街头阅报栏、户外大屏幕或许将以完全不同的形式遍布于人类生活之中。对应信息终端的可能变化，传统媒体在全媒体转型过程中，必须未雨绸缪，使内容开发方式便于扩展，满足未来物联网可能终端形式的特殊需求。4.3重视技术跟踪物联网的发展是由现代电子信息技术驱动的，与传统媒体处于不同的专业领域，物联网与媒体的关系也是跨学科的研究课题，传统媒体在这一点有先天的欠缺。但媒体也是典型由技术驱动的行业，每一次信息传播技术的重大变革都会导致新兴媒体的崛起，并涉及到各个传媒系统及其之间的关系，积极探索新技术、应用新技术的媒体，都将处于行业的前沿，迎来巨大的发展。因此，传统媒体应该储备物联网技术，积蓄物联网方面的人才，对物联网的技术进展积极跟踪。在现有技术基础上，探索物联网技术在传统媒体转型中的应用，尝试应用物联网技术的媒体传播方法和途径，如个性化内容投放、基于物联网的新闻采编、基于物联网的新闻调度等。4.4探索与物联网的融合物联网将会在前所未有的范围上覆盖整个社会，每个智能信息终端都是一个媒体终端，而传统媒体一旦能主动面对技术进步的挑战，将自己在内容和公信力的优势与物联网全面感知、信息实时传输、快速反馈的优势融于一体，必将体现出二者天然的互补性，造就新的媒体形式。借助物联网提供的各种传播平台，传统媒体将在传播的广度与深度上有大的提升，物联网将使传统媒体扩张至社会的各个角落，突破时空对传统媒体的限制，突破媒介的渠道限制，为受众提供多方位的服务。正如造纸术和印刷术使纸媒出现，电磁波使广播电视出现，互联网使门户网站出现，物联网或许将使“物媒”出现。参考文献[1] 薛小平等. 物联网核心技术及应用演进. 计算机应用，2013；10：2701-2706[2] 顾敏等. G?I?S?技?术?在?物?联?网?中?应?用?实?例?研?究.计算机光盘软件与应用，2012；23：131-132[3] 邵华等.物联网信息整体保护实现技术研究. 技术应用，2010；92：83-88[4] 陈宇等.物联网时代新媒体产业发展探讨. 2012年中国数字广播电视与网络发展年会论文集，2012；269-276作者联系方式：姓名：赵峰，手机13629724277，Email：zhaofeng1378@163.com 编辑：中国新闻技术工作者联合会