物聯網發展展望范文

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物聯網發展展望

篇1

關鍵詞:物聯網;射頻識別;RTU;SCADA系統;通訊網絡

中圖分類號:TP316 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2014)12-00-04

0 引 言

物聯網被看作信息領域一次重大的發展和變革,是繼計算機、互聯網和移動通信網之后的又一次信息產業浪潮。在物聯網之前,SCADA系統只是針對物理位置固定的過程進行數據采集和監控。從這點來看,物聯網在移動數據采集上面有很大的優勢,特別是不易布線的地方,物聯網更具有SCADA系統不可比的便捷。物聯網是SCADA系統的一種延伸,物聯網取代部分SCADA系統是必然的一個趨勢。在物聯網快速發展的時代,SCADA系統也必將支持對移動過程裝置和流程的數據采集和監控[1]。

1 概 述

1.1 物聯網系統概述

1.1.1 物聯網系統的概念

物聯網[2,3](The Internet of Things, IoT),即通過射頻識別(RFID)、傳感器、全球定位系統(GPS)、移動電話、激光掃描器等信息傳感設備,按照約定的協議,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、監控和管理的一種網絡[4]。物聯網一般情況下作為無線網,我們每個人周圍的設備一般為1 000至5 000個,那么物聯網包含物體總數為500萬億至1 000萬億個。在物聯網上,每個人都能以應用電子標簽將真實的物體上網聯結,且在物聯網上都可以查找出它們的具置。通過物聯網可以用中心計算機對機器、設備、人員進行集中管理、控制,也可以對家庭設備、汽車進行遙控,以及搜尋位置、防止物品被盜等各種應用[5]。

物聯網將能現實世界數字化,且應用范圍十分廣泛。物聯網遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、環境監測、路燈照明管控、景觀照明管控、樓宇照明管控、廣場照明管控、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領域,具有十分廣闊的市場和應用前景。

1.1.2 RFID射頻識別技術

RFID是一種通信技術,可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。RFID技術興起于20世紀80年代,隨著超大規模集成電路的發展,到20世紀90年代進入了實用階段。RFID作為一種具備巨大發展前途的應用技術,不僅在物流領域具有強大的應用優勢,同時在商業、交通、醫療、軍事等領域也有著廣泛的發展前途[6]。

RFID具有快速掃描、體積小、抗污染能力和耐久性、重復使用、記憶容量大等特點,被認為是21世紀最有發展前途的信息技術之一。它被稱作四大物聯網關鍵技術(RFID、傳感器、智能技術、納米技術)之首,是物聯網的構建基礎和核心[7]。

1.1.3 物聯網的架構和特征

物聯網架構可分為三層:感知層、網絡層和應用層[8]。感知層由各種傳感器構成,包括溫濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、紅外線、GPS等感知終端。感知層是物聯網識別物體、采集信息的來源。網絡層由各種網絡,包括互聯網、廣電網、網絡管理系統和云計算平臺等組成,是整個物聯網的中樞,負責傳遞和處理感知層獲取的信息。應用層是物聯網和用戶的接口,它與行業需求結合,實現物聯網的智能應用。

和傳統的互聯網相比,物聯網有其鮮明的特征:物聯網是各種感知技術的廣泛應用;物聯網是一種建立在互聯網上的泛在網絡;物聯網本身也具有智能處理的能力,能夠對物體實施智能控制;物聯網的使用場景和時間更加自由,更貼合用戶的使用習慣,提供更好的用戶體驗。

1.2 SCADA系統概述

1.2.1 SCADA系統的概念

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition,監控與數據采集)系統是基于計算機通訊和控制技術發展起來的生產過程控制與調度自動化系統,它可以對現場的運行設備進行監視和控制,以實現數據采集、測量、各類信號報警、設備控制以及參數調節等各項功能[9]。

SCADA系統分為三層架構。第一層為數據采集層,第二層為數據監控層,第三層為數據應用層[8]。

SCADA系統將先進的計算機技術、工業控制技術、顯示技術、通信技術(有線通信和無線通信等)、RTU(Remote Terminal Unit,遠程終端單元)/PLC(Programmable Logic Controller,可編程程序控制器)技術、測量技術、現場總線技術等結合在一起,采用N(N≥2)層客戶機/服務器結構或者瀏覽器/Web服務器/數據庫服務器軟件架構。一般來說,全部SCADA系統主要由位于監控調度中心的SCADA軟件系統、位于現場監控站的各遠程終端單元(RTU/PLC)以及連接它們的通訊系統(有線、無線、光纖、擴頻、微波、衛星等)組成[10]。

1.2.2 SCADA系統的特點和功能

SCADA系統具有實時性、多任務性、開放性、分布性、可靠性、安全性和維護性。其優勢在于網絡能力較強、RTU較靈活、價格較低[11]。

SCADA系統不僅要實現對現場生產過程的數據采集、處理與監控,而且是管理信息系統、辦公自動化、地理信息系統(GIS)、制造執行系統以及企業資源計劃等系統的實時數據源,這就需要SCADA系統具備良好的開放性,以實現與上述系統的數據交換和系統集成。

2 物聯網和SCADA系統發展及現狀

2.1 物聯網發展及現狀

物聯網的實踐最早可以追溯到1990年施樂公司的網絡可樂販售機,美國麻省理工學院(MIT)的Kevin Ashton教授首次提出物聯網的概念,且在1999年美國麻省理工學院建立了“自動識別中心(Auto-ID)”,提出“萬物皆可通過網絡互聯”,闡明了物聯網的基本含義。早期的物聯網是依托射頻識別(RFID)技術的物流網絡,隨著技術和應用的發展,物聯網的內涵已經發生了較大變化。2005年ITU在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上正式確定了“物聯網”的概念,國際電信聯盟(ITU)《ITU互聯網報告2005:物聯網》,引用了“物聯網”的概念。物聯網的定義和范圍已經發生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,并介紹了物聯網的特征、相關的技術、面臨的挑戰和未來的市場機遇,物聯網也不再只是指基于RFID技術的物聯網[12]。

國外的一些具有技術優勢和戰略優勢的國家和組織,比如美國、日本、韓國、歐盟等,物聯網的發展較為迅速,發展水平較為領先。

物聯網具有很大的發展空間。基于此,我國對物聯網的發展進行了詳細的規劃,政府也在政策扶持方面給予大力支持。在我國制定的“十二五”發展規劃中,將物聯網納入國家五大戰略性新興產業,相應標準也在制定中;物聯網還被列為《國家中長期科學與技術發展規劃(2006-2020年)》和“新一代寬帶移動無線通信網”重大專項中的重點研究領域。國家教育部已成立物聯網及相關專業教學指導小組,以江南大學、北京郵電大學、南京郵電大學、天津大學為代表的高校已經或正在申報申報物聯網相關專業。

2014年2月18日,全國物聯網工作電視電話會議在北京召開。國務院副總理馬凱在會議中強調,要搶抓機遇,應對挑戰,以更大決心、更有效措施,扎實推進物聯網有序健康發展,努力打造具有國際競爭力的物聯網產業體系,為促進經濟社會發展做出積極貢獻。

2.2 SCADA系統發展及現狀

第一代是基于專用計算機和專用操作系統的SCADA系統。第二代是基于通用計算機的SCADA系統。第三代是基于分布式計算機網絡以及關于數據庫技術的能夠實現大范圍聯網的SCADA系統[10]。第四代SCADA/EMS系統的基礎條件已經誕生。該系統的主要特征是采用Internet技術、面向對象技術、神經網絡技術以及JAVA技術等,繼續擴大SCADA/EMS系統與其它系統的集成,綜合安全經濟運行以及商業化運營的需要。

目前,國外和國內市場上應用較為普遍的SCADA上位機系統有:WondWare的InTouch、西門子公司的WinCC、澳大利亞的CiTech、美國Interlution公司的Fix、意大利LogoSystem的LogView等,這些系統較為全面的解決了傳統SCADA上位機系統功能的主要問題:數據采集與控制信息發送;報警處理;歷史趨勢顯示與記錄。

3 物聯網和SCADA系統存在的主要問題

物聯網和SCADA系統以及其它工業自動化系統,都屬于計算機網絡技術發展中的產物[10],它們有許多共同的特點,比如體系架構結構、數據采集功能、對通訊網絡的依賴、數據處理等,但是物聯網和SCADA系統在發展和應用過程中也存在諸多問題。

3.1 物聯網存在的主要問題

(1)安全問題

在射頻識別(RFID)系統中,電子標簽會被大量、頻繁的使用,被植入電子標簽的任何物體都有可能會被掃描、追蹤,因此會涉及到個人隱私的泄露,從而影響社會安全。

(2)標準問題

物聯網在不同行業、領域的應用,沒有統一的標準。RFID系統廠商提供的都是專用系統,與其他廠商系統的頻率、協議都不盡相同。就猶如不同的3G、4G網絡通信協議,終端可能就不能同時支持不同的協議,這必然要耗費很多的人力、物力、財力。所以需要加強不同國家、不同地區的合作來解決標準不統一問題。

(3)實際應用問題

應用成本很高會使物聯網發展遇阻,需要企業、個人之間相互協調。

(4)政策法規

對于可能出現的安全問題,需要出臺相關法律法規作為物聯網發展的有力保障。

(5)技術問題

目前來看,技術雖已具備一定的理論,但還不夠成熟,特別是在功耗、安全、網絡可靠性和健壯性等方面還存在很多技術難題需要突破[13]。

3.2 SCADA系統存在的主要問題

部分SCADA系統可能存在以下問題。

(1)與企業MIS(Management Information System,管理信息系統)系統的結合性能差;

(2)不具備GIS(Geographic Information System,地理信息系統)功能;

(3)數據采集速度較慢,需要新一代的數據傳輸協議以適用高速傳輸;

(4)缺少高效的控制能力和系統自診斷能力。

針對國內的需要,這些系統有明顯的弱點:

(1)本地化差。雖然部分系統已經推出中文版,但是與中國市場中一些行業的特殊需求,依然難以滿足需求;

(2)成本昂貴。從國外采購的SCADA系統,一般需要數萬美元,很多公司難以接受。

雖然國內的系統具有較高的性能價格比、本地化能力較強,但是其MIS、GIS、控制效率低,自診斷能力缺乏等不完善的地方,依然需要投入大量的人力和資金完善系統功能、修復系統漏洞、開發新型系統。

除此之外,SCADA系統的安全問題也備受業內專業人士的關注[10]。工業控制系統受到黑客制造的惡意代碼攻擊,SCADA系統的信息安全問題認識存在認識偏差[8]。隨著信息技術的發展和SCADA系統通信的網絡化,SCADA的通信也有可能會被黑客攻擊。

4 物聯網和SCADA系統未來發展的方向

4.1 物聯網未來發展的方向

我國的物聯網產業與歐美等發達國家相比,仍存在一定的差距,但已經具備一定的產業技術和應用基礎。以后,物聯網應從以下方面發展[14]。

(1)加大科研的投入,突破技術難題,掌握核心和關鍵技術;

(2)加快物聯網標準的制定,盡量統一標準;

(3)加快法律法規和政策的出臺,加快物聯網的發展,使其起到模范帶頭作用,帶動其他產業的良性發展;

(4)在完善功能的前提下,盡可能的給出較為低廉的價格;

(5)以用戶為核心,增強用戶體驗。

人類將進入物聯網時代[6],物聯網將會推動社會的高速發展,也必將產生重大深遠的意義。

(1)物聯網提高生產效率,降低生產成本,推進經濟快速發展,為國家經濟做出貢獻;

(2)物聯網構建“智慧城市”,讓人類的生活邁入更高的臺階,推動人類的進步;

(3)物聯網使周圍的物體智能化,人和自然和諧共處,社會達到可持續發展。

4.2 SCADA系統未來發展的方向

因特網、擴頻無線電、網絡與數據高速公路[10]是SCADA系統發展的方向,其未來將實現以下功能:

(1)SCADA系統與其他系統的廣泛集成,具有更好的兼容性;

(2)專家系統、模糊決策、神經網絡等新技術與SCADA系統的融合;

(3)面向對象技術(OOT)是網絡數據庫設計、市場模型設計和站控系統分析[9]。

5 結 語

當今,物聯網作為一個非常熱門的智能發展項目,把傳統的信息網絡、通信網絡延伸到了更為廣泛的物理世界。物聯網的快速發展,很有可能會取代部分SCADA系統的功能,這也將是必然趨勢。物聯網的應用已經深入到了我們生活的方方面面,它提供的越來越便捷的生活服務,使我們的社會變得現代化、服務實現智能化,從而讓生活變得更加舒適、方便、高效、快捷。

參考文獻

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篇2

關鍵詞:物聯網、云計算、大數據、回顧與展望

2015年是物聯網全面深化發展的一年。隨著現代物流業轉型升級,物聯網技術在物流業應用逐漸深入,物聯網與云計算、大數據、移動互聯網等現代信息技術不斷融合,物流業形成了一個適應物聯網發展的技術生態,呈現出多種技術聯動發展的局面。

一、2015年物流業物聯網發展環境分析

2015年3月,國務院總理在所作的政府工作報告中首次提出,要“制定‘互聯網+’行動計劃,推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等與現代制造業結合,促進電子商務、工業互聯網和互聯網金融健康發展”。7月4日,國務院正式印發《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》,對互聯網與經濟社會融合發展做出戰略部署和頂層設計。

物聯網技術是互聯網與實體物流網對接的技術,是“互聯網+”的關鍵技術,“互聯網+”戰略的實施讓“互聯網+現代物流”模式的發展越來越清晰,逐步形成了一個綜合的互聯網與實體物流網相融合的“物流互聯網”。

為推進“互聯網+”與物流業融合發展,2015年7月商務部下發《關于智慧物流配送體系建設的實施意見》。其中指出,智慧物流配送體系是一種以互聯網、物聯網、云計算、大數據等先進信息技術為支撐,在物流的倉儲、配送、流通加工、信息服務等各個環節實現系統感知、全面分析、及時處理和自我調整等功能的現代綜合性物流系統,具有自動化、智能化、可視化、網絡化、柔性化等特點。

在該實施意見指導下,以物聯網技術為基礎,以信息化、智能化設備為載體,可以全面推動物流業與制造業、商貿業的融合,物流與商流、信息流、資金流的融合,互聯網、移動互聯網、物聯網與車聯網的融合,從而提高效率、降低成本,提升物流業綜合服務能力和整體發展水平。

總體來看,2015年國家一系列方針政策和措施的出臺,為物聯網技術在物流業的應用創造了良好的外部環境,為物流業物聯網發展創造了巨大市場機遇。

二、2015年物流行業物聯網發展狀況分析

1.物流行業物聯網大數據呈爆發增長

物聯網技術,是地網(實體物流)與天網(互聯網)互相融合的基礎。地網物流數據接入天網(互聯網)系統,通過在互聯網中集合、運算、分析、優化、運籌,再通過互聯網分布到整個物流系統,實現對現實物流系統的管理、計劃與控制,這對現代物流的影響十分巨大。2015年大數據、云計算技術與物聯網技術融合,極大促進了電子商務物流的快速發展。以阿里巴巴為例,通過應用物流大數據引導和配置物流配送資源,為緩解“雙11”物流配送壓力做出了顯著貢獻。

2.O2O模式興起推動物聯網技術快速發展

物聯網技術在物流O2O模式中具有廣泛應用,自2015年初以來,各種物流O2O平臺融資的信息便不斷爆出。從物流終端“智能柜”,到快遞和貨運平臺、物流信息化平臺、跨境海淘等等,整個物流產業鏈中O2O的模式都成為資本爭相選擇的熱門項目。

據初步估計,2015年中國物流O2O模式得到融資的企業超過100家,其中獲得億元以上融資的企業為10家以上。O2O模式興起,使物聯網的追蹤與定位技術、智能終端自提貨柜、手持終端感知產品等獲得快速發展。

3.倉儲互聯網推動智能倉儲技術與產品發展

物聯網技術的落地應用,需要各類智能設備來完成。2015年,倉庫內揀選貨物的智能手持終端產品、引導揀選貨物的“電子標簽揀選系統”、倉庫監管的視頻監控聯網技術、自動識別與分揀技術,嵌入了智能控制與通訊模塊的物流機器人技術、嵌入了RFID的托盤與周轉箱、智能穿梭車與貨架系統等都得到了相應發展。

4.貨運互聯網促進車聯網的技術應用

2015年是中國貨運行業大變革的一年,基于物聯網技術的貨運互聯網突飛猛進,成為年度一大熱點。利用物聯網技術實現車聯網,可以實現運輸透明化管理,實現貨運資源優化整合與最佳配置,提升貨物裝載率,降低貨物返程空載率,實現標準化的定點航班貨運管理,實現全面的聯網追蹤與追溯。

此外,物聯網技術實現了貨運資源、車輛資源信息、卡車司機和卡車后市場消費信息的全方位融合,為貨運行業實現貨運領域物聯網金融創新提供了重要基礎。

5.智能制造促進制造業智慧物流發展

隨著“工業4.0“技術發展,工業智能化和自動化水平越來越高,對制造業物流中心的智能化發展提出了很高要求。根據調研,2015年中國制造業新建全自動化立體庫突破360座,大部分自動化立體庫均應用了物聯網技術,尤其是傳感器感知技術和智能控制技術應用最多。其中,10%的自動化立體庫具備了較高智能,與生產線的信息系統聯網互通,物流中心的現代物流系統與制造系統無縫對接,實現了智能化和自動化,物聯網逐漸覆蓋企業供應鏈和物流全系統。

三、2015年物流領域物聯網技術與設備發展分析

物聯網技術在物流業的應用,主要集中在三個方面:一是傳統物流設施設備的智能化與網絡化,這是實現物流設備互聯網的基礎;二是物流設備的自動化和標準化,這是實現物流作業互聯網的基礎;三是智能追溯系統應用,這是物流系統信息互聯互通的基礎。

傳統的物流設施設備智能化與網絡化,主要體現在倉儲設施互聯網和倉儲設備互聯網領域,倉儲設施互聯網一般通過視頻監控的物聯網技術、各類傳感器技術和倉儲信息化技術來實現。視頻監控聯網是實時了解倉庫情況;傳感器的感知技術是實時感知倉儲的溫度、濕度和感知監控危險品,主要用在危險品倉庫、冷庫等特殊倉庫領域;倉庫信息化技術是對倉儲互聯網的管理與控制,涉及到WMS等多種信息技術,所有技術均向互聯網方向發展;在倉儲設備聯網方面,目前主要體現在叉車互聯網,物流周轉箱和托盤加裝RFID實現聯網追蹤。

在倉儲設施互聯網方面,過去一年的視頻聯網監控技術發展較快,增長速度在20%左右;各類感知技術主要用于特定領域,增長速度在15%左右;倉儲設備互聯網的增長速度最快,應該在30%左右;倉儲信息化技術應用最廣泛,智能倉儲信息系統的應用增長在30%以上。

在物流系統自動與智能的作業方面,2015年物流自動化技術發展最快,主要體現在自動化立體庫集成技術、自動輸送分揀技術設備、智能穿梭車與貨架系統、物流機器人搬運、無人機配送等方面。首先,在全自動立體庫建設領域,近年來進入快速增長階段,2015年市場需求增長大約在20%以上;在自動輸送分揀系統領域,隨著電子商務物流高速增長,市場需求預計呈現30%左右的增長;智能穿梭車與貨架系統由于能夠有效地提升倉庫利用面積,提高物流作業效率,技術門檻不高,近兩年出現高速發展,增長速度超過40%;在物流機器人方面,機器人搬運、機器人堆碼跺等技術裝備近兩年都進入快速發展階段,市場增長速度預計都在30%以上;物流配送無人機也屬于物流機器人系統,2015年中國幾大快遞都制定了無人機配送的計劃,隨著中國低空領域放開和電子商務物流發展,未來預計將進入實用階段。

在智能追溯領域,應用最普遍的物聯網感知技術是RFID技術,其次是GPS/GIS移動追蹤定位技術和智能手持終端產品。根據最近的調研,2014年中國快遞行業手持終端掃描設備增長超過20%,很多快遞企業的快遞員都配備了手持終端掃描設備,可以實現配送終端接貨信息的實時上網,實現對配送貨物的透明化管理和信息追蹤。在手持終端掃描設備領域,中國企業勇于創新,緊跟互聯網可穿戴智能技術發展的大潮,研發出了可穿戴的掃描戒指,解放了配送人員雙手,創造了世界先進的技術。

物流智能追蹤與追溯的互聯網應用在物流領域開展的最早、技術最成熟,最近市場增長趨于平穩,2015年預計發展速度在12%以上。在產品追溯領域,食品和醫藥仍是主要的產品。此外,危險品追溯、疫苗追溯、貴重物品的追溯、古董產品的追溯、奢侈品追溯等領域業發展很快。隨著人們對食品安全和藥品安全的重視,這兩個領域的智能雙向追溯將獲得巨大發展。

綜合來看,2015年在物流技術與裝備領域,借助物聯網技術,實現設備的自動化與智能化作業得到了很快發展,綜合發展速度超過了28%,這是目前智慧物流系統物流互聯網最實用的智能技術領域。

四、2016年中國物流業物聯網發展展望

隨著“互聯網+物流”快速發展和《中國制造2025》計劃的全面實施,可以預計,2016年中國物流行業物聯網發展將迎來巨大市場機遇,進入繁榮發展周期。

第一,制造業的轉型升級和智能制造發展,將直接帶動制造業領域物流物聯網技術應用繼續保持快速發展;2015年國務院、工信部等部門多個文件,對中國制造業進行了有力的規范和引導。尤其是《中國制造2025》文件的公布,對中國制造業的發展將產生深遠影響。隨著中國智能制造發展,工業4.0、物聯網、云計算、大數據技術的應用,在制造業物流領域的采購、倉儲、配送分揀、運輸、協同等環節的傳統供應鏈將重塑為高度智能化、服務化的智慧供應鏈,從而推動制造業物流的物聯網應用快速發展。

我們預計,在制造業物流領域,廣泛應用物聯網技術的自動化立體倉庫將出現較快發展態勢,增長率預計在25%以上,遠高于制造業本身增長;自動的輸送分揀系統增長率預計在20%左右;物流搬運機器人的增長率預計在30%左右,呈現高速增長態勢。制造業物流系統將逐步通過物聯網全面聯網,實現智能化,與智能工廠銜接配套,成為工業互聯網的一部分。

第二,在電子商務物流配送領域,預計配送末端的智能終端自提貨柜繼續保持30%左右快速增長,手持智能終端系統將保持14%左右增長,大型電商物流配送中心將繼續向高度智能化和網絡化方向發展,電商智能揀選系統繼續保持快速增長;部分電商物流中心將使用物流機器人。在綜合電商大平臺的物流信息系統領域,大數據、云計算與物聯網融合,物流互聯網將成為引導電商物流配送,優化全國物流資源,建立智能物流骨干網的神經中樞,云倉儲系統將得到較大發展。

第三,在商貿物流領域,隨著現代倉儲業將轉型升級,物聯網技術也將得到應用與推廣,預計智能穿梭車與貨架系統將獲得高速發展,帶托運輸和按托盤進行貨物的定位與追蹤快速增長,利用物聯網技術手段實現按整托盤交貨得到較多應用,智能周轉箱循環共用系統發展很快,預計2016年商貿物流物聯網應用綜合增長速度將達到20%。

篇3

關鍵詞:物聯網;感知中國;智慧地球

中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)24-5891-02

The Research of Development about the Internet of Tings in China

LI Ling-xuan

(Puyang Vocational and Techical College, Puyang 457000, China)

Abstract: The Internet of Things is the the third wave after computer,and the Internet about the world information industry.As a new industry, It's development prospects are very broad, and can provide technical power forglobal economic recovery. Through the development review process in summary about The Internet of Tings,exploratory analysis of the problems in the development process, the final things for the future development were prospect.

Key words: the internet of things; feel China; globe wides

物聯網的概念早在1999年就提出來了,當時被稱之為傳感網。在2005年11月27日突尼斯舉行的信息社會峰會上,ITU(國際電信聯盟)了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,第一次從技術層面上提出了物聯網的概念。物聯網簡單地說就是“物物相連的互聯網”,互聯網實現了人與人之間的相互交流和溝通,而物聯網不僅能實現人與人之間、也能實現人與物之間甚至物與物之間的相互交流和交互。從本質上講,物聯網是互聯網的延伸,但絕非互聯網的翻版。目前,物聯網的比較通俗的定義是指在物理世界的實體中部署具有一定感知能力、計算能力和執行能力的各種信息傳感設備,通過網絡設施實現信息傳輸、協同處理,從而實現大范圍的人與物、物與物之間信息交換需求的互聯[1]。

1 中國物聯網的發展概況

國際上,物聯網在美、歐、日、韓等少數國家起步較早,實力較強。在我國,1999年在中科院就開始了傳感網的研究工作,并在傳感網的不少領域取得了重要進展。2004年在我國的金卡工程辦公室就曾提出RFID最終的應用成果之一就是要形成一個人與人或者物體與物體之間互通、互聯的物聯網;2005 年10月,我國成立了“電子標簽標準工作組”,主要開展電子標簽標準的制定與研究工作;中國移動物聯網運營中心于2006 年底在重慶成立;中國電信在2008年的通信展上展示了基于物聯網的“智慧家居”;中國科學院于2009年6月10日了《創新2050:科學技術與中國的未來,中國至2050年信息科技發展路線圖》較詳細地描繪出了物聯網發展的路線;國務院總理在2009年8月7日到無錫微納傳感網工程技術研發中心視察時提出了:要盡快建立中國的傳感信息中心,也稱之為“感知中國”中心;全國高校首家物聯網研究院于2009 年9 月10日在南京郵電大學正式掛牌成立;經過國家標準化管理委員會批準,全國信息技術標準化技術委員會于2009 年9月11日組建了“物聯網”標準工作組;江蘇無錫于2009 年11月3日建成了國家傳感信息中心并獲得了國務院批準同意;中國物聯網標準聯合工作組于2010 年6 月8 日在北京成立,更好地推進了物聯網技術和標準的研究與制定工作;工業和信息化部于2010 年6 月22日在上海開幕的“2010 中國國際物聯網大會”上宣稱物聯網已正式成為國家重點發展的五大戰略性新興產業之一。中國電信物聯網應用和推廣中心等60 多家單位于2010 年7 月加入國內首個物聯網聯盟,這將大力促進物聯網產業鏈上的各方協同進步、努力創新、共同發展。2011年3月5日國務院總理在2011年政府工作報告中明確指出:極發展新一代信息技術產業,建設高性能寬帶信息網,加快實現“三網融合”,促進物聯網示范應用。這已是“物聯網”連續第二次被寫進政府工作報告,表明物聯網的發展已進入到了國家層面的實施階段[2]。

表1 國內外物聯網發展軌跡

目前我國的物聯網產業已基本形成了自己的產業鏈,從原材料、技術支撐、器件生產、系統集成到網絡的各個環節中國都有一定的話語權,是目前世界上少數能實現物聯網產業化的國家之一,也是國際標準制定的主導國之一。

2 目前中國物聯網發展過程中存在的問題研究

1) 物聯網應用開發的行業參與特點一定程度上制約著其發展

物聯網不僅僅是一個可傳感的網絡,更重要的是必須要各個行業參與進來進行應用開發,只有這樣才能根據行業的特點,進行深入和有針對性的研究與開發。物聯網運營商和技術企業無法理解各個行業的要求和特點,所以物聯網的應用開發不能只依靠運營商,也不能只依靠物聯網企業。物聯網業的發展急需一個完整物聯網的體系基本形成,更需要一些示范性的案例進行帶動,只有這樣才能使更多的傳統行業感受到物聯網的應用價值,才能投入到物聯網的發展建設中來。

2) 標簽物擁有者的個人隱私如何受到保護是物聯網技術及推廣的關鍵問題。

物聯網中的一個很重要的技術就是射頻識別技術,而電子標簽是射頻識別技術的基礎,通常情況下標簽是要被預先嵌入物品中的,但由于物品的主人并不能夠覺察該物品預先已嵌入有電子標簽以及物品本身可能會不受控制地被掃描、定位和追蹤,這將會對個人隱私造成一定的侵犯。所以說確保標簽物擁有者的個人隱私不被侵犯,成為射頻識別技術甚至物聯網推廣的關鍵問題。這就不僅僅是一個技術問題,而且還會涉及到政治和法律方面的問題。

3) 物聯網的商業模式還不成熟,體系還不完善

在中國,物聯網產業鏈各廠商各自為戰,隨著大物聯網概念的橫空出世,各廠商融合的商用新模式有待完善。中國移動通信研究所的所長于蓉蓉就曾表示,“要想發展成熟的商業模式,就必須打破行業壁壘、充分改進和完善政策環境,要不斷地進行共贏模式的改革和探索”。

4) 物聯網的發展急需國家的相關政策和法規出臺

物聯網的發展不僅僅是技術問題,更是涉及到各個行業,需要多個行業的多種力量的融合。這就要求國家在產業政策的制定和立法上走在前面,制定出適合物聯網行業發展的政策及法規,從而保證物聯網行業的正常、穩定和健康發展。比如在二戰后的美國,經濟上并不十分強大,但自從美國政府在20世紀90年代提出了信息高速公路計劃以后,不但是政府進行直接投資,而且在產業政策上也給予大力支持,使美國的信息產業飛速發展,目前世界上PC和互聯網的信息產業幾乎完全控制在美國人的手中,美國從中獲得了巨大的經濟利益、政治利益之外,甚至在文化的傳播、價值觀的影響上都起了巨大作用。所以說對于復雜而龐大的新興的物聯網產業,一定要有政府的政策支持要走在前面,政府必須投入專門的人和專門的組織機構來研究和協調,才能使物聯網能有真正意義的發展。

5) 物聯網的發展離不開技術標準的統一與協調

目前互聯網之所以有今天的成就,就是得益于標準化做得豐常好,網絡體系結構的標準化的工業協議TCP/IP協議、路由協議及終端操作系統,這些標準都是全球統一的,使得我們可以在任何時間、在世界任何一個角落,使用任一臺能聯網的電腦都能很方便地溝通和交流。在物聯網快速發展的過程中,其相關技術如傳感識別技術、信息傳輸技術、終端應用技術等都會有新的突破和創新,如果多種不同的技術方案各行其道,那結果將是無法預見的也會是災難性的,會導致大量的專用物聯網之間相互連通,不能形成規模經濟更不能降低研發成本,更不能形成一種整體的、統一的商業模式。因此,加快統一技術標準,統一的標準機制,是物聯網面臨的現實問題,如果一開始把這個問題解決好,就會使物聯網行業快速發展,相反將積重難返,以后有了問題就很難解決。

6) 管理平臺尚未成熟,是大物聯網發展的重要障礙

一說物聯網,人們分習慣性地想到RFID,但RFID只是感知技術,目前的感知技術雖然不十分成熟,但是相對來說開發起來并不難。物聯網發展的瓶頸問題在于網,而不是在于物。感知是相對容易的,對于已感知的信息,沒有一個完善的網絡體系進行管理和整合,那這個已感知的信息就沒有意存在的意義。從這一點來說,建立一個覆蓋全國的、具有龐大規模的,綜合性的物聯網業務管理平臺,把各種方法獲取的傳感信息進行收集、整理,然后進行分門別類的管理,進行有目的性的傳輸,將是一個大的課題。對于一個中小型的企業可以開發出傳感技術,也可以開發出傳感的某種應用,但是它無法建立起一個覆蓋全國的高效率的綜合的網絡。如果沒有這個一個廣泛的統一的網絡管理平臺,各自為政,其結果一定是效率低,成本高,發展起來是相當困難的,也可以說是近乎不可能的。對于要建設的這個平臺,電信運營商最有可能會是最有力建設者,在平臺的建設過程中,也可能會出現新的管理平臺建設者出現[3]。

3 未來物聯網發展的展望

歐洲智能系統集成技術平臺(EPoSS)在《Internet of Things in 2020》報告中就曾分析預測,未來的物聯網發展將會經歷四個階段: 第一階段是2010 年之前,RFID 會被廣泛應用于物流、零售和制藥領域,這一點已得到了證實;第二階段是2010年到2015 年,物體互聯;第三階段是2015年到2020年,物體進入半智能化;第四階段是2020 年之后,物體進入全智能化。美國的權威咨詢機構forrester 也曾預測: 到2020 年, 世界上物物互聯的業務會比人與人通信的業務高出30倍之多,那時人類社會將正式進入物聯網時代。

但就現階段而言,物聯網的許多相關技術仍不太成熟,也有很多技術正在開發測試階段,離不同系統之間的相互融合、物與物之間的普遍互聯的目標還存在一定的距離。盡管有距離,但在我們現實的生活中仍可以看到許多物聯網的應用場合,如遠程防盜、電力系統的遠程抄表等,當然這些只是物聯網的應用的雛形,尚未形成一個龐大的、整體的網絡。在未來,物聯網將會顛覆我們目前的生活方式、工作方式。在我國,政府不論從政策上和資金上都高度關注、重視物聯網的研究工作,物聯網已成為“十二五”規劃的重點扶持項目之一,我深信,我國一定能把握住物聯網產業發展的契機,有力地推動世界第三次信息產業的發展,使物聯網產業成為推動我國產業升級,搶占未來經濟科技發展的制高點,對此,讓我們拭目以待。

參考文獻:

[1] 唐亮.我國物聯網產業發展現狀與產業鏈分析[D].北京:北京郵電大學,2010.

[2] 陳柳欽,物聯網:現狀?動向?瓶頸[J].新經濟導刊,2010(9):77-93.

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關鍵詞:物聯網技術;現代物流;冷鏈物流;發展對策

中圖分類號:F252.24 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2016)06-00-02

0 引 言

迄今為止,不同的機構和學者從不同的方面給出了冷鏈物流的定義,如我國標準物流術語的定義為:“為保持新鮮食品及冷凍食品等的品質,使其在從生產到消費的過程中,始終處于低溫狀態的配有專門設備的物流網絡”[1],該定義強調了冷鏈物流的專業性和物流網絡的概念;美國食品藥品管理局則定義為:“一條貫穿從農田到餐桌的連續過程中維持正確溫度,以阻止細菌生成的供應鏈”[2],該定義更加全面地解釋了品質保證的條件,包含溫度、細菌控制等多方面。以上定義雖然側重點有所不同,但都指出了冷鏈物流的特點。總之,冷鏈物流是指為了保證食品的質量,在生產、貯藏、運輸、銷售,直到最終消費前的各個環節使之始終處于規定的低溫環境下的特殊供應鏈體系,其一般包括在低溫冷藏條件下的加工、儲存、運輸和銷售四個基本環節[3],且各個環節相互交錯,共同運行。

1 冷鏈物流發展現狀及問題

最近幾年,我國現代物流發展迅速,其中冷鏈物流的發展尤為突出,國務院、交通部、商務部及各省各級部門相繼出臺了一系列冷鏈物流利好政策和標準,并加大了基礎設施建設的財政支持力度,越來越多的冷鏈物流企業由基礎服務轉向增值服務,并向著綜合性一體化方向發展[4]。

1.1 國家政策和財政的大力支持

隨著我國冷凍冷藏產品消費量的快速上升,國家越來越重視冷鏈物流的發展,制定和了一系列政策對冷鏈物流進行宏觀引導,最近五年有利于冷鏈物流的相關政策如表1所示[5]。除此之外,國家還給予冷鏈產業大量的財政支持,基于這些政策和財政的不斷支持,中國冷鏈物流行業發展前景可觀。

1.2 發展不平衡,冷鏈市場分散

最近幾年冷鏈市場發展很快,但市場分散、集中度較低,發展不平衡,主要表現在以下三個方面:

(1)市場需求不平衡。2014年,冷鏈市場需求主要集中在京、津、魯、粵等中東部經濟發達地區,此外,由于某些地域性很強的國家政策的推動,使得一些地方的冷鏈市場發展迅速,如 “絲綢之路”國家政策大大促進了成都、云南冷鏈物流的發展[6]。

(2)冷鏈物流基礎設施建設區域不平衡,重點分布在中東部經濟發達的地區,而西北區域較少。

(3)由于冷鏈物流基礎設施和市場需求的不平衡,使得冷鏈市場分散,第三方物流企業規模較小。

1.3 設備比較落后,信息技術匱乏

目前我國的冷鏈基礎設施陳舊,數量嚴重不足且發展和分布不均衡,很多關鍵物流節點缺少相應的冷凍冷藏設施[7],信息技術極度匱乏。首先,基礎設施落后,冷藏車和冷凍庫的數量不足,物聯網新技術的應用很少;其次,冷鏈物流“最先一公里”和“最后一公里”問題嚴重,由于“最先一公里”建設不完善,導致全國很多地區優質的冷鏈產品走不出去,品牌競爭力不強。另一方面,由于“最后一公里”不健全,國外的冷鏈產品很難保質保鮮、快速準時的引進來,及時送到消費者手中。最后,專門的冷鏈物流的綜合性公共信息管理平臺很少,信息技術匱乏,管理水平落后。

1.4 冷鏈物流標準不完善,落實不到位

首先,雖然目前我國冷鏈相關標準出臺很多,但標準之間重復和交叉現象嚴重,標準體系還不完善[5],不能達到國際標準的要求。其次,現有已的標準,落實不到位的情況嚴重。很多標準只是停留在公司制度層面上,在實際實施過程中非常困難,一方面冷鏈物流企業在思想上根本不重視國家標準,明知有相關標準,但還是遵循老觀念和老做法。另一方面,很多物流企業在設備和技術上沒有達到國家標準的要求,因此在物流配送中也很難按照標準執行,斷鏈情況嚴重。

1.5 冷鏈物流人才匱乏且學歷偏低

冷鏈物流需要專業的操作人員來保證整個物流過程的質量,但是我國的冷鏈物流人才卻不容樂觀。造成現今局面的原因主要分為如下3項:

(1)專業人才缺乏。隨著冷庫的多樣化,在整條冷鏈中,對冷庫的管理和使用要求越來越專業,而在設計中,更要求熟悉冷庫使用全過程的專業技術人員。由于冷鏈物流等現代物流業最近幾年才開始快速發展,我國大部分高校都沒有相關的專業設置,即使有些高校有冷鏈物流相關專業,但也屬于冷門專業,學生都不愿報考,因此,冷鏈人才極度匱乏。在冷鏈物流各環節中的冷庫作業人員,冷鏈物流的各管理層,甚至貨車司機都很少[5]。

(2)冷鏈物流中冷庫建設規劃缺少專業人才,重復建設現象普遍。

(3)冷鏈物流從業人員學歷普遍偏低,本科學歷少,大都是技校、職高或中專畢業生,且較多的是進城務工的農民工[8]。

2 基于物聯網技術的冷鏈物流發展優勢

物聯網技術能夠對冷鏈物流整個過程實施智能化管理和監控,是現代智慧物流發展的趨勢,其優勢有[9]:

(1)物聯網技術的運用使儲存管理變得更加簡便、快捷、高效;

(2)物聯網技術的運用能夠快速找到問題,確定事故責任;

(3)物聯網技術的運用使生產到銷售的全過程變得更加智能化;

(4)物聯網技術的運用可使生產廠家根據市場安排生產、控制成本,從而減少企業的生產風險。

總之,基于物聯網技術的冷鏈物流保證了產品從生產到銷售的質量,滿足了人們的需求,降低了生產成本,明確了責任,方便了政府部門對冷鏈產品的監測和管理,這必定是未來冷鏈物流的發展方向。

3 基于物聯網技術的冷鏈物流發展建議

3.1 加大新技術的自主研發和創新

科技和創新引領現代物流的未來,因此引導和鼓勵企業、各科研機構及高校自主研發各種新型冷鏈物流裝備和技術,全面融合物聯網核心技術,創新現有冷鏈物流技術體系,使之與互聯網技術、移動互聯網技術、大數據及云計算技術廣泛融合,建立“互聯網+”環境下的冷鏈物流運轉機制,將成為冷鏈物流發展的大趨勢。

3.2 加快冷鏈物流基礎設施建設

加快冷鏈物流基礎設施建設分為如下幾步:

(1)國家應從政策和資金上進一步加大冷鏈物流基礎設施建設,改造和新建一批“冷鏈物流配送”型冷庫,購置數量充足和裝備先進的冷藏車,完善配送的各個環節,保證不斷“鏈”;

(2)重視和解決冷鏈物流“最先一公里”和“最后一公里”問題;

(3)鼓勵各物流企業建立信息系統,提高物流企業的信息化水平;

(4)以政府為主導建立冷鏈物流公共信息平臺和云服務體系,加大政府在冷鏈物流中的市場監管、公共服務,保護國家經濟安全和推動行業發展與社會進步等職能,從而保證冷鏈物流產品的質量。

3.3 大力發展第三方物流

目前,第三方物流已成為現代物流發展的方向。應鼓勵企業積極引進國外的先進技術、裝備和管理理念,不斷改進現有冷鏈物流技術和設備,把企業做大做強;針對第三方冷鏈物流小而分散的現狀,鼓勵各企業通過兼并重組、協作聯盟等方式做大做強,逐漸實現物流企業的規模化和集約化[6]。

3.4 人才培養策略

專業人才的缺失已成為冷鏈物流快速發展的瓶頸,因此加大培養和儲備冷鏈物流專業人才刻不容緩。首先,國家教育部門要從思想上重視冷鏈物流專業人才的培養,積極開展相關專業的教育機制改革和探索;其次,各高校應積極開設相關專業,大膽引進國外的教師、教學理念和相關課程體系;最后,應大力發展職業教育,鼓勵各高校及職業院校與企業實行聯合培養,使企業技術人員走進課堂授課,讓學生走進企業鍛煉,實現物流企業和學校的雙贏[10]。

4 結 語

物聯網技術作為一個嶄新的概念,為現代冷鏈物流的經營與管理帶來了機遇與挑戰。在國家政策和資金的大力支持下,我國冷鏈物流的發展雖具有一定規模,但仍然存在很多問題,也面臨著許多機遇和挑戰。因此,我們應更加關注冷鏈物流的基礎設施建設,加大冷鏈物流人才培養的力度,積極開發和創新冷鏈物流的先進技術并與物聯網、大數據、云計算等新興技術相融合,建設冷鏈物流的公共信息共享平臺和綜合云服務體系,提升服務質量,加快冷鏈物流的發展。

參考文獻

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[8]梁愛文.生態文明型物流發展策略[J].開放導報,2015(2):89-92.

篇5

關鍵詞:物聯網 關鍵技術 發展現狀

一、 前言

物聯網 (Internet of Things) 顧名思義,是實現物物相連的互聯網。IoT在信息產業領域是繼計算機、互聯網、移動通信之后的又一次重大變革。物聯網是在互聯網的基礎之上的一種延伸和拓展,本質上就是互聯網的一部分,通過信息傳感設備,如射頻識別系統、紅外感應系統、GPS、智能掃描儀、氣體感應器等,按照一定的網絡協議,賦予物體感知能力,并通過接口將互聯網與大量物體連接起來,從而進行信息交換和通信,實現智能化物體識別、定位、跟蹤以及監控和管理,甚至實現人類與自然環境的融合。

早在1999年物聯網的概念就已經被提出,到2012年中國第一個物聯網五年規劃――《物聯網“十二五”發展規劃》頒布,物聯網已經被貼上“中國式”標簽。

隨著物聯網應用的快速發展,其關鍵技術已經被深入研究并取得重大成果,但缺乏總結分析。本文主要分析了物聯網系統架構的關鍵技術的發展現狀,對現有的技術進行分析和總結,論述了物聯網的發展前景和挑戰,最后對全文進行了總結。

二、物聯網的關鍵技術

物聯網作為當今計算機網絡和信息科學技術的研究熱點,具有海量信息,多種接入設備,智能化物物交互的特點。物聯網的成功依賴于多種技術的融合,主要包括物聯網的系統架構技術,統一識別與識別技術,網絡通信技術以及安全隱私保護技術。

1、系統架構技術

物聯網的系統架構技術主要包括感知層,網絡層和應用層,它要求用戶網絡服務器具有可擴展性,可靠性,自組織性和用戶公平性。感知層即利用射頻識別(RFID),無線傳感器網絡等技術識別物體并讀取該物體的相關信息,讀取的相關信息反映物體自身的特點。網絡層是物聯網實現信息傳輸,信息處理和服務質量優化的重要環節,并通過與移動通信網,互聯網或其它專網相結合,將物體的信息準確地實時傳遞出去。應用層直接為用戶終端提供服務,把感知層得到的信息進行處理,從而實現智能化物體識別,定位,跟蹤,監控和管理。

2、統一識別和識別技術

物聯網的一大特點是實現物體與物體之間的信息交換,即每個物體都應該是獨立的,因此物聯網的關鍵技術應該能夠反映每個物體自身的特點。統一識別和識別技術應該包括射頻識別(RFID),無線傳感器網絡。射頻識別技術類似于條碼掃描,RFID的主要功能是非接觸式識別,即不需通過機械或光學在識別系統和識別物體之間建立接觸,就可以通過無線電技術識別物體并讀取其靜態信息。對于物聯網的發展,了解特定物體的動態信息也很關鍵,因此依賴于無線傳感器網絡來探測物體的動態改變,也縮小了生活實際與網絡虛擬之間的差距。在物聯網快速發展的今天,微型化技術和納米技術也將快速融入物聯網的關鍵技術,這意味著越來越小的物體將與互聯網實現連接。

3、網絡通信技術

物聯網的網絡通信具有通信量大和范圍廣的特點,它為各種硬件技術包括射頻識別,無線傳感器系統的控制提供操作平臺,并通過移動通信網絡,衛星通信等方式實現識別系統和需識別物體端到端的連接。在網絡通信的基礎上,方便用戶對物聯網進行有效的管理,降低用戶操作物聯網的復雜度,且實現了物聯網服務質量的最優化,滿足了海量通信的需求。現代網絡通信技術還引入了云計算技術和自組織組網管理技術,在網絡層協調各個部分的任務管理和分配,提高網絡傳輸數據的速度和質量。

4、安全隱私保護技術

安全隱私保護技術可以為物置信息或數據提供安全性和保密性,阻止用戶未經授權信息的訪問,保護個人隱私和商業機密等內容。安全隱私保護技術的實現還需要其他技術的支持,如云計算保護技術,數據加密和保護技術,用戶身份驗證技術等。

三、我國物聯網發展現狀和存在的問題

自2010年我國將物聯網寫入發展戰略和第十二和五年規劃,物聯網產業得到了很快的發展。到2012年第一個關于物聯網的五年計劃《物聯網“十二五”發展規劃》頒布,物聯網的發展得到了高度的重視和完善。

物聯網的發展為我們的生活帶來了很大的便利,但依然存在一些問題。為了讓物聯網真正地實現在物與物,人與物之間暢通無阻的交流,目前應用在物聯網的技術仍然需要不斷地完善。主要存在以下幾個問題:

1.物聯網缺少物聯網的統一技術標準。我國各行各業都積極加入到物聯網的發展中,但各領域發展產業分散,不能實現互聯,這都是國家沒有統一物聯網技術標準的結果,且物聯網想要實現海量信息的處理和物物相連,也需要統一的編碼和統一的尋址。

2.物聯網的發展技術問題。物聯網的發展需要多技術融合和多學科交叉,因此容易遇到技術瓶頸。物聯網的技術核心是異構網絡,如何實現異構網絡的協調和融合,以及如何處理和儲存海量的信息,都是物聯網發展中存在的問題。

3.物聯網的安全性問題。物聯網涉及范圍無處不在,個人隱私,商業機密,甚至于國家政治軍事等信息,如果被泄露后果不堪設想。因此如何保證信息安全問題也是我國物聯網發展要面臨的挑戰。

4.物聯網的商業可行性。物聯網的建設需要大量的資金投入,而用戶的接受度和投Y回報等問題都是無法估算的,且如何使用戶自覺維護物聯網的問題也是亟待解決的。

四 、物聯網的未來發展理念

我國物聯網的發展應該在物與物互聯互通的共性上及時制定統一的標準,采取開放的態度,完善國內物聯網與國際物聯網的互聯,實現快速與國際物聯網對接。循環物聯網經濟產業鏈,循環經濟可以把握物體和資源在配置上的合理性,從而實現物聯網的可持續發展。綠色低碳經濟發展理念,物聯網的智能化很大程度上避免了資源的浪費,“綠色,環保,節能,低碳經濟”是現代經濟發展的大趨勢,隨著物聯網的深入,各個行業可以節省人力物力,實現環境資源的高效利用。

五、 結束語

本文分析了物聯網的關鍵技術,我國物聯網發展存在的問題與挑戰,并且提出了物聯網的未來發展理念。物聯網實現了物與物,人與物的信息傳遞方式,實現了海量數據的處理,信息傳遞的高效性和便捷性。我國物聯網技術的研究也處于世界物聯網研究的前列,因此我國物聯網技術研究人員應該抓住此時的機遇,爭取突破物聯網目前發展遇到的問題,從而帶動我國信息產業和經濟的快速發展。

參考文獻:

[1]錢志鴻等.物聯網技術與應用研究[J].電子學報,2012年,40(5)

[2]劉錦等.我國物聯網現狀及發展策略[J].企業經濟,2013年,(3)

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一是智能工業領域。重點支持工業生產過程控制、生產環境檢測、制造供應鏈跟蹤、產品全生命周期檢測等物聯網系統,形成綜合管理監測平臺,促進經濟效益提升、安全生產和節能減排。二是智能農業領域。重點支持農業生產精細化管理、生產養殖環境監控、農產品質量安全管理與產品溯源等物聯網系統,形成重點農產品質量管理平臺,保障農產品安全。三是智能環保領域。重點支持城市大氣環境實時監測、重點流域和湖泊水質監測、工業污染源排放實時監控等物聯網系統,形成重點地區和行業的實時監控和預警平臺,改善環境質量。四是智能物流領域。重點支持覆蓋庫存監控、配送管理、安全追溯全流程的物聯網系統,形成跨區域、行業、部門的物流公共服務平臺,提高物流效率,保障物流的安全和可控。五是智能交通領域。重點支持交通狀態感知與交換、交通誘導與智能化管控、車輛定位與調度、車輛遠程監測與服務等物聯網系統,形成城市交通實時監控和管理平臺,提升交通管理水平。六是智能安防領域。重點支持社會治安監控、危險化學品運輸監控等物聯網系統,形成重點區域和行業的監控和管理平臺,提升公共安全管理的信息化水平。

在關鍵技術研發和產業化項目方面,專項資金重點支持物聯網信息感知、傳輸、處理等方面的關鍵技術研發和產業化。主要包括讀寫智能終端技術研發及產業化、多功能智能傳感器技術研發及產業化、低功耗射頻SoC芯片和產品技術研發及產業化、實時圖像識別技術和應用系統的技術研發。

根據相關數據顯示,2012年我國物聯網產業市場規模達到3650億元,比上年增長38.6%,預計到2015年,一批物聯網核心技術將實現突破,初步形成物聯網產業體系。另有業內專家預測,2015年我國物聯網產業將超5000億元,到2022年,物聯網技術將推動全球企業的利潤總和增長21%。

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[關鍵詞] 物聯網 無線傳感器網絡 RFID技術

物聯網的概念最初是美國麻省理工學院(MIT)的自動識別中心(Auto-ID Labs)在1999年提出的,它的定義很簡單:把所有物品通過射頻識別(RFID)等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理。國際電信聯盟2005年一份報告曾描繪“物聯網”時代的圖景:當司機出現操作失誤時汽車會自動報警;公文包會提醒主人忘帶了什么東西;衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求,等等。

物聯網能夠把任何物品與互聯網連接起來,每種物品都可以“說話”或在“臉上寫滿字”,而這些信息可以被其它設備讀取,前者是主動的,后者是被動的。物聯網把新一代IT技術充分運用在各行各業之中,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、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來,實現人類社會與物理系統的整合,在這個整合的網絡當中,存在能力超級強大的中心計算機群,能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制。

一、智慧農業

在傳統農業中,人們獲取農田信息的方式都十分有限,主要是通過人工測量。這需要消耗大量的人力,而通過使用無線傳感器網絡可以有效降低人力消耗和對農田環境的影響,獲取精確的作物環境和作物信息。

在圖1的溫室環境里,每個溫室為無線傳感器網絡一個測量控制區。采用不同的傳感器節點和具有簡單執行機構的節點構成無線網絡,來測量土壤濕度、土壤成分、pH值、降水量、溫度、空氣濕度和氣壓、光照強度、CO2濃度,由此獲得作物生長的最佳條件。將生物信息獲取方法應用于無線傳感器節點,可為溫室精準調控提供科學依據。

用戶通過布置無線傳感器網絡檢測系統,可以對牲畜家禽、水產養殖的生活習性、環境、生理狀況及種群復雜度進行觀測研究,也可用于對森林環境監測和火災報警。傳感器節點隨機密布在森林之中,平常狀態下定期報告環境數據,當發生火災時,節點通過協同合作會在很短的時間內將火源的具體地址、火勢大小等信息傳送給相關部門。此外,無線傳感器網絡也可以應用在精準農業中,來監測農作物中的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等。

在作物的生長過程中,形狀傳感器、顏色傳感器、重量傳感器等可用來監測物的外形、顏色、大小等,由此確定作物的成熟程度,以便適時采摘和收獲。用戶可以利用二氧化碳傳感器進行植物生長的人工環境的監控,以促進光合作用的進行。例如,塑料大棚蔬菜種植環境可以利用超聲波傳感器、音頻傳感器等進行滅鼠、滅蟲;還能用流量傳感器及計算機系統自動控制農田水利灌溉。從而達到提高作物產量、改善品質、調節生長周期、提高經濟效益的目的。

二、智能交通

解決交通擁堵的傳統方式是增加容量(例如,新增高速公路和車道等)。但在當今交通容量有限的城市環境中,我們需要其他解決辦法。將物聯網技術運用到道路和汽車中是一個高效的解決途徑。例如,增設路邊傳感器、射頻標記和全球定位系統。實時城市管理設立一個城市監控報告中心,將城市劃分為多個網格,這樣系統能夠快速收集每個網格中所有類型的信息。這樣我們可以重新思考如何通過使用新技術和新策略使交通更加方便快捷。這需要改變人們固有的思維和習慣,還可以豐富駕駛者的經驗,而不再僅僅關心出行時間及路線選擇。同時,它還可以改進汽車、道路以及公共交通,使之更具便利性。人可以通過手機查看下一班的市郊火車或地鐵上有多少空座位。集成服務和信息對未來的公共交通至關重要。例如,為均衡供求,未來的交通系統將可以定位乘客位置,并為他們提供所需的智慧的交通工具。

智慧的道路是減少交通擁堵的關鍵,但我們仍不了解行人、車輛、貨物和商品在市內的具體移動狀況。因此,獲取數據是重要的第一步。通過安置的RFID技術以及利用激光、照相機和系統技術等的先進自由車流路邊系統來無縫地檢測、標識車輛,我們可以實時獲取路況信息,幫助監控和控制交通流量,并據此調整路線,從而避免擁堵。以后我們將能建成自動化的高速公路,實現車輛與網絡相連,從而指引車輛更改路線或優化行程。智慧的交通系統可以縮短人們的空間距離,也可有效地保護環境。

三、智慧家居

物聯網家用電器通過采用3G技術,將3G模塊嵌入到自身,家用電器就可以通過3G模塊跟通信運營商網絡進行通訊,這樣用戶就可以通過手機發短信控制家用電器進行開機關機等操作。這就實現了即時遠程控制功能。

針對安防,物聯網家用電器內置了攝像頭,還配了紅外的探測燈,同時配加了紅外檢測傳感器。當用戶離開家的時候,只需要一個短信設置,物聯網家用電器就進入到布防的狀態,一旦有外人闖入,紅外檢測探頭就可以立即監測到,同時攝像頭會抓拍照片,以彩信的方式發送到手機上,用戶馬上可以看到進入者是陌生人還是家人。接著,這個電器就會主動地撥打視頻電話。假如用戶看到這是熟悉的家人就不需要接聽視頻電話,如果確實是陌生人用戶可以選擇接聽,監控陌生人在家里的狀態。

如果當時手機沒在用戶的身邊,物聯網家用電器撥打這個視頻電話的時候沒有人接聽,這個時候它就會自動地把當前的視頻攝錄下來存儲到內置卡里,以方便用戶查詢。

在服務便捷性上,因為有了3G網絡平臺,一旦家用電器發生故障,它就會自動把故障的詳細信息以短信的形式發送到用戶手機上。因為一般來說,空調顯示屏顯示的內容是有限的,不可能顯示很多的文字,但是在手機上就可以顯示很多的故障信息,比如說傳感器故障或者視頻線路故障等等,這個時候,用戶看到的不僅僅是故障代碼,還包括故障的詳細描述,用戶就非常清楚,打電話保修的時候也可以確保售后服務人員一次服務到位,甚至一些經驗豐富的用戶可以自己動手維修。

物聯網家用電器在節能環保方面表現同樣出色。因為它本身配備了紅外檢測探頭,能檢測到用戶離家后是否忘記關掉電源,超過一定時限,它就會自動選擇關掉電源,等用戶回來的時候再自動地打開。

四、智慧世博

目前,世博園是我國最大的物聯網應用。國內的手機通訊運營商都已經在世博園區內外推出了手機刷卡業務。到運營商處購買安裝特殊的SIM卡后,手機就具有了支付功能,并能在園區里像信用卡一樣使用。同時,這些安裝特殊支付SIM卡的手機,也身具導航、新聞播報等用途。帶上這樣的手機,既不用怕在超過5平方公里的世博園區內迷路,也不用怕錯過最新演出消息的。從前往世博園區的第一步,人們就可以刷手機坐地鐵、出租車,到園區刷手機買票進園,吃飯時刷手機消費,回家前再刷手機買些紀念品。通過手機錢包,不僅能讓假幣、假票無處藏身,而且能加快支付速度。另外,通過電子標簽與手機的綁定,只要在遍布展區的特殊感應裝置上輕輕一照,就能將相應展館的信息,互動傳輸到手機上。參觀世博會,再不用像一般逛展覽那樣,提著各種沉重的資料費力離場。此外,在遍布一軸四館、主新聞中心、世博村等人流密集區的近百個信息亭里,游客只需要點擊信息亭內自助終端的互動觸摸屏,便可查詢到園區信息、場館信息和城市信息,包括公告、餐飲、交通、賓館、志愿者服務點、醫療、購物等內容,盡在掌握。而且,這些信息還可以通過短信、彩信方式保存到手機中。

圖3 采用RFID技術的世博會移動售票終端

世博園內的蔬菜、水產品、畜禽、奶、面包糕點、餐飲半成品等對溫控有要求的食品,并在專供世博食品的物流箱型車上也配備相應的RFID設備,對裝載冷藏冷凍食品的車輛配備RFID等溫度連續監控設備。當食品進入世博園區時,執法人員通過手持終端移動設備,能夠在現場快速追溯食品和原料的來源,確保供應渠道的安全可靠。同時還將選擇在蔬菜、水果、水產品等農產品及配送的餐飲半成品等包裝袋上要求佩戴射頻識別標簽,儲存種養殖企業或生產單位、品名、產地、生產日期、保質期、儲存條件等信息,使產品包裝和RFID標簽隨貨物交易完整進入餐飲、零售或物流終端,以保證食品和原料能夠追蹤溯源。

世博園內各場館的建筑主梁、基柱等關鍵部位也都鋪設了傳感器,這些節點可以監測形變;在展柜、展品周邊鋪設了大量傳感器,用于防盜、防觸碰;園區里還隨機散布著大量的微型傳感器,用于對展館溫度、濕度、有毒有害氣體、噪音等環境參數進行綜合監測。

毫無疑問,如果“物聯網”時代來臨,人們的日常生活將發生翻天覆地的變化。人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活,達到“智慧”狀態,提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然間的關系。

參考文獻:

[1]戴浩.傳感網發展面臨五大技術難題.

[2]農業物聯網應用.廣闊天地大有作為.

[3]中國聯通.物聯網應用世博會.

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【關鍵詞】物聯網應用 傳感器 移動互聯網 終端 iPhone

1 蘋果iPhone產品成功的真正原因

iPhone自推向市場之日起就受到用戶的追捧,在終端市場白熱化的競爭格局下不但為企業帶來高利潤和高市場增長率,而且逐漸成為時尚的代表,甚至通過牢牢地吸引住用戶而改變產業鏈的掌控模式。如果問到蘋果iPhone成功的原因,大多數人都會說是奇妙的體驗和APP sTORE里豐富的應用等。但是在這之前為什么沒有這種體驗呢?這些奇妙的體驗仿佛一夜之間就出現了,它能帶來奇妙體驗的原因究竟在哪?為什么別的手機沒有這種奇妙的體驗?解答這個秘密才能解開iPhone成功的真正原因,所謂的體驗和應用都是外在的表象,產生這些奇妙體驗的根本原因是――傳感器,換言之,傳感器使lPhone與傳統手機在用戶體驗上產生了本質性的區別,這種質變使蘋果的產品成為“殺手級終端”。

每一次iPhone產品的總能給我們帶來一些全新的應用,相信用戶接觸到的第一個體驗就是觸摸屏的奇妙,用手指可以隨意縮放圖片。讓我們來看看iPhone產品中的幾種主要傳感器(見圖1)。

1.1觸摸屏傳感器

如圖2,在手機中使用的觸摸傳感器(touchsensor)就是平時我們俗稱的觸摸屏(Touch panel),又稱為觸控面板,觸摸傳感器的使用使人機交互更加方便和直觀,增加了人機交流的樂趣。觸摸傳感器的使用減少了手機菜單按鍵,操作更加簡單、便捷。在手機中使用的觸摸傳感器分為兩類:第一類是電阻式觸摸傳感器,為NOKIA和國產大部分手機采用;第二類是電容式觸摸傳感器,其代表就是iPhone手機等產品。

相比傳統的電阻式觸摸屏,電容式觸摸屏的優勢主要有以下幾個方面:

第一是操作新奇。電容式觸摸屏支持多點觸控,操作更直觀、更具趣味性。而電阻式觸摸屏只支持單點觸控。

第二是不易誤觸。由于電容式觸摸屏需要感應到人體的電流,只有人體才能對其進行操作,用其他物體觸碰時并不會有所感應,所以基本避免了誤觸的可能。

第三是耐用度高。比起電阻式觸摸屏,電容式觸摸屏在防塵、防水、耐磨等方面有更好的表現。

1.2重力傳感器

重力傳感器采用彈性敏感元件制成懸臂式位移器,與采用彈性敏感元件制成的儲能彈簧來驅動電觸點,完成從重力變化到電信號的轉換。

在手機里內置的重力傳感器實際功能就是:當你用手碰到手機或是將手機晃動時,手機會發出震動或鈴音;用于手機掉地丟失感知等;另外,重力傳感器在手機橫豎的時候屏幕會自動轉,在玩游戲可以代替上下左右。

比如玩賽車游戲,可以不通過按按鍵,將手機平放,左右搖擺就可以代替游戲的方向左右移動了。如圖3所示,iPhone玩賽車游戲帶來更好的體驗。

1.3三軸駱駝議

iPhone 4給我們帶來了什么呢?如圖4,三軸陀螺儀應該是iPhone 4在硬件配置方面的一大亮點了。在iPhone 4手機中內置的三軸陀螺儀,可以與加速器和指南針一起工作,可以實現6軸方向感應,三軸陀螺儀更多的用途會體現在GPS和游戲效果上。一般來說,使用三軸陀螺儀后,導航軟件就可以加入精準的速度顯示,對于現有的GPS導航來說是個強大的;中擊,同時游戲方面的重力感應特性更加強悍和直觀,游戲效果將大大提升。這個功能可以讓手機在進入隧道丟失GPS信號的時候,憑借陀螺儀感知的加速度方向和大小繼續為用戶導航。而三軸陀螺儀將會與iPhone原有的距離感應器、光線感應器、方向感應器結合起來,讓iPhone 4的人機交互功能達到一個新的高度。

由于iPhone的驅動,201 0年可以說是陀螺儀的元年,陀螺儀在手機中迅速被采用。陀螺儀的應用包括提升各種“Motion Control”界面的用戶體驗、讓圖形穩定、游戲和導航等,成為提升高端手機體驗的重要配置。

綜上所述,iPhone成功的根本原因在于使用了更多的傳感器,把手機從單純的通信終端轉變為“感知終端”,產生了本質的轉變,進而才能為用戶提供更好的體驗效果。

2 移動夢網的發展,爆發式的市場場增長產生于質變的過程中

2000年底,中國移動推出了增值業務品牌――“移動夢網”,即以短信為主,推出了彩鈴、彩信、IVR等一系列增值業務。在不到兩年的時間內,掀起了一股增值業務發展的風暴,用戶數快速發展,收入迅速增加,成為通信行業轉型的風向標,具有里程碑式的重要意義。

移動夢網成功的原因有很多,資費、需求的滿足、文化、營銷等各方面的因素都不可或缺;但是,從另一個角度來看,其成功的本質原因還是業務方式上產生了本質的變化。在沒有短信之前,人與人的通信主要是通過打電話傳遞語音信息,通信業主要在做的事就是放光纜、上設備、擴容,讓更多的人能“通”。所有的營銷方式都是基于語音的降資費、做套餐之類的思路。設想一下,如果沒有增值業務的發展,通信運營商還在無休止地打價格戰,那么不但運營商會度日如年,用戶也會缺少更多的生活樂趣。

增值業務傳遞的是數據信息,與語音傳遞相比,傳遞的形式是完全不同的,就好比從原有的房間打開了一扇門,開辟了一片嶄新的天地,使人們從“通”轉而側重于“信”,一時間業界專家紛紛斷言“內容為王”。移動夢網徹底改變了人們的生活方式,通信方式從簡單的聲傳播音變為圖、文、影、音多媒體式的傳播。

從這個角度看,iPhone的成功與移動夢網的成功是一致的,它們都是開啟另一個時代的標志物,也正是因為它們帶來了與以往截然不同的東西,所以才能產生質變的效果,爆發式的市場增長就產生于這種質變式的變化過程中,,圖5為信息通信產業不同時代的示意圖。3物聯網終端呼之欲出

物聯網如今成了婦孺皆知的名詞,它為我們的生活描繪了美好的圖畫;但是,卻總感覺有些遙不可及。其實物聯網已存在于我們的生活中了,現在需要解決的是“最后一公里的問題”,也就是如何接入物聯網的問題,而

“物聯網終端”將擔負起這個重要使命,,我們要感知周圍的世界,就需要傳感器采集信息,人們不可能掛滿了各式各樣的傳感器走來走去,所以需要一個集成式的終端,既可以通信,又可以采集信息,實質上,iPhone就是一款物聯網終端。當物聯網終端功能足夠強大,使用足夠方便時,我們就將打開物聯網應用的大門,就如同當年移動夢網一樣,將帶來爆發式增長的市場。

如今,基于MEMS的加速傳感器、陀螺儀、指南針、壓力傳感器、麥克風等正在成為And roid新版本中的指定標配;此外,還有微型手機化學傳感器、生物識別傳感器等各種手機傳感器都已問世,多種傳感器相互配合,或者能模擬人體的感知并帶來更好的體驗,或者能幫助人們感知周圍的信息,實現更豐富的功能,已經具備了物聯網終端的特征。應該說lPhone已經為人們打開了這扇大門,手機傳感器必將快速發展,而物聯網終端將成為物聯網應用的重要發展趨勢。

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【關鍵詞】互聯網;物聯網;應用;發展

在“互聯網+”的國家戰略之下,我國互聯網領域呈現出良好的發展態勢。而基于互聯網視域下的物聯網,也在新的歷史時期,展現出巨大的應用及發展前景。從數字醫療的構建,到智能交通的實現,都是物聯網在現代社會發展中的應用,體現出物聯網的應用價值。為此,在新的歷史時期,深化物聯網發展,是物聯網應用及發展的內在要求,需要從國家、社會等層面,搭建良好的發展環境。

1互聯網視域下物聯網的應用

1.1物聯網在數字醫療領域的應用

在醫療事業現代化發展的當前,構建信息一體化“數字醫療”體系,已成為醫療領域發展的重要方向。依托物聯網技術,構建一體化手術室、智能就診服務,進而提供更加優質的醫療服務,并切實提高醫護工作的效率。因此,物聯網在數字醫療領域的應用,是新時期智能醫療發展的有力支撐。如圖1所示,基于物聯網下數字智能醫療體系圖。從中可以知道,在物聯網的應用之下,構建更加完善的智能醫療模式,“醫療信息化”、“遠程醫療”,提高了醫院的醫療效率,也為患者提供了更加優質的智能化醫療服務。

1.2物聯網在數字物流領域的應用

在電子商務時代,構建更加現代化的物流體系,是物流領域發展的重點。當前,物聯網已應用于物流領域,并未數字物流的構建,提供了更加完備的技術支撐。如圖2所示,是物聯網在數字物流領域應用的拓撲圖。從中可以知道,互聯網視域之下,物聯網在數字物流領域的應用,主要體現在“數字物流與車隊管理”方面,進而為新一代物流信息細化建設,提供技術保障,實現物流信息全程可跟蹤。企業企業不再需要為找物流、找貨源、找車輛等瑣事煩惱,數字物流系統可提供“Stop-here”的一站式服務。

1.3物聯網在智能交通領域的應用

快速發展的區域經濟,需要交通業的快速發展。為此,構建智能交通,成為現代交通事業發展的重要方向。從實際來看,物聯網在智能交通領域的應用,主要在于三個方面:一是交通誘導系統平臺,強化交通運行的疏導及管理;二是視頻監控系統平臺,構建一體化交通視頻監控,提高監控效率;三是智能終端設備,構建更加便捷的交通設備工具,這是新時期智能交通現代化發展的重要趨勢。

2互聯網視域下物聯網的發展

2.1互聯網為物聯網行業提供了載體保障

當前,物聯網已應用于醫療、物流及交通建筑等應用,充分體現出物聯網的應用價值。在筆者看來,物聯網的發展需要互聯網提供載體保障,進而推動物聯網的層次化發展。首先,互聯網的快速發展,涉及制造業、物流、交通及醫療等領域,而這些領域的互聯網發展,為物聯網的應用提供了良好的發展環境;其次,“互聯網+”的戰略推進,為物聯網的應用及發展創設了條件,也實現了物聯網發展的戰略化規劃,是物聯網邁向發展新階段的重要保障;再次,工業物聯網、車聯網、智能能源等領域的發展,是基于互聯網視域下物聯網發展的重要方向,是基于載體發展下物聯網創新發展的集中體現。

2.2新時期物聯網行業標準發展

物聯網的發展困境,在于行業標準不統一,進而導致網絡與終端配置存在問題。一方面,行業標準尚未統一,重復開發等問題比較突出;另一方面,維護開發成本高,服務質量難以保障,進而制約了物聯網的應用發展。為此,推進物聯網行業標準發展,是新時期物聯網發展的內在要求。首先,應推進物聯網行業標準建設,消除行業標準不統一所造成的發展壁壘;其次,物聯網技術標準的建設,是物聯網行業發展的重要基礎,更是構建良好物聯網生態系統的有力支撐。

參考文獻

[1]孫麗.基于物聯網的智能型網絡的發展與應用研究[J].中國電子商務,2014(03).

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【關鍵詞】物聯網;關鍵技術;發展前景

1.背景介紹

物聯網(The Internet of things)是通過各種信息傳感設備,如RFID、紅外感應器、GPS等,通過一定的協議和接口,將物體與互聯網連接起來,形成一個物與物(T2T)、人與物(H2T)能相互交流的網絡,從而實現對物體的識別、定位、控制和智能管理等。目前,物聯網已被日本、美國等眾多國家認為是發展經濟的重點,而我國早已將其列為七大戰略性產業之一。

2.原理與特點

物聯網能夠實現物與物、物與人的“交流”,其原理是給物體植入相應的信息傳感設備,使物體能夠外界信息,并將其感知的信息數據化,然后利用識別與通信技術將信息連入互聯網,通過后臺服務器進行分析、整理和處理,最后利用分析與處理的結果對物體進行智能識別、管理和相應控制。

根據物聯網的原理,其特點可以總結為全面感知、可靠傳輸以及智能處理,這些不僅是物聯網的三大特點,還是物聯網的三個主要功能。

3.體系結構與關鍵技術

3.1 體系結構

物聯網的體系結構可以分為三層:感知層、網絡層、應用層。

感知層是由各種各樣的信息傳感設備組成,它就像人的五官和神經末梢一樣,可以查看物體的信息,感知外界的變化,因此感知層的功能是采集信息和識別物體。

網絡層主要由互聯網、通信網、網絡管理中心和后臺云計算服務器等組成,相當于人的神經中樞和大腦,其功能是信息傳遞以及信息處理。

應用層解決的是信息處理和人機界面的問題,它是物聯網和用戶的接口,它與行業的需求緊密結合,不同的行業有不同的應用接口。這一層的主要功能是實現智能化的管理、應用和服務。

3.2 關鍵技術

3.2.1 傳感器技術

傳感器是由敏感元件、轉換元件、轉換電路組成的,能將被測信息轉換成可用信號輸出的器件或裝置。傳感器的分類方法有很多種,例如按照傳感器的被測量、用途、能量關系、輸出信號等進行分類。在物聯網的應用方面,傳感器可分為普通傳感器和智能傳感器。兩者的區別在于智能傳感器帶有微處理器,不僅能采集信息,還能對信息進行處理和交換。傳感器是物聯網中不可缺少的信息采集手段,而且早已廣泛運用于科學和國民經濟的各個領域。

3.2.2 射頻識別技術

射頻識別技術(RFID)是一種利用射頻信號通過磁場進行信息傳遞從而識別物體信息的自動識別無線通信技術。一個完整的射頻識別系統由三部分組成:電子標簽(Tag)、閱讀器(Reader)和天線(Antenna)。電子標簽內存有物體的信息,閱讀器能讀取信息,天線位于電子標簽和閱讀器內,用于發送和接受射頻信息。

RFID的工作原理為:當電子標簽進入閱讀器產生的磁場并收到閱讀器發出的射頻信號后,電子標簽將內部存儲的信息利用磁場傳遞給閱讀器,閱讀器讀取信息并解碼后,再將信息送至信息處理系統進行有關數據處理。

3.2.3 無線傳感網

無線傳感網(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量傳感器通過無線通信的方式形成的一個自組織網絡,它是一個集成了監測、控制、無線通信的復雜網絡系統,與自組織網絡相比具有以下特點:(1)結點數量龐大,且大多結點是靜止的。(2)結點分布比較密集,容易出錯。(3)拓撲結構變化頻繁。(4)能量有限、通信、計算和存儲能力有限。

3.2.4 中間件技術

所謂的中間件是為了實現應用環境或系統的標準化以及它們之間的通信而建立的一個通用的平臺和接口。由于要實現不同應用環境或系統間的通信,中間件必須對數據進行整合、過濾,因此中間件的主要作用是數據處理和信息交換。中間件有以下幾個特點:

(1)運用于多種硬件和操作平臺,能滿足大量應用的需要。

(2)能提供跨網絡、硬件和操作平臺的交互。

(3)支持標準的協議的接口。中間件技術在物聯網中的運用,使得多個系統和多種技術之間的資源得以共享,最終,形成一個資源豐富、功能強大的服務系統。

4.我國物聯網的發展前景

2009年,溫總理提出”感知中國”,其后,物聯網又被十二五規劃列為七大新興戰略性產業之一,我國對物聯網的重視程度已經遠超其他國家。在我國,物聯網的發展和普及面臨著很多問題:

(1)技術問題。物聯網技術是一項綜合性的技術,而且很多技術的標準尚未統一。

(2)安全問題。物聯網的應用會對個人隱私造成極大威脅。

(3)體制問題。物聯網產業的交叉性比較大,如果不能打破行業、地區、部門之間的壁壘,加快電信網、廣電網、互聯網的三網融合進程,物聯網的普及將會相當漫長。

盡管物聯網的發展和普及受到很多限制,但我國物聯網產業的發展速度還是相當迅速的,2011年,中國物聯網產業規模超過了2500億元,2012年,物聯網產業市場規模達到3650億元,比上年增長38.6%,預計2015年將達到7500億元。總之,物聯網是當前最具發展潛力的產業之一,我國物聯網的潛在市場規模巨大,發展前景非常廣闊,未來物聯網產業鏈必將會成為發展我國經濟的關鍵因素之一。

參考文獻

[1]劉強,崔莉,陳海明.物聯網關鍵技術與應用[J].計算機科學,2010(06).

[2]張新程.物聯網關鍵技術[M].人民郵電出版社.

[3]肖青.物聯網標準體系介紹[J].電信工程技術與標準化,2012(6).

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