物联网发展前景范文

时间:2023-03-02 08:27:22

物联网发展前景

物联网发展前景范文第1篇

物联网被称为继计算机、互联网之后,信息产业的第三次浪潮,是指把所用物品利用射频识别(RFID)和条码等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化的控制和管理。2009年8月温总理到无锡视察以来,物联网成为国内最热议的话题之一,“十二五”规划中,物联网得作为战略性新兴产业将到快速的发展。

北京发展物联网优势明显

北京在物联网产业发展方面具有得天独厚的优势,在核心技术研发、传感器、网络控制、云计算和行业应用以及产业联盟协同创新方面拥有较好基础。拥有一批传感器研发与芯片设计方面的领军机构,如中科院微电子所、北京邮电大学、北京工业大学、同方微电子等处于国内领先地位。

在网络传输环节,支持物联网进行海量地址互联和云计算的IPv6网络技术获得突破性进展,神州数码和清华赛尔网络的下一代互联网传输设备及系统网络、大唐电信的TD-SCDMA无线通信系统、闪联信息技术工程中心的智能家庭网络系统以及中星微电子、天地互连等公司的视频监控芯片及系统等均可为物联网产业发展提供技术支持。

在数据计算与处理领域,有联想集团、曙光信息公司的高性能计算机系统,四方继保、和利时等公司的自动控制、智能电网解决方案,百度。搜狐、新浪等的框计算、云计算及互联网服务平台等。另外,2008年北京奥运会上,天地互连、中国网通、大用软件公司、搜狐、清华赛尔网络、航天信息股份等公司成功将视频监控、智能交通、RFID追溯食品管理等项目应用于北京奥运会服务,在国内外产生了重大影响,并逐步形成了一个产业链。

可见,物联网把新一代IT技术充分运用在各行业和领域之中,将整体提升产业发展动力,提升城市管理能力,提供大量的就业机会,为传统行业注入新鲜活力,物联网将提供全新的社会公共服务模式,并在很大程度上改变人们的生活方式。我市应抓住物联网发展契机,加快产业规划,将物联网作为传统产业升级、转型的重要手段。北京在物联网发展上,具有丰富的技术研发创新能力,具有较为广泛的物联网技术应用,在城市应急管理、智能交通、环境保护等方面的应用更显优势。北京应进一步加强核心技术研究,促进上下游衔接,增强企业竞争力,促进经济和社会协调发展。

我国物联网发展仍显薄弱

物联网产业链在我国乃至世界均处于起步阶段。物联网是由国际电信联盟2005年正式提出的,2009年1月,IBM提出“智慧地球”,给物联网带来更多的想象。按照产业发展的一般规律,从概念形成到规模产业化发展大约需要十年左右的时间,有研究机构预计,10年内物联网就可能大规模普及,其产业要比互联网大30倍。目前,国内的厂商只是实现了部分小范围的应用,物联网产业尚处于发展导入期。

全球物联网技术标准体系尚未形成。物联网技术融合性强、产业链复杂、应用领域广泛,其关键的应用技术有RFID技术、传感技术、纳米技术和智能嵌入技术,目前来看,世界范围内都没有统一的标准体系出台,制约物联网产业发展的因素有很多,但是技术标准的缺失将大大制约技术的发展和产品的规模化应用,标准化体系的建立将成为发展物联网产业的首要的先决条件。

我国拥有自主知识产权的核心技术缺失。自主知识产权的核心技术是物联网产业可持续发展的根本驱动力。目前,我国在通信和系统设备领域都已跻身国际先进行列,但是物联网核心技术研发能力仍然较低,特别是在芯片IC领域,目前国内无线传感网络的射频IC和传感器IC几乎100%都是国外产品,在RFID底层专利上也受制于人。中国专利多以实用新型为主,发明型专利数量较少。而国外企业与组织在中国申请的专利,发明专利授权量远高于国内。

物联网商业模式缺乏,大规模商用还显遥远。从架构上讲,物联网分为感知、网络,应用三个层面,在每一个层面上,都可以提供多种技术选择。虽然物联网市场前景广阔,但尚未形成完整的产业链,没有出现稳定和有利可图的商业模式,另外,还存在着关键设备的制造成本高、安全和隐私保护等问题,使得物联网大规模商业化应用还显遥远。

从战略上抓住北京物联网发展机遇

鉴于我市在物联网产业发展方面的优势,我们认为,北京应从战略上抓住物联网发展的重大机遇,按照“科学规划、合理布局;政策先行、技术主导;需求驱动、应用至上”的原则,大力促进物联网产业发展,为我市经济和社会发展注入新的活力。

一是科学规划,合理布局我市物联网发展战略。认真调研,合理规划,加强整体布局与顶层设计,确定我市物联网发展目标和战略步骤,以及切实可行的政策与措施。积极营造环境。形成政府引导,产业链相关企业、行业用户积极参与,共同推动物联网发展的良好局面。

二是关注标准,大力度支持物联网关键领域技术研发。目前国际成立了物联网标准研究组,我国成为四大发起国和主导国之一,北京要发挥在基础研发领域的技术优势,支持本地企业积极参与国际和国内相关标准的制定,找准发展定位,突破关键技术。积极鼓励相关企业建立产业联盟,在芯片设计、无线通信,物联网与TD

SCDMA技术结合,IPv6、云计算、云存储。云服务等关键技术领域寻找切入点,逐步形成核心产业。

三是培育市场,抢占物联网产业发展的制高点。目前北京已成立了中关村物联网产业联盟,力图打造中国物联网产业中心,一些科研机构和部分企业也开始进行市场研究和产品转型。要抢抓机遇,积极引导,持续培育,确针对性扶持物联网技术和专利的研发,积极探索产学研联盟新模式,加速推进我市科研成果的转化与应用,引导各类产业发展基金支持物联网产业,引导物联网企业快速反应,研发出更多更好的自主创新技术和产品,抢占制高点。

四是大胆创新,扎实推进重点应用领域的重大专项。北京已启动首批物联网示范工程,涉及10个领域22个项目。建、义进一步有计划,分步骤、有持续性地实施“感知北京”行动计划,做深、做透、做实重大专项,选择市场成熟度高、技术相对成熟、应用前景广阔、有代表性的重点领域,加大政府扶持和推动力度,逐步形成规模化应用,引导和鼓励龙头企业实施战略转型,在政策和资金上给予倾斜,促进物联网产业链整合,形成聚集效应,增强产业竞争力。

(作者单位:北京市发展改革委)

链接:北京物联网大事记

2010年1月,市委副书记、市长郭金龙就物联网产业发展到中关村调研。他强调,要整合首都信息化基础资源,发展与现有信息系统兼容的物联网技术,提高信息化应用水平,推动国家创新战略的实施和首都经济可持续发展。

2009年11月,由40多家企业和机构组建了中关村物联网产业联盟,计划未来3年推动建设10-12项标志性示范应用工程,培育810家行业龙头企业,形成一批拥有自主知识产权的产品和集成应用解决方案,获得国家或行业标准5项以上,使中关村成为中国物联网产业中心。

2009年12月在工信部,北京市经信委等部门联合主办的“2009信息城市高层论坛”上,提出北京将启动物联网五年规划,着力打造世界级城市。初步目标计划。用三到五年的时间,北京市物联网产业规划基本成型,产业链和产业群初步形成。预计到2012年,建成首个物联网应用资源共享服务平台,物联网信息交换平台、传感信息网络平台、超级计算中心和云计算中心等共性基础支撑平台。

物联网发展前景范文第2篇

关键词:物联网;RFID;无线网络;传感技术

中图分类号:TP212.9 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-01

一、介绍

物联网的英文名称是“The Internet of things”,基本意思就是物物相连的互联网,1999年由麻省理工的Auto-ID中心提出,其基本想法是将射频识别(RFID)和其他传感器相互连接,形成RFID架构的分布式网络。其核心和基础还是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络;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。通过物联网,所有事物都将在虚拟世界中被找到,以较低的成本被监测和控制,从而实现4A(anytime, any place, anyone, anything)连接。

欧洲委员会提出“物联网是未来因特网的综合部分之一,可以被定义为一个动态的全球网络基础。基于标准的和互操作的通信协议,无论物理的还是虚拟的“物”均有身份、物理属性和虚拟特质,具备自配置能力且使用智能接口,可以无缝地集成到信息网络中去。”

二、发展现状

现在我们的生活离不开网络,有线网络、无线网络、互联网……我们可以和远在千里之外的朋友相互通信、发邮件、共同完成娱乐、共同工作,这都是互联网的巨大作用。然而,随着我们生活质量的提高,思想意识的提升,我们对生活的要求更高,互联网慢慢的也没办法满足我们的需求,我们需要一个更大的网络来连接我们生活的方方面面,即物物相连的物联网。

三、发展前景

自温总理2009年8月提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”,物联网在中国受到了极大的关注,其受关注程度是在欧盟、美国以及其他各国不可比拟的。

现在物联拥有完整的专业物联产品系列,涉及芯片、传感器、控制器以及云计算的各种应用。产品服务包括环境保护、公共安全、智能家居、智能消防、工业监测、交通物流、个人健康等各种领域。具有“物品质量好、技术全面、专业知识性强,成本价格低,满足客户需求”等各种优势,会不断的为客户提供有竞争力的产品和服务。所以在实现物物相连的物联网后,其发展前景是无限明朗的,物联网的用途必将遍及我们生活的方方面面,大大提高我们的生活质量。不止如此,物联网还可以运用到科技研发、国防建设、太空开发、等等各种领域。可以说以后物联网的发展将占有举足轻重的地位,对我国的科技发展有着重大的意义。

想想我们现在的生活,我们可以凭一张卡在校园里消费,不必再用现金支付,大大方便了我们的生活,这都是网络互联带来的便利。但我们感觉现在这些还不够,我们希望有更多的东西能互联。设想一下,如果把我们家中的每一种电器家具以及房门等等都装置上特制的芯片,然后把我们的手机也嵌入特制的芯片,这些芯片可以实现互联,并且这些芯片可以与互联网互联,与银行账户信息的互联,我们就可以直接通过一个手机完成各种事务。早晨天一亮,家中的各种设备开始运作,窗帘自动收起,电器按照芯片中设置的食谱开始做饭,起床后洗刷完后,饭也做好, 我们就可以享用美味的早餐。当我们要外出时,只要走到车库门口,自动检测系统会自动检测我们的身份,身份符合,车库们自动打开,安装有特制传感器和芯片的汽车开始启动,并能自己驶出车库,当我们坐车离开家后,家中的安防设施系统自动启动,防止外人非法进入。当我们在路上时,汽车自己根据导航路线自动驾驶,并能根据在芯片中植入的程序自动躲避障碍物,做到安全驾驶。当我们快回到家时,汽车会自动让家中发信号,家中的接收装置收到信号后,会给家中的一些装置发送指令,这时空调开始启动,自动将室温调节到适宜温度。到家门口时,安防系统自动关闭,我们就可以进入舒适的家中。当然,这并不仅仅是智能管理,我们可以人为干预,以达到我们想要的效果。另外,当我们在商场买东西时,每一件物品都会配有一个电子标签,我们可以通过装有特制芯片的手机读出标签上面的信息。比如说一件衣服,我们可以读出它的价格、产地、化学成分、生产日期、适合什么季节什么天气穿、搭配什么款式什么颜色的其他衣服好等一系列的信息。当我们付费时也不必再用现金或银行卡支付、我们可以直接用手机付费,因为手机中已嵌入的特制芯片连接着我们的银行帐户信息,凭借一个手机我们就可以在任何地方消费。当然,物联网还可以用到安全方面,比如说我们乘坐电梯时,电梯突然出现故障,报警系统会自动报警,及时将信息传达给相关人员,以避免严重后果发生;一个楼房出现火灾时,安防系统会马上启动并立即报警,并自动把着火的房间封闭,避免火势蔓延所造成的巨大损失。总之,物联网以后将在很多领域都起着无比重要的作用。

很多事物都会有双面性,物联网也不例外,发展物联网我们会面临一系列的问题。例如,标准统一问题,物联网主要依靠传感器以及嵌入的芯片,世界上有太多国家,很多协议和接口我们很难做到标准统一,这就不利于物联网的发展,所以做到标准统一将是一个非常关键性的问题;安全、隐私问题,互联网就是物物相连[4],很多事物会被连接到全球网络,彼此间的相互联系,可能会导致我们的隐私泄露,也可能会有一些不法分子会窃取我们的信息,冒充我们的身份做一些坏事或者盗取我们的财产,这都将是我们以后要面临的问题。

四、结束语

现在美国提出的智慧地球和中国提出的感知中国,都是把物联网放到一个宽广的坐标系中来考量的。随着社会的发展,越来越多的国家会发现物联网的重要性,物联网的发展已是大势所趋,物联网必将会成为推动经济发展的重要生产力。未来的物联网生活可以用一句话概括,那就是“身在外,家就在身边;回到家,世界就在眼前”。

参考文献:

[1]ITU Internet Reports 2005:The Internet of Things.2005,ITU

物联网发展前景范文第3篇

关键词:物联网技术;概念;前景展望;建议

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.126

1 物联网总体概念

物联网(The Internet of things,IOT),顾名思义,就是连接物体与物体的互联网[1]。它结合多种信息技术,是当下的科技热点。物联网运用射频识别(RFID)、红外感应设备、全球定位系统以及激光扫描器等,通过互联网将一切物体连接起来,这个过程中需遵循相关协议。物体相连后可以交换信息,进而对物体进行智能化识别、定位、监控及管理等。物联网这一定义于1999年开始出现,在互联网的基础上,结合射频识别技术、无线网络通讯技术等,建立了一个能够用于交换和共享全球物品信息的“物体互联网”。

从量变与质变的角度看,物联网技术的出现,即这一质变的产生是由多种信息技术在发展到一定程度后,即量变到达某一阶段产生的。物联网技术集合了多种信息技术,它的发展离不开其他信息技术的全面发展,缺一不可。物联网技术正是借助了其他信息技术的优势,这种集合不是简单累加,而是质的提升与飞跃,也正因为这样,物联网技术才能被认为是信息产业的第三次革命。

2 物联网分层概念

根据应用场合和需求的不同,物联网技术具有多种形式,且相关技术比单一的某种信息技术更为复杂。根据相关技术的应用步骤,将物联网分为4层:感知识别层、信息传输层、处理运算层和服务应用层[2]。

(1)感知识别层。传感器设备在物联网技术出现之前就在工业领域和信息技术领域得到了广泛应用,它除了能采集信息,传递信号,识别物体之外,还能够对信息进行简单计算。自动识别技术包括光符号识别、语音识别、条形码识别和射频识别等。其中发展最快的是射频识别技术(RFID)。RFID的功能原理和传统的一维码扫描类似,相关配套设备主要有RFID读写器RFID标签,RFID标签按构造不同又可分为有源和无源等,标签和读写器配套使用即可实现物体的识别与信息的传递。

(2)信息传输层。传感器自身处理信息的能力较弱,因此采集相关信息后,会将信息传输给专用的处理设备进行运算。信息传递的相关信息技术包括第6版互联网协议(IPv6)、无线传感器网络WSN及蓝牙、WIFI、ZIGBEE等。随着时代的发展和生产生活需求的不断提高,技术升级换代的步伐也在不断加快,新型技术拥有更高的传输速率、更高的频谱利用率,使用更加方便和智能。

(3)处理运算层。处理运算层在感知识别层和信息传输层之上,服务应用层之下,是物联网的核心,可以类比做人类的大脑。处理运算层解决数据如何存储、如何检索、如何使用、如何不被滥用等问题。

(4)服务应用层。信息采集和处理的最终目的是应用和服务。物联网的综合应用主要包括智能交通、智能物流、智能建筑、环境监测等。例如在智能交通应用中,可以实现交通监测与管理,电子收费系统,智能停车管理以及辅助驾驶、智能行驶等。

3 物联网技术前景展望

总理在2009年8月7日视察位于无锡的中科院高新微纳传感网工程技术研发中心时,提出“在激烈的国际竞争中,迅速建立中国的‘传感信息中心’或‘感知中国’中心”的重要指示;随着感知中国战略的启动及逐步展开,中国物联网产业发展面临巨大机遇。国家在“十二五”规划中明确提出,物联网将会在智能电网、智能交通、智能物流、金融与服务业、国防军事十大领域重点部署[3]。

“中国制造2025”是2015年3月5日在全国人大上由总理提出的。要想加快从制造大国转向制造强国的脚步,就要坚持贯彻落实“中国制造2025”精神,坚持创新驱动、智能转型、强化基础和绿色发展。此次规划的关键词与“向工业强国转型”相关,力争在2025年从工业大国转型为工业强国。中国的物联网技术迎来了前所未有的发展机遇。

不论是“感知中国”还是“中国制造2025”,都要求工业化与信息化的深度融合发展。因此物联网技术在未来的一段时期内都将对我国的工业化进程发挥巨大的推动作用[4]。我们要紧紧把握住当下的机遇,为我国物联网产业建设添砖加瓦。

4 关于物联网技术的发展建议

快速健康的发展物联网技术,应当充分利用新一代的相关信息技术,并将之推广应用与各行各业,方方面面。唯有如此,才能做到在物联网技术大潮来临之时不掉队。工业领域诸如电网、桥梁、铁路、物流,农业领域诸如植物生产监测、粮情分析,医疗领域诸如生命信号检测等都是物联网技术的大有可为之处。不断发展传感器、信息传输等相关技术,能够助物联网技术的发展一臂之力。

首先应加强物联网技术中的学科建设。物联网大科技中,每个相关学科都应均衡发展,全面解析和运用物联网技术。物联网既不是炒作,更不会稍纵即逝,物联网将对人类社会产生深远影响。

其次应注重培养物联网人才。物联网人才应兼具各类相关学科的基本技能,不仅要在传统的计算机专业、电子技术专业设立物联网方向,更应该设立专门的物联网专业甚至物联网学院。其他专业也应设置物联网相关课程,使学生具有基本的物联网科学素养。各相关学科协调发展,才能推动物联网技术的革新。

随着物联网技术的发展,其中的信息安全与隐私问题越来越突出。一方面应该从技术层面解决此类问题,研发相应的加密与隐私保护技术;另一方面需要国家出台对应的法律法规政策,从管理层面杜绝此类问题的发生。

物联网技术的发展既离不开新技术的研发与使用,也需要国家的政策支持。为了改变我国在此方面落后于某些发达国家的局面,政府应与时俱进的施行对应政策,鼓励国内物联网技术的发展,积极培养相关专业人才。如此才能从根本上推动国内物联网产业的升级换代,为国内经济发展增加新的增长点。

参考文献:

[1]杨洋,张智辉. 物联网概念与关键技术研究[J].信息与电脑(理论版),2016(02):15+17.

[2]刘克一.物联网概念的基本定位[J].数字技术与应用,2015(04):221.

[3]谷雨.物联网的关键技术及其应用前景[J].中国新通信,2016(02):32.

[4]郭凯婴,朱岩.制造业的物联网应用前景[J].物联网技术,2016(05):5-7.

物联网发展前景范文第4篇

关键词 智能家居;物联网

中图分类号 TP39 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2013)89-0214-02

物联网是在现有网络基础上的扩展,其将互联网、通信网、广电网融合后与传感器技术进行结合,将这种网络结构扩展到人们的日常生活中,形成物联网。物联网的这种特性为智能家居的发展提供了可靠的技术支持:借助物联网中的射频技术、计算机技术、等将家居中所使用的物品应用身份标识进行网络化处理,进而利用通信网络实现数据的传输和指令的控制,推动了家居的智能化发展。智能家居突破了传统的家居控制方式,一定程度上实现了物品之间的自由交流,是物联网技术的具体应用。

1 物联网和智能家居概述

所谓物联网是指一种处于动态环境的基础设施网络。该网络应用标准的和互通性的通信协议对现实环境中的物品进行组织分类,按照物品的身份标识、物理属性、网络特性等与信息网络进行整合。物联网打通了传统网络之间的物理限定,构成了一个有机融合的未来互联网体系。

智能家居涉及到人们家庭内部生活的各个层面的各种形式的家电或者家居。人们生活中的家居设备如空调、电视机等具有遥控功能,冰箱、热水器等不具遥控功能。这些家居的共同特点是,彼此之间相互独立,信号或者资源等不共享。家居的智能化就是利用物联网网关技术等将这些独立家居进行联网互通,实现各家居间的资源和信息共享。智能家居的特性有3个方面。首先是安全防护特性。应用智能家居中接入的摄像头、探测器、传感器等,家庭的安全动态可以通过互联网络被用户随时随地掌握。其次是方便性能。物联网的最大优势在于将不同的物品进行联网处理,只要在网络覆盖的地方即控制智能家居的工作状态,获得所需家庭信息等。再次是健康生活特性。物联网不仅将家居纳入到网络中,还能够将家庭整体纳入到网络中,家用医疗器械所获取的信息可以快速准备的与网络内的医疗部门进行共享,方便医生远程了解家庭中每个人的身体状况,维持家庭生活的健康。

2 物联网智能家居中的关键技术分析

综合考虑物联网和智能家居的发展特性和产业结构,可以看出,在物联网中发展智能家居还需要解决如下几点关键技术。

首先,在感知层技术方面,物联网的数据采集是基于物品的,因此需要应用到大量的传感器技术。在传感器信号采集完毕后还需要对原始采集数据进行处理,才能够获得所需的事物信息,这就要求基于物联网的信号处理技术应该足够处理日常中所涉及的多种多样的事物。

其次,在网络层技术方面,物联网中的感知器具有多样性,而对于这种多样性的设备之间的通信已经无法使用传统的通信协议,因此制定更适合物联网应用的网络协议是在网络技术层方面所面临的重点问题。基于ZigBee技术的无线通信技术具有实时性高,数据传输量不是非常大,但是网络容量大等特性,足够满足智能家居的需求,是一种理想的通信方式。

第三,在应用层技术方面,物联网最主要的应用目的是为人们的生活提供便捷高效的服务。根据人们的生活需求对物联网中的多种数据进行智能化处理和应用是实现人机交互、应用物联网进行社会变革的具体实施。在物联网的实际应用层面还有很多工作要做。

4物联网智能家居的发展趋势

物联网智能家居的应用发展趋势可以概括为以下几个方向:

首先是基于物联网的家居远程监控。应用互联网通信平台,用户可以使用手机远程调控家庭中的摄像头对家居的状态进行监视。即便用户不在家庭内部,也可以应用通信网络控制家居的工作状态,设定智能家居的工作时间等,如远程调整空调工作温度,控制空调提前工作;远程控制热水器提前烧好洗澡水等。若家中出现盗窃或者意外事故,安装在家庭中的报警系统还能够及时记录事故现场的状况并发送给用户,供用户决定处理方式或者向用户发出警告等。

其次是基于物联网的家庭医疗。应用物联网,可以方面的将家庭医疗设备所测得的健康状况数据传递给医生,医生根据测量数据向用户提供治疗方案,这就大大减少了人们排队等候的时间。

第三是基于物联网的网络教育。未来的教育应该是走入家庭的。家庭中的每个年龄段的人都可以根据个人需求获得教育资源,与老师进行沟通和合作,实现终生教育和学习。

智能家居的技术发展趋势可以概括为以下几个方向:

首先,硬件控制系统向更强的性能拓展。当前的智能家居只能实现安防、三表采集、简单的家电控制等。但是随着硬件平台的不断拓展,先进的处理器架构和感知网络分布结构可以使得智能家居想多媒体信息处理和显示甚至是增值服务方面发展。而现有的功能则可以进行平台整合,使得家居平台成为一个融安防、对讲、信息、家电控制、家庭数字影音为一体的智能化家居平台。

其次,在组网方面的改进与提高。虽然ZigBee技术基本可以满足当前的组网需求,但是在网络容量,网络覆盖,抗干扰性等方面还存在不足。如何使网络的覆盖范围更广而又不对人体造成伤害,如何提高信号的传输带宽和传输速度以便于适应今后更大容量的数据传输和更复杂的设备控制,如何满足电器设备的灵活化使用需求等都是今后组网方面的所需要解决的。

最后是家电网络化。这种发展特征主要有以下几方面要素。一是家电的网络接口逐渐向标准化和通用化方向发展;二是家电的应用终端可以轻松的获取;三是实现家电功能的第三方开发和提供。

5结论

物联网的飞速发展不断推动着智能家居走入人们的生活,使人们的生活向智能化、自动化方向发展。智能家居作为物联网的最广泛应用形式,具有强大的市场潜力。

参考文献

[1]姚红波.浅谈智能家居在物联网背景下的应用及发展前景[J].商品与质量:学术观察,2011(8).

[2]童晓渝,房秉毅,张云勇.物联网智能家居发展分析[J].移动通信,2010,34(9).

[3]李莎.物联网技术及智能家居应用研究[J].现代电子技术,2012,35(21).

[4]孙晶.物联网技术在智能家居的应用初探[J].中国高新技术企业,2013(1).

物联网发展前景范文第5篇

【关键词】物联网;应用案例;发展前景

物联网是网络技术与传感技术相结合的应用技术,信息技术发展到一定阶段的产物。作为新一轮产业革命的重要内容,是国民经济发展新的增长点,将有力带动传统产业转型升级,引领新兴产业发展,实现经济结构的战略性调整,成为世界各国构建社会经济发展模式和重塑国家长期竞争力的先导技术。

目前,美国、欧盟等都针对物联网部署了战略和规划。

2009年1月28日,奥巴马“圆桌会议”,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念,当年签署法案将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点[1]。

2009年10月,欧盟执委会以政策文件的形式对外了物联网战略,提出要让欧洲在基于互联网的智能基础设施发展上领先全球。

我国在物联网的政策和发展上也不甘落后,2009年8月,“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用推向了高潮。工信部将其上升到“战略性新兴产业“的高度,我国物联网发展进入蓬勃发展时期。

一、概念

物联网是通过各种信息传感的设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、力、热、电、化学、生物等各种需要的信息,与互联网结合形成一个巨大网络。在这个网络中,物品能够彼此进行交流,而无需人的干预。其实质是利用自动识别技术,通过计算机网络互联实现物品的管理和信息的资源共享。

二、应用举例

物联网带动了传感器、微电子和新一代通信等一系列技术的发展,功能服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域。以下是一些公司和企业的成功案例[2]。

1.Hanmi公司产品追踪系统:药品智能管理

Hanmi制药公司作为韩国最大的药物生产商,已在其两个分加工厂安装RFID(电子标签)解决方案,用于追踪药品包装、分拣、货运三个过程,实现订单执行的自动化。当韩国政府对某种药品进行降价调控的时候,Hanmi公司的工作人员手持RFID读写器对仓库和零售店内的药品进行统计,以确保价格的实时性。

Hanmi在生产车间内总共安装50台RFID读写器,覆盖35条生产线。软件包括三部分:接收数据的中间软件、批量转换软件和数据存储软件,这些软件都由公司开发。标签直接粘贴在药品外包装的外侧,随传送带通过通道读写器,并以每分钟150-200个标签的速度读取信息。

通过RFID电子标签的使用,生产效率得到了极大的提高,生产线的出错率降低,公司实时掌握库存情况,避免了脱销现象的发生。

2.“中农”水产养殖系统:河蟹智能化有氧养殖

在宜兴市水产养殖示范基地的蟹塘里,一台设备被养殖户置于水中,对塘内的含氧量进行实时监测,岸边的控制器接受传输的数据,科学管理水中溶解氧含量。

河蟹的经济价值很高,近年来养殖规模迅速增加。然而,河蟹养殖产量受多方面因素影响,其关键要素是池塘中的含氧量。据悉,一旦含氧量低于每升3毫克,河蟹行动就会变得极为缓慢,身体容易虚弱。因此为保证产量及品质,养殖户只能增加巡塘次数,这就大幅增加了养殖户的工作时间、劳动压力和养殖成本。

为解决这个问题,“中农” 采用水产养殖智能监控装置,该系统由采集、传输、控制与中央管理四个部分组成。池中的溶解氧传感器作为采集和传输单元,可对蟹塘内的含氧量进行监测,一台采集器监控约1.5-2.5公顷蟹塘,采集到的信息通过内置的3G无线传输设备发往位于岸边的控制器。

随后,控制器一方面对传输来的信息进行分析,当数值低于3毫克每升,就会自动开启增氧机,一旦高于5毫克每升,自动结束增氧。

另一方面,采集器还会把汇聚到的信息传输至总控制中心,用户可以通过互联网登录“中农”智慧水产养殖系统平台对设备进行监控。

该系统实现了蟹塘的智能化精确增氧,在无锡一千多公顷蟹塘成功应用,每公顷均增收15000元以上。这一应用案例为物联网技术应用于农业生产、提高生产效率、农民增收致富,提供了成功借鉴。

3.锐泰节能系统:数字化能源监管新模式

江南大学建设基于分项能耗统计的数字化能源监管系统。近万个各类计量传感监控点纵横交错,显示各监控点的位置和与网关相连的情况,屏幕上方是各部门用电情况,下方显示:总网关433个、在线网关358个,总设备4471个、在线设备3676个。具体监控点,可看到该建筑物内的累计电量、有功电能、设备运行等情况。从而实现了对学校能源感知和全程能源管理,大大减少了浪费现象。

通过水电的远程计量监管系统的创新应用,对全校的能源使用实现了分层次的实时监管和互动监督机制。

数据显示,月人均电耗由2006年的70.9度降至2010年的55.4度,月人均水耗由2006年的7.79吨降至2010年的3吨,学校建设数字化节约型校园成效显著。

三、我国物联网发展面临的机遇与挑战

尽管物联网产业已成为政府、企业、学术界关注的焦点之一,具有广泛的发展前景,我国物联网发展还有不少问题。

一是在关键技术上距离国际先进水平还有一些差距,特别是高端传感器、RFID等领域。

二是产业规模还不够大,整个产业比较分散,技术标准不统一。

三是物联网的推广范围面小,应用的水平还不是很高。

我们认为,面对这些挑战,未来的物联网发展要在现有的基础上,在发展质量和数量上有更大的突破,要从四个方面做好相关的工作。

第一是着力发展物联网技术。加强自主创新,形成具有自主知识产权的关键核心技术。

同时,坚持国际交流与合作,引进、消化、吸收从而再创新,以使我国物联网技术处于领先水平。

第二是扩大产业规模,打造产业链[3]。

我国的产业规模现在还是初级的,企业规模相对比较小,要力争培育一些大型的骨干企业,提高核心竞争力,争创具有世界领先地位,具有一定的产业规模和创造力的企业。同时把中小企业作为未来发展的重点给予更多支持和鼓励,形成大企业带动行业的发展,大、中、小企业协同创新的良好局面。从区域发展的角度看,京津冀、长三角、珠三角这些技术经济产业实力强的地区应优先发展,这需要一批企业共同发展、相互促进。

第三是在示范应用和价值链的打造上,要加大推进力度。

物联网应用的市场前景非常广阔,涉及的面非常广,在工、农、商、贸等各个领域,特别是改变人民生活方式上还会有更大突破和改善。所以在这个市场的应用范围之内,价值链的作用也会逐渐显现。希望能够通过一些新的商业模式的探索和培育,为未来市场的应用开拓更广阔的空间。

最后,信息安全保障也是非常重要的,在物联网实现物与物之间的相互联系时,涉及信息安全、网络安全、系统安全、可靠性安全等各个方面。随着大数据产生,随着整个系统的开放,可能对信息安全的要求会更高。所以我们在推进物联网广泛应用的同时,也要在信息安全保障上下功夫。

参考文献

[1]刘强,崔莉,陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学,2010,37(6).

[2]徐利谋,茹倍倍,陈利剑.物联网技术发展与应用 [J].计算机光盘软件与应用,2012(2).

[3]刘爱军.物联网技术现状及应用前景展望[J].物联网技术,2012(1).

物联网发展前景范文第6篇

关键词:物联网 RFID 应用 前景

1 物联网概述

1.1 物联网的涵义

物联网是指利用条码、射频识别(RFID)、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,实现人与人、人与物、物与物的在任何时间、任何地点的连接(anything、anytime、anywhere),从而进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的庞大网络系统。

1.2物联网提出的背景

1.2.1 经济危机下的推手:

经济长波理论认为:每一次的经济低谷必定会催生出新的技术,而这种技术一定是可以为绝大多数工业产业提供一种全新的使用价值,从而带动新一轮的消费增长和高额的产业投资,以触动新经济周期的形成。过去十年间,互联网技术取得巨大成功。目前的经济危机让人们不得不面临紧迫的选择,物联网技术成为推动下一个经济增长的特别重要的推手。

1.2.2 传感技术的成熟

随着电子技术的发展,涉及人类生活、生产、管理等方方面面的各种传感器已经比较成熟。例如常见的无线传感器(WSN)、RFID、电子标签等。

1.2.3 网络接入和信息处理能力大幅提高

目前,随着网络接入多样化、IP宽带化和计算机软件技术的飞跃发展,基于海量信息收集和分类处理的能力大大地提高,都为物联网的发展奠定了基础。

1.3 物联网的特征

1.3.1 全面感知:利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。

1.3.2 可靠传输:通过网络将感知的各种信息进行实时传送。

1.3.3 智能处理:利用计算机技术,及时地对海量数据进行信息控制,真正达到了人与物的沟通、物与物的沟通。

1.4 工作原理

物联网系统中的RFID阅读器可控制射频模块向电子标签发射读取信号,并接收标签的应答信号,同时可对电子标签的对象标识信息进行解码,从而将对象标识信息连带电子标签上的其他相关信息传输到Savant系统以供处理。通常其工作频段和电子标签上频率是一致的。在物联网系统中,阅读器在接收到来自电子标签的载波信息、并对接收信号进行解调和解码后,会将其信息送至计算机中的中间件Savant系统软件进行处理,处理后传送到Internet,然后再在Internet上利用ONS找到这个物品信息所存储的位置,由ONS给Savant系统指明存储这个物品的有关信息的服务器,并将这个文件中的关于这个物品的信息传递过来。

2 物联网的应用模式

2.1 对象的智能标签

通过二维码,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;在畜牧溯源应用方面:给放养的牲畜中的每一只羊都贴上一个二维码,这个二维码会一直保持到超市出售的肉品上,消费者可通过手机阅读二维码,知道牲畜的成长历史,确保食品安全。我国已有10亿存栏动物贴上了这种二维码。

2.2 环境监控和对象跟踪

利用多种类型的传感器和分布广泛的传感器网络,可以实现对某个对象的实时状态的获取和特定对象行为的监控。例如使用分布在市区的各个噪音探头监测噪声污染;通过二氧化碳传感器监控大气中二氧化碳的浓度;通过GPS标签跟踪车辆位置;通过交通路口的摄像头捕捉实时交通流程等。

2.3 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,改变对象的行为进行控制和反馈。例如在个人保健方面:人身上可以安装不同的传感器,对人的健康参数进行监控,并且实时传送到相关的医疗保健中心,如果有异常,保健中心通过手机,提醒您去医院检查身体。还可以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。

3 物联网的发展前景

物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。

运用物联网技术,上海移动已为多个行业客户度身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。最新数据显示,目前已将超过10万个芯片装载在出租车、公交车上,形式多样的物联网应用在各行各业大显神通,确保城市的有序运作。在世博会期间,“车务通”全面运用于上海公共交通系统,以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅;面向物流企业运输管理的“e物流”,将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务,大大提升物流企业综合竞争能力。

此外,普及以后,用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器,为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。按照目前对物联网的需求,在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签,这将大大推进信息技术元件的生产,同时增加大量的就业机会。

要真正建立一个有效的物联网,有两个重要因素。一是规模性,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用。二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1,因此,“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。

4 物联网发展中存在的问题

4.1 国家安全

中国大型企业、政府机构,如果与国外机构,进行项目合作,如何确保企业商业机密、国家机密不被泄漏?这不仅是一个技术问题,而且还涉及到国家安全问题,必须引起高度重视。

4.2 个人隐私

在物联网中,射频识别技术是一个很重要的技术。在射频识别系统中,标签有可能预先被嵌入任何物品中,比如人们的日常生活物品中,但由于该物品(比如衣物)的拥有者,不一定能够觉察该物品预先已嵌入有电子标签以及自身可能不受控制地被扫描、定位和追踪,这势必会使个人的隐私问题受到侵犯。因此,如何确保标签物的拥有者个人隐私不受侵犯便成为射频识别技术以至物联网推广的关键问题。

4.3 商业模式

没有创新的物联网商业模式很难调动各方的积极性。所以商业模式的选择对于物联网的应用也是一个关键问题。目前物联网的主要模式还是客户通过自建平台、识读器、识读终端,然后租用运营商的网络进行通信传输,客户建设物联网应用的主要目的还是从自身管理的角度进行信息的收集。商业模式包括:客户全部自建模式、平台租赁运营模式、广告模式、政府BOT模式和移动支付模式。

4.4 政策法规

物联网不是一个小产品,也不是一个小企业可以做出来,它不仅需要技术,更牵涉到各个行业、产业,需要多种力量的整合。因此对于复杂的物联网,国家的产业政策和立法上要走在前面,要制定出适合这个行业发展的政策和法规,政府必须要有专门人和专门的机构来研究和协调,才能有真正意义的发展。

4.5 技术标准

互联网发展到今天,是标准化问题解决的非常好,包括:TCP/IP协议、路由器协议、终端的构架与操作系统等。物联网发展过程中,传感、传输、应用各个层面会有大量的技术出现,可能会采用不同的技术方案。如果各行其是,结果将是灾难性的。因此,尽快统一技术标准,形成一个管理机制,这是物联网马上就要面对的问题。

4.6 管理平台

物联网的价值在于网,而不在于物。传感是容易的,但是感知的信息,如果没有一个庞大的网络体系,不能进行管理和整合,那网络就没有意义。因此,建立一个全国性的,庞大的,综合的业务管理平台,把各种传感信息进行收集,进行分门别类的管理,进行有指向性的传输,是一个大问题。

4.7 安全体系

物联网目前的传感技术主要是RFID,植入这个芯片的产品,是有可能被任何人进行感知的,它对于产品的主人而言,这样的体系可以方便进行管理,但是,它也存在着一个巨大的问题:其他人也能进行感知,比如产品的竞争对手,那么如何做到在感知、传输、应用过程中,这些有价值的信息可以为我所用,却不被别人所用,尤其不被竞争对手所用。这就需要在安全上下功夫,形成一套强大的安全体系。

4.8 实际应用

物联网的价值不是一个可传感的网络,而是必须各个行业参与进来进行应用,不同行业,会有不同的应用。这些应用开发不能依靠运营商,也不能仅仅依靠所谓物联网企业,因为运营商和技术企业都无法理解行业的要求和这个行业具体的特点。很大程度上,这是非常难的一步。

5 结束语

物联网作为一个智能项目,世界各国都极为重视。物联网技术的应用可以使电子商务变得更强大。但同时仍存在成本、技术标准、关键核心技术攻关、成熟商业模式建立等问题,相信当“物联网”的构想成为现实的时候,世界上的万事万物无论何时、何地都能够彼此相关、互相“交流”,整个世界的面貌就会为之焕然一新。更重要的是,物联网将给人类与事物之间的关系带来深刻的变化――人们从许多简单而枯燥的劳动中解脱出来,并赋予人类更大的力量,去探索和开发“物的世界”。

参考文献:

[1]马建.物联网技术概论.机械工业出版社.2011年3月.

[2]百度百科baike.省略/.

[3]张晓丹,谷斌.浅析无线射频识别的核心技术及发展. 物流技术,2006年6月.

物联网发展前景范文第7篇

关键词:LPWA;物联网;LoRaWAN

0 引 言

近些年,物联网的快速发展对传统的近距离无线接入和移动蜂窝网提出了更高的要求。目前用于物联网发展的通信技术正在全球范围内开发,低功耗广域网通信技术(Low Power Wide Area,LPWA)中最具发展前景的通信网络技术有超长距低功耗数据传输技术(Long Range,LoRa)、超窄带技术(Sigfox)、基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)。

1 LPWA是发展物联网的最佳选择

根据市场研究公司Machina Research调研显示,2015年,全球物联网连接数量约为60亿个,按照这一速度,在2025年前,物联网连网设备数量将达到270亿个,以LPWA技术接入物联网的设备将占据11%的份额。

Ericsson Mobility报告显示,2018年前,物联网接入设备数量将超过手机数量,即在280亿个入网设备中将有160亿设备是物联网设备,2015年至2021年,物联网设备年均增速将达到23%。在物联网领域中,增速最快的将是蜂窝物联网(Cellular Internet of Things),接入设备的数量将从2015年的4亿个达到2021年的15亿个。

入网物体的行业属性及对数据的要求成为物联网开发商选择不同连网解决方案的根据。例如连接汽车需要较高的数据传输速度以方便汽车与道路基础设施之间的交互,而对于安装在私人住宅里的电表则更适用低功耗、长半径、无需较高速数据传输能力的技术,因为一般电表每月的数据传输量均不会超过100 KB。目前在物联网领域中,LPWA低功耗广域网通信技术几乎是全球公认的用于“万物互联”的较好的技术方案。这一技术可以确保大范围覆盖能力、模块化和较低的功耗,为M2M通信提供了较大的可能。

2 LoRaWAN的技术特点

长距离广域网或远程广域网(Long Range Wide-Area Networks,LoRaWAN)是物联网领域最受关注的技术之一。该项技术具有低功耗、低成本和远距离传输特点,连接后可长时间运作,若为电池供电则可工作超过十年。网络铺设所使用的频谱资源无需许可。与传统移动网络不同的是,LoRaWAN属于混合网络,私人和公共网络均可使用。

由思科、IBM、Sagecom、SemTech等众多提供商公司成立的LoRa联盟正在对LoRaWAN进行研发和标准化工作。LoRa联盟的主要任务是在LoRaWAN标准基础上为物联网运营商提供硬件和软件连接的解决方案。

在LoRaWAN网络中,如果信号没有障碍,那么一个基站可覆盖100多公里;在有阻碍的情况下,根据地形和建筑密度,一个基站可覆盖2~15公里。因此若要使LoRaWAN网络覆盖整个荷兰,那么只需500个基站即可。设备间数据的交互速度可达到300比特秒至100千比特秒,这一速度足以满足获取来自公共资源的数据,包括气象等信息。

2015年6月,LoRa联盟了LoRaWAN 1.0,根据联盟数据显示,2016年第一季度LoRaWAN网络已经在13个国家启动并在60个国家进行了测试。欧洲运营商Orange公司认为,LoRa要优于所有竞争对手,并将在法国部署1.5万个基站对全法国进行覆盖。俄罗斯Everynet公司正在不断推动LoRaWAN的标准化,LoRaWAN标准的网络已于2016年5月在俄罗斯喀山Innopolis经济特区开始测试运行。特区政府代表指出,该项测试技术将在未来对整个城市内部进行自动化,包括住宅电表数据、停车位数据、城市照明和道路安全信息的收集。预计在2016年,LoRaWAN网络将覆盖整个俄罗斯,甚至扩大至欧亚经济联盟国家(白俄罗斯、哈萨克斯坦、亚美尼亚、吉尔吉斯)。网络提供商公司强调,这项技术的应用单是在照明领域就能节省30%的成本。SenLab罗斯公司在2016年1月宣布在莫斯科地区进行LoRaWAN网络测试,随着基站的铺设,该公司也在同时进行着对LoRaWAN网络中传感器本地化的工作,用以减低终端设备成本。

3 Sigfox的技术特点

Sigfox网络的开发者是一家法国的同名公司,该公司成立于2009年,使用的是超窄带技术(Ultra Narrow Band,UNB)。该技术可提供简单、可靠和兼具成本效益的设备通信网络,多用于少量信息数据的传输。Sigfox网络在欧洲使用868兆赫频段,在美国使用902兆赫,Sigfox覆盖面积非常广阔,可达到50公里,且功耗较低。

Sigfox网络用于智慧城市、智能楼宇、资产追踪、远程监控、控制和计量电能等领域,可为企业创造新的服务和商业模式,创造更多的收入。连接到Sigfox网络上的设备可以每周发送140条不超过12字节的信息,包括协议、设备功耗以及报警等。Sigfox网络与LoRa均为网络和电信运营商提供物联网服务以及为建设自己的LPWA网络提供了强大的生态系统。

2016年1月,Sigfox公司宣布在南极部署物联网,该公司将帮助比利时研究小组研究影响气候变化的进程。学者们获得了45个拥有长期自动工作模式电池的应用Sigfox网络的GPS追踪器,该跟踪器可以向基站发射探险队员的坐标位置。2016年7月,Sigfox公司在整个拉丁美洲启动Sigfox物联网,并宣布将与墨西哥物联网公司进行合作。计划在2016年年底,将Sigfox物联网信号覆盖墨西哥首都,并在尽量短的时间内在北美国家铺设Sigfox网络。截止2016年8月,全球共计有21个国家(法国、西班牙、葡萄牙、荷兰、卢森堡、爱尔兰以及拉丁美洲国家)铺设了Sigfox网络,接入Sigfox网络的设备数量超过700万个,Sigfox公司预计于2016年底前将铺设国家数量扩至30个。

4 依据现有移动技术开发的物联网技术

由于当前M2M设备对数据传输速度要求不高,因此现有移动网络用于物物相连的成本比较高昂。传感器和设备也因在移动网络和复杂的协议中能量过度消耗,导致M2M设备中电池的快速放电。现有蜂窝移动网络应用于物联网时还需要进行网络升级。目前,经过升级后应用于物联网的移动网络包括EC-GSM(又称EC-GPRS,EC-GSM-IoT)、eMTC(又称LTE-M,LTE Cat.M1)和NB-IoT。这些技术的共同缺点是运行时需要许可的频谱,数据传输自费对于对速度要求不高的设备来说相对昂贵,LTE标准下工作的设备价格较高。优点是可以使用现有移动运营商的基础设施,支持漫游、多媒体实时设备的数据传输速度快。

EC-GSM是一项基于GSM/GPRS/EDGE基础的技术,可使这一制式下大部分已安装的基站无需更换或升级硬件设备,其优势在于移动基础设施已就绪,大部分情况下只需要更新在网络节点上的软件。此外,GSM网络遍布全球,拥有最大的覆盖面。

eMTC是适用于LTE网络的物联网技术,其数据传入传出的速度可达到1兆秒。eMTC在价格、覆盖、自动运行期限以及与现有移动基础设施兼容性等指标更适用于大众物联网,eMTC网络可在现有LTE网络的基础上通过更新软件的方式进行建设。

NB-IoT窄带物联网技术与LTE网络拥有密切的协调性和兼容性。但支持这一技术需要建设新类型的接收器。NB-IoT可提供许重要支撑,包括支持超过10万个联接,设备电池寿命可长达10年,通过相互验证和增强的加密接口可提高安全性,为运营商的物联网应用提供稳定条件等。

物联网发展前景范文第8篇

【关键词】物联网;关键技术;发展前景

1.背景介绍

物联网(The Internet of things)是通过各种信息传感设备,如RFID、红外感应器、GPS等,通过一定的协议和接口,将物体与互联网连接起来,形成一个物与物(T2T)、人与物(H2T)能相互交流的网络,从而实现对物体的识别、定位、控制和智能管理等。目前,物联网已被日本、美国等众多国家认为是发展经济的重点,而我国早已将其列为七大战略性产业之一。

2.原理与特点

物联网能够实现物与物、物与人的“交流”,其原理是给物体植入相应的信息传感设备,使物体能够外界信息,并将其感知的信息数据化,然后利用识别与通信技术将信息连入互联网,通过后台服务器进行分析、整理和处理,最后利用分析与处理的结果对物体进行智能识别、管理和相应控制。

根据物联网的原理,其特点可以总结为全面感知、可靠传输以及智能处理,这些不仅是物联网的三大特点,还是物联网的三个主要功能。

3.体系结构与关键技术

3.1 体系结构

物联网的体系结构可以分为三层:感知层、网络层、应用层。

感知层是由各种各样的信息传感设备组成,它就像人的五官和神经末梢一样,可以查看物体的信息,感知外界的变化,因此感知层的功能是采集信息和识别物体。

网络层主要由互联网、通信网、网络管理中心和后台云计算服务器等组成,相当于人的神经中枢和大脑,其功能是信息传递以及信息处理。

应用层解决的是信息处理和人机界面的问题,它是物联网和用户的接口,它与行业的需求紧密结合,不同的行业有不同的应用接口。这一层的主要功能是实现智能化的管理、应用和服务。

3.2 关键技术

3.2.1 传感器技术

传感器是由敏感元件、转换元件、转换电路组成的,能将被测信息转换成可用信号输出的器件或装置。传感器的分类方法有很多种,例如按照传感器的被测量、用途、能量关系、输出信号等进行分类。在物联网的应用方面,传感器可分为普通传感器和智能传感器。两者的区别在于智能传感器带有微处理器,不仅能采集信息,还能对信息进行处理和交换。传感器是物联网中不可缺少的信息采集手段,而且早已广泛运用于科学和国民经济的各个领域。

3.2.2 射频识别技术

射频识别技术(RFID)是一种利用射频信号通过磁场进行信息传递从而识别物体信息的自动识别无线通信技术。一个完整的射频识别系统由三部分组成:电子标签(Tag)、阅读器(Reader)和天线(Antenna)。电子标签内存有物体的信息,阅读器能读取信息,天线位于电子标签和阅读器内,用于发送和接受射频信息。

RFID的工作原理为:当电子标签进入阅读器产生的磁场并收到阅读器发出的射频信号后,电子标签将内部存储的信息利用磁场传递给阅读器,阅读器读取信息并解码后,再将信息送至信息处理系统进行有关数据处理。

3.2.3 无线传感网

无线传感网(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量传感器通过无线通信的方式形成的一个自组织网络,它是一个集成了监测、控制、无线通信的复杂网络系统,与自组织网络相比具有以下特点:(1)结点数量庞大,且大多结点是静止的。(2)结点分布比较密集,容易出错。(3)拓扑结构变化频繁。(4)能量有限、通信、计算和存储能力有限。

3.2.4 中间件技术

所谓的中间件是为了实现应用环境或系统的标准化以及它们之间的通信而建立的一个通用的平台和接口。由于要实现不同应用环境或系统间的通信,中间件必须对数据进行整合、过滤,因此中间件的主要作用是数据处理和信息交换。中间件有以下几个特点:

(1)运用于多种硬件和操作平台,能满足大量应用的需要。

(2)能提供跨网络、硬件和操作平台的交互。

(3)支持标准的协议的接口。中间件技术在物联网中的运用,使得多个系统和多种技术之间的资源得以共享,最终,形成一个资源丰富、功能强大的服务系统。

4.我国物联网的发展前景

2009年,温总理提出”感知中国”,其后,物联网又被十二五规划列为七大新兴战略性产业之一,我国对物联网的重视程度已经远超其他国家。在我国,物联网的发展和普及面临着很多问题:

(1)技术问题。物联网技术是一项综合性的技术,而且很多技术的标准尚未统一。

(2)安全问题。物联网的应用会对个人隐私造成极大威胁。

(3)体制问题。物联网产业的交叉性比较大,如果不能打破行业、地区、部门之间的壁垒,加快电信网、广电网、互联网的三网融合进程,物联网的普及将会相当漫长。

尽管物联网的发展和普及受到很多限制,但我国物联网产业的发展速度还是相当迅速的,2011年,中国物联网产业规模超过了2500亿元,2012年,物联网产业市场规模达到3650亿元,比上年增长38.6%,预计2015年将达到7500亿元。总之,物联网是当前最具发展潜力的产业之一,我国物联网的潜在市场规模巨大,发展前景非常广阔,未来物联网产业链必将会成为发展我国经济的关键因素之一。

参考文献

[1]刘强,崔莉,陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学,2010(06).

[2]张新程.物联网关键技术[M].人民邮电出版社.

[3]肖青.物联网标准体系介绍[J].电信工程技术与标准化,2012(6).

作者简介:

高雪山(1987—),男,山东菏泽人,硕士研究生,主要研究方向:物联网与ZigBee技术。

物联网发展前景范文第9篇

关键词: 物联网; 射频识别;无线传感器;铁路运输

Abstract: as a new information technology, has brought new vitality of IOT technology progress for the development of railway transportation, railway transportation in our country will bring profound changes and far-reaching influence. In this paper, combined with the characteristics of the Internet of things, analyses the present situation of the application of Internet of things in China railway transportation, broad prospects and sharing information from the passenger, freight information management, safety supervision and other aspects of the Internet of things in the field of railway transportation.

Keywords: Internet of things; RFID; sensor; railway transport

中图分类号:F531.3文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

目前, 信息技术的应用对我国铁路运输领域也提供了新的挑战和发展机遇。尤其近年来, 随着物联网技术的悄然兴起, 很可能引起第三次信息化发展浪潮。那么,物联网在我国铁路运输领域的应用及 其发展前景会如何呢?

1. 物联网

物联网(IOT) ,顾名思义,指的是物物互相联接的网络,其核心技术是通过射频识别装置(RFID)、传感器、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定的协议,通过装置在各类物体上的电子标签、传感器、二维码等, 再通过接口与无线网络相连,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智慧化识别,定位,跟踪,监控和管理的一种网络。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、建筑等各种物体中,然后将物联网与现有的互联网整合起来。物联网中,物被赋予了智能,实现了物与物、人与物之间的直接对话。

2. 物联网在我国铁路运输领域的应用现状

在20世纪90年代中期,铁道部在中国铁路车号自动识别系统建设中,确定RFID技术为解决"货车自动抄车号"的方案。随着铁路建设的高效推进和铁路信息化建设的飞速发展,铁路车号自动识别系统应用范围不断扩大,在运输组织、客货营销、经营管理和安全监控等领域发挥重要作用。该系统的工作流程是: 先将车号信息及车辆的技术参数信息输入车辆标签内部存储器; 由地面AEI设备实时准确地完成对列车车辆标签信息的采集, 并将采集的信息进行处理, 通过专线传至车站CPS 设备; CPS 管理设备完成 AEI采集数据的处理,为车辆管理和设备维护提供可靠信息。在此期间, 由铁路局AEI监控中心设备实时监测每台地面AEI的工作状态,协调、指挥AEI设备维护, 确保AEI 设备良好运用, 并实时接收 AEI 采集的列车、车号数据和每台AEI产生的故障信息和设备状态信息, 通过对故障信息和设备状态信息进行分析, 及时了解地面AEI设备的工作状态。标签编程网络将车辆信息写入标签内存的网络系统, 防止出现错号、重号车, 并对丢失损坏的标签进行补装。该系统的使用不仅实现了对列车车次,车号的自动识别、实时追踪和故障车辆的准确预报,提高了车辆利用水平和运输组织效率,同时也为我国铁路探索更加科学化、现代化、智能化的管理模式提供了有益的实践经验, 为物联网技术在我国铁路运输领域的普遍应用奠定了良好基础。

3物联网应用于我国铁路运输领域的广阔前景

铁路运输的快速发展,对信息化水平提出了更高的要求,这为物联网的应用提供了广阔的空间。笔者认为,以下几个方面值得我们去大力研究与实践。

3.1客运信息共享

在客票中都植入识别芯片,售票时将有关信息写入芯片内。在候车室、 检票口、 客车车厢 、出站口等都配置一个读写器,当旅客每到一处,读写器会自动写入信息。同时车站及车上的检票人员只需通过便携式的识读器对车票上的 RFID 电子标签进行读取, 并与数据库中的数据进行比对就可以辨别车票的真伪。物联网还可以利用RFID 技术的网络信息共享性,实现列车与车站之间的信息共享。车站的预留客票发售情况以及车上的客流量实际情况都可以及时反馈给对方,车票动态信息更加准确,有利于列车资源的有效利用。

3.2 货运信息管理

在铁路的货运仓库管理方面,RFID 可以充分发挥其电子标签的智能特点。在货运标签中植入识别芯片,打印标签时将信息写入芯片。借助嵌在商品内发出的无线电波的标签所记录的商品序号、日期、目的地等信息, 当货物入库、到达目的地会自动提醒并核对信息,工作人员不用开箱检查就知道里面物品的信息。同时也可以防止货物在仓库被盗、受损等情况。在铁路行车调度管理中也有其独特优势,在每一节车厢均装置一个芯片, 在铁路两侧,相互间隔一段距离放置一个读写器, 这样 就可以随时掌握全国所有的列车在铁路线路上所处的位置, 当前的速度, 便于列车的跟踪 、调度,同时克服了现行轨道电路易受外界干扰等问题。

3.3 铁路安全监控

利用RFID技术和无线传感技术,物联网在铁路安全监控领域的应用必将大有作为:利用摄像头和各种传感器对铁路机车、车辆、线路、信号、供电、气象、自然灾害等监测信息进行智能采集,在应用层对收集到的信息进行二次汇总和处理,利用智能视频监控系统对入侵、火灾等危险信息进实时监控,并进行智能报警。红外线轴温探测系统、铁路货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统、铁路货车运行故障动态图像检测系统、铁路货车运行状态地面安全监测系统,都在其轨边检测装置安装了车号自动识别装置,通过故障信息与车次号和车辆号信息的结合,实现故障的准确定位和实时追踪,对提高运输安全防范能力、确保铁路车辆行车安全起到重要作用。

4. 结束语

铁路运输是国民经济的重要产业,近年来, 随着我国铁路建设的迅猛发展,铁路的信息化水平要求越来越高,铁路运输智能化已是大势所趋。我们相信,随着物联网相关技术的发展,物联网技术在铁路运输领域的推广必然有广阔的发展前景。

参 考 文 献

[1]刘海涛, 马建, 熊永平. 物联网技术应用[M]. 北京: 机械工业出版社, 2011. 

[2]陈海滢等. 物联网应用启示录——行业分析与案例实践[M]. 北京: 机械工业出版社, 2011. 

[3]余子轩. 无线传感网和物联网中网络的地位和作用[J]. 射频世界, 2010(4): 54-56. 

物联网发展前景范文第10篇

物联网初试牛刀

就技术实现本身而言,物联网技术的应用并不复杂,在产品中植入芯片,通过无线网络能够获取芯片中产品使用情况,传送至中央处理系统中,用户实现对产品的远程控制,厂家获取第一手的用户使用情况和信息。当然,信息的获取需要取得用户同意,并排除对隐私和安全的侵犯。

就净水行业本身而言,2011年4月,碧水源、容声先后推出应用了物联网技术的净水产品。

同年12月,浙江大学CCNT实验室“饮水机娘”通过微博向更多的普通消费者传递了物联网这一概念。这台饮水机发微博的原理很简单,部件只包含了一台Windows电脑,一个网络摄像头和一台饮水机。通过摄像头监测饮水机上的状态指示灯,运行在Windows上的程序能够在缺水和水烧开的时候自动模拟女性口吻发送微博。这个案例从侧面反映出部分受众群体已经对产品智能化提出了更高、也更实际的需求。

进入2012年,净水产品物联网技术的应用和推广似乎陷入了停滞期,究其原因,包括团队的组建、维护和宣传是一项系统化和高成本投入的工作,物联网技术的普及尚需时日。

用户需求催生物联网的应用和发展

与洗衣机、冰箱等其它家电产品相比,用户对净水机的物联网需求更具体和实用。

首先,国内水质存在巨大差异,这就对产品本身的使用和适用提出了要求,但是普通用户很难对产品使用属性做出正确的判断。但是可以通过物联网的监测,了解当地水质并做出正确的选择和使用方法。

其次,净水机存在换芯、维护等工作,对售后服务的要求具有连续性。海尔施特劳斯水设备有限公司产品总监曲桂楠介绍,在与用户的交互沟通中发现,很多用户对于产品换芯时段没有概念,虽然有售后人员回访提示其换芯,但很多用户依然缺乏主动更换意识,物联网技术的应用不仅可以起到滤芯更换的自动提示作用,而且在滤芯吸附饱和的情况下自动停止工作,避免已经饱和的滤芯释放对人体有害物质。

所以物联网技术的应用能够更快速和系统的解决这些问题,在技术实际应用上的空间也更大。另外,近两年无线网络覆盖范围进一步加大,智能手机进一步普及,为人们使用智能产品提供更大的可能和更便利的条件。在各种创新功能与互联网相结合,重塑产品卖点时,物联网再次强势回归,并在净水行业掀起了新一轮热潮。

2014年行业中更多的品牌对物联网技术给予了更多的关注。其中,海尔于5月份推出的“水盒子”是比较典型的代表。曲桂楠介绍,目前该项技术普遍应用于海尔RO机,通过产品本身与外置的“水盒子”联网,能够实现使用产品前后水质的变化、滤芯吸附是否饱和、以及漏水、断电等功能。“水盒子”同时适用其他RO机产品,连接后在用户手机上下载APP终端可以实现上述功能。

而2011年就推出物联网净水机的碧水源,目前在其绝大多数的产品结构设计上,均预留出GPS功能模块,以备市场和用户所需。

物联网的实施是系统工程

其实,从产品本身来讲,物联网技术的实现和应用具备很高的透明度,也就是说从产品角度实现已经不是问题,但是之所以物联网的应用停留在“看上去很美”的阶段,是基于产品流通环节涉及多方面的沟通和协调,在实施过程中还有几点值得注意。

首先,物联网在带给厂家数据挖掘的背后,其实施和推广是一项系统工程,包括数据的传输、搜集、整理和分析等后台处理。一方面,厂家可以从物联网回传的资料掌握消费者的使用特征和需求,及时进行回访提升服务质量;另一方面,可以从这些回传资料当中进行数据分析。在净水机上安装物联网芯片之后,对于厂家掌握市场全局,包括对各地水质与净水产品使用匹配度的监测大有好处,通过数据分析进行用户挖掘和市场挖掘。

同时,物联网技术的应用能够方便用户与厂家的服务呼叫中心建立联系,并且能够协助净水厂家建立和完善用户档案。海尔曲总介绍,物联网体系的搭建需要厂家投入大量的人力、物力和财力,正是这些系统性网络的搭建,是很多净水厂家一直对物联网持观望态度的关键。海尔推出“水盒子”,一是依托海尔成熟完善的售后服务体系,其第三方平台日日顺的发展也让“水盒子”的落地成为可能。

物联网技术在净水行业的应用前景更为广阔,能够很好的解决消费者的个性化要求。但数据的稳定性、可靠性和传输过程,以及与中央处理器的连接依然需要时间和人力解决。目前安吉尔正在搭建200人的售后服务团队,除了作为营销的有力支撑之外,集团副总裁沈总表示,团队的完善和成熟也会为将来物联网技术的全面应用和发展提供稳定的保障。

另外,物联网的连接也是一项系统工程。目前已经具备产品联网的硬件,即网络的发达,加上用户有切实的需求,这样接受起来并不难。主要难点在于用户同服务商、同厂家的对接上,例如需要解决用户与服务商家的沟通、以及同时将用户需求和资料传递给厂家和其他相关人员,从而实现消费者、服务商和厂家之间的互动。一项技术的普及需要更多的企业主体参与,共同推进。

物联网的本质其实与O2O大同小异,不仅需要通过互联网实现用户使用的便捷,同时需要切实落地的服务实现用户体验的提升。在智能家电一体化趋势逐渐明朗的今天,净水行业的智能化发展是必然趋势,通过互联网实现智能,完善的服务体系是关键。从用户使用的便捷角度出发是物联网技术应用的目的之一,但在技术和产品背后,还有深度的数据挖掘,从中总结和分析产品的改进改善措施,为用户制定个性化的产品和个性化的服务,为企业生产研发提供更具价值的参考和依据,是该技术的另一个意义所在。同时,庞大的客户资料库是企业最大的财富。

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