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關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);物聯(lián)網(wǎng)技術
中圖分類號:TP3
物聯(lián)網(wǎng)被認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)絡之后的第三次信息化產(chǎn)業(yè)浪潮,許多國家尤其是發(fā)達國家紛紛出臺物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展計劃。繼美國推出“智慧地球”戰(zhàn)略計劃后,我國也提出了“感知中國”口號,并將其上升為戰(zhàn)略地位。一時間物聯(lián)網(wǎng)成為各國競相發(fā)展的新的產(chǎn)業(yè)。
1 物聯(lián)網(wǎng)的由來
從狹義角度看,只要是物品之間通過傳感網(wǎng)絡連接而成的網(wǎng)絡就算是物聯(lián)網(wǎng)范疇,與是否接入互聯(lián)網(wǎng)沒有關系。廣義角度看,物聯(lián)網(wǎng)不僅局限于物與物之間的信息傳遞,還將于互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)融合,最終形成人與物無所不在的信息交換。物聯(lián)網(wǎng)目的是讓所有物品能夠遠程感知和控制,并與現(xiàn)有的網(wǎng)絡連接在一起,形成一個更加智慧的生產(chǎn)生活體系。目前較為公認的物聯(lián)網(wǎng)定義是指通過射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等裝置,按約定的協(xié)議把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來形成的一個巨大網(wǎng)絡,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(wǎng)絡。
物聯(lián)網(wǎng)的精髓是感知,感知包括傳感器的信號采集、協(xié)同處理、智能組網(wǎng)、信息服務,以達到控制指揮的目的。其中,傳感網(wǎng)是感知的網(wǎng)絡,是物和物的互聯(lián);移動通信網(wǎng)是信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡,是人和人的互聯(lián);互聯(lián)網(wǎng)是連接虛擬信息共享的網(wǎng)絡,而物聯(lián)網(wǎng)是連接現(xiàn)實物理世界的網(wǎng)絡。實質(zhì)上,物聯(lián)網(wǎng)是傳感網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)“三網(wǎng)”高效融合的產(chǎn)物,是信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)高效融合的產(chǎn)物。
2 物聯(lián)網(wǎng)技術的體系架構
物聯(lián)網(wǎng)技術是一種網(wǎng)絡技術,物聯(lián)網(wǎng)技術的核心和基礎仍然是“互聯(lián)網(wǎng)技術”。物聯(lián)網(wǎng)技術是集計算機、信息、通信、網(wǎng)絡、傳感器、自動控制等多種技術的綜合,按照現(xiàn)在業(yè)內(nèi)的共識,物聯(lián)網(wǎng)體系架構可劃分為感知層、網(wǎng)絡層、應用層3個層次。感知層是以EPC、RFID、傳感器等技術為基礎感知事物,實現(xiàn)信息采集和“物”的識別。網(wǎng)絡層通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、廣電網(wǎng)以及各種接入網(wǎng)和專用網(wǎng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計算。應用層則是面向各種用戶需求的應用,由個人計算機、手機、輸入輸出控制終端等終端設備以及數(shù)據(jù)中心所構成的系統(tǒng)或?qū)S镁W(wǎng)絡,實現(xiàn)所感知信息的應用服務。
2.1 感知層
信息感知為物聯(lián)網(wǎng)應用提供了信息來源,是物聯(lián)網(wǎng)應用的基礎。感知層技術包括:統(tǒng)一標識技術、RFID技術、傳感器技術、傳感器自組網(wǎng)技術等。統(tǒng)一識別技術是解決對物體統(tǒng)一識別的問題,是進行數(shù)據(jù)收集的基礎和前提。RFID技術需要解決超高頻和微波頻段的RFID芯片、天線、RFID中間件、標簽防碰撞算法、安全認證協(xié)議等問題。
在傳感技術方面,目前的傳感器件是依賴敏感器件,而距離廣泛應用要求還遠遠沒有達到,解決傳感器件朝著功耗更低、敏感度更高、穩(wěn)定性更好、成本更低的方向發(fā)展是現(xiàn)在一個急需解決的問題。
2.2 網(wǎng)絡層
網(wǎng)絡層能夠把感知到的信息進行傳輸,實現(xiàn)互聯(lián)。感知層感知到的大量信息都需要通過網(wǎng)絡層進行傳輸,才能實現(xiàn)對這些信息的處理,以達到智能化管理和監(jiān)控的目的。因此,物聯(lián)網(wǎng)要求能夠充分利用電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等各類網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)的核心應是以IPV6為基礎的互聯(lián)網(wǎng),但不排除物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點能通過互聯(lián)網(wǎng)的雙向翻譯網(wǎng)關或隧道機制與傳統(tǒng)的IPV4終端主機通信。經(jīng)過十來年的快速發(fā)展,移動通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等技術已經(jīng)比較成熟,基本上能夠滿足物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?/p>
2.3 應用層
伴隨著物聯(lián)網(wǎng)在不同領域中的普及,網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)量將成幾何倍數(shù)增長,應用層必須提高對這些數(shù)據(jù)的及時計算和反饋。如何有效的改進已有的技術和方法或提出新的技術和方法來高效地管理和處理這些海量數(shù)據(jù)將是從數(shù)據(jù)中提取信息并進一步融合、推理和決策的關鍵。應用層是物聯(lián)網(wǎng)與用戶的接口,根據(jù)不同用戶的不同需求,在物聯(lián)網(wǎng)感知層和網(wǎng)絡層的基礎上,我們可以開發(fā)各種不同的應用,來解決生活、生產(chǎn)中的各種問題,給我們的帶來便利,實現(xiàn)更加精細和準確的智能化管理。例如:智能礦山、手機錢包、智能家電、綠色農(nóng)業(yè)、智能交通等。
3 總結(jié)
物聯(lián)網(wǎng)技術屬于新興的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),是國家戰(zhàn)略級的技術,其應用前景將非常廣闊。物聯(lián)網(wǎng)的概念由來已久,但其運用還處于起步階段,有很多不完善的地方,如物聯(lián)網(wǎng)中海量的各種物體信息數(shù)據(jù)的融合問題;安全和隱私也將是物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)之一;相關標準的制定,這些問題都需要相關部門和研究人員的繼續(xù)努力研究攻克。
參考文獻:
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讓每個公民都在網(wǎng)絡上找到自己的坐標
身份證換裝正悄然成為我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個新亮點。隨著《中華人民共和國居民身份證法》2004年開始正式施行,第二代非接觸式IC卡居民身份證也率先在北京、上海、天津等6個城市進行換發(fā)。聯(lián)系到先前新浪、搜狐等網(wǎng)站列出的“第二代身份證概念股一覽表”,可以預言:一場圍繞二代身份證的商業(yè)大戰(zhàn)即將上演。
“我國從1985年開始實行居民身份證制度,第一代證為聚脂薄膜密封單頁卡式,只具備視讀功能,難以與計算機人口信息管理系統(tǒng)進行信息交換,已不適應國家信息化建設的需要,身份證升級換代工作勢在必行。”公安部居民身份證管理處的一位專業(yè)人士說,“新的身份證從技術上提高了政府管理人口變動和遷移的能力,也為人口更自由的流動提供了保障?!?/p>
我國第二代身份證采用環(huán)保材料,堅固、耐用、環(huán)保,和第一代視讀證件相比,第二代身份證增加了一枚指甲蓋大小的非接觸式IC芯片,將持證人的照片圖像和身份項目內(nèi)容等信息數(shù)字化后加密存入芯片,這些信息可以經(jīng)過終端讀卡器判讀,從而實現(xiàn)了“電子防偽”和“數(shù)字管理”兩大功能。
由于在防偽、數(shù)字化管理方面的先進性,這種電子身份證已經(jīng)受到越來越多國家的政府青睞。芬蘭是這方面的先行者,1999年12月,芬蘭政府開發(fā)的電子身份證軟件系統(tǒng)就已經(jīng)開始運行。2003年11月,英國內(nèi)政部也開始實施一項為期6個月的電子生物特征身份識別技術的試點,準備將來在全國范圍內(nèi)推出新型身份證系統(tǒng)。法國、比利時、日本等國在這個方面也取得了較大的進展。中國,這個世界上人口最為龐大的國家也加入到電子身份證的行列中,將使這個產(chǎn)業(yè)迎來一個井噴的時刻。
值得一提的是,電子身份證在國際上尚存一定的爭議,這種高科技手段在美國、英國、澳大利亞等國遭到反對。有人指出,電子身份證的便利是建立在充分掌握居民個人信息的基礎之上,而如果電子身份證成為個人生活詳細信息的存儲庫,這些信息就存在泄密的可能,尤其是有權進入身份證系統(tǒng)的政府或公司如果濫用這些數(shù)據(jù),更加難以防范。為了保證這些信息不被濫用,則必須通過詳細的法律條文進行規(guī)定,更重要的是制定嚴格的行政程序來約束接觸這些信息的執(zhí)法機構,而后者正是我們目前所缺乏的。用好電子身份證,并非一件易事。
電子標簽讓物物對話
電子標簽為世界上的所有貨物添加了“對話”的特性,開辟了全新的“物聯(lián)網(wǎng)”時代
人們一面把自己的身份證升級到“智能”,一面也著手給市場上流通的所有商品頒發(fā)“身份證”。2004年2月,電子標簽國家標準工作組對外宣布,我國電子標簽國家標準制定工作已全面展開,不久以后,國內(nèi)市場上流通的所有商品都要有“身份證”。
電子標簽不同于條型碼,無需人工接觸、無需光學可視、無需人工干預即可完成信息輸入和處理,操作快捷方便。
早在2003年六月,沃爾瑪就要求其100家主要供應商在2005年1月1日前在包裝箱和托盤上貼上RFID標簽,該零售巨人還表示希望其余8萬余家供應商在2006年1月1日之前使用這一技術。起初人們只在感嘆零售業(yè)的又一次大變革即將到來,并沒有意識到這也是全球物聯(lián)網(wǎng)的開端。
正如互聯(lián)網(wǎng)把世界不同角落的人緊密地聯(lián)系在了一起,采用了RFID技術的電子標簽也將帶來另一次革命性變化。世界上的所有貨物都將通過此技術聯(lián)系在一起,而且彼此可以互相“對話”,組成了一個“物聯(lián)網(wǎng)”!
麥德龍2003年在德國的Rheinberg開設的特大未來零售店就是 “活生生的實驗室”。RFID技術幫助麥德龍?zhí)岣吡闶壑械墓溞? 同時改善消費者的購物體驗。在麥德龍的未來商店里,這種RFID技術可實時地識別產(chǎn)品、防范竊賊、跟蹤庫存及物品到期日,還可查看客戶積分卡的狀態(tài),以及使用自動檢測設備和智能秤來監(jiān)視并為水果和蔬菜稱重。從物品識別方面看來,這家未來商店中的各種產(chǎn)品,如CD、DVD和錄像帶等,都采用了以RFID為基礎的系統(tǒng)加上標簽以防止盜竊。只需掃描一下CD或DVD,消費者就可以看到他們正想購買的專輯或影片的介紹性預覽?;瘖y品和食物也貼上了標簽,并放在智能貨架上。這種應用可以提供實時庫存和保質(zhì)期控制,及時更新銷售數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)放置錯誤的物品。
電子標簽能否得到廣泛的推廣,最大的制約在于價格,降低生產(chǎn)成本是推廣的關鍵。電子標簽國家標準工作組正致力于此,因為有自主知識產(chǎn)權的電子標簽,將大大地降低我國電子標簽的生產(chǎn)成本。由于被沃爾瑪?shù)裙舅捎茫琒un、SAP、Oracle和IBM等也開始在公司的主流產(chǎn)品中集成射頻鑒別(RFID)技術。
正如互聯(lián)網(wǎng)誕生以來一直伴有網(wǎng)絡病毒、垃圾郵件等負面影響一樣,電子標簽在打造全球“物聯(lián)網(wǎng)”的同時,也引發(fā)了人們對于個人隱私的顧慮。因為每一個標簽的存儲器都能控制一個單獨的識別碼,標簽能夠準確無誤地識別和跟蹤任何目標的移動,從貨架到購物車再到家庭或壁櫥。麥德龍發(fā)言人也曾表示,超市將匿名收集客戶數(shù)、購物時間及路線,但并不獲取個人數(shù)據(jù),隨后又聲稱“超市外面并無任何讀標簽器,因此電子標簽在商店外毫無價值?!彪m然,現(xiàn)在技術上已經(jīng)可以實現(xiàn)在顧客購買產(chǎn)品時消除RFID標記,但考慮到退換物品的問題,人們不得不在隱私權和消費權之間權衡得失。
其實,很多招致批評的應用可能在未來十年內(nèi)都不會出現(xiàn)。因為現(xiàn)在電子標簽的應用至少還在試驗階段,在未來幾年里,電子標簽的增長將主要出現(xiàn)在分銷中心和零售業(yè)務的后端,這些業(yè)務并不涉及隱私權。
“一卡通”詮釋智能交通
一卡在手,持卡人可以方便、快捷、清潔、安全地進行繳費活動,數(shù)字化都市生活的氣息撲面而來
當你乘上公共汽車,不用投幣,也不用出示任何月票、憑證,只需用IC卡輕輕感應,就能繳納車費;當你驅(qū)車經(jīng)過高速公路收費站,把你的IC卡往專用設備上一劃,一兩秒鐘就完成了整個繳費過程;還有乘坐出租車、繳納水電煤氣費、物業(yè)管理費等等現(xiàn)金往來都可以用一張IC卡結(jié)算……
這不是科幻迷對未來生活藍圖的勾勒,也并非電影里面的虛構鏡頭,而是我們每一個人都有可能面對的真實生活場景。在很多發(fā)達國家,“一卡多用”已是普遍做法。像韓國釜山市早在七年前就籌劃城市公眾信息卡,先期啟動了交通運輸卡,后又將公眾領域的單項事務信息卡進行組合,統(tǒng)一為“數(shù)字釜山卡”,應用領域擴展到市民生活保障、電子商務、旅游衛(wèi)生、文體、金融、電信等。在中國香港,八達通卡也成為人們衣食住行不可缺少的一部分,目前,全香港有超過1000萬張八達通卡在市面上流通,超過253家商戶接受八達通卡,包括公共交通、停車場、零售業(yè)(超市、便利店、快餐、餅店、個人護理商店等)、自助服務(販賣機/銷售亭、電話亭、影印機)、康樂設施、學校及出入保安系統(tǒng)等,平均每天處理的交易量逾814萬宗,金額達港幣5440萬元。一卡通的使用情況,成為了評價一個現(xiàn)代化城市綜合素質(zhì)水平的指標。
在中國內(nèi)地,智能交通系統(tǒng)(ITS,Intelligent Traffic System)雖然起步稍晚,但已經(jīng)顯現(xiàn)出了蓬勃的發(fā)展勢頭,很多城市在公眾IC卡發(fā)展中也提出了“同業(yè)聯(lián)合、一卡多用”的思路。
上海市從1999年開始實施公交“一卡通”工程,目前,該市地鐵輕軌、249條公交線路、4萬輛出租車、市中心4條輪渡線、滬杭高速路上海段收費站、10條交通旅游線和上海至周邊旅游景點線路購票等,均已實現(xiàn)“一卡通”收費。未來,上海還計劃與無錫、蘇州、杭州實現(xiàn)四城市“一卡聯(lián)動”。除了交通方面的“一卡通”外,上海還有社???、TAXI龍卡、圖書館電子讀者證等,都是與市民日常生活密切相關的電子智能卡,它們的出現(xiàn)和普及,讓上海人真正體會到了現(xiàn)代生活的樂趣。
北京市政交通一卡通系統(tǒng)也于2004年1月1日正式開通,包括巴士公司所屬的121條線路的5169輛在用公交車及地鐵13號線都可以使用一卡通。據(jù)悉,截止到3月中旬,北京市一卡通IC卡的發(fā)行量為5萬多張,相對于廣州、上海,這樣的發(fā)行量顯然非常有限,也與首都的城市地位不相符,“主要是受宣傳力度、開通線路和市民接受觀念的影響。”北京市政交通一卡通有限公司徐凱介紹道,“但是這種情況很快會得到改善,隨著宣傳力度的加強,以及北京市地鐵1、2號線和全部公交線路的陸續(xù)開通使用,估計到明年年底,一卡通的持卡人有望達到300萬以上?!睋?jù)悉,在2008年之前,北京將實現(xiàn)包括公交、巴士、地鐵、城鐵、出租、高速路、水上游客船、停車場的一卡通收費應用以及遠期的市政領域收費、繳費應用。
數(shù)字奧運引導社會信息化
體育的大眾性決定了數(shù)字奧運是關系到每一個人日常生活的綜合工程,而不是單純的體育信息化
社會信息化是幾乎所有的城市都在做的一件事,北京、上海相繼提出了建設“數(shù)字北京”、“數(shù)字上海”的計劃,當智能交通卡、身份證等一系列與人們?nèi)粘I钕嚓P的舉措都開始實施時,數(shù)字城市的夢想已經(jīng)不再遙遠,而數(shù)字奧運將是北京建設數(shù)字城市的先導,也是整個城市數(shù)字化最現(xiàn)實的考慮。
1物聯(lián)網(wǎng)的特征
物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)技術和射頻識別(RFID)技術二者相互融合的產(chǎn)物,并隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動網(wǎng)絡融合的深入和擴大,可以為廣大用戶提供更加深入、更具移動特性的服務體系和網(wǎng)絡體系。物聯(lián)網(wǎng)采用的接入手段為無線城域網(wǎng)(wiMax)、無線局域網(wǎng)(wiFi)、移動通信網(wǎng)絡(包括4G網(wǎng)絡、3G網(wǎng)絡、2G等),終端選用專用終端、便攜式計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、手機等,通過無線應用協(xié)議(WAP)來使用訪問互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務。物聯(lián)網(wǎng)安全威脅主要包括業(yè)務安全威脅、網(wǎng)絡安全威脅、終端安全威脅。通過無線信道在空中傳輸物聯(lián)網(wǎng)信息數(shù)據(jù),很容易被非法篡改或截獲。非法終端也很有可能在進入無線通信網(wǎng)絡時,以假冒的身份來開展各種破壞活動。即便是合法身身份的終端也很有可能對各種互聯(lián)網(wǎng)資源進行越權訪問。業(yè)務層面的安全威脅包括傳播不良信息、垃圾信息的泛濫、拒絕服務攻擊、非法訪問數(shù)據(jù)、非法訪問業(yè)務等。
2物聯(lián)網(wǎng)面對的安全問題
對于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡而言,業(yè)務層的安全與網(wǎng)絡層的安全二者是完全獨立的,但是物聯(lián)網(wǎng)則不同,它具有自己的特殊性。由于物聯(lián)網(wǎng)是在現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)技術基礎上集成了應用平臺和感知網(wǎng)絡而形成的,互聯(lián)網(wǎng)給物聯(lián)網(wǎng)提供了許多可以借鑒的安全機制,如加密機制、認證機制等,但是值得注意的是,應該按照物聯(lián)網(wǎng)的特征來適當?shù)匮a充、調(diào)整這些安全機制。物聯(lián)網(wǎng)面對的安全問題主要體現(xiàn)在以下四個方面。
好萊塢導演給諾亞方舟貼上了“中國制造”的標簽,美國人卻用“末日地堡”搶占了風頭,還是英國人的研究比較“靠譜”:他們已在希臘建成了原型――“自治愈”房屋。據(jù)了解,這種房屋在遭遇地震壓力后不會出現(xiàn)坍塌而是移動,其內(nèi)置的RFID和傳感器,不但可以收集處理數(shù)據(jù),還能構建地震預警系統(tǒng)。究其技術原理:沒錯,物聯(lián)網(wǎng)。
然而,世界末日沒那么容易到來,而修建“避難所”也不是物聯(lián)網(wǎng)技術應用的惟一專利。在日常生活中,物聯(lián)網(wǎng)的影子更是屢見不鮮:超市的掃碼器、公交車上的刷卡機、身份證的識別儀……這只是冰山一角。此外,在城市安監(jiān)、軌道交通、機場安保、醫(yī)療檢驗、動物溯源、身份識別等領域,物聯(lián)網(wǎng)又給人們的生活帶來了無限的遐想。
推及經(jīng)濟領域,經(jīng)濟危機后,世界各國都將物聯(lián)網(wǎng)作為拉動經(jīng)濟增長的重要創(chuàng)新舉措。去年1月,美國總統(tǒng)奧巴馬將“智慧地球”提升為國家戰(zhàn)略。2009年底,IBM公司首次拋出“智慧的地球”這一概念時,其戰(zhàn)略核心就是“云計算+物聯(lián)網(wǎng)”的結(jié)合。
在中國,物聯(lián)網(wǎng)也被提到了戰(zhàn)略的高度。去年8月,溫總理在視察無錫中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院時,對物聯(lián)網(wǎng)寄以希望;今年的全國兩會上,溫總理在政府工作報告中首次提出物聯(lián)網(wǎng),明確提出要加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應用,物聯(lián)網(wǎng)首度被列入五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。
研究表明,物聯(lián)網(wǎng)可能是全球下一個萬億元級規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)之一。而賽迪顧問研究也顯示:2010年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將達到2000億元,至2015年,中國物聯(lián)網(wǎng)整體市場規(guī)模將達到7500億元,年復合增長率超過30.0%。呈現(xiàn)在面前的是一塊巨大的蛋糕。
然而,中國已經(jīng)進入了物聯(lián)網(wǎng)時代了嗎?在物聯(lián)網(wǎng)技術標準尚未出臺,更多企業(yè)仍在小心翼翼地探索,大規(guī)模應用主要靠政府采購,產(chǎn)業(yè)的投融資渠道尚未打通,而在信息安全、電磁污染、無線頻譜資源等問題尚沒有完備的解決方案之前,沒有比抱歉更合適的答案。
值得欣慰的是,國家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部、科技部等相關部門都在醞釀出臺相關產(chǎn)業(yè)扶持政策來加速促進中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時,地方政府和產(chǎn)業(yè)園區(qū)也在相繼出臺相關的配套政策。而在技術與標準化方面,北郵、中科院、南郵、無錫中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院以及中國物聯(lián)網(wǎng)標準化組織有望在物聯(lián)網(wǎng)標準和關鍵技術方面取得突破性進展。
誠可見,產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)走在物聯(lián)網(wǎng)技術應用的第一線。上海世博會場館、上海浦東機場、北京星光影視園、中遠集運、國家電網(wǎng)、宅急送……產(chǎn)業(yè)界的應用早已山雨欲來:而中國移動、中國電信、海爾等也紛紛摩拳擦掌,向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的研發(fā)發(fā)起了沖鋒。
此外,當無錫啟動中國第一個物聯(lián)網(wǎng)城市;成都計劃用數(shù)十億元打造“天府智能互聯(lián)新城”:南京以“智慧南京”來實現(xiàn)經(jīng)濟結(jié)構轉(zhuǎn)型和城市環(huán)境提升;北京市東城區(qū)在公共安全、食品安全、樓宇等領域應用示范物聯(lián)網(wǎng)時……各大城市已吹響進軍物聯(lián)網(wǎng)的集結(jié)號。
解構產(chǎn)業(yè)鏈
國際電聯(lián)對物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡。
而南京郵電大學校長楊震的理解更為形象。他認為,物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的拓展和延伸。而兩者的最大區(qū)別在于,互聯(lián)網(wǎng)是虛擬信息之間形成的網(wǎng)絡,它需要人去采集物質(zhì)世界的信息;而物聯(lián)網(wǎng)則通過射頻識別技術、智能嵌入技術等能讓物與物之間相互感知,再通過高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡,將信息自動傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上形成一個更大的網(wǎng)絡。
清科研究中心研究總監(jiān)符星華指出,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈大致可以分三個層面:首先是傳感網(wǎng)絡,以二維碼、RFID(射頻識別技術)、傳感器、芯片及智能卡為主,實現(xiàn)“物”的識別;其次是傳輸網(wǎng)絡,通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡、通信網(wǎng)絡等實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計算:三是應用網(wǎng)絡,即輸入輸出控制終端,可基于現(xiàn)有的手機、PC等終端進行。
符星華告訴記者,在信息生成方面,物聯(lián)網(wǎng)會利用RFID、傳感器、二維碼、北斗或GPS定位等隨時隨地獲取物體的信息;在信息傳遞方面,各種電信網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)將進一步融合;在信息的集中處理及應用方面,即通過綜合信息平臺接收、處理、反饋并應用信息,大量軟件企業(yè)將從中受益。
清科研究中心數(shù)據(jù)顯示,近年來,在信息生成層面,投融資活動則較為積極。以二維碼、RFID(射頻識別技術)、傳感器、芯片及智能卡等產(chǎn)品研發(fā)制造的企業(yè)備受投資機構的偏愛。據(jù)清科研究中心統(tǒng)計,從2003年至2009年,已有十幾家相關公司獲得投資。
遠望谷和鼎識科技就是其中的典型代表。作為RFID制造商的領跑者,遠望谷從2003年到2006三年間先后獲得來自深圳創(chuàng)新投、上海仕博和上海聯(lián)創(chuàng)三輪融資,之后于2007年成功上市。而成立于2005年的深圳鼎識科技識別有限公司以其在識別技術的領先地位也被多家投資機構看好,先后獲得上海永宣、德同資本、漢世紀、達晨創(chuàng)投等的風險投資。
產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)
2005年,當國際電信聯(lián)盟正式提出物聯(lián)網(wǎng)概念時,它就已經(jīng)預見到無所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信時代即將來臨。然而,它并沒有預見到的是,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展是如此之慢。可以說,除了少數(shù)成功案例外,物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)前景并不明朗。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化到底出了什么問題?
符星華說,所有市場的起步和發(fā)展都需要經(jīng)過個階段。由于物聯(lián)網(wǎng)進入快速發(fā)展的條件即需要基于識別或傳感裝置的應用,例如二維碼、RFID(射頻識別技術)、傳感器、芯片及智能卡等市場的快速發(fā)展,同時需要傳輸網(wǎng)絡的大面積覆蓋和用戶使用,同時相應的應用終端需要大量普及并能夠?qū)崿F(xiàn)交互,因此面臨的挑戰(zhàn)并不是物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)自身的發(fā)展問題。
首先,似乎創(chuàng)新過程中遇見的問題總能歸結(jié)到體制上。在相關人士看來,“三網(wǎng)融合沒有突破性的進展,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的信息傳遞環(huán)節(jié)不暢,勢必影響整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的打通。而標準的遲遲未能出臺,政府與企業(yè)心中都有一本難念的經(jīng)?!狈侨A表示,在信息傳遞方面,各種電信網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)與廣電網(wǎng)絡的融合尚需國家做進一步的調(diào)控。
其次,技術的瓶頸也尚未完全解決。在楊震看來,“我們還沒有完全掌握物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)律和技術體系則是又一障礙。物聯(lián)網(wǎng)不是簡單的虛擬世界,要涉及國家安全等許多問題。比如無線頻譜資源夠不夠用?電磁污染怎么解決?此外,還有信息安全問題。”他說。
除此之外,產(chǎn)業(yè)的投融資渠道尚未完全打通,不只是久遠新方向這一家企業(yè)的煩惱。能否在產(chǎn)業(yè)形成的初期就抓住先機,則是鼎識科技的啟示。而成熟度較高的智能交通、城市安防、智能電網(wǎng)等主要依靠政府采購,是否說明物聯(lián)網(wǎng)并沒有形成大規(guī)模商用的氛圍?
新經(jīng)濟之王
對于物聯(lián)網(wǎng)這一已提出整整10年的老話題,但質(zhì)
疑聲始終不絕于耳。相關人士甚至直言,“真正的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)并不多,不要說成型的企業(yè),現(xiàn)在連像樣的創(chuàng)業(yè)團隊都難找。而即便有些上市公司,其主營業(yè)務,也只是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的一個小環(huán)節(jié)?!?/p>
在達晨創(chuàng)投投資總監(jiān)梁國智看來,很多企業(yè)都在打著物聯(lián)網(wǎng)的概念,而實際項目運營過程中卻小心翼翼?!艾F(xiàn)在,物聯(lián)網(wǎng)的標準各國都在緊張推進,但國外的標準都是以市場決定的,比如微軟的操作系統(tǒng)使用得多,它就能成為標準。而中國不同?!毖酝庵獠谎远?。
梁國智理解政府的擔心?!叭绻l(fā)現(xiàn)中國目前還沒有能夠生產(chǎn)核心芯片的公司,中國企業(yè)的水平還沒達到這個程度的話,物聯(lián)網(wǎng)則又變成外國人的天下。移動終端就是前車之鑒。手機上最值錢的,也最核心的芯片基本被外國公司壟斷,中國企業(yè)只是加工外殼,做些軟件,頂多做個電路板。這樣,大把的錢都被外國人掙去了。”
符星華同意梁國智的觀點,“以往在通信電信及互聯(lián)網(wǎng)領域的經(jīng)驗告訴我們,如果沒有關鍵的核心技術,就不能形成產(chǎn)業(yè)核心競爭力,在未來的競爭中就會受制于人。因此,掌握具有自主知識產(chǎn)權的核心技術將成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重?!?/p>
所有產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都是雙向的,既要有政府的支持,也需要有企業(yè)的響應。然而,現(xiàn)實的狀況是:體制癥結(jié)的痊愈并非蹴而就,而物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的車輪仍繼續(xù)前行。要么成為先驅(qū),要么成為先烈,因噎廢食不應成為明智企業(yè)的選擇。
權衡風險與機遇,誰能夠抓住新經(jīng)濟的機遇,誰就將成為新經(jīng)濟的王者。然而,本刊的疑問是:在中關村出現(xiàn)的計算機中心,成就了聯(lián)想;在深圳出現(xiàn)的路由器中心,成就了華為、中興,現(xiàn)在,在無錫又出現(xiàn)了一個物聯(lián)網(wǎng)中心,它將成就誰?
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖
長城戰(zhàn)略咨詢預測“中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)10年3階段發(fā)展路線圖,形成三大細分市場”。結(jié)合對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的分析和中國市場情況的判斷,長城戰(zhàn)略咨詢(GEI)初步預測中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)未來十年(2010至2020年)將經(jīng)歷應用創(chuàng)新、技術創(chuàng)新、服務創(chuàng)新三個主要發(fā)展階段,形成公共管理和服務、企業(yè)應用、個人和家庭應用三大細分市場。
應用創(chuàng)新
未來1~3年
公共管理和服務市場應用帶動產(chǎn)業(yè)鏈形成。未來1至3年。中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)處于產(chǎn)業(yè)的形成期。物聯(lián)網(wǎng)將以政府引導促進、重點應用示范為主導,帶動產(chǎn)業(yè)鏈的形成和發(fā)展。產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期將在公共管理和服務市場的政府管理、城市管理、公共服務等重點領域,結(jié)合應急安防、智能管控、節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、公眾服務等具有迫切需求的應用場景,形成一系列的解決方案。隨著應用方案的創(chuàng)新、成熟和推廣,帶動產(chǎn)業(yè)鏈的傳感感知、傳輸通信和運算處理環(huán)節(jié)的發(fā)展。
技術創(chuàng)新
未來3~5年
行業(yè)應用標準和關鍵環(huán)節(jié)技術標準的形成。在公共管理和服務市場應用示范形成一定效應之后,隨著下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及移動互聯(lián)網(wǎng)的初步成熟,企業(yè)應用、行業(yè)應用將成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。各類應用解決方案逐漸穩(wěn)定成熟,產(chǎn)業(yè)鏈分工協(xié)作更明確、產(chǎn)業(yè)聚集、行業(yè)標準初步形成。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的逐漸放大,傳感感知等關鍵環(huán)節(jié)的技術創(chuàng)新進一步活躍。物聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)的標準化體系逐步形成。
服務創(chuàng)新
關鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);應用;智能家居;智能化辦公
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 18-0000-01
現(xiàn)在,很多人都在談論物聯(lián)網(wǎng),企業(yè)中,學校里都經(jīng)常能聽到物聯(lián)網(wǎng)一詞,那么究竟什么是物聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)究竟是什么,物聯(lián)網(wǎng)都包含那些范疇,本文將簡單的從這幾方面探討下。
一、物聯(lián)網(wǎng)的概念
物聯(lián)網(wǎng)概念的簡單概括就是,通過各種傳感設備或者網(wǎng)絡設備,把任何物品都互聯(lián)網(wǎng)連接起來,物聯(lián)網(wǎng)可以稱作是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這個概念當中物品的范疇也很廣,比如PC機、智能手機,平板電腦可以通過無線網(wǎng)卡接入互聯(lián)網(wǎng),也可以是很現(xiàn)實的物體,像家用電器,也可以通過添加網(wǎng)絡模塊等方法接入互聯(lián)網(wǎng),我們用戶只能登入到網(wǎng)絡當中,那么都可以通過網(wǎng)絡與其相連接,達到遠程控制的目的。
因此,只需要理解2點,就能夠比較好的理解物聯(lián)網(wǎng)的概念。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸;這個延伸已經(jīng)到了任何的2個物品當中了。
二、物聯(lián)網(wǎng)的主要應用
我們剛才討論的物聯(lián)網(wǎng)的概念,那么接下來將分析下物聯(lián)網(wǎng)在當前的主要應用方向。
(一)城市管理的智能控制
物聯(lián)網(wǎng)主要基于云計算的強大計算能力和利用傳感器網(wǎng)絡獲取的大量數(shù)據(jù),通過計算和決策,能夠?qū)ο筮M行智能控制,并且能夠分析和反饋。
我們可以應用在智能交通,對公路,公交,停車場等場所監(jiān)控,可以通過檢測設備,在道路交口最繁忙的時候,根據(jù)車流量,自行計算調(diào)節(jié)紅綠燈的時間;公交方面,構建智能公交系統(tǒng),綜合網(wǎng)絡通信,GPS定位,完成智能調(diào)度,電子站牌,快速公交系統(tǒng)等多種智能管理,可以詳細掌握當前的公交運行狀況,計算等候時間,并能夠?qū)崟r的格局實際情況調(diào)整發(fā)車間隔;智能化的停車場通過傳感器,攝像頭的設備對停車狀況進行監(jiān)控,并且通過網(wǎng)絡將臨近的幾個停車場信息綜合處理,都可以在當前停車場的地方顯示,方便停車場管理,提升提車效率。
智能建筑,智能建筑的理念是節(jié)能環(huán)保,可持續(xù)發(fā)展,因此可以在建筑物內(nèi)應用感應技術,時刻掌握建筑物的管理狀況,并且使得建筑物利用GPS系統(tǒng)實時相接,能夠?qū)⒔ㄖ飪?nèi)的情況反映在電子地圖上,比如實時的根據(jù)外界光線總動控制建筑物的照明,通過傳感器檢測環(huán)境,在遇到火災等特殊情況時,可以自動的控制安全通道等,采暖,電子鎖,通風系統(tǒng)等等都可以通過智能來控制。
(二)數(shù)字化家庭
數(shù)字化家庭簡單說起來就是將家庭內(nèi)的所有電子消費產(chǎn)品,通過物聯(lián)網(wǎng)連接起來,可以很容易的利用一個遙控器或者手機上的應用程序來進行控制,實現(xiàn)電器之間的互通,能夠極大的提升居住著的舒適性。
智能家居系統(tǒng)可以根據(jù)季節(jié)溫度的變化,自動調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度,燈光,窗簾,能夠通過手機或者互聯(lián)網(wǎng)實時對家庭進行遠程監(jiān)控和護理,我們可以在辦公室指揮家里的各個電器,比較打開熱水器,打開電視的個性化節(jié)目,自動煮飯等等。
數(shù)字家庭是未來家庭生活的趨勢,提高了生活、娛樂、工作的質(zhì)量。
(三)智能化辦公
這一點主要是應用與企事業(yè)單位里面,通過對全公司,進行無線網(wǎng)絡的覆蓋,公司內(nèi)的所有終端接入無線網(wǎng)絡當中,包含臺式電腦,筆記本電腦,智能手機,平板電腦等等,或者有一些特殊的單片機類的終端系統(tǒng),這些設備都處于一個公司內(nèi)部的大型局域網(wǎng)內(nèi),可以快捷的進行信息交互,過程控制等等。
處于不同部門之間的員工可以很快捷的視頻會話,收發(fā)文件等等。而且我們可以通過對網(wǎng)絡施行分權限管理,限制不同等級的終端的訪問權限,這一點是非常重要的。比方說,公司為了來賓訪客方便的了解公司,可以設立一些查詢?yōu)橹鞯慕K端,但是這一部分的終端只能夠進行資料的查詢,并不能上傳或下載文件;同樣,不同的部門的員工的權限也不相同,把公司的資料按照權限分類,這樣能夠提升安全性的級別,比如同一位員工在辦公區(qū)和休息區(qū)接入公司網(wǎng)絡,看到的就不能是完全相同的權限。這種權限的設定可以有多種方法,比如通過對每個員工分配登錄號的方式對賬戶進行管理,還有可以對不同的場所進行不同的權限設定,我們在辦公室接入網(wǎng)絡可以正常工作,但是在會客區(qū)或者休息區(qū)接入網(wǎng)絡后只能享受來賓訪客的權限。
智能化辦公除了方便本公司的員工的工作,還有一點很重要的應用,是當我們?nèi)サ狡渌具M行商務交流等業(yè)務的時候。不再需要攜帶大量的紙質(zhì)文件或說明書,我們只需要帶著一臺能夠接入無線網(wǎng)的終端即可,我們可以連入對方公司的網(wǎng)絡內(nèi)部,獲取對方資源,還可以把我方的資料通過自己的終端,隨時的共享給對方,這樣在溝通交流上既可以方便很多。提升辦公效率方面非常明顯。
這類的網(wǎng)絡里,最需要考慮是安全問題,需要對登入者實施監(jiān)控,防止有人惡意的破壞,可以通過權限級別,認證等方式來加以控制和維護,比如可以應用MAC信息的感知;HTTP.User-Agent識別法,DHCP指紋識別法等等。還可以通過加入網(wǎng)絡的場所來進行控制,加以黑白名單輔助管理。
(四)物聯(lián)網(wǎng)還在醫(yī)療,軍事,物流,教學,食品管理等很多場景下扮演重要的角色,在此不一一討論。
三、物聯(lián)網(wǎng)的認識誤區(qū)
物聯(lián)網(wǎng)還處于發(fā)展階段,在發(fā)展上還有些誤區(qū),有時候會把傳感網(wǎng)絡與物聯(lián)網(wǎng)搞混,或者認為在物品上加了個傳感器或接入了網(wǎng)絡就是物聯(lián)網(wǎng)了;或者認為物聯(lián)網(wǎng)就是互聯(lián)網(wǎng)的延伸,物聯(lián)網(wǎng)最大的引用是在局域網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)智能管理。
四、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景
物聯(lián)網(wǎng)是推動世界高速發(fā)展的重要生產(chǎn)力,物聯(lián)網(wǎng)能夠節(jié)省資源,提升效率,為全球的經(jīng)濟復蘇提供動力。
物聯(lián)網(wǎng)將來會越來越多的應該在公共基礎設施上,將大力發(fā)展在實際的生活場景下,將廣泛的應用在社會各個領域當中。
參考文獻:
【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);RFID;EPC
一、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的背景
1998年,美國麻省理工大學的Sarma、Brock、Siu創(chuàng)造性的提出將信息互聯(lián)網(wǎng)絡技術與RFID技術有機地結(jié)合,即利用全球統(tǒng)一的物品編碼作為物品標識,利用RFID實現(xiàn)自動化的物品與Internet的聯(lián)接,無需借助特定系統(tǒng),即可在任何時間、任何地點、實現(xiàn)對任何物品的識別和管理。1999年,由美國統(tǒng)一代碼委員會吉列和寶潔等組織和企業(yè)共同出資,在美國麻省理工大學成立Auto-ID Center,在隨后的幾年中,英國、澳大利亞、日本、瑞士、中國、韓國等國的6所著名大學相繼加入Auto-ID
Center,對物聯(lián)網(wǎng)相關研究實行分工合作,開展系統(tǒng)化研究,提出最初物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構:射頻標簽、識讀器、Savant、ONS、PML
Server。
2003年11月1日,國際物品編碼組織出資正式接管EPC系統(tǒng),并組成EPC Global進行全球推廣與維護。與此同時,原6所大學的Auto-ID實驗室轉(zhuǎn)到EPC Global下的技術組,作為EPC實驗室,繼續(xù)對EpC系統(tǒng)的應用提供技術支持,提出物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構:EPC編碼、EPC標簽、讀寫器、中間件、ONS、EP
CIS。
二、物聯(lián)網(wǎng)定義
早在1995年,比爾·蓋茨在《未來之路》一書中就已經(jīng)提及物聯(lián)網(wǎng)概念。但是,物聯(lián)網(wǎng)概念的真正提出是在1999年,由EPC Global的Auto-ID Center提出,被定義為:把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與Internet連接起來,從而實現(xiàn)智能化的識別和管理。
2005年,國際電信聯(lián)盟正式稱物聯(lián)網(wǎng)為The Internet of
things,并發(fā)表了年終報告《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》。報告指出,無所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信時代即將來臨,世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過Internet主動進行交換;并描繪出物聯(lián)網(wǎng)時代的圖景:當司機出來操作失誤時汽車會自動報警;公文包會提醒主人忘記帶了什么東西;衣服會告訴洗衣機對顏色和水溫的要求等等。物聯(lián)網(wǎng)具體地說,就是把感應器嵌入和裝備到電網(wǎng)、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(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合,在這個整合的網(wǎng)絡當中,存在能力超級強大的中心計算機群,能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡內(nèi)的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制。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(chǎn)和生活,達到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關系。
三、物聯(lián)網(wǎng)技術體系結(jié)構
物聯(lián)網(wǎng)的價值在于讓物體也擁有了“智慧”,從而實現(xiàn)人與物、物與物之間的溝通,物聯(lián)網(wǎng)的特征在于感知、互聯(lián)和智能的疊加。因此,物聯(lián)網(wǎng)由三個部分組成:感知部分,即以二維碼、RFID、傳感器為主,實現(xiàn)對“物”的識別;傳輸網(wǎng)絡,即通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡、通信網(wǎng)絡等實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸;智能處理,即利用云計算、數(shù)據(jù)挖掘、中間件等技術實現(xiàn)對物品的自動控制與智能管理等。
物聯(lián)網(wǎng)是一個層次化的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)大致有三層,從下到上依次可以劃分為感知層、網(wǎng)絡層和應用層。在各層之間,信息不是單向傳遞的,也有交互或控制。在所傳遞的信息中,主要是物的信息,包括物的識別碼、物的靜態(tài)信息、物的動態(tài)信息等。物聯(lián)網(wǎng)3個層次涉及的關鍵技術非常多,是典型的跨學科技術。應用層提供豐富的基于物聯(lián)網(wǎng)的應用,是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的根本目標,將物聯(lián)網(wǎng)技術與行業(yè)信息化需求相結(jié)合,實現(xiàn)廣泛智能化應用的解決方案集,關鍵在于行業(yè)融合、信息資源的開發(fā)利用、低成本高質(zhì)量的解決方案、信息安全的保障以及有效的商業(yè)模式的開發(fā)。網(wǎng)絡層廣泛覆蓋的移動通信網(wǎng)絡是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎設施,是物聯(lián)網(wǎng)三層中標準化程度最高、產(chǎn)業(yè)化能力最強、最成熟的部分,關鍵在于為物聯(lián)網(wǎng)應用特征進行優(yōu)化和改進,形成協(xié)調(diào)感知的網(wǎng)絡。感知層是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面的感知的核心能力,是物聯(lián)網(wǎng)中包括關鍵技術、標準化方面、產(chǎn)業(yè)化方面有待突破的部分,關鍵在于具備更精確、更全面的感知能力,并解決低功耗、小型化和低成本的問題。
在各層之間,信息不是單向傳遞的,也有交互、控制等,所傳遞的信息多種多樣,這其中關鍵是物品的信息,包括在特定應用系統(tǒng)范圍內(nèi)能唯一標識物品的識別碼和物品的靜態(tài)與動態(tài)信息。
四、物聯(lián)網(wǎng)中的核心關鍵技術
核心關鍵技術主要有RFID技術、傳感器技術、無線網(wǎng)絡技術、人工智能技術、云計算技術等。
1.RFID技術。RFID技術,又稱電子標簽、無線射頻識別,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(shù)據(jù),而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。它利用射頻信號通過空間電磁耦合實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息實現(xiàn)物體識別。RFID既可以看做是一種設備標識技術,也可以歸類為短距離傳輸技術。
2.傳感器技術。在物聯(lián)網(wǎng)中傳感器主要負責接收物品“講話”的內(nèi)容。傳感器技術是從自然信源獲取信息并對獲取的信息進行處理、變換、識別的一門多學科交叉的現(xiàn)代科學與工程技術,它涉及傳感器、信息處理和識別的規(guī)劃設計、開發(fā)、制造、測試、應用及評價改進活動等內(nèi)容。
3.無線網(wǎng)絡技術。物聯(lián)網(wǎng)中物品要與人無障礙地交流,必然離不開高速、可進行大批量數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡。無線網(wǎng)絡既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,也包括近距離的藍牙技術、紅外技術和Zigbee技術。
4.人工智能技術。人工智能是研究是計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為(如學習、推理、思考和規(guī)劃等)的技術。在物聯(lián)網(wǎng)中人工智能技術主要將物品“講話”的內(nèi)容進行分析,從而實現(xiàn)計算機自動處理。
5.云計算技術。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展理離不開云計算技術的支持。物聯(lián)網(wǎng)中的終端的計算和存儲能力有限,云計算平臺可以作為物聯(lián)網(wǎng)的大腦,以實現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的存儲和計算。
五、結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)將是下一個推動世界快速發(fā)展的“主要生產(chǎn)力”,物聯(lián)網(wǎng)所帶來的是物理世界和虛擬世界融合的美好愿景,是人類社會的深度信息化。未來幾年是中國物聯(lián)網(wǎng)相關產(chǎn)業(yè)以及應用迅猛發(fā)展的時期。以物聯(lián)網(wǎng)為代表的信息網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)成為七大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一,成為推動產(chǎn)業(yè)升級、邁向信息社會的“發(fā)動機”。到2020年,全球物物互聯(lián)的業(yè)務與現(xiàn)有的人人互聯(lián)業(yè)務之比將達到30:1,物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模普及,成為一個萬億美元級產(chǎn)業(yè)。
參 考 文 獻
[1]Peng Li,Wang Bingwen. Simulating Wireless Sensor Network Middle
ware Using Compute Unified Device Architecture[C].Computational Intel
ligence and Software Engineering.2009.1~4
[2]Morten Tranberg Hansen,Branislav Kusy.Cross-Platform Wireless Sen
sor Network Development[C].Information Processing in Sensor Networks(IPSN).2011.153~154
[3]Dawud Gordon,Michael Beigl and Martin Alexander Neumann.dinam:A Wireless Sensor Network Concept and Platform for Rapid Development
2月14日,工業(yè)和信息化部在其網(wǎng)站了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》(下稱《規(guī)劃》),這是我國五年規(guī)劃史上第一個物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃。
根據(jù)《規(guī)劃》中新的思路和提法,《中國經(jīng)濟和信息化》記者采訪了業(yè)內(nèi)專家和相關企業(yè)。
為何產(chǎn)值未明確
目前,我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展與世界同步處于起步階段,技術研發(fā)不斷取得突破,標準體系不斷完善。中國工程院副院長鄔賀銓表示:“盡管從總體上講,世界各國的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)都還是剛剛起步。但一些發(fā)達國家的起步于應用,他們在關鍵技術,比如芯片、軟件等方面開發(fā)應用得比較早。我國物聯(lián)網(wǎng)起步在低端,從應用規(guī)模和應用水平上與發(fā)達國家都存在差距?!?/p>
當前,物聯(lián)網(wǎng)尚處在發(fā)展初期,在技術、產(chǎn)品、市場不斷完善過程中,盡管應用實施的風險在不斷減小,但風險還是客觀存在的,因此,一些企業(yè)還在觀望。鄔賀銓認為,物聯(lián)網(wǎng)近期產(chǎn)生的更多是間接效益,中遠期才能產(chǎn)生可觀的直接效益,加之物聯(lián)網(wǎng)應用存在的行業(yè)門檻,提升了跨行業(yè)應用的難度。而國有大企業(yè)往往會更多考慮到投資回報,這跟我國對國企的管理方式有關。另外,國外物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是從軍事應用上發(fā)展起來的,而我國在軍民融合上與發(fā)達國家相比,還有差距。
《規(guī)劃》并沒有對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出量化目標,賽迪顧問半導體產(chǎn)業(yè)研究中心總經(jīng)理王桓表示,這是相關部門對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段的定性,但沒有劃定產(chǎn)業(yè)規(guī)模的具體數(shù)值。另外也是由于國家也希望民企發(fā)展物聯(lián)網(wǎng),而民企的產(chǎn)值不好估測因而沒有劃定產(chǎn)值。
鄔賀銓認為,此次規(guī)劃之所以對目標產(chǎn)值沒有規(guī)定,是因為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值很難統(tǒng)計,包括前端的RFID(無線射頻標識)及后端應用的統(tǒng)計邊界比較模糊。
“2010年物聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模已達2000億元左右。規(guī)劃雖沒有劃定目標產(chǎn)值,但是提到了RFID產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模超過100億元,全國有1600多家企事業(yè)單位從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應用,年產(chǎn)量達24億只,市場規(guī)模超過900億元。如果大規(guī)模推廣應用,市場規(guī)模就更大了。未來幾年隨著物聯(lián)網(wǎng)應用規(guī)模的擴展,其產(chǎn)值應該是繼續(xù)增長的勢頭?!编w賀銓表示。
十區(qū)百企
《規(guī)劃》提到,目前我國物聯(lián)網(wǎng)雖然在產(chǎn)業(yè)發(fā)展、技術研發(fā)、標準研制和應用拓展等領域已經(jīng)取得了一些進展,但應清醒地認識到,我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展還存在一系列瓶頸和制約因素。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:核心技術和高端產(chǎn)品與國外差距較大,高端綜合集成服務能力不強,缺乏骨干龍頭企業(yè),應用水平較低,且規(guī)模化應用少,信息安全方面存在隱患等。
王桓認為,盡管全國各地都將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為發(fā)展重點,出臺了相應的發(fā)展規(guī)劃和行動計劃,許多行業(yè)部門將物聯(lián)網(wǎng)應用作為推動本行業(yè)發(fā)展的重點工作加以支持,不過應用層面的突破一直被認為是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)商業(yè)化的瓶頸。目前還缺少規(guī)模較大的示范性應用,這類應用必須是政府倡導的示范應用。另外,物聯(lián)網(wǎng)還缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標準,這個標準指的是跨領域的標準。因為跨行業(yè)、跨部門的行業(yè)協(xié)同目前推動起來還是很有難度,而標準也就很難制定。
《規(guī)劃》指出,力爭到“十二五”末,初步完成產(chǎn)業(yè)體系構建,形成較為完善的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,培育和發(fā)展10個產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)、100家以上骨干企業(yè)、一批“專、精、特、新”的中小企業(yè),建設一批覆蓋面廣、支撐力強的公共服務平臺,初步形成門類齊全、布局合理、結(jié)構優(yōu)化的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系。
“這十個產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)并不一定是十個完全一樣的集聚區(qū),因為有感知、傳輸、應用等物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈各個部分的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)?!?鄔賀銓表示,“據(jù)我所知,全國各個地方都在興建自己的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園區(qū),所以未來肯定不止十個產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)?!?/p>
王桓認為這樣的做法顯得更為貼近實際。國家要建設的是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),而不是行政區(qū),這樣或許可以有效避免此前的一些形式主義的建設。
但是,《規(guī)劃》中并沒有明確提及在哪些地區(qū)培育和發(fā)展這10個產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)。對此王桓解釋道:“十區(qū)應該會集中在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展較好的區(qū)域,而這些區(qū)域必然是與電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好的區(qū)域重合的,這樣看來就離不開北京、上海、廣州、深圳,而擁有國家傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地的無錫和擁有我國唯一物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地的重慶更是跑不掉?!?/p>
清華同方物聯(lián)網(wǎng)本部副總經(jīng)理王恩勇說:“這10個產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)確定后,骨干企業(yè)就可以把這些產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)作為重點來發(fā)展,爭取入駐。而相關企業(yè)本身也可以朝著骨干企業(yè)所要求的目標去努力?!?/p>
《規(guī)劃》提出在全國范圍內(nèi)培育100家掌握核心關鍵技術、經(jīng)營狀況良好、主業(yè)突出、產(chǎn)品市場前景好、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動作用大、發(fā)展初具規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)骨干企業(yè)。
王桓解釋道,十區(qū)百企其實是個概化的目標,而不是固化的十個產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)和一百家骨干企業(yè)。去年國家推出的物聯(lián)網(wǎng)專項發(fā)展基金,旨在未來五年每年投資一個億在我國的物聯(lián)網(wǎng)項目研發(fā)上。如果通過這個基金來培育百個企業(yè)的話,分到每個企業(yè)的資金很有限,而這表明國家對于百企的培育是引導性的而不是決定性的。
“對于物聯(lián)網(wǎng)骨干企業(yè)的界定還不明確,例如主業(yè)不是物聯(lián)網(wǎng)的華為算不算物聯(lián)網(wǎng)骨干企業(yè),也許華為的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值遠遠超過主業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè),由于界定的標準還不清晰,也是造成規(guī)劃沒有明確百家骨干企業(yè)名單的原因之一?!编w賀銓認為。
市場導向
“《規(guī)劃》中提到了市場導向和政府促進,這暗示物聯(lián)網(wǎng)會是由市場主導來發(fā)展的,并且鼓勵民企發(fā)展物聯(lián)網(wǎng),而不是國家隊先行。”王桓說。《規(guī)劃》提到的歡迎民資、外資進入物聯(lián)網(wǎng)領域,支持中央企業(yè)在安全生產(chǎn)、交通運輸、農(nóng)林業(yè)等領域開展物聯(lián)網(wǎng)應用示范,也印證了王桓提到的這一點。
縱觀之前的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,基本上都是政府投入、政府購買,物聯(lián)網(wǎng)的這種發(fā)展模式被很多專家認為是不成熟的?!拔锫?lián)網(wǎng)本身的商業(yè)模式不清晰,靠什么來驅(qū)動發(fā)展是個大問題。政府需要有統(tǒng)籌規(guī)劃,避免重復建設,有體制機制上的問題需要突破?!编w賀銓說。
王桓表示,“各地都在搞智慧城市,多了還是少了,要看經(jīng)濟效果,在沒做出經(jīng)濟效果前,沒法說做得怎么樣了”。
王恩勇則認為,在我國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程中,之前主要依靠政府推動,市場所起的作用較弱,而現(xiàn)在政府要把市場導向放在首位是正確的選擇。而這就需要解決好供需問題,不能一味地靠政府采購,應該讓市場推動,有了應用和需求自然會推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
“現(xiàn)在做物聯(lián)網(wǎng)的很多都是中小企業(yè),而《規(guī)劃》中提到的中央企業(yè)利用國有資本金來投入物聯(lián)網(wǎng),這里的央企不僅僅是指電信運營商,因為物聯(lián)網(wǎng)的應用很多是行業(yè)應用,因此還希望像電力、石油行業(yè)的央企來拉動物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)應用?!编w賀銓說。