時間:2023-02-28 15:59:59
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇物聯網發展前景,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
物聯網是網絡技術與傳感技術相結合的應用技術,信息技術發展到一定階段的產物。作為新一輪產業革命的重要內容,是國民經濟發展新的增長點,將有力帶動傳統產業轉型升級,引領新興產業發展,實現經濟結構的戰略性調整,成為世界各國構建社會經濟發展模式和重塑國家長期競爭力的先導技術。
目前,美國、歐盟等都針對物聯網部署了戰略和規劃。
2009年1月28日,奧巴馬“圓桌會議”,IBM首席執行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念,當年簽署法案將新能源和物聯網列為振興經濟的兩大重點[1]。
2009年10月,歐盟執委會以政策文件的形式對外了物聯網戰略,提出要讓歐洲在基于互聯網的智能基礎設施發展上領先全球。
我國在物聯網的政策和發展上也不甘落后,2009年8月,“感知中國”的講話把我國物聯網領域的研究和應用推向了。工信部將其上升到“戰略性新興產業“的高度,我國物聯網發展進入蓬勃發展時期。
一、概念
物聯網是通過各種信息傳感的設備,如傳感器、射頻識別(RFID)技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術,實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程,采集其聲、光、力、熱、電、化學、生物等各種需要的信息,與互聯網結合形成一個巨大網絡。在這個網絡中,物品能夠彼此進行交流,而無需人的干預。其實質是利用自動識別技術,通過計算機網絡互聯實現物品的管理和信息的資源共享。
二、應用舉例
物聯網帶動了傳感器、微電子和新一代通信等一系列技術的發展,功能服務智能家居、交通物流、環境保護、公共安全、智能消防、工業監測、個人健康等各種領域。以下是一些公司和企業的成功案例[2]。
1.Hanmi公司產品追蹤系統:藥品智能管理
Hanmi制藥公司作為韓國最大的藥物生產商,已在其兩個分加工廠安裝RFID(電子標簽)解決方案,用于追蹤藥品包裝、分揀、貨運三個過程,實現訂單執行的自動化。當韓國政府對某種藥品進行降價調控的時候,Hanmi公司的工作人員手持RFID讀寫器對倉庫和零售店內的藥品進行統計,以確保價格的實時性。
Hanmi在生產車間內總共安裝50臺RFID讀寫器,覆蓋35條生產線。軟件包括三部分:接收數據的中間軟件、批量轉換軟件和數據存儲軟件,這些軟件都由公司開發。標簽直接粘貼在藥品外包裝的外側,隨傳送帶通過通道讀寫器,并以每分鐘150-200個標簽的速度讀取信息。
通過RFID電子標簽的使用,生產效率得到了極大的提高,生產線的出錯率降低,公司實時掌握庫存情況,避免了脫銷現象的發生。
2.“中農”水產養殖系統:河蟹智能化有氧養殖
在宜興市水產養殖示范基地的蟹塘里,一臺設備被養殖戶置于水中,對塘內的含氧量進行實時監測,岸邊的控制器接受傳輸的數據,科學管理水中溶解氧含量。
河蟹的經濟價值很高,近年來養殖規模迅速增加。然而,河蟹養殖產量受多方面因素影響,其關鍵要素是池塘中的含氧量。據悉,一旦含氧量低于每升3毫克,河蟹行動就會變得極為緩慢,身體容易虛弱。因此為保證產量及品質,養殖戶只能增加巡塘次數,這就大幅增加了養殖戶的工作時間、勞動壓力和養殖成本。
為解決這個問題,“中農” 采用水產養殖智能監控裝置,該系統由采集、傳輸、控制與中央管理四個部分組成。池中的溶解氧傳感器作為采集和傳輸單元,可對蟹塘內的含氧量進行監測,一臺采集器監控約1.5-2.5公頃蟹塘,采集到的信息通過內置的3G無線傳輸設備發往位于岸邊的控制器。
隨后,控制器一方面對傳輸來的信息進行分析,當數值低于3毫克每升,就會自動開啟增氧機,一旦高于5毫克每升,自動結束增氧。
另一方面,采集器還會把匯聚到的信息傳輸至總控制中心,用戶可以通過互聯網登錄“中農”智慧水產養殖系統平臺對設備進行監控。
該系統實現了蟹塘的智能化精確增氧,在無錫一千多公頃蟹塘成功應用,每公頃均增收15000元以上。這一應用案例為物聯網技術應用于農業生產、提高生產效率、農民增收致富,提供了成功借鑒。
3.銳泰節能系統:數字化能源監管新模式
江南大學建設基于分項能耗統計的數字化能源監管系統。近萬個各類計量傳感監控點縱橫交錯,顯示各監控點的位置和與網關相連的情況,屏幕上方是各部門用電情況,下方顯示:總網關433個、在線網關358個,總設備4471個、在線設備3676個。具體監控點,可看到該建筑物內的累計電量、有功電能、設備運行等情況。從而實現了對學校能源感知和全程能源管理,大大減少了浪費現象。
通過水電的遠程計量監管系統的創新應用,對全校的能源使用實現了分層次的實時監管和互動監督機制。
數據顯示,月人均電耗由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噸降至2010年的3噸,學校建設數字化節約型校園成效顯著。
三、我國物聯網發展面臨的機遇與挑戰
盡管物聯網產業已成為政府、企業、學術界關注的焦點之一,具有廣泛的發展前景,我國物聯網發展還有不少問題。
一是在關鍵技術上距離國際先進水平還有一些差距,特別是高端傳感器、RFID等領域。
二是產業規模還不夠大,整個產業比較分散,技術標準不統一。
三是物聯網的推廣范圍面小,應用的水平還不是很高。
我們認為,面對這些挑戰,未來的物聯網發展要在現有的基礎上,在發展質量和數量上有更大的突破,要從四個方面做好相關的工作。
第一是著力發展物聯網技術。加強自主創新,形成具有自主知識產權的關鍵核心技術。
同時,堅持國際交流與合作,引進、消化、吸收從而再創新,以使我國物聯網技術處于領先水平。
第二是擴大產業規模,打造產業鏈[3]。
我國的產業規模現在還是初級的,企業規模相對比較小,要力爭培育一些大型的骨干企業,提高核心競爭力,爭創具有世界領先地位,具有一定的產業規模和創造力的企業。同時把中小企業作為未來發展的重點給予更多支持和鼓勵,形成大企業帶動行業的發展,大、中、小企業協同創新的良好局面。從區域發展的角度看,京津冀、長三角、珠三角這些技術經濟產業實力強的地區應優先發展,這需要一批企業共同發展、相互促進。
第三是在示范應用和價值鏈的打造上,要加大推進力度。
物聯網應用的市場前景非常廣闊,涉及的面非常廣,在工、農、商、貿等各個領域,特別是改變人民生活方式上還會有更大突破和改善。所以在這個市場的應用范圍之內,價值鏈的作用也會逐漸顯現。希望能夠通過一些新的商業模式的探索和培育,為未來市場的應用開拓更廣闊的空間。
最后,信息安全保障也是非常重要的,在物聯網實現物與物之間的相互聯系時,涉及信息安全、網絡安全、系統安全、可靠性安全等各個方面。隨著大數據產生,隨著整個系統的開放,可能對信息安全的要求會更高。所以我們在推進物聯網廣泛應用的同時,也要在信息安全保障上下功夫。
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,2010,37(6).
就技術實現本身而言,物聯網技術的應用并不復雜,在產品中植入芯片,通過無線網絡能夠獲取芯片中產品使用情況,傳送至中央處理系統中,用戶實現對產品的遠程控制,廠家獲取第一手的用戶使用情況和信息。當然,信息的獲取需要取得用戶同意,并排除對隱私和安全的侵犯。
就凈水行業本身而言,2011年4月,碧水源、容聲先后推出應用了物聯網技術的凈水產品。
同年12月,浙江大學CCNT實驗室“飲水機娘”通過微博向更多的普通消費者傳遞了物聯網這一概念。這臺飲水機發微博的原理很簡單,部件只包含了一臺Windows電腦,一個網絡攝像頭和一臺飲水機。通過攝像頭監測飲水機上的狀態指示燈,運行在Windows上的程序能夠在缺水和水燒開的時候自動模擬女性口吻發送微博。這個案例從側面反映出部分受眾群體已經對產品智能化提出了更高、也更實際的需求。
進入2012年,凈水產品物聯網技術的應用和推廣似乎陷入了停滯期,究其原因,包括團隊的組建、維護和宣傳是一項系統化和高成本投入的工作,物聯網技術的普及尚需時日。
用戶需求催生物聯網的應用和發展
與洗衣機、冰箱等其它家電產品相比,用戶對凈水機的物聯網需求更具體和實用。
首先,國內水質存在巨大差異,這就對產品本身的使用和適用提出了要求,但是普通用戶很難對產品使用屬性做出正確的判斷。但是可以通過物聯網的監測,了解當地水質并做出正確的選擇和使用方法。
其次,凈水機存在換芯、維護等工作,對售后服務的要求具有連續性。海爾施特勞斯水設備有限公司產品總監曲桂楠介紹,在與用戶的交互溝通中發現,很多用戶對于產品換芯時段沒有概念,雖然有售后人員回訪提示其換芯,但很多用戶依然缺乏主動更換意識,物聯網技術的應用不僅可以起到濾芯更換的自動提示作用,而且在濾芯吸附飽和的情況下自動停止工作,避免已經飽和的濾芯釋放對人體有害物質。
所以物聯網技術的應用能夠更快速和系統的解決這些問題,在技術實際應用上的空間也更大。另外,近兩年無線網絡覆蓋范圍進一步加大,智能手機進一步普及,為人們使用智能產品提供更大的可能和更便利的條件。在各種創新功能與互聯網相結合,重塑產品賣點時,物聯網再次強勢回歸,并在凈水行業掀起了新一輪熱潮。
2014年行業中更多的品牌對物聯網技術給予了更多的關注。其中,海爾于5月份推出的“水盒子”是比較典型的代表。曲桂楠介紹,目前該項技術普遍應用于海爾RO機,通過產品本身與外置的“水盒子”聯網,能夠實現使用產品前后水質的變化、濾芯吸附是否飽和、以及漏水、斷電等功能。“水盒子”同時適用其他RO機產品,連接后在用戶手機上下載APP終端可以實現上述功能。
而2011年就推出物聯網凈水機的碧水源,目前在其絕大多數的產品結構設計上,均預留出GPS功能模塊,以備市場和用戶所需。
物聯網的實施是系統工程
其實,從產品本身來講,物聯網技術的實現和應用具備很高的透明度,也就是說從產品角度實現已經不是問題,但是之所以物聯網的應用停留在“看上去很美”的階段,是基于產品流通環節涉及多方面的溝通和協調,在實施過程中還有幾點值得注意。
首先,物聯網在帶給廠家數據挖掘的背后,其實施和推廣是一項系統工程,包括數據的傳輸、搜集、整理和分析等后臺處理。一方面,廠家可以從物聯網回傳的資料掌握消費者的使用特征和需求,及時進行回訪提升服務質量;另一方面,可以從這些回傳資料當中進行數據分析。在凈水機上安裝物聯網芯片之后,對于廠家掌握市場全局,包括對各地水質與凈水產品使用匹配度的監測大有好處,通過數據分析進行用戶挖掘和市場挖掘。
同時,物聯網技術的應用能夠方便用戶與廠家的服務呼叫中心建立聯系,并且能夠協助凈水廠家建立和完善用戶檔案。海爾曲總介紹,物聯網體系的搭建需要廠家投入大量的人力、物力和財力,正是這些系統性網絡的搭建,是很多凈水廠家一直對物聯網持觀望態度的關鍵。海爾推出“水盒子”,一是依托海爾成熟完善的售后服務體系,其第三方平臺日日順的發展也讓“水盒子”的落地成為可能。
物聯網技術在凈水行業的應用前景更為廣闊,能夠很好的解決消費者的個性化要求。但數據的穩定性、可靠性和傳輸過程,以及與中央處理器的連接依然需要時間和人力解決。目前安吉爾正在搭建200人的售后服務團隊,除了作為營銷的有力支撐之外,集團副總裁沈總表示,團隊的完善和成熟也會為將來物聯網技術的全面應用和發展提供穩定的保障。
物聯網的發展是一個從信息自動提取、信息整合、物品局域聯網、局部系統的智能服務與管控等向全網融合的逐步深化的過程。在中國,物流行業物聯網技術的應用經歷了三個階段。
(一)啟蒙階段(2003~2004年)
在啟蒙階段,物流行業物聯網的應用是從兩個獨立的技術路線開始探索的,一是基于RFID/EPC的技術路線,二是基于GPS/GlS的技術路線。
1999年,國際上在RFID/EPC的基礎上提出了物聯網概念,2003年1 1月,EPC global成立,同年,基于RFID/EPC的物聯網概念引入中國,在中國成立了EPC global的分支機構。2004年4月,中國舉辦了第一屆EPC與物聯網高層論壇,10月,舉辦了第二屆EPC與物聯網高層論壇。同年,關于物聯網的圖書首次在中國出版。在這一時期,中國物流領域掀起了第一輪物聯網概念炒作與應用的小,組織了一系列關于RFID/EPC的會議,一些關于RFID技術與應用的雜志與網站開始創辦,人們對RFID技術在物流行業應用也寄予厚望。在物流領域,基于RFID技術的解決方案、應用案例不斷涌現,智慧化的物流系統開始出現。
GPS/GIS技術與物流可視化管理系統的理念,大約從1999年前后在國內物流領域開始探討和報道,自2001年開始探索GPS在物流貨運監控與聯網管理上的應用,2003年開始出現一些成功的應用案例。這一階段是應用GPS/GIS感知與定位技術結合互聯網技術,對移動中的物流運輸車輛與貨物實現聯網、跟蹤、定位、調度、配貨等智能管理與運作,初步具備了物聯網的特征,但是當時這一技術路線及其應用案例并未納入物聯網理念范疇。
(二)起步發展與探索階段(2005~2009年)
雖然物聯網在物流行業的發展一開始就遇到了很多問題,但是人們并沒有停止物聯網在物流行業應用的探索。如:針對RFID芯片成本問題,一方面通過加快技術創新,不斷降低RFID芯片成本,另一方面,物流行業也結合實際探索RFID技術應用模式,消除成本帶來的影響。
其中最為典型的應用是“中國集裝箱電子標簽系統”在航運“物聯網”項目中的應用。“集裝箱RFID貨運標簽系統”通過RFID無線射頻識別技術與互聯網的有機結合,可為貨主、港口、船公司、海關、商檢等相關單位提供集裝箱實時狀態信息,對提高集裝箱運輸的安全水平和運輸效率具有重要意義。
除了以集裝箱為單元的物聯網應用,很多企業還在探索以更小的物流單元――托盤物流單元為終端節點的物流行業物聯網系統。比如,煙草行業對全行業使用的托盤均要求嵌入RFID標簽,實現煙草物聯網應用。
在GPS/GIS方面,為了實現智能調度、可視化運輸管理,很多企業建立了基于互聯網的物流運輸GPS追蹤系統,從而實現對全公司所有車輛在全國各地移動過程中的感知、定位、追蹤與智能調度管理。社會的物流信息平臺,也借助這一技術,對在途車輛提供在線配貨信息服務,實現回程空車可就近配貨、在線監控與管理,從而實現貨運物聯網應用。
(三)理念提升階段《2009年至今》
2005年11月17日,國際電信聯盟(ITU)借用了原來基于RFID/EPC技術提出的“物聯網”概念,從更廣泛的角度提升了物聯網理念,了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,宣布了無所不在的“物聯網”通信時代來臨。得益于ITU在2005年的以物聯網為標題的年度報告,物聯網理念得到了全面提升,形成目前以感知技術、網絡通信技術和智能應用技術為核心的三大物聯網本質特征。
圍繞三大本質特征,目前物聯網感知技術更加豐富,除RFID技術以外,面向所有感知技術開放,凡是能夠起到自動感知的技術體系都可以納入物聯網感知技術體系,目前常用的傳感技術、RFID技術、GPS衛星定位與識別技術、視頻識別或機器視覺技術等都可納入物聯網終端感知技術體系;網絡方面,互聯網、傳感網、局域網、電視網、電信網也在走向融合,可納入物聯網網絡技術體系;智能應用則更加廣泛,打開了智能物流發展創新的空間,一個智慧物流的時代正向我們走來。
物流申的物聯網技術
(一)物聯網概念與主要技術體系
目前物流行業大多數人認可的物聯網定義為:物聯網是“物物相連的互聯網”,即通過各類傳感裝置、RFID技術、視頻識別技術、紅外感應、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,根據需要實現物品互聯互通的網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的智能網絡系統。
物聯網的特征主要體現在三個方面:一是互聯網特征,即對需要聯網的物~定要能夠實現互聯互通的互聯網絡;二是識別與通信特征,即納網的“物”一定要具備自動識別與物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即網絡系統應該具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。
(二)物流中應用的物聯網主要技術
根據物聯網的特征來劃分,物聯網主要有三大技術體系,一是感知技術體系;二是通信與網絡技術體系;三是智能技術體系。下面結合其在物流行業應用情況進行分析。
1、物流業常用的物聯網感知技術
為了對物流中的“物”進行識別、追溯,常采用的是RFID技術、條碼自動識別技術:
為了對物流中的“物”進行分類、揀選、計數,常采用的是RFID技術、激光技術、紅外技術、條碼技術等;
為了對物流中的“物”進行定位、追蹤,常采用的是GPS衛星定位技術、GIS地理信息系統技術、RFID技術,車載視頻技術等;
為了對物流作業中的“物”進行監控,常采用的是視頻識別技術、RFID技術、GPS技術等:
為了對物品,尤其是特殊物品的性能及狀態進行感知與識別,常采用的是傳感器技術、RFID技術與GPS技術等:
綜合來看,在物流行業目前最常用的物聯網感知技術主要有RFID技術、GPS技術、傳感器技術、視頻識別與監控技術、激光技術、紅外技術、藍牙技術等。
2、物流行業常用的物聯網通信與網絡技術
在區域范圍內的物流管理與運作的信息系統,常采用企業內部局域網直接相連的網絡技術,并留有與互聯網、無線網擴展的接口;在不方便布線的地方,常采用無線局域網技術;
在大范圍物流運輸的管理與調度信息系統,常
采用互聯網技術、GPS技術、GIS地理信息系統技術相結合,組建貨運車聯網,實現物流運輸、車輛配貨與調度管理的智能化、可視化與自動化:
在以倉儲為核心的物流中心信息系統,常采用現場總線技術、無線局域網技術、局域網技術等網絡技術;
在網絡通信方面,常采用無線移動通信技術、3G技術、M2M技術、直接連接網絡通信技術等。
綜合分析,物流行業為了使移動或存儲中形態各異“物”能夠聯網,最常采用的網絡技術是局域網技術、無線局域網技術、互聯網技術、現場總線技術和無線通信技術。
3、物流行業物聯網常用的智能技術
在企業廠區的生產物流物聯網系統,常采用的智能技術主要有ERP技術、自動控制技術、專家系統技術等;
在大范圍的社會物流運輸系統,常采用的智能技術是數據挖掘技術、智能調度技術、優化運籌技術等;
在以倉儲為核心的智能物流中心,常采用的智能技術有自動控制技術、智能機器人技術、智能信息管理系統技術、移動計算技術、數據挖掘技術等;
以物流為核心的智能供應鏈綜合系統、物流公共信息平臺等領域,常采用的智能技術有智能計算技術、云計算技術、數據挖掘技術、專家系統技術等智能技術。
綜合來看,物流行業物聯網常用的智能技術有智能計算技術、云計算技術、移動計算技術、ERP技術、數據挖掘技術和專家系統技術等。
物聯網技術在物流業的應用狀況分析
(一)感知技術應用狀況
在中國物流信息化領域,應用最普遍的物聯網感知技術首先是RFID技術。RFID標簽及智能手持RF終端產品有比較廣泛的應用,RFID技術主要用來感知定位、過程追溯、信息采集、物品分類揀選等。
其次是GPS/GIS技術。物流信息系統采用GPS/GIS感知技術,用于對物流運輸與配送環節的車輛或物品進行定位、追蹤、監控與管理;尤其在具有運輸環節的物流信息系統,大部分均采用這一感知技術。
視頻與圖像感知技術居第三位。該技術目前還停留在監控階段,需要人來對圖像分析,不具備自動感知與識別的功能,在物流系統中主要作為其他感知的輔助手段,也常用來對物流系統進行安防監控,用于物流運輸中的安全防盜等,這一系統往往會與RFID、GPS等技術結合應用。
傳感器的感知技術居于第四位。傳感器感知技術及傳感網技術是近兩年才在物流領域得到重視與應用的技術。目前,傳感器感知技術也是與GPS、RFID等技術結合應用,主要用于對危險物流系統、糧食物流系統、冷鏈物流系統的物品狀況及環境進行感知。傳感技術豐富了物聯網系統中的感知技術手段,在食品、冷鏈物流和危險品物流具有廣泛應用前景。
掃描、紅外、激光、藍牙等其他感知技術在物流領域也有少量應用,主要用在自動化物流中心自動輸送分揀系統,用于對物品編碼自動掃描、計數、分揀等方面,激光和紅外也應用于物流系統中智能搬運機器人的導引。(注:上述掃描指自動輸送分揀機上的條碼掃描,不包括手持終端的條碼掃描)。
各類感知技術在物流業應用情況如圖1所示。
根據對相關資料的統計分析,多項感知技術集成應用的情況也較多,如RFID技術與傳感器技術結合、GPS技術與RFID技術結合、車載視頻與GPS技術結合等。
(二)網絡與通信技術應用狀況
現代物流的特點是系統化和網絡化,目前,物流系統全部是網絡化的運作,很少有物流系統是點對點的單線管理與優化。因此,物流信息化的最大趨勢是網絡化與智能化。
在物流系統中,企業內部的生產物流管理系統往往是與企業生產系統的運作與管理相融合,物流系統作為生產系統的一部分,在企業生產管理中起著非常重要的作用。企業內部物流系統的網絡架構,往往都是以企業內部局域網為主體建設的獨立的網絡系統。
在物流公司,面對大范圍的物流作業,由于貨物分布在全國各地,并且貨物在實時移動過程中,因此,物流的網絡化信息管理往往借助于互聯網系統與企業局域網相結合應用,但也有企業全部采用局域網技術。
在物流中心,物流網絡往往基于局域網技術,也采用無線局域網技術,組建物流信息網絡系統。
在數據通信方面,往往是采用無線通信與有線通信相結合,新的物流信息系統還大量采用了3G通信技術等先進的技術手段。
根據對物流信息化案例的不完全統計,采用互聯網技術的占68%,采用局域網技術的占63%,采用無線局域網技術的占24%,有的系統采用多種網絡技術,如圖2所示。
(三)智能管理技術應用狀況
根據對相關資料的統計分析,目前,物流信息系統能夠實現對物流過程智能控制與管理的還不多,物聯網及物流信息化還僅僅停留在對物品自動識別、自動感知、自動定位、過程追溯、在線追蹤、在線調度等一般的應用,專家系統、數據挖掘、網絡融合與信息共享優化、智能調度與線路自動化調整管理等智能管理技術應用還有很大差距。只是在企業物流系統中,部分物流系統可以做到與企業生產管理系統無縫結合,智能運作;部分全智能化和自動化的物流中心的物流信息系統,可以做到全自動化與智能化物流作業。
幾種重要的物聯網技術在物流業的應用領域與前景
(一)RFID技術在物流業的應用領域及前景
RFID是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無需人工干預,可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體,并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。
1、RFID技術在物流業的應用
在物流領域,RFID電子標簽可以應用于自動倉儲庫存管理、產品物流跟蹤、供應鏈自動管理、產品裝配和生產管理、產品防偽等多個方面。大量使用RFID電子標簽可以提高整個供應鏈和物流作業管理水平。RFID在物流業的重點應用方向包括:貨運集裝箱追蹤與管理;道路貨運車輛的跟蹤與管理;托盤等裝載設備的跟蹤管理;配送中心管理;航空集裝設備、貨物追蹤及行李管理;機場貨運車輛的智能調度與管理。
2、RFID技術的應用前景分析
物聯網的發展給RFID在物流業應用帶來良好的發展機遇。隨著物聯網技術的發展,在物流領域,RFID的應用將會由點到面,逐步拓展到更廣的領域。據中國RFID產業聯盟和計世資訊(CCW Research)預測,物流領域的應用將是中國RFID市場增長最快的領域之一,主要體現如下:
(1)醫療與藥品智能追溯系統進入成長期。醫療領域的RFID市場已基本完成培育期,正在進入成長期,在醫療領域采用RFID可以用生機勃勃來形容,幾乎每一個RFID項目都可以立即得到回報。
(2)食品衛生和動物疾病防疫領域發展迅速。食品衛生和動物疾病防疫等安全問題為RIFD的大規模普及提供了契機,采用RFID標簽,組建智能追溯的食品物聯網體系,可以監控貫穿食品和藥物供應
鏈的實時信息,對動物的原產地和疾病進行追蹤和控制。
(3)智慧物流與供應鏈市場需求可觀,但對技術的要求則比較高。智慧物流供應鏈管理對RFID的市場需求量十分可觀,只是目前還受種種因素的限制。通過識別每一個貨品、貨箱及托盤,RFID標簽為運營商提供了清晰了解分銷鏈的能力,從而識別任何一件貨品,檢查貨品狀態及來源史,并將貨品發送到供銷網絡中的任何地點。
(4)資產與物品倉儲管理的增長將使閉環應用成主流。越來越多的企業開始考慮如何將RFID用于閉環應用。目前的IT資產管理就是一種RFID技術在閉環的應用,通過部署RFID系統來跟蹤資產設備,可以更安全地追蹤到設備的位置及使用者的身份,能避免因設備丟失造成的損失,并能保持敏感數據的安全性。RFID技術還可用于跟蹤生產環境中的工具和用品及工廠內的消耗物品。
(5)與電信技術的融合衍生出了NFC等新領域。電信技術與RFID技術結合可為各行業建立物聯網與信息化最后1公尺的建設提供開放、標準化的基礎,極大地節約社會資源,創造經濟效益。目前一些管理市場化水平比較高、信息化基礎比較完善的行業,將成為RFID通信技術應用的先行行業,比如電子支付、物品管理、物流管理、生產制造、安全控制等領域的應用潛力都比較大。
總之,RFID技術在物流信息化領域應用市場前景廣闊,物聯網技術的發展更為RFID技術在物流業的大規模應用創造了良好的市場環境。
為了抓住RFID市場機遇,筆者建議,企業在物流業RFID技術應用的開發方面瞄準下列六個方向。
(1)針對物流行業應用RFID技術進展緩慢的現狀,支持開發適用于各種物流環境的特種電子標簽,包括各種材質的托盤、周轉箱標簽、集裝箱標識標簽、溫度傳感標簽、堆場定位標簽、車輛標簽等。
(2)開發整合集成RFID技術的物流裝備,進行RFID技術與現有物流裝備的整合。
(3)支持RFID中間件的開發,開發支持多協議讀寫器,同時能與現有的物流倉儲、運輸等管理系統無縫對接的RFID中間件系統。
(4)支持與鼓勵面向物流行業的RFID公共信息服務平臺的開發與應用示范,實現跨地區、跨行業的RFID信息的識別、采集、傳輸與信息應用服務,滿足物流企業進行RFID系統快速部署的需求,并與現有物流信息公共平臺進行互聯互通。
(5)支持物流行業RFID應用標準的研究和制定,包括物流領域RFID數據規范、RFID技術與物流裝備的整合標準、基于RFID技術的物流操作規范,RFID中間件與物流系統、數據平臺的數據交換標準等。
(6)推廣RFID技術在物流業九大重點工程中的應用示范,包括在多式聯運和轉運設施、大型物流園區、城市配送及冷鏈物流、大宗商品和農村物流、制造業和物流業聯動發展、物流公共信息平臺、物流標準和技術推廣、物流科技攻關、應急物流中的應用示范。
(二)全球衛星導航技術在物流業的應用領域與前景
全球定位系統(GPS)是美國國防部發射的24顆衛星組成的全球定位、導航及授時系統。北斗衛星導航系統是與GPS相類似的技術,是中國自行研制開發的區域性有源三維衛星定位與通信系統(CNSS),是除美國的全球定位系統(GPS)、俄羅斯的GLONASS之后第三個成熟的衛星導航系統。這些全球衛星定位導航系統與電子地理系統結合,可以對移動的物體進行定位、追蹤、檢測、聯網,該技術是對移動中的物品進行聯網與定位追蹤最好的技術手段,也是物流行業最主要應用的物聯網技術之一。
1、全球衛星導航技術在物流業的應用
GPS應用于車輛運行管理中,可對運輸的車輛和貨物進行實時定位、跟蹤和監控,還可以對車輛進行調度,同時提供車輛報警等功能,以確保貨物安全,因此,車載式GPS有著廣闊的發展前景。具體可以應用于對特種專用車輛的定位跟蹤、城市出租車管理、公交系統、長途運輸等領域。
在基于GPS的物流配送監控系統中,GPS主要輔助實現車輛跟蹤、路線的規劃導航、話務指揮、信息查詢、緊急救援與應急物流等物流配送監控功能。
在基于網絡的GPS系統中,通過在互聯網上構建公共GPS監控平臺,可以免除物流運輸公司自身設置監控中心所導致的大量費用,包括各種硬件配置、管理軟件等。網絡GPS使投資費用降低和無地域性限制的信息獲取,提高了GPS的普及率,從而增加了物流業的利潤。
在基于GPS技術的智能港口物聯網中,通過利用GPS等技術,可建立港口物聯網支撐技術與平臺。如江陰打造的智能港系統,包括專用車載GPS監控系統、集裝箱卡車GPS監控軟件、專用車載GPS監控系統軟件等,這些技術為江陰打造智能港口提供了關鍵技術。
2、GPS技術在物流業的應用前景
隨著中國物流產業的振興,基于GPS/GIS的移動物聯網技術將獲得巨大發展。預計未來幾年,中國物流領域對GPS系統具有巨大的市場潛力和不可估量的發展前景,對GPS系統的需求量將以每年30%以上的速度遞增。
(三)無線傳感網在物流業應用領域與前景
無線傳感器網絡(WSN,Wireless SensorNetworks)是由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成,通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統,其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中感知對象的信息,并發送給觀察者。
WSN在物流的許多領域都有應用價值,包括生產物流中的設備監測、倉庫環境監測、運輸車輛及在運物資的跟蹤與監測、危險品物流管理、冷鏈物流管理等。
WSN在物流中具有巨大的應用潛力,但是大規模的應用還有待時日。根據實地調研和文獻資料分析得知,目前,無線傳感器網絡在物流業中的應用十分有限,大部分還停留在學術研究或是開發實驗階段。要在物流業獲得廣泛應用,其中有很多關鍵技術還需探討,如能量管理、節點定位、拓撲控制、MAC協議和路由協議等技術,此外,應用成本問題也需解決。
(四)智能機器人在物流業應用情況及前景
智能機器人是物聯網家族的重要成員,是物聯網智能應用的執行者之一。智能機器人技術也是物聯網重要的技術產品。借助于物聯網,將機器人納入物聯網系統中,利用機器人的自動化性能,可實現智能作業與管理。
物流行業機器人的應用最早出現在1995年,在我國煙草行業物流作業系統中首先得到應用。當時,卷煙廠采用智能碼垛機器人對卷煙成品進行碼垛作業,用AGV(自動搬運車)進行自動搬運作業,節省了大量人力,減少了煙箱破損,提高了自動化水平。這時的機器人還只是單線的點對點作業,尚未融入物流網絡系統。
目前,智能機器人在我國煙草、汽車、醫藥等行業的物流系統中得到了廣泛應用。隨著物流信息技術的發展,智能機器人也有獨立的作業環節開始融入物流作業系統,成為現代物流系統的組成部分,成為智慧物流的重要裝備。
摘要:對于物聯網來說,其核心是物品與物品、人與物品之間的信息交換,特征是可靠的傳送以及相應的智能化處理。本文首先分析了物聯網的概念,接著從政府部門相繼出臺物聯網發展相關戰略規劃等方面對物聯網技術的發展現狀進行分析,在此基礎上提出了物聯網技術的發展應用前景。
關鍵詞:物聯網技術;發展現狀;應用前景
隨著信息時代的到來,物聯網被稱為計算機以及移動通信網絡之后的第三次信息產業浪潮。對于互聯網來說,就是把計算機連接起來形成相應的網絡系統,但是物聯網能夠把所有的事物連接起來形成一個非常龐大的網絡,從而讓信息無處不在,為社會發展做出了巨大的貢獻。
一、物聯網的概念
所謂物聯網,是建立在互聯網這個概念的基礎上,把互聯網的用戶向物品延伸,使得物品跟物品之間能夠進行相應的信息交換,也能夠進行通信的一種網絡概念。換句話說,物聯網就是所有的事物都可以上網,在物品中裝置一些紅外感應器或者是衛星定位等方式,根據原來約定的協議連接互聯網,形成一個智能化的網絡,實現物品間信息的自行交換,管理人員通過計算機或者手機都能夠識別物品的智能化,也可以對物品進行監督和管理。
二、物聯網技術的發展現狀
(一)政府部門相繼出臺物聯網發展相關戰略規劃
隨著物聯網的發展空間越來越大,我國在“十二五”規劃制定的時候,就開始把物聯網納入到五個新興產業戰略發展中去,而與之相關的產業標準也在逐步完善和實施。雖然各個行業對于物聯網的理解還不是特別統一,但是各級地方政府面對這塊龐大的市場都開始出臺一系列的扶持政策,像長江三角洲、珠江三角洲等地區的政府都陸續加入調研的行列,要把物聯網加入打破新興產業的培養計劃中來。
(二)各地高校積極申辦物聯網相關專業
我國眾多高校都看好物聯網的發展前景,紛紛申辦物聯網相關專業。在第二界物聯網大會上,著名教授姚建栓提出了物聯網專業的發展方針,被總結為二十四字方針。之后全國物聯網相關機構開始開展相應的研討交流會議,統一在物聯網方面的認識。國家教育部門也相繼成立了物聯網相關專業的指導小組,而且在2011年,首批物聯網專業已經開始了招生工作。
(三)江蘇無錫建立了國家傳感網中心
物聯網研發企業的出現如同雨后春筍,以江蘇無錫國家傳感網為發展中心為例,在全國各地已經建立了物聯網的產業聯盟,帶動了研發企業的發展。事實上,在早在2010年,物聯網產業市場規模已經超過了兩千億人民幣。據相關專家估計,到2015年,我國物聯網的市場規模能夠達到七千五百億元人民幣,市場發展前景非常樂觀。
三、物聯網技術的應用前景
(一)應用范圍
1、食品溯源管理
所謂溯源也就是追溯其源頭,我們主要是以食品行業為例,當前,社會公眾越來越重視食品安全問題,在購買食品候,公眾不只是想看到食品包裝上的產品說明,還想知曉各類食品的主要源頭以及主要成分等相關信息。所以,物聯網技術應用到食品溯源管理方面具備非常好的應用前景。當前,一些運動會的籌備機構已經開始運用食品溯源系統,為參賽人員提供相對放心的事物。
2、零售業的應用
我們以國際零售大王沃爾瑪為例,在其經營過程中,物聯網的功能已經被其列為商品必須具備的重要功能之一。那些具備物聯網功能的商品給沃爾瑪的采購、運輸等環節工作都帶來了很大便利,通過這個技術能夠完善全球各個超市的管理。此外,那些具備了物聯網功能的產品,能夠為終端客戶使用提供相應的便利,還能在一定程度上刺激消費者的消費欲望。沃爾瑪對供應商所提出的要求是實行RFID標簽制度,未達標的就失去了為其供貨的資格。
3、智能運輸
我們所說的智能運輸跟智能交通有所不同,因為智能交通主要是疏導和管理交通,但是智能運輸主要是注重對于運輸業進行全過程的監管,電子關鎖的應用就是其中具有代表性的案例。當前,一部分海關開始使用電子關鎖,也就是海關人員在貨物裝箱之后進行驗關操作,辦理相應的手續之后就用電子關鎖鎖上集裝箱的門,這樣貨物被運送上傳的時候,就不用再次驗關。在這個流程中,電子關鎖就起到了很好的智能監控作用,確保運輸過程的貨物安全。
(二)應用前景
1、提升管理水平,降低生產成本
物聯網在發展過程中,逐漸成為信息化帶動工業化的一個重要現實載體,通過物聯網能夠把生產要素以及供應鏈結合起來實施深度重組,這樣在很大程度上減少深度重組以及倉儲等環節產生的損失,從而提升物品管理的水平,降低生產成本。比如,在DELL集團使用了RFID系統之后,能夠讓集團客戶及時、快速的了解產品的具體生產流程,還能相應的削減產品定制的成本。
2、促生新的零售模式,提高服務水平
麥德龍集團在2003年的時候就在德國實施了新的零售模式,叫做“未來商店”。這個模式使得整個店都處在無線局域網的覆蓋中,所有的商品都帶有RFID的系統標簽,在貨架上陳列。
3、有效的資源控制,實現節能環保
我國人均資源相對緊缺,加上消耗量比較大,環境污染等方面的問題無處不在,嚴重制約了社會經濟的發展。而物聯網的發展能在一定程度上減緩資源與環境的壓力。物聯網能夠讓物品智能化,幫助我們實現有效的資源控制,進而促進低碳經濟的實現。
(三)應用發展重心
1、促進開放與合作
從于互聯網的角度來看,它在發展中保持了很大的開放性能,使得其在短時間內形成了超大型的網絡。所以我們要積極借鑒互聯網的發展經驗,堅持開放與合作的原則,積極做好物聯網的規劃工作,確保總體發展思路正確的前提下,保證物聯網的互通性,積極推進產業鏈的合作,把研發力量整合起來,盡快實現在核心技術上的突破。
2、加快應用開發
由于我國物聯網技術的發展還處在起步階段,很多企業盈利的狀況不是特別好,資金支持力度也不大。因此,在新時期我國要進一步加大物聯網技術的發展,加快應用與開發的力度,在典型行業做好相應的示范應用,從而促進物聯網技術的進一步推廣。要在財政以及信貸等方面對物聯網進行支持,培養市場來適應物聯網的需求,還要在時刻保持清醒,保障物聯網的信息安全問題。避免病毒攻擊或者惡意破壞,除了要在技術層面加大應用開發與改進之外,還需要對相關法律法規進行完善。
結論
綜上所述,物聯網技術已經被多個國家應用到交通物流、醫療保健、智能家居等領域中,其市場規模也在一步步的擴大。隨著物聯網的普及,已經在不斷改變著公眾的生產生活方式。所以,要積極促進開放與合作,加大物聯網技術的應用開發力度,為物聯網的進一步發展保駕護航。(作者單位:黑龍江八一農墾大學信息技術學院)
一、藍牙無網互聯技術的原理
大家都知道,藍牙設備支持語音和數據傳輸,它采用先進的無線電技術,傳輸范圍大,可穿透不同物質以及在物質間擴散;另外,它還采用跳頻展頻技術,抗干擾性強,不易竊聽,理論上說,不存在干擾問題 。
藍牙設備的工作頻段選在全球通用的2.4GHz的ISM頻段,這樣用戶不必經過申請便可以在2400~2500MHz范圍內選用適當的藍牙無線電收發器頻段。頻道采用23個或79個,頻道間隔均為1MHz,采用時分雙工方式。調制方式為BT=0.5的GFSK,調制指數為0.28~0.35。藍牙的無線發射機采用FM調制方式,從而能降低設備的復雜性。最大發射功率分為三個等級,100mW(20dBm),2.5mW(4dBm),1mW(0dBm),在4~20dBm范圍內要求采用功率控制,因此,{牙設備之間的有效通訊距離大約為10~100m。而藍牙互聯軟件通過對頻率調整,將藍牙設備的有效通信功率最大化,再通過各個智能手機的傳送,隨著低功耗藍牙和WIFI連接范圍的擴大,那些通過藍牙互聯軟件連接的孤島網絡就有可能連接在一起,成為一張范圍不斷擴大的互聯網。通過這種方式,人們即使在沒有系統通訊網絡或者網絡受限制的情況下,依然能夠通過智能手機相互聯系。
二、藍牙無網互聯軟件的發展
1、firechat
firechat可以說是將無網互聯技術應用到智能手機上的開山鼻祖,但其實它只是iPhone上的一款消息應用,但與其他iPhone應用不同的是,它是采用藍牙無網互聯技術來與附近的用戶進行信息傳輸,也就是說,當你在圖書館、體育比賽場館、地鐵或飛機上沒有手機信號或互聯網時,你就可以通過使用你iPhone上的firechat來與你周圍一定范圍內的人聊天,并且隨著該軟件登錄用戶增加,firechat制造的網絡覆蓋范圍也會隨之擴大,該消息應用一經推出,就受到了眾多國外用戶們的熱捧,但不幸的是,因為開發問題,該軟件在運行時總會出現閃退等情況,直到現在兩年過去了,firechat也由于各種各樣的原因,逐漸沉寂了。
2、JOTT
JOTT同樣是一款利用藍牙無網互聯技術的即時通訊應用,和上述的firechat類似,它們都是通過藍牙點對點連接個人局域網形成網狀網絡。但與firechat不同的是,JOTT從產品技術和用戶體驗上做出了更大的改進,JOTT可以使用ios和Android兩大平臺同時無障礙地連接,并且還支持用戶之間的群聊和私聊,在JOTT里,用戶既可以通過網狀網絡平系周圍的用戶,還可以關聯 Instagram 等傳統網絡社交軟件賬號,在沒網的環境下,與附近的 Ins 好友聊天。
除了上述的兩款藍牙無網互聯應用外,像NearBy、snap、pp鴨、aso100等移動軟件都多多少少地應用或延伸了藍牙無網互聯技術,目前,這些項目大多還在處于研發和完善階段,在不久的將來,就會在各大應用商店和各位見面了。
三、藍牙無網互聯技術的市場分析
所謂無網互聯,換句話說,就是不需要耗費手機流量就能達到傳統社交軟件的溝通目的,這也是firechat和JOTT等移動軟件的最大優勢和特色,那哪一類人群最在乎流量費呢,當然是沒有固定收入的學生了。據2015年的數據顯示,在移動社交軟件使用情況上,學生占比高達27.6%,是所有職業中占比最高的,移動社交應用在這一群體的普及率也幾乎飽和,并且隨著學生數量的不斷上升以及智能手機普及率的迅速增加,中國移動社交應用的學生用戶那就相當可觀了。此外,2015年的另一數據顯示,在中國移動社交用戶月平均收入分別方面,學生群體被歸列在1500元以下(父母供給)的收入水平,占比高達30.6%,對于相對低收入的學生來說,手機流量費應該算得上是一筆不小的開支了,特別是在4G網絡飛速發展的今天,學生往往會因為透支流量而被迫支付更加高昂的流量費。由此看來,一款既能代替傳統社交軟件又能節省流量的手機應用,不正是正好解決了學生群體的困惱嗎。
“十二五”期間,遼寧省重點發展物聯網等新興產業,努力提高工業數字化、智能化水平,積極推進信息化和工業化深度融合。信息產業作為“振興老工業基地”的新興產業而崛起,這為計算機專業的建設和發展提供了廣闊空間。筆者學校在遼寧省率先開設物聯網技術應用專業,并把應用視角逐步轉移到物聯網技術應用專業上來,逐步建立起以計算機專業為依托、物聯網技術應用專業為骨干的信息技術類專業群。
一、物聯網的定義及發展
通俗地講,物聯網(Internet of Things)就是把所有物品通過信息傳感設備與互聯網連接起來,以實現智能化識別和管理。
我國自提出“感知中國”的發展戰略以來,又在 “十二五”時期制定了物聯網發展規劃,明確了方向、突出了建設重點。我國物聯網行業將由起步發展步入規模發展階段,物聯網產業鏈將不斷規模化,使中國物聯網應用和衍生出的獨特市場快速發展。
二、在中職學校發展物聯網專業的意義
如今,物聯網產業帶動了社會經濟的發展,推動了社會向現代化發展的進程。對中等職業學校而言,實施教育改革和專業設置改革無疑是一個重大機遇和挑戰。筆者學校通過物聯網專業的建設,提升學校整體專業建設水平。專業的市場定位決定著學校是否具有競爭力和生命力。抓住特色專業,擁有教學內涵建設的核心,以此作為專業建設的突破點,爭取以后實現以點帶面,處處開花,最終提升中等職業學校的專業技術水平。
三、中職學校應對物聯網發展的策略
1.提升師資水平
教師隊伍培養是學校發展的重中之重,建設一支專業技術水平高、綜合素質好、具有理論與實踐雙重能力的師資隊伍尤為重要。學校應采取以下幾項舉措:培養以物聯網技術應用為重點的專業帶頭人,帶領教學團隊進行教學改革創新,全面提升專業建設水平;培養物聯網技術應用專業的青年骨干教師,開展射頻識別RFID、傳感器識讀與使用、無線網及應用、智能家居核心課程的教學;開設名師課堂,學校首席教師帶動提高其他人員的實踐能力與學術能力水平;通過培訓考試,提升教師職業技能等級;通過教學產品設計,提升專業教師的職業技能;通過信息化多媒體應用技術骨干教師培訓,提高電子白板在課堂上的使用率;校企強強聯合,教師進企業,企業高工進學校,使教師教育水平與社會的發展相適應。
2.專業結構調整與課程設置
中職學校要在物聯網行業有所發展,就要找準企業發展動向,深入挖掘企業發展的人才需求,建全職業特色的人才培養過程,從學生的特點入手,完善教學中課程的設置,改善實訓條件,利用原專業的基礎向物聯網專業靠近。
中職學校要在短時間內培養出適應物聯網行業發展的人才,難度大、困難多。這就要充分利用原有專業基礎,加大對計算機專業的課程改革力度。課程設置要有一定的原則:抓重點――網絡技術應用和物聯網基礎;抓核心――包括網絡技術、傳感技術;抓動手――利用實訓設備加強動手能力。在計算機專業的課程設置中融入物聯網技術應用類的課程。通過修改教學大綱和課程標準,在計算機專業課程的基礎上適時嵌入物聯網技術的課程,如無線網絡、傳感器網絡、RFID技術、二維碼、嵌入系統等。提升計算機專業課程與物聯網行業的對接度,為物聯網產業時代的到來儲備人才。
3.實訓基地建設
計算機專業為了適應物聯網行業的發展,除在課程設置上有所變動外,還要在實訓上加大力度、思想上進行更新。實訓側重于培養學生的應用能力,學校實訓建設應根據行業的需求進行逐步完善,突出智能化、模擬化、數字化等特點。要對計算機專業的學生進行一技多能的培養,必須通過物聯網實訓模擬設備來完成,利用模擬的工作環境和工作流程,把“微型”應用搬到實訓基地,為師生提供開放的、智能化的教學資源與環境,使傳統教學與虛擬教學融合,實現實訓的分層性和可擴展性。
近日,山西省委書記袁純清表達了他對物聯網在山西發展的思考和建議。
要樹立世界眼光,深刻認識和把握物聯網發展的廣闊前景和戰略機遇。“物聯網”是繼計算機、互聯網之后世界信息產業的第三次浪潮,是世界經濟發展的新引擎。物聯網技術具有全面感知、可靠傳輸、智能處理的鮮明特征,可以提升人們認知世界和處理復雜問題的能力。提高整個社會的信息化、智能化水平。在今年中央經濟工作會議上。總書記和總理都強調要大力發展信息產業。著重推進物聯網和互聯網結合,推進傳感網的廣泛應用。各省區市對物聯網的研究和運用予以高度重視,并以大的力度、大的強度加快推進。物聯網既是一場新的技術革命,又是一個潛力巨大的發展機遇。要深入學習掌握物聯網的相關知識和技術路徑,積極跟蹤國內外物聯網發展態勢,學習借鑒兄弟省份的思路和做法,從戰略高度重視物聯網技術的研發運用。在推進轉型發展、跨越發展過程中把握住這一新的發展機遇。
要立足山西實際。加快物聯網運用和推廣步伐。要從山西省自身條件和產業特點出發,堅持有所為有所不為,以“物聯網技術嵌入式控制器”等優勢項目的研發為重點,集中力量,合力攻關,爭取在物聯網的一些重點技術上取得突破,積極參與物聯網標準化體系的建立,跟上物聯網發展步伐。特別要把物聯網運用于傳統產業的優化升級,冶金行業可以利用物聯網推進“流程優化”。發展全循環冶金:焦化等行業可以利用物聯網發展硫、氮、碳的節能減排技術:電力行業可以利用物聯網發展“微電網技術”等。促進光伏、風電等制造業發展。要把物聯網運用于安全生產領域,使煤炭生產全過程置于嚴密監控之下,從根本上提高安全生產水平。要把物聯網運用于節能環保領域,對污染源實行全天候監控。要把物聯網運用于物流領域。全面提高貨物裝卸、運輸、倉儲、檢驗和通關的智能化水平。實現物流業的高效、快捷、集約、透明。節約管理成本,提高管理水平。要把物聯網運用于城市建設領域。對城市基礎設施和經濟社會發展的各個方面進行多主體、多層面、全方位的信息化處理和利用,建設智能城市。為全省城鎮化建設注入新的要素。
要積極創造條件,建設發展物聯網產業的促進保障體系。在制定“十二五”規劃時,制定具有山西特色的物聯網發展規劃。結合實際研究制定鼓勵開發使用物聯網技術的政策措施,為物聯網研發應用提供優質便捷的服務。要支持物聯網重點企業申報國家創新基金、信息化專項基金及國家重大產業化項目基金。加大財政資金向物聯網等新興產業的傾斜力度,鼓勵社會資金和外資進入物聯網產業,形成多元化投資格局。要將物聯網專業人才納入重點人才培養和引進計劃,有針對性地培養一批急需的專業人才。引進一批優秀人才特別是領軍人才。
物聯網是一項引領新的發展方向的技術和產業。面對物聯網。各地都處在同一個起跑線上。山西具有巨大的發展潛力和市場需求,而且已經獲得了一定的發展先機和優勢。我們一定要認識機遇、抓住機遇、把握機遇、發展機遇,適應經濟發展需要。發揮人才和技術優勢。力求在物聯網的發展和應用上,趟出一條新路,走出一條好路。
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-9682(2012)06-0063-02
一、引 言
物聯網(Internet of Things,IOT)又稱傳感網,指的是將無處不在的末端設備和設施,包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、視頻監控系統和“外在使能”的各種資產、攜帶智能終端的個人與車輛等,通過各種無線或有線的通訊網絡實現互聯互通,從而提供安全可控乃至個性化的實時監控、定位溯源、報警聯動、遠程控制、安全防范等管理和服務功能,實現任何智能物體間的“管、控、營”一體化。物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展。目前物聯網被正式列為國家重點發展的戰略性新興產業之一。物聯網產業具有產業鏈長、涉及多個產業群的特點,其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。并且隨著科學技術的不斷發展,物聯網技術將催生新的產業,形成新的經濟增長點,其發展前景十分可觀。鑒于此,2010年8月,教育部審批通過了35所高校獲批開設物聯網相關專業,新設專業將自2011年開始招生。在2011年,又有27所高校設置的“物聯網”專業通過了教育部的審批。
二、教學實踐與教學方法的初步探索
筆者所在的大學還未申報物聯網專業,但與物聯網技術相關的支撐專業門類比較齊全,如信息與通信工程、電子科學技術、計算機科學與技術、控制工程及測控技術及儀器等專業。基于此,筆者在2011年連續兩個學期開設了物聯網技術導論的公選課,學生選課非常踴躍,170人的選課規模每次都爆滿,從這可以看出當前本科生對物聯網等新生技術具有非常強的學習欲望。針對物聯網技術的特點,在現有教學技術的基礎上,對教學方案進行了初步探索。
1.合理選擇教材
筆者結合選課學生的特點:不僅有理工科學生,還有社會科學類學生,選擇了周洪波博士所編寫的《物聯網技術、應用、標準和商業模式》一書。此書以通俗易懂的方式,指導學生了解物聯網世界,且不需要較強的專業背景,適應不同專業的學生。
2.嚴格修訂教學大綱,合理安排教學內容。
教學大綱不僅是進行教學內容及進度的依據,也是考試考查的依據,更是教學質量評估的依據。一個好的教學大綱,非常有利于教學質量的提高。在教學內容上,首先講述物聯網產業的發展與機遇,讓同學們明白物聯網技術無論是在經濟、生活以及國家戰略上都有非常重要的前景。讓同學們掌握互聯網、物聯網以及它們的區別與聯系,并了解基于四大技術的物聯網支柱產業群,分別為RFID從業人員、傳感網從業人員、M2M人群以及工業信息化人群;其次,著重講述物聯網產業鏈,即Device、Connect以及Manage(DCM)三層系統,或者也可稱之為感知層、網絡層和應用層。讓學生了解物聯網的通訊與連接,包括短距離無線通訊技術、長距離無線通訊技術、短距離有線通訊技術和長距離有線通訊技術。在物聯網應用方面,通過物聯網在城市市政管理、農業園林、醫療保健、智能樓宇和交通運輸等方面和同學們進行交流和探討。并通過介紹各種傳感器的原理與技術,讓同學們對整個物聯網系統有更進一步的了解。
3.教學方法和教學互動
物聯網是個實用性很強、發展前景很廣的技術。將來物聯網會發展到什么程度,對人類的科技和生活會產生什么影響,都是一個未知數。因而在教學過程中,筆者非常注意和學生互動,讓同學們發揮自己的想象力,盡量去描繪50年,甚至100年后因物聯網的存在,人們的生活所發生的翻天覆地的變化。在上課過程中,筆者既有講述的環節,有和學生互動的環節,更有讓學生分組討論的環節。筆者希望此課程是個開放的課程,學生不僅能學到知識,更能發揮自己的主觀能動性。同時,通過運用多媒體等途徑來呈現物聯網所存在的問題和發展前景,請同學們利用已有知識,并發揮自己的想象嘗試提出解決方案,設置懸念,然后抓住重點、熱點作深入分析,最后上升為理論知識。從而使課程生動形象,對錯分明,環環相扣,印象深刻,氣氛活躍。當然,這種講課方式有一個前提,那就是建立在師生間平等、相互理解的基礎上。這種授課方式,就是師生間的相互溝通,實現這種溝通,理解是基礎,也即心靈交融,才能實現交往、溝通。
4.考核方式
為了適應物聯網技術應用型人才培養目標的要求,筆者在考核方式上突出強調學生對物聯網技術的基本概念掌握和發展前景設想,同時考查學生的論文寫作能力,從而實現對學習過程的督促與考核,客觀完整地評價學生的學習效果。在考核的評價標準上學生的成績由學生上課過程中的討論報告、出勤率和最終課程論文三個部分組成。其中討論報告占20%,出勤率占20%,最終課程論文占60%。這種考核方式既能讓學生進一步了解物聯網技術,又能發揮學生的想象力和主動性,并能讓學生初步掌握科技論文的寫作格式和寫作方法。
三、結束語
物聯網是一個新興的產業和技術,筆者依據物聯網專業的特點,結合我校應用型人才的培養目標,從物聯網專業設置的現狀、教學內容、教學方法和考核方式等方面進行了初步的探討。經過幾個學期的教學探索,摸清了教學規律,優化了教學過程,改進了教學方法,使學生具有合理的知識結構,理論與實踐相結合,從而具有解決實際問題的能力、開放的思維和協作能力,能夠暢想未來,把握經濟、社會和科學發展的大趨勢,以適應社會經濟和本科生教育信息化發展的需要,成為能夠適應21世紀新挑戰的復合型高端人才。
參考文獻
1 周洪波.物聯網技術、應用、標準和商業模式[M].北京:電子工業出版社,2010
2 康曉慧、羅霄鳳、張梅等.植物病理學方向研究生教學改革與探索[J].安徽農業科學,2012(2):1225~1227
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)27-0049-02
隨著計算機技術和互聯網技術的高速發展,物聯網的浪潮已經滲透到人們的日常生活。物聯網主要是利用紅外感應器、定位系統等傳感裝備,實現互聯網和物體之間的連接,從而獲得物體的信息,并進行通信,實現對物體的識別、跟蹤和監管等。而物聯網技術是在物聯網的基礎上發展而來,它拓展了信息的獲得領域,利用物聯網技術,可以加強各個行業之間的交流,蘊含著巨大的商機。
1 物聯網概述
1) 物聯網定義
物聯網是一種新興的智能感應網絡系統,它可以利用物體智能感應裝置來對數據的信息進行收集和整理,并通過網絡傳輸的過程,可以實現數據信息的傳輸,使其傳輸到指定的信息處理中心,從而可以實現人和物以及物和物之間的信息交互。物聯網可以定義為利用射頻識別、紅外線感應器和激光掃射器等傳感設備,并按照事先定好的協議,可以實現物品和互聯網的結合,并進行大量信息的交換的傳輸,從而保證實現智能化識別、定位和監控的一種現代網絡。
2) 物聯網的構成
從結構上來看,物聯網的可以分為三個層次:一是底層的數據感知層次。這個層析具有較強大的信息感應的功能,它可以實現對數據的收集和整理。底層的感知層次包含眾多的內容,包比如二維標簽、識讀器、攝像頭、傳感網絡等內容,可以進行物體的識別,它是物聯網網絡運行的第一個環節;二是數據網絡的傳輸層次,它可以對采集到的數據進行整理,并且進行傳遞。它包括通信網絡、網絡管理中心、智能處理中心等內容。三是數據網絡傳輸層以及內容應用層。內容應用層對已經處理過的信息進行分析,并納入到一些有關的行業中,和行業的技術充分融合,有利于實現變電站的智能化、信息化的發展。
2 物聯網技術的發展現狀
隨著信息技術的發展,物聯網的內涵也隨之發生了一些變化,增添了很多新的內容,更加豐富而且多樣化,為此政府也針對目前的發展形勢,制定了一些新的規劃。
1) 政府部門出臺了一些推動互聯網的發展規劃
隨著物聯網技術的發展,我國逐漸出臺了一些相關的政策,比如我國在制定十二五規劃時,將物聯網納入新興產業的發展規劃中去,也完善了相應的產業標準。但目前市場環境比較復雜,產業標準還在完善和發展的階段。雖然各地政府已經開始出臺一些關于物聯網發展的策略,但是標準仍舊不統一,對未來的發展前景也表現出不確定性。
2) 各地高校開設了物聯網專業
隨著物聯網技術的快速發展,加快了信息的傳輸和交流。很多機構紛紛成立了一些物聯網工作指導小組。很多高校增設了物聯網專業,力求培養更多的專業人才,促進物聯網事業的發展。
3 物聯網的關鍵技術
1) 無線射頻識別技術
物聯網可以通過感知層對事物進行感知和識別,因此,這就需要無線射頻識別技術的支持。無線射頻技術是一種智能化的技術,它不需要人工進行操作和指導,可以充分利用無線射頻信號對目標進行識別,從而獲得一些有關的信息。無線射頻識別技術可以在復雜、惡劣的環境中工作,它不和目標對象直接接觸,而且它可以同時對多個目標進行識別,具有較高的精準度,以及較強的抗干擾能力,利用無線射頻技術進行識別,可以快速獲得信息,并進行信息的共享。
2) 無線傳感技術
隨著現代科技的發展,傳感技術也得到了長足的發展。通過組織一些傳感器單元,可以形成一個龐大的無線傳感器網絡,從而可以實現實體世界和數字世界的連接。無線傳感網絡可以實現各個節點之間的感知,并能夠對數據進行傳遞,從而用來處理網絡中的監測數據和信息。
3) 智能技術和納米技術
在物聯網技術中,智能技術是其中一項關鍵的技術,主要是在物體中引入智能系統,增加物體的智能性,可以實現和用戶之間的交流,滿足用戶的需求。而納米技術可以應用于更小的物體,它能夠實現這些更小的物體之間的互動和交流。隨著互聯網技術的發展,智能技術和納米技術之間的配合越來越緊密,可以通過二者的結合可以使一些物體更智能化和人性化。
4 物聯網技術發展面臨的主要問題
物聯網具有廣闊的發展前景,在未來的發展中會繼續帶來巨大的經濟效益和社會效益,但是要推動物聯網的持續發展,就要解決一些問題,其中主要體現在核心技術、信息安全、產品研發等方面。
1) 核心技術有待突破
由于我國物聯網技術起步較晚,發展時間較短,一些關鍵技術還處在初始應用階段,需要進一步發展傳感器接入技術和核心芯片技術等。第一,目前,現有的傳感器的連接受到通信的距離的限制,而傳感器本身對外部環境有著較高的要求,容易受到外部環境的干擾。第二,目前,傳感器的存儲能力和通信能力還有待提高,且數量不足。第三,物聯網技術的發展需要應用大量的傳感器,因此要發展傳感器網絡中間件技術,目前我國網絡中間件技術還不完善,需要進行進一步的創新。
2) 要統一標準規范
統一標準規范,有利于保障互聯網的應用和推廣,否則將會影響到互聯網的發展。我國互聯網技術還在發展階段,所以尚未建立健全互聯網標準體系,從而在一定程度上妨礙了我國物聯網的進一步發展。物聯網的發展與國家的一些利益息息相關,因此,要制定統一的物聯網標準,但是目前受到國際因素的影響,統一的物聯網國際標準難以確立,因此,標準規范不能在短期內形成。
3) 信息安全和保護隱私的問題
目前,隨著物聯網的發展,信息安全問題和保護隱私成為一個亟待解決的問題。在物聯網的應用中,首先要對物品進行感知和識別,在這個過程中,一項關鍵的技術就是無線射頻識別技術,通過這項技術,可以自動獲取物品的相關信息。它方便了人們對一些不可接觸的物體的信息的獲得,但是如果不加以對其進行控制,那么很多物品的信息就會被更多的人們所知,并對物品進行無限制的追蹤。因此,這對信息的隱私造成了較大的威脅。在對數據進行處理時,也存在一些隱私安全的問題,很有可能導致信息的泄露。所以,要完善訪問機制,設立訪問權限,對信息的傳遞、查詢等操作行為加以控制,減量減少由于信息泄露而給個人帶來的損失;同時,很多信息需要進行隱理,只允許被特定的人所看到,因此通常會采用加密的方式。在物聯網識別技術中,保密已經成為其中的一個重要問題。在物聯網中,秘鑰管理是一項艱巨而繁重的任務,這是因為物聯網具有多源異構性,所以保密工作面臨著發展的瓶頸;在物聯網中,IP地址有待擴充。每一個物體都需要有著自己的IP地址,可用于對它專屬的識別、傳輸等。目前,Ipv4已經滿足不了地址的需要,因此,這就需要利用Ipv6的支持。但是,要將實現Ipv4向Ipv6轉型,并解決系統兼容的問題成為面臨的一項挑戰;另外,設備生產成本的問題也要重點關注。目前,物聯網的規模逐漸擴大,信息數量逐漸增多,因此,需要降低物聯網設備生產的成本,從而可以獲得更多的經濟效益,進一步推動物聯網智能化的發展。
5 應用前景
1) 有效的資源控制,實現節能環保
目前,我國資源短缺,人均資源占有量不足,耗能較高,還給環境造成了巨大的污染,影響了社會效益和經濟效益的提高。隨著物聯網的發展,在一定程度上改變了傳統產業的發展模式,有利于調節資源、環境和經濟發展之間的矛盾,物聯網的應用,可以推動物品的智能化和人性化發展,有利于對資源進行高校的控制,推動循環經濟的發展。
2) 推動開放和合作
互聯網的發展,具有極大的開放性和包容性,它為物聯網提供了很多可以借鑒的經驗,可以在較短的時間內形成一個龐大的網絡系統,促進信息的傳輸和交流。因此,在物聯網技術的發展中,要推動開放和合作,保證產業之間的協調,努力研發,實現出核心技術的突破和發展。
3) 加快應用開發
我國物聯網技術還處在初始階段,很多技術和方法還不完善,企業的盈利狀況還有待改善,在資金的投入上還不足,因此,物聯網技術的發展容易停滯不前。所以,隨著現代科技的發展,要加快對物聯網技術的應用和開發,做好宣傳工作,政府給予財政政策和貨幣政策的支持,給予企業一些補貼,保證他們發展物聯網技術的資金支持,進而可以進一步擴展物聯網技術的應用范圍。同時,還要密切關注應用中的信息安全問題,做好保密工作,加大安全維護的力度,打擊蓄意破壞的行為,通過法律法規對制度進行完善。
6 結語
隨著現代網絡技術的發展,物聯網技術也得到了較快的發展。通過物聯網技術,可以利用物體智能感應裝置來對數據的信息進行收集和整理,并通過網絡傳輸的過程,可以實現數據信息的傳輸,傳達到信息處理中心之后,有利于實現人和物以及物和物之間的信息交互。目前,我國物聯網技術的發展受到諸多條件的限制,還存在著一些尚待解決的問題,比如核心技術有待突破、信息安全和保護隱私的問題等,物聯網技術的發展前景廣闊,其可以進行有效的資源控制,實現節能環保;并進一步推動開放和合作;還要加快應用開發,促進物聯網技術的廣泛應用。同時還要根據目前的需求來推動物聯網技術的發展,掌握更多用戶的心理需求,促進應用范圍的擴展。
參考文獻:
[1]劉愛軍.物聯網技術現狀及應用前景展望[J].物聯網技術,2012(1):69-73.
中圖分類號:TP393 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2015)015-000-01
一、物聯網概念
物聯網概念“InternetofThings”最早在比爾?蓋茨1995年的《未來之路》中首次被提及以來已經發展了十來年。目前,不同國家和機構組織對物聯網的認知還不夠統一,對其也有著各自不同的理解和定義。
二、我國物聯網產業的發展現狀
(一)形成了較為豐富的物聯網基礎應用
隨著社會經濟的不斷發展,自2010年以來,由于我國的物聯網產業開始被正式提升到國家戰略發展高度以后,物聯網產業的發展就面臨了前所未有的機遇與挑戰。根據相關的數據調查顯示,中國的RFID 產業在2010年時的純收入就已經達到了121.5億元人民幣.同比增長了42.8%,并且保持著較快的發展速度。現階段,我國的RFID產業也已經僅次于美國和英國,在世界上排名第三位。在這個基礎上,RFID 技術也已經逐漸的被應用到了物流、工業生產以及城市交通等多個領域當中,再加上3G網絡的應用于發展,使得各個運營商又開始推出了全新的移動支付方式,以此來使得RFID技術又增加了一個全新的應用領域,那就是移動支付,如此便形成了較為豐富的物聯網基礎應用。
(二)物聯網標準建設已經起步
從某種程度上來京,造成物聯網發展緩慢的一個最主要的原因,就是物聯網標準的缺失問題。現階段,無論是中國還是國際上其他的發達國家,都沒有真正的為物聯網所涉及的各個領域,來建立起一個有效的且統一的標準。自2009年以來.我國政府對于物聯網產業發展的投入越來越多,這就使得物聯網標準的制定工作得到了社會各個方面上的廣泛關注與重視,并且于2010年6月9日,成立了中國物聯網(傳感網)標準聯合工作組.在這個工作組織中,已經有17個行業協會組織、14個部委,并且有24個標準化組織加入。從某種程度上來看,該工作組的成立,能夠在很大程度上表示著我國物聯網標準制定與研究工作得到了巨大的發展。
三、中國物聯網技術發展存在的問題
(一)標準缺位阻礙物聯網技術發展
現階段,我國和國際上的其他國家都還沒有形成一個統一的物聯網應用標準,這就在很大程度上導致行業之間以及企業之間在物聯網的應用上很難行成一個統一的標準。也正是由于這種統一標準的缺乏,才會使得物聯網項目之間并不能實現良好的互通,也因此使得物聯網領域中,實現廣域化的應用難度大幅增加。也就是說,物聯網技術標準缺位,將會成為限制與影響物聯網產業發展的一個非常重要而又關鍵的因素,這樣一來不僅不能夠實現物聯網之間的互聯互通,同時也會影響到整個物聯網產業快速與持續發展。
(二)物聯網核心技術環節有待突破
我國的科學院對于傳感網的研究相對于其他國家來說要早很多,并且已經在多個網絡通信技術應用項目上得到了一定的發展成果。同時,我國的產業化推進也相對來說比較迅速,無論是在材料還是技術上都已經形成了一個完整的產業鏈,發展前景相當可觀。不過,做為物聯網技術中的關鍵環節,二維碼技術和RFID技術在西方發達國家的研究起步較早、發展也較快,導致我國呈現出一種比較落后的狀態,并且其在終端設備的研究以及芯片設計制造等方面也都處于較為落后的地位。
(三)物聯網信息安全問題亟待解決
簡單來說,我們要想真正的促進物聯網技術的應用與發展,就必須要對物聯網技術的網絡安全加以管理與制約。就目前的實際情況來看,物聯網技術中所存在的各個網站之間的無線網絡技術以及互聯技術等方面都還存在著嚴重的信息安全隱患,這就非常容易導致其出現信息的泄漏問題。如果說我們不能及時的采取有效措施來對其加以保護,就非常容易引起企業機密與個人隱私的暴露問題。所以說,如何才能更好地對海量的用戶隱私與信息進行保護.是現階段物聯網發展所必須要集中解決的核心問題。
四、物聯網的發展前景
物聯網被認為是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的第三次信息產業浪潮,基于其在國民經濟中廣闊的發展前景各國都在爭相發展,紛紛出臺戰略指導規劃,規范物聯網的有序發展。物聯網將是更多行業信息化過程中一個比較現實的突破口,將能催生一個上萬億的高科技市場,將大大推進信息技術元件的生產,給國內行業帶來巨大商機。
(一)加大研發投入,參與國際標準的制定
無論是世界上的哪一個國家,其在進行物聯網的發展完善上,往往都會強調研發投訴,當然,中國亦是如此。簡單來說,沒有投入就不會有產出,投入不足也是限制其發展的一個重要原因。物聯網是由多種新技術進行交叉融合之后的產物,而這種新技術的不斷交叉與融合應用,同樣也是推動物聯網技術的產生與發展的一個重要關鍵。
現階段,我國在對物聯網產業的核心技術進行研究與開發時還是與世界先進水平之間存在著較大的差距,如果說我們想要有效的減小這種差距,就必須要全面根據我國物聯網產業發展的實際情況,并進一步結合現階段已有的研究基礎,來對將要發展與研究的核心技術進行有效的選擇,使其能夠逐步在某些領域實現技術突破,達到世界領先。
(二)創建一批國家級物聯網產業基地
如果說,一個新興的產業想要得到全面的發展,就要求其必須要進行產業的有效聚集和全面延伸。因此,如果我們想要促進物聯網產業的持續快速發展,首先要做的就是進行產業空間布局的合理規劃,然后再再次基礎上,來為其配備上相關的配套產業,從產業的發展繪畫以及政府的稅收上來對其進行多個方面的優惠與扶持,只有這樣,才能真正有效的實現物聯網產業上的空間聚集,并引導其形成一個良好的產業集群。
參考文獻:
[1]劉勇燕,郭麗峰.物聯網產業發展現狀及瓶頸研究.中國科技論壇,2012(4).