詹益旺+胡斌杰
【摘 要】
介紹了世界主要國家及我國對于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略、物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)和典型應(yīng)用,分析了我國當前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展道路上存在的主要問題,如戰(zhàn)略規(guī)劃不足、標準制定緩慢等,并對物聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展進行了展望。
【關(guān)鍵詞】
物聯(lián)網(wǎng) 戰(zhàn)略規(guī)劃 典型應(yīng)用 RFID
1 物聯(lián)網(wǎng)的定義及各國發(fā)展戰(zhàn)略
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義
1999年,在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議上首次提出了“物聯(lián)網(wǎng)”(IOT,The Internet of Things)的概念。
雖然近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用取得迅猛的發(fā)展,但是對物聯(lián)網(wǎng)一直都沒有一個權(quán)威的定義。目前被普遍認可的一種定義是:通過射頻識別(RFID,Radio Frequency IDentification)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進行信息交換和通信,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(luò)。
這個定義有兩層意思:一是物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上延伸和擴展的一種網(wǎng)絡(luò);二是其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。
1.2 各國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略
(1)美國的“智慧地球”
2009年,美國將IBM提出的“智慧地球”概念(建議政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施)上升至美國的國家戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略認為IT產(chǎn)業(yè)下一階段的任務(wù)是把新一代IT技術(shù)充分運用在各行各業(yè)之中,具體地說,就是把感應(yīng)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,并且被普遍連接,形成“物聯(lián)網(wǎng)”。
(2)歐盟“歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃”
2009年6月,歐盟委員會向歐盟議會、理事會、歐洲經(jīng)濟和社會委員會及地區(qū)委員會遞交了《歐盟物聯(lián)網(wǎng)行動計劃》,以確保歐洲在建構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)的過程中起主導(dǎo)作用。該計劃共包括14項內(nèi)容,主要有管理、隱私及數(shù)據(jù)保護、“芯片沉默”的權(quán)利、潛在危險、關(guān)鍵資源、標準化、研究、公私合作、創(chuàng)新、管理機制、國際對話、環(huán)境問題、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和進展監(jiān)督等一系列工作。歐洲物聯(lián)網(wǎng)研究項目組(CERP-IOT)于2009年制定了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的戰(zhàn)略研究路線圖(SRA)。
(3)日、韓“u”戰(zhàn)略
2004年,日本信息通信產(chǎn)業(yè)的主管機關(guān)總務(wù)?。∕IC)提出2006—2010年間IT發(fā)展任務(wù)——u-Japan戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略的理念是以人為本,實現(xiàn)所有人與人、物與物、人與物之間的連接,希望到2010年將日本建設(shè)成一個“實現(xiàn)隨時、隨地、任何物體、任何人均可連接的泛在網(wǎng)絡(luò)社會”。
韓國也在2006年確立了u-Korea戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略旨在建立無所不在的社會(Ubiquitous Society),讓民眾可以隨時隨地享有科技智慧服務(wù)。其目的除了運用IT科技為民眾創(chuàng)造食衣住行娛樂各方面無所不在的便利生活服務(wù)外,亦希望扶持IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展新興應(yīng)用技術(shù),強化產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢與國家競爭力。
(4)中國的“感知中國”
2009年8月7日,溫家寶在無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心考察時提出“感知中國”的概念。在“十二五”規(guī)劃中,明確物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一將得到國家的大力扶持。
1.3 國家物聯(lián)網(wǎng)“十二五”規(guī)劃要點
物聯(lián)網(wǎng)“十二五”規(guī)劃明確國家將重點推動智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能安防、智能醫(yī)療與智能家居等九大領(lǐng)域的示范工程和先導(dǎo)作用。到2015年,我國要在核心技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化、關(guān)鍵標準研究與制定、產(chǎn)業(yè)鏈條建立與完善、重大應(yīng)用示范與推廣等方面取得顯著成效,初步形成創(chuàng)新驅(qū)動、應(yīng)用牽引、協(xié)同發(fā)展、安全可控的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展格局。
2 物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)
2.1 物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)
對物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的提法也不統(tǒng)一,如三層結(jié)構(gòu)——“感知、傳輸、智能”;四層結(jié)構(gòu)——“感知、網(wǎng)絡(luò)、平臺、應(yīng)用”;五層結(jié)構(gòu)——“基礎(chǔ)層、感知層、傳輸層、平臺層和應(yīng)用層”。
其實,廣義物聯(lián)網(wǎng)的組成關(guān)鍵在三個層次:第一個層次是被感知者(對象)和感知者(傳感器);第二個層次是通信網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)信息的傳遞和交互;第三個層次是信息的決策和智能處理。其體系架構(gòu)如圖1所示。
2.2 物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)
(1)新型傳感器及智能傳感節(jié)點
1)標識技術(shù)
編碼技術(shù)是標識技術(shù)的基礎(chǔ),電子標簽(RFID)包含唯一的產(chǎn)品電子代碼(EPC),電子標簽通過二維碼識讀器、射頻讀寫器等實現(xiàn)對被感知對象的標示和識別。
2)新型傳感器
傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)的基本單元,可以實現(xiàn)對聲、光、電、溫度、濕度、壓力、濃度、震動等各類物理的、化學(xué)的及生物的數(shù)據(jù)信息的感知或采集。隨著技術(shù)的進步,傳感器正朝著小型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展,傳統(tǒng)的傳感器正經(jīng)歷著向智能傳感器、嵌入式Web傳感器的發(fā)展。
3)智能傳感節(jié)點
智能傳感節(jié)點是傳感網(wǎng)的基本節(jié)點,它集射頻、基帶、協(xié)議及處理于一體,具備感知、通信、處理及組網(wǎng)的功能,這些功能依靠片上系統(tǒng)來實現(xiàn)。
(2)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
1)傳感網(wǎng)技術(shù)
無線傳感網(wǎng)(WSN,Wireless Sensor Network)是集分布式數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理等技術(shù)于一體的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),因其微型化、低功耗、低成本及組網(wǎng)靈活等特點而倍受青睞。其核心技術(shù)包括:協(xié)同感知技術(shù)、自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
2)通信網(wǎng)技術(shù)
通信網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的核心承載網(wǎng),當前的主要通信網(wǎng)絡(luò)包括:移動通信網(wǎng)(GSM、3G、4G)、無線局域網(wǎng)(WLAN)、專網(wǎng)。endprint
3)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
互聯(lián)網(wǎng)將采用開放的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),有利于網(wǎng)絡(luò)的融合演進,支持廣泛的接入,并且具備提供豐富的業(yè)務(wù)的能力。
4)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)安全主要解決諸如如何有效進行介入控制,以及如何保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩缘膯栴}。網(wǎng)絡(luò)安全必須是全方位的安全,包括:物理安全、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)安全、系統(tǒng)安全、管理安全及其它的安全服務(wù)和安全機制策略。
(3)信息處理及智能技術(shù)
1)M2M
M2M是多種不同類型的通信技術(shù)有機結(jié)合,其目標就是使所有機器設(shè)備都具備連網(wǎng)和通信能力,核心理念是網(wǎng)絡(luò)一切(Network Everything),未來的發(fā)展方向是無所不在的計算與互聯(lián)。
2)發(fā)現(xiàn)與搜索引擎技術(shù)
發(fā)現(xiàn)與搜索引擎技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的重要支撐技術(shù),將朝著更精準、更高效和功能更強大的方向發(fā)展,未來的搜索將實現(xiàn)多元化、專業(yè)化、個性化、多媒體化和智能化。
3)數(shù)據(jù)挖掘與大數(shù)據(jù)處理技術(shù)
數(shù)據(jù)挖掘就是從海量數(shù)據(jù)中提取有用知識的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。其技術(shù)核心包括:海量數(shù)據(jù)搜集、強大的處理能力、數(shù)據(jù)挖掘算法。
大數(shù)據(jù)處理就是利用數(shù)據(jù)篩選工具對大量的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集合進行挖掘,以便獲取有用的數(shù)據(jù)。其技術(shù)包括:大數(shù)據(jù)的存儲與管理、大數(shù)據(jù)的檢索與使用。
4)智能運算技術(shù)
智能運算涉及應(yīng)用數(shù)學(xué)、計算數(shù)學(xué)、運籌與控制、信息科學(xué)、計算機科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)及控制科學(xué)等領(lǐng)域,其前沿發(fā)展包括模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和進化計算等。智能運算技術(shù)將廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的各層,是物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能化的基礎(chǔ)。
3 物聯(lián)網(wǎng)的典型行業(yè)應(yīng)用
3.1 智能城市管理
智能化城市管理與運行體系是利用物聯(lián)網(wǎng)、移動網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)感知和利用各種信息、整合各種專業(yè)數(shù)據(jù),建立一個集行政管理、城市規(guī)劃、應(yīng)急指揮、決策支持與社會服務(wù)等綜合信息為一體的城市綜合運行管理體系。
智能化城市管理與運行體系在業(yè)務(wù)上涉及公安、國土、環(huán)保、城建、交通、水務(wù)、衛(wèi)生、規(guī)劃、城管、林業(yè)園林、質(zhì)監(jiān)、食品藥品、安監(jiān)、水電氣、電信、消防、氣象等部門的相關(guān)業(yè)務(wù)。以城市管理的部件和事件為核心、以事件聯(lián)動處置為主線,強化資源整合、信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同,實現(xiàn)政府組織結(jié)構(gòu)和工作流程的優(yōu)化重組,促進管理主導(dǎo)型向服務(wù)主導(dǎo)型的轉(zhuǎn)變。
3.2 智能醫(yī)療
智能醫(yī)療是利用最先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),依托醫(yī)療感知終端設(shè)備、醫(yī)療協(xié)作平臺,實現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動,以達到信息化、智能化。
目前我國智能醫(yī)療還處于起步階段,主要的應(yīng)用包括:數(shù)字化醫(yī)療服務(wù)、醫(yī)藥產(chǎn)品及醫(yī)療器械的管理、血液管理、醫(yī)療廢物管理和遠程醫(yī)療。各個子系統(tǒng)獨立運行,無法實現(xiàn)信息和資源的共享,當然也就無法實現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同和“智能”。
3.3 智能交通
智能交通系統(tǒng)(ITS)是通過各種信息通信技術(shù)將人、車、路、環(huán)境四者緊密協(xié)調(diào)、和諧統(tǒng)一起來,建立全方位的實時、準確、高效的綜合交通運輸管理系統(tǒng)。ITS主要包括以下方面:
(1)道路交通管理系統(tǒng)(ATMS):實現(xiàn)對交通流進行實時監(jiān)測、疏導(dǎo)、控制和對突發(fā)事件的應(yīng)急處置。
(2)出行者信息系統(tǒng)(ATIS):為出行者提供及時準確的交通信息服務(wù)。
(3)公共交通系統(tǒng)(APTS):實現(xiàn)公共交通的定位、調(diào)度、行駛信息服務(wù)。
(4)汽車控制系統(tǒng)(AVCS):它使車輛具有道路障礙自動識別、自動報警、自動轉(zhuǎn)向、自動制動以及自動保持安全車距、車速和巡航控制功能。
(5)電子不停車收費管理系統(tǒng)(ETC):不停車收費。
3.4 智能物流
將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在物流配送系統(tǒng)中,既可以實現(xiàn)高質(zhì)量的配送管理,又可以對配送中心的貨物進行隨時動態(tài)追蹤管理,并能根據(jù)所獲知的數(shù)據(jù)進行市場分析和市場預(yù)測等方面的信息支持。利用RFID、GPS、智能車輛調(diào)度等技術(shù),對貨物運輸?shù)奈锪骱托畔⒘鬟M行實時識別、定位跟蹤、智能處理,消除貨物在運輸過程中可能產(chǎn)生的錯、漏事故,加快流通速度,提高運輸安全性和可靠性。
3.5 智慧校園
智慧校園是通過利用云計算、虛擬化和物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)來改變學(xué)生、教職員工和校園資源相互交互的方式,將學(xué)校的教學(xué)、科研、管理與校園資源和應(yīng)用系統(tǒng)進行整合,以提高應(yīng)用交互的明確性、靈活性和響應(yīng)速度,從而實現(xiàn)智慧化服務(wù)和管理的校園模式。
智慧校園的建設(shè)有多種應(yīng)用案例,主要包括:校園安全管理系統(tǒng)、智能出入管理系統(tǒng)、智能校舍、教育信息化系統(tǒng)和“一卡通”等。
3.6 智能家居
利用先進的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù),將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機地結(jié)合起來進行統(tǒng)籌管理,讓人們的家居生活更加舒適安全。目前智能家居實現(xiàn)的功能包括:
(1)重要設(shè)施監(jiān)測和控制:水、電(燈)、煤氣、家電。
(2)分布式聯(lián)動智能控制:如氣候變化與空調(diào)溫度、窗戶開關(guān)等的聯(lián)動。
(3)平安家居:實現(xiàn)門鎖、窗鎖、圍界等的安全監(jiān)控,實現(xiàn)虛擬隔離帶的監(jiān)控和報警。
3.7 智能電網(wǎng)
通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的裝備、先進的控制方法以及決策支撐系統(tǒng),實現(xiàn)電網(wǎng)安全可靠、經(jīng)濟高效、環(huán)境友好的運行目標。智能電網(wǎng)利用智能傳感器、智能電子設(shè)備及智能控制系統(tǒng),實現(xiàn)對電網(wǎng)的檢測、數(shù)據(jù)分析、故障定位診斷、智能調(diào)度的功能。自愈是智能電網(wǎng)的一個重要特征。
智能電網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)主要包括:高級計量架構(gòu)(AMI,Advanced Metering Infrastructure)、高級配電運行(ADO,Advanced Distribution Operation)、高級輸電運行(ATO,Advanced Transmission Operation)、高級資產(chǎn)管理(AAM,Advanced Asset Management)以及自愈電網(wǎng)(SHG,Self Healing Grid)或電網(wǎng)自愈。endprint
3.8 智能農(nóng)業(yè)
智能農(nóng)業(yè)是指運用遙感遙測、GPS、GIS、傳感網(wǎng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、自動控制及專家輔助決策系統(tǒng)等技術(shù),實現(xiàn)土壤、光照、溫濕度、通風(fēng)、病蟲害等的檢測,并且實現(xiàn)土壤改良、自動灌溉、自動施肥給藥、自動耕作、自動采收、自動加工及儲藏。未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向?qū)⑹牵壕毣?、預(yù)測與防控、遠程化、虛擬化、智能化。
3.9 智能工業(yè)
物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)過程自動化、產(chǎn)品和設(shè)備監(jiān)控與管理、環(huán)境監(jiān)測和能源管理、安全生產(chǎn)管理等。與很多其它領(lǐng)域一樣,工業(yè)生產(chǎn)的信息化和自動化雖然取得了巨大的進步,但各個子系統(tǒng)還是相對獨立的,協(xié)同程度不高。
先進制造技術(shù)與先進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合,各種先進技術(shù)的應(yīng)用,將使工業(yè)生產(chǎn)變得更加智能,真正實現(xiàn)智能工業(yè)。
4 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)存在的問題
(1)政策及戰(zhàn)略規(guī)劃落后
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展缺乏政策的支持和引導(dǎo)。雖然國家將物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)列入國家“十二五”規(guī)劃,并且出臺了許多政策,但是這些政策相對孤立,缺乏系統(tǒng)性。
物聯(lián)網(wǎng)涉及到諸多行業(yè),具有很大的交叉性,政府應(yīng)加強對物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃和頂層設(shè)計,打破行業(yè)壁壘,實現(xiàn)各行業(yè)、各領(lǐng)域融合,解決信息及資源不能共享和充分利用的問題。
(2)標準化工作落后
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)能否發(fā)展成功,從根本上取決于能不能完成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的標準化。然而,物聯(lián)網(wǎng)的標準體系建設(shè)是一個系統(tǒng)工程,目前總體來說標準化工作仍然落后于技術(shù)和業(yè)務(wù)發(fā)展的需求,各類技術(shù)標準有待世界各國的共同努力,其發(fā)展之路艱巨而漫長。
2007年,我國率先啟動了傳感網(wǎng)標準化制定工作。2008年,首屆ISO/IEC國際傳感網(wǎng)標準化大會在我國舉辦,會上我國代表ISO/IEC傳感網(wǎng)標準化工作組作了總體報告,提出傳感網(wǎng)體系架構(gòu)、標準體系、演進路線、協(xié)同架構(gòu)等代表傳感網(wǎng)發(fā)展方向的頂層設(shè)計,并獲得了標準組成員國的認可。我國已成為國際傳感網(wǎng)標準化的四大主導(dǎo)國(中國、美國、韓國、德國)之一。
(3)應(yīng)用開發(fā)落后
應(yīng)用帶動發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的真正價值體現(xiàn)在跨領(lǐng)域、各個行業(yè)的共同參與的整合應(yīng)用上。由于不同行業(yè)的應(yīng)用和需求不同,因此必須根據(jù)各行業(yè)的特點進行深入研究和整合開發(fā)。
近年來,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)總體來說還處于相對簡單、初級的階段,遠未充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)改善人類生活的潛力。同時,整合能力薄弱、創(chuàng)新能力的缺失,導(dǎo)致尚不能形成有效的商業(yè)模式和運營管理模式,嚴重制約著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
(4)安全問題亟待解決
物聯(lián)網(wǎng)目前的傳感技術(shù)主要是RFID,植入這類芯片的產(chǎn)品有可能被任何人進行感知。傳輸網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)也是薄弱環(huán)節(jié),容易發(fā)生泄密。此外,信息中心或數(shù)據(jù)中心存儲著數(shù)量龐大的用戶個人信息,如何確保這些數(shù)據(jù)不被泄露也是非常重要的安全問題。為了做到在感知、傳輸、存儲及應(yīng)用過程中信息不被盜取,就必須形成一套強大的技術(shù)安全保障體系。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能帶來的各種安全問題和社會問題還亟待通過立法,從法律層面上得到妥善解決。
5 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展展望
(1)對“物”的內(nèi)涵的延展
不但可以將“物”定義為那些存在于真實的物質(zhì)世界中的實體事物,也可以將其定義為那些數(shù)字的虛擬事物和實體。未來的物聯(lián)網(wǎng)將可以實現(xiàn)現(xiàn)實的物質(zhì)世界和數(shù)字的虛擬世界的共存與互動。
(2)更加“智能”的網(wǎng)絡(luò)
在未來的物聯(lián)網(wǎng)之中,應(yīng)用、服務(wù)、中間件、網(wǎng)絡(luò)和各種終端將以一種全新的方式和互聯(lián)結(jié)構(gòu)進行連接。采用標準化和通用的信息通信協(xié)議,解決網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)、業(yè)務(wù)協(xié)同的問題,真正實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的大融合、大協(xié)同。
當網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和基本結(jié)構(gòu)上使用智能技術(shù)之后,物聯(lián)網(wǎng)中的各層將獲得自主管理能力(自治網(wǎng)絡(luò)),智能存在物聯(lián)網(wǎng)的各層之中。網(wǎng)絡(luò)將融合下一代信息技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)處理等技術(shù),真正實現(xiàn)智能化。
(3)更加“自在”的網(wǎng)絡(luò)
隨著技術(shù)的發(fā)展,在需求的推動下,未來的各個網(wǎng)絡(luò)將消融成為一體。未來的物聯(lián)網(wǎng)將允許人和物品在任何時間、任何地點、和任何人與物、采用任何途徑與網(wǎng)絡(luò)進行連接,并且可以方便地取得任何的相關(guān)服務(wù)。
參考文獻:
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[3] 華研中商研究院. 2010—2015年物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)分析報告[Z].
[4] 周洪波. 物聯(lián)網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用、標準和商業(yè)模式[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2010.
[5] 劉勇,侯榮旭. 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之我見[J]. 硅谷, 2012(5).
作者簡介
詹益旺:高級工程師,華南理工大學(xué)在讀工程博士研究生,現(xiàn)任廣州杰賽科技股份有限公司拓展部總經(jīng)理,主要從事移動通信市場研究和科研項目開發(fā)管理工作。
胡斌杰:博士,現(xiàn)任華南理工大學(xué)電子與信息學(xué)院教授,工學(xué)博士生和工程博士生導(dǎo)師,主要從事無線傳感網(wǎng)絡(luò)與認知無線電技術(shù)、RFID與物聯(lián)網(wǎng)工程、GNSS與室內(nèi)定位技術(shù)方面的研究工作。endprint
3.8 智能農(nóng)業(yè)
智能農(nóng)業(yè)是指運用遙感遙測、GPS、GIS、傳感網(wǎng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、自動控制及專家輔助決策系統(tǒng)等技術(shù),實現(xiàn)土壤、光照、溫濕度、通風(fēng)、病蟲害等的檢測,并且實現(xiàn)土壤改良、自動灌溉、自動施肥給藥、自動耕作、自動采收、自動加工及儲藏。未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向?qū)⑹牵壕毣?、預(yù)測與防控、遠程化、虛擬化、智能化。
3.9 智能工業(yè)
物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)過程自動化、產(chǎn)品和設(shè)備監(jiān)控與管理、環(huán)境監(jiān)測和能源管理、安全生產(chǎn)管理等。與很多其它領(lǐng)域一樣,工業(yè)生產(chǎn)的信息化和自動化雖然取得了巨大的進步,但各個子系統(tǒng)還是相對獨立的,協(xié)同程度不高。
先進制造技術(shù)與先進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合,各種先進技術(shù)的應(yīng)用,將使工業(yè)生產(chǎn)變得更加智能,真正實現(xiàn)智能工業(yè)。
4 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)存在的問題
(1)政策及戰(zhàn)略規(guī)劃落后
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展缺乏政策的支持和引導(dǎo)。雖然國家將物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)列入國家“十二五”規(guī)劃,并且出臺了許多政策,但是這些政策相對孤立,缺乏系統(tǒng)性。
物聯(lián)網(wǎng)涉及到諸多行業(yè),具有很大的交叉性,政府應(yīng)加強對物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃和頂層設(shè)計,打破行業(yè)壁壘,實現(xiàn)各行業(yè)、各領(lǐng)域融合,解決信息及資源不能共享和充分利用的問題。
(2)標準化工作落后
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)能否發(fā)展成功,從根本上取決于能不能完成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的標準化。然而,物聯(lián)網(wǎng)的標準體系建設(shè)是一個系統(tǒng)工程,目前總體來說標準化工作仍然落后于技術(shù)和業(yè)務(wù)發(fā)展的需求,各類技術(shù)標準有待世界各國的共同努力,其發(fā)展之路艱巨而漫長。
2007年,我國率先啟動了傳感網(wǎng)標準化制定工作。2008年,首屆ISO/IEC國際傳感網(wǎng)標準化大會在我國舉辦,會上我國代表ISO/IEC傳感網(wǎng)標準化工作組作了總體報告,提出傳感網(wǎng)體系架構(gòu)、標準體系、演進路線、協(xié)同架構(gòu)等代表傳感網(wǎng)發(fā)展方向的頂層設(shè)計,并獲得了標準組成員國的認可。我國已成為國際傳感網(wǎng)標準化的四大主導(dǎo)國(中國、美國、韓國、德國)之一。
(3)應(yīng)用開發(fā)落后
應(yīng)用帶動發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的真正價值體現(xiàn)在跨領(lǐng)域、各個行業(yè)的共同參與的整合應(yīng)用上。由于不同行業(yè)的應(yīng)用和需求不同,因此必須根據(jù)各行業(yè)的特點進行深入研究和整合開發(fā)。
近年來,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)總體來說還處于相對簡單、初級的階段,遠未充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)改善人類生活的潛力。同時,整合能力薄弱、創(chuàng)新能力的缺失,導(dǎo)致尚不能形成有效的商業(yè)模式和運營管理模式,嚴重制約著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
(4)安全問題亟待解決
物聯(lián)網(wǎng)目前的傳感技術(shù)主要是RFID,植入這類芯片的產(chǎn)品有可能被任何人進行感知。傳輸網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)也是薄弱環(huán)節(jié),容易發(fā)生泄密。此外,信息中心或數(shù)據(jù)中心存儲著數(shù)量龐大的用戶個人信息,如何確保這些數(shù)據(jù)不被泄露也是非常重要的安全問題。為了做到在感知、傳輸、存儲及應(yīng)用過程中信息不被盜取,就必須形成一套強大的技術(shù)安全保障體系。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能帶來的各種安全問題和社會問題還亟待通過立法,從法律層面上得到妥善解決。
5 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展展望
(1)對“物”的內(nèi)涵的延展
不但可以將“物”定義為那些存在于真實的物質(zhì)世界中的實體事物,也可以將其定義為那些數(shù)字的虛擬事物和實體。未來的物聯(lián)網(wǎng)將可以實現(xiàn)現(xiàn)實的物質(zhì)世界和數(shù)字的虛擬世界的共存與互動。
(2)更加“智能”的網(wǎng)絡(luò)
在未來的物聯(lián)網(wǎng)之中,應(yīng)用、服務(wù)、中間件、網(wǎng)絡(luò)和各種終端將以一種全新的方式和互聯(lián)結(jié)構(gòu)進行連接。采用標準化和通用的信息通信協(xié)議,解決網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)、業(yè)務(wù)協(xié)同的問題,真正實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的大融合、大協(xié)同。
當網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和基本結(jié)構(gòu)上使用智能技術(shù)之后,物聯(lián)網(wǎng)中的各層將獲得自主管理能力(自治網(wǎng)絡(luò)),智能存在物聯(lián)網(wǎng)的各層之中。網(wǎng)絡(luò)將融合下一代信息技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)處理等技術(shù),真正實現(xiàn)智能化。
(3)更加“自在”的網(wǎng)絡(luò)
隨著技術(shù)的發(fā)展,在需求的推動下,未來的各個網(wǎng)絡(luò)將消融成為一體。未來的物聯(lián)網(wǎng)將允許人和物品在任何時間、任何地點、和任何人與物、采用任何途徑與網(wǎng)絡(luò)進行連接,并且可以方便地取得任何的相關(guān)服務(wù)。
參考文獻:
[1] 中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院. 2011中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2011.
[2] The Cluster of European Research Projects on the Internet of Things(CERP-IOT). Internet of Things Strategic Research Roadmap[R]. 2009.
[3] 華研中商研究院. 2010—2015年物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)分析報告[Z].
[4] 周洪波. 物聯(lián)網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用、標準和商業(yè)模式[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2010.
[5] 劉勇,侯榮旭. 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之我見[J]. 硅谷, 2012(5).
作者簡介
詹益旺:高級工程師,華南理工大學(xué)在讀工程博士研究生,現(xiàn)任廣州杰賽科技股份有限公司拓展部總經(jīng)理,主要從事移動通信市場研究和科研項目開發(fā)管理工作。
胡斌杰:博士,現(xiàn)任華南理工大學(xué)電子與信息學(xué)院教授,工學(xué)博士生和工程博士生導(dǎo)師,主要從事無線傳感網(wǎng)絡(luò)與認知無線電技術(shù)、RFID與物聯(lián)網(wǎng)工程、GNSS與室內(nèi)定位技術(shù)方面的研究工作。endprint
3.8 智能農(nóng)業(yè)
智能農(nóng)業(yè)是指運用遙感遙測、GPS、GIS、傳感網(wǎng)、計算機網(wǎng)絡(luò)、自動控制及專家輔助決策系統(tǒng)等技術(shù),實現(xiàn)土壤、光照、溫濕度、通風(fēng)、病蟲害等的檢測,并且實現(xiàn)土壤改良、自動灌溉、自動施肥給藥、自動耕作、自動采收、自動加工及儲藏。未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向?qū)⑹牵壕毣?、預(yù)測與防控、遠程化、虛擬化、智能化。
3.9 智能工業(yè)
物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要體現(xiàn)在供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)過程自動化、產(chǎn)品和設(shè)備監(jiān)控與管理、環(huán)境監(jiān)測和能源管理、安全生產(chǎn)管理等。與很多其它領(lǐng)域一樣,工業(yè)生產(chǎn)的信息化和自動化雖然取得了巨大的進步,但各個子系統(tǒng)還是相對獨立的,協(xié)同程度不高。
先進制造技術(shù)與先進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合,各種先進技術(shù)的應(yīng)用,將使工業(yè)生產(chǎn)變得更加智能,真正實現(xiàn)智能工業(yè)。
4 物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)存在的問題
(1)政策及戰(zhàn)略規(guī)劃落后
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展缺乏政策的支持和引導(dǎo)。雖然國家將物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)列入國家“十二五”規(guī)劃,并且出臺了許多政策,但是這些政策相對孤立,缺乏系統(tǒng)性。
物聯(lián)網(wǎng)涉及到諸多行業(yè),具有很大的交叉性,政府應(yīng)加強對物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃和頂層設(shè)計,打破行業(yè)壁壘,實現(xiàn)各行業(yè)、各領(lǐng)域融合,解決信息及資源不能共享和充分利用的問題。
(2)標準化工作落后
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)能否發(fā)展成功,從根本上取決于能不能完成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的標準化。然而,物聯(lián)網(wǎng)的標準體系建設(shè)是一個系統(tǒng)工程,目前總體來說標準化工作仍然落后于技術(shù)和業(yè)務(wù)發(fā)展的需求,各類技術(shù)標準有待世界各國的共同努力,其發(fā)展之路艱巨而漫長。
2007年,我國率先啟動了傳感網(wǎng)標準化制定工作。2008年,首屆ISO/IEC國際傳感網(wǎng)標準化大會在我國舉辦,會上我國代表ISO/IEC傳感網(wǎng)標準化工作組作了總體報告,提出傳感網(wǎng)體系架構(gòu)、標準體系、演進路線、協(xié)同架構(gòu)等代表傳感網(wǎng)發(fā)展方向的頂層設(shè)計,并獲得了標準組成員國的認可。我國已成為國際傳感網(wǎng)標準化的四大主導(dǎo)國(中國、美國、韓國、德國)之一。
(3)應(yīng)用開發(fā)落后
應(yīng)用帶動發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的真正價值體現(xiàn)在跨領(lǐng)域、各個行業(yè)的共同參與的整合應(yīng)用上。由于不同行業(yè)的應(yīng)用和需求不同,因此必須根據(jù)各行業(yè)的特點進行深入研究和整合開發(fā)。
近年來,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)總體來說還處于相對簡單、初級的階段,遠未充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)改善人類生活的潛力。同時,整合能力薄弱、創(chuàng)新能力的缺失,導(dǎo)致尚不能形成有效的商業(yè)模式和運營管理模式,嚴重制約著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
(4)安全問題亟待解決
物聯(lián)網(wǎng)目前的傳感技術(shù)主要是RFID,植入這類芯片的產(chǎn)品有可能被任何人進行感知。傳輸網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)也是薄弱環(huán)節(jié),容易發(fā)生泄密。此外,信息中心或數(shù)據(jù)中心存儲著數(shù)量龐大的用戶個人信息,如何確保這些數(shù)據(jù)不被泄露也是非常重要的安全問題。為了做到在感知、傳輸、存儲及應(yīng)用過程中信息不被盜取,就必須形成一套強大的技術(shù)安全保障體系。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能帶來的各種安全問題和社會問題還亟待通過立法,從法律層面上得到妥善解決。
5 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展展望
(1)對“物”的內(nèi)涵的延展
不但可以將“物”定義為那些存在于真實的物質(zhì)世界中的實體事物,也可以將其定義為那些數(shù)字的虛擬事物和實體。未來的物聯(lián)網(wǎng)將可以實現(xiàn)現(xiàn)實的物質(zhì)世界和數(shù)字的虛擬世界的共存與互動。
(2)更加“智能”的網(wǎng)絡(luò)
在未來的物聯(lián)網(wǎng)之中,應(yīng)用、服務(wù)、中間件、網(wǎng)絡(luò)和各種終端將以一種全新的方式和互聯(lián)結(jié)構(gòu)進行連接。采用標準化和通用的信息通信協(xié)議,解決網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)、業(yè)務(wù)協(xié)同的問題,真正實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的大融合、大協(xié)同。
當網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和基本結(jié)構(gòu)上使用智能技術(shù)之后,物聯(lián)網(wǎng)中的各層將獲得自主管理能力(自治網(wǎng)絡(luò)),智能存在物聯(lián)網(wǎng)的各層之中。網(wǎng)絡(luò)將融合下一代信息技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)處理等技術(shù),真正實現(xiàn)智能化。
(3)更加“自在”的網(wǎng)絡(luò)
隨著技術(shù)的發(fā)展,在需求的推動下,未來的各個網(wǎng)絡(luò)將消融成為一體。未來的物聯(lián)網(wǎng)將允許人和物品在任何時間、任何地點、和任何人與物、采用任何途徑與網(wǎng)絡(luò)進行連接,并且可以方便地取得任何的相關(guān)服務(wù)。
參考文獻:
[1] 中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院. 2011中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2011.
[2] The Cluster of European Research Projects on the Internet of Things(CERP-IOT). Internet of Things Strategic Research Roadmap[R]. 2009.
[3] 華研中商研究院. 2010—2015年物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)分析報告[Z].
[4] 周洪波. 物聯(lián)網(wǎng):技術(shù)、應(yīng)用、標準和商業(yè)模式[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2010.
[5] 劉勇,侯榮旭. 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之我見[J]. 硅谷, 2012(5).
作者簡介
詹益旺:高級工程師,華南理工大學(xué)在讀工程博士研究生,現(xiàn)任廣州杰賽科技股份有限公司拓展部總經(jīng)理,主要從事移動通信市場研究和科研項目開發(fā)管理工作。
胡斌杰:博士,現(xiàn)任華南理工大學(xué)電子與信息學(xué)院教授,工學(xué)博士生和工程博士生導(dǎo)師,主要從事無線傳感網(wǎng)絡(luò)與認知無線電技術(shù)、RFID與物聯(lián)網(wǎng)工程、GNSS與室內(nèi)定位技術(shù)方面的研究工作。endprint