物联网没有主平台,就像互联网一样,它不依托于平台,是普通的化的,大众化的。
物联网的标准化是国家在该领域实力的综合体现
物联网的标准化是国家在该领域综合实力的体现,而架构标准则是标准化的核心,就像宪法之于法律的意义。
我国在2014年1月提交了物联网顶层架构国际标准立项申请,至3月投票结束,第一轮没有通过,2014年5月再次提交,9月正式通过。这是美日等西方发达国家同盟没有预料到的。
互联网的架构是美国人的,因为中国拿到了国际物联网架构的设计权、主导权,物联网架构是中国人的。当时我们非常高兴、自豪、开心、激动、兴奋,标准通过以后我们曾觉得高枕无忧了。
物联网起源于多个领域
多个领域都在推进物联网的研究,很多条线都在做物联网。
电信领域推动物联网的研究应用是较早的领域之一,叫M2M(机器到机器的通讯),目前的发展不像想象得那么快。
互联网领域,则是大家所熟知的IOT(Internet of Things物的互联网),1999年MIT提出,是强调把互联网延伸到物体上的连接,最初IOT的声音并不是很大,随着互联网的快速发展,现在IOT的声音大过了M2M,但是,这一领域真正的大的典型应用还没有出现。
传感器领域,则称之为网络化的传感器,较为知名的如Smart Dust(智能尘埃)于1997年被提出,这个领域实际上也是很小,大约2000年过后的几年,这一条线的热度非常高。
传感器网络领域,早年也是物联网的强大的生力军,在上世纪80年代、90年代从军用开始应用到民用,最著名的是ZigBee联盟,但更注重于短距离互联。
溯源、标识领域,就是大家熟悉的激光码、条码、二维码、RFID等, RFID最早出现于上世纪60年代,美国的一个敌我识别系统。但是市场总空间还是很小,功能很弱,主要是标识。
智能化也是在物联网领域声音比较大的另一个分支,强调物联网的核心是智能化,以IBM为代表,比如智慧地球、智慧城市。
在工业自动化的领域,美国2006年提出了CPS(Cyber-Physical Systems信息物理系统),目前主要还是在学术界有一些声音,在应用层面声音不是很大。
还有众多的行业,比如安防、消防、环保等等,都从各自的领域提出了物联网的需求,并实践探索。
在中国,我们感知中国则把物联网作为物理在研究,从1999年开始,从实体世界的角度研究推动物联网技术和标准,并走在了世界的前列。
不管哪个领域探索物联网,都有一个共同的特点,就是面向实体世界,解决我们现实实体世界中的问题。
参考资料:
物联网(InternetofThings)的概念最早在1998年由美国MIT大学的KevinAshton教授提出,把RFID技术与传感器技术应用于日常物品中形成物联网,着重的是物品的标记。2005年ITU以InternetofThings为题发布互联网报告,强调物品联网。近年随着移动互联网技术和云计算技术的发展,特别是节能环保和社会安全等需求,物联网再度受到关注,但聚焦在通过感知达到智能服务的目的。在2010年我国的政府工作报告所附的注释中对物联网有如下的说明:是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它是在互联网基础上延伸和扩展的网络。
传感网使用传感器作为感知元件,应用上可以无需基础网络,通常也不强调智能分析与决策。物联网使用传感器、RFID、激光扫描器、红外标记、普通条码、二维码、全息光学条码、GPS等作为感知元件,需要通过基础网络实现物与物和人与物互联,强调对感知数据的汇聚和挖掘及分析决策。物联网的组成包括三部分,即泛在化的传感节点及网络、异构性的网络基础设施、普适性的数据分析与服务。物联网与传感网的区别不在于联网的物件数量而在于感知单元的多样性和感知结果的智能利用,可以说传感网是物联网的一个子集。
物联网的底层借助RFID和传感器等实现对物件的信息采集与控制,通过传感网将传感器等感知节点的信息汇集,并连到核心网络,基础网络是物联网的重要组成部分,用于承载物物互联或物与人互联的信息传递,物联网的上层实现信息的处理和决策支持。物联网可用的基础网络可以有很多种,通常互联网最适合作为物联网的基础网络。尽管下一代互联网将以支持物联网的应用作为主要目标之一,但物联网并不是互联网的下一代,物联网可以说是互联网上的一种业务或应用。物联网强调的是认知,是互联网向感知平台和数据挖掘两个方向的拓展。物联网与互联网上传统业务相比有不同的特点:在物联网以公众网络(例如互联网)作为基础网络平台的情况下,物联网相当于互联网上面向特定任务来组织的专网()。互联网是全球性的,但物联网往往是行业性的或区域性的,物联网的行业应用的多样性与承载平台的通用性之间需要有中间件来适配。
M2M(Machine-to-Machine)与物联网有关,M2M通信与物联网的核心理念一致,不同之处是物联网的概念和所采用的技术及应用场景更宽泛,M2M主要聚焦在无线通信网络应用上,是物联网应用的一种主要方式。与物联网有关的还有CPS(CyberPhysicalSystem),CPS是计算、通信与物理过程的综合,CPS与物联网有类似的能力,物联网通过数据挖掘可得到决策建议,但通常是要上报主管人员再决定是否要采取措施,而CPS强调循环反馈,要求系统能够在感知物理世界之后通过通信与计算再自动执行对物理世界的反馈控制措施。从物与物通信进一步扩展到物与人以及人与人通信,支持个人和/或设备无论何时、何地、何种方式以最少的技术限制接入到服务和通信的能力,这种网络发展的愿景被称为泛在网。
在物联网上所用的通信技术比较成熟,但仍需要考虑物联网节点多功率小且需要接力传送等特点进行适配。
物联网通常有很多传感器节点,在传感过程中,首先是需要识别被感知的对象和感知信息。在给定任务的情况下使用最少数量的节点并最省功耗是物联网设计的目标。节点的传输距离、节点的合理分层分簇、拓扑控制等一系列节点的几何布局,是物联网感知层面设计的主要问题。根据应用和服务对物联网节点分群分簇,每簇会有一个节点负责搜集数据并将集合的数据传到网关,簇头的选择需要考虑节点的存储、过滤和聚合能力,为了不致过早耗掉簇头的电能,每簇内各节点可能需要轮流担任簇头。由于物联网节点数量密集,覆盖范围宽,而且新的物品的加入将要求节点添加或删除等,在节点的配置上要从减少安装和维护成本考虑,要尽可能少用人工干预,其次是网络发现技术,要求节点能够发现在其所处环境内的相邻节点的存在和身份,以便协商分享的任务,在物联网中网络是动态变化的,新的物品的加入将改变网络的拓扑,而且物品的特征还会随自治程度而变,物联网应具有基于智能匹配来对网中的节点自动发现和指配、自动部署与激活、解除激活和性能监视,还可以在任何时间对所分配的作用进行调整和调度。
有些节点由于制造的不一致,缺陷需要在出厂前校正,由于环境影响、老化等原因使所感知的数据有偏差,还需要在数据收集时校正或去除,还需要考虑传感器与环境之间的耦合关系。在感知数据的报送方式上,分为主动式和反应式两种。物联网收集的数据如果原封不动地存储将占用海量存储资源,必须通过压缩去掉重复冗余的数据,并且需要开发图像信息检索方法和搜索引擎,以有效提高物联网设施的利用效率。收集的数据不限于被感知物件的信息,还包括与事件的发生可能有相关性的政府数据、市民产生的数据等,要在认证安全、隐私保护等方面对数据进行过滤与正确性的确认。为了全面准确提供智能决策,希望有多源甚至异构的数据,通过多数判决和推理分析,去逼近真实环境,最后利用专家系统和数学模型,参考历史数据,综合异构来源的多种信息,进行分析推理,给出决策。
物联网需要有网管,控制物联网节点的休眠和叫醒,检测和登记节点的移动、发现相邻节点,并且在一个特定区域内均衡和调度传感任务等。需要关注物联网能量获取与存储及节能问题,实现能量测量和电量不足的预报以及动态功率优化等能量管理。从安全与隐私来看,物联网是双刃剑,它能对生产安全、反恐维稳和家居安全起积极作用,但如果感知数据偏差太大和判决失误,将弄巧反拙,因此对物联网的可靠性和安全及隐私需要足够重视。
物联网是两化融合的切入点,也是民生服务的新亮点,其应用面很宽,将带动新的产业特别是现代服务业的发展,其社会效益高于经济效益。物联网看似门槛不高,但如何在给定任务的情况下最大化网络的生命周期和最小化组网及应用成本均是严峻的挑战。低成本、高可靠、长寿命的传感器和RFID是物联网推广应用的前提,数据挖掘与智能分析是体现物联网效益的关键,也是物联网的薄弱环节。当前对物联网的理论和技术的研究还落后于应用示范,未来需要在物联网技术方面加大创新开发力度。同时还要重视统筹规划、资源共享,务求实效。新华社11 月3 日授权发布了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》(下称建议),其中指出,拓展发展新空间。用发展新空间培育发展新动力,用发展新动力开拓发展新空间。当中包括五个方面:一、拓展区域发展空间;二、拓展产业发展空间;三、拓展基础设施建设空间;四、拓展网络经济空间;五、拓展蓝色经济空间。在拓展网络经济空间部分,建议称,要实施“互联网+”行动计划,发展物联网技术和应用,发展分享经济,促进互联网和经济社会融合发展。实施国家大数据战略,推进数据资源开放共享。超前布局下一代互联网。推进产业组织、商业模式、供应链、物流链创新,支持基于互联网的各类创新。多位受访专家向21世纪经济报道记者表示,中央将在宽带基础设施、IPv6、物联网、CPS、移动技术、OS等领域超前布局下一代互联网,增加国际规则制定上的话语权;而分享经济、大数据、“双创”等网络经济新空间的拓展,将带来中国商业模式的“轻资产”、“个性化”趋势,进而为整个国家的产业生态乃至国民经济带来深刻的变革。补板“下一代互联网”中国社科院信息化研究中心秘书长、中国信息经济学会常务理事姜奇平11月3日接受21世纪经济报道记者采访时表示,建议所提的“下一代互联网”包括宽带基础设施、IPv6、物联网、CPS(物理信息系统)、移动技术、卫星技术等广泛领域,中央希望在这些技术领域实现突破,补齐短板。实际上,中国的“下一代互联网”已经具备了一定基础。姜奇平称,目前中国在宽带层面并不落后,IPv6目前的制约因素是应用,而非该技术本身,在卫星、LBS等多个领域则已经具备了自主知识产权。但另一方面,中国面临的形势还是不容乐观。‘中国所谓的’大而不强‘就是,中国的’下一代互联网“虽然在应用方向市场很大,但在不少技术领域确实存在短板,是需要补短板的,这也正是在十三五规划中提出这些问题的原因。”在姜奇平看来,这些短板也正是“下一代互联网”所有发展的重点方向。具体而言,最基础的宽带需要将智能宽带技术列为重点突破对象;以IPv6为代表的新一代网络协议是需要“超前布局”的,其目标是让每一粒沙子等可以分配一个地址;CPS和物联网本质上要发展的都是网格技术,前者更侧重于智能性的发展,后者则加入了“万物互联”等内容,而CPS最核心的芯片技术,我国是有很大欠缺的;移动技术的主要的发展方向是WEB网络和智能网络,语义网络和人工智能的结合也将是其下一步发展的重要方向。姜奇平表示,中国的“下一代互联网”还面临着核心技术的体系化问题。“无论是在宽带领域,还是移动互联领域,都涉及一个跨平台 *** 作问题,跨平台的底层是Linux,其上是交叉设施,在这一块,我们几乎是空白的。我们现在做的大都是把外部系统嵌入到OS系统上面去了,但触及到OS层的极少。”值得担忧的是,美国除了OS之外,已经向更深一层的底层技术做延伸。姜奇平认为,这涉及到物联网和大数据的很多更深层次的技术,这也是“下一代互联网”的重要内容,而这些底层的技术我们没有掌握。从国际竞争的角度看,“下一代互联网”已经突破了技术的范畴,而涉及到政治经济等更多问题。建议明确提出,十三五规划要提参与网络方面的新国际规则的制定。拓展网络经济空间带来深刻变革“‘下一代互联网’不能只理解为一个纯技术的概念,还包括一个技术经济的概念,也就是‘下一代互联网’的工程化、产业化,这也是将‘拓展网络经济空间’纳入到国民经济‘十三五’规划的重要原因。”姜奇平说。建议提出,拓展网络经济空间,要实施“互联网+”行动计划,发展物联网技术和应用,发展分享经济,促进互联网和经济社会融合发展。实施国家大数据战略,推进数据资源开放共享。推进产业组织、商业模式、供应链、物流链创新,支持基于互联网的各类创新。姜奇平认为,“十三五”规划中的“互联网+”就是技术经济的一个比较综合的体现,它是互联网技术和各行各业的业务结合,会对整个国民经济产生深远的影响。姜奇平认为,通过“超前布局”,中央希望能够带动一批相关技术的发展。因为新技术正在从应用层向系统性延伸,它能带动整个相关技术、相关产业的发展,带来整个生态的变化。“中央作出的决策不是技术上的决策,而是考虑了整个宏观经济的转型升级,经济结构向更有带动力的未来的发展。”姜奇平表示,近20年的技术经济主要集中在消费领域,下一步将向生产性互联网迈进,包括智能制造、包括生产性服务。姜奇平介绍,中国关于创新的理论主要包括两大流派,二者一直存在争论:一是技术创新理论流派,即侧重于人与自然之间的关系;二是服务创新理论流派,即侧重于人与人之间的关系。长期以来,技术创新都被摆在第一位。例如,应对“大而不强”的问题,关于如何做强的文件主要强调技术创新,主要由科技部、工信部等主导。然而,目前这一状况正在出现微妙的逆转。技术创新主要靠增加科研经费来支撑。尽管政府提供各种激励和优惠,可是企业的研发比例仍然很低,研发能力依然薄弱。这并不是因为企业缺钱,而是另有考虑。具体而言,企业最关注的是利润,而利润的获得可以通过提高技术和改善服务两种途径实现,二者殊途同归。而十八届五中全会一个很重要的意义就在于,突出强调了服务创新的重要性。关于“十三五”规划提出的分享经济,姜奇平认为是规划的一大亮点。“分享经济已经从技术层面映射到商业领域本身的变革,引起了商业模式制度性的变化,它渗入到各行各业之后,将可能为新技术发挥作用的重要方式。比如分享经济和大数据是紧密结合在一起的,特别强调对知识资源的分享,这已经打破了之前对‘商品’的拷贝,而涉及到‘资产’层面的拷贝。如此以来,新技术不仅仅是拷贝的商品,而是店铺、柜台等资产,而且把我们生产的条件复制了,这会对经济带来巨大的影响,分享经济将带来‘轻资产’的趋势。”姜奇平认为,“大众创新、万众创业”就是“轻资产”运作的典型,过去创业创新需要厂房、机器,但现在这些已经不是必需的了。另外一个深刻的影响是“个性化”的趋势。“数据资产是可以拷贝的,最适合做精准的个性化,而这将使得整个国家的经济结构打破之前的简单的节省成本、同质化竞争,朝着高附加值方向升级,所以这对中国经济结构的转型升级具有战略意义。”姜奇平说。作者:夏旭田 (责任编辑:郭艳艳)关于拓展发展新空间有哪些新部署新要求
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