物联网已经从无线技术,微机电系统(MEMS),微服务和互联网的融合发展而来。这种融合有助于摧毁运营技术(OT)和信息技术(IT)之间的孤岛,使得非结构化机器生成的数据能够被分析以获得洞察力以推动改进。
虽然 Ashton 是第一次提到物联网,但自 20 世纪 70 年代以来,连接设备的概念已经出现在嵌入式互联网和普及计算的绰号之下。
例如,第一台互联网设备是 20 世纪 80 年代初在卡内基梅隆大学的可乐机器。使用网络,程序员可以检查机器的状态,并确定是否有冷饮等待他们,如果他们决定去机器。
物联网是从机器到机器(M2M)通信发展而来的,即通过网络相互连接而没有人为交互的机器。M2M 是指将设备连接到云,管理它并收集数据。
将 M2M 提升到新的水平,物联网是数十亿智能设备的传感器网络,可连接人员,系统和其他应用程序来收集和共享数据。作为其基础,M2M 提供支持物联网的连接。
物联网也是 SCADA(监督控制和数据采集)的自然延伸,SCADA 是一类用于过程控制的软件应用程序,实时从远程位置收集数据到控制设备和条件。SCADA 系统包括硬件和软件组件。硬件将数据收集并提供给安装了 SCADA 软件的计算机,然后对其进行处理并及时呈现。SCADA 的发展使得新一代 SCADA 系统发展成为第一代物联网系统。
然而,直到 2010 年中期,物联网生态系统的概念才真正发挥作用,部分原因是中国政府表示将物联网作为其五年计划的战略重点。物联网 (Internet of Things): 物联网顾名思义就是物物相连的互联网, 是基于互联网之上,使不可交流的物体与物体之间进行交流,而产生的过程,称之为物联网。
起初这一慨念是由美国提出来的。把任何物品通过物联网域名相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。物联网从表面看来就是物物相连,其实背后却蕴藏着很多新兴技术和概念。物联网的理念最早起源于咖啡壶事件。在1991年,剑桥大学特洛伊计算机实验室的科学家们在工作时,需要下楼看咖啡是否煮好,常常都是空手而归。因此他们编写了一套程序,并且在咖啡壶旁边安装了一个便携式摄像机,利用计算机图像捕捉技术,传递到实验室的计算机上,工作人员可以很方便的看到咖啡是否煮好,这就是著名的“特洛伊咖啡壶”。
那么物联网是怎样让不可以交流的物体与物体之间通信呢?
这里就涉及到通讯设备了,就像我们人与人之间的通话是通过手机,而物与物之间就要通过下面这个设备进行通信。它的名字叫做“无线数传终端”,简称DTU 英文全名 (Data Transfer unit),
DTU就是通过串口,然后把原本不可以通讯的设备进行通讯,比如我们平时都知道的电表、水表等,它们本身是无法通讯的,通过DTU的串口电表链接起来,就可以把电表的数据上传的到监控中心,这样电力局就可以通过监控中心来查看每家每户的电表每个月的使用情况。
再比如我们都知道的共享单车,就是通过物联网技术--nb-iot模块(nb-iot为物联网专用网络),又叫nb-iot通信模块。原理是当用户手机扫描共享单车二维码时,该模块会发送信号到共享单车的平台,然后平台收到请求后再将数据下发到共享单车通信模块,告诉模块开锁,最终完成我们平时所看到的共享单车解锁。
将来万物互联是什么景象呢?大到 汽车 ,小到纽扣,都可能会被植入智能芯片。在互联网时代,我们会传照片、写评论、打分,到了物联网时代,这个过程的很大一部分都能自动完成。2018的中国航天,未完待续。按计划,还在“奔月”的嫦娥四号探测器将在2019年1月择机“落月”。
中国航天的昨天、今天和明天
元旦假期的第一天,嫦娥四号探测器却在“出差途中加班”。12月30日凌晨4时55分,科技人员在北京航天飞行控制中心向嫦娥四号探测器注入调姿和变轨参数。8时54分,嫦娥四号探测器发动机成功点火,开始实施变轨控制。8时56分,地面测控站实时遥测数据监视判断,嫦娥四号探测器已由距月面平均高度约100公里的环月轨道,成功实施降轨控制,进入近月点高度约15公里、远月点高度约100公里的环月轨道。
它这一趟的目的之一,就是计划要在月球背面艾肯盆地实现软着陆,国家空间科学中心副主任邹永廖说,在过去的半个多世纪里,人类已经发射了100多个月球探测器,但还没有一个能够实现在月球背面着陆:“月球正面和背面无论从物质成分上、形貌构造上还是岩石年龄,都有很大差异。艾肯盆地是在整个太阳系固体天体中存在的最大、最深的盆地,我们可以获取月球深部物质的信息。由于磁环境的原因,在月球正面开展低频射电天文观测效果不好。恰恰由于月球背面的磁环境非常干净。在月球背面开展低频射电天文探测这一目标应该说是天文学家梦寐以求的,可以填补射电天文领域上在低频观测段的空白。”
为了这趟旅程,科技人员还架起了“一座鹊桥”,不是为了牛郎和织女,而是给“嫦娥”准备的。今年5月21日,西昌卫星发射中心成功将探月工程嫦娥四号任务“鹊桥”号中继星发射升空。正如“鹊桥”之名,嫦娥四号总设计师孙泽州说,中继星为嫦娥四号月球探测器提供地月中继测控通信。“鹊桥”中继星成功发射,在L2点稳定运行,为月球背面软着陆应该说做好了准备。
嫦娥四号12月8日就出发了,12月12日成功实施近月制动进入环月轨道以来,嫦娥四号探测器进行了2次环月轨道修正,与“鹊桥”中继星进行了4次中继链路测试,开展了激光测距、三维成像、微波测距测速等导航敏感器在轨测试,为探测器进入预定着陆区、择机实施月球背面软着陆做好准备。
孙泽州表示,这次探索也将为今后探月工程不断实现更深层次的全月科学勘探提供可能。他说:“这一次我们是从月球的正面扩展到背面,下一步我们要从月球的相当于中高纬地区向月球的两级去拓展,实现对全月球的可到达能力。”
虽然,新年没有赏月的传统,也没有“嫦娥奔月”的传说,但今晚(12月31日)的跨年夜,不妨抬头看看月亮。一个实实在在的嫦娥四号探测器正在“奔月”。按照计划,2019年的1月,它将择机在月球背面软着陆。
虽然,我们普通人举头望天并看不真切,但天上却有设备能把地球上的我们“看得”清清楚楚。
“天上的星星参北斗”,而北斗卫星导航系统能告诉你要不要顺着大河向东走。
北斗是中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统。今年一年内北斗完成了10箭19星发射,创下世界卫星导航系统建设和我国同一型号航天发射的新纪录。12月27日,北斗三号开始提供全球服务,全球定位精度10米;在亚太地区定位精度也由原来的6米提升至5米。北斗三号系统卫星总设计师林宝军介绍,精度提升的原因就在于她有了一个更厉害的“心脏”。
林宝军说:“我们突破了新型氢原子钟以及原子钟的无缝切换技术,可以说原子钟是导航卫星的‘心脏’,这项技术也决定整个导航精度的一个核心技术。这项突破使导航系统的时频精度提高了一个量级。另外,使我们的原子钟可以连续无缝、不间断地工作,这使北斗系统运行的时候,大家会感觉到更稳定、连续、不间断,性能会更好。”
“北斗”定位不迷路,“鸿雁”传信不失联。12月29日,鸿雁星座首发星发射成功并进入预定轨道,我国全球低轨互联网卫星系统正式启动建设。此次搭载发射的首颗试验卫星在轨期间将陆续开展卫星各项功能的试验验证。按照规划,鸿雁星座一期将由60颗卫星组成,主要实现全球移动通信、物联网、导航增强、航空监视等功能;二期则将再发射数百颗卫星,形成全球覆盖的能力。
航天科技集团五院总工程师、中国工程院院士周志成介绍:“通讯是要连续覆盖的,有的地方还要多重覆盖,所以这样的一个体系就造成了必须接续不断地这个星过来覆盖,所以星座的设计,包括接力的方式、切换的方式是这个的难点。”
现在我们所用的网络都需要建立基站,但是沙漠、山区、海上等地方很难架设基站,手机就会出现不在服务区的情况。有了“鸿雁”系统后,这将成为历史。
回顾2018年的中国航天,中国航天科工二院研究员、国际宇航联合会空间运输委员会副主席杨宇光表示,成果丰硕:“今年的发射次数,算上私人公司发射的,(发射次数)首次独居世界第一位。中国在空间基础设施建设方面,一些对地的遥感星座越来越成熟地走向应用。空间科学方面,‘张衡一号’发射成功,我们在国际合作方面进一步加强和国外的沟通,实现更多的合作项目。商业航天方面,私人航天公司已经开始进军轨道发射的服务领域。今年,载人航天方面,用于验证交会对接技术的‘天宫一号’完美落幕。”
2018年,中国航天未完待续……杨宇光说:“跨年度最引人注目的是嫦娥四号任务,人类第一次在月球背面实施软着陆的尝试,在月球探测领域最引人注目。其他方面,北斗也将进一步补充更多的卫星构建全球星座,其授时和定位精度也将进一步得到提高和改善。未来我们不但要保证航天规模,而且更多地要提高我们整个航天活动的技术含量,包括载人航天、深空探测;包括通信、遥感、导航等服务于国计民生的技术领域;包括未来在空间科学、太空探索等方面应该有更深层次的成果,在载人航天方面也进一步拓展空间站的建设。”
2009年,无锡成立了国家传感网创新示范区,2019年,世界物联网博览会成为无锡靓丽的名片。随着过去10年间物联网硬件成本不断下降,行业门槛降低,同时伴随着基础设施不断完善,通信技术快速发展,网络能力显著提升等因素,物联网连接数迅速增长,全球物联网产业规模也随之迅速扩大,物联网产业在经历了概念驱动、示范应用引领之后,已经全面爆发。
5G 网络助力物联网深入发展
物联网为人工智能、大数据、云计算等技术融合创新提供了重要平台,正在成为互联网之后又一个产业竞争制高点。而5G、边缘计算、人工智能、大数据等加速迭代和演进,又推动物联网迎来规模化发展的窗口期和新一轮生态布局的机遇期。
“未来5G应用的80%将是物联网。目前,中国5G商用步伐加快,超百万的窄带物联网基站实现商用,连接数达15亿,并已建成全球规模最大的窄带物联网网络。”工信部副部长王志军在2019世界物联网无锡峰会上表示。
5G的到来极大地促进了物联网技术的发展。以5G为原点,随着其进一步商用,物联世界将极大丰富。依托5G网络大带宽、低时延、高可靠的特性以及每平方公里上百万的连接数量,可有效支撑车联网、智能制造、远程医疗等智能设备的即时海量连接,这也是物联网下一步发展的重要节点。
新应用层出不穷
物联网用途广泛,既助力行业发展,又与日常生活息息相关。2019世界物联网博览会展示了许多热点应用。中国电信的“5G+8K”超高清视频直播、中国移动的“5G+智能制造”模拟工厂、中国联通的5G远程医疗急救系统,吸引大批观众驻足体验。“WIoT-PARK”(物联网公园)沉浸式互动体验展区首次亮相,带来VR看无锡、5G直播、VR蹦极、罗森智慧超市、5G未来餐厅、大 健康 体检中心等多项体验展览。
5G+ 车联网
车联网通过把车和车、车和行人、车和基础设施、车和云端、车和交通指挥中心相连,将目的地周边地区的交通实时状况更准确及时地告知驾驶人,有效提升出行效率。
在博览中心B馆门口,有不少观战排队体验车联网公交。20分钟的车程,体验者感受了道路拥堵标识预警、人行道减速、行人盲区检测、路口碰撞预测等辅助驾驶功能。此外,5G无人驾驶体验区域内的自动配送物流车、自动清扫车和5G远程驾驶也吸引了众人驻足观看。
5G+ 医疗
中国移动展示的5G远程医疗系统和5G急救车模型,让参会者更直观地感受到“看病”与“治病”的变化。远程实时动态心电系统、胸痛中心急救管理系统、手持B超等物联网医疗设备摆满了展台。通过医院工作后台、监测及治疗设备、用户 APP ,医生可打破地域限制,实时获取病患的心电、血压、血氧、脉搏等信息,及时出具诊疗方案。今年5月,江苏移动就与江苏省人民医院、江苏省中医院分别签署了5G智慧医疗战略合作协议,5G急救车就是合作重点之一。5G急救车能将患者的体征、病情评估图像等信息以毫秒级速度传送至医院,同步交互高清音视频,可有效缩短院内急救响应时间,为患者争取更大生机。
5G+ 工业
在中兴通讯展区,其5G+工业园区方案利用覆盖园区的泛5G网络,实现园区内生产设备、表计、摄像头、无人机、机器人等的泛在连接,并通过物联网平台对它们进行统一管理;同时通过工单系统对园区内的异常情况进行实时控制,实现工业园区的可视化综合管控。
在5G+工业机器视觉方案中,高清摄像头在工业现场采集高清视频信号,通过5G网络传输到边缘侧进行机器视觉分析,在MEC进行边缘侧实时控制。机器视觉方案在工业现场有大量应用。如,在轮毂淬火过程中,通过高清摄像头进行轮毂淬火的视频采集,利用机器视觉分析轮毂颜色变化来判断温度是否满足淬火质量要求,实现机器视觉检测-成品质量判断-工业设备调整的闭环控制流程。
5G+ 教育
中国联通利用5G+VR,可提供网络、平台、内容及终端的全套解决方案。 结合 网络层的关键技术、平台层的分布式部署及多场景访问能力、内容层的全学科优质资源,以及终端层的多终端访问,中国联通可以为学习者打造高度开发、可交互、沉浸式的三维学习环境,真正实现教育部倡导的全时域、全空域、全受众的教学要求。
共谋物联网发展良策
物联网对网络强国、数字中国、智慧 社会 、数字经济等国家战略具有显著的支撑和辐射带动作用,成为经济发展的强大驱动力。但随着万物互联时代的到来,安全问题也随之凸显。
物联网无处不在的连接打破了传统的网络边界,5G、人工智能新技术的应用,又加剧了物联网的安全风险。当前,物联网设备基数庞大,但安全防护普遍脆弱,物联网被攻击事件屡屡发生,造成设备被控制、用户隐私 泄露 、数据被窃取,甚至造成影响基础通信网络正常运行等严重后果。保证安全已成为物联网行业 健康 发展的前提。
在2019世界物联网博览会信息安全高峰论坛上,多位专家探讨5G时代的物联网安全实践与发展。专家指出,当前物联网还需面对3个挑战。首先,自主创新上,核心技术虽有一定发展,但受制于人现状并未根本改变,攻坚克难之路仍任重道远。其次,安全可控上,国外物联网产品虽技术领先,但预置后门现象频现,安全防范之事需常抓不懈。最后,安全生态上,国内物联网生态虽日渐完善,但部分关键要素仍握于美西方,根治痛症之需仍迫在眉睫。
中国信息安全测评中心专家委员会副 主任 黄殿中表示:“物联网承载 科技 兴国战略与网络强国梦想,我们需实现自主发展、主动安全和生态体系构建的升级转型;实现由‘分块布局’向‘生态体系’转型;实现由‘受制于人’向‘自主发展’转型;实现由‘被动安全’向‘主动安全’转型。”
物联网如何改变世界?王志军表示,中国正进行新一轮物联网发展布局,将着力突破核心芯片、智能传感器、智能传输、智能信息处理、 *** 作系统等关键核心技术,从根本上提升产业核心竞争力。此外,应用先行,我国将通过规模化发展提升产业竞争力,通过标志性的应用场景示范推进产业落地,以及重点支持车联网、工业互联网等领域加快部署,强化产需对接,实现规模发展。
作为新一代信息基础设施的建设者,运营商在万物智联时代将肩负新使命,创造新价值。中国联通总经理李国华表示,首先,运营商将广泛部署5G基础设施,构建广覆盖、高性能的网络,实现全程全网;其次,运营商将是垂直行业的赋能者,与不同垂直领域的合作将更加深入,为企业和消费者提供普惠性服务;再次,为实现资源优化与价值重构,运营商将设计并实践新型商业模式,寻求合作共赢,成为商业模式的 探索 者;最后,“融合”将是万物智联时代的基调,运营商将更多承担生态建设驱动者的角色,与产业各方一道构建生态圈,实现共享发展。
END
作者:孟月
责编/版式:王禹蓉
2012年度中国物联网产业奖陈勇,江苏物泰信息科技有限公司首席执行官、执行董事。陈勇在云计算的平台和应用的研发、运营、市场推广、引进风险投资和规划海外上市等方面有丰富经验。陈勇,江苏物泰信息科技有限公司首席执行官、执行董事,2006中国十大新媒体人物,中关村留学生创意产业园创业导师,石景山区海外联谊会理事。他是吉林大学计算数学学士、美国佛罗里达州立大学计算机硕士和博士(信息安全方向),并在加州从事高科技研发工作,之后获INSEAD (欧洲工商管理学院)工商管理硕士(MBA)学位。
陈勇于2005年初回国创业,任中国云计算领军企业北京讯鸟软件有限公司董事,战略、商务拓展及投融资副总裁。由于在中国首个成功把呼机叫中心和CRM软件搬上互联网(即云计算SaaS),陈勇被中国传媒论坛评为2006中国十大新媒体人物。2009年初,因为在云计算方面的成就,陈勇代表讯鸟领取著名风险投资媒体红鲱鱼评选的2008全球高科技创新百强奖项(2008年中国大陆仅5个企业入围) 。作为讯鸟创业团队核心成员,陈勇负责公司战略制定、商务拓展及投资者及政府关系维护等工作,积累了在云计算的平台和应用的研发、运营、市场推广、引进风险投资和规划海外上市等方面的丰富经验。
1998年,陈勇与斯坦福大学合作为美国心脏联合会成功开发美国首个远程医疗项目,结合互联网和传感设备为病人提供远程医疗服务。陈勇在国外的多年学习和工作经历造就了其国际化的视野,而在中国的国有企业、中外合资企业、民营企业以及美国的高科技企业及戴尔亚太区总部的完整从业经历,也让其对公司的管理、成长和战略有着很好的理解和把握。
江苏物泰信息科技有限公司是一家以物联网和云计算为核心业务的高科技企业,专业提供物联网云计算平台的搭建、集成以及运营服务,并提供平台化的物联网云应用服务。公司注册资金5500万元,总部位于江苏镇江,研发中心在江苏南京。公司已在上海、北京、广东、湖南、云南成立分公司。公司共有员工近200人,本科以上员工占比高达80%。公司主要技术力量来自美国硅谷和美国斯坦福大学、卡内基-梅隆大学、佛罗里达大学等著名大学。
物泰已经成功建设国内第一个物联网云计算平台,并成功运营智慧酒店系统、智慧景区、云呼叫中心、智慧冷链物流管理系统、智慧路灯管理系统、智慧云家居、智慧化工园区监控系统等物联网应用。公司已经通过了ISO27001认证与CMMI3评估,申请发明专利10项,申请并获得实用新型专利授权6项,登记软件著作权4件,正在进行国家高新企业、双软企业认证工作。
物泰在物联网、云计算、数据中心三大技术领域拥有完整的核心技术、成熟领先的行业整体解决方案。物泰的愿景:通过创新改变人和世界的关系物泰的目标:成为全球十大科技企业,融合中西文明,促进世界和谐。
——更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》。
行业进入快速发展期
物联网最早于20世纪90年代被提及并确认概念,在1995年至2005年间经历了萌芽期。2005年,国际电信联盟对物联网的概念进行了拓展,物联网行业进入初步发展期。2009年,中国、欧盟、美国对于物联网都提出国家战略层面的行动计划,全球物联网行业发展进入快速发展阶段。
全球物联网设备数量高速增长
根据全球移动通信系统协会(GSMA)统计数据显示,2010-2020年全球物联网设备数量高速增长,复合增长率达19%;2020年,全球物联网设备连接数量高达126亿个。“万物物联”成为全球网络未来发展的重要方向,据GSMA预测,2025年全球物联网设备(包括蜂窝及非蜂窝)联网数量将达到约246亿个。万物互联成为全球网络未来发展的重要方向。
全球物联网市场规模逐年增长
整体来看,物联网是世界信息产业第三次浪潮。当前,全球物物联网核心技术持续发展,标准体系加快构建,产业体系处于建立和完善过程中。未来几年,全球物联网市场规模将出现快速增长。IDC数据显示,2020年全球物联网市场规模约达136万亿美元。
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