首先这是一个很宏观的问题,我认为物联网在各方面都会有很大的发展前景的。
物联网使商业系统、社会系统与物理系统融合,形成一个个全新的、智慧的基础设施和设备网络群,应用可遍及工业监测、交通管理、物流管理、电力管理、环境保护、军事、公共安全、平安家居、老人护理、个人健康等许许多多个领域。物联网的发展将对世界经济、政治、文化、军事等各个方面产生无比巨大的影响,并使人们的生活方式发生翻天覆地的变革。
有国外知名研究机构 预测,未来物联网的发展将经历四个阶段,2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域,2010-2015年物体互联,2015-2020年物体进入半智能化,2020年之后物体进入全智能化。
尽管目前的物联网尚处初级阶段,在成本、标准及规模化方面还有待完善,仍有国内专家乐观预计,三五年之内,物联网的应用就可能在中国有突破性进展,十多年以后,物联网就会像现在互联网一样高度普及。
物联网的发展还是很迅速的。未来世界是万物互联的,人和人相连、人和机器相连、有电的地方都有计算,有计算机的地方都可以相连。越来越多的传感器、摄像头将被广泛部署,并由无处不在的网络联接起来,物理世界得以更准确地在数字世界中呈现。而且有越来越多的企业关注物联网与移动互联网领域的点滴发展,致力于帮助传统行业加速智慧转型升级。所以说物联网在各个方面还是有很大的市场前景。
8月8日,由物联网智库主办的首届“挚物·AIoT产业领袖峰会”于北京正式召开。本届峰会汇集近千名AIoT从业者和数十位行业知名专家、学者、大咖,邀请了中国工程院院士邬贺铨、中国信通院副院长余晓晖等业内专家,阿里巴巴、华为、新华三等国内物联网平台巨头,亚信集团、中移物联等通信界企业。另外会上,物联网智库推出了全新子品牌——“挚物”,并成立“挚物·AIoT产业研究院”。
本次峰会立足未来,以AIOT为主角,复盘AIoT落地成果和现状, 探索 AIoT未来赋能潜能。AIoT作为2019的开年热词,已然备受瞩目。 但是物联网依旧存在着发展成本过高、缺乏良性循环的商业模式等诸多问题。本次峰会专家、学者、行业践行者将会从智联网现状、解决路径以及模式 探索 等方面展开讨论。
自1999年物联网的概念被提出,直至2016年物联网才迎来爆发。据相关机构统计,2016年全球可连接设备数量增长31%,这意味着物联网设备中产生的数据量将会以指数级增长。随着5G、云计算、人工智能等新兴技术的推动,“智联网”概念应运而生。众所周知,智联网将会驱动传统产业进行数字化升级,但物联网还未正是兴起,智联网还要等多久?
中国工程院院士邬贺铨
2019年是智联网在各个工业领域进行试验落地的关键一年,智联网的呼声也愈来愈高。然而,智联网的应用落地还存在着很多阻碍。邬贺铨针对这一问题表达了他的观点:“未来AIoT的发展,仍然需要标准化推动,企业间合作提升兼容性,需要威胁情报共享,增强安全保障能力。”
智联网的发展前路漫漫,5G发展助推智联网向前发展。邬贺铨指出:“5G的增强移动带宽、高可靠、低时延和广覆盖与边缘计算结合,使得AI与物理网融为一体。”在智联网的发展历程中,5G网络可以新增eMTC和mMC的窄带物联网标准,使得大企业能够使用承载在公共通信网上的专用物联网。
企业专用物理网的发展,使得边缘计算成为当下最热门的技术之一。邬贺铨在演讲中讲到:“为适应工业传感器、视频业务、VR/AR与车联网及远程医疗等的低时延要求,需将这些业务的存储和内容分发下沉到边缘计算来处理。利用边缘计算可以过滤和压缩数据,节省核心网资源,成本仅为单独使用云计算的39%。”
5G、物联网、智联网均离不开边缘计算,由此可见边缘计算的市场前景广阔。据IDC预测,未来将有超过50%的数据在边缘侧处理,到2020年边缘计算的支出将占物联网基础设施总支出的18%。边缘计算无疑成为了物理网时代下的新宠。 但是,今年智联网的话题日嚣尘上,物联网和智联网发展却不及预期,究竟为何?
5G进入商用元年,AI得到长足的发展,物联网在数年的积累中正在迎来发展的“新拐点”,逐步迈向AIOT方向发展。AI能够帮助物联网提升价值,物联网想进入智联网新时代依然困难重重。华为物联网平台总经理王强表示:“当下,面向AIoT-ICT的基础设施供应商和各行业龙头正面临三大挑战,即联接挑战、行业数字化挑战和AI挑战。”
华为物联网平台总经理王强
为了解决三大挑战,华为采取逐个击破的方式,发挥5G、IOT、AI三大技术优势,从而驱动行业数字化变革,最终形成商业闭环。王强在演讲中讲到:“5G网络可以实现数据采集高并发上行,高可靠、低时延控制下行;物联网作为物理世界与数字世界的桥梁能够连接行业多维度数据;最终通过人工智能深入到各行各业进行形成商业价值闭环。”
找到解决路径,下一步需要做的便是做大联接,使能安全可信的万物互联。根据Gartner预测,未来5-10年物联网将会进入一个应用爆发期,边缘计算也将进一步渗透到各类定制硬件中。华为凭借自己在智能芯片、边缘计算、云服务的优势,致力于打造全栈、全场景的物联网服务。
在演讲中王强列举了华为在智能交通上的情况:“将交通与智联网相结合共同打造智慧交通就是要做到减事故,少拥堵。在高速公路场景中,华为可以做到10大事故场景预警;在城市交通场景,可以做到18个场景、路口等待时间降低177%。”
华为以行践言,目前,华为AIoT战略已经在城市、园区、交通、车联网、物流、电力等8大行业的200+个项目中进行了 探索 ,在三大场景(海量重复、专家经验、多域协同)将AIoT与行业智慧相结合,实现效率提升、专业传承和突破极限,致力于做行业智能化升级的新引擎,帮助万科、DHL、延崇高速、深圳交警、PSA、东风,国家电网等企业进行AIoT开发应用落地。
智联网能够促进智能系统相互连接,势必会助推着行业应用和技术产业化的快速崛起。在众多行业中,大家纷纷看好制造领域。阿里云智联网首席科学家丁险峰在“智联网驱动数字化变革”的主题演讲前便抛出这样一个问题:“你相信工业物联网的商业模式能够在未来创造万亿级的企业吗?”由此可见,寻找适合工业物联网的商业模式成为第一要务。
阿里云智联网首席科学家丁险峰
现如今,我国正处于从“制造大国”向“制造强国”、“中国制造”向“中国创造”转变的关键时期。但是,我国制造行业存在着高端装备水平较低,工业软件发展缓慢和创新动力不足的问题。对于制造业的企业来说,也在面临着生产成本不断上升,供应链协同低效的瓶颈。丁险峰表示:“基于这样的大背景。亟需加速数字化进程,推进智能制造落地速度,全面优化制造业。”
寻找合适的落地场景是每项新技术必须要经历的过程,智联网的最佳落地场景究竟在哪?亚信集团董事长田溯宁认为:“智联网会激发新场景的出现,在我们向往5G带来的万物互联的新世界的时候,不断 探索 业务模式最为重要。”
亚信集团董事长田溯宁
物联网的破局之路究竟在哪?解决传统行业成为最佳出路。镭场景实验室创始人暨CEO武军是致力于成为物联网场景的定义者和实践者,在其演讲中,提到了一个有趣的场景:“中国每年有8000万头仔猪在出生72小时内死亡,其中母猪误压致死是一个主要原因,人工解救措施将会变得越来越昂贵,物联网的接入有望解决8000万头仔猪。”
5G时代的来临,无疑将物联网推向了高潮。市场研究机构发布的数据显示,2019年全球AIOT市场规模为51亿美金,到2024年,这一数字将增长至162亿美元,复合年增长率为26%。面对智联网发展进程中的诸多挑战,促进数据与管理的融合将是面向挑战的关键。 未来,各项技术不断迭代升级,商业模式日渐成型,AIOT新时代便不会遥远。
摘 要:对物联网的技术信息进行了综合分析,介绍了物联网的起源、基本概念、国内外的研究现状和应用现状,讨论了物联网的体系结构、感知及终端技术、物联网的安全、智能化等关键技术,最后结合中国物联网的发展及产业现状,提出了物联网的应用与技术建议。关键词:物联网(IOT);射频识别(RFID);网络应用;关键技术
中图分类号:TP3934 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2012)08-0078-03
Features and application of Internet of Things
MA Yin
(Jiangsu College of Information Technology, Wuxi 214153, China)
Abstract: A comprehensive analysis of Internet of Things (IOT) is made The origin and basic concepts of IOT is presented firstly The current research on IOT at homeland and abroad and application of IOT are introduced secondly The key techniques of IOT such as the architecture, perception and terminal technology, security of IOT and intelligence are discussed in detail Combined with the development and current industry situation, the suggestions about IOT application and technical improvement are made finally
Keywords: Internet of Things (IOT); Radio Frequency Identification (RFID); Internet application; key technique
0 引 言
随着信息技术的发展,智能化管理与服务也得到快速发展,物联网正是在这样的条件下发展起来的新兴产业。物联网是以感知为核心的物物互联的综合信息系统,其发展将促进传统生产、生活方式向着现代智能化的方式转变,可大大提高生产力和社会运行效率,提升人们的生活质量。物联网是继计算机、互联网之后,世界信息产业的第3次革命。
早在1995年,比尔·盖茨在《未来之路》中就已经提及物物互联的概念,但受限于当时无线网络、硬件及传感设备的发展情况而未引起重视。1998年,美国麻省理工学院(MIT)创造性地提出了当时被称为EPC系统的物联网构想。1999年,在建立物品编码、RFID技术和物联网的基础上,美国Auto-ID中心首先提出“万物皆可通过网络互联”,从此阐明了物联网的基本含义[1]。
物联网的基本思想产生于上世纪末,但近年来,随着信息技术的发展,物联网才真正引起人们的关注。2005年,在信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》[2]。《报告》指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临:通过一些关键技术,用互联网将世界上的物体都连接在一起,使世界万物都可以上网,世界上所有物体都可以通过互联网主动进行信息交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术和机器人技术等将得到更加广泛的应用。欧洲智能系统集成技术平台(EPOSS)于2008年在《物联网2020》[3]报告中分析预测了未来物联网的发展主要经历四个阶段:2010年之前广泛应用于物流、零售和制药等领域;2010—2015年实现物与物之间的互联;2015—2020年进入半智能化阶段;2020年之后实现全智能化。目前,物联网的产业发展和应用正在由第一阶段向第二阶段过渡期,物物互联的应用范围不断扩大。RFID 在欧美国家已具有成熟的产业链,这些国家主要将RFID 技术应用于交通、车辆管理、身份识别、生产线自动化控制、仓储管理及物资跟踪等领域。我国目前的物联网虽然只有小规模应用,但物联网的战略性新兴产业地位已经明确。
1 物联网关键技术及特点
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化的重要特征。物联网是一种复杂多样的综合网络系统,根据信息生成、传输、处理和应用过程,可以把物联网分为感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。
11 感知识别层
感知识别层由大量具有感知和识别功能的设备组成,可以部署于世界任何地方、任何环境之中,被感知和识别的对象也不受限制。感知识别技术是物联网的核心技术,是联系物理世界和信息世界的纽带,主要作用是感知和识别物体,采集并捕获信息。关键技术不仅包括射频识别技术、无线传感器等信息自动生成设备,也包括各种智能电子产品用来人工信息生成,主要是感知和识别设备的功耗、物体标签信息的浓缩和写入、物体信息代码的分类匹配等。近年来,各类可联网的电子产品层出不穷,智能手机、个人数字助理(PDA)、多媒体播放器、上网本、笔记本、平板电脑等迅速普及,人们可以随时随地接入互联网,分享信息。信息生成方式的多样化是物联网区别于其他网络的重要特征。
12 网络构建层
网络构建层主要是将感知识别层数据接入互联网。互联网及下一代互联网(包含IPv6技术)是物联网的核心网络。
各种无线网络可提供随时随地的网络接入服务。各种不同类型的无线网络合力提供便捷的网络接入,是实现物物互联的重要基础设施。无线个域网包括蓝牙技术(802151标准)、ZigBee技术(802154标准),无线局域网包括现在广为流行的Wi-Fi技术(80211标准),无线城域网包括现有的WiMAX技术(80216标准),无线广域网包括现有移动通信网络及其演进技术(3G、4G通信技术)。美国物联网行业一直在快速发展,其应用现在已经遍及汽车、健康和医疗、家庭自动化、安防、能源管理、消费电子、工业自动化、物流、教育等各个领域,成为推动美国经济发展的重要力量。据报道,美国物联网市场规模在2017年末达到180亿美元,并且在2018-2022年期间以年均增长率超过104%!的(MISSING)速度增长。
国外研究现状是指当前国外在某个领域的研究进展、趋势和方向。以下是一些常见的国外研究现状:
科技领域:美国、欧洲和亚洲是当前科技领域的主要研究中心。这些国家和地区在人工智能、机器学习、物联网、生物技术、新材料和新能源等领域具有领先地位。
医学领域:美国、欧洲和日本是当前医学领域的主要研究中心。这些地区在癌症治疗、基因编辑、干细胞治疗、药物研发等领域取得了重要进展。
社会科学领域:美国和欧洲是当前社会科学领域的主要研究中心。这些地区在心理学、社会学、经济学、政治学、文化研究等领域具有重要影响力。
自然科学领域:美国、欧洲和澳大利亚是当前自然科学领域的主要研究中心。这些地区在物理学、化学、地质学、气象学等领域取得了重要成果。
产业规模庞大。1、美国的物联网市场规模巨大,包括传感器、智能设备、云计算等多个领域,年销售额已超过数千亿美元。
2、技术领先:美国在物联网技术上有着长足的进步,同时也拥有先进的人工智能和大数据技术,这些都为物联网的发展提供了强有力的支撑。
3、应用广泛:美国的物联网应用范围已经扩展到了各行各业,包括农业、医疗保健、智慧城市、智能交通等多个领域,为人们的生活和工作提供了更加智能的服务。摘 要:随着信息技术的不断发展,在互联网技术上又延伸和扩展出了物联网技术,物联网技术具有十分重要的经济和社会前景,引起了很多国家和政府的重视。本文就是在这个背景下首先讨论了物联网的概念和基本技术,然后描述了其应用领域,最后并对物联网发展的问题做了分析。
关键词:物联网 射频识别 M2M
中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0023-01所谓物联网,就是利用射频自动识别技术,实现物体和物体之间能够识别的网络。EPC global的Auto-ID中心的提出的定义是:把所有物品通过射频识别等信息窗设备与互联网连接起来,实现智能化识别与管理。从本质上来说物联网是互联网技术的一种延伸,涵盖信息主要包含了射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等传感设备。设备之间按约定的协议,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。其中主要包括了两种概念:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。
1 物联网涉及关键技术
11射频识别技术(RFID)
RFID射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, *** 作快捷方便。在物联网中重要起“使能”(Enable)作用。
射频识别技术应用非常广泛,目前产品:RFID读写器、RFID标签等已经广泛应用了,典型应用范围:门禁控制、航空包裹识别、文档追踪管理、包裹追踪识别、畜牧业、产品防伪、票证管理、汽车晶片防盗器、停车场管制、生产线自动化等。
12传感器技术
传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。在我们生活中声控灯、自动门、遥控器等都是传感器的典型应用。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。
13M2M
M2M是机器对机器(machine-to-machine)通信的简称。是多种不同类型的通信技术有机的结合在一起实现机器之间通信、机器控制通信、人机交互通信以及移动互联通信等。M2M让机器、设备、应用处理过程与后台信息系统共享信息,并与 *** 作者共享信息;它提供了设备实时的在系统之间、远程设备之间或和个人之间建立无线连接,实现数据传输。
14其他技术
物联网还包含了其他如纳米技术、智能潜入技术以及工业化和信息化的融合技术等等在此就不一一详述了。
2 物联网应用领域
21城市管理
通过物联网可以实现智能交通,物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状况”,还可以避免过载的车辆经过桥梁。在交通控制方面,可以通过检测设备,在道路拥堵或特殊情况时,系统自动调配红绿灯,并可以向车主预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。
22公共安全
通过物联网与摄录技术综合起来,我们可以实现人脸自动识别技术、车牌自动识别技术、指纹识别技术等可以有效增加公安机关的办案效率,增强社会安全保障。
23家电行业
将家庭所有家电家具实现物联网连接,可以实现真正的智能化家庭。典型的例子是海尔曾经通过物联网网桥(WSNBridge),实现了用户通过手机、互联网、固话与家中灯光、窗帘、报警器、电视、空调、热水器等电器设备的沟通,将物联概念与用户的生活实际紧密联系起来,使之成为了一种像水、电、气一样的用户居家生活的基础应用服务;海尔的全球首款“物联网冰箱”具有网络可视电话功能、浏览资讯、播放视频等多项生活与娱乐功能,让原本属于生活电器的冰箱成为一个娱乐中心。
24医护行业
医护领域的物联网应用主要在人体的监护和生理参数的测量等方面,利用传感器可以对人体的各种状况进行监控,将数据传送到各种通信终端上。在美国曾经实现了在鞋垫上设置传感器对有特殊病情老人通过物联网进行监控,最终获得有效数据实现最佳治疗效果。
25物流行业
物流行业是使用物联网技术比较早的行业,由RFID等技术和移动手持设备组成物联网后,基于感知的货物数据便可在全球范围内监控货物的流通状态,可以提供全面的货物信息以及物流跟踪信息,能够实时的获得货物以及航运信息,降低物流风险并提高风险的控制能力。
3 物联网技术存在问题
31物联网跟风较多,应用较小
物联网的价值不是一个可传感的网络,而是必须各个行业参与进来进行应用,不同行业,会有不同的应用,也会有各自不同的要求,这些必须根据行业的特点,进行深入的研究和有价值的开发。现阶段的物联网同样现处于跟风这一种现象,很多的企业盲目的炒作物联网,而没有形成具体的应用。物联网的体系基本形成需要一些应用形成示范,更多的传统行业感受到物联网的价值,这样才能有更多企业看清楚物联网的意义。
32物联网标准难以统一
互联网能够快速发展很大原因取决于互联网标准的成功,现阶段的物联网没有形成统一的标准,很难形成产业的规模的应用,对于推动物联网的普及起到很大的阻碍。因此,标准的建立至关重要。
33大规模应用普及需要较长时间
没有标准,整个行业的发展就要受到制约,同样,对于物联网的普及也需要经过很长的时间,而时间的成本,对于快速发展的企业来讲还是有非常大的影响。
34物联网大企业部署较快
从现状来看,提到物联网都是比较高端的人群或者是企业,对于物联网的部署,只有具有一定的实力的企业能做或者承接物联网项目,如中电信、中移动等,对于小企业来讲,物联网的应用还没有具体的涉及到,以至于出现可望可及的现象。
35技术环境不成熟
虽然互联网的发展为物联网迈进了重要的一步,物联网不仅仅需要互联网的支撑,还需要许多如通信、企业应用软硬件的支撑,对于如何实现这些网络的融合,从技术的角度来讲,需要涉及到大量跨行业、跨企业的协条,导致了物联网在技术方面还存在很大方面的缺
36全社会对物联网的内涵尚未取得共识
虽然物联网受到全社会的普遍关注,但目前物联网的概念和技术架构缺乏统一的清晰描述,全社会对物联网的内涵尚未取得共识。物联网从广义上认为是深度信息化,狭义上认为是此深度信息化的承载网络,这其中的“深度还需要业内人士共同探讨,不断发展完善。
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