一、影响跨国公司治理的因素
跨国公司是由母公司控股、参股形成的体系,因此与一般的公司治理相比,它要受到更多因素的影响,但主要的影响因素主要有以下三个。
1母公司治理模式
在跨国公司中,子公司虽然是独立的法人并有相对的自主权,但是母子公司体制的构建使得母公司通过股权、技术、派遣董事和提供长期资本等方式对子公司进行控制。RIT Ricker和李维安、武立东分别提出的子公司治理模式表明,母公司分别通过控制组织资源、财务管理和监控、指派人员进入子公司董事会以及任命子公司的总经理等形式来影响子公司的治理模式。
2投资国的文化背景
实际上公司治理模式就是在一定的历史文化环境中形成的。英美模式基于个人主义文化,尤其是美国,强调个人本位,提倡风险意识与参与意识,因而公司会采取股权融资的方式,对经理人的选择来自于外部市场,业绩是考核与提拔的标准,个人决策非常重要。
3东道国的经济、文化及法律环境
虽然母公司的治理模式以及投资国的文化背景对海外子公司的治理模式具有一定的影响,但是东道国的经济、文化及法律环境也不容忽视。公司治理模式与股权结构、资本结构以及利益相关者有紧密的关系。在高经济增长率的工业地区和经济环境中,子公司可以通过在当地上市筹资以弥补来自母公司资源的不足。但是东道国金融市场的发达程度以及经济的开放度将会影响资金的筹集,经理人市场的发达程度将会影响公司对管理者的选择,银行与投资机构在公司治理中的作用也会影响治理模式的选择。另外,东道国利益相关者的制衡对子公司治理正在产生愈来愈大的影响,如在中国的外资企业需要处理“新三会”与“老三会”的关系。
二、跨国公司治理的特征分析
跨国投资与经营实质上是基于产权在国际范围内的进一步配置,但所有权与经营权的国际化分离有别于一般意义上的公司与企业集团内部的两权分离。跨国委托—代理链条中的层级关系通常十分复杂,因此跨国公司治理的关键是解决跨国代理问题。尽管其在形式与内容上可以分解为跨国企业集团治理与母公司治理及国外子公司治理三大部分,但就整体而言,跨国公司治理实质上即为母子公司治理,且通常具有下述几个方面的特征。
(一)制度环境及其变迁的影响与子公司治理变异
子公司治理受母公司治理的影响,其早期通常可视为母公司治理在某种程度上在他国或地区的延伸。但由于海外子公司在他国或地区投资、生产与经营,其治理又必然会受到其所在国或地区的社会文化、政治经济以及法律法规等制度环境及其变迁的影响,因此其又具有许多不同于母公司治理的特征。就制度环境及其变迁的影响而言,法律法规的总体影响相对而言最大,其规定着这些公司的治理结构;此外,社会文化因素的影响亦显得十分重要,其影响着行为人的价值观;而母公司在认定与适应一些涉外法律法规以及随着国内政治经济环境的变迁而加快自身制度变迁的过程中,同样亦会随之加快海外子公司治理的变迁。
(二)子公司治理过程与行为人的动态博弈
跨国公司海外子公司的治理过程其实亦是行为人的动态博弈过程。如果从企业边界的角度出发来定义其内部治理机制与外部治理机制,则子公司内部治理机制主要包括董事会内部的制衡机制、企业文化的凝聚机制以及信息披露机制,子公司外部治理机制则主要包括母公司对子公司的控制、经理激励监督及道德约束机制、财务审计机制与利害相关者治理机制等。而这些机制中则包含了母子公司总经理之间的博弈、合资企业双方母公司董事会之间的博弈、合资企业双方经理人员之间的博弈、政府部门与外方经理人员之间的博弈。其中,占有资本、技术、管理及机制等优势的一方或多方在博弈中往往会占有优势。
(三)子公司治理模式与母子公司治理关系
从母公司主导治理型到不完全治理型再到完全治理型,通常是跨国公司海外子公司治理模式演化的典型路径。在海外子公司发展初期或早期,母公司主导治理是其治理模式的典型特征,其体现为子公司治理结构简单,内部治理机制不完善,主要依靠来自母公司的外部治理机制,因此,该治理模式既有竞争优势,亦有不完善之处。其竞争优势体现在:董事会“小而精”而具有较高的效率,激励机制与财务审计监管相对容易到位;其不完善之处则在于不适应公司发展与规模扩大的需要。相比而言,母公司主导型治理的结果常常是束缚海外子公司,而母公司治理缺位则又常使子公司失控。
(四)一体化程度与母子公司治理边界的模糊
跨国公司母子公司之间的治理关系依其一体化程度的不同而存在重大差异。就相对独立的子公司而言,子公司在母公司的股权、技术与长期资本等控制之外具有相当大的自主权。但这种母子公司之间协调相对较少的状态通常只是存在于跨国公司全球化扩展的初期或早期阶段。随着跨国公司母子公司之间联系与协调的不断深化,独立子公司就开始演变成为跨国公司的全球网络体系,这一趋势亦会导致跨国公司母子公司界限的模糊化;而且一些子公司经过一段时间的发展之后,亦会同样能够通过建立自己的附属企业而成为母公司。此外,跨国公司既有的母、子公司还能在发展进程中逐渐共同出资而组建新的合资企业或相互交叉持股。显然,随着跨国公司一体化程度的提高,“其控制公司”与“受控公司”之间的界限愈发变得模糊,跨国公司母子公司之间的治理关系亦会随着其日渐模糊的治理边界而愈显复杂。
(五)公司治理结构与公司规模
在企业规模与组织边界不断修改的进程中,其治理结构亦须随之进行相应的修正,这点对跨国公司亦不例外。在跨国经营中,如果不考虑制度环境的影响,单纯从市场的角度考虑海外子公司的治理结构问题,则需要引入两对关系,即边际管理成本与边际管理收益、边际治理成本与边际治理收益。其中,管理成本是指企业的经营成本,主要包括经营本身发生的成本以及经营活动的组织协调成本;治理成本则是指维持公司治理有效运作而发生的成本,主要包括激励与监督成本、治理机构组织成本、治理主体的履约成本以及公司治理参与主体因公司治理失败而退出所致的风险成本。在跨国经营中,当管理成本等于治理成本且边际管理成本等于边际管理收益时,正是跨国经营管理处于最优之态,亦是跨国公司考虑建立治理结构之时;而当边际治理成本等于边际治理收益时,则是母公司规模最优并考虑分离子公司治理结构之时。
三、跨国公司的治理结构
跨国公司的治理是一般公司治理跨国化的产物和高级形态。进入20世纪90年代以来,跨国公司作为经济全球化的载体和主体,其治理面临着新的更为复杂善变的国际环境,以及多维度和多层次的治理主体和治理客体。可以通过控制和协调方式构建适时有效的公司治理机制。控制是指以合法的股权或非股权安排为基础,以产出、人事、决策和文化控制为关键;协调机制以其弥补控制功能不足和减少组织职能分工弊端的独特横向作用,与控制这一纵向关系角度一道,共同构成了较完善的当代跨国公司有效治理机制。
(一)跨国公司的控制治理机制
对跨国公司而言,组织的控制是指将子公司的活动集中于支持跨国公司战略所采用的制度和体系及其过程。控制体系主要是解决组织的垂直联系和组织层级结构中的上下级之间的联系问题。控制的性质是自上而下采取必要的措施以保证完成组织既定的目标。跨国公司诸实体是通过各种复杂的控制关系有机地联系在一起。从法律上,虽然跨国公司设在国内外的子公司是独立的法人,但从经济和管理关系上看,子公司是受其母公司控制的。跨国公司母公司对子公司控制的基础主要有两项:一是股权控制,这是跨国公司最直接、最根本的控制;二是非股权控制,其范围包括许可证协议、分包合同、成套项目、管理与销售合同、合作生产协议等,非股权安排能降低跨国公司的风险,同时又可获取技术、管理和销售方面的收益。跨国公司的控制手段主要有四种:
第一,产出控制。就跨国公司而言,高层管理与当地管理之间通常就国外子公司的产出目标进行协商。该目标与跨国公司的总体战略相一致。当总部评估子公司并依据子公司完成目标的优秀成绩来奖励管理者时,控制则发生。盈利责任是最普遍的产出控制。另外,市场份额、开发新技术和供应高质量原材料等其他方面的成绩也为控制跨国子公司绩效目标提供了方法。
第二,人事控制。跨国公司治理的核心是解决跨国性的委托人与代理人关系问题,因此,人事控制是代理人忠实履行委托人(母公司)职责的基本保证。人事控制主要包括对外派子公司或分公司的经理、董事的聘选、激励和约束等。此外,对子公司经理的激励机制也是很充分的,经理有较高的年薪,业绩突出的还有目标奖,拥有股票期权,业绩优异的可很快获得职务升迁,有较可观的在职消费等。
第三,决策控制。决策控制的关键问题是要解决集权与分权、全球化与当地化的困境。一般说,母公司偏于集权式和全球性的决策,所决策的事项是重大的。而其子公司则一般处于分权点上和本土化决策,所决策事项的重要性通常逊于总部。分权决策在世界地区组织结构中则较为普遍,当地国家或地区管理者拥有来自总部的很大的自主权,这是由跨国公司的全球性和本地化的属性所决定的。本地的存在考虑了产品、要素和市场的当地性,但从根本上来说,本地决策服从于全球战略。
第四,文化控制。前述的产出控制、人事控制和决策控制,其实质是一种制度性控制,是刚性的控制。制度性控制有其诸如权责明确、简便易行的特点,比较适合于相对稳定的环境。对跨国公司的产出、决策进行控制,说到底也是对人的控制,即对人的群体(如子公司或分公司等)的经营行为的结果以及决策行为进行控制,而人事控制则一般是对下属单位的管理者个人的直接控制。还有,世界上任何完满的制度,都不可能穷尽一切重要治理关系,制定得天衣无缝,即使是完善无缺的制度也要由活生生的有思想、有感情、有利益的人来执行。在这种情况下,制度固有的刚性特征所带来的弊端与制度制定或实施中的漏洞,势必带来控制的真空或扭曲,倘若对此无以相应机制约束,致使经济人恣意妄为,其后果必然害及组织利益和整体战略目标,因此,文化控制作为一种与刚性控制机制互补的、更深层次的控制机制则应运而生。文化控制是指利用组织文化来引导雇员的意识和行为。强力型的组织文化促进雇员形成共同的价值观和行为准则,是联结跨国公司与来自许多不同文化背景的管理者的基本方式。
(二)跨国公司的协调治理机制
协调作为跨国公司治理的基本机制之一,一般而言,其作用效果没有控制机制来得更快更直接更明显,以至于在一些管理学著作中被忽略了。但是从发展趋势来看,其地位和作用日渐突出。若控制机制没有协调机制相匹配,其功能难以充分发挥,特别是跨国公司随着其跨国边界的扩大和治理范围的拓展以及组织结构的扁平化,协调的功能势必相应随之愈来愈重要。协调可以提供子公司之间的信息交流,并由此协调它们各自的经营活动。良好的协调可以抵消控制这一纵向性结构的过度制约,缓冲得失权衡,加快并简化决策过程,加强公司核心能力的开发,减少来自纵向结构的信息流传输失真和损失,推动整个公司的统一和共识文化的建立。就公司的外部治理而言,协调是公司处理联盟合作者、供应商、客户、债权人、政府、社区等公司利益相关者的主要和有效手段。协调通常以非股权安排和共同利益为基础。协调的本质在于沟通因组织结构部门设置和运作所造成的相互之间的阻隔以及组织与组织外界各利益相关者因各自作为不同利益主体的独立性所造成的潜在的或现实的分歧。因此,协调方式的选择实际上是组织的横向沟通方式的采纳。通常有这几种基本的水平协调方式:日常文书、直接接触、联络官角色、任务组、专职协调人和团队。在现实运作过程中,大多数跨国公司采用多个甚至所有的协调机制和方式。不过,矩阵结构和跨国网络结构因其控制治理机制相对较弱,地区或产品部门的权力较大,因此,对协调具有很高的要求,并且运用得较多。另外,还有一种重要的处理公司与外界利益相关者关系的协调方式,即公共关系。当今跨国公司利用公共关系方式协调好其与外部的消费者、媒介、政府、社区等公众的关系已成为一种普遍现象。
智慧城市是指利用各种信息技术或创新概念,将城市的系统和服务打通、集成,以提升资源运用的效率,优化城市管理和服务,以及改善市民生活质量。智慧城市经常与数字城市、感知城市、无线城市、智能城市、生态城市、低碳城市等区域发展概念相交叉,甚至与电子政务、智能交通、智能电网等行业信息化概念发生混杂。
一、物联网的基本组成
物联网技术不仅仅局限于传统的传感网络,也不仅仅局限在为人们提供服务的单一层面,就目前来说,大部分对物联网技术的研究,都认为物联网技术是一种集传感技术、应用服务等多方面体系为一体的综合性网络技术。物联网的组成,大致可以概括为如下四个部分:物联网终端、传感器、网络与物联网服务。
1物联网终端
物联网终端就是指前面提到的“物”。它上面会装有一种名为传感器的电子元件,并与网络相连接。比如大家拿着的智能手机和平板电脑就是物联网终端的一种。这些终端通常起着两个作用:感测和反馈。
感测指的是搜集终端本身的状态及周边环境的状态并通知系统。这里说的状态包括如灯是开是关、房间的温度和湿度、门口有没有人、机器运行的状态,等等。而终端是利用传感器这种电子元件来实现感测的。
反馈是指接收从系统发来的通知后,显示信息或执行指定的 *** 作。系统会基于从传感器搜集到的数据,经过处理后,进行一些反馈,并通常需要通过物联网终端针对现实世界采取相应的行动。反馈有多种形式,包括可视化、通知,以及控制等。通过“可视化”,用户能够使用电脑和智能手机上的Web浏览器或APP随时查看经物联网服务处理后的信息;通过“推送通知”,系统就能在检测到“物”的异常状态或触发某些指令后,将其通知给终端或信息接收者,以达到提醒和告警的目的;通过“控制”,系统就可以直接控制终端的运转,实现自动化 *** 作,而无需借助人工。
2传感器
在物联网终端中,要想搜集终端和环境的状态,就需要利用一个叫做传感器的电子元件。传感器负责把物理现象用电子信号的形式输出。例如有的传感器可以把温度和湿度作为电子信号输出,还有的传感器能把超声波和红外线等人类难以感知的现象转换成电子信号输出,等等。
通过传感器输出的电子信号,系统就能够获取现实世界中的“物”的状态或周边环境的状态了。人们很少单独利用这些传感器,通常都是将它们置入各种各样的物联网终端里来加以利用的。
3网络
在把终端连接到物联网服务时,网络是不可或缺的。物联网使用的网络大体上分为两种:一种是把终端连接到其他终端的网络,另一种是把终端连接到物联网服务的网络。
无法或不需要直接连接到互联网的终端是存在的,而通过把终端连接到其他终端,如连接到负责收集传感器数据的物联网网关设备,就能通过物联网网关把这些不能连接到互联网的终端再集中连接到互联网了。这种网络连接方式在工业领域应用极广,能够节省成本以及提高连接效率。而针对终端之间的连接,蓝牙、ZigBee、LoRa、WIFI是几种比较有代表性的网络标准。
对于技术人员来说,在网络层之上,物联网体系还会划分出如基础设施层、平台层、应用层等不同层次,但对于普通用户来说,可以统称为物联网服务。物联网服务有两个作用:一是从终端接收数据以及发送数据给物联网终端;二是处理和保存数据。
物联网接收从终端直接发来的数据。终端发来的数据内容包括终端搭载的传感器所采集到的信息,以及用户对终端进行的 *** 作等。
而仅仅采集传感器和终端发来的数据,那只不过是将一堆庞大的数据聚在一起而已,很难直接应用这些数据。为了实现具体的应用服务,就需要从采集到的数据中分析出有价值的信息。因此,只有通过对数据进行分析,才有可能掌握终端的运转情况,找出其中蕴含的趋势,提前检测出今后可能会发生的异常情况。这样才能把整个物联网服务从一个单纯的采集数据的系统升华到一项帮助使用者创造价值的服务。
二、物联网在智慧城市中的应用
物联网在智慧城市发展中的应用关系各方各面,从智慧政务、智慧物流、智慧交通、智能家居及其他应用智能化等方面,均可应用物联网技术,以下对其应用做详细的阐述。
1智慧政务应用
“互联网+政务服务”构建智慧型政府,运用互联网、大数据等现代信息技术,加快推进部门间信息共享和业务协同,简化群众办事环节、提升政府行政效能、畅通政务服务渠道,解决群众“办证多、办事难“等问题。
通过政务云、政务数据交换平台及完善的政务信息资源目录体系,实现跨部门的信息共享与资源整合,建立一体化的政务资源体系。
通过整合政府门户网站、呼叫中心等相关政务服务资源,实现政府、企业和公众随时随地通过互联网、电话、移动终端等多种渠道获取一致与整合的政务服务。
通过资源共享及流程整合,完善政务服务监管渠道,为企业、 社会 其它机构和公众等提供一站式服务,实现足不出户就可以随时随地办理相关业务。
2智慧物流应用
智慧物流是一种以信息技术为支撑,在物流的运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节实现系统感知。全面分析,及时处理及自我调整功能,实现物流规整智慧、发现智慧、创新智慧和系统智慧的现代综合性物流系统。
多元化的数据采集、感知技术,基于物联网的智慧物流,面对的是形式多样、信息关系异常复杂的各类数据,多元化的数据采集、感知技术,为智慧物流提供了基本的技术支撑。
随着物联网的发展,泛在网络将成为信息通讯网络的基础设施,在于其它网络融合的基础上,提供给智慧物流可靠的数据传输技术,为人们准确的提供各类信息。
3智慧交通应用
紧急救援系统:当紧急情况发生时,车主按动车上安装的紧急按钮,通过无线通信接通客服中心。客服人员能够通过GPS技术精确定位,将救援送达车主。在救援过程中,客服人员不仅能一直与车主进行在线的交流,而且能够实时调度救援资源,最小化车主的生命财产损失。
智能导航系统:现行试用的路线推荐系统能够根据司机需求和实时交通信息,推荐最短路径、时间最优路径,甚至为出租车司机推荐最有可能搭载乘客的路线。
4智能家居系统应用
物联网技术在家居中主要应用于安防方面,借助物联网技术进行实时检测,并通过数据传送,启动安防报警器通知安保人员,这是物联网技术在家庭安全保障上的应用,也是当前由家居智能到智慧城市的一大体现。
另外,物联网技术还能够解决家庭琐事,例如其能够通过数据的读取,直接将家庭电表、燃气表、水表等的数据传送于远程的服务器端,并进行自动结算费用。总之,物联网技术在家居生活中的应用多种多样,是当前实现良好生活品质的关键内容。
物联网的英文名称为"The Internet of Things” 。由该名称可见,物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络;第二,扩展到了任其用户端延伸和何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、 全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,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。物联网的整个结构可分为射频识别系统和信息网络系统两部分。射频识别系统主要由标签和读写器组成,两者通过RFID空中接口通信。读写器获取产品标识后,通过internet或其他通讯方式将产品标识上传至信息网络系统的中间件,然后通过ONS解析获取产品的对象名称,继而通过EPC信息服务的各种接口获得产品信息的各种相关服务。整个信息系统的运行都会借助internet的网络系统,利用在internet基础上的发展出的通信协议和描述语言。因此我们可以说物联网是架构在internet基础上的关于各种物理产品信息服务的总和。从应用角度来看,物联网中三个层次值得关注,也即是说,物联网由三部分组成:一是传感网络,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别。二是传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算。三是应用网络,即输入输出控制终端。
EPC系统是一个非常先进的、综合性的和复杂的系统。其最终目标是为每一单品建立全球的、开放的标识标准。如图2.4所示,它主要由全球产品电子代码(EPC)体系、射频识别系统及信息网络系统三大部分组成[17]。
图24 EPC系统的构成图
(1)EPC编码标准
EPC编码是EPC系统的重要组成部分,它是对实体及实体的相关信息进行代码化,通过统一并规范化的编码建立全球通用的信息交换语言。
(2)EPC标签
EPC标签是装载了产品电子代码的射频标签,通常EPC标签是安装在被识别对象上,存储被识别对象相关信息。标签存储器中的信息可由读写器进行非接触读/写。
32 EPC系统特点
(1)开放的体系结构
EPC系统采用全球最大的公用的刀又TERNET网络系统。这就避免了系统的复杂性,同时也大大降低了系统的成本,并且还有利于系统的增值。梅特卡夫(Metcalfe)定律表明,一个网络大的价值是用户本系统是应该开放的结构体系远比复杂的多重结构更有价值。
(2)独立的平台和高度的互动性
EPC系统识别的对象是一个十分广泛的实体对象,因此,不可能有那一种技术适用所有的识别对象。同时,不同地区,不同国家的射频识别技术标准也不相同。所以开放的结构体系必须具有独立的平台和高度的交互 *** 作性。EPC系统网络建立在INTERNET网络系统上可以与INTERNET网络所有可能的组成部分协同工作
(3)灵活的可持续发展的体系
EPC系统是一个灵活的开放的可持续发展的体系,可在不替换原有体系的情况下就可以做到系统升级。整体的EPC网络 *** 作依赖于RFID系统和网络应用系统的介入,使产品信息有效的传播。安装在不同需求链环境的解读器可以读取标签中储存的产品数据。因此供应链数据可以通过网络及时地检查、更新或者交换信息。
33 EPC编码编码标准
EPC码是新一代与EAN/UPC码兼容的编码标准,在EPC系统中EPC编码与现行GTIN相结合,因而EPC并不是取代现行的条码标准,而是由现行的条码标准逐渐过渡到EPC标准或者是在未来的供应链中EPC和EAN.UCC系统共存。EPC中码段的分配是由EAN.UCC来管理的。在我国,EAN.UCC系统中GTIN编码是由中国物品编码中心负责分配和管理。同样,ANCC也即将启动EPC服务来满足国内企业使用EPC的需求。
EPC码是由一个版本号加上另外三段数据(依次为域名管理者、对象分类、序列号)组成的一组数字。其中版本号标识EPC的版本号,它使得EPC随后的码段可以有不同的长度;域名管理是描述与此EPC相关的生产厂商的信息。
第四章 物联网在家庭中应用
随着时代的发展,中国已经逐步进入了老龄化社会,以后我们社会面临的现状将是一对年轻的夫妻,在照看自己小孩的同时,还要照看2~6对老人,这就为全社会出了一个难题。每家都雇保姆,显然不现实;那么,只能通过科技的手段来解决这个问题了,靠提高家庭的生活品质、方便家庭与外界的信息交互、用传感节点感知家里发生的情况等,这就为家庭物联网的实现奠定了社会基础。
物联网的概念正大行其道,也使人们看到了社会未来的发展趋势,然而物联网大部分却停留在概念阶段,真正规模应用还有待时日。家庭区域相对狭小、需求比较明确,最有可能优先实现物联网的应用。它不只是现代家庭现实的需要(照看老人、孩童),更是人们日益增强的家庭安全
41家庭物联网应用领域
寒冷的冬季,供暖系统使北方城市家庭充满温暖,而当白天大部分人离家上班的时候,空空的房间仍温暖如春。我们需要一个智能化的供暖控制系统。在生产安全领域,在食品卫生领域,在工程控制领域,在城市管理领域,在人们日常生活的各个方面,甚至在人们的娱乐活动中,都需要建立随时能与物体沟通的智能系统。通过装置在各类物体上的电子标签(RFID),传感器、二维码等经过接口与无线网络相连,从而给物体赋予智能,可以实现人与物体的沟通和对话也可以实现物体与物体相互间的沟通和对话。在电度表上装上传感器,供电部门随时都可知道用户的用电情况,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来降低电损。在电梯装上传感器,当电梯发生故障时,无需乘客报警、电梯管理部门会借助网络在第一时间得信息,以最快的速度去现场处理故障。
42发展历程
1999年,物联网的概念就已被提出,10年间,世界各国都在加紧研究。物联网的发展共分为四个阶段:第一个阶段是大型机、主机的联网,第二个阶段是台式机、笔记本与互联网相联,第三个阶段是手机等一些移动设备的互联,第四阶段是嵌入式互联网兴起阶段,更多与人们日常生活紧密相关的应用设备,包括洗衣机、冰箱、电视、微波炉等都将加入互联互通的行列,最终形成全球统一的“物联网”。
对于互联网来说,20世纪80年代是黄金时代,这段时间出了一个知名的人物——鲍勃•卡恩(BobKahn),他被人们称为互联网之父(被赋予同样称呼的人还有好几个)。在为互联网做出卓越贡献的同时,他也非常有远见的为另一个始于上世纪80年代的项目——分布式传感网(DistributedSensorNet,简称DSN)——做了奠基。在那个年代,传感器远比我手上的这个大得多,要用一辆卡车来拉。这么大的传感器作为一个个节点组织在一起,通过微波彼此相连,就组成了传感网。
庞大的传感器在体积方面跟不上人们对其功用上的期望,于是研究者们就开始思考能不能把它做得小一点、再小一点。于是,在上世纪90年代,“智能微尘”(SmartDust)这个很有意思的概念出现了,提出者是KrisPister,他是加州大学伯克利分校的教授。这一概念认为可以将计算和通讯集成在约1~2平方毫米的超微型传感器中,用以对周围环境的参数进行探测。其核心的成分是微电机系统(Micro-Electro-MechanicalSystem,简称MEMS;这个概念在当时引起非常大的轰动),该系统中可以集成很多和机械有关的传感器。
当时KrisPister这批人有一个幻想——在蒲公英上面悬挂一个传感芯片,蒲公英飞到哪里就探测哪里的信号,再把信号传递回来。虽然只是一个假想,但当时真有科学家信心百倍地投入其中,并且还把所需的数据算出来了。比如有空气动力学专家计算出了芯片应有的重量等等。在2001年,加州大学伯克利分校的实验室真做出了这种理想中的芯片雏形,比米粒还小,可谓“细如发丝,薄如蝉翼”。他们送给了我一个,当时我还精心包装了一下。可惜最近找不到了,特别遗憾。倘若芯片里面还有电留存的话,说不定我就能通过网络定位到它的“安身之所”了。
在这一时期,有三所高校和研究机构在传感器领域处于领军地位,一是加州大学伯克利分校(以KrisPister为代表,他们提出了“智能微尘”理论),另外两个是加州大学洛杉矶分校(他们提出了“微无线技术”)和施乐帕克研究中心(XeroxPARC)。施乐帕克研究中心的团队主要由我带领,我们做的是传感信息处理和“智能物质”(SmartMatter),希望能把计算、微电机系统放到物理世界中,与“智能微尘”也有非常紧密的联系。
自本世纪初以来,对于传感的研究越来越受到人们的重视,有很多学校和大公司的研发机构开始进行了类似的研究,并有许多新兴公司借此东风异军突起。将传感器连接成“网”或“系统”,就成了传感网。除了传感网以外,类似的概念也相继提出,比如“CyberPhysicalSystem”和“InternetofThings”(简称IOT)。相较而言,IOT的概念在提出的初期更接近于日常生活,比如常见的RFID(RadioFrequencyIdentification,射频识别)技术就是它的一部分。
关于传感网和物联网的历史,若从大的传感器开始算起,传感网诞生至今应有30年了;而若从微传感网(MicroWirelessSensorNetwork)来说,应该仅有15至20年:微传感网始于上世纪90年代,那个时期的人们刚刚提出“微电机系统”的概念,试图把传感器和计算机处理和通讯全部都集成在一个芯片上,即“智慧微尘”。
其实传感器的历史,归结起来就八个字——从大到小,以点到面。这八个字看似简单,但做起来却是困难重重——要想让传感器真正“飞入寻常世界中”,它必需在体积、造价、能耗等方面进行“瘦身”,这样它才真正能够进入到物理世界。
然而,造型的缩小并不是传感进入生活的唯一条件,还需要互联网技术的配合以实现从点到面的网际联系。就IP地址而言,物联网应采用IPv6(IPv4必然不够),它有128位两进制的IP网址数,这相当于给世界上的每个沙粒都赋予了一个 IP地址。唯有当所有的物体都有一个属于自己的IP的时候,物联网才能真正实现。总而言之,物联网的实现需要这两方面的相辅相成:一是利用微处理技术(micro-fabrication),提高集成度;其二是运用IP技术,以提供足够丰富的网址。
43面临的问题
国内智能家居市场存在很多问题。1、进入门槛较高,一般一次性投入要1、2万元,这就大大限制了中等收入以下人群的购买需求。2、功能华而不实,很多都是遥控个灯光、音响,需求跟投入不成比例。3、生搬硬套,将原来很多工业上使用的东西直接照搬到家庭里,缺少人性化,不能完全适合家居生活需要。4、很多智能家居企业缺少核心技术,东拼西凑,组成个系统就推广,导致成本增高、企业竞争力下降。
RFID超高频技术在我国的应用尚处于起步阶段,一些项目的应用只是试点,还没有得到广泛应用,也没有在供链上应用。比如,只在某一个仓库里应用,或只在生产线上应用。应该说,这些试点项目全
都属于闭环状态的应用,在供应链上串起来应用的案例国内还没有出现。
物联网发展潜力无限,但物联网的实现并不仅仅是技术方面的问题,建设物联网过程将涉及到许多规划、管理、协调、合作等方面的问题,还涉及标准和安全保护等方面的问题,这就需要有一系列相应的配套政策和规范的制订和完善。
首先是技术标准问题。标准是一种交流规则,关系着物联网物品间的沟通。各国存在不同的标准,因此需要加强国家之间的合作,以寻求一个能被普遍接受的标准。
其次是安全的问题。物联网中的物品间联系更紧密,物品和人也连接起来,使得信息采集和交换设备大量使用,数据泄密也成为了越来越严重的问题。如何实现大量的数据及用户隐私的保护,成为待解决的问题。
第三,协议问题。物联网是互联网的延伸,在物联网核心层面是基于TCP/IP,但在接入层面,协议类别五花八门,CPRS、短信、传感器、TD-SCDMA、有线等多种通道,物联网需要一个统一的协议基础。
第四,终端问题。物联网终端除具有本身功能外还拥有传感器和网络接入等功能,且不同行业需求各异议,如何满足终端产品的多样化需求,对运营商来说的一大挑战。
第五,地址问题。每个物品都需要在物联网中被寻址,就需要一个地址。物联网需要更多的IP地址,IPv4资源即将耗尽,那就需要IPv6来支撑。IPv4 向IPv6过渡是一个漫长的过程,因此物联网一旦使用IPv6地址,就必然会存在与IPv4兼容性问题。
第六,费用问题。目前物联网所需的芯片等组件的费用较高,若把所有物品都植入识别芯片花费自然不少,如何有效解决这一问题仍需考虑。
第七,规模化问题。规模化是运营商业绩的重要指标,终端的价格、产品多样性、行业应用的深度和广度都会地用户规模产生影响,如何实现规模化是具有待商讨的问题。
第八,商业模式问题。物联网在商业应用方面的业务模式还不是很明朗,商业模式问题值得更进一步探讨。
第九,产业链问题。物联网所需要的自动控制、信息传感、射频识别等上游技术和产业已成熟或基本成熟,而下游的应用也单体形式存在。物联网的发展需要产业链的共同努力,实现上下游产业的联动,跨专业的联动,从而带动整个产业链,共同推动物联网发展。
要建立一个有效的物联网,有两大难点必须解决:一是规模性,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用;二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对物品的监控和追踪。
实现物联网,首先必须在所有物品中嵌入电子标签等存储体,并需安装众多读取设备和庞大的信息处理系统,这必然导致大量的资金投入。因此,在成本尚未降至能普及的前提下,物联网的发展将受到限制。已有的事实均证明,在现阶段,物联网的技术效率并没有转化为规模的经济效率,目前的所谓物联网应用也没有一个在商业上获得了较大成功。例如,智能抄表系统能将电表的读数通过商用无线系统(如GSM短消息)传递到电力系统的数据中心,但电力系统仍没有规模使用这类技术,原因在于这类技术没有经济效率。
物联网的关键在于RFID、传感器、嵌入式软件及传输数据计算等领域,包括“云计算”、无线网络的扩容和优化等均是物联网普及需解决的问题。只有通过“云计算”技术的运用,才能使数以亿计的种类物品的实时动态管理变得可能。从目前国内产业发展水平而言,传感器产业人水平较低,高端产品为国外厂商垄断。
更换物联网卡使用设备,检查设备网络接入口是否正常,如果更换设备后可以正常使用则是设备兼容性问题;如果更换设备后物联网卡还是没有网络和信号,那么就是这张物联网卡本身存在质量问题,应该及早联系运营商或者物联网卡代理商换卡。
更换另一种运营商物联网卡,中国移动、联通、电信都分别在全国各地建立物联网基站,可能这个地方移动物联网卡信号覆盖面广、另一个地方联通、电信更加好,因此我们可以根据实际情况更换运营商。
物联卡是中国移动面向物联网用户提供的移动通信接入业务,为物联网终端提供无线数据、语音、短信等基础通信服务,并为物联网客户提供通信连接管理、终端管理等运营服务。
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