物联网关键技术有哪些?

物联网关键技术有哪些?,第1张

 目前涉及物联网运营的关键技术是终端接入和平台服务。终端是直接与用户接触的使用界面,而平台则是承载服务的核心系统。终端接入和平台服务保障了物联网应用端到端的服务质量,是可运营、可管理的物联网涉及网络层面的两大关键技术。
终端接入技术
 物联网终端的种类非常多,包括物联网网关、通信模块以及大量的行业终端,其中尤以行业终端的种类最为丰富。从终端接入的角度来看,物联网网关、通信模块和智能终端是目前关注的重点。
 物联网网关:它是连接传感网与通信网络的关键设备,其主要功能有数据汇聚、数据传输、协议适配、节点管理等。物联网环境下,物联网网关是一个标准的网元设备,它一方面汇聚各种采用不同技术的异构传感网,将传感网的数据通过通信网络远程传输;另一方面,物联网网关与远程运营平台对接,为用户提供可管理、有保障的服务。
 通信模块:它是安装在终端内的独立组件,用来进行信息的远距离传输,是终端进行数据通信的独立功能块。通信模块是物联网应用终端的基础。物联网的行业终端种类繁多,体积、处理能力、对外接口等各不相同,通信模块将成为物联网智能服务通道的统一承载体,嵌入各种行业终端,为各行各业提供物联网的智能通道服务。
 智能终端:它满足了物联网的各类智能化应用需求,具备一定数据处理能力的终端节点,除数据采集外,还具有一定运算、处理与执行能力。智能终端与应用需求紧密相关,比如在电梯监控领域应用的智能监控终端,除具备电梯运行参数采集功能外,还具备实时分析预警功能,智能监控终端能在电梯运行过程中对电梯状况进行实时分析,在电梯故障发生前将警报信息发送到远程管理员手中,起到远程智能管理的作用。
平台服务技术
 一个理想的物联网应用体系架构,应当有一套共性能力平台,共同为各行各业提供通用的服务能力,如数据集中管理、通信管理、基本能力调用(如定位等)、业务流程定制、设备维护服务等。
 M2M平台:它是提供对终端进行管理和监控,并为行业应用系统提供行业应用数据转发等功能的中间平台。平台将实现终端接入控制、终端监测控制、终端私有协议适配、行业应用系统接入、行业应用私有协议适配、行业应用数据转发、应用生成环境、应用运行环境、业务运营管理等功能。M2M平台是为机器对机器通信提供智能管道的运营平台,能够控制终端合理使用网络,监控终端流量和分布预警,提供辅助快速定位故障,提供方便的终端远程维护 *** 作工具。
 云服务平台:以云计算技术为基础,搭建物联网云服务平台,为各种不同的物联网应用提供统一的服务交付平台,提供海量的计算和存储资源,提供统一的数据存储格式和数据处理及分析手段,大大简化应用的交付过程,降低交付成本。随着云计算与物联网的融合,将会使物联网呈现出多样化的数据采集端、无处不在的传输网络、智能的后台处理的特征。

10月27日,从无锡机场到湖滨饭店的轿车频繁穿梭,湖滨饭店及周围的宾馆入住率暴增,全国各地都来赶一场物联网的大集。28日,由工业和信息化部、国家发改委、科技部、中科院和江苏省人民政府共同举办的“2010中国国际物联网(传感网)大会”在无锡盛大开幕,同时举行的还有博览会和技术及商业应用高峰论坛,为期三天。八位部长级官员、三位院士、四十多位司局长和五十多位跨国公司高层及大型央企高层出席此次会议,是近年来中国物联网产业规模最大、层次最高、影响力最深远的行业盛会。这不仅是一次对物联网产业的检阅,也是一次集体思考,为下一步发展理清思路。

用战略性眼光
务实布局

“物联网的‘泡泡糖’(PPT)时代已经过去,现在要演示的是真q实d。”张伟(某物联网公司CEO,化名)想起一年前跟用户交流时如是感叹,以前多数公司都是停留在方案构思和宣讲阶段,只能靠PPT(幻灯片)来展示物联网,而现在,用户不再满足于PPT了,要看实际案例。如果说,去年来到无锡,每次参观者接触到的示范项目都是“太湖鱼”,那么今年的无锡,则呈现出更多物联网的应用。
本届博览会就是一次大秀场。以传感器、RFID、网络设备、嵌入式终端制造等为代表的物联网制造业,以通信网络为代表的物联网基础设施服务业,和以软件集成、应用开发等为代表的物联网服务业等产业链条上的各个环节都参与了此次博览会。
无锡,整个城市都散发着浓郁的物联网氛围,从2009年8月以来,物联网概念的公司比肩接踵地成立,分布在无锡新区、滨湖区等地。新区设立了10亿元产业培育专项基金,主要用于重点支柱产业促进和新兴产业培育,尤其是包括物联网在内的战略性产业,核心企业入驻园区,新区都给予3年贷贴息或一定比例的注册资本金配套;滨湖区位于长江三角洲腹地,也在集聚各类资源,已累计引进物联网及相关企业200家以上,其中注册资本1000万元以上的企业35家。
无锡市市长毛小平介绍说,2009年8月7日温总理在视察无锡时提到建立感知中国中心,同年10月13日国务院批准同意建设无锡传感网实验区,无锡迅速开始创建物联网、传感网的示范区,技术研发事业培育、人才引进等配套技术相继出台。到今天,有156个物联网项目已经签约,即将开工建设。
去年11月12日,江苏省人民政府、中国科学院、无锡市人民政府签署了共建中国物联网研究发展中心协议,先期以江苏物联网研究发展中心和中国科学院物联网发展中心为运作载体,总部设在无锡。发展中心第一任主任为叶甜春。据叶甜春介绍,发展中心采用了市场化的运作方式,吸纳社会资本,与工业界紧密合作,推进科技成果产业化。发展中心目前设立了综合协调部、战略规划部、应用总体部和技术服务部四个部门。
叶甜春认为,物联网与现有传感网和信息化技术的差异是:更大规模的节点覆盖、更综合的系统集成和更智能的信息处理。“物联网作为‘战略性新兴产业’,更需要‘战略性眼光’,物联网的培育和发展不可能一蹴而就,而是需要一个相当长的过程,这其中核心技术的培育和掌握是关键中的关键。”叶甜春发自肺腑地说,如果没有重点地一哄而上、遍地开花,可以推进信息化,但做不成物联网,或者成为又一个缺乏核心竞争力的“打工产业”。
中国科学院在知识创新工程中,对传感网/物联网领域进行了战略性的前瞻布局,已开展了近10年工作。包括传感器与芯片、信息网络与传输技术、信息处理与存储、软件等,传感器与芯片方面包括声学、振动、压力、温度、湿度、生物、化学等传感器。

借力运营商

物联网与互联网经常被相提并论,虽然两者的本质、内涵及应用模式都有差别,但发展路线却是可以作一定借鉴的。启明创投董事总经理邝子平认为,互联网发展初期,要感谢运营商,因为他们在互联网还没有明确形态时,就大力投入组建了骨干网,进行了一系列改造和完善,促进了互联网的快速发展。如今,物联网来了,运营商又开始摩拳擦掌。
中国电信所关注的领域包括节能减排、民生工程、防灾减灾等。中国电信副总工程师靳东滨透露,中国电信已经在着手建立物联网的企业标准。“因为国家物联网标准组有一些标准并没有出来,在这种情况下,中国电信建立了企业标准。目前,中国电信已经出台了七个关于M2M的标准,包括终端、平台设备和服务协议等。”
中国移动通信研究院副院长杨志强认为,TD-SCDMA的独特优势为物联网的规模发展提供了网络平台,TD的优势是:国家自主知识产权标准保障了通信的安全可靠;频谱效率更高、客户为每比特数据传输支付费用低;根据网络需求,可自行配置上下行资源,特别适合监控等非对称性数据传输业务。杨志强指出,物联网与TD结合有利于我国两大基础创新技术发挥协调作用。“TD与物联网都属于产业链形态的集群性创新模式,由于这种集群性和链条性,使得这两大基础创新在芯片、终端、测试、系统及应用等各个环节具有高度的重合和协同性,将会充分发挥基础协调作用。”杨志强介绍说。
据悉,中国移动M2M业务已经超过了500万终端,2009年,M2M业务收入超过7个亿,2010年,M2M终端用户超过500万,年增长率66%。M2M产业从分布上来看,电力行业占终端总数的35%多,主要应用为电力远程抄表、电力输配变设备监控;交通行业占终端总数的30%,主要应用为车辆定位管理。
中国移动在无锡物联网研究院建设完善了研发试验环境,拥有总面积达1050平米的基础实验室和支持2G和3G的应用开发测试系统;并建立了中国移动物联网体系架构。其目标是把每一个人、每一辆车、每一个家庭、每一个城市接入物联网。
事实上,物联网产业应该借力于运营商及大企业的投入,给物联网一个初始推动,逐步渗透入行业。

从集中走向分布

运营商所擅长的基础设施是一个方面,物联网最后落地,必然是在行业应用中。物联网应用的一个最普遍特点是从集中走向分布,突出表现在智能安防和制造业等领域。
本土著名安防企业博康集团总裁李璞认为,物联网可实现分布式的智能,分布于全系统内的智能化使人与物、物与物得以通信对话,从而自动获取物的动态特征、关联特征,实现所有物征动态信息互通共享。物联网为智能安防带来了一套完整可参照的“技术体系框架”,改变了现在安防领域局部智能、局部互通的限制。经过海量数据存储、处理及多传输通信技术,实现事前的分析预警、事发的实时报警和事后的侦查取证。
西门子中国研究院院长徐亚丁也认为物联网技术为自动化领域带来了更好的分布式解决方案。“制造业面临的大趋势是个性化定制需求、全球化的采购和生产。发达国家的现状是机器密集型,发展中国家的现状是劳动力密集型,两者都向大机器分布式模块化制造转变。”徐亚丁介绍说,采用物联网技术可以使生产自动化从集中走向分布,能够自动调整工序、灵活增减工序。物联网架构使模块可重用性得以提高,可进行重新配置组合以适应生产需要,减少资源浪费,还可以调整就业人口,使受良好教育的劳动力从事高附加值的模块设计维护。“分布式模块化生产系统的关键技术就是物联网,物联网技术使每个模块智能化,能够承担灵活多样的生产任务;使模块内部集成,实现机电/人机一体化。”可见,要深化物联网的应用,必须吃透其技术特性和优势,才能找准应用切入点。

资本市场冷静观望

在中国国际物联网(传感网)大会的投融资高峰论坛上,来自德同资本、红杉资本、启明创投、美国风投协会等风险投资领域的专家,围绕“风险资本如何孵化伟大企业”这一焦点话题畅所欲言。面对火热的物联网概念,资本市场的态度显得很冷静。
邝子平认为,物联网重点在B2B的市场,物联网早期的发展,更多仍然还是给集团客户解决其所需要解决的一些问题,而不是给最终用户提供一个娱乐或者个性化的平台。“不同于互联网,互联网更多关注B2C市场,物联网的商业模式跟互联网将非常不一样,进入的门槛不一样,它的销售周期也会不一样。”邝子平分析说,B2B业务在中国所面临的不确定性非常大,例如为行业用户或政府部门服务的物联网企业,要有能力协调好各方的关系。旷子平认为第一批成功的物联网企业很可能是做系统集成的,即整合各方的物联网资源,提供综合物联网解决方案,而并非纯技术型企业。
中国科学院院士何积丰在谈到物联网时也提醒产业界,物联网刚刚起步,对其期望值不要太高,实际上产业界对物联网领域,从技术和体制上都还没完全做好准备。
何积丰建议,物联网产业在上项目的时候要考虑“先民生后重大基础设施”,在“十二五”规划中一个重要的元素是关注民生,他建议在无锡先做一些跟民生相关的项目,如教育、医疗试点等。
除了要撬动资本市场外,国家在整个物联网产业的发展中也起着重要的作用,包括早期的示范及推动、行业标准及法则法规的确定,特别是在营造良性竞争环境、降低产品成本方面,从国家层面的协调与布局将起到很大的作用。

今年8月,中国传感网国际创新园在太湖国际科技园内建成启用,中国物联网研究发展中心等多个研发中心成为首批入驻单位。
“2010中国国际物联网(传感网)博览会”掠影
2010中国国际物联网(传感网)博览会以“感知科技、感知未来”为主题,围绕信息的感知、传输、处理、应用四大核心领域,集中展示物联网产业链各个关键环节的国内外新技术、新产品、新装备、新工艺和新的解决方案,突出展示物联网在工业、农业、电力、交通、物流、环保、水利、安保、家居、教育、医疗、园区等12个领域应用所带来的高品质生活、高效率管理和高科技网络。博览会展示总面积15000平方米,参展及出席单位包括中国移动、中国联通、中国电信、IBM、微软、华为、航天信息、清华同方、大唐电信、CETC、东软集团、国网信通、美新半导体、长电科技、华润微电子等众多业内知名企业,共200多家来自世界各地的物联网产业链企业参加了展览。参展企业涵盖了产业链上游的芯片和传感器制造商,中游的应用设备提供商、软件与系统集成商、软件与应用开发商,以及下游的海量数据处理和信息管理服务提供商。

物联网疫苗冷链运输车。要使民众用上放心安全的疫苗,疫苗冷链运输环节至关重要。近期,宁波凯福莱特种汽车有限公司正式推出了历时三年研发的我国首款物联网疫苗冷链运输车。在疫苗运输前能预先了解冷藏车状态,对运输的整个过程实时监控、记录,避免车辆内冷冻机组、箱体密封问题引起的故障。该特种车实现了疫苗运输工具的智能化、感知化、网络化,使传统的冷藏车变成了具有物联网功能的专业网络信息终端。

平安城市。联通结合WCDMA网络和视频终端采集系统,利用现代信息通信技术,提供公共场所以及重要场所的视频监控、移动执法等多种综合管理信息服务,系统前端数据通过视频监控系统采集并传输到市、区监督指挥调度中心,实时监控并对紧急事件做出快速响应和应对,防范和处理危害城市公共安全的行为。

食品溯源。消费者只要用手机拍摄食品包装标签上的二维码,就可查询到相关食品的原材料和生产程序等,这种产品可溯源功能大大方便了消费者,为消费者放心消费提供了保障。

感知健康。无锡矽丰展示的基于物联网和云服务技术的感知健康体验中心及健康管理服务平台,用以达到提高人们健康水平的目的。

瑞孚特感知停车。车辆电子标签技术为保安、停车及进出管理提供独立、不间断的系统设备,可以实现对商业区及社区的方便管理,确保只有经过许可的车辆进入。系统还可以提供车辆定期出入及停车费用管理数据。掌握车辆动态情况,分析车辆运行规律,采取有效防范措施,实现车辆调度派遣无纸化、进出场区识别自动化。

物联网比特实验室。无锡爱睿芯电子有限公司把目光放在了物联网教育市场。实验室主要面向青少年开展物联网方面的宣传、培训和体验等活动。通过数字化的实验、积木化的游戏、个性化的作业和整合化的展示等方式,使学生在互动式、体验式的快乐氛围中,找到适合自己特点的发展方向,更快地接受最新的科技知识,锻炼自主学习的能力。

传感器。传感器是物联网的核心组成部分,用于将物理世界中的数据转换为数字信号并将其传输到云端,监控物体和过程的参数。物联网指的是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体,能够让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

通过从传感器、计量器等器件获取环境、资产或者运营状态信息,在进行适当的处理之后,通过传感器传输网关将数据传递出去;同时通过传感器接收网关接收控制指令信息,在本地传递给控制器件达到控制资产、设备及运营的目的

通过公网或者专网以无线或者有线的通信方式将信息、数据与指令在感知与控制层、平台服务层、应用服务层之间传递,主要由运营商提供的各种广域IP通信网络组成,包括ATM、xDSL、光纤等有线网络,以及GPRS、3G、4G、NB-IoT等移动通信网络

物联网平台是物联网网络架构和产业链条中的重要环节,通过它不仅实现对终端设备和资产的“管、控、营”一体化,向下连接感知层,向上面向应用服务提供商提供应用开发能力和统一接口,并为各行各业提供通用的服务能力,如数据路由、数据处理与挖掘、仿真与优化、业务流程和应用整合、通信管理、应用开发、设备维护服务等

丰富的应用是物联网的最终目标,未来基于政府、企业、消费者三类群体将衍生出多样化的物联网应用,创造巨大的社会价值。根据企业业务需要,在平台服务层之上建立相关的物联网应用,例如,城市交通情况的分析与预测,城市资产状态监控与分析,环境状态监控、分析与预警(如风力、雨量、滑坡),健康状况监测与医疗方案建议等

向下接入分散的物联网传感层,汇集传感数据
向上面向应用服务提供商提供应用开发的基础性平台和面向底层网络的统一数据接口,支持具体的基于传感数据的物联网应用

从设备底层到云端应用都由技术人员自行开发,对研发能力和开发时间都是不小的挑战
物联网应用存在共性需求如安全是否可以以云服务的方式提供这些功能?
物联网平台使物联网应用的快速实现成为可能,并从开发难度、功能性能和稳定可靠等多方面提供服务保证

DMP一般集成在整套端到端M2M设备管理解决方案中,解决方案提供商联合合作伙伴一起,提供通信网关、通信模块、传感器、设备管理云平台、设备连接软件,并开放接口给上层应用开发商,提供端到端的解决方案

大部分DMP提供商本身也是通信模组、通信设备提供商,如DiGi,Bosch等,本身拥有连接设备、通信模组、网关等产品和设备管理平台,因此能帮助企业实现设备管理的整套解决方案

一般DMP部署在整套设备管理解决方案中,整体报价收费;也有少量单独提供设备管理云端服务的厂商,每台设备每个月收取一定的运营管理费用

M2M连接数大、SIM卡使用量大、管理工作量大、应用场景复杂、要求灵活的资费套餐、低的ARPU值、对成本管理要求高

包含基础大数据分析服务和机器学习两大功能

未来物联网平台上的机器学习将向人工智能过渡,比如IBM Watson拥有IBM独特的DeepQA系统,结合了神经元系统,模拟人脑思考方式总结出来强大的问答系统,可帮助企业解决更多商业问题

AWS IoT可在连接了Internet的设备(如传感器、制动器、嵌入式微控制器或智能设备)与AWS云之间提供安全的双向通信,并使云中的应用程序能够与连接了Internet的设备进行交互。这样,用户能从多台设备收集遥测数据,然后存储和分析数据;也可以创建应用程序来通过手机或平板电脑控制这些设备

AWS IoT包括设备网关、消息代理、规则引擎、安全和身份服务、Device Shadow服务等组件

平台案例

通过使用AWS的服务,艾拉物联可以无需投资传统数据中心,便可提供企业级服务。在AWS的支持下,艾拉物联将全球的服务都可以整合到一个云平台上,以最小成本开拓了国际业务,使得各地都可以使用同样的开发及运维工具

AWS云服务安全、稳定、可扩展以及全球覆盖的特性加快了涂鸦业务的全球化部署,为保证海外涂鸦客户和合作伙伴能够享受到本地化的服务体验提供了坚强保障

使用AWS云平台给Sengled生迪带来的好处包括简化运维、节省人力成本、节省资源成本,同时可以灵活地扩展应用系统。AWS提供的丰富功能,使运维工程师不必研究学习传统的运维工具和方法,就可以建立起一套完整、可靠的交付系统和运维平台

物联网平台是阿里云针对物联网领域开发人员推出的一款设备管理平台。高性能IoT Hub实现设备与云端稳定通信,全球多节点部署有效降低通信延时,多重防护能力保障设备云端安全。此外,物联网平台还提供丰富的设备管理功能、稳定可靠的数据存储能力,以及规则引擎。使用规则引擎,您仅需在Web上配置简单规则,即可将设备数据转发至阿里云其他产品,获得数据采集、数据计算、数据存储的全栈服务,真正实现物联网应用的灵活快速搭建

平台案例

24小时ATM式自助售药机支持用户线下24h到店扫码付款,当场取货;线上平台下单,骑手限时送达。同时提供完备的商户管理后台,可以进行订单管理、货道管理与财务管理

仓库猫用于解决仓库的科学监测、信息化、网络化管理等问题。可以做到防火监测、防盗监测、防水监测、防潮监测、能够帮助企业快速搭建店铺的监测系统,报警系统,云存储系统

OneNET定位为PaaS服务,即在物联网应用和真实设备之间搭建高效、稳定、安全的应用平台

OneNET包括设备接入、设备管理、API,>

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