为什么说物联网是天然的分布式系统

为什么说物联网是天然的分布式系统,第1张

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。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。(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。

宗博权,男,汉族,1977年出生于山东省菏泽市。他是一名资深的中共党员,也是一位杰出的企业家和社会活动家。
宗博权曾在清华大学获得了计算机科学硕士学位,并在MIT Sloan School of Management学习过高级管理课程。在加入中国联通之前,他曾经在IBM和思科公司等知名企业拥有丰富的工作经验。2004年,宗博权加入了中国联通,开始了他在电信行业的职业生涯,不久就被任命为河南联通公司的总经理。在担任该职务期间,宗博权以其卓越的领导才能和高超的业务技能,成功地推动了河南联通公司的快速发展,使该公司成为了中国联通集团的领先业务单位之一。
随后,宗博权被任命为中国联通的副总经理,并负责联通集团的整体业务运营和战略规划工作。在他的领导下,联通集团加大了在移动互联网、云计算、物联网等新兴领域的投资,提升了自身的数字化转型水平。同时,他还积极推动联通集团与其他领先的国际电信企业开展合作,扩大了公司在国际市场上的影响力和业务范围。
宗博权不仅是一名杰出的企业家,还关注着社会公益事业。他曾组织联通集团积极参与抗震救灾、扶贫济困、环境保护等活动,为社会作出了积极贡献。同时,他还担任了多个公益机构的理事或顾问,积极参与公益事业的推广和发展。
总的来说,宗博权是一名具有极高领导才能和商业智慧的企业家,同时也是一名充满社会责任感的公益活动家。他的杰出成就和优秀品质为我们树立了良好的榜样。

“十二五”时期是我国加快转变经济发展方式的攻坚时期。围绕加快转变经济发展方式,实行高端引领是做好人才工作一个非常重要的切入点。一、高端人才对于加快转变经济发展方式具有引领作用
在庞大的人才群体中,高端人才是其中高层次的组成部分,是经济社会发展中最活跃、最先进的生产力要素。历史证明,高端人才不仅能引领人才队伍建设,而且还能直接促进经济社会的发展。譬如,建国后钱学森的归来,带来了我国航天事业的大发展和航天地位的大提高;李四光凭借他的地质力学和构造体系理论,为中国摘掉了贫油的帽子;有了袁隆平的杂交水稻,中国老百姓的吃饭问题有了根本着落……。这些都表明,高端人才对于经济社会发展有着不可替代的引领作用。新世纪以来,高端人才的作用,突出地表现在引领经济发展方式加快转变上。
首先,高端人才是经济结构战略性调整的引领要素。经济结构战略性调整作为加快转变经济发展方式的主攻方向,高端人才在整个调整过程中发挥着举足轻重的引领作用,促进产业结构升级换代。中国太阳能光伏产业****施正荣于2000年回国在无锡创办尚德太阳能电力有限公司。2005年公司在美国纽交所上市,成为中国最大的光伏企业。在施正荣的带领下,中国自2007年以来连续四年光伏电池产量位居世界首位,行业年产值超过3000亿元人民币,直接从业人数超过30万人,中国的光伏行业已成为数不多的具有世界先进水平的一个行业。另一个典型的例子是彭小峰。彭小峰原来在苏州经营的是劳动密集型的传统制造业,2005年7月来到江西新余转行创立了生产太阳能多晶硅片和硅料的江西赛维LDK公司,短短几年时间企业就达到了上百亿规模。2007年,赛维LDK在美国纽交所成功上市,成为江西省有史以来第一家在美国上市的企业,也是中国企业历史上在美国单一发行最大的一次IPO(Initial public offering,首次公开发行股票)。
其次,高端人才是科技进步和创新的骨干性力量。科技进步和创新是加快转变经济发展方式的重要支撑,高端人才在这一领域起着创造性的推动作用。北京大学教授梁子才于2007年到昆山创立了苏州瑞博生物技术有限公司,发明创造了一项世界领先的新技术并进入中试和工艺优化阶段,率先启动并完成了我国第一个按照GMP标准设计和运行的小核酸大规模固相合成设施建设,并开始了稳定的生产运行。在梁子才的感召下,一批院士和专家纷纷将研究成果带到昆山从事转化医学研究,一批商业化小核酸公司也来昆山研究开发和转化生产。无锡市首批“530”计划领军人才郑卫国于2006年创办了中德美联生物技术有限公司,主要从事生物工程、生物检测试剂、生物芯片、个体识别基因检测技术和食品安全检测技术的研究、开发等。经过一年多的刻苦攻关,公司成功研制出国内第一个DNA检测试剂盒,找到了揭示生命本源的“金钥匙”,并通过了国家鉴定,进入产业化生产。
再次,高端人才是催生战略性新兴产业的领军者。战略性新兴产业代表着一个国家的战略竞争能力,其领军者毫无例外地都是高端人才。物联网被全世界公认为继计算机、互联网之后的第三次信息浪潮,我国“十二五”规划正式将其列为战略性新兴产业。刘海涛是中国物联网产业的****,2008年他来到无锡,先后创立了物联网产业研究院和资产超过20亿元的感知物联集团。目前,集团旗下已拥有9家分公司,员工达3000多人,营业收入接近15亿元。在刘海涛的带领下,无锡形成了包括250多家企业、产值超过200亿元的物联网产业集群,中国也成为国际物联网标准主导国之一,物联网研究水平不仅达到世界水平,而且具有一定的领先优势。另一个代表人物洪耀良是中国环保新材料——膜产业的领军人才。2008年他从美国回到老家江苏吴江,创建了苏州膜华材料科技有限公司。一年时间创造出10亿元的产值,两年时间完成了代表当今世界最高水平膜技术的产业化,一举打破日本垄断,跨入世界先进行列,创造了膜行业品种最全、性价比最高两项“世界第一”。
二、加快转变经济发展方式急需高端人才引领
党的十七大以来,我国围绕建设人才强国,大力培养造就高端人才,有力地推动了经济发展方式的转变。但是我们不能不看到,我国高端人才严重匮乏,已经成为制约我国经济发展方式加快转变的“瓶颈”。新时期,我国面临着产业升级换代的巨大压力,科技创新能力不强,核心竞争力薄弱,战略性新兴产业发展滞后,高新技术企业数量少、规模小、经营分散,难以成长为现代大企业。要想解决这一系列问题,培养造就大批的高端人才是当务之急。
培养造就大批高端人才,事关经济发展方式转变大局和人才发展全局。在加快转变经济发展方式,推动产业结构优化升级的进程中,要及早谋划和率先调整人才结构,培养造就大批高端人才,以高端人才引领产业结构优化升级,促进人才发展与经济社会发展相协调,推动区域协调发展,提升经济社会发展质量。要以高层次人才和高技能人才为重点,加强人才队伍建设,大力培养世界级的科学家和科技领军人才,具有国际化视野、精通国际化规则的国际化人才,具有全球战略眼光、市场开发意识、管理创新能力和社会责任感的优秀企业家,技艺精湛、掌握绝技绝活的高技能人才。另一方面,要加大引进海外高层次人才力度,围绕国家发展战略目标,引进一批能够突破关键技术、发展高新技术产业、带动新兴学科的战略科学家和创新创业领军人才。建设一批海外高层次人才创新创业基地,大力吸引国家发展急需紧缺的高层次人才回国或来华创新创业。
建设人才特区是培养造就高端人才、引领经济发展方式加快转变的有效途径。所谓人才特区,就是通过特别的政策、特殊的环境,使特定的人才对象去实现特定的目标。这个特定的人才对象就是高端人才,这个特定的目标就是引领加快转变经济发展方式。一是要坚持引领经济结构战略性调整。特区在引进和培养高端人才时,要看能否起到推动特区经济结构调整进而引起社会经济结构发生战略性调整的作用,坚持高端人才落地生根开花,引领新的产业形成和发展。二是要坚持引领科技进步和创新。大力引进和突出培养高层次创新型科技人才,尤其是瞄准世界一流水平的创业科学家和产业科学家,建设硅谷型的特区,实现知识与产业紧密结合的超越发展。要实施特殊政策,采取特殊手段,对进区高端人才给予实实在在的帮助指导,甚至给予一些替代性(保姆式)的服务。三是要坚持引领可持续发展。高端人才的创新创业,不仅要着眼于发展新型产业和高新技术,而且要考虑引领促进保障和改善民生,促进建设资源节约型、环境友好型社会。引进和培养能够引领现代服务业发展的高端人才,尤其是那些产业链的社会关联度大、能起到惠民泽生效果的创新创业高端人才。
发挥政府宏观调控作用和市场基础调节作用,保障高端人才引领经济发展方式加快转变。深化人才体制改革,努力为高端人才引领经济发展方式加快转变提供制度保障和动力源泉。要继续深化改革,创新人才体制机制,坚决破除束缚高端人才培养开发的思想观念和制度障碍,构建与社会主义市场经济体制相适应、有利于科学发展的高端人才发展体制机制,努力在重要领域和关键环节改革上取得率先突破。高端人才引领经济发展方式转变是由政府主导推动的,政府必须注重自身职能转变,遵循高端人才成长规律和战略性新兴产业发展规律,充分发挥市场的基础调节作用,强化宏观调控功能,充分激发高端人才和企业两者的活力。确立企业的用人主体地位,调动企业吸引高端人才、开发高端人才的积极性,鼓励企业不断提升高端人才价值和充分实现高端人才价值。确立高端人才创新创业的主体地位,充分激发高端人才创新创业的积极性,鼓励高端人才不断提升创新创业能力和市场竞争能力。要进一步开阔眼界、开阔思路、开阔胸襟,不断解放思想、解放人才、解放科技生产力,保障高端人才引领经济发展方式加快转变。
(作者系中国(南京)人才发展研究中心常务副主任,河海大学人力资源研究中心名誉主任,教授,博导)
责任编辑:丁和平


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