什么是物联网?物联网的核心技术有哪些

什么是物联网?物联网的核心技术有哪些,第1张

物联网( IoT ,Internet of things )即“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。

1、射频识别技术

射频识别技术(Radio Frequency Identification,简称RFID)。RFID是一种简单的无线系统,由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。标签由耦合元件及芯片组成,每个标签具有唯扩展词条一的电子编码。

标签附着在物体上标识目标对象,它通过天线将射频信息传递给阅读器,阅读器就是读取信息的设备。RFID技术让物品能够“开口说话”。这就赋予了物联网一个特性即可跟踪性。就是说人们可以随时掌握物品的准确位置及其周边环境。

2、传感网

MEMS是微机电系统( Micro - Electro - Mechanical Systems)的英文缩写。它是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统。

其目标是把信息的获取、处理和执行集成在一起,组成具有多功能的微型系统,集成于大尺寸系统中,从而大幅度地提高系统的自动化、智能化和可靠性水平。

3、M2M系统框架

M2M是Machine-to-Machine/Man的简称,是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它将使对象实现智能化的控制。M2M技术涉及5个重要的技术部分:机器、M2M硬件、通信网络、中间件、应用。

基于云计算平台和智能网络,可以依据传感器网络获取的数据进行决策,改变对象的行为进行控制和反馈。

4、云计算

云计算旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整 合成一个具有强大计算能力的完美系统,并借助先进的商业 模式让终端用户可以得到这些强大计算能力的服务。

如果将计算能力比作发电能力,那么从古老的单机发电模式转向现 代电厂集中供电的模式,就好比现在大家习惯的单机计算模 式转向云计算模式,而“云”就好比发电厂,具有单机所不能比拟的强大计算能力。

扩展资料:

物联网功能

1、获取信息的功能

主要是信息的感知、识别,信息的感知是指对事物属性状态及其变化方式的知觉和敏感;信息的识别指能把所感受到的事物状态用一定方式表示出来。

2、传送信息的功能

主要是信息发送、传输、接收等环节,最后把获取的事物状态信息及其变化的方式从时间(或空间)上的一点传送到另一点的任务,这就是常说的通信过程。

3、处理信息的功能

是指信息的加工过程,利用已有的信息或感知的信息产生新的信息,实际是制定决策的过程。

4、施效信息的功能

指信息最终发挥效用的过程,有很多的表现形式,比较重要的是通过调节对象事物的状态及其变换方式,始终使对象处于预先设计的状态

参考资料来源:百度百科-物联网

物联网技术”这一概念的诞生,可以追溯到1999年,由美国麻省理工大学MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的。所谓RFID,是指一种传感器技术,RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,广泛应用于自动识别、物品物流管理等领域。
在2005年国际电信联盟(ITU)发布的同名报告中,物联网的定义和范围已经发生了变化,覆盖范围有了较大的拓展,不再只是指基于RFID技术的物联网。也就是在2005年,物联网技术得到普及,人们对于物联网的认识不再存留于表面。
物联网技术的发展,不仅仅是对中国,对于全球经济都有重大影响。一方面由于物联网技术的普及,可以大大提高经济效率,节约成本;另一方面,也可以为全球经济复苏提供动力。
物联网技术与传统行业深度融合
无论是智慧交通、智慧医疗还是智慧教育等,都无可回避的一个话题,那就是物联网对传统产业的影响。物联网技术的发展超乎人们的想象,手机、电视、甚至是手表都能够上网,人们不知道下一个改变的将会是什么?但是它却对于传统行业产生了至关重要的影响甚至决定传统行业未来命运。
不同于互联网,物联网将人们的生活信息化,无时无刻不进行信息交流,大大提升了人们获取信息的能力,从而使许多行业生产效率得到大幅度提升。目前,人们对物联网技术的实际应用感受最深的莫过于智能交通。
智能交通所涵盖的交通信息系统、管理系统、公共公交系统、车辆控制系统、货运管理系统、电子收费系统以及紧急救援系统。物联网对于交通领域的影响在于运用先进的定位技术、实时掌控交通动态,选择最优出行路线,实现车辆调控,甚至实现车辆的无人驾驶。
最典型的例子莫过于与人们生活息息相关的公共出行交通,在车辆管理中心,根据车辆实时状态合理安排发车、收车计划是至关重要的。在早晚上班高峰,无论是公交还是地铁,增加运营车辆,减少发车间隔,以确保安全运送超量的乘客。目前,地铁能够实现的最快发车间隔是前车出站后车进站。近乎零间隔的发车,依赖于物联网技术的准确的传感系统与定位系统,得以实时掌握列车动态,更依赖与其强大的数据处理能力和容量。
随着物联网的突飞猛进,原有的通信技术已经不能满足日益壮大的物联网的需求。在北京,已经实现地铁的无人驾驶。无人驾驶对于技术的需求不仅仅是准确、迅速、及时还要稳定。
在这种背景下通信5G应运而生。为物联网而生的5G技术不同于之前的4G、3G、2G,它不仅仅是移动通信技术,更是多种无线接入技术演进集成后解决方案的总称。
单看传输速度,5G技术是原有4G的100倍,不仅如此,高容量能够支持多种设备连接,500公里/小时的移动性,增加了网络稳定性,使万物互联成为可能,更为交通领域的无人驾驶奠定基础,通过移动终端控制整个家庭网络的智能家居也成为可能。
不仅仅是交通、家居领域,在5G技术下,在线医疗、远程手术都将成为可能。远程手术,听起来有些不可思议,医生通过患者现场手术影像,将医生的动作转化为数字信息传递给患者,控制当地医疗器械 *** 作。这种可能,如果转化为现实,则为落后地区医疗事业做出巨大贡献。
目前各国已开始抢食5G蛋糕,从全球范围看,欧盟、美国、日本韩国均已开始部署5G项目的相关研发工作。相关厂商也开始布局5G领域。华为、中兴通讯、大唐电信、中国移动等中国企业已投入巨资进行5G技术标准的研发。
5G技术的兴起,不仅仅是原有技术的演进,更是一种创新和发展。而这种技术,给现有产业所带来的并不是颠覆,而是与产业更加的深度融合,为万物互联提供了更强大的技术支撑。
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数字化战略规划

企业在进行数字化转型时,要把战略规划放在转型路径上的首要位置。企业高层管理人员应该明白,数字化转型是一种对企业业务、技术和管理等各方面进行重塑的系统级工程,需要借助数字化技术和业务信息系统、商业智能BI等进行改造升级,没有战略规划来严格实施,是完不成转型任务的。

数据可视化-派可数据商业智能BI

此外,企业还要为数字化转型组建一支能够全权负责数字化转型战略规划的团队,这个团队应该有足够权限、有数字化技术人员、商业智能BI数据分析人员和数字化转型专家。通过这个团队,企业可以建立自上而下推进数字化转型的脚步,将数据加入KPI考核指标,建立奖惩制度。

数字化业务发展

企业需要进行信息化建设,把各部门业务整合到业务信息系统,借助线上统一集成的大平台,将线下的业务流程进行规范化、流程化、标准化。用户、业务和管理人员只需在远程就可以完成业务的办理、提交、审核、批准等 *** 作,简化了 *** 作流程,并通过系统将业务产生的数据沉淀到数据库,为数字化转型打好了数据基础。

数字化转型-派可数据商业智能Bi

完成信息化基础建设后,企业可以部署商业智能BI,将各部门数据库中的数据以ETL和数据模型进行处理,统一储存到数据仓库,由分析人员以图形化手段,将数据进行数据分析,制作数据可视化报表,追踪业务执行效果,进行复盘预测,为管理人员提供信息支撑,辅助进行决策。

数字化研发生产

企业利用商业智能BI数据分析,可以通过用户画像和市场数据确认用户和市场对企业提出的产品需求。以用户为中心,从产品规划开始,每一步都借助商业智能BI数据分析,及时进行功能和模块的调研,充分保证产品在市场上的竞争力,在量产后得到用户的喜爱。

用户需求-派可数据商业智能BI

同时,数字化研发生产也代表着自动化的应用,企业通过业务信息系统、商业智能BI以及其他信息化、数字化技术,将研发生产的数据接口、机械臂端口进行自动化处理,不仅提高了准确性,还减少了人力的浪费,让研发生产工厂能够运行更长时间,保质保量完成任务。

数字化经营管理

在传统企业经营管理模式中,企业员工被划分了严格的级别层次,员工管理、晋升等更多是依靠管理人员对于员工的认识,很容易出现拉帮结派的现象,导致管理出现问题,人才被迫流失。通过商业智能BI,企业高层管理人员建立不同业务指标,设立完善的考核任务,在数据可视化报表上,实时查看员工的业绩数据,业务指标完成情况,成长潜力分析等,更好的进行人员管理。

数据可视化-派可数据商业智能BI

此外,通过商业智能BI等数字化应用,企业高层管理人员可以在企业内外部建立不同的数字化大平台。对内,可以整合业务信息系统,建设自有APP或将经营管理内容集成到其他平台,以数据为基底,在大平台后台进行统一管理,提高效率,增加准确性;对外,企业通过商业智能BI可以建立产业链数字化平台,通过数据可视化展现生产、供应、原料、零配件、物流等相关数据,将产业链中不同企业“连线成网”,统一进行管理。

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一、从“信息高速公路”到“物联网”
1993年,美国政府宣布实施一项新的高科技计划——“国家信息基础设施”,旨在以因特网为雏形,兴建信息时代的高速公路——“信息高速公路”,使所有的美国人方便地共享海量的信息资源。这一计划的提出,导致美国信息产业高速发展,进入了以网络经济为主导的新经济时代,创造了巨大的经济效益和社会效益。如今面对来势凶猛的金融危机,美国的经济社会发展面临着前所未有的挑战,亟需一个全新的经济增长点拉动经济走出低谷并再次迎接长时间的繁荣。由此,物联网战略——“智慧的地球”应运而生。

2008年的时候IBM提出了智慧地球的计划,该计划的核心就是物联网。物联网具备极其广泛的行业覆盖度以及影响力。物联网的发展不仅能促进新兴信息技术产业的发展,而且还能带动诸如智能能源、智能运输、智能医疗等诸多传统行业的发展。将物联网技术引入家庭生活,还能带来智能家居。由于物联网能够全面改善居民生活水平,提高整个经济社会的运转效率,因此物联网的发展被称为是继计算机、互联网之后,世界信息产业发展的第三次浪潮。

今天,“智慧地球”战略被美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处,同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮,为世界所瞩目。
二、“智慧城市”的研究现状

智慧城市的概念

·数字城市与物理城市

数字城市存在于网络空间(cyber space)中,虚拟的数字城市与现实的物理城市相互映射,是现实生活的物理城市在网络世界中的一个数字再现(Li Deren&Yao Yuan&Shao Zhenfeng&et al,2014)

·智慧城市定义
                                             图“智慧城市”研究的相关知识点

智慧城市则是建立在数字城市的基础框架上,通过无所不在的 传感网 将它与现实城市关联起来,将 海量数据 存储、计算、分析和决策交由 云计算 平台处理,并按照分析决策结果对各种设施进行 自动化的控制 。(Li Deren&Shan Jie&Shao Zhenfeng et al,2013)

即, 智慧城市=物联网+大数据+云计算 。

                                              (李德仁,姚远,邵振峰,2014)
智慧城市的建设历程

                                                  图国内外智慧城市建设历程
(王广斌,张雷,刘洪磊,2013)

三、物联网在智慧城市中的行业应用
1在民生领域中的应用。民生大数据包括有人口、环境、交通、健康、经济等数据。

2在市场监管领域的应用。可以挖掘技术来分析不同变化的市场数据,以便于相关部门及时的对市场变化做出相应的反应,提高对于未来实践的准确预警度,实时进行监管。

3在政府服务领域的应用。可以共享帮助政府的各个部门间或政府与市民间形成信息共享。

4在基础设施领域的应用。可以更加方便对交通和电力等设施进行数据的采集和分析,能够更加完善的促进城市基础设施建设。

“民生”一直以来都是全球物联网市场与中国本土发展最重要的切入点。居家养老、科技农业、食品追溯、车联网等一批围绕民生开展的应用正日趋成熟。

例:

1 比如一个产品“伴”系统。通过一个传感器、一块大垫子,就可以监控家中老人的身体状况,并作出判断是否需要通知子女或社区医生。通过垫在床脚处的传感器,远程监控中心可以发现老人生理数据上的异动,如心跳、血压发生大的变化,则在远端预警。服务中心可就此发出指令,或联系子女,或联系街道以提供帮助。而另一块铺在地上的大垫子则能察觉老人是否跌倒。通过跌倒在地上的姿势、卧地时间长度等数据,可以判断是不是出了意外。这一套系统已在上海一些社区试点。

2 近年来,从毒豇豆、地沟油、瘦肉精,到漂白蘑菇、化学火锅……面对频发的食品安全事件,不禁想问,吃什么才是安全的?企业物该如何重拾消费者信任?联网技术可以作为一个全面管控体系,可以从源头上把控风险。

比如餐厨垃圾中的油脂排放到采用物联网技术的专用油桶中,通过互联网自动将油脂数量、时间、地点等信息上传至监管系统,运输车辆采用GPS跟踪路径,轨迹信息同样上传至监管系统……通过大数据技术,当发现GPS轨迹信息、油桶身份信息等数据异常时,系统会及时提醒监管部门处理。

3 美国调研公司曾调查超过600名来自教育和IT行业的领袖,其中将近一半的人相信,在未来两年内,物联网技术将会改变学生们在校园的学习方式。

具体看,智慧校园是把感应器嵌入和装备到食堂、教室、图书馆、供水系统、实验室等各种物体中,并且被普遍连接,形成“物联网”,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现教学、生活与校园资源和系统的整合。

比如流媒体视频课程和数据分析可以帮助教师跟踪学生的学习情况,根据他们的能力水平定制教学内容,以及预测学生的执行情况。

4 物联网技术在医疗领域的应用潜能同样巨大。普遍认为,未来20年内将迎来人工智能诊疗的时代。

例如儿科部会记录早产儿和患病婴儿的每一次心跳,然后将这些数据与历史数据相结合。基于这些分析,系统可以在婴儿表现出任何明显的症状之前就检测到感染,这使得医生可以早期干预和治疗。

远程医疗监护也在兴起。利用物联网技术,构建以患者为中心,基于危急重病患的远程会诊和持续监护服务体系。可以减少患者进医院和诊所的次数。

四、物联网中大数据的价值与痛点

物联网简单来说,其实就是利用互联网把现实中的所有物品利用传感器连接起来,在这个基础上会产生大量的数据。而如何从这些数据中挖掘出有用的信息,充分利用这份资源,才是最具难度和价值的。

比如监测老年人身体健康的数据,除了应用于通知子女和社区医生,还可提供给医疗机构、养老机构等。甚至可以运用这份数据,针对每位老人制定相应的养老计划。

监测食品安全的数据也是如此。除了提供给政府方便监管以外,还可以提供给餐饮机构。将后厨的信息、食材履历、厨余去向等信息在互联网平台展示,让消费者通过互联网随时走进企业。一份数据,可以同时起到监控、管理、宣传三大功能。

数据的价值是强大的。SNS霸主Facebook就将他拥有的海量用户数据玩的非常漂亮。Facebook可以知道你什么时候跟别人约会,什么时候分手。就在今年情人节后第三天,Facebook通过其开发博客公布了其数据研究部门科学家团队的一项发现,即利用Facebook网站的统计数据,可以判断发帖的用户是否、何时擦出了爱的火花。

活跃用户规模已达到27亿的Facebook掌握了数以亿计的用户信息。使用一定的模型,可以从这些数据中挖掘出无限有趣的信息。比如新的感情开始时人们最喜欢的音乐、最喜欢的商品等等。

随着物联网技术的不断进化,智慧城市的不断快速发展,各种大数据也在不断被人们所发现,并应用实际中。所以需要同步发展的是数据挖据、决策分析的能力。将大数据转化为数据资产,将智慧城市建设成智能化、互联化的城市。


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