物联网中非常重要的技术是RFID电子标签技术。以简单RFID系统为基础,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的,比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康等多个领域。预计物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。有专家预测10年内物联网就可能大规模普及,这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。
国际电信联盟2005年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景:当司机出现 *** 作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。
物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
物联网是利用无所不在的网络技术建立起来的,是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,是一个全新的技术领域。早在1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出,“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”;2003年,美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首;2005年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念。
毫无疑问,如果“物联网”时代来临,人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。然而,不谈什么隐私权和辐射问题,单把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。人们正走向“物联网”时代,但这个过程可能需要很长很长的时间。
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姚建铨
中国科学院院士,激光与光电子科学家,天津大学精仪学院教授,主持筹建“物理电子学”博士点,获国家发明二等奖1项,国家教委 科技 进步二等奖3项,军队 科技 进步一等奖1项,天津 科技 进步二等奖1项,中科院特等奖、国际尤里卡发明金奖、国家级有突出贡献中青年专家、全国优秀 科技 工作者等称号,享受国务院特殊津贴。
国务院发改委“十二五”战略型新兴产业中物联网产业起草组副组长、中国电子学会物联网专家委员会副主任,中国通信工业协会物联网专家顾问组副主任,教育部物联网专业教育指导小组顾问等。
中科院院士姚建铨可以说是重庆的老朋友了。尽管已80岁高龄,他一直活跃在研发一线,近年来多次来渝参加各种论坛讲座,为推动重庆高质量发展献言献策。
物联网是智慧城市重要标志
姚建铨表示,人类 社会 已经进入一个新的 历史 时期,即电子信息技术时代。
“从互联网到物联网到云计算、大数据、虚拟现实系统、区块链、人工智能,这是稳步发展的过程。”姚建铨说,最近几年中国在信息领域发展速度很快,也逐步进入到从无序到有序的阶段。其中,物联网的发展与智慧城市建设关系紧密。
姚建铨直言,物联网和智慧城市之间是一种相辅相成的关系。“物联网是智慧城市的重要标志,智慧城市是物联网未来发展的热点应用场景。”
姚建铨说,物联网可以让城市联接,从人与人的联接拓展到人与物的联接以及物与物的联接,智慧城市需要物联网技术进行支撑。
在姚建铨看来,未来城市物联网将是智慧城市的基础平台,通过对城市物联网获得的感知数据进行融合分析,可以为万物互联、人机交互、天地一体的城市网络空间注入新的智慧。
对于物联网和互联网之间的关系,姚建铨则认为,物联网现阶段不会取代互联网,目前一段时间内将会有三种网络——互联网、物联网、移动通信网共存并互相补充,使得人类 社会 更加智能化。
发展物联网必须抓核心技术
谈到物联网的发展前景,姚建铨表示非常看好,“物联网虽然起源是在国外,但在国内发展非常迅速。”
姚建铨认为,这正是中国弯道超车的机遇所在:“中国的企业能够紧跟国际发展潮流,同时根据自己的体量不断发展。”
姚建铨还以华为研发5G为例,直言中国对5G具备发言权的同时还应研发与推动6G,事实上全球关于6G的布局竞争正在悄然上演。
近几年,全球物联网产业稳步前进,欧美等发达国家在该领域也进行了布局。
“这对我们既是挑战也是机遇,激励我们思考怎样稳步前进。”
姚建铨认为,要发展物联网就必须抓核心技术,研究商业模式问题,实现“政、产、学、研、商”的真正跨界融合。
“推动物联网稳步发展,政府要发挥作用,做好政策制定。”姚建铨建议,政府要结合该产业在国际上的发展情况,以及城市自身优势确定发展方向,充分发挥政府的搭台作用,部署一些物联网特色的产业园区,通过市场化运作的方式引进优质项目。
“政府确定发展方向,专家结合具体情况提出可行建议,企业也要努力创新发展。”姚建铨还表示,产业发展归根到底要走市场化道路,除了政府做好引领和服务作用,企业也要跟紧发展潮流。
重庆需打造自己的标志性项目
姚建铨曾多次来渝,对重庆的发展非常看好。目前,他已和重庆邮电大学建立了合作关系,在工业自动化领域联合申报 科技 项目,展开深入研究。
“重庆是我国的工业化大城市,基础很好,装备制造业、电子 科技 技术等个各方面都很强。”
谈及重庆的未来发展,姚建铨表示,重庆一直在推动以智能制造为主体的产业升级和以智慧城市为基础的应用示范,“中国现在不光有长三角、珠三角和京津地区,中部和西部也在崛起,作为西部的中心城市之一,重庆的机会很好。”
姚建铨建议,重庆应该加强顶层设计,制订更清晰、详细的方案,来突出自身的特色和优势。
“提到互联网,大家会想到乌镇,说起物联网会想到无锡,贵阳有大数据,天津有人工智能,郑州也有传感器,重庆也应该打造自己的标志性项目,这样对于做研究、搞产业,方向会更清晰。”
姚建铨还建议,随着新兴产业与技术的快速兴起,重庆既要重视软科学,也要在发展信息科学技术的同时发展装备制造业,真正实现两条腿走路。
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。一、物联网技术
微软创始人BillGates1995年首先提出了“物联网”的概念。理论上讲,它可以将世界任意地点的任何物品按约定协议通过互联网连接起来,构成一张比Inter-net还要庞大的复杂网络,以更加方便、快捷而全面地进行信息交换、实时通讯和资源共享。物联网采用了射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,极大实现了信息化时代所必需的智能识别定位、跟踪监控和管理调控。作为一项潜力巨大蒸蒸日上的新兴朝阳产业,物联网越来越受到重视。
基于ZigBee(一种低速短距离传输的无线网络协定)无线技术的无线路灯控制系统在济南国际园林花卉博览园盛大点亮,物联网技术在高铁领域实现突破并在苏州成功投入使用,智能交通系统在各个地方方兴未艾渐成燎原之势……在与人们息息相关的生活各领域都可以见到物联网的影子。潍坊市一直把物联网产业放在优先发展、加快发展的重要地位作为重点来发展的新兴产业,近年来在射频识别(RFID)技术、微电子机械系统(MEMS)技术、红外蓝牙传感器等物联网关键技术研发以及嵌入式芯片(SOC)和系统集成应用方面取得了一定的突破。
2010年3月,潍坊物联网研究院成立,标志着全市物联网经济已经迅速启动;2011年8月,潍坊高新技术产业开发区成功申报为山东省首批5家物联网产业基地之一;2013年1月,基于物联网技术的道路智能监控管理系统在潍坊市寒亭区成功应用。“十二五”期间,潍坊将推动物联网技术在基础设施、商贸物流、交通管理等各领域的应用,进一步把物联网产业做大做强,将其打造成潍坊的招牌产业。
二、物联网在村村通工程中的应用
(一)村村通工程安全监控。村村通面向广大农村地区,地理、地质、地形情况错综复杂,特别是山地偏远地区不稳定因素千差万别,安全事故甚至是重大特大事故时有发生。单凭人力对公路进行巡查监管,费时、费力、效率低,上传下达层层滞后逐级放大导致信息闭塞,难以及时对突发状况进行处置。基于常规安全监管的种种弊端,湖南省率先提出了基于物联网技术的公路工程建设安全智能监管系统。它利用RFID技术,对重点区域的人员、机械、护具等施工安全敏感信息进行自动采集、跟踪、预警与处理。在ASPNET技术环境下,实现了利用PC、PDA等各种终端对施工现场进行周期性的安全检查,对各分项工程得分进行统计并确定动态安全状况。
基于互联网可将安全数据实时传输至监控中心,中心及时对安全事故做出处置,对安全隐患及早发现并做出预警,从而在湖南尤其是湘西大山深处面对恶劣的地质和天气条件大大降低了各种安全事故的发生。而潍坊市地理位置优越,基础设施完备,对物联网相关技术的研究应用起步较早,可在更加广阔的领域建设安全智能监管系统,将日常监控、科学预警、应急处置、历史汇总等集成为一个统一高效的平台,更好地应对村村通公路建设中的各种问题。
(二)智能交通与信息平台建设。据不完全统计,截至2012年10月,潍坊全市机动车保有量超过275万辆,其中货车和农用运输车辆占有很大比重。村村通的实施,方便了山村通往外面的世界,大大缩短了城乡之间的距离,无公害的瓜果蔬菜、农副土特产品借助日益壮大的物流越来越多地出现在城市的市场、超市和酒店,广大农民也因此得到更大实惠。可一个不可避免的事实是,信息建设跟不上村村通、物流的飞速发展,经常出现交通拥堵现象,效率低下。
如何构建智能交通,降低运输空载率,减少公路拥堵,发掘村村通在帮扶农民增收致富中的作用,各地都在进行有益的探索,其中物联网技术不失为一种快捷有效的方法。通过RFID标签实现车载农副土特产品自动识别,借助GPS系统对车辆位置进行有效跟踪,经由Internet数据管理中心进行实时调度已成为被实践检验的成功做法。管理智能化、物流可视化、信息透明化是推动公路运输信息化建设发展新的切入点。潍坊市已着手建设农副土特产品网络营销中心,并与道路运输实时监控、路政路况信息发布、突发状况应急处置等实现互联共享,建成智能交通与信息平台,及时向公众提供信息服务。
(三)公路养护。修路容易养路难,有的村村通公路缺乏养护,十年九大修,补丁连成片,本来的民心工程却招来怨声连连,严重损害了村村通在人民群众中的形象。究其原因,传统养护模式的落后、养护队伍的缺失都是极其重要的因素。关于养护模式的改革,太原市建成了独具特色的乡村公路日常养护和工程养护模式。
前者由城乡结合清洁、乡镇日常管理和季节强化养护优势互补,后者结合具体情况开展了交通管理部门直接参与、乡村组织实施交通管理部门进行补助及乡村自治实施等三种实践活动,收到了较好的效果。潍坊市在这方面也有试点,昌邑城乡环卫一体化已经入围国家级试点项目,可逐步渗透到村村通公路养护各个环节,发挥城乡一体共同养护的合力。另外,应加大对村村通公路超限超载车辆的治理力度,设置限高限宽设施,防止超重车辆进入农村公路,保护村村通建设成果,提高农村公路服务水平。
三、结语
物联网是对互联网技术的发展和延伸,在各行各业已有很多成功的案例。鉴于村村通主要面向信息建设相对落后的农村及偏远地区,物联网想要在其中发挥重要作用还不太现实。当前,可在基础相对较好的农村发达地区逐步开展物联网环境下的村村通工程试点,不断积累经验,有计划、有步骤地逐级展开,最终利用物联网实现村村通的有效监管调控,成为助推农村更快更好发展的利器。
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