物联网环境下定位技术的新挑战和发展前景有哪些？

物联网市场规模持续稳步增长 云平台成为竞争核心领域

物联网市场规模持续稳步增长

2017年以来，全球物联网市场规模持续稳步增长，跨界应用不断兴起。我国物联网数据规模及多样性持续扩大，行业生态体系逐步完善，细分领域创新成果不断涌现，产业技术和应用发展进入落地关键期。

据前瞻前瞻产业研究院发布的《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》统计数据显示，2013年全球物联网市场规模达398亿美元，同比增长21%，到了2017年全球物联网市场规模达到了798亿美元，同比增长14%。预计2018年全球物联网市场规模将突破1000亿美元，达到1036亿美元，同比增长30%。

物联网发展呈现新特点与趋势分析

1、全球物联网设备数量爆发式增长，物联网解决方案渐趋成熟。2017年以来，全球物联网设备规模、普及率和企业级应用项目的爆发式增长，物联网解决方案渐趋成熟。数据显示，2017年全球物联网设备数量强劲增长，达到84亿台，首次超过人口数量。全球物联网市场有望在十年内实现大规模普及，到2025年市场规模或将成长至39-111万亿美元。

2、中国物联网市场规模突破万亿，物联网云平台成为竞争核心领域

2017年，我国物联网市场逐步回归理性，进入实质性发展阶段，全年市场规模突破1万亿元，年复合增长率超过25%，其中物联网云平台成为竞争核心领域，预计2021年我国物联网平台支出将位居全球第一。具体来看，C端用户(个人用户)更加关注物联网设备带来的实际智能体验，B端用户(行业用户/企业用户)则更加关注物联网应用的投入产出比。

3、物联网细分领域热度出现分化，技术演进驱动应用产品向智能、便捷、低功耗方向发展

2017年以来，物联网在交通、物流、环保、医疗、安防、电力等领域逐渐得到规模化验证，“物联网+行业应用”的细分市场开始出现分化，智慧城市、工业物联网、车联网、智能家居成为四大主流细分市场。芯片、智能识别、传感器、区块链、边缘计算等物联网相关新技术的迭代演进，加快驱动物联网应用产品向智能、便捷、低功耗以及小型化方向发展。

4、中国物联网重点上市企业营收达48338亿元，同比增长207%，创近五年新高

2017年，我国沪深板块52家及港股板块11家重点物联网上市企业营业收入及增长率均创近五年新高，概念股交易趋于活跃，亏损面收窄，企业净利润总额波动增长，总体盈利情况出现好转。

5、无锡持续深化国家传感网创新示范区建设，累计建成、获得20多个物联网相关国家级品牌

2017-2018年，无锡持续强化应用试点示范，健全完善技术创新体系，物联网产业发展路线图进一步细化，与实体经济融合发展进程逐步加快，“一核两翼多元”产业格局凸显。截至2017年底，无锡物联网营业收入2437亿元，拥有物联网企业超过2000家，发明专利申请量2500多件，承接的物联网工程遍及全球60多个国家700多座城市，其中国家级重大应用示范工程21个，牵头制定国际标准“物联网参考架构”，正式掌握顶层架构标准主导权，已累计建成、获得20多个物联网相关国家级品牌，全球影响力稳步提升。

中国物联网行业生态体系日趋完善，但仍存在一些发展瓶颈。市场与产业协同不足，行业标准政出多门，高端产品研发能力有待提高，网络基础设施亟待全面升级，数据隐私和安全问题仍然突出等。

中国物联网产业应加大研发投入力度，提升原始创新能力;夯实物联网应用基础，推动企业转型升级;促进产业协同，加快开发消费端规模化应用产品;积极参与国际标准制定，加强标准互 *** 作研究;明晰安全防护思路，各有侧重分类实施。

环境保护一直是政府耳提命面的重要课题，尤其是临近年关，京津冀各地工厂纷纷宣布停产、限产，北方因供暖造成的大气污染加重，而实行分时段供暖，自从PM25、雾霾等关键词闯进人们的视野之后，环保更是每年必抓的重点。
在环境越来越恶劣的今天，物联网能够给环境保护带来哪些帮助呢？智能环保如何为人类造福？
智慧环保是借助多种技术方案，构建一个高度感知的环保基础环境，实现对环境相关指标及时、互动、整合的信息感知、传递和处理，以促进污染减排、环境风险防范、生态文明建设防范、生态文明建设和环保事业科学发展的先进环保理念。
在我国，环境形势十分严峻，主要原因之一是表现为环境监测能力严重滞后，环境监测水平地区差异十分明显，部分落后地区的环境监测站甚至不能正常开展工作，同时环境监测领域的广度及深度还不够，环境监测对象以水、气、声、渣为主，土壤、生物、放射物、电磁辐射、环境振动、让污染、光污染等监测工作还处于起步阶段，有毒、有害、有机污染物等项目的检测还处于 谋划阶段。
而且，我国的环境监测网络体系并不完善，环境监测信息统一发布平台尚未建立，以点代面，存在很大的隐患，为了适应环境发展的需求，必须通过加强环境科技创新以提高环境监测和预警的技术支撑能力，提高检测装置的进度，扩大自动检测范围， 提高所用设备长期运行的可靠性，加强信息处理能力、控制技术的应用，实现环境质量变化的预报和环境质量的直接控制。
物联网在智慧环保中，是数据实时获取、更新与管理的重要手段。对智慧环保企业信息技术应用而言，大数据对其产生的影响：促使数据获取与存储设备的更广泛应用，激发数据分析与挖掘技术的更强烈需求。
物联网智慧环保通过综合应用传感器、全球定位系统、视频监控、卫星遥感、红外探测、射频识别等装置与技术，实时采集污染源、环境质量、生态等信息，构建全方位、多层次、全覆盖的生态环境检测网络，推动环境信息资源高效、精准的传递，通过构建海量数据资源中心和统一的服务平台支撑，支持污染源监控、环境质量检测、监督执法及管理决策等环保业务的全称智能，从而达到促进污染减排与环境风险防范、培育环保战略性新型产业，促进生态文明建设和环保事业科学发展的目的。
物联网在环境保护中的应用
1 构建环保领域物联网体系
物联网作为一个系统，与其他网络一样，也有其内部特有的架构，其结构主要有三层：一感知层，通过RFID技术、传感器、二维码等物联网底层传感技术，实现物体信息实时获取，并通过传感网络；二网络层，通过将互联网、3/4G网络、短波网等多种网络平台的融合，构建物联网网络平台，将感知层采集到的信息实时准确地传递至环保信息中心，并对数据清理、整合、汇总，处理各种机械或人工造成的异常；三应用层，把感知层采集的信息，根据各功能模块需要进行智能化处理，实现污染的早期预警、治理IDE自动调节、环保信息的实时发布等环境物联网应用功能，并补救各种不稳定的技术结构，和程序、硬件以及网络的错误、调整数据采集传感器不稳定的工作环境。
2 开发智能化处理功能
物联网技术应用的目的在于，通过广泛采集的数据，运用数据挖掘等智能化技术，对采集的数据进行筛选和提炼，为决策层提供安全、可靠、有效的决策依据。数据的智能化处理是物联网技术应用的本质特征之一，在任何领域对物联网智能化优势，对环境监测进行智能化处理，将简单的环境监测数据提炼为各有价值的统计数据，至少可以达到两个目的：一方面延长污染环境预警时间，另一方面为环保部门治理环境污染提供可靠的决策依据。
3 实现自动化控制作用
物联网技术在环保领域中的应用，不能单单对数据进行采集然后传输至环保部门信息处理中心，除了要达到对环境污染提前预警和智能决策之外，物联网技术的应用实现在污染扩大之前自动对污染做出早期处理，缓解或阻止环境污染的进一步扩大。
4 提高抗损坏能力属性
在环保领域，大多数物联网传感设备需要长期暴露在不同的自然环境，如空气、水源等自然环境中，这会对物联网设备造成一定负面影响，尤其是在垃圾收集、生活污水处理、工业废气的检测等污染严重的区域，对传感设备的损坏程度十分胭脂红，物联网设备设施的耐用性问题，是目前制约其在环保领域应用上的主要瓶颈。
5 构建多平台网络模式
为保证环保工作中，物联网的正常运作，需要建立以互联网为主体，多网络平台共同适用的网络平台环境，以互联网为主体，原因在于需要环保工作中，信息采集处理的范围广，需要互联网作为主要运作平台，且面对城市、大型环保工程等基础设施较好的区域，互联网平台优势明显。
智能环保发展价值分析
1 对政府的价值分析
提高管理效率，提升环境保护效果，解决人员缺乏与监管任务繁重的矛盾。
2 对企业的价值分析
提高企业管理水平，对企业产生的废气、废水、废渣数量可准确掌握，承担起企业应用的社会责任。
3 对公众的价值分析
满足公众对于环境状况的知情权，还可以环境污染举报与投诉处理平台。
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早在2016年8月，碧桂园就正式发布“产城融合战略”了，而潼湖科技小镇是碧桂园“产城融合”的第一个代表之作，9月28日小镇第一期正式开园。
小镇坐落于广东省惠州市，小镇建造以产业为核心，生产、生活、生态相融合的特定区域，促进产城融合，打造智慧枢纽型的创新创业新社区。小镇主要分为3大科技产业组团：
（1）企业总部办公组团——打造世界级的数字化产业高地
（2）创意设计产业组团——打造国际前沿的创意设计中心
（3）物联网研发应用组团——打造及技术研发、创新孵化、智慧生活等多功能于一体的物联网产业生态圈
目前小镇已经吸引了英唐智控、华力特电气、客如云、哈尔滨工业大学、科技部国家众创空间等27家物联网科技企业和创新载体进驻。无人驾驶车、智能讲解机器人、咖啡机械手、无人超市、刷脸智慧餐厅、智慧引领机器人等“黑科技”遍布小镇，科技感十足。在创业基金方面获得了前海基金、红杉资本、创新工场等顶级风投的鼎力支持。目前，潼湖科技小镇建立了首期20亿产业基金。
关于《中国国际物联网创新应用大会》
在国家“一带一路”与“粤港澳大湾区”战略背景下，2018年11月19日，首届中国国际物联网创新应用大会将在碧桂园·潼湖科技小镇举办！大会深入实施国家创新驱动发展战略，以国际化视野，搭建涵盖各国政府、国际组织、国内外大学科研机构、投融资机构、物联网行业协会、知名企业机构、产业机构以及科技园区的国际交流合作平台。大会包括“中国国际物联网创新应用大会”、“国际物联网技术应用论坛”、“国际物联网之夜”、“国际物联网创新合作与项目对接会”以及“物联网展览展示”等五大重点活动，你将在这里领略新产品、新技术、新模式带来的全新思想盛宴，感受物联网的科技魅力，中国国际物联网创新应用大会欢迎您！

卫星定位；WIFI定位；RFID定位；ZigBee定位

一 卫星定位

卫星定位系统主要有：美国全球定位系(GPS)、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)、欧洲伽利略(GALILEO)系统、中国北斗卫星导航系统，其中应用最广的GPS系统。

GPS全球卫星定位系统由三部分组成：空间部分、地面控制部分、用户设备部分。

空间部分主要用21颗可用卫星和3颗备用卫星构成，主要功能是广播定位信号；

控制部分主要由监测站、主控站、备用主控站、信息注入站构成，主要负责GPS卫星阵的管理控制；

用户设备部分主要是GPS接收机，主要功能是接收GPS卫星发射的信号，获得定位信息和观测量，经数据处理实现定位。

主要优点：全球、全天候工作；室外定位精度高；高效率、低成本； *** 作简便；不限制终端数量；功能多、应用广等。

主要缺点：定位精度受终端所处环境影响大；首次定位时间长等。

二 WIFI定位

WIFI定位技术将信号源变成WIFI的AP（Access Point,无线接入点），将定位流程的承载由移动信令网变成普通的互联网。WIFI信号接入点AP会向周围连续发射信号，信号中包含WIFI AP的ID（包括AP的MAC地址、名称等参数）以及终端接收到的WIFI信号强度RSSI等信息。WIFI ID具有唯一性，WIFI定位平台根据查询到的WIFI AP位置信息估算出终端位置。

目前，WIFI定位常用方法有TOA（到达时间）、TDOA（到达时间差）、AOA（到达角度）、RSSI（接收信号强度）测距方法，近似法、位置指纹法，其中位置指纹法是较多使用的方法。

主要优点：定位速度快、精度高；能进行室内定位；高带宽、高速率、高覆盖度；成本低、兼容性强等。

主要缺点：受服务范围限制，没有方向、速度等数据，不能导航；耗能大；缺乏统一规划和优化等。

RFID是通过发射或反射电磁波来传递数据，利用RFID标签对活动的物体和人员进行定位，其服务范围基本上都是限于某个或某种特定场景。

RFID定位技术主要由RFID标签和读写设备两部分组成，是一种非接触式的自动识别技术。RFID的工作需要标签和读写设备配合，通过电磁场原理完成信息交互，RFID读写设备接收来自RFID标签的信号，两者间的通信使用特定的射频信号及相关协议完成。

在RFID定位系统中，可采用接收信号强度RSSI定位。在目标区域大量布置信标节点，移动节点上附上一个参考节点的距离，进而在三个或三个以上参考节点的重复覆盖范围内，分别根据获得的RSSI值得出阅读器与参考点之间的距离，再根据三角关系计算出移动节点的位置。RFID定位方法可以归类为距离估算法、场景分析法和邻近法。

主要优点：识别速度快、实现批量识别；实时性强，定位时间小于1s；易于 *** 控，读取方便快捷；体积小，可嵌入或附着在不同物品上；标签数据可动态更改；安全性好、成本低；穿透性好等。

主要缺点：作用距离近；根据标签和部署方式不同，定位精度变化大等。

四 ZigBee定位技术

ZigBee是根据IEEE 802154协议开发的一种短距离、低功耗的无线通信技术。

在待定位区域布设大量通过无线通信方式通信的参考节点，这些节点形成一个自组织的网络系统，在通信距离内的参考节点能快速采集到这些节点的信息，同时利用路由广播的方式吧信息传递给其他参考节点，最终形成一个信息传递链并经过信息的多级跳跃回传给终端加以处理，从而实现对一定区域长时间监控和定位。

主要优点：低功耗；时延短；网络容量大；低速率；低成本等；

主要缺点：只能专网专用，ZigBee的数据率较低，不适用于传输速率高的应用场景。

定位技术在物联网各个领域有着广泛的应用，随着物联网行业的发展，人们对定位服务有着越来越高的需求，虽然现在已经有多种定位技术，无论是传统的GPS定位技术还是借助于无线网络的定位技术和短距离无线定位技术，每种定位技术都有自身的局限性，将这些定位技术有机结合起来形成混合定位技术，必然是定位技术未来的发展趋势，发挥各自定位技术的优点，不断提高定位精度和定位响应时间，同时扩大定位覆盖范围，终会实现更加精准和完美的定位服务。

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虽说随着国家法律制度的完善和生活质量的提高，社会治安方面在近年来有很好的稳定性，然而在很多领域也还对定位系统存在着大量需求。目前市场上比较常见的定位系统有GPS、北斗和定位跟踪器。它们都是基于物联网卡技术实现携带、拥有者定位功能的一种新型智能硬件设备，其中物联网卡定位跟踪器普遍应用在车辆防盗、汽车租赁抵押、物流运输业等方面，为企业用户能实时关注定位数据提供技术手段。那么物联网卡如何应用在定位跟踪器上？
物联网卡不仅具有交通功能，还具有传感，定位和跟踪功能。数据统计分析的能力非常强。只要在某些设备上安装了物联网卡，物联网卡的定位功能，如鸽子定位器，儿童智能手表，智能监控视频，宠物狗智能项圈，智能手杖，旧智能手表等，都不是与卫星定位系统一样强大。但是，可以实现物联网卡的定位功能。实现区域化模式，方便，安全，快捷。
一、物联网卡定位跟踪器防止车辆防盗
如今人们出门可以选择的交通工具越来越多，长途可以选择汽车、火车、飞机等等，短距离则可以选择电动车、摩托车等等。汽车由于空间封闭，而且本身防盗措施已经做得非常好，所以通常不用担心被盗。摩托车和电动车防盗成为社会关注的焦点，其中定位跟踪器就是比较好的防盗措施。通过安装防盗器，车主可以通过手机等终端来查看车辆的动态和位置，当出现被盗的情况时，能够实时定位，协助警方找回被盗车辆。
二、物联网卡定位跟踪器监控汽车租赁抵押
如今车辆的租赁市场越来越大，为了防止各种意外状况，租赁公司会在汽车中安装定位跟踪器，从而能够获取车辆的位置，这样的做法虽然涉嫌侵犯用户的隐私，但是能够防止不归还汽车的情况。汽车抵押也是同样的道理，抵押车辆也会安装车辆定位器来定位车辆的位置。
三、物联网卡定位跟踪器保护物流运输
如今物流运输业越来越繁荣，另外随着电商的不断发展，快递也成为人们日常接触最多的。每天都会有成千上万个包裹从一个地方被运输到另外一个地方，所以如何更好的管理这些包裹，给用户更好的服务体验，是每一个物流运输企业所要思考和解决的，毕竟物流运输竞争越来越残酷。在运输车辆以及快递配送车中安装定位跟踪器是当下物流行业普遍的做法。
通过物联网卡连接网络，定位跟踪器能够讲车辆的实时数据传输到后台管理系统。一方面，实时的定位跟踪能够更方便运输公司的管理和决策，另一方面，物流公司将这些数据共享，让用户通过手机等终端就可以随时查询物流的位置，大大提高了用户体验。
定位跟踪器在社会上有很大的市场需求量，除了上述提到的几个应用场景外，在智能安防监控、智能医疗数据领域上也有非常大的作用，相信随着物联网技术的成熟和在多场景领域的多层次开发利用，定位跟踪器必将迎来更多的市场需求量，为社会生活的安全性与智能性提供新的应用领域，为实现智慧城市提供物质基础。

想要降低物联网中的安全风险祥泰电气认为需要从加密等多个方面去考虑，整体来说可以从以下的三个方面有效进行：

1、安全编码-物联网开发商应当严重遵循安全编码实践，并将其作为设备软件构建流程中的重要组成部分。着眼于质量保证与漏洞识别/整治，我们利用这种方式简化开发生命周期中的相关保护工作，同时轻松降低潜在风险。

2、认证与设备识别-为每台设备提供惟一身份并配合理想的安全认证机制，这将使得设备自身拥有安全连接能力以及后端控制系统及管理控制台。如果每台设备皆拥有自己的独特身份，则企业将能够了解当前通信设备的宣称身份是否属实。要实现这项目标，我们需要使用PKI等个别设备识别解决方案。

3、加密-在利用物联网解决方案时，企业必须对不同设备及后端服务器之间的往来流量进行加密。确保各 *** 作命令经过加密，且通过签名或者强编码保证其完整性。另外，由物联网设备收集到的任何敏感用户数据也应该被加密。

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