我国已形成了较完整的敏感元件与传感器产业,产业规模稳步增长。我国形成了RFID低频和高频的完整产业链以及以京、沪、粤为主的空间布局,2009年市场规模达到85亿元并成为全球第3大市场。我国仪器仪表产业连续多年实现20%以上的增长,2009年产值超过5000亿元,企业数量为5000多个,小型企业数量占比达到90%。
在物联网网络通信服务业领域,我国物联网M2M网络服务保持高速增长势头,目前M2M 终端数已超过1000万,年均增长率超过80%,应用领域覆盖公共安全、城市管理、能源环保、交通运输、公共事业、农业服务、医疗卫生、教育文化、旅游等多个领域,未来几年仍将保持快速发展,预计“十二五”期间将突破亿级。三大电信企业在资源配置方面积极筹备,加紧建设M2M管理平台并推出终端通信协议标准,以推进M2M业务发展。国内通信模块厂商发展较为成熟,正依托现有优势向物联网领域扩展。国内M2M终端传感器及芯片厂商规模相对较小,处于起步阶段。尽管我国在物联网相关通信服务领域取得了不错的进展,但应在M2M通信网络技术、认知无线电和环境感知技术、传感器与通信集成终端、RFID与通信集成终端、物联网网关等方面提升服务能力和服务水平。
在物联网应用基础设施服务业领域,虽然不是所有云计算产业都可纳入物联网产业范畴,但云计算是物联网应用基础设施服务业中的重要组成部分,物联网的大规模应用也将大大推动云计算服务发展。国内云计算商业服务尚在起步,SaaS已形成一定规模,而真正具有云计算意义的IaaS和PaaS商业服务还未开展。目前,我国在云计算服务的基础设施(IDC 中心)建设、云计算软硬件产业支持和超大规模云计算服务的核心技术方面与发达国家存在差距。云安全方面,我国企业具有一定的特点和优势。随着物联网应用的规模推进、互联网快速发展和国家信息化进程的不断深入,我国云计算服务将形成巨大的市场需求空间,“十二五”期间将呈现快速发展态势。
在物联网相关信息处理与数据服务业领域,信息处理与数据分析的关键技术主要是数据库与商业智能。我国数据库产业非常薄弱,知名企业只有三四家,只占国内市场10%左右的份额。商业智能(BI)领域我国虽然技术相对落后,但已形成了一定规模,国内现有BI厂商有近500家,但高端市场仍由国际厂商垄断。整体而言,我国拥有自主知识产权的数据库产品、BI产品和掌握关键技术的软件企业少,产业链不完整,缺乏产品线完整、软硬结合、竞争力强的国际企业。
在物联网应用服务业领域,整体上我国物联网应用服务业尚未成形,已有物联网应用大多是各行业或企业的内部化服务,未形成社会化、商业化的服务业,外部化的物联网应用服务业还需一个较长时期的市场培育,并需突破成本、安全、行业壁垒等一系列制约。
综上所述,我国尚未形成真正意义的物联网产业形态和爆发点,物联网有形成巨大市场的潜力,但潜在空间转化为现实市场还需要较长时间培育,关键点是通过技术和应用创新形成新兴业态和新增市场。我们预计,“十二五”期末我国物联网相关产业规模将达到5000多亿元规模,而真正可能形成万亿元级规模的时间节点预计在“十三五”后期。
大势所趋: 一方面认为物联网技术目前并不能降低物流企业的经营成本,另一方面多位接受采访的人士认为物联网的发展是阻挡不住的。
物联网的出现不管你欢不欢迎,赞不赞成,这个趋势是阻挡不住的,就像当年的计算机互联网的出现,再比如近几年云计算的发展。”逄诗铭对记者说。
逄诗铭认为,目前中国物联网产业规模据他个人估计已达两三千亿,很快会上升为万亿规模,再过几年就会到五六万亿。
中国RFID产业联盟秘书长欧阳宇在接受记者采访时也认为,物联网是一个宽泛的概念,目前日常生活中已经广泛地应用到了物联网技术,比如说门禁、高速公路上的ETC系统、公交智能卡马上要推出的智能电表等,都是物联网技术的运用。而在物流行业中,仓储配送、集装箱监控、运输调配等多个环节都已经运用到了物联网技术。
“一个新技术的应用是逐步推进的,不应该纠缠于物联网技术到底是什么,更不能因为现在应用程度不高就否定这个新技术。”欧阳宇说。
逄诗铭认为,物联网技术现阶段虽然并不能降低实际运费,但是提高了整个供应链和物流管理的效率,从长远来看,必然会大面积应用到物流行业中。
“换一个角度来看物流成本。举个很简单的例子,传统物流中丢失了两个集装箱,给货主赔的钱这算不算成本?但是我们给集装箱装上电子封条,采用视频识别与监控技术进行全程的监控,这个货品就不可能丢失,即使丢失了也容易追索回来。”中国物流与采购联合会副会长戴定一说。
近日,铁道部部长盛光祖与交通运输部部长李盛霖在北京签署了《关于共同推进铁水联运发展合作协议》。
多名专家认为,铁道部和交通部共同推进铁水联运发展,将有效改进目前我国线性物流运输模式,促进铁路、公路、水路、航空的联网运输能力,提高运输效率和服务水平,从而降低物流成本。
而在多渠道联运这个信息平台的建设中,物联网技术的应用将是必不可少的手段。网关按功能大致分三类:
1)协议网关:顾名思义,此类网关的主要功能是在不同协议的网络之间的协议转换。网络发展至今,通用的已经有好几种如:8023(Ethernet)、IrDa(Infrared Data Association,红外线数据联盟)、WAN(Wide Area Networks,广域网)和8025(令牌环)、X25,80211a、80211b、80211g、WPA等,不同的网络,具有不同的数据封装格式,不同的数据分组大小,不同的传输率。然而,这些网络之间相互进行数据共享、交流却是必不可免的。为消除不同网络之间的差异,使得数据能顺利进行交流,我们需要一个专门的翻译人员,也就是协议网关。靠他使的一个网络能理解其他的网络,也是靠他来使得不同的网络连接起来成为一个巨大的因特网。
2)应用网关:主要是针对一些专门的应用而设置的一些网关,其主要做用将某个服务的一种数据格式转化为该服务的另外一种数据格式,从而实现数据交流。这种网关常做为某个特定服务的服务器,但是又兼具网关的功能。最常见的此类服务器就是邮件服务器了。我们知道电子邮件有好几种格式,如POP3、SMTP、FAX、X400、MHS等,如果SMTP邮件服务器提供了POP3、SMTP、FAX、X400等邮件的网关接口,那么我们就可以毫无顾忌地通过SMTP邮件服务器向其他服务器发送邮件了。
3)安全网关:最常用的安全网关就是包过滤器,实际上就是对数据包的原地址,目的地址和端口号,网络协议进行授权。通过对这些信息的过滤处理,让有许可权的数据包传输通过网关,而对那些没有许可权的数据包进行拦截甚至丢弃。这跟软件防火墙有一定意义上的雷同之处,但是与软件防火墙相比较安全网关数据处理量大, 处理速度快,可以很好地对整个本地网络进行保护而不对整个网络造成瓶颈。
除此之外,最近微软从网关的日常功能出发,也提出了他自己的分类方案:数据网关(主要用于进行数据吞吐的简单路由器,为网络协议提供传递支持)、多媒体网关(除了数据网关具有的特性外,还提供针对音频和视频内容传输的特性)、集体控制网关(实现网络上的家庭控制和安全服务管理)。
物联网架构按层级来划分可分为3个层级: 感知层、传输层、应用层。
首先底层是用来感知数据的感知层,感知层包括传感器等数据采集设备,包括数据接入到网关之前的传感器网络。感知层是物联网发展和应用的基础,RFID技术、传感和控制技术、短距离无线通信技术是感知层涉及的主要技术,其中又包括芯片研发、通信协议研究、RFID材料、智能节电供电等细分技术。
第二层是数据传输的传输层,网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术,其包括传感网数据的存储、查询、分析、挖掘、理解及基于感知数据决策和行为的理论和技术。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台,将是物联网网络层的重要组成部分。
最上层是应用层,物联网的应用层利用经过分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务,可分为监控型(物流监控、污染监控)、查询型(智能检索、远程抄表)、控制型(智能交通、智能家居、路灯控制)、扫描型(手机钱包、高速公路不停车收费)等。应用层是物联网发展的目的,软件开发、智能控制技术将会为用户提供丰富多彩的物联网应用。
如果以人的神经网络做类比,那么人的感觉器官就是物联网的感知层,如眼睛能采集视觉信息,鼻子采集气味信息,嘴巴采集味道信息,而耳朵采集声音信息。这些信息通过神经元传递到大脑中枢,那么这些神经元形成的神经传输通道就相当于物联网中的传输层,它的作用是把信息传送到处理中心。那么人的大脑就相当于应用层了,当它接受到来自眼睛,鼻子、嘴巴、耳朵等信息后,它可以综合去得出一些有用的结论,例如判断现在是否有危险,能够读书看等,这就相当于它应用了来自感知层的信息并产生了价值。
像工业网关在物联网中就是负责传输数据的,爱陆通的工业物联网网关是基于5G/4G、WIFI、虚拟专网等技术开发的。以嵌入式 *** 作系统为软件支撑平台,同时支持1个千兆以太网WAN、4个千兆以太网LAN、1个RS232/RS485(可选)接口和24G/58G WIFI接口,可同时连接串口设备、以太网设备和 WIFI 设备。
网关是将两个使用不同传输协议的网络端连接在一起的设备,网关一般用作网络的入口和出口点,因为所有数据必须在路由之前通过或与网关通信。在大多数基于IP的网络中,唯一不通过至少一个网关的流量是在同一局域网(LAN)段上的节点之间流动的流量。
在个人或企业场景中使用网关的主要优点是将互联网连接简化为一个设备。在企业中,网关节点还可以充当代理服务器和防火墙。
网关如何工作
所有网络都有一个边界,限制与直接连接到它的设备的通信。因此,如果网络想要与该边界之外的设备,节点或网络通信,则它们需要网关的功能。网关通常被表征为路由器和调制解调器的组合。
网关在网络边缘实现,并管理从该网络内部或外部定向的所有数据。当一个网络想要与另一个网络通信时,数据包将传递到网关,然后通过最有效的路径路由到目的地。除路由数据外,网关还将存储有关主机网络内部路径的信息以及遇到的任何其他网络的路径。
网关基本上是协议转换器,促进两个协议之间的兼容性,并在开放系统互连(OSI)模型的任何层上 *** 作。
网关的一个用途是在物联网环境和云之间创建通信链路。
网关类型
网关可以采用多种形式并执行各种任务。这方面的例子包括:
Web应用程序防火墙: 此类型过滤来自Web服务器的流量并查看应用程序层数据。
云存储网关:此类型使用各种云存储服务API调用转换存储请求。它允许组织将存储从私有云集成到应用程序中,而无需迁移到公共云。
API、OA或 XML 网关: 此类型管理流入和流出服务,面向微服务的体系结构或基于XML的Web服务的流量。
物联网网关: 此类型聚合来自物联网环境中设备的传感器数据,在传感器协议之间进行转换,并在向前发送之前处理传感器数据。
媒体网关 : 此类型将数据从一种网络所需的格式转换为另一种网络所需的格式。
电子邮件安全网关:此类型可防止传输违反公司政策或将以恶意目的传输信息的电子邮件。
VoIP中继网关 :这种类型便于使用普通老式电话服务设备,如固定电话和传真机,以及IP语音(VoIP)网络。
此外,服务提供商可以开发网关,供客户使用。
网关和路由器的相似之处在于它们都可用于调节两个或多个独立网络之间的流量。但是,路由器用于连接两个相似类型的网络,网关用于连接两个不同的网络。由于这种逻辑,路由器可能被视为网关,但网关并不总是被视为路由器。路由器是最常用的网关,用于将家庭或企业网络连接到互联网。
随着汽车数量的增加,停车位相形之下越来越少,尤其市区停车往往一位难求。庆幸的是,智能停车借助各种连接设备与传感器,能够有效帮助使用者减少搜寻停车位的问题。
智能停车导引系统具备多种优点,而降低车流量以及碳排放量则是最重要的一点。Streetline公司营销事业开发部门资深副总Kurt Buecheler引用经济学家Donald Shoup的说法,“每改善10%的塞车问题可促进城市GDP成长2%。我们可以大胆推估,借助提供智能停车系统,将使得与洛杉矶同等级的城市GDP成长达200亿美元。”
Smart Parking Technology欧洲、中东暨非洲区业务经理表示,“智能停车技术能有效降低在大城市中车辆回堵以及碳排放量的问题,让驾驶人不需要持续制造二氧化碳,只为了寻找停车位。”
智能停车技术发展
智能停车导引系统主要包含可侦测停车空位并能将数据传送到后台的传感器,接着转送相关讯息到客户端的App应用程序或是标示系统。目前市场上主要应用的两种传感器为超音波传感器与磁性传感器。超音波传感器通常应用于室内停车场,传输音波频率范围从25∼50KHz,这个频段是人体所无法接收到的声谱。系统控制终端能连接以太网络,并借助有线(RS485)或是无线(频率433 MHz)与传感器相互连接。
至于城市街道停车系统则多半使用埋在地下的充电式磁力传感器。Happiest Minds Technologies物联网中心总经理Manu Tayal表示,“通常传感器的磁性范围会固定在±1200μT。而使用者能依据需求选择,设定每个传感器的输出数据频率在1563Hz到800Hz之间。传感器必须确保工作温度范围在零下40度∼85度之间。”
大华科技停车解决方案经理Jieruo Zhang表示,“磁力传感器通常只采用无线方式与控制终端连接。一般有两种无线连接解决方案,短距离以及NB-IoT(Narrow BandInternet of Things,窄频物联网)等两种。短距离的方案多半采用无线433MHz频率连接邻近的控制端,而控制器则透过手机通讯连接网络。至于NB-IoT方案,每个磁力传感器都能连接至透过手机通讯的NB-IoT网络,可说是大型物联网应用的理想选择”。Nedap Identification Systems停车场无线检测技术产品(SENSIT)项目经理Edwin Siemerink指出,“我们采用一套无线网络解决方案作为SENSIT传感器以及终端控制系统数据传输的桥梁。同时,在无线电网络中也设置了中继节点以及SENSIT网关。”
影像在系统中扮演的角色
传统传感器例如超音波以及磁力等多半用来侦测停车空间是否仍有空位或已经被占用。然而,近年来影像感测已经成为一种可行性高甚至更经济的替代方案。海康威视垂直整合方案营销经理Adler Wu指出,“摄影机能协助辨识可用车位与位置等信息,并实时在停车场地图中显示,用户能借助App找到有空位的停车场、计算出最快的到达路线以指引驾驶人前往停车。”
Zhang也指出,“有些监控业者例如大华科技,正在开发应用于城市道路的影像侦测技术,所有空间侦测摄影机可同时观测多处场所(2∼3个点),有些地下停车场或是停车塔甚至能一次监测6个点左右,可说是一套相当经济又方便的系统架构。”
自动车牌辨识系统(ALPR)
与其他传感器不同,影像还能提供另一个重要功能:车牌辨识(ALPR),能协助执行各种任务例如取缔违规停车等。以Genetec的ALPR系统AutoVu为例,该系统能协助终端用户更有效的监看停放于设施或道路上的车辆。此方案需要将ALPR摄影机安装在用户的车顶上不断运作,或是固定在无栅栏的流动式停车场顶部。在市区街道上,架设ALPR摄影机的汽车也可以协助取缔交通违规事件。
Genetec产品营销经理CharlesPitman说明,“ALPR之所以能达到停车智能化的原因在于能让停车场管理单位更有效率的执行工作。在过去,倘若想要知道这台车子是否取得停车许可,警卫必须要求驾驶出示或确认挡风玻璃上是否有停车许可证,这是一项非常耗时耗力的工作。借助ALPR系统,不需要警卫查看,摄影机就会自行判别来访者是否具有权限进入该区域。”
事实上,ALPR系统不仅能协助简化 *** 作流程,也能让驾驶人更为便利。以大学校园为例,与过往需要排队购买纸本通行证的做法不同,学生现在只需要上网预先登记,在出入停车场的时候ALPR就会自动验证。Pitman表示,“采用ALPR时用户不需要实体证件,而是拿到一份个人的虚拟车牌许可证。使用者仅须上网、支付登记费、输入个人车牌,就完成申请程序。”
数据分析才是系统的实际价值
除了能更简单搜寻外,传感器以及设备所产生的数据能被加以分析,从而协助改善城市中的各项服务、提升居住质量。Jieruo Zhang表示,“在物联网时代,大数据以及网络经济、数据流更显重要。以智能停车而言,如果没有车牌信息,则停车纪录内容将会完全不同。就影像侦测智能停车来看,停车与付款信息至少在三个部分会有很大的差异:第一,系统能引导驾驶如何停车与出场,进而提升停车场的轮转率;第二,能提供客制化停车服务,例如预约停车或VIP据点管理,提升附加价值;第三,借助更稳定的用户数量以及金流,停车App将成为驾驶普遍使用的工具之一,从而吸引其他汽车应用领域,例如洗车行或租车公司等。”Adler Wu也补充,“ALPR/ANPR可以实现车辆出入口自动化的目标,并为停车场业者提供车辆停留时间或特定车辆的收费规范等丰富信息。”
对地方政府而言,智能停车在简化流程上的成果显而易见,然而,智能停车的真正价值在于所收集到的资料,能协助政府制定相关政策以及未来发展蓝图。例如某些区域没有足够的停车空间可以应付过多的车辆,但借助智能停车获取的信息,各县市政府将可以去规划并决定要在哪里设立更多的停车空间及停车位设施,或是在特定区域提高停车费等。
Pitman指出,“现在系统都能够收集到这些数据,而人们也能在取得数据后进行分析、制作报告,从而发现哪些区域停车空间减少,但车辆却比以前更多,政府便可为增加停车空间进行长期的规划与策略。例如当街道上已经没有任何停车的空间时,即需要兴建一座新的立体停车场。”
宏碁商业交易及智能辨识部门资深经理Jay Liu表示,“倘若地方政府希望这个区域有较高的轮转率,例如政府并不希望人们在这里停车超过4至5个小时,便可以提高该区域的停车费率,这就是利用大数据分析得到的结果。你可以发现某些路段在某段时间的占用率较高,便可依此调整费率。”
这最终将使得地方政府收入增加。Streetline市场与企业发展部门资深副总裁Kurt Buecheler指出,“物联网设备是收集停车空间、高速公路时速、出发地/目的地研究以及其他实时与现场信息的关键。倘若市区通行更容易,则人们会更常进出市区,我们的系统已经协助让市区停车场增加172%,营业额也成长11%。公司刚开始进行智能城市的规划,而停车问题是最实际的起点。”
迈向智能化
智能停车毫无疑问将是智能城市的关键之一。物联网传感器与设备正在简化车位导引与付费流程,而透过这些传感器或设备产生的资料,可以让地方政府或是停车场运营商更了解如何改进服务或制定未来相关发展计划。随着世界各地城市逐渐迈向智能化,智能停车势必成为现在与未来的发展趋势!
在磁力传感器中加入红外线技术
有些系统供货商纳入如红外线等技术到磁力传感器之中,以强化传感器的准确性。Nedap Identification Systems公司SENSIT企业经理Edwin Siemerink表示,“我们公司同时采用两种技术,一个是红外线,另一个是磁力侦测,以确保其成为市场上准确率最高的系统。由于磁性侦测会受到其他车辆、电缆、架构、轨道以及地铁缆线等因素影响,这正是我们会搭配红外线技术的主要原因”。
Smart Parking Technology公司欧洲、中东暨非洲区业务经理Jim Short也指出,“由于磁力侦测很容易受到外在环境干扰,例如周围的大型金属对象、各种类型的电器、混凝土或柏油碎石中所包含的磁性物质,甚至是最常见的、存在于周边环境的磁铁。而我们的磁力传感器若侦测到汽车出没的阈值变化时,同时也会利用红外线传感器进行验证。”
ALPR让停车付款更智能
在许多停车场已经可以看到ALPR的实际应用,系统会在车辆入场时撷取车牌信息,而当驾驶出场前到自动缴费机输入车牌号码,即可付款离场。甚至,更方便的系统能在车辆出场之际自动扣款,驾驶人完全不需再去自动缴费机付款。Happiest Minds Technologies物联网中心总经理Manu Tayal表示,“我们提供了一个整合付款网关的手机App给通勤者,通勤者可以储值任何金额到与车牌连结的电子货币包之中,当车辆离开通过网关时即自动扣款。”
ALPR也可以方便地应用于全市的路边停车场。宏碁便提出一个解决方案,运用超音波传感器结合电子广告牌与摄影机,前者用于侦测是否有停车位,一旦有车辆进入停放,摄影机会立即在车辆出入时撷取车牌信息与停车时间。接着,这些信息就会传送到付款系统,直接从驾驶者账户扣款。
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