6G专利申请量比较:美国占比35.2%,日本9.9%,那我国呢?

6G专利申请量比较:美国占比35.2%,日本9.9%,那我国呢?,第1张

在信息化时代,移动通信技术遭受越来越多高度重视,因而移动通信技术技术发展和移动通信技术技术未来发展趋势变得更加关键。我们国家的移动通信技术在经历“1G空缺、2G跟踪、3G提升、4G同歩”的数十年发展史,目前在5G通信业也获得了举世瞩目造就。

据悉,现阶段全世界已申报的5G规范必需专利超出21千件,涉及到47万项专利族。在其中,中国申明18万项专利族,占全球近40%,排名第一。在世界排名前15位专利申请者中,中国公司占7家,美国、日本、欧洲和韩国各2家。

在其中,华为集团以6583项5G规范必需专利一骑绝尘。以专利申请人美国、中国、欧洲这3个国家或地区规划的同祖专利总数看来,华为公司一样排名第一。现如今,华为公司不仅仅是中国5G专利的数量第一,也是全世界专利申请者第一,占有率14%。

现如今,伴随着科学合理技术的飞速发展,6G技术的开发也提上日程表。很多国家现在开始攻破6G技术,并赢得了各种各样专利。所说6G技术,也是第6代移动通信技术技术。6G的数据传输速率很有可能做到5G的50倍,延迟很有可能减少到5G的十分之一。在峰值速率、延迟、流量密度、线程数相对密度、移动化、频谱效率、精准定位等能力上都大大好于5G。

6G互联网将是一个路面无线网络与卫星通讯模块化全连接世界。可以将卫星通讯融进6G移动通信技术,完成全世界无缝拼接遮盖。数据信号能够抵达一切边远村子,使大山深处地域的患者能接受远程医疗系统,少年儿童能接受现代远程教育。除此之外,在GPS、电信网卫星系统、地球图象卫星系统和6G路面互联网的连动大力支持,路面上空全覆盖网络还能够帮助我们预测天气,迅速解决洪涝灾害。

6G通讯技术再也不是简单网络容量和传输速度的创新,更重要的是为了能变小贫富分化,建立物联网的“最终目标”。现阶段,世界各地都是在大力开展6G技术的开发。韩国将致力于6G超高频率无线网络设备,日本在6G太赫兹技术层面已获得了重大成就。但在世界各地中,美国可谓是6G产品研发里最大格局的国家之一。

2020年,美国就建立了“6G联盟”,组员包含苹果、三星、诺基亚等数十家著名通信运营商。其基本任务是促进6G有关政策和6G技术在全球范围内推广。除此之外,美国目前已经与日本达成共识,项目投资约290亿人民币,产品研发6G移动通信技术技术。除开6G有极大诱惑力以外,美国还想再次抢回通讯技术的领先水平。

但是据数据显示,目前已申请已经办理的专利一共有2万多件。在其中,美国以352%比例排名第二,日本以99%排名第三,欧洲和韩国分别是89%和42%,中国则是以403%变成名副其实的世界第一。要记住,专利申请办理数量大的国家往往会在优秀技术层面处在领先水平,在国家标准层面有更高的话语权。

但在这2万申请办理之中,涉及到的行业也十分普遍,如通讯、量子科技技术、通信基站等。尤其是挪动基础设施建设技术,可以这么说是中国专利的重要环节,最主要的引领者便是华为公司。作为一家有着世界领先5G技术的科技公司,华为公司一直致力于促进5G商业,并且在2017年开启了6G技术的研究综述。

华为董事长华为任正非表明:“企业对6G的探索就是为了防范于未然,占领专利部位,以防到点止步不前。”未来销售市场特别大,谁可以领跑,谁便会在这些方面有话语权。实际上,不但华为公司,在我国许多企业也逐渐合理布局6G销售市场,例如中兴、OPPO这些。从而也能看出,将来中国乃至全球区域范围6G行业市场竞争多么猛烈。

和我国对比,美国在终端设备和软件层面更有优势,这主要表现在智能机和其它IT机器的处理芯片专利早已掌握着美国手上了。现阶段,美国现在开始最好的网络电磁波,并把通讯和人工智能和优秀技术结合在一起了。而日本很强的技术通常是数据信号辐射源和无线天线 *** 纵。

依据目前情况,可以这么说我们国家的6G技术仍是技术领先的,但角逐6G霸权主义的国家不仅中国美国,瑞典的索尼爱立信和芬兰的奥卢大学此前发表过6G行业报告,韩国的三星电子器件和LG电子也设立了6G开发中心,政府部门已经支助研发工作。因此,应对别的国家的虎视耽耽,我们不应该释放压力,依然始终保持科技创新的核心理念。牢牢把握6G关键技术,让中国变成极具话语权国家。

只有大家走出中国,才知道中国在很多方面取得的成绩是世界瞩目的。
我们不否认,目前中国确实存在很多问题,但是从整体来说中国的进步是有目共睹的,而且在很多领域已经取得非常令人羡慕的成绩,我们来举几个简单的例子:
1、经济实力。
2018年我国的GDP总量是134万亿美元,仅次于美国的205万亿美元,位居全球第二,但是如果按照购买力平价计算,我国的GDP是2536万国际元,美国只有2049万亿国际元,也就是说按照购买力评价计算,我国的GDP已经位居全球第一。2、世界500强企业数量。
2019年我国上榜的世界500强企业数量达到129家,首次超过美国的121家,排名世界第一。最近几年我国涌现出了很多优秀的企业,比如华为,阿里巴巴,腾讯,小米,大疆无人机等一批优秀的企业,未来我相信我国的世界500强企业数量会进一步增加。3、科技实力。
说到到科技实力,可能很多人会吐槽我国科技不行,比如连最基础的芯片都靠进口,但最近几年我国的科技实力已经有了很大的进步,目前我国有很多技术都是处于世界前列的,比如5g技术,量子通信技术,特高压输电技术,高铁技术,无人机技术,激光技术,卫星发射技术,核电技术,遥感技术,超级计算机技术,港口建设技术,新能源电池技术,云计算技术,物联网技术,传感技术等领域基本上都处于世界前3的位置,甚至有部分技术是处于世界第一的位置。4、军事实力。
目前我国的军事实力已经取得了巨大的进步,已经建成了海陆空全方位打击的军事系统,而且在军事科技领域也取得了很大的进步,比如原子钟这种高精尖的技术也是处于世界领先地位的。
虽然目前我国的核打击能力跟美俄没法相比,但是就常规的军事打击能力而言,我国目前综合实力应该可以处于世界第二的位置,仅次于美国。

6月6日,中国5G商用牌照已经正式发放,花落四家机构。值此值得纪念的时刻,给大家分享一篇有关5G的科普文章。

一、电磁波

要说5G,不懂点电磁波是不行的。提问:仙人掌能防电脑辐射吗?知道答案的大盆友直接看后半篇,下面这段写给小盆友。

日常生活中,除了原子电子之外,剩下的几乎全是电磁波,红外线、紫外线、太阳光、电灯光、wifi信号、手机信号、电脑辐射、核辐射,等等。只要是波,就逃不过三个参数:波速、波长、振幅。电磁波的速度是恒定的光速,因此只需考虑:波长(或频率)、振幅(不考虑方向),其中 频率对于电磁波来说,尤为重要。

频率越高,对应着电磁波的波长越短,能量越高,衰减越快,穿透性越差,散射越少,对人体伤害越大。就着这个原则,咱从头到尾捋一遍。

长的电磁波波长能到 1亿米, 频率3Hz,1秒钟三个波,如果用来通信的话,等你一句话说完,就可以过年了。

稍微正常点的电磁波, 波长几万米, 用这通信,就一个字:稳!江河大山都挡不住,甚至能穿透几十米深的海水(海水导电,是电磁波的克星)。不过就这点频率,只能勉强携带点信息,发一个hello,大概需要半小时,也就比写信稍微强点。因为超长波实在是稳,一般用在岸台向潜艇单向发送命令。

再短点, 几十米波长的电磁波, 频率就到了百万赫兹MHz级别,能携带的信息就很可观了,一句话至少能说利索了。而且照样还能跑很远,几百公里不在话下,所以收音机广播、电报、业余无线电一般用这个频段。

说点有用的,假如你困在荒岛上,有个飞机路过,赶紧用1215MHz呼救,这是民用紧急通信频率,还有个军用紧急通信频率243MHz,这些都是不加密的公共频率。上次解放军和台军战机对峙,双方用这个频率对话,结果被无线电爱好者录下来放网上了,吃瓜群众喜闻乐见之余,又担心我军通信太容易被破解,真是阿弥陀佛了。

波长再短点, 到了1米~1厘米, 就有意思了。一方面,虽然衰减已经很明显了,但一口气还能跑个百十公里,够用;另一方面,频率到了GHz级别,能携带足够多的信息,不但话能说利索了,还有多余功夫让你加个密什么的。所以这个波段是通信的焦点,什么1G2G3G4G,什么卫星通信雷达通信,全在这,统称微波通信。

到了毫米级, 电磁波就跑不了多远了,虽然毫米波不太发散,但很容易被周边物质吸收或反射,几乎没啥穿透性,用来通信很鸡肋,不过用在导d导引雷达或微波炉上棒棒的。但,毕竟频率超过了30GHz,携带的信息量实在太馋人,要不还是试试吧!于是,5G来了。

5G同志先等等,继续往下数,来到 微米级。 毫无疑问,能携带的信息量继续倍增,但波长07微米的电磁波就已经是可见光了。可见光都见过吧,别说穿墙了,一张纸都够呛,想接着按照7G8G9G的套路肯定走不通啊。然后,就有了激光通信,发射端和接收端必须瞄得准准的,中间还不能有阻挡,这优缺点自个儿体会体会。

波长到了03微米, 也就是300纳米,先别管频率的事了,这玩意儿就是我们熟知的紫外线,终于对人体有害了。太阳光里的紫外线大约占了4%,如果你一天能晒上半小时太阳的话,那么前面提到的那些电磁波辐射基本可以无视了(不要钻电磁共振的牛角尖,咱只说普遍情况)。

波长200纳米的紫外线, 在太阳光中几乎是没有的,所以在阳光太强时,紫外线通信就成了激光通信很好的补充,不但隐蔽性更好,还不用对得那么准,在几公里的距离上非常好用,是近些年军事通信的研究热点。

接下来就和通信无关了, 波长到了纳米级就成了X光, 就是在医院见到的那种,这么说的话,X光其实也能叫纳米技术(这是玩笑)。

最后, 波长短到了001纳米以下,这就是闻之色变的伽马射线, 来自核辐射,全宇宙最强的能量形式之一!若是要毁灭一个星系,伽马射线是不二之选。实际上,科学家一直怀疑,超新星爆炸产生的伽马射线爆已经毁灭了绝大部分的宇宙文明,好在太阳系处于比较角落的地带,周边恒星不多。

终于说完了波长频率,那振幅呢?连仙人掌能不能防辐射都不知道,也就没必要了解振幅的含义了,直接跳过。

二、1和0

回到微波通信。

为什么频率越高,能携带的信息就越多?以数字信号为例,信息就是一串串的1和0,所以先搞清楚怎样用电磁波表示1和0。

第一种方法叫 “调幅”, 基本思路是调整电磁波的振幅,振幅大的表示1,振幅小的表示0,如下图。收音机的AM就是调幅,缺点颇多。

第二种方法叫 “调频”, 基本思路是调整频率来表示1和0,比如,用密集的波形表示1,疏松的波形表示0。收音机的FM就是调频,优点多多的。

很显然, 在单位时间内,发出的波越多,能表示的1和0就越多,换句话说,频率越高能携带的信息就越多。

这样算起来,频率800MHz意味着每秒产生800万个波,都用来表示1和0的话,1秒钟可以传输100M数据,这速度很快啊!为啥我们感觉不到呢?

古语有云,重要的事情说三遍,通信也是如此。无线电跋山涉水,弄丢几个1,0太正常了,防止走丢的土办法就是抱团。比如,用一万个连续的1表示一个1,哪怕路上走丢了两千个1,最后咱还能认得这是1。

这种傻办法只能用在民用通信,因为特征太明显,很容易被破解。还记得北斗民用信号被破解的新闻吧,原因就在此。

民用信号只要能和其他信号区分开就行,不会弄得太复杂,不然传输效率太低。按2G技术那样,800MHz的频率,传输数据大不过每秒几十K。

军用就两码事了,为了防止被破解,要用很复杂的组合来表示1和0,中间说不定还有很多无效信息,各种跳频技术扩频技术,还不停变换组合,总之越花哨越好。所以同样一句话,军事通信要用掉更多的1,0,因此为了保证传输效率,军用频率就比民用高很多。

就目前来说,顶级破解技术还干不过顶级加密技术,这里不包括尚未成熟的量子通信。

军事对抗是无止境的,干不过也不能认怂!那怎办?既然弄不清楚你的1,0,那我就索性再送你一堆1,0,把你原有的组合搞乱,让你自己人都懵逼。这就是电子对抗的环节,跑题了,还是说回5G。

三、关键技术

前面说的,都是不值钱的原理,下面看看值钱的技术。5G关键技术有一堆说法,咱给粗暴地归个类。

振荡电路插个天线就可以产生电磁波,用特定方法改变电磁波的频率或振幅,变成各种复杂的组合,这个过程叫 调制。 对应的,竖个天线就能收到空中的电磁波,按预定方法变回1,0,这个过程叫 解 调。

把电磁波发到空中,或者把空中的电磁波收下来,都需要天线,别以为现在手机光溜溜的就不需要天线了。手机与手机是无法直接通信的,而是通过周边的基站与别的手机联系。于是,问题来了,5G使用的毫米波在空气中衰减非常严重,但又不能无限制提高发射功率,怎么办呢?只能在天线上做文章了。

5G的第一个关键技术: 大规模多天线阵列。 大白话就是,增加天线的数量,不是增加一个两个,而是几百个。这个思路很好理解,但是呢,用那么多天线发射同一个信号,稍不留神就乱成一锅粥。

多天线加毫米波,对比原先的少天线加厘米波,无线电传播的物理特征肯定不一样,得重新建立信道模型。那信道模型怎么建立呢?相信我,你不会感兴趣的。

天线一多,不但能解决毫米波衰减的问题,传输效率、抗干扰等性能也是蹭蹭涨,算是5G必须课。

曾与华为齐名的大唐电信于2015年率先发布了 256大规模天线, 引爆全球通信业,一时风光无限!可惜后来突然闪崩,沦落到卖科研大楼求生,令人唏嘘!

基站天线搞定,下面就轮到终端机的天线了,这货也有术语: 全双工技术。

一般手机的通信天线只有一个,收发信号交替进行,费劲的很!全双工技术,就是把发信号的天线和收信号的天线分开,收发信号同时进行,优点就不说了。不过,这很难吗?

你想想,把话筒和音响挨在一起,还要求两者能正常工作,你说难吗?大体上分两个思路,其一,物理方法,比如在俩天线之间加屏蔽材料;其二,信号处理,比如无源模拟对消等。

2016年4月华为宣布已于成都5G外场率先完成第一阶段5G关键技术验证,测试结果完全达到预期。其中两个重要验证就是大规模天线技术和全双工技术。

天线搞定了,再来就是 "新多址接入技术", 这词听着真拗口,别急,马上就顺了!

举个例子(数字是胡诌的):

假设手机基站用100Hz表示1,105Hz表示0,这时又接进一个新电话,那新电话的1可以用110Hz,0用115Hz,如果再来新电话,依次类推。这就是1G的思路,简称 FDMA。

这样2个电话就用掉了从100Hz到115Hz的频段,占用的15Hz就叫带宽。外行也看出来了,这路子太费带宽了。好在那会的手机只是传个语音,数据量不大,但也架不住手机数量的增加,很快就不够用了!

换个思路,大家都用100Hz表示1,105Hz表示0,但是第1秒给甲用,第2秒给乙用,第3秒给丙用,只要轮换的好,5Hz的带宽就够3个手机用,就是延时严重点而已。这就是2G的思路,简称 TDMA。

再到后来,数据量越来越大,2G也玩不转了。不过,只要有需求,就不怕没套路:在各自的信号前面加上序列码,再揉成一串发送,接收端按序列号只接受自己的信号。就好像快递员一次性送了一叠信过来,大家按照信封上的名字打开各自的信。这就是3G的思路,简称 CDMA。 如我这把年纪的人,应该都被联通的CDMA广告轰炸过吧?

再发展就是正交频分多址技术,把2个互不干扰的正交信号揉成一串发送。所谓正交信号,和量子力学的叠加态有点类似。把信号叠在一起发送,就是4G的思路,简称 OFDMA。

每个终端在网络上都有一个地址,所以这种让很多手机一起打电话的技术,从1G到4G,统称:多址接入技术。咱5G特别时髦,叫“新多址接入技术”,这货怎么个“新”法呢?

稀疏码多址接入、非正交多址接入、图分多址接入……好吧,我承认有点云里雾里了,总体思路就是叠加更多信号或者把前面的技术混到一起,这里涉及大量的数学知识,奉劝各位好自为之吧!

暂时就说这么多吧,5G要实现10Gb/秒的峰值速率、1百万的连接数密度、1毫秒的时延,必须要先解决这三大关键技术。

2016年4月,华为的第一阶段 “关键技术验证”, 主要也是验证这仨技术。新多址接入采用滤波正交频分复用、稀疏码多址接入、极化码,结合大规模天线,吞吐率提升10倍以上,在100MHz带宽下,平均吞吐量达到36Gb/秒;全双工采用了无源模拟对消、有源模拟对消和数字对消三重对消框架,可以实现113dB的自干扰消除能力,获得了90%以上的吞吐率增益。

2017年6月,华为完成第二阶段 “多种关键技术融合测试及单基站性能测试”, 在200MHz带宽下,单用户下行吞吐率超过6Gb/秒,小区峰值超过18Gb/秒,配套业内首个小型化5G测试终端,单个5G基站可同时支持上百路超高清4K视频。

2018年9月,华为完成第三阶段 “基于独立组网的5G核心网关键技术与业务流程测试”。

这三个阶段测试,华为均以100%通过率顺利完成。

除了三大关键技术之外,无数用户要组成网络,事情自然少不了。比如,分配传输资源和指挥交通一样让人头大,一条道路分配不合理,半个城市就得跟着瘫痪,所以,华为完成关键技术验证后,又花了2年时间才进行独立组网测试。再比如,能耗不能太离谱,价格不能高上天,诸如此类的基本要求。

四、又是芯片

可以看到,5G要处理的数据量远大于4G,所谓数据就是1,0,但凡涉及1,0的东西,基本都用芯片。控制电磁波发射要用射频芯片,编码解码要用基带芯片,等等,这些也属于5G核心关键技术。

2019年1月24日,华为发布了全球首款5G基站核心芯片: 天罡, 以及,全球首款单芯片多模5G基带芯片: 巴龙5000。 既然是世界首款,免不了拿下N个全球第一。

把条件放宽到调制解调芯片,玩家就比较多了。5G的主流频率是28GHz,有能力处理这个频段的芯片,目前是4家。

高通是最早的,三星是唯一做到39GHz的,华为是工艺最先进的,英特尔是哪里都不掉队的,台湾联发科据说马上也要来了。

多说一句,华为2018年2月发布的这款巴龙5G01芯片,因块头太大无法用在手机上,2019年1月就推出了手机使用的巴龙5000,同时还没耽误手机处理器芯片麒麟和服务器芯片鲲鹏,这进展还是不错的!

五、标准

5G涉及的技术实在太多太杂,得订个规矩。立规矩的重要性不比技术研发低,待会你看看欧盟就明白了。

5G标准第一阶段的第一部分已于2018年6月完成并发布,标志着首个真正完整意义的国际5G标准出炉,剩余部分陆续到2020年才能完工。

这次标准发布一共有50家公司参与,中国有中国电信、中国移动、中国联通、华为、中兴、大唐电信等16家,美国8家,欧洲8家,日本13家,韩国5家。

从数量上看,咱还是不错的。从质量上看,咱应该也还是不错的。举个例子:

在信道编码问题上,欧盟一直用Turbo码,美帝高通习惯用LDPC码,华为擅长用Polar码。于是,第一回合欧盟就被干掉了,不但积累的Turbo技术打了水漂,还得重新学LDPC和Polar。

华为和高通继续交锋了两轮。

信道编码分“控制信道编码”和“数据信道编码”,高通的方案是两者都用LDPC码,华为的方案是数据信道用你家的LDPC码,控制信道用Polar码。

然后,联想对华为的方案投了反对票……

当然,联想的投票对结局毫无影响。因为分歧过大,当天只确定数据信道用LDPC码,至于控制信道择日再议。

等择好日,再次投票时,高通、三星、英特尔、爱立信等巨头搜罗了31家公司组成阵营,要求全部用LDPC码,华为则组织了包括联想在内的55家公司力争。最终, 华为Polar成为控制信道编码,高通LDPC成为数据信道编码,大家平分秋色。

这事被翻出来后,联想引起众怒,但华为很贴心地帮着解围。

顺便说个常识:行业标准都还没全出来,5G离全面成熟应用还是有一段路的。

六、场景和意义

因为担心小盆友的想象力不够,所以国际电信联盟召开的ITU-RWP5D第22次会议,确定了5G的三个应用场景:

这图画得实在太差,解释一下:三个角上的三句话是5G的三大功能特点,蓝色小块是应用场景,小块越靠近哪个角就说明对这个功能的依赖越大。后来,这三个角又改成了四个: 连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接、低时延高可靠……

说晕了,还是本僧用大白话总结一下吧。

就技术而言,5G就三句话: 网速快、信号广、延时少。 但技术带来的改变却超越了想象力,5G是全信息化的基石,完全可以实现当年物联网吹过的牛: 万物互联。

如果非要找个参考的话,可以想象一下:把2G3G4G去掉,回到大哥大时代……不认识大哥大的00后小盆友,可以问问身边的80后老爷爷。

我觉着,5G与4G的差异,比得上4G和1G的差异。

怎么样?懂了不?

物联网应用技术是偏理科专业,从2021年各省份招生计划来看,绝大部分高校都是把物联网应用技术专业放在理科(物理)中进行招生,所以该专业属于偏理科专业。


                                 

物联网应用技术主要研究信息采集、无线传输、信息处理等方面基本知识和技能,进行联网系统设计、项目管理、终端节点的安装与调试、系统集成、施工等。例如:物流的运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节的系统感知与信息采集的设备应用,智能电力中配变监控与故障检测等。
物联网技术(Internet of Things,IoT)起源于传媒领域,是信息科技产业的第三次革命。物联网是指通过信息传感设备,按约定的协议,将任何物体与网络相连接,物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。
本专业培养掌握射频、嵌入式、传感器、无线传输、信息处理、物联网域名等物联网技术,掌握物联网系统的传感层、传输层和应用层关键设计等专门知识和技能,具有从事WSN、RFID系统、局域网、安防监控系统等工程设计、施工、安装、调试、维护等工作的业务能力,具有良好服务意识与职业道德的高端技能型人才。


                                 

课程体系

《物联网导论》、《电工电路基础》、《计算机网络技术》、《建筑识图》、《布线工程》、《单片机技术及应用》、《数据库原理及应用》、《JAVA程序设计》、《传感器技术及应用》、《嵌入式系统开发》 部分高校按以下专业方向培养:智能建筑。

主干课程:

物联网概论、物联网硬件基础、无线传感网应用技术、RFID应用技术、M2M应用技术、物联网应用软件开发、Android移动开发等。

培养目标:

本专业培养德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德和人文素养,掌握RFID、无线传感网、嵌入式开发、传感器等基础知识,具备物联网系统集成、安装调试、软件编程和测试等能力,从事物联网应用系统集成、安装调试、维护和相关软件开发、测试等工作的高素质技术技能人才。


                                 

概念解析:

物联网是指射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,通过物联网域名,将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概念。

一、全面感知

通过射频识别、传感器、二维码、GPS卫星定位等相对成熟技术感知、采集、测量物体信息;

二、可靠传输

通过无线传感器网络、短距无线网络、移动通信网络等信息网络实现物体信息的分发和共享;

三、智能处理

通过分析和处理采集到的物体信息,针对具体应用提出新的服务模式,实现决策和控制智能。

标准体系:

USN架构:物联网感知环节的异构特性决定了它的开放、分层和可扩展的网络体系结构。

研究人员在描述物联网的体系框架时,多采用国际电信联盟ITU-T的泛在感应器网络体系结构作为基础。该体系结构自下而上分为5个层次,分别为传感器网络层、泛在传感器网络接入层、骨干网络层、网络中间件层和USN网络应用层。

在谈到具体的物联网应用时,一般传感器网络层和泛在传感器网络接入层合并成为物联网的感知层,主要负责采集现实环境中的信息数据。

骨干网络层在物联网的应用当中是互联网,那么将被下一代网络NGN所取代。而物联网的应用层则包含了泛在传感器网络中间件层和应用层,主要实现物联网的智能计算和管理。

M2M架构:欧洲电信标准化协会M2M技术委员会给出的简单M2M架构,是USN的一个简化版本。在这个架构当中,从左至右网络就分为了应用层、网络层和感知层三层体系结构,与物联网结构相对应。

在每一层当中,都有不同的技术标准来定义物联网应用。比如在感知层,它就包括了IEEE的Zigbee标准802154,CeneLec的智能仪表标准。在网络层,有ETSI的M2M通信标准,Cen的智能仪表网络层标准协议。应用层有Zigbee联盟协议,W3C标准协议等等。

技术标准:

国际电信联盟第13研究组会议正式审议通过了“物联网概述”(YIoT-overview)标准草案,标准编号为Y2060。该标准是全球第一个物联网总体性标准。

Y2060是由我国工信部电信研究院牵头立项,多家国内外高校、科研机构、企业和标准组织共同协商制定完成的第一份物联网总体性标准草案。

该概述标准涵盖了物联网的概念、术语、技术视图、特征、需求、参考模型、商业模式等基本内容。

就业方向

信息类企事业单位:物联网设备的生产、应用和维护,嵌入式系统的开发和维护,物联网系统产品销售与推广。


                                 

专业衔接

持续本科专业举例:物联网工程;电子信息工程。

第一次工业革命:机械化

时间:18世纪60年代至19时间中期(大概是1760年至1850年)

特点:瓦特改良了蒸汽机,从而开创了以机器代替人工的工业浪潮。第一次工业革命使用的机器都是以蒸汽或者水力作为动力驱动,首次用机器代替人工,具有非常重要的划时代的意义。

1765年,织工哈格里夫斯发明“珍妮纺织机”,揭开了工业革命的序幕。

1785年,瓦特制成的改良型蒸汽机投入使用,提供了更加便利的动力,推动了机器的普及和发展。人类社会由此进入了“蒸汽时代”。

工厂出现,成为工业化生产的最主要组织形式,发挥着日益重要的作用。

1807年,美国人富尔顿制成以蒸汽为动力的汽船试航成功。

1814年,英国人史蒂芬孙发明了“蒸汽汽车”。

1825年,史蒂芬孙亲自驾驶着一列托有34节小车厢的火车试车成功。从此人类的交通运输业进入一个以蒸汽为动力的时代。

1840年,英国成为世界上第一个工业国家。

第二次工业革命:电气化

时间:19世纪70年代至20世纪初(大概是1870年到1900年)

特点:第一次工业革命中,使用蒸汽和水力的机器满足不了人类社会高速发展的需求,新的能源动力和机器引导了第二次工业革命的发生。得益于内燃机的发明和电的应用,电器得到了广泛的使用。此时的机器有着足够的动力,汽车、轮船、飞机等交通工具得到了飞速发展,机器的功能也变得更加多样化。由于电话机的发展,人类之间的通讯变得简单快捷,信息在人类之间的传播为第三次工业革命奠定了基础。

1866年,德国人西门子制成了发电机,到70年代,实际可用的发电机问世。

19世纪七八十年代,进入电气时代,三轮汽车、四轮汽车、电灯、自动电报记录机、电话、放映机等相继出现。

内燃机的发明,推动了石油开采业的发展和石油化工工业的生产。1870年至1900年,作为新能源的石油,产量从80万吨大幅增长至2000万吨。

第三次工业革命:自动化

时间:二十世纪五十年代至今(大概是1950年到今天)

特点:第三次工业革命相对于第二次工业革命发生了更加巨大的变化。不再局限于简单机械,原子能、航天技术、电子计算机、人工材料、遗传工程等具有高度科技含量的产品和技术得到了日益精进的发展。以互联网为信息技术的发展和应用几乎把地球上的每个人都联系了起来,工业中的生产出现了各种各样的机器人。人类在这个时代的“野心”不再局限于放眼所及的地球,而是星辰大海,并且在航天技术的高速发展下得到了实现。

(空间技术的利用和发展)

1957年,苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,开创了空间技术发展的新纪元。

1958年,美国发射了人造地球卫星。

1959年,苏联发射的“月球”2号卫星成为最先把物体送上月球的卫星。

1961年,苏联宇航员加加林乘坐飞船率先进入太空。

1969年,美国人尼尔·阿姆斯特朗实现了人类登月的梦想。70年代以来,空间活动由近地空间为主转向飞出太阳系。

1970年,中国发射第一颗人造卫星,中国宇航空间技术迅速发展,现已跻身于世界宇航大国之列。

1981年,美国第一个可以连续使用的哥伦比亚航天飞机试飞成功,并于2天后安全降落。它身兼火箭、飞船、飞机等3种特性,是宇航事业的重大突破。

(原子能技术的利用和发展)

1945年,美国成功试制原子d。

1954年,苏联建成第一个原子能电站。

(电子计算机技术的利用和发展)

1946年,出现第一代计算机为电子管计算机。

1959年,出现第二代计算机为晶体管计算机。

1964年,出现第三代计算机为集成电路计算机。

1970年,发展为第四代计算机为大规模集成电路机。

第四次工业革命:智能化

时间:第四次工业革命的时间比较模糊,2010年7月,德国政府通过了《高技术战略2020》,把工业确定为十大未来项目之一,到今日,第四次工业革命的成就并没有覆盖第三次工业革命的规模。我们现如今应处于第三次工业革命到第四次工业革命的的过渡期。

特点:在《高技术战略2020》中,德国政府希望在未来10-15年的时间里,最大程度地实现生产的自动化。物联网技术和大数据在第四次工业革命中承担核心技术支持,越来越多的机器人会代替人工,甚至是完全替代,实现“无人工厂”。虽然第四次工业革命对人工的解放做到了极致,但是有关于高度智能的机器人在具有“思维”后会对人类产生不利企图的担忧也随之而来。

智能工厂、智能生产、智能家电、人机交互、3D技术、网络通讯技术、物联网、资源整合、移动互联网、数字化制造、大数据革命、机器自组织、云计算、高度数字化

从上面的数据可以看到

从2G过度到3G,通讯速率大约增长了30倍;

从3G过度到4G,通讯速率大约增长了17倍;

从4G过度到5G,通讯速率大约增长256倍!

初步得出结论,5G平均下载速度在700Mbps左右,

将近是4G的十倍!这个速度还是非常惊人的!

意味着一秒钟可以下载完一部**。

对于小文件,如音乐的下载,

你只能看到“未下载”和“已完成”两个画面。

不需要再考虑资源加载问题,短视频,自媒体笑开花

做自动驾驶的,车联网的,不再担心网速延迟

手机热点连接服务器的时候速度更快了

物联网系统会不会越来越普及

互联网行业会不会随着5G的到来百花齐放

5G = 速度快,还有呢?

「5G医院」上海移动与上海第一人民医院合作,打造首个5G智慧医院联合创新中心;

与市第十医院合作,揭牌成立首个5G超声联合实验室

「5G学校」5G+MR科创教育实验室已在上海徐汇中学投入使用。

在上海工程技术大学,实现校园、办公区、科研区的5G信号覆盖,

且5G+人工智能用联合创新实验室投入使用。

「5G火车站」采用5G室内数字系统建设的全球首个5G火车站在上海虹桥火车站启动建设。

「5G银行」上海现已推出了5G+智慧银行网点,

厅内人脸识别、无线权益、4K高清视频理财顾问,让客户服务走入“未来化”

5G将掀起一场数据工业革命

其意义在于与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合。

移动网络把世界翻译成数字和信息化的信息潮流

从人人互联到万物互联

从生活到生产

从物理世界到数字世界

4G来临的时候,大家一边抱怨流量更贵了,

一边想着网速更快了,可以看超清视频,

但没人预料到短视频的井喷式爆发,全民直播的盛况。

大家知道4G有利于普及移动支付

但当时的理想方式就是手机绑定xyk加上NFC

没人想到网络加上二维码这样简单粗暴的方式

直接“干掉”了现金,又带起电商、外卖、打车平台的疯涨

4G改变生活,5G改变社会

5G时代随着物联网、车联网、工业互联网等应用的实现,

对于工业、物流、能行源等业,都意味着会有前所未有的新改变。

那么5G跟程序员有关系吗?当然有!

工业互联网领域目前大量的科技公司在致力于工业互联网领域的研发

涉及到的技术包括工业物联网、大数据、云计算、边缘计算、人工智能等

掌握这些技术在5G时代也会有一定的发展优势。

可穿戴领域可穿戴设备的开发涉及到

嵌入式开发技术、网络通信技术、数据分析技术、网络安全技术等

掌握这些技术的程序员们将会获得更多的发展机会。

车联网和农业物联网领域这两个领域的应用场景与5G通信的匹配程度是非常高的

在产出新的价值领域,机会也就随之而来

移动互联网会迎来新的发展机会,应用场景上的新拓展;大数据和人工智能的应用会加速落地。

虽然5G商业牌照已发放,但是5G的很多应用依然处在探索中。

相信在5G通信的推动下,互联网领域必然出现大量的创新产品。

程序员们也将迎来更多的机遇和挑战。


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