一、什么是大型网站运维
首先明确一下,全文所讲的”运维“是指:大型网站运维,与其它运维的区别还是蛮大的;然后我们再对大型网站与小型网站进行范围定义,此定义主要从运维复杂性角度考虑,如网站规范、知名度、服务器量级、pv量等考虑,其它因素不是重点;因此,我们先定义服务器规模大于1000台,pv每天至少上亿(至少国内排名前10),如sina、、,renrencom等等;其它小型网站可能没有真正意义上的运维工程师,这与网站规范不够和成本因素有关,更多的是集合网络、系统、开发工作于一身的“复合性人才”,就如有些公司把一些合同采购都纳入了运维职责范围,还有如IDC网络规划也纳入运维职责。所以,非常重要一定需要明白:运维对其它关联工种必须非常了解熟悉:网络、系统、系统开发、存储,安全,DB等;我在这里所讲的运维工程师就是指专职运维工程师。
我们再来说说一般产品的“出生”流程:
1、首先公司管理层给出指导思想,PM定位市场需求(或copy成熟应用)进行调研、分析、最终给出详细设计。
2、架构师根据产品设计的需求,如pv大小预估、服务器规模、应用架构等因素完成网络规划,架构设计等(基本上对网络变动不大,除非大项目)
3、开发工程师将设计code实现出来、测试工程师对应用进行测试。
4、好,到运维工程师出马了,首先明确一点不是说前三步就与运维工作无关了,恰恰相反,前三步与运维关系很大:应用的前期架构设计、软/硬件资源评估申请采购、应用设计性能隐患及评估、IDC、服务性能安全调优、服务器系统级优化(与特定应用有关)等都需运维全程参与,并主导整个应用上线项目;运维工程师负责产品服务器上架准备工作,服务器系统安装、网络、IP、通用工具集安装。运维工程师还需要对上线的应用系统架构是否合理、是否具备可扩展性、及安全隐患等因素负责,并负责最后将产品(程序)、网络、系统三者进行拼接并最优化的组合在一起,最终完成产品上线提供用户使用,并周而复使:需求->开发(升级)->测试->上线(性能、安全问题等之前预估外的问题随之慢慢就全出来了)在这里提一点:网站开发模式与传统软件开发完全不一样,网站一天开发上线1~5个升级版本是家常便饭,用户体验为王嘛,如果某个线上问题像M$需要1年解决,用户早跑光了;应用上线后,运维工作才刚开始,具体工作可能包括:升级版本上线工作、服务监控、应用状态统计、日常服务状态巡检、突发故障处理、服务日常变更调整、集群管理、服务性能评估优化、数据库管理优化、随着应用PV增减进行应用架构的伸缩、安全、运维开发工作:
a、尽量将日常机械性手工工作通过工具实现(如服务监控、应用状态统计、服务上线等等),提高效率。
b、解决现实中服务存在的问题,如高可靠性、可扩展性问题等。
c、大规模集群管理工具的开发,如1万台机器如何在1分钟内完成密码修改、或运行指定任务?2000台服务器如何快速安装 *** 作系统?各分布式IDC、存储集群中数PT级的数据如何快速的存储、共享、分析?等一系列挑战都需运维工程师的努力。
在此说明一下其它配合工种情况,在整个项目中,前端应用对于网络/系统工程师来说是黑匣子,同时开发工程师职责只是负责完成应用的功能性开发,并对应用本身性能、安全性等应用本身负责,它不负责或关心网络/系统架构方面事宜,当然软/硬件采购人员等事业部其它同事也不会关心这些问题,各司其职,但项目的核心是运维工程师~!所有其它部门的桥梁。
上面说了很多,我想大家应该对运维有一些概念了,在此打个比方吧,如果我们是一辆高速行驶在高速公路上的汽车,那运维工程师就是司机兼维修工,这个司机不简单,有时需要在高速行驶过程中换轮胎、并根据道路情况换档位、当汽车速度越来越快,汽车本身不能满足高速度时对汽车性能调优或零件升级、高速行进中解决汽车故障及性能问题、时刻关注前方安全问题,并先知先觉的采取规避手段。这就是运维工作~!
最后说一下运维工程师的职责:”确保线上稳定“,看似简单,但实属不容易,运维工程师必须在诸多不利因素中进行权衡:新产品模式对现有架构及技术的冲击、产品高频度的升级带来的线上BUG隐患、运维自动化管理承度不高导致的人为失误、IT行业追求的高效率导致流程执行上的缺失、用户增涨带来的性能及架构上的压力、IT行业宽松的技术管理文化、创新风险、互联网安全性问题等因素,都会是网站稳定的大敌,运维工程师必须把控好这最后一关,需具体高度的责任感、原则性及协调能力,如果能做到各因素的最佳平衡,那就是一名优秀的运维工程师了。
另外在此聊点题外话,我在这里看到有很多人要sina、、,51com等聊自已的运维方面的经验,其实这对于它们有点免为其难:
a、各公司自已网络架构、规模、或多或少还算是公司的核心秘密,要保密,另外,对于大家所熟知的通用软件、架构,由于很多公司会根据自已实际业务需要,同时因为原版性能、安全性、已知bug、功能等原因,进行过二次开发(如apache,php,mysql), *** 作系统内核也会根据不同业务类型进行定制的,如某些应用属于运算型、某些是高IO型、或大存储大内存型。根据这些特点进行内核优化定制,如sina就在memcache上进行过二次开发,搞出了一个MemcacheDB,具体做得如何我们不谈,但开源了,是值得称赞的,国内公司对于开源基本上是索取,没有贡献;另外,服务器也不是大家所熟知的型号,根据业务特点,大部份都是找DELL/HP/ibm进行过定制;另外,在分布式储存方面都有自已解决方案,要不就是使用现成开源hadoop等解决方案,或自已开发。但90%都是借鉴googleGFS的思想:分布式存储、计算、大表。
c、如上面所讲,目前大型网站运维还处于幼年时期理念和经验都比较零散,没有成熟的知识体系,可能具体什么是运维,大家都要先思索一番,或压根没想过,真正讨论也只是运维工作的冰山一角,局限于具体技术细节,或某某著名网站大的框架,真正运维体系化东西没有,这也许是目前网上运维相关资料比较少的原故吧。或者也是国内运维人员比较难招,比较牛的运维工程师比较少见的原因之一吧。
二、运维工作师需要什么样的技能及素质
做为一名运维工程师需要什么样的技能及素质呢,首先说说技能吧,如大家上面所看到,运维是一个集多IT工种技能与一身的岗位,对系统->网络->存储->协议->需求->开发->测试->安全等各环节都需要了解一些,但对于某些环节需熟悉甚至精通,如系统(基本 *** 作系统的熟悉使用,nix,windows)、协议、系统开发(日常很重要的工作是自动运维化相关开发、大规模集群工具开发、管理)、通用应用(如lvs、ha、webserver、db、中间件、存储等)、网络,IDC拓朴架构;
技能方面总结以下几点:
1、开发能力,这点非常重要,因为运维工具都需要自已开发,开发语言:c/c++(必备其中之一)、perl、python、php(其中之一)、shell(awk,sed,expect等),需要有过实际开发经验,否则工作会非常痛苦。
2、通用应用方面需要了解: *** 作系统(目前国内主要是linux、bsd)、webserver相关(nginx,apahe,php,lig>
3、系统、网络、安全,存储,CDN,DB等需要相当了解,知道其相关原理。
个人素质方面:
1、沟通能力、团队协作:运维工作跨部门、跨工种工作很多,需善于沟通、并且团队协作能力要强;这应该是现代企业的基本素质要求了,不多说。
2、工作中需胆大心细:胆大才能创新、不走寻常路,特别对于运维这种新的工种,更需创新才能促进发展;心细,运维工程师是网站admin,最高线上权限者,一不小心就会遗憾终生或打入十八层地狱。
3、主动性、执行力、精力旺盛、抗压能力强:由于IT行业的特性,变化快;往往计划赶不上变化,运维工作就更突出了,比如国内各大公司服务器往往是全国各地,哪里便宜性价比高,就那往搬,进行大规模服务迁移(牵扯的服务器成百上千台),这是一个非常头痛的问题;往往时间非常紧迫,如限1周内完成,这种情况下,运维工程师的主动性及执行力就有很高的要求了:计划、方案、服务无缝迁移、机器搬迁上架、环境准备、安全评估、性能评估、基建、各关联部门扯皮,7X24小紧急事故响应等。
4、其它就是一些基本素质了:头脑要灵光、逻辑思维能力强、为人谦虚稳重、亲和力、乐于助人、有大局观。
5、最后一点,做网站运维需要有探索创新精神,通过创新型思维解决现实中的问题,因为这是一个处于幼年的职业(国外也一样,但比国内起步早点),没有成熟体系或方法论可以借鉴,只能靠大家自已摸索努力。
三、怎样才算是一个合格的运维工程师
1、保证服务达到要求的线上标准,如999%;保证线上稳定,这是运维工程师的基本责职所在。
2、不断的提升应用的可靠性与健壮性、性能优化、安全提升;这方面非常考验主动性、和创新思维。
3、网站各层面监控、统计的覆盖度,软件、硬件、运行状态,能监控的都需要监控统计,避免监控死角、并能实时了解应用的运转情况。
4、通过创新思维解决运维效率问题;目前各公司大部份运维主要工作还是依赖人工 *** 作干预,需要尽可能的解放双手。
5、运维知识的积累与沉淀、文档的完备性,运维是一个经验性非常强的岗位,好的经验与陷阱都需积累下来,避免重复性范错。
6、计划性和执行力;工作有计划,计划后想法设法达到目标,不找借口。
以上只是技术上的一些层面,当然个人意识也是很重要的。
四、运维职业的迷惘、现状与发展前景
运维岗位不像其它岗位,如研发工程师、测试工程师等,有非常明确的职责定位及职业规划,比较有职业认同感与成就感;而运维工作可能给人的感觉是哪方面都了解一些,但又都比上专职工程师更精通、感觉平时被关注度比较低(除非线上出现故障),慢慢的大家就会迷惘,对职业发展产生困惑,为什么会有这种现象呢?除了职业本身特点外,主要还是因为对运维了解不深入、做得不深入导致;其实这个问题其它岗位也会出现,但我发现运维更典型,更容易出现这个问题;
针对这个问题我谈一下网站运维的现状及发展前景(也在思考中,可能不太深入全面,也请大家斧正补充)
运维现状:
2、技术层次比较低;主要处于技术探索、积累阶段,没有型成体系化的理念、技术。
3、体力劳动偏大;这个问题主要与第二点有关系,很多事情还是依靠人力进行,没有完成好的提练,对于大规模集群没有成熟的自动化管理方法,在此说明一下,大规模集群与运维工作是息息相关的如果只是百十来台机器,那就没有运维太大的生存空间了。
4、优秀运维人才的极度缺乏;目前各大公司基本上都靠自已培养,这个现状导致行业内运维人才的流动性非常低,非常多好的技术都局限在各大公司内部,如google50万台机器科学的管理,或者国内互联公司top10的一些运维经验,这些经验是非常有价值的东西并决定了一个公司的核心竞争力;这些问题进而导致业内先进运维技术的流通、贯通、与借签,并最终将限制了运维发展。
5、很多优秀的运维经验都掌握在大公司手中;这不在于公司的技术实力,而在于大公司的技术规模、海量PV、硬件规模足够大,如可怕的流量、51com海量数据~~~~这些因素决定了他们遇到的问题都是其它中/小公司还没有遇到的,或即将遇到。但大公司可能已有很好的解决方案或系统。
发展前景:
1、从行业角度来看,随着中国互联网的高速发展(目前中国网民已跃升为全球第一)、网站规模越来越来大、架构越来越复杂;对专职网站运维工程师、网站架构师的要求会越来越急迫,特别是对有经验的优秀运维人才需求量大,而且是越老越值钱;目前国内基本上都是选择毕业生培养(限于大公司),培养成本高,而且没有经验人才加入会导致公司技术更新缓慢、影响公司的技术发展;当然,毕业生也有好处:白纸一张,可塑性强,比较认同并容易融入企业文化。
2、从个人角度,运维工程师技术含量及要求会越来越高,同时也是对公司应用、架构最了解最熟悉的人、越来越得到重视。
3、网站运维将成为一个融合多学科(网络、系统、开发、安全、应用架构、存储等)的综合性技术岗位,给大家提供一个很好的个人能力与技术广度的发展空间。
4、运维工作的相关经验将会变得非常重要,而且也将成为个人的核心竞争力,具备很好的各层面问题的解决能力及方案提供、全局思考能力等。
5、特长发控和兴趣的培养;由于运维岗位所接触的知识面非常广阔,更容易培养或发挥出个人某些方面的特长或爱好,如内核、网络、开发、数据库等方面,可以做得非常深入精通、成为这方面的专家。
6、如果真要以后不想做运维了,转到其它岗位也比较容易,不会有太大的局限性。当然了,你得真正用心去做。
7、技术发展方向、网站/系统架构师。
(一)加快技术研发,突破产业瓶颈。以掌握原理实现突破性技术创新为目标,把握技术发展方向,围绕应用和产业急需,明确发展重点,加强低成本、低功耗、高精度、高可靠、智能化传感器的研发与产业化,着力突破物联网核心芯片、软件、仪器仪表等基础共性技术,加快传感器网络、智能终端、大数据处理、智能分析、服务集成等关键技术研发创新,推进物联网与新一代移动通信、云计算、下一代互联网、卫星通信等技术的融合发展。充分利用和整合现有创新资源,形成一批物联网技术研发实验室、工程中心、企业技术中心,促进应用单位与相关技术、产品和服务提供商的合作,加强协同攻关,突破产业发展瓶颈。(二)推动应用示范,促进经济发展。对工业、农业、商贸流通、节能环保、安全生产等重要领域和交通、能源、水利等重要基础设施,围绕生产制造、商贸流通、物流配送和经营管理流程,推动物联网技术的集成应用,抓好一批效果突出、带动性强、关联度高的典型应用示范工程。积极利用物联网技术改造传统产业,推进精细化管理和科学决策,提升生产和运行效率,推进节能减排,保障安全生产,创新发展模式,促进产业升级。
(三)改善社会管理,提升公共服务。在公共安全、社会保障、医疗卫生、城市管理、民生服务等领域,围绕管理模式和服务模式创新,实施物联网典型应用示范工程,构建更加便捷高效和安全可靠的智能化社会管理和公共服务体系。发挥物联网技术优势,促进社会管理和公共服务信息化,扩展和延伸服务范围,提升管理和服务水平,提高人民生活质量。
(四)突出区域特色,科学有序发展。引导和督促地方根据自身条件合理确定物联网发展定位,结合科研能力、应用基础、产业园区等特点和优势,科学谋划,因地制宜,有序推进物联网发展,信息化和信息产业基础较好的地区要强化物联网技术研发、产业化及示范应用,信息化和信息产业基础较弱的地区侧重推广成熟的物联网应用。加快推进无锡国家传感网创新示范区建设。应用物联网等新一代信息技术建设智慧城市,要加强统筹、注重效果、突出特色。
(五)加强总体设计,完善标准体系。强化统筹协作,依托跨部门、跨行业的标准化协作机制,协调推进物联网标准体系建设。按照急用先立、共性先立原则,加快编码标识、接口、数据、信息安全等基础共性标准、关键技术标准和重点应用标准的研究制定。推动军民融合标准化工作,开展军民通用标准研制。鼓励和支持国内机构积极参与国际标准化工作,提升自主技术标准的国际话语权。
(六)壮大核心产业,提高支撑能力。加快物联网关键核心产业发展,提升感知识别制造产业发展水平,构建完善的物联网通信网络制造及服务产业链,发展物联网应用及软件等相关产业。大力培育具有国际竞争力的物联网骨干企业,积极发展创新型中小企业,建设特色产业基地和产业园区,不断完善产业公共服务体系,形成具有较强竞争力的物联网产业集群。强化产业培育与应用示范的结合,鼓励和支持设备制造、软件开发、服务集成等企业及科研单位参与应用示范工程建设。
(七)创新商业模式,培育新兴业态。积极探索物联网产业链上下游协作共赢的新型商业模式。大力支持企业发展有利于扩大市场需求的物联网专业服务和增值服务,推进应用服务的市场化,带动服务外包产业发展,培育新兴服务产业。鼓励和支持电信运营、信息服务、系统集成等企业参与物联网应用示范工程的运营和推广。
(八)加强防护管理,保障信息安全。提高物联网信息安全管理与数据保护水平,加强信息安全技术的研发,推进信息安全保障体系建设,建立健全监督、检查和安全评估机制,有效保障物联网信息采集、传输、处理、应用等各环节的安全可控。涉及国家公共安全和基础设施的重要物联网应用,其系统解决方案、核心设备以及运营服务必须立足于安全可控。
(九)强化资源整合,促进协同共享。充分利用现有公共通信和网络基础设施开展物联网应用。促进信息系统间的互联互通、资源共享和业务协同,避免形成新的信息孤岛。重视信息资源的智能分析和综合利用,避免重数据采集、轻数据处理和综合应用。加强对物联网建设项目的投资效益分析和风险评估,避免重复建设和不合理投资。物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是:“Internet of things(IoT)”。顾名思义,物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思:其一,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;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新20是物联网发展的灵魂。
IoT本质上是机器系统或者构建好的对象,带有数据收集技术,这些对象之间可以相互通信。所产生的机器对机器(M2M)数据有广泛的使用场景,但通常看作是确定事物状态健康的方式,无生命还是活的。IT管理员可在物理环境中使用IoT,获得想要的信息。中央领导同志多次提出,要着力突破传感网、物联网的关键技术。什么是物联网?物联网具有哪些基本特征?物联网产业发展对转变经济发展方式具有什么样的意义?当前物联网产业发展在世界范围内展现出哪些新趋势?
进入21世纪以来,一些发达国家为了推动信息社会发展,提出建设“无所不在的网络社会”,并将其作为国家或地区信息化发展的重要组成部分,纷纷出台相关的战略和政策。2010年,我国发布的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,也把新一代信息技术作为战略性新兴产业的重点领域,提出加快建设宽带、泛在、融合、安全的信息网络基础设施,推动新一代移动通信、下一代互联网核心设备和智能终端的研发与产业化,加快推进“三网融合”、促进物联网和云计算的研究和应用示范。
一、物联网是传感网、互联网、自动化技术和计算技术的集成及其广泛与深度应用。
物联网是互联网的延伸与拓展,是新理念引导下新一代信息技术的应用集成创新。物联网以互联网为基础设施,是传感网、互联网、自动化技术和计算技术的集成,及其广泛和深度应用。其功能是,各类实物信息被不同的传感器感知、采集、形成数字信号,通过各类网络快速传输到信息处理层,加工处理的信息形成信号或知识,一方面为管理服务提供信息依据,另一方面可以通过传输层反馈至传感设备,实现对实物的 *** 作。物联网既是网络技术的发展,又是自动控制技术在巨型复杂系统中的应用。物联网的应用是工业化与信息化的深度融合。过去,信息技术与制造业“两层皮”,信息基础设施与实物基础设施“两层皮”,信息基础设施建设、通信、互联网、数字内容等领域独立发展。物联网集合了许多现代信息技术,实现信息基础设施与实物基础设施相结合,把信息化融入产业发展、人民生活和社会管理的各个方面,推动信息技术、互联网技术、自动化技术在更多领域深度应用,促进更多行业、更大范围的信息化与工业化的融合。如智能交通是在车辆大幅度增加后,传统的交通管理模式不能满足交通安全需要的情况下发展起来的;城市智能化管理是在城市功能不断丰富和互联网普及的情况下,为了提高管理效率而发展起来的。物联网产业是传统产业与新兴产业的有机结合。物联网技术的应用与推广,将改造提升一批传统产业,带动一批新兴产业发展,扩大一批传统产业的市场规模。目前,物联网大都在传统产业应用,如交通、物流、电网、石油天然气、食品等行业,极大提升了这些传统产业的效率,改进了发展方式。同时,物联网的应用带动了相关制造业和服务业的发展,包括芯片、传感器、集成模块及设备、中间件制造业,以及应用系统设计与集成、软件开发、试验检测、工程实施、云计算等高技术服务业的发展,扩大了其市场规模。
二、物联网功能多、应用面宽,产业链中服务业比例高,产业发展潜力巨大。
从物联网本身的特点和规律看,物联网产业发展潜力巨大,大有作为。一方面,物联网功能多、应用面宽,以市场需求为发展动力。物联网技术的应用是运营、管理和商业模式创新引导的集成创新。发展物联网的动力是满足市场需求,节约能源、降低成本、改善管理、提高效率和便捷生活。物联网不仅应用于诸多影响国计民生的重要行业,而且在日常生活等领域拥有巨大潜在市场。一是以政府公共服务为主的公共管理和服务市场。如电子政务、城市管理、医疗、教育等领域。二是企业为主的行业应用市场。如电信、电力、物流、石油天然气等行业。三是以个人和家庭为主的消费市场。如购物、家用电器、休闲娱乐等消费领域。随着技术的不断发展,物联网服务的领域正在扩展。另一方面,物联网产业链长,是制造业与服务业的有机融合,对加快发展现代服务业具有重要意义。纵向看,物联网的产业链可以分为上、中、下游。上游是网络设施、终端设备、传感器、芯片、集成模块、中间件制造等相关制造业;中游是互联网及其运营服务;下游是物联网的用户和服务商,包括应用系统设计和集成、软件开发、试验检测、工程实施、云计算和系统运维等高技术服务业。物联网涉及众多应用领域,是一个跨多学科多部门的细分市场。每个物联网应用领域又构成各自的产业链。物联网产业链中服务业比例较高。物联网产业的中、下游大都是信息技术服务业。发展物联网不仅将带动相关制造业发展,而且将极大促进高技术服务业的发展,形成服务业新业态。同时,由于物联网是根据应用系统特点设计的网络,解决的问题不同,应用方案也就不同。因此,发展物联网不能简单地引进技术,不能照搬照抄国外经验,必须有本国的技术支撑。物联网应用具有本地化优势和主动权,主要体现在应用设计自主权和采购主导权方面。
三、物联网应用一般在社会效益较大的领域优先布局,逐步向生活消费领域拓展。
目前,全球物联网产业部分领域处于重大技术突破的孕育期和产业发展初期,物联网技术的研发和应用主要集中在美、欧、日、韩和我国。从世界范围看,物联网技术发展和应用主要呈现以下趋势:
第一,需求导向,整体规划,目标明确。近些年来,欧美日韩等纷纷出台发展物联网的战略计划。一是在社会效益较大的领域优先布局,逐步向生活消费领域拓展。目前,各国政府主要在医疗、电子政务、电网、教育、交通、城市管理等领域推行物联网计划。如,近年来,美国政府以刺激经济为目标,重点支持宽带网、智能电网、卫生医疗信息技术应用等。欧盟从发展绿色经济的角度出发,优先发展智能汽车和智能建筑,2009年发布的《欧盟物联网战略研究路线图》又提出了航空航天、汽车、医药、能源等18个物联网主要应用领域。日本从营造“使国民安心和有活力的社会环境”出发,以交通、医疗、教育、环境监测、政府治理等公共领域的信息服务为重点。韩国则从寻求增长动力和发展优势产业出发,在食品和药品管理、交通和物流管理、环境监测、安全监测、工业自动化等方面进行应用示范;国际金融危机发生后,又提出发展智能通信、家庭应用和娱乐等,推动物联网在消费领域应用。二是根据实际需要确定物联网应用重点,有针对性地解决行业问题。三是市场需求驱动,企业自发创新发展。大部分物联网技术的应用是水到渠成,当信息技术发展到一定程度,就出现了应用物联网技术的市场需要。如物流行业最初应用物联网技术是出于对食品安全监控的需要;发展云计算是一些掌控信息资源的企业,为了利用剩余的计算资源,通过商业模式创新与技术创新发展起来的。
第二,坚持成本效益原则,提高社会整体效益。有些大规模应用的物联网投资巨大,只有当其整体效益超过提供者和用户负担的成本时,投资才有意义。与此同时,还要发挥各种合作机制的作用,多层次、多渠道、多方式推进国际科技合作与交流。鼓励境外企业和科研机构在我国设立研发机构;鼓励我国企业和研发机构积极开展全球物联网产业研究,在境外开展联合研发和设立研发机构,大力支持我国物联网企业参与全球市场竞争,持续拓展技术与市场合作领域。
第三,应用导向,技术和标准先行。目前,全球物联网产业的核心技术尚不成熟,标准体系正在构建中。研制与物联网有关的标准不仅有利于规范市场、指导产业发展,而且对各国掌握物联网产业发展的主导权具有重要意义。因此,发达国家在发展物联网的过程中,一方面根据应用需求进行技术研发,掌握关键核心技术;另一方面要在制订标准上狠下功夫。
(作者系国务院发展研究中心技术经济部部长)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。从物联网的定义及各类技术所起的作用来看,物联网的关键核心技术应该是无线传感器网络(WSN)技术,主要原因是:WSN技术贯穿物联网的全部三个层次,是其它层面技术的整合应用,对物联网的发展有提纲挈领的作用。WSN技术的发展,能为其它层面的技术提供更明确的方向。 以下是实现物联网的五大核心技术:核心技术之感知层:传感器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统和GPS技术1传感器技术传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大技术。从仿生学观点,如果把计算机看成处理和识别信息的“大脑”,把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话,那么传感器就是“感觉器官”。微型无线传感技术以及以此组件的传感网是物联网感知层的重要技术手段。2射频识别(RFID)技术射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)是通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据的无线通讯技术。在国内,RFID已经在身份z、电子收费系统和物流管理等领域有了广泛应用。RFID技术市场应用成熟,标签成本低廉,但RFID一般不具备数据采集功能,多用来进行物品的甄别和属性的存储,且在金属和液体环境下应用受限,RFID技术属于物联网的信息采集层技术。3微机电系统(MEMS)微机电系统是指利用大规模集成电路制造工艺,经过微米级加工,得到的集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统。MEMS技术属于物联网的信息采集层技术。4GPS技术GPS技术又称为全球定位系统,是具有海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS作为移动感知技术,是物联网延伸到移动物体采集移动物体信息的重要技术,更是物流智能化、智能交通的重要技术。核心技术之信息汇聚层:传感网自组网技术、局域网技术及广域网技术1无线传感器网络(WSN)技术无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)的基本功能是将一系列空间分散的传感器单元通过自组织的无线网络进行连接,从而将各自采集的数据通过无线网络进行传输汇总,以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控,并根据这些信息进行相应的分析和处理。WSN技术贯穿物联网的三个层面,是结合了计算、通信、传感器三项技术的一门新兴技术,具有较大范围、低成本、高密度、灵活布设、实时采集、全天候工作的优势,且对物联网其他产业具有显著带动作用。2Wi-Fi Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线保真技术)是一种基于接入点(Access Point)的无线网络结构,目前已有一定规模的布设,在部分应用中与传感器相结合。Wi-Fi技术属于物联网的信息汇总层技术。3GPRS GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线服务)是一种基于GSM移动通信网络的数据服务技术。GPRS技术可以充分利用现有GSM网络,目前在很多领域有广泛应用,在物联网领域也有部分应用。GPRS技术属于物联网的信息汇总层技术。
核心技术之传输层:通信网、互联网、3G网络、GPRS网络、广电网络、NGB 1通信网通信网是一种使用交换设备、传输设备,将地理上分散用户终端设备互连起来实现通信和信息交换的系统。通信最基本的形式是在点与点之间建立通信系统,但这不能称为通信网,只有将许多的通信系统(传输系统)通过交换系统按一定拓扑结构组合在一起才能称之为通信。也就是说,有了交换系统才能使某一地区内任意两个终端用户相互接续,才能组成通信网。23G网络3G是英文the 3rd Generation的缩写,指第三代移动通信技术。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代GSM、CDMA等数字手机,第三代手机(3G)是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。3GPRS网络这是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP连接。通俗的讲,GPRS是一项高速数据处理的科技,方法是以“分组”的形式传送资料到用户手上。虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术,但是它在许多方面都具有显著的优势。4广电网络广电网通常是各地有线电视网络公司(台)负责运营的,通过HFC(光纤+同轴电缆混合网)网向用户提供宽带服务及电视服务网络,宽带可通过CableModem连接到计算机,理论到户最高速率38M,实际速度要视网络情况而定。5NGB广域网络中国下一代广播电视网(NGB)是以有线电视数字化和移动多媒体广播(CMMB)的成果为基础,以自主创新的“高性能带宽信息网”核心技术为支撑,构建适合我国国情的、三网融合的、有线无线相结合的、全程全网的下一代广播电视网络。核心技术之运营层:专家系统、云计算、API接口、客户管理、GIS、ERP 1企业资源计划(ERP)ERP是指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想,为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。ERP技术属于物联网的信息处理层技术。2专家系统(Exper System)专家系统是一个含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,能够利用人类专家的知识和经验来处理该领域问题的智能计算机程序系统。属于信息处理层技术。3云计算云计算概念间由Google提出的,这是一个美丽的网络应用模式,是指IT基础设施的交付和使用,通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源。核心技术之应用层:垂直行业应用、系统集成、资源打包应用层主要是根据行业特点,借助互联网技术手段,开发各类的行业应用解决方案,将物联网的优势与行业的生产经营、信息化管理、组织调度结合起来,形成各类的物联网解决方案,构建智能化的行业应用。如交通行业,涉及的就是智能交通技术;电力行业采用的是智能电网技术;物流行业采用的智慧物流技术等。行业的应用还要更多涉及系统集成技术、资源打包技术等。
参考资料>据我所知齿轮物联就是物联网解决方案专家,经验非常丰富了!他们已经和SKF、大众集团、小米生态链等500多个企业提供了软硬件产品定制服务,是工业制造领域专业的互联网服务商。 详情可以百度。
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