物联网应用实例与经济?

物联网应用实例与经济?,第1张

物联网的应用实例与效益 摘要 十年前,麻省理工学院在同 EANUCC 组织(全球统一标识系统)共同进行一 个研究项目时,创造了"物联网"一词该项目和全球产品电子代码管理中心的 成立促生了以 RFID 为基础的解决方案, 使供应链发生了革命性的变化 据预测, 到 2005 年,RFID 标识的物体和物联网将会无处不在 物联网的开发是围绕 RFID 的应用进行的,然而依托的技术不仅仅是 RFID物 联网的合理结构是金字塔型的,是根据需要,合理性,局限性和商业应用案例和 效益在身份标识,数据存储和能力上结构分层的,其合理性取决于经济效益,其 特点和行为设计的合理性也取决于实际效益 目录 1 介绍 十年前,麻省理工学院(MIT)与物品编码组织 EANUCC 共同开展了一个研究项 目,创造了物联网一词该项目和全球产品电子代码管理中心的成立促生了以 RFID 为基础的解决方案, 使供应链发生了革命性的变化 采用这种技术和手段, 将使供应链成本降低 10%,还能使我们同家庭中的日常生活物品相互交流在我 们去超市的时候,家里的冰箱会告诉我们缺少些什么,食品自己会告诉我们它们 什么时候过期,商品会自行防盗,我们则不必在超市的收款台前排队这些有说 服力的例子那时让我们预测, 2005 年, 到 RFID 标识的物体和物联网会无处不在 但现在已经 2009 年已经过去了,但我们还在等待会发生些什么为什么我们还 在等待呢物联网的实际效益在哪里呢 从社会经济方面看,保健,环境,合法监听,隐私,安全,技术的获取和包容 以及政府的作用,都将影响到物联网的应用,但未来物联网推广的最重要因素是 商业案例没有商业案例就没有商业 关于物联网的争论,一般是围绕着什么时候技术才会无处不在和遍布各处的问 题进行的,没有考虑如果实现了技术无所不在,那么范围有多大,哪些技术是核 心的问题本文用商业案例推理方法进行讨论,并向一些物联网方面的基本假设 提出了挑战,本文的结论是,物联网的架构实际上与现在的一些假设是不同的, 它更具结构性,更实用,具有金字塔式的通信能力和选择能力,它不是一堆放在 一起通过 RFID 器件互相谈话的物体 2 物联网的概念 MIT1999 年的论文在其网站上已经保留好多年了 所说的"物联网"是"自 MIT 动身份识别中心的愿景", 这个愿景就是创造一个计算机无需人的帮助就能去识 别的全球环境 麦克法兰在上述论文中解释了基于控制的 MIT 自动身份识别的概 念他说: 智能产品是一种物理的,以信息为基础的零售商品,它们 (1)具有独特的身份; (2)能够有效地同周边环境交流; (3)能够保留和存储自己的数据; (4)具有能描述产品特点,生产,使用和处置需求的语言; (5)能持续地参与或决定与产品命运相关的行为 重要的是要注意到,MIT 的研究是针对供应链的,它说的"每个东西都贴上标 签"并不意味着"所有的东西"都贴上标签麦克法兰说的很清楚,它们是以信 息为基础的零售商品花园里的鼹鼠,树上的知更鸟和亚马逊雨林中的树木并不 在这"每样东西"的范畴之内他们所做的切合实际的排除表明,物联网的初始 概念是很清楚的, 是人为限定的, 是有范围的 它只适应于供应链上传送的东西 全球产品电子编码管理中心和 RFID 产业已经认识到, 这种限制会使我们错失良 机,降低物联网的应用范围和影响这与"计算机无需人的帮助就能理解世界" 的概念显然是不相符合的,因为我们不能假定每样东西都是零售商品,这种假定 是不可能的,而且永远不可能现在是根据可能做到的事情重新评价和建立这个 概念的时候了 要建立全面的或局部的物联网,需要有投资,在很多情况下,这种投资的规模 很大只有有了适宜的商业范例,才会有投资而商业范例正是目前所缺少的 3 商业范例假设 物联网不仅是一个学术概念,而且有市场需求,了解这一点是至关重要的 这就是说,物联网是一种真正的颠覆性创新,它能对社会产生巨大影响但物 联网要获得成功, 必须要有实实在在的应用案例, 不能光宣传它如何如何了不起, 或觉得它会带来多大的股票价值 物联网的推广目前还受限于技术,现在可用的技术是 RFID 过去在供应链和其他一些商务模型如资产管理中主要采用一维条形码, 这是 一种综合标识符,不能区分具体的物品两维条形码含有更多的数据,但一旦印 刷上去, 就不能更新 RFID 发射器, 近场通信移动电话, 采用脉冲无线电 (UWB) 通信技术的定位系统, 蓝牙或紫峰无线传感器和其他一些无处不在的计算技术能 持续地从周边环境中采集数据并进行处理, 这些技术可以带来优势的商业应用案 例 虽然物联网的开发是围绕 RFID 的应用进行的, 但构成物联网的是连续和密集的 实时数据流,并不是 RFID 器件本身,物联网是物理世界的反映,同物理世界一 样,物联网用户市场中商务案例的成功是商务推广的先决条件 1999 年开始建立物联网时,MIT 预测,到 2005 年会出现物联网 RFID 标签的无 处不在的应用,到 2006 年,标签的价格会降低到 5 美分学术界的预测总是太 过乐观,从经济学的角度看,这个预测其实是靠不住的 当然,MIT 可以很有道理地指出,今天的标签,比他们当时设想的标签要复杂 多了,但标签设计中任何增加的功能都是用户需要的,没有这样的进步,就没有 投资的效益但价格毕竟决定着设计的合理性,限制着标签的普及应用 如果没人以 MIT 预测的价格大量购买这些标签,就不会有用户应用案例 MIT 所描述的物联网是在超市中无处不在地使用标签,MIT 预计,所有的零售商 品都会贴上标签, 所有的家庭用品和办公用品都会贴上标签, 它们能够相互通信, 至少在询问时能够应答 2003 年,威廉姆斯在《产品标识的未来》一文中指出,当商店中的商品以低于 05 美元的价格促销时,标签的成本无论是 028 美元还是 5 美分,都将是极大 的成本负担,一般会使商品利润低于 10%,在这个价格水平上使用 RFID 标签就 不划算了现在不行,永远都不行把 MIT 所预测的标签价格下降(为达到市场 普及)同预测的标签使用量相比较,可以看出,在很多年内,标签的整体商业价 值很难增长标签厂商投入很大的资金,承担很大的风险,卖出几十亿的标签, 却只能赚到很少的钱标签厂商以现在的价格每年只卖出几百万个标签这种商 业模式是行不通的,而且永远行不通,因为标签制造厂商在目前商业模式的生命 周期内是不会把标签的价格降低到微不足道的水平的 业界预测,聚合物 RFID 标签有可能在 10 年内改变这种状况但是今天你不可 能根据 10 年之后可能发生的事举出商业应用的例子这些实际因素对物联网的 建立和效益的发挥有巨大的影响也就是说,在每件物体上贴上标签,也许只是 一种空想,永远不可能成为现实(我曾经说过,皇帝是没有新衣的) 那么物联网的概念是不是就错了,是不是就一无可取了呢我希望不是尽管人 们提出的物联网的概念和架构有某些缺陷,但它还是有很大的潜在效益的 4 物联网依托的技术不仅仅是 RFID 在可预见的未来建立可行的物联网架构是至关重要的那种认为给遍布各处的 每个物体都贴上 RFID 标签就能形成物联网的观点是经不起实践检验的,是不会 有商业应用实例的在目前阶段,我们必须质疑关于物联网的一些基本假设麦 克法兰提出的物联网概念,至少有两点是站不住脚的,是经不起实践检验的 首先,麦克法兰声称的物联网的目标是"建立一个计算机无需人的帮助就能识 别世界的普遍环境",但他没有从商业应用的角度进行考虑,也就是说,人们为 什么需要这样一种环境我们的问题是,它的应用合理性在哪里难道就因为它 在技术上可行就不去考虑合理和需求吗 如前所述,不是器件,而是连续的,高密度的实时数据流形成了可行的商业应 用案例,赋予了信息系统相关的,实时的,具体的数据,建立了物联网我们必 须清楚地认识到,物联网的商业范例不是 RFID 器件的商业范例,而是合理获取 信息的商业范例,RFID 系统只是一种提供信息的手段,是一种最适宜的,成本 效益最高的技术 第二,对于早先的智能产品概念,麦克法兰虽然提出了 5 个特点,但缺少商业 案例的支持麦克法兰说的 5 个特点是,独特的身份标识,与周边环境交流,存 储数据,使用标准的语言和不断地参与或决定自己生命周期 最后一个特点是要赋予器件智能的原因,其他一些特点是被动存储器件也具有 的,只要它们能被连接 如果你接受这种观点,那么在很多情况下,有效地与周边环境通信,可能就简 单意味着使身份和数据可以被询问, 而这通过被动型的数据存储就能实现 的确, 早期物联网构想中的 RFID 技术,全部是被动型 RFID 标签,这些标签只有在被询 问时才能显示数据,与条形码唯一的不同是,它们的数据存储在集成电路存储器 上,可以被更新,它们不能对自己的命运做出决定所以,麦克法兰的理论不仅 没有清晰的商业案例支持,而且其初始概念在逻辑上就讲不通我们经过思考后 得出的结论是,有些物品需要通信,而另一些物品只需要被询问,有些数据是永 存的,另一些数据是变化的这个结论显然是毋庸置疑的 独特的身份对于物联网来说是非常重要的,但也需要从商业效益的角度考虑问 题多年来,条形码成功地标识了批量身份,但不能标识每个产品的身份把批 量标识扩展到分类标识是必要的,例如标明整批货物中每一件的售出时间但如 果没有必要,如果成本太高,就不需要总是这样做当然在有些情况下,是需要 对每个商品做独特标识的,例如商品的重量,历史等所以,物联网的许多功能 是可以用比较便宜的技术实现的,例如已广泛应用的条形码我们认为,物联网 的合理结构是金字塔型的,是根据需要,合理性,局限性和商业应用案例和效益 在身份标识,数据存储和能力上结构分层的将来许多物品的信息仍然会保存在 条形码上 现在的条形码仅仅是标识类别, 例如某厂商生产的 450 克的烤豌豆 如果用条形码区别标识每件产品, 就不能像现在这样把条形码统一印刷在产品包 装袋上,把这样的产品纳入物联网中,需要确定数量并判断投入的合理性 在每个产品上应用 RFID 技术现在有很好的例子例如,英国著名的玛莎百 货公司用这种技术减少了正品商品退货的欺诈率,在这种情况下,商品价格稍高 一点是合理的另一个例子是在刮脸刀片上安放防盗窃的电子商品监测 EAS/RFID 标签,从商业效益上看也是合理的按日期销售的信息是非常重要的 信息,新鲜食品可以在物联网世界中找到新的市场机会,可以存储在零售商的货 架上, 可以找到潜在的家庭和办公室最终用户, 也可以找出产品的新特点和用途, 让产品销售的压力不全放在既定用户身上,另外还能给冰箱制造商做广告,促进 冰箱的销售在物联网世界中,市场营销也能产生实实在在的效益,消化 RFID 的成本 例如, 葡萄酒和灌装啤酒的厂商由于与销售市场更接近, 可以降低价格, 从而消化标签的成本不过我们必须做出示范例子,才能在物联网中推广 5 物联网的结构 如果你接受现在的观点,那么就会顺理成章地得出这样的结论,即只有需要 通信的东西才会装上通信器件在上述金字塔的顶端,是人与人之间的对等机器 交流,例如我的个人数字助理和你的计算机之间的交流,在采用对等设备成本上 不划算的地方则布置 RFID 标签,因为 RFID 标签是满足基本通信需求的成本最 低的手段, 这是第二个层次, 在这个层次之下, 是被动型的数据存储, 如条形码, 它只能保存数据和身份,在这个层次,很多东西仍然是不可辨认和不可识别的 我们定义的未来的物联网还有一点与麦克法兰的提法不同,麦克法兰认为, 物体"能连续地参与和决定自己的命运",我们则认为,只有在感知物体直接或间 接地发出指令的时候(在金字塔的顶端) ,或智能物体发出指令的时候(在第二 层次) ,才会有通信即便在第二层次,智能物体一般也是由一个感知器件控制 和预先决定的(在物联网中,所有的东西,包括人,都是物体) ,因为只有更高 的层次,才能做出判断效益的决策 所以,物联网是在一个个案例的基础上运行的,由感知物体从成本上逐个判 断,处理代价是否能适合需求,物联网是由这些案例构成和限制的 物联网中的商务案例是靠 RFID 标签,智能标签或智能卡运行的静态信息 如产品身份,重量,售出时间,产地等,可以存储在条形码上,也许是两维条形 码,用移动设备和漫游设备可以阅读条形码 我们不需要给每个物体都装上主动通信的器件, 我们要做的是提高阅读器扫描被 动信息的能力,如扫描条形码,使我们在询问时能获得信息,这样做是因为我们 有应用案例的强大支持我们很多人已在超市使用自我扫描技术付账了,许 多移动电话都能阅读条形码虽然让冰箱通过 RFID 标签自动向超市询问存货和 自动付账听起来很有吸引力, 但其实还有一些更为廉价的方法能达到同样的效果 许多此类物联网可以用手动扫描条形码的方式实现,例如,用扫描器把冰箱 里的食品显示在冰箱上的屏幕上屏幕上还可以显示食品的售出时间,发出过期 报警如果超市的付账柜台上也储存有售出日期的信息,就可以用现在的 Wi-Fi (无线保真)技术把这些信息传送到用户的个人数字助理和电话上,用户的冰箱 上或家庭电脑上,也可以传送到家里各处放置的,不见得放在冰箱里的已购买的 食品上 我们所提出的物联网的架构是这样的,它并不是把世界上所有的物体都以对 等的方式连接在一起,而是给有些物体贴上 RFID 标签,有些物体贴上条形码 在我们的物联网架构中有些物体有询问能力, 还有些物体则仍然处于未连接状态 物联网的主要功能是处理信息,这些信息的获得并不完全靠 RFID 标签当 然 RFID 标签将会发挥作用,但 RFID 提供的信息只是物联网的一个组成部分 在物联网中, 不是简单地给每件物体都做出身份标识 我们把物品分成了若干类, 这种分类构成了前述的金字塔梯级结构, 每个梯级采用的信息获取和发送技术都 是不同的也许我们可以给出这样的梯级结构: A 级:带有一般的固定静态数据的物品(如一听西红柿) B 级:带有分类静态数据的物品(如标有售出日期的生菜) C 级:带有独特的固定静态数据的物品(如标有特别分量,产地和保质期的一片 肉) D 级:带有可变综合静态数据的物品(如带有温度感应器的冷冻食品综合标识包 装) E 级:带有可变分类静态数据的物品(如运载箱装商品的货盘) F 级:带有一般临时静态数据的物品(如卡车载的货) G 级:带有可变独特静态数据的物品(道路通行费标签;带有温度感应器的独特 标识的物品) H 级:带有分类可变数据的物品(如车辆) I 级:带有特殊可变数据的物品(如冰箱,音响系统,中央空调,房间报警系统, 车辆等) J 级:智能物品(如计算机,个人数字助理) K 级:有感知的物体(例如人) 这样的分类,是按本文的思路提出的,并不能算是正式的分类下图所示为 物联网的金字塔架构: 我们并不打算把世界上的每个物体都标识在这个金字塔架构图中世界上的 大多数物体—田野里的树木,沙滩上的躺椅,树上的鸟儿等都是不需要通过物联 网来交流的在可预见的未来,现实世界中的大多数物体都不会连接在一起在 物联网中,我们可以把这些物体称为未标识类物体 从金字塔的底部上行, 我们会发现, 紧邻底层 A 的那几个层次中的物体可以被识 别,但是被动式的,这些物体被询问是可以应答,但不能主动通信B,C,D 层次中的物体一般是用条形码标识的,B 层次是简单的综合标识,例如一听西红 柿C 层次是类似瓜果梨桃一类的物品,它们往往有同样的身份,但售出日期不 同 层次的物品是有单独特点的, D 例如每个产品都有不同的重量 在物联网中, 我们可以把这一层次中的物品叫做被动可标识物品增加的信息都不是特殊的, 产品的重量是不变的这一层次中使用的 RFID 标签都是被动型标签 E 层次的数据来自传感器,传感器是被动的,在询问时可以应答,但如果某 些参数(例如温度)超出了规定的限度,也能主动通信,我们把 E 层次的物品叫 做具有激发通信能力的物品, 当然只有在成本效益合理的情况下才采用这种技术 这些物品的数据可变但也是被动的,不过与 D 层次中的可变被动数据(例如一 公斤香肠)完全不同 D 层次和 G 层次的物品都有组合的数据,D 层次中是综合的可标识物品,G 层次中的是特殊的可标识物品例如,道路通行收费标签可在车辆行程的入口和 出口被读出 这两个层次的物品一般不能通信, 它们往往是被询问时才做出反应, 但不能排除它们具有通信功能我们把这种物品叫做"载有其他物品数据的物品" H 层次的物品则不仅有独特的身份,而且有独特的寻址功能,它们能主动通信, 也能对询问做出反应,可能还可以处理大量的瞬间变化数据智能汽车就是一个 例子我们把这个层次的物品叫做"为其他物品服务的物品" 在金字塔的顶端,是真正的智能器件,如计算机或有感知的物体(例如人) , 这些物体有能力主动通信和主动询问 智能物体和感知物体之间的根本区别在于, 智能物体的运行决定是由感知物体控制的,或者说,智能物体的行为是由感知物 体(例如人)设定的所以,在物联网金字塔的顶端,总是感知物体在控制,不 是物品自己做自己命运的决策这种理解与 MIT 最初的概念是根本不同的我 们认为,只有采用这种梯度层次架构,物联网才能产生合理的实际效益,才能获 得投资 我们当然可以做出不同的分类,分出不同的级别,但问题的关键不在这里 关键是物联网不会,而且永远不会成为和人与人之间的网络一样的,具有自主意 识的网络(采用 RFID) ,物联网将是一个由具有不同特性和能力的物品组成的一 个梯度分层架构;它的性质是由应用案例和实际效益决定的,采用的技术是否合 理也是由实际效益决定的(有时只能用 RFID) 所以,在物联网中采用 RFID 的具体效益是反映在多个结构层次上的,其合 理性取决于济效益,其特点和行为设计的合理性也取决于实际效益(尽管可 能会有额外的下游效益,或以后会发现效益,但这不属于初始的效益) 物联网 中物品能力的合理性也是由具体的效益决定的 物联网本身是不会产生什么奇幻 的济效益的,世界上的许多物品将仍然处于物联网之外 6 结论 为发挥物联网的潜在效益,需要着重注意新型的因特网和已有数据的 *** 控,而 数据的传输技术,虽然很重要,却是次要的考虑因素需要制定物品层次之间交 流的规则,需要开发数据采集/交换/交易的网络服务如果物联网有一天真的出 现了,那么首先要关注的是数据管理,转换和处理的标准,而不是什么特殊的空 间接口总之,尽管 RFID 在物联网中有重要作用,但它毕竟只是物联网中的一 种数据传递技术,要形成商业市场,就要开发产品(软件系统) ,使因特网中的 物品能动起来,我们要更多地关注使物联网具有交流功能的网络服务我们需要 有标准化的服务标准制定组织,如 CEN,ISO,ETSI,应发挥重要作用

物联网就是通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
通俗地讲,物联网就是“物物相连的互联网”,它包含两层含义:
第一,物联网是互联网的延伸和扩展,其核心和基础仍然是互联网;
第二,物联网的用户端不仅包括人,还包括物品,物联网实现了人与物品及物品之间信息的交换和通信。
物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用,具有渗透性强、带动作用大、综合效益好的特点,是继计算机、互联网、移动通信网之后信息产业发展的又一推动者。

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但是,响应式布局,难点并非是技术方面,而是设计。
对于响应式布局的技术基础,只要你在MDN之类的网站上,把HTML5、CSS3的特性吃透,基本上完全能满足开发响应式布局的工作。
但是,技术过关了只是第一步,真正困难的是UED,如何设计站点、如何布局页面,这需要很多实际工作的积淀跟探索,不是简单的技术教程能补足的。此外还需要一定的“艺术细胞”,才能设计出好看、合理、方便的页面。
这方面的提高对于一个人来说可能需要数个月乃至数年的时间。
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多看看UED部落格,看看别人的经验。
用bootstrap v3这样符合响应式设计的前端框架做几个小样,总结分析。

苹果的核心技术是什么

ios+产品设计理念~
硬体都是别人的~

核电站的核心技术是什么

核电站的核心技术从常规的意义上讲分几块:
核电站的研发技术,包括重要机理性试验、重要装置的研发和制造技术;
核电站的设计技术,从概念到图纸;
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以上这些都是核心技术。

j2ee的核心技术是什么、?

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通宝街的核心技术是什么?

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TAC溯源链的核心技术是什么?

经过一段时间的磨练,TAC溯源链目前拥有了俩大技术结构;一是编码国际化,还有一个技术特点就是跨链。实际上,根据溯源目前的整体情况来讲,它和不同领域企业的合作成就了它的区块链模式应用更加的贴近市场需求。

斯巴鲁的核心技术是什么?

斯巴鲁汽车在中国的两大立足核心技术是:水平对置发动机(SUBARU BOXER)和左右对称全时四轮驱动系统(Symmetrical AWD)。
拓展:
水平对置发动机:
斯巴鲁的水平对置发动机(SUBARU BOXER)诞生于1966年。这种发动机的特点在于汽缸水平对向排列,执行时活塞相对运动,在输出充沛动力的同时有效地减轻了振动,而且水平对置发动机的结构更紧凑、重量更轻,可以通过装在车内更低位置而降低车辆整体重心。斯巴鲁首款配备水平对置发动机的车型——SUBARU 1000在同年甫一上市,便凭借前所未有的卓越行驶稳定性成为了引领新时代的先驱者。
左右对称全时四轮驱动系统:
斯巴鲁受自然界广泛存在的对称结构的启发,在1972年研发出了左右对称全时四轮驱动系统(Symmetrical AWD),并确信这一实现了完美平衡的系统是能够最大限度保证车辆精准 *** 控和行驶稳定性的理想动力传动系统。同年,斯巴鲁将这一传动系统应用于释出上市的SUBARU Leone 4WD Estate van车型,成功实现了左右对称全时四驱轿车的量产化。

乐学1号的核心技术是什么?

乐学1号轻学习智慧台灯,将LED台灯,数字钟,计时器和MP3音箱等几项实用功能有机的结合在一起,并通过“智控芯”整合控制技术将功能有机的集合在一起,可互动协同控制,让学生计划中学习,细节中养成,成为轻松调节,自主学习的主人。

微喷灌的核心技术是什么

控制系统,和感应系统吧,参考::afimirrigation/ 全球滴灌技术发明者和领导者——以色列耐特菲姆(NETAFIM)

inter采用的核心技术是什么

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感测器网路(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:感测器技术、射频识别技术、二维码技术、微机电系统和GPS技术
1感测器技术
感测技术同计算机技术与通讯技术一起被称为资讯科技的三大技术。从仿生学观点,如果把计算机看成处理和识别资讯的“大脑”,把通讯系统看成传递资讯的“神经系统”的话,那么感测器就是“感觉器官”。微型无线感测技术以及以此元件的感测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)是通过无线电讯号识别特定目标并读写相关资料的无线通讯技术。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一般不具备资料采集功能,多用来进行物品的甄别和属性的储存,且在金属和液体环境下应用受限,RFID技术属于物联网的资讯采集层技术。
3微机电系统(MEMS)
微机电系统是指利用大规模积体电路制造工艺,经过微米级加工,得到的集微型感测器、执行器以及讯号处理和控制电路、介面电路、通讯和电源于一体的微型机电系统。MEMS技术属于物联网的资讯采集层技术。
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资讯的重要技术,更是物流智慧化、智慧交通的重要技术。
核心技术之资讯汇聚层:感测网自组网技术、区域网技术及广域网技术
1无线感测器网路(WSN)技术
无线感测器网路(Wireless Sensor
Neork,简称WSN)的基本功能是将一系列空间分散的感测器单元通过自组织的无线网路进行连线,从而将各自采集的资料通过无线网路进行传输汇总,以实现对空间分散范围内的物理或环境状况的协作监控,并根据这些资讯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、通讯、感测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(Aess
Point)的无线网路结构,目前已有一定规模的布设,在部分应用中与感测器相结合。Wi-Fi技术属于物联网的资讯汇总层技术。
3GPRS
GPRS(General Packet Radio
Service,通用分组无线服务)是一种基于GSM行动通讯网路的资料服务技术。GPRS技术可以充分利用现有GSM网路,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技术属于物联网的资讯汇总层技术。
核心技术之传输层:通讯网、网际网路、3G网路、GPRS网路、广电网路、NGB
1通讯网
通讯网是一种使用交换装置、传输装置,将地理上分散使用者终端装置互连起来实现通讯和资讯交换的系统。通讯最基本的形式是在点与点之间建立通讯系统,但这不能称为通讯网,只有将许多的通讯系统(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讯。也就是说,有了交换系统才能使某一地区内任意两个终端使用者相互接续,才能组成通讯网。
23G网路
3G是英文the 3rd
Generation的缩写,指第三代移动通讯技术。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)是指将无线通讯与国际网际网路等多媒体通讯结合的新一代移动通讯系统。
3GPRS网路
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连线。通俗的讲,GPRS是一项高速资料处理的科技,方法是以“分组”的形式传送资料到使用者手上。虽然GPRS是作为现有GSM网路向第三代行动通讯演变的过渡技术,但是它在许多方面都具有显著的优势。
4广电网路
广电网通常是各地有线电视网路公司(台)负责运营的,通过HFC(光纤+同轴电缆混合网)网向用户提供宽频服务及电视服务网路,宽频可通过CableModem连线到计算机,理论到户最高速率38M,实际速度要视网路情况而定。
5NGB广域网路
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“高效能频宽资讯网”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路。
核心技术之运营层:专家系统、云端计算、API介面、客户管理、GIS、ERP
1企业资源计划(ERP)
ERP是指建立在资讯科技基础上,以系统化的管理思想,为企业决策层及员工提供决策执行手段的管理平台。ERP技术属于物联网的资讯处理层技术。
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慧计算机程式系统。属于资讯处理层技术。
3云端计算
云端计算概念间由Google提出的,这是一个美丽的网路应用模式,是指IT基础设施的交付和使用,通过网路以按需、易扩充套件的方式获得所需的资源。
核心技术之应用层:垂直行业应用、系统整合、资源打包
应用层主要是根据行业特点,借助网际网路技术手段,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、资讯化管理、组织排程结合起来,形成各类的物联网解决方案,构建智慧化的行业应用。
如交通行业,涉及的就是智慧交通技术;电力行业采用的是智慧电网技术;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整合技术、资源打包技术等。

刚泡好的清茶摆在面前,你眼睛看到的是杯子,鼻子闻到的是茶香,嘴巴尝到的是微苦味,用手摸一下还较烫……
人体器官的感知综合在一起时,人便得出了这一杯清茶的判断。假如把清茶的感知信息传上互联网,人们便能通过网络随时了解清茶的情况。
若成万上亿计物品的感知信息,都能如这杯清茶一样上传到互联网供人使用,这就是“传感网”,又称“物联网”。
虚拟世界和物理世界的纽带
那么,物联过程是怎么实现的?
据微软亚洲研究院常务副院长赵峰介绍,首先,每一个物理世界中每一样东西,无论钥匙还是电饭煲,都有一个智能“身份z”,比如IP地址。这个虚拟“身份z”记录了包括该物品材质、位置、大小、温度等信息。
那物品感知信息如何上网呢?这就需要传感器出场了。传感器里面有一个很小的微处理器,能够测量环境当中的温度、湿度、位置、方向等信息,可以做数据处理,并通过无线传输直接传到网上去。由此,互联网与物理世界就能够对应起来。
这样一来,人们就可以在网上检索物理世界。“有了物联网,我再也不用担心找不着我的钥匙了。上网查一下位置就能找到。”赵峰说。
然而,人们不禁纳闷,我们已经有了移动通信网和互联网,还要物联网何用?
作为中国物联网的领路人,中科院上海微系统与信息技术研究所副所长、无锡物联网产业研究院院长刘海涛说,移动通信网是人和人的互联,传感网是物和物的互联,是感知的网络;互联网是信息共享的平台;而物联网则一头连着虚拟世界,一头连着现实的物理世界。
刘海涛表示,物和物、物和人简单地互联意义不大。物联网的精髓是感知,但是若不能达到对物控制、指挥的目的,就没有意义。
将带来第三次产业化浪潮
据介绍,物联网技术已经在上海世博会和浦东机场上应用,分别布置了防入侵传感网。其中,浦东机场的应用系统可以说是国际上应用规模最大的案例之一。
浦东机场的应用系统铺设了3万多个传感节点,覆盖了地面、栅栏和低空探测,可以防止翻越、恐怖袭击等攻击性入侵。
物联网的应用不仅限于此,还可用于家居、环保、政务、安保、消防、电网、食品安全和国防等各个行业和生活的各个方面。
刘海涛举了个例子,比如你在开车上桥时,是无法看到桥另一端情况的。如果这时候另一端有一个人在过马路,就难免会发生交通事故;而如果我们在马路下面安装了传感网,并与你车上的传感网终端或手机相联接,一旦有人过马路,马上就会通过传感网告诉你,就能避免灾难的发生。
家居应用更是会方便人们生活。赵峰说,我坐在办公室里打开手机的话,就可以通过手机观察物理世界当中所有的东西,我就可以知道我小孩上学没有,下学后是不是赶上班车了,身体状况怎么样啊,也可以知道家里哪些电器出门时忘记关了。
“物联网今后的应用和规模会远远超出我们现在的想象。”赵峰指出。
业内人士判断,物联网给人类社会带来的深刻的影响甚至变革,可能要远远大于互联网。
如果把计算机的出现使信息处理获得了质的飞跃,视作信息技术第一次产业化浪潮;如果把互联网和移动网的发展使信息传输获得了巨大提升,视作第二次产业化浪潮。那么,专家表示,以物联网为代表的信息获取技术的突破,将掀起第三次产业化浪潮。
“中国物联网的春天来了”
一个新兴产业的发展,最重要的是掌握标准。在互联网时代,中国仍扮演着追赶者的角色,那在物联网领域,是否能一举成为领先者?
专家指出,在物联网技术浪潮中中国与国际同步,具有同发优势,处于同等水平,并做到了部分领先。
中科院上海微系统所是我国最早开展物联网技术的单位。2005年该所作为技术牵头单位,在国标委下属的信标委领导下,和标准化研究所合作推进国家传感网的标准化工作,这要早于国际标准的启动。
在2008年国际标准化组织的传感网络研究小组首届大会上,由中科院上海微系统所代表中国牵头提出了整个传感网的体系架构、产业的演进路线、协议站架构等,获得一致通过。第二届大会是在德国开的,其主要议题就是讨论中国的系列提案。而在此后的会议上,基本上都是由中国代表国际标准化组织做总体报告和特邀报告。
刘海涛自豪地说,在标准化方向上我们具有举足轻重的主导话语权。这在我国的信息技术发展史上是第一次。
赵峰说,国内很多单位做的基础研究很不错,我们消费者数量是其他国家无法比拟的,而且想法也很前沿,中国在今后十年当中能够领先。
好消息一个接着一个传来,日前,国务院将传感网和物联网上升为国家五大战略性新兴产业中的第二位。
刘海涛兴奋地说,中国物联网的春天来了。

面对如此庞大的市场,作为互联网时代的科技巨头之一,谷歌自然不会视而不见。实际上,从2011年开始,谷歌在物联网方面的布局就首次进入了人们的视野。从软件到硬件,谷歌在物联网领域做了什么?
软件:系统+通讯
2011年5月,在当年的GoogleI/O大会上,谷歌首次提出了Android@Home智能家居计划。通过Android@Home,用户在一部安卓手机或平板上就能控制家中的电灯、空调、音响播放器等一系列的智能家居产品。
在技术实现上,Android@Home采用了基于IEEE802154标准的ZigBee技术,其传输特点就是低功耗、低成本和低延迟。同时,谷歌还在安卓 *** 作系统的底层开放了针对家电控制的专用API接口,符合规范的家电通过ZigBee技术与手机建立好物理连接,安卓应用程序就能通过专用的API实现对这些家电的一系列智能化控制,除了远程开关 *** 作之外,一些智能电灯产品甚至能在用户玩游戏时配合剧情产生频闪效果。
到了2012年,谷歌又基于Android@Home发布了一款名为NexusQ的球状流媒体播放器,该产品被外界视为谷歌凭借Android@Home进入智能家居的标杆。但不幸的是因为高昂的定价和只能支持谷歌的内置服务,NexusQ并没有受到消费者的欢迎,在2013年年初就匆匆下架。至此,谷歌以自身产品进军智能家居的努力宣告失败,而在随后接近一年的时间中,Android@Home也逐渐淡出了人们的视野。
作为一家主打软件产品的公司,谷歌在打造物联网软件平台的努力自然不会随着Android@Home的失败而消失。
2014年10月,谷歌公布了ThePhysicalWeb项目源码,希望通过统一资源定位符(URL)的方式建立起一套智能硬件之间的互联互通标准。用户不需要下载专门的App,只需要像浏览网页时那样,点击某个设备对应的URL链接,就能实现对该智能硬件的 *** 作。但作为一个早期的实验性项目,谷歌并没有正式推出,只是在开发者群体进行了小范围的交流。
在2015年的GoogleI/O大会上,谷歌针对物联网应用正式发布了名为Brillo的物联网RTOS实时 *** 作系统,和基于json的物联网通讯语言Weave。
其中Brillo是一个极简化的Android *** 作系统,拿掉了所有复杂的上层界面,只留下 *** 作系统底层的核心,使得Brillo可以被方便地嵌入门铃、监控摄像头、烤箱等各种型号的智能硬件之中。
而Weave是基于json的智能硬件通信语言,谷歌意在创建智能硬件间通用的通信、指令收发方案,让智能设备之间通过Weave实现自主化的互动和沟通。例如在用户锁门的同时,不需要手动 *** 作,烤箱和空调就会探测到门锁的状态并主动关闭自己的电源。
I/O大会之后,谷歌又在7月份发布了一款开源的低功耗蓝牙通信平台Eddystone,目的是为了抗衡苹果的iBeacon,在物联网近场通讯技术上保留自己的话语权。
2016年年初,谷歌针对Brillo、Weave和Eddystone等技术召开了Ubiquity开发者峰会,向开发人员全面介绍了这些技术的实现细节,帮助他们在谷歌的物联网框架下进行更深度的开发。
至此,谷歌在物联网软件方面形成了从 *** 作系统到通讯协议的全面布局。

1我国城市生命线工程安全运维管理现状
为了保障城市生命线工程安全运行,我国部分城市相关部门采取了一定的监控措施。以上海为例,为了有效减少爆管或是漏水情况,上海浦东威立雅自来水公司在所辖部分区域水管内安装了流量仪;为了确保用电安全,上海电力建立了远程监控预警系统;为确保生命线工程的安全,上海市由国土资源管理部门和轨道交通企业合作建设了全球首个地面沉降监测网络——上海市轨道交通沉降基准网。
由于现有煤气、自来水地下管道、供电和通信线路等部分设施老化,加上违章施工和使用不当及偷盗、人为破坏等问题,造成煤气泄漏燃爆和大口径水管爆裂、通信供电线路中断等事故时有发生。城市生命线工程安全运维管理还存在一些薄弱环节,城市公共安全风险和隐患日益增多,原因主要有:
1)城市生命线工程相关的管理部门众多,运行监测信息获取、公共安全风险和隐患监测等无法在一个平台上统一管理;
2)各部门独立的管理平台系统往往互不相通、自成体系,形成信息孤岛,导致信息和资源无法共享;
3)突发事件应急指挥技术支撑系统的智能分析和辅助决策水平亟需进一步提高。因此,作为智慧城市以及城市公共安全的重要组成部分,城市生命线工程的安全保障要依靠预防加控制,必须采取有效的监控和预警。
2物联网和bim技术在城市建筑安全生命线运维管理中的适用性
从国内外研究现状来看,城市生命线工程的研究主要集中在地震震害分析、风险评估、应急管理等方面。1991年美国麻省理工的Kevin教授首次提出物联网(TheInternetofThings)的概念,是指将利用RFID等传感技术随时随地获取物体的信息,然后通过各种网络与互联网的融合,将信息实时准确地传递出去,最后利用云计算、模糊识别等智能计算技术,对海量数据信息进行分析和处理,从而对物体实施智能化控制。
近年来,国内外陆续开展了物联网在供热、供气和供水等方面的应用研究,并在此基础上将物联网与GIS相结合,提出基于物联网和GIS的基础设施管理系统。目前关于城市生命线工程方面的研究主要存在以下问题:
1)将物联网技术单独应用在某一类生命线工程中,尚无建立统一的运维应急管理框架以及各部门间的协同响应机制;
2)物联网与三维GIS的融合从一定程度上解决了运维阶段发生事故时管道线路的定位问题,在利用三维动态模拟不同管线之间以及管线与建筑物之间的具体关系和影响问题时,必须将设计施工等信息录入模型,需大量的手动输入,造成数据信息丢失严重。
建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)的出现不仅可整合城市生命线工程的图形化及非图形化资料,提供虚拟实境模型,并纳入流程的观念,降低规划、设计、施工、运维各阶段转移工程资料的信息遗漏问题。国际标准组织于2006年提出了CGB(CAD-GIS-BIM)架构,并制定相关技术标准以达到整合宏观与微观空间信息,并进行交换与交互 *** 作,提供城市数字化、救灾等相关应用。
事实上,BIM是三维GIS发展的新趋势,是一种应用于工程设计、建造、运行和维护管理的数据化工具,通过参数模型整合各种项目所具有的真实信息,并在项目全生命周期过程中为各方主体提供信息协同、共享和传递,具有可视性、可模拟性等特点。BIM是物联网应用的基础数据模型,而物联网作为互联网的有效延伸,包含并兼容了互联网所有的应用和资源。城市生命线工程运维安全管理以其多领域、多主体、多目标等特征,成为物联网和BIM延伸和应用的最佳平台,是实现智慧城市的重要发展方向,如图1所示。
3基于物联网和BIM的城市建筑安全生命线运维管控平台设计
31设计目标
本系统采用以公共安全科技为核心,以物联网、bim技术为支撑,以建设规划管理、日常运行管理和应急管理流程为主线,软硬件相结合,通过对城市生命线工程的实时动态监控,旨在突发事件应急管理等提供科学决策的技术平台。生命线工程的各个子系统共用基于BIM的生命线工程动态监控数据库,实现统一化管理,最终为城市应急管理提供科学决策基础和依据,技术体系如图1所示。
陈兴海,等•基于物联网和BIM的建筑安全运维管理应用研究本系统按照城市生命线工程建设与运行信息的采集、传输、分析和应用(简称“感、传、知、用”)四个环节展开,以标准规范与运行管理、信息安全为保障,分为感知、网络和应用三个层面,确保各单位相关数据互联互通和资源共享,如图2所示。其中,感知层主要利用射频识别等感知设备,即把传感器分别安装到生命线工程及相邻建筑物的关键部位,实时获取位置距离、力学性能、运行参数等感知信息;网络层主要通过各类相关网络,特别是有线宽带和无线宽带专网的建设和应用,对感知信息进行安全可靠传输;应用层主要是运用云计算、云存储等技术,对获取的物联网信息进行共享整合、智能分析和处理控制,通过有效的运行管理模式,服务城市统一应急管理科学决策。
32系统主要功能
模块根据生命线工程监测预警与应急管理系统的特征和目标,并结合供水、供气管道、电力、通讯线路,桥梁结构监测等类型分析,城市生命线工程安全运维管控平台系统应包括工程信息共享平台、监测数据管理、三维模拟与漫游、健康诊断与安全评估与应急预警管理的五大功能模块。
33技术架构
331工程信息共享平台通过制订相关标准,在设计施工阶段形成BIM的基础上,开展城市生命线工程相关各单位物联网感知设备和管理对象的编码服务,收录生命线工程的基本信息,包括工程名称、地理位置、项目规模、建造日期、主要设备材料信息、参建单位相关资料,以及动态监测测点布置、传感器类型、参数设定等内容。
332监测数据管理系统能够通过传感器实时采集工程结构健康安全数据信息,利用网络将获取的信息传输到BIM数据库中进行位置定位,然后存储在云计算网络服务器中,用户可以实时共享查询所需信息。
333三维模拟与漫游系统可以根据用户的选择范围生成三维浏览图,从不同角度观察生命线工程的空间位置、相互关系等信息,通过改变参数来模拟生命线工程综合网络的变化情况。
334健康诊断与安全评估针对不同生命线工程的特点,当监控系统发现监测数据有异常情况时,通过预先设置的阀值来判断生命线工程的安全运行状况,超过设置的安全设计值将会触发调用服务器中的历史数据进行健康诊断与安全评估,并整合各单位工程的相关业务信息,实现智能分析研判,同时将分析结果存入数据库中。
335应急预警管理根据健康诊断与安全评估系统模块的研判,应急预警管理系统具有制定生命线工程的维护管理方案、启动城市联动防灾应急预案,以及提供城市防灾指挥数据支持等功能。基于物联网和BIM的城市生命线工程安全运维管控平台通过上述五大系统功能模块,全面对工程结构和管线安全运维状况开展在线动态实时监测,系统维护人员和各相关部门可以通过平台提供的客户端查询各个系统功能模块的工作状态和监测对象的实时工共享信息,协同对工程出现的异常状态做出及时科学决策。
随着经济社会的快速发展以及城市化进程的不断推进,城市公共安全风险和隐患逐步增多,作为智慧城市的重要组成部分,基于物联网的城市建筑安全生命线工程运维管理平台在城市管理中的地位也日益凸显,它能发挥不断提高城市安全运行和应急管理能力。通过本文研究,主要得到以下成果:
(1)针对城市生命线工程运维安全管理多领域、多主体、多目标等特征,成为物联网和BIM延伸和应用的最佳平台,是实现智慧城市的重要发展方向;
(2)采用以公共安全科技为核心,以物联网、BIM技术为支撑,以建设规划管理、日常运行管理和应急管理流程为主线,软硬件相结合,通过生命线工程的各个子系统共用基于BIM的生命线工程动态监控数据库,实现统一化管理,最终为城市应急管理提供科学决策基础和依据;
(3)根据生命线工程监测预警与应急管理系统的特征和目标,并结合供水、供气管道、电力、通讯线路,桥梁结构监测等类型分析,提出了城市生命线工程安全运维管控平台系统五大功能模块的技术架构。
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