物联网是什么

物联网是什么,第1张

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。

说起物联网(Internet of Things, IoT),估计很多人都耳熟能详,因为我们早就在各种各样的媒体中看到过好多次这个名词了。

按照中国传统观点,万物实际上是有着天然的联系的,那么人类为何又要画蛇添足般地再把他们连接起来呢?原因很简单, 万物的天然联系是依靠的自然规律,而人类并不能控制他们,而物联网让万物以人类的意愿进行连接,从而让人类可以控制他们 。物联网,无非是又一个人类征服和控制自然的尝试而已。只要万物能够互联并且通过有效的手段在需要的时候知道他们的状态,从而采用有效的手段进行干预,那么人类就有了对万物的相当程度的控制权。

这给了人们很大的想象空间,因此,也吸引了大量的淘金者,试图分享这样一块看起来巨大无比的蛋糕。 但这么多年来,现实并不乐观。

根据我的了解——可能并不准确——我感觉物联网现在处于一个比较尴尬的阶段。 一方面,物联网的呼声很大,人们寄予很大的期望;但另一方面,市场的反响并不热烈,本来应该跟人们的生活息息相关的物联网,似乎在现实中并没有被人们所感知。我观察到的现实就不很乐观。 算得上物联网的智能家居曲高和寡,国内力推的NB-IoT雷声大雨点小,LoRa使用的主流频段在国内被事实上禁用, Zigbee等覆盖范围过小……

在这里,我想梳理一下物联网在国内发展的现状,以便于更好地定位和找出问题所在。

物联网可以看做是互联网的升级版本,传统的互联网连接的是人;物联网不光连接人,还要连接物,除了人类的互动外,还需要让人能够更好地把控物。 人是自带智能的,所以传统的互联网的重点在于连接,只要有连接,人们就会互动,产生内容等,对网络的智能要求就不高;但物联网连接的是物,物本身不具备智能, 需要通过人来控制或者智能系统来自动控制。

物联网也是近十年来出现频率很高的智慧某某(例如智慧城市,智慧楼宇,智慧园区,智慧安防等)的基础设施。 什么是智慧?我认为就是能够根据某个特定的需求和目标,自主动态调节现有状态的能力 。这需要至少有两个部分构成,一是要有数据分析和处理的“大脑”部分,二是要有数据收集和指令执行的“躯体”部分。 我们往往把狭义的躯体部分作为狭义的物联网, 也可以称为物联网10, 实现了物体的初步连接和数据收集和反馈能力,但这套系统要想实用,实际上离不开人,因为数据的分析和控制指令的下达还是需要人来做;而大脑+躯体才是真正智慧的物联网,在我看来这才是能够给人类带来很大便利的物联网,才具备大范围应用的技术基础, 可以把这称为物联网20。

现阶段的物联网还是停留在由人控制的阶段,也就是10时代,这个阶段对数据的处理存在瓶颈,因此,并不适合复杂的应用,也不适合大范围使用。因此我们可以看到,应用比较广泛的应用也就是那少数的简单应用,如抄表、环境监测、家电控制等。云计算、大数据、机器学习、人工智能等技术是近几年的IT领域的热点,进展也非常迅速,他们的发展为物联网向20阶段进化提供了坚实的基础。

我们日常生活,现有的已经足够很好地满足人们的需求了;物联网,只是人们对更高生活水平的追求的产物,并且不是必需的;对于非必需品来说,要想普及需要足够的性价比或者就索性走高端路线。但从目前的物联网市场看,由于缺少比较成熟的家用物联网方案,因此并不能大规模使用,这导致物联网应用起来成本比较高,在家居中只有高端住宅才可能会使用,占比很少,家居物联网在这种初级阶段必须得要走高端路线,当然这也符合很多新事物的初始状况特征。

物联网在工商业中也有一些应用,例如RFID领域,我们已经可以在一些商店中看到。其他还有很多物联网项目,多数隐藏在智慧某某的名头之下,现阶段,只要是冠以智慧的项目,其造价一般会令人咂舌。 因此,在性价比不高的情况下,人们使用他的积极性自然不高了。

中国运营商去年决定要大力推广NB-IoT,他们试图提升性价比,因此希望设备和解决方案提供商们能够以较低的价格提供相关产品,由于其体量,确实有部分供应商愿意以接近成本价的价格向其提供产品;但即使是这样,愿意使用的用户也不多,这让供应商的积极性大大降低,因为根本就无利可图。也因为此,NB-IoT的这一波推广活动实际上到目前看来是比较失败的。

从连接介质来看,物联网分为有线和无线两种,考虑到实际部署的难度,无线方式显然更有机会会成为主流的连接方式。

从终端和因特网连接关系来看,物联网也可以划分为两种方式:一种是直接和因特网连接,例如NB-IoT、2/3/4G蜂窝网络、eMTC等; 另一种是通过网关间接和因特网连接,例如LoRa、SigFox、ZigBee、BLE、WiFi等。不同的协议都是针对不同的应用场景设计的,因此在实际使用中都有其优缺点。例如我们常用的WiFi,要保证速率和可靠性,因此覆盖距离不够长,连接不可靠; NB-IoT主要用于低速率物联网应用,能够直接联网,但速率低, 用户连接数少; LoRa的覆盖比较广,但速率低,用户连接数也有限制……

因此,实际部署时需要根据不同的应用场景选择不同的技术、标准以及相应的设备,而在现场实施的时候又会有很多意想不到的困难。无线部署也需要做网优等工作,对实施人员的要求比较高。 这些都增大了物联网的部署难度。

由于物联网一般使用无线技术,那么频谱资源就是物联网的一个非常核心的资源。频谱资源时稀缺的,因为有太多的地方需要这类资源。例如我们的移动电话、微波通信、卫星通信、应急通信、无线WiFi等等。这些资源由于其稀缺性,需要统一的规划。而这在不同的国家也面临着不同的状况。

例如现在比较火热的LoRa,阿里巴巴、腾讯等互联网企业刚刚加入该标准联盟,结果国家的新的频谱规划就给予他们致命一击,LoRa所使用的sub-1G的频谱资源实际上是不开放的。

目前在全球,唯一明确的民用频段就是24GHz,也就是WiFi、蓝牙等使用的频段。但这个频段的问题是与低频段的无线电波相比,越障能力比较差,因此覆盖能力不强。而又由于太多的民用无线设备都是用这个频段,导致这个频段的信号比较“脏”,收到的干扰比较大。 现有的使用这个频段的蓝牙、WiFi协议本身也是为了IP宽带连接而设计的,专注于速率,所以也导致覆盖范围一般不超过100米,并且连接数量有着很大的限制。 因此,要想避免频谱资源的政策风险,就只能使用24GHz这个频段 ,那么如何在这样的情况下增加无线覆盖的范围,提升覆盖距离,就是物联网公司需要解决的一个大问题。

比较有实际应用意义的物联网的规模需要达到一定的程度,也就是终端要足够多,很多地方并不具备电源接入的条件,那么就需要终端的功耗要足够低或者索性无源。

无源当然是最佳的方式,目前的解决方案是要加储能电路,但这种电量非常微小,在现有的技术条件下,覆盖范围和传输能力都受到严重的制约,只能适应很少的一部分场景。因此,大多数情况还是需要有源的终端,这就需要功耗尽可能地低了。 功耗问题可能是目前物联网面临的主要问题之一。

例如在智慧停车之类的项目中,有部分方案是用NB-IoT实现的。这个标准由于使用了蜂窝技术,只有运营商具备掌控的能力,所以电信运营商和设备商都非常有热情去推广,也号称一块电池可以用十年,看起来功耗似乎很低,但那是有前提条件的,就是它平时处于睡眠状态,每天主动醒来一次上传一次数据,在这样的情况下才可能坚持十年。 但用于停车就得频频被唤醒,因此在这个场景中使用就非常耗电。根据实际使用的经验,差不多5个月左右就得去更换电池了。这带来极大的维护工作量,而且电池的成本本身也非常高。因此,至少在停车这种方案中,NB-IoT并不是一个好的选择。如果用LoRa呢?在停车中也有应用,表现好一点,能够达到一年多的使用时间而不用换电池。而一般里面模块和芯片的寿命在5年以上,也就是说,在终端设备的生命周期里,需要更换多次电池,每一次更换电池实际上跟新开工一个项目工作量差不多多少。因此,我们不能说这种状况是令人满意的。

所以,如果能够解决有源终端的功耗难题,不光可以大大减轻日后的维护工作量,还可以大大降低终端的成本,这是因为在实际应用中,电池是物联网终端的主要成本之一。

技术本身是没有国界的,但遗憾的是我们并不生存在一个理想的世界里,我们的现实世界依然存在着各种各样的利益群体,有的时候出于自身利益的考虑,作为体现现代竞争力的物联网技术就要受到一些因素的制约。国家就是一个典型的利益群体,而国家安全往往是这个群体的最高利益之一。信息安全是国家安全的一个重要方面,物联网搜集各种各样的信息,这些信息有的时候就是非常机密的情报,不方便被其他利益团体所获知,因此,在物联网标准方面,在一开始就要注意这个方面。

LoRa是美国公司Semtech所提出的一个物联网标准,也是目前比较主流的标准。这个标准对标的是SigFox——一个欧洲的私人公司封闭的物联网标准,但SigFox用自己的标准建了一个覆盖很广的网络,对外运营物联网业务,可以叫做物联网供应商;而LoRa是半开放的标准,允许用户使用这种技术进行模块和终端产品的开发,并用这些产品组建自己的LoRa物联网,虽然相比于市场上主流的其他方案,看起来价格并不贵,但标准、芯片等核心部分过分集中于美国的供应商Semtech上,在特定的时候这就是一个很大的风险。

因此,无论是物联网方案提供商、物联网产品开发商,还是用户,在选择物联网标准的时候要考虑到这个问题。当然,对于小规模的民用应用,采用什么标准问题不大,但对于军用、大规模应用来说,不考虑这个因素将可能让投资全部打水漂。 最近的无线电频谱的一个征求意见的文件就让某国外标准被判了死刑,即使我们最大的两个互联网公司刚刚加入了这个阵营也是无可奈何。

NB-IoT是中国特别是运营商和设备提供商力推的标准,但它的问题在于功耗较高、用户容量有限,所以,在很多场景里并不适合。因此,中国还需要更多的物联网标准,来补充NB-IoT的不足。

近日,秦皇岛无线电管理局工作人员与联通网络维护人员查看机房设备运行和信号发射情况,助力当地5G网络建设。 人民视觉

打好“地基”,新基建才能更好释放创新红利

在抗击新冠肺炎初期,不到10天,旷视 科技 就开发出了一套人工智能测温系统,能够高效地对人群进行体温检测;依图医疗快速响应,短短4天内就完成了胸部CT新冠肺炎智能评价系统研发,还研发了面向公众的人工智能助手“小依医生”,来帮助鉴别疑似病例和轻重症情况……这些人工智能技术的应用有力支撑了疫情防控。

“自主研发的底层算法框架是我们的利器。”旷视 科技 副总裁谢忆楠说,从数年前开始,旷视 科技 就决定从基础做起,搭建自己的底层框架。不久前,旷视 科技 还宣布开源底层框架平台,让开发者共享技术成果,助力人工智能产业落地。

“数字经济时代,建设好数字基础设施,新模式、新业态会自然而然产生,所以数字基础设施的‘底座’是否牢固非常重要。”地平线创始人兼首席执行官余凯说。

腾讯集团高级副总裁郭凯天表示,当前我国5G、人工智能、大数据等技术在基础研究与标准设立方面,有一些走在了应用的前面,但在底层开源框架、人工智能芯片等方面,与先进水平仍有差距。工业互联网虽然发展迅猛,但仍处于跟随者地位,很多关键核心技术仍未掌握。

“要推动新基建长期持续发展,需加快补齐关键技术短板,夯实技术创新升级基础。”工业和信息化部赛迪研究院电子信息研究所副所长陆峰说,“否则,新基建受制于人的风险就会长期存在,作为经济 社会 基础设施来说隐患很大。”

“云计算、大数据的应用普及,带来了数字化、智能化的趋势。服务器作为行业数据和信息流动的‘心脏’,支撑着移动支付、人脸识别、无人驾驶、物联网各种应用场景。”浪潮集团首席科学家、中国工程院院士王恩东对此深有感触,“高端服务器一直是计算机产业的制高点,过去核心技术被少数几家国外厂商掌握,这对我国信息 社会 的稳定性和安全性都是极大挑战。”

“应以新基建为抓手,利用信息技术产业格局深度调整的新机遇,把关键核心技术掌握在自己手中,从而在未来竞争中获得优势。”中国科学院上海技术物理研究所研究员、中国科学院院士褚君浩认为。

回顾我国通信行业的发展历程,从1G到5G,正是靠编码技术、基带芯片、核心元器件等方面的基础性突破,我国在这一领域逐渐实现了从跟跑、并跑到部分领跑的转变。近些年,我国云计算快速发展,数据中心性能不断优化,这得益于国内领头企业坚持自主研发,在云 *** 作系统、数据库、物联网平台等一系列核心技术上的突破。

多位专家建议,在推进新基建的过程中,科研机构、行业龙头应加强合作,集中优势科研力量,抓紧补齐高端芯片、基础软件等短板,搭建自主创新生态,加强基础和应用研究,有针对性地推进前沿关键技术自主研发。奇安信董事长齐向东建议,网络信息安全是新基建的基础,要构建面向数字化业务的新一代网络安全框架,保障新基建顺利推进。

“只有筑牢关键核心技术基础,打好创新‘地基’,新基建才能行稳致远,更好释放出创新红利。”中国科学院 科技 战略咨询研究院研究员万劲波表示。

既要“建”好,又要“用”好,让新基建真正带动产业链发展

多位专家表示,想让新基建释放更大动能,要在“建”上下功夫,但更关键的是“用”好,推动新技术成果的转化和落地。要促进新基建与传统产业融合发展,真正带动产业链发展。

作为山东省滕州市机床产业首批“上云”的企业,山东海特数控机床有限公司总经理丁行阔最初的感受就是“难”。“困难太多了。机床产业生产环节复杂、工序繁多。引入工业互联网的云平台,意味着要把原有的生产流程都推翻,实现设备的融合、设备与人的融合、人与数据采集的融合等。”

“我们跟浪潮合作,对原有产业链进行改造,用上了针对机床全生命周期管理的智能机床云平台。”丁行阔说,机床联网后,各个环节衔接更紧密、效率更高。生产车间原来需要40多个工人,现在9个人就够了。“上云”之后,海特年产值近2亿元,比上年增加了一倍。

陆峰建议充分利用数字新基建,加快推动传统产业数字化、网络化和智能化转型,提升传统产业服务延伸、产业协同、智能运行等能力。他说:“新基建与传统产业的融合,不是简单的技术改造和升级换代,而是从生产方式、产品设计到运营等各个环节的流程再造。新基建要有与产业发展特征相匹配的服务能力,针对不同产业挖掘特定服务需求,是推动新基建和传统产业融合的关键。”

在浙江嘉兴,虚拟电网调度员“帕奇”的“上岗”,把调度员从重复劳动中解放出来,大幅提升了配电网的调控运行效率。国网嘉兴供电公司有关负责人介绍,传统的电力行业引入人工智能、大数据、物联网等技术后,电网运行更加安全可靠,企业经营效率也大幅提升。

新基建要发挥更大作用,离不开不断扩展的应用场景带动。万劲波建议,新基建应“建”“用”结合,落实“围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链”的新要求,从规划建设、产业技术支撑、应用场景建设、财税金融政策扶持等多方面协同发力,精准施策,共同打通从“不能用”到“可以用”再到“用得好”之间的“堵点”,补上“断点”,带动产业链固链、补链、强链。

着眼长远,稳步推进,政府和市场共同发挥作用

新基建按下“快进键”,掀起了新一轮投资热潮。中国科学院 科技 战略咨询研究院院长潘教峰表示,新基建热潮下更应着眼长远,不宜仅局限于热点领域,而忽视其他基础性、战略性领域。要坚持实事求是、量力而行、以新带旧的原则,支撑经济 社会 数字化转型和新旧动能转换。

“新基建的建设过程中,应避免各自为政、盲目投资、重复建设。要根据经济 社会 发展情况和市场需求适度超前部署,稳步推进,防止一哄而上,要统筹考虑区域和行业布局。”陆峰说。

潘教峰认为,对于公益性强、投资回报低、周期长的新基建领域,应以政府为主体发挥作用,统筹中央和地方政府投资,避免重复建设;对于有良好投资回报的新基建领域,如5G、大数据中心等数字基础设施建设,以市场为主体发挥作用,政府主要提供合理的制度和治理方案。同时要由市场来引导新基建发展方向,保护 社会 投资获得合理回报。

陆峰建议,政府一方面要利用智慧城市、数字政府、智能工业等发展契机,积极为新型基础设施建设和应用提供试验应用场景,另一方面则要通过财政、税收、金融等政策手段,引导 社会 加大新型基础设施的投资、建设和应用。

平安智慧城市联席总经理胡玮表示,新基建是一个技术迭代升级较快、商业模式创新活跃、市场竞争异常激烈的领域,这些特征决定了新基建与传统基建不同。不仅需要国家层面的财政投资,也需要充分引入 社会 资本参与基础设施建设与运营。政府应从政策层面加强引导和支持,给予 社会 资本更多投资信心。

“在政府引导下,有能力的 科技 企业不应只停留在点状的应用,需要向下搭建好技术基础层,往上做好应用解决方案,让人工智能等新基建和其他技术相融合,打造有利于产业化的生态环境。”依图医疗研发负责人方骢说。

郭凯天认为,在推动新基建发展的过程中,企业作为创新主体,肩负建设施工与技术赋能的双重使命。腾讯近年来加大对5G研究、大数据、区块链等各项服务的建设与应用,在信息基础设施、融合基础设施与创新基础设施等方面已有实践,与三一重工、富士康、中国商飞等多家制造业龙头企业在云计算基础上进行了合作共建。

“新基建在政府引导下,发挥互联网 科技 企业在内的民营企业积极性,鼓励其积极参与传统基础设施升级改造与技术创新,将更有利于实现创新驱动发展的战略目标。”郭凯天说。《 人民日报 》( 2020年06月15日 19 版)

随着科技的不断发展和人们的生活水平不断提高,人们对于生活环境的要求也越来越高,人们这种生活习惯的转变,是物联网技术飞速发展,大大改善了人们的生活环境,使大家能够更轻松、更便捷、更智能地处理日常生活以及工作上的一些事项。智慧社区便是物联网技术应用在社区中的体现。那么智慧社区结合物联网技术是怎样的呢?物联网技术在智慧社区中又有哪些应用呢?下面就一起来看看吧。

一、智慧社区结合物联网技术是怎样的?

1、智慧社区的模块化

1)信息系统集成。在社区里,我们将重点放在社区内的模块化信息技术和社区信息孤岛,信息内容模块化的形式,因此做到社区相互间的数据共享,提升系统服务力。

2)设计生态设计。跟着探析目前我国自然环境环保学、材料学专业之类的这学科的产生,不断将生态设计的管理理念带入到社区进行设计的过程中。

3)网络化。在当今的智慧社区,处处有网络,并借助网络推广智能设备,保障社区人员生活的便利。

4)设备倾向于智能化。在科学技术,向着网络化方向不断发展,提升人与物的综合处理,促进社区设备向网络化未来发展。

2、网络化社区生活

1)智慧社区应用与建设规划对于社区生活服务住户居民,现已影响到家电、娱乐、照明、安防、电表和其他层面。

2)保障社区特殊人群进行正常工作生活。由于疾病或者有所不同年龄等诸多原因,导致社区部分住户居民生活难以自理。带入新一代技术性后,综合一站式服务、远程遥控等模式,降低特殊人群对于生活的危险性,确保特殊人群的安全。

二、物联网技术在智慧社区中有哪些应用?

1、全域的视频监控系统

兼容不同视频的厂商的监控前端设备,可以移动端APP随时查看视频、电子围栏、对接公安综治平台、AI识别分析,在社区部署人脸抓拍摄像机,通过后台AI分析,识别陌生人的行动轨迹通知物业管理人员、电动车上楼,电梯安装AI摄像头识别电动车,一旦发现异常自动报警。

2、智慧停车系统

停车场管理:进出场管理、收缴费、对账结算、发票处理及增值运营服务等等。车库灯光也是智慧照明,车来灯亮,车走灯暗,进出口车辆识别,自动开闸,根据停车时间缴费,区分出“业主位”、“访客车”、布控车等等。

3、无感通行门禁系统、对讲系统

社区出入一卡通系统、云对讲。人脸识别机,人脸闸机实现业主通行、云访客,进出人员全抓拍。智能呼梯,室内主机呼叫电梯,梯控。

4、应急系统

通过通过物联网技术,实现安防,监测等多个系统的联动,从而建立各种突发事件的应急系统,并提供数字化的预案。这样当小区发生突发状况时,系统就能第一时间发出响应,并做出智能化的决策,并实现实时远程的指挥。

总之,物联网技术在智慧社区中的应用,可以说是彻底改变了我们的生活环境和生活状态,相信对于我们居住的环境,大家都希望是更舒适、更便捷、更智能的。智慧社区通过对物联网技术的应用,恰恰改变了我们的生活环境,实现我们大多数的需求。相信在不久的将来,物联网技术会有更加多的应用,可以实现每一个人的需求。

智能电网远程抄表系统中使用了物联网的相关技术,主要包括以下几个方面:

传感器技术:通过安装在电表、电线等设备上的传感器,可以实时采集电能使用情况的数据,例如电能使用量、电压、电流等等。

通信技术:采用无线通信技术,通过无线传感器网络和物联网通信协议,将采集到的数据传输到数据中心,实现对电能使用情况的实时监测和控制。

数据分析技术:通过对大量的电能使用数据进行分析和处理,可以提高抄表的精度和效率,同时可以为用户提供更为精准的电费计费服务。

相比传统抄表系统,智能电网远程抄表系统具有以下优势:

自动化程度高:智能电网远程抄表系统采用物联网技术,实现了自动化抄表和远程监测,无需人工干预,降低了抄表成本和工作强度。

数据精度高:智能电网远程抄表系统通过传感器采集电能使用数据,数据精度更高,减少了数据误差和纠错的工作量。

数据实时性强:智能电网远程抄表系统可以实时采集和传输数据,提高了数据的实时性和可靠性,有利于监测和控制电能使用情况。

服务质量高:智能电网远程抄表系统可以提供更为精准的电费计费服务,提高了用户的满意度,有利于企业的形象和声誉。


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