物联网给NB-IoT等新技术带来哪些机遇和挑战

物联网给NB-IoT等新技术带来哪些机遇和挑战,第1张

NB-IOT是基于蜂窝的窄带无赖网成为万物互联网的一个重要分支。NB-IOT构建与蜂窝网络,消耗大约180KHZ的宽带,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或者LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IOT是IOT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫做低功耗广域网,支持待机时间长、对网络连接要求较高的设备的高效连接。

NB-IOT的优势

强链接:

在同一基站的情况下,NB-IOT可以比现有无线技术提供50—100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络结构。

高覆盖:

NB-IOT室内覆盖能力强,比LTE提升20DB增益,相当于提升了100倍覆盖区域能力。不仅可以满足农村这样的广覆盖需求,对于厂区、地下车库、井盖这类对深度覆盖有要求的应用同样适用。

低功耗:

低功耗特性是物联网应用一项重要指标,特别对于一些不能经常更换电池的设备和场合,如安置于高山荒野偏远地区中的各类传感器监测设备,它们不可能像智能手机一天一充电,长达几年的电池寿命是最本质的需求。NB-IOT聚焦小数据量、小速率应用,因此NB-IOT设备 功耗可以做到非常小。

低成本:

NB-IOT无需重新建网,射频和天线基本上都是服用的。举个例子:就拿中国移动来说,900MHZ里面有一个比较宽的频带,只需要请出来一部分2G的频段,就可以直接进行LTE和NB-IOT的同时部署。低速率、低功耗、低宽带同样给NB-IOT芯片以及模块带来低成本的优势。

窄带物联网的出现,改变了物联网的应用。

1月6日,住房和城乡建设部发布《关于加强城市地下市政基础设施建设的指导意见》,要求到2023年底前,基本完成设施普查,摸清底数,掌握存在的隐患风险点并限期消除,地级及以上城市建立和完善综合管理信息平台。到2025年底前,基本实现综合管理信息平台全覆盖,城市地下市政基础设施建设协调机制更加健全,城市地下市政基础设施建设效率明显提高,安全隐患及事故明显减少,城市安全韧性显著提升。
《意见》表示,应当将城市作为有机生命体,加强城市地下空间利用和市政基础设施建设的统筹,实现地下设施与地面设施协同建设,地下设施之间竖向分层布局、横向紧密衔接。因地制宜开展以地下设施为主、包括相关地面设施的城市市政基础设施普查,在此基础上建立和完善城市市政基础设施综合管理信息平台,排查治理安全隐患,健全风险防控机制。严格依照法律法规及有关规定落实城市地下市政基础设施相关各方责任,加强协同、形成合力,推动工作落实,不断完善长效管理机制。运用信息化、智能化等技术推动城市地下市政基础设施管理手段、模式、理念创新,提升运行管理效率和事故监测预警能力。
住房和城乡建设部指出,当前,城市地下市政基础设施建设总体平稳,基本满足城市快速发展需要,但城市地下管线、地下通道、地下公共停车场、人防等市政基础设施仍存在底数不清、统筹协调不够、运行管理不到位等问题,城市道路塌陷等事故时有发生。
这要求各地要补齐短板,提升安全韧性。各地要将消除城市地下市政基础设施安全隐患作为基础设施补短板的重要任务,明确质量安全要求,加大项目和资金保障力度,优化消除隐患工程施工审批流程。
各地要扭转“重地上轻地下”“重建设轻管理”观念,切实加强城市老旧地下市政基础设施更新改造工作力度。
各地要统筹推进市政基础设施体系化建设,提升设施效率和服务水平。增强城市防洪排涝能力,建设海绵城市、韧性城市,补齐排水防涝设施短板,因地制宜推进雨污分流管网改造和建设,综合治理城市水环境。合理布局干线、支线和缆线管廊有机衔接的管廊系统,有序推进综合管廊系统建设。加强城市轨道交通规划建设管理,引导优化城市空间结构布局,缓解城市交通拥堵。完善城市管道燃气、集中供热、供水等管网建设,降低城市公共供水管网漏损率,促进能源和水资源节约集约利用,减少环境污染。
运用第五代移动通信技术、物联网、人工智能、大数据、云计算等技术,提升城市地下市政基础设施数字化、智能化水平。有条件的城市可以搭建供水、排水、燃气、热力等设施感知网络,建设地面塌陷隐患监测感知系统,实时掌握设施运行状况,实现对地下市政基础设施的安全监测与预警。充分挖掘利用数据资源,提高设施运行效率和服务水平,辅助优化设施规划建设管理。

2015-04-23 国农互联

各国农业物联网发展概况

美国

推进农业数据标准化。从长期来看,农业物联网需要的是可以相互识别的可 *** 作标准,这样不同设备才能在一起工作,否则不同设备传回的信息格式不能兼容。目前AgGateway和OADA正在研究农业数据标准化的问题。AgGateway是一家非营利性的商业联合组织,致力于推进电子商务在农业领域的发展和推动信息通信技术在农业的使用。OADA是一个帮助农民全面、安全获取数据的开放式项目。美国农业与生化工程师协会(ASABE)也在支持建立农业数据标准的工作。

大农场引领农业物联网应用。就农业物联网技术覆盖主体而言,大农场成为美国农业物联网技术的引领者,在农业物联网技术推广中起着示范作用。美国大农场采用物联网设备的数量相对更多,研究显示,美国大农场对技术的采用率高达80%。而对于小农场而言,由于设备的安装和维护成本高,它们使用物联网设备的数量相对较少,不过在大农场的示范作用带动下,也将会有越来越多的小农场采用物联网技术。

信息化基础设施奠定农业物联网发展基础。从美国农业物联网的发展现状来看,其信息化基础设施完备,为美国农业物联网的发展创造了优越的条件。美国政府每年用于农业信息网络建设方面的投资约为15亿美元,已建成世界最大的农业计算机网络系统AGNET,可以为美国农业物联网的发展提供强大的信息资源。同时,美国建立了农业技术信息数据库,如BISIS(生物科学情报社)、CAB(英联邦农业局)、AGRICOLA(美国国家农业数据库)和AGRIS(FAO农业情报体系)等。

日本

政府大力推动农业物联网发展。农业物联网在2004年被列入日本政府计划。当时日本总务省提出U-Japan计划,其核心是力求实现人与人、物与物、人与物之间的相连,在未来形成一个人或物均可互联、无处不在的网络社会,其中就包括农业物联网技术。目前,日本政府不断加强对智慧农业的扶持补助,通过一系列补助措施,到2020年日本农业信息技术化规模将达到580亿至600亿日元,计划在十年内以农业物联网为信息主体源普及农用机器人,预计2020年市场规模将达到50亿日元。

制造商推广农业物联网技术知识。日本农户在最初引进农业物联网时,由于成本过高、技术较难掌控等原因,物联网设备长时间处于停用状态。后来在制造商与当地农协工作人员的帮助下,逐渐接受并理解了物联网技术,比如在家里看看农作物的照片,并对比一下各类数据便可管理偌大的土地,并可较以前减少一半的工作量。

产、官、学协同研发农业物联网技术。近年来,日本农业物联网技术主要由NEC、富士通、日立等大型公司的IT部门牵头研发,并与三井物产等农用品开发商合作。日本非常注重引进和发展符合日本国情的精确农业。目前,日本产、官、学合作进行的农业物联网技术研究主要集中在两个方面:一是精确农业的基础研究,提供农业生产应用的作物生长模型数据库,可用于农业物联网的农业生产指导信息平台。二是精确农业机械的研究,提供农业物联网的智能化 *** 作终端。

英国

政府考核基于物联网的农业信息化。英国政府通过执行欧盟的单一补贴政策,把农业环境保护、农业产出与效益等很好地纳入补贴政策的考核指标,把农业机械的信息化程度作为重要考核指标予以支持,督促农业生产者广泛利用农业物联网,促进信息技术与生物技术等新技术融合,推动开展农业生产,从而推动农业物联网的发展,提高农业生产的智能化、精确化、高效化和自动化水平,实现环境保护、生产发展、效益提高、收入增加、资源节约等多重目标的均衡发展。

政府引导、多元市场主体拉动农业物联网建设。英国发展农业物联网主要依靠市场机制进行推动,政府主要是制定引导政策,采取扶持措施引导农业生产者,电信运营商、IT公司等农业物联网的主要建设者参与农业物联网建设。以政策为指引,以需求为导向,利用市场机制,按照有偿、自愿、效益的原则,鼓励各类市场主体开展信息技术的研发、推广和应用,大大提高了农业物联网技术的实用性、针对性、可持续性,能够较好地满足农业发展的需要。

注重涉农人员信息化水平的提高。英国政府十分重视涉农人员的信息化技能和知识的培训与教育,从上世纪90年代开始实施农村教育信息化计划。政府制定政策,把信息技术课列为全国中小学必修课程,并拟定了具体考核标准,采取了有效措施加强农村信息技术教师队伍建设,建设了各种网络学校和培训中心,开展了适宜于农村地区的各种网络或者视频远程教育,一些地方政府在教育经费的投入中要求不低于6%用作计算机和网络费用,一些农村制定了学生和计算机、图书馆的具体比例等,这些措施有效促进了信息化知识和技术在农村的普及,涉农人员的知识水平得到很大提高,这对农业物联网的发展至关重要。

以色列

以农业产业化、规模化促进农业物联网发展。农用土地有效集中和生产经营组织化是以色列农业物联网发展的基础。以色列945%的土地为国家所有,私人土地仅占55%。农业生产经营主要采取较为独特的集体农场(基布兹)和农业合作社(莫沙夫)两种形式。应运而生的是由多家集体农场和农业合作社联合组建的区域合作组织,它使整个农业生产经营有了较高的组织化程度,这些农业经营主体更加关心并追求农业生产经营的质量和效益,对应用农业物联网技术的愿望更加强烈,并且可以为应用农业物联网技术提供必要的资金和技术支撑。

农业科技创新服务体系支撑农业物联网发展。高度发达的农业科技和完善的农业服务体系是以色列农业物联网发展不可比拟的优势。以色列农业增产的96%靠科技,其高度发达和集约化的农业是以强大的农业科研、教育和推广体系作为后盾和支柱的。政府每年用于农业科研与技术推广方面的经费高达数亿美元,占GDP的比例位居世界前列。目前,以色列已建立一整套由政府部门、科研机构和农业合作组织紧密配合的农业研究和推广体系。以色列鼓励科研人员和推广人员结合自身的专业特长,开办或联办私人示范农场、科技型开发企业、推广型的培训示范基地等。

滴灌推动物联网技术的应用。滴灌在一般人印象中,就是布设大量打上微小孔洞管线的一种节水浇灌方式,但以色列人运用物联网技术把它做到了极致。以一个深埋地下的简单喷嘴为例,它凝聚了大量的高科技,它由电脑控制,依据传感器传回的土壤数据,决定何时浇水、浇多还是浇少,通过物联网技术,不仅节约了宝贵的水资源,而且节约了人力成本。铺完管线以后,未来大量农田的灌溉将由少数几个农民通过智能设备来控制。

国外农业物联网发展经验对我国的启示

政府力推农业物联网建设

无论是美国这样的农业强国,还是以色列这样的农业资源匮乏的国家,在他们农业物联网的发展过程中,政府都十分重视农业物联网发展的战略规划、农业物联网技术的研发和农业技术信息数据库的建设,并以此加快农业物联网技术的采纳和应用,从而推动农业现代化进程。因此,我国政府应强化农业物联网发展的顶层设计,促进农业物联网技术的研究开发。此外,政府在推动城镇化发展的同时,大力引导农业生产的产业化也是农业物联网推广应用的重要动力。

以农业信息化基础设施建设为基础

农业信息化基础设施是指农业信息的收集、传输、反馈、检测、控制、存储的载体、执行机构、数据库和管理软件等。例如,农业信息化基础设施的完备为美国农业物联网的发展创造了极其优越的条件,因此,大力促进农村宽带网络建设,建设和完善农业信息化专家系统和管理软件,配置性能完善的控制系统、通信传输、电力供给等信息化元器件,这一系列农业信息化基础设施的建设是我国发展农业物联网的重要基础。

以农业产业化、规模化为动力

从美国、以色列等国家农业物联网发展状况来看,农业产业化、规模化为农业物联网的发展注入了强大动力。农业产业化将变革农业组织管理结构,实现农业组织管理的现代化。专业大户、家庭农场、农业经济合作社和龙头企业等新型农业组织会涌现出来,相比传统分散经营的农户而言,这些新型农业经营主体更加关心并追求农业生产经营的质量和效益,对应用信息技术的愿望更加强烈,这些新型农业生产组织必然会推动农业物联网技术的应用。因此,我国应大力推动农业产业化,在农业产业化进程中,龙头企业、专业大户、农业经济合作组织等新型农业组织必将凭借在技术、人才、资金等方面的优势,提高农业物联网的应用水平。

以农业物联网科技创新服务体系建设为保障

日本、以色列等进入农业现代化的国家都拥有高度发达的农业科技创新服务体系。建设农业物联网科技创新服务体系,可以促进农业物联网技术的研发、推广和应用。因此,我国应加大农业物联网科技创新服务体系建设,比如从培养、引进、使用三个环节加强农业物联网人才队伍建设,可以引进海外人才,培养农业物联网研究领域的学科带头人及人才团队,制定高层次创新人才培养计划等。同时,加强农业科技创新与研发平台建设,加快推进以农业物联网研究为立足点的重点实验室等知识创新平台建设; 重点实施科技“110”综合信息服务工程、专家大院工程、企业和农村科技特派员创业工程、科技入户工程四大示范服务与推广工程,强力推进农业物联网技术服务推广体系建设。

加大对涉农人员农业信息科技教育

日本、英国等国家在推进农业物联网发展的过程中,都涉及对相关人员进行农业信息科技方面的教育,这不仅有利于涉农人员事先对农业物联网技术进行评估,提高他们应用先进信息技术的积极性,而且有利于他们在具体应用农业物联网技术时能够得心应手,从而推动农业物联网技术的传播。我国农民数量众多,农村教育水平较低,农民整体文化水平不高,国家即使研发出高科技的农业物联网技术,虽然能够转变农业生产方式,提高农业生产效率,但在落后的农村很难推广应用,我国涉农人员的信息科技水平严重阻碍了农业科技的推广。所以,我国要通过农村信息服务站、“阳光培训”工程、专题培训班、网络学校、远程教育等多种方式,开展多层次、全方位的农民信息化知识和技能培训,提高涉农人员的信息科技水平,为我国农业物联网的发展提供最基本的保障。

第一章 总 则第一条 为了规范城市地下综合管廊的规划、建设和管理,集约利用地下空间,根据国务院办公厅《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》及有关法律、法规,结合本市实际,制定本办法。第二条 任城区、兖州区、济宁高新区、太白湖新区、济宁经济技术开发区范围内城市地下综合管廊的规划、建设、运营和维护等管理活动,适用本办法。第三条 本办法所称城市地下综合管廊(以下简称综合管廊),是指建于城市地下用于容纳2类及以上城市工程管线的构筑物及其附属设施。
本办法所称城市工程管线(以下简称管线),是指城市范围内为满足生活、生产需要的给水、再生水、天然气、热力、电力、通信等市政公用管线,不包括工业管线。
本办法所称附属设施,是指为保障综合管廊本体、内部环境、入廊管线稳定运行和人员安全,配套建设的消防、通风、供电、照明、监控与报警、给水排水和标识等设施。第四条 综合管廊管理坚持政府主导、规划先行、统筹管理、信息共享、安全运行、集约利用、有偿使用的原则。第五条 市住房城乡建设部门是综合管廊行业主管部门,负责组织编制综合管廊专项规划和综合管廊建设年度计划,负责综合管廊建设的监督管理工作。
发展改革、财政、自然资源和规划、工业和信息化、城乡水务、公安、城市管理、交通运输、应急、能源、行政审批服务等部门,按照各自职责做好综合管廊管理的相关工作。第六条 鼓励综合管廊市场化运作,通过特许经营、投资补助等多种形式,吸引社会资本参与综合管廊的投资、建设和运营管理。第二章 规划与建设第七条 市综合管廊专项规划由市住房城乡建设部门会同市自然资源和规划部门组织编制,报市人民政府批准后实施。第八条 编制综合管廊专项规划,应当依据国家、省相关技术标准,统筹各类管线实际发展需要,逐步完善综合管廊布局体系。
编制综合管廊专项规划,应当听取有关管线单位、综合管廊经营企业等单位的意见。第九条 任城区、兖州区人民政府,济宁高新区、太白湖新区、济宁经济技术开发区管委会按照职责进行综合管廊建设,应当依照市综合管廊专项规划组织实施。第十条 市住房城乡建设部门组织编制的综合管廊建设年度计划,应当报市人民政府批准后实施。第十一条 新建、改建、扩建城市道路,按照市综合管廊专项规划应当建设综合管廊的,应当同步配套建设综合管廊。第十二条 综合管廊建设单位应当按照基本建设程序申请办理建设工程相关手续。第十三条 综合管廊建设单位应当按照经批准的建设内容进行建设,不得擅自变更;确需变更的,应当经原审批机关批准。第十四条 综合管廊工程竣工后,建设单位应当按照规定组织竣工验收,组织竣工验收时可以邀请相关入廊管线单位参加。工程竣工验收合格后方可交付使用。
建设单位应当按照规定将综合管廊工程档案移交至城建档案管理机构。第十五条 鼓励在综合管廊建设、运营维护、应急防灾等工作中应用精确测控、示踪标识、无损探测与修复、非开挖、物联网监测和隐患事故预警等先进技术。第三章 管线管理第十六条 已建设综合管廊的区域,拟敷设的管线和到期更新、迁改(抢修除外)的既有管线必须入廊,不得直埋或者架空敷设;其他既有管线应当因地制宜、统筹安排,按照规划逐步入廊。第十七条 相关行业主管部门应当协调管线单位做好管线入廊工作。第十八条 拟入廊管线单位应当与综合管廊运营单位签订管线入廊合同,明确双方的权利和义务。第十九条 拟入廊管线单位应当按照综合管廊统一布局,依据国家规范和其行业技术标准进行管线安装施工。第二十条 已入廊管线单位应当按照规定将管线安装工程竣工验收资料报送城建档案管理机构和综合管廊运营单位。第四章 运营管理第二十一条 综合管廊有偿使用费包括入廊费和日常维护费。
综合管廊有偿使用费由综合管廊运营单位与入廊管线单位根据市场化原则协商确定;协商不成的,按照国家、省有关文件规定执行。第二十二条 综合管廊运营费实行政府补贴的,市、区人民政府应当将补贴资金等项目的支出纳入年度财政预算及中长期财政规划。第二十三条 综合管廊符合《城市地下综合管廊运行维护及安全技术标准》(GB51354-2019)规定的大中修及更新条件的,综合管廊运营单位应当编制综合管廊大中修及更新计划并组织实施。

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。

物联网主要应用于智慧海绵城市建设。
所谓智慧海绵城市是在海绵城市的建设中融入“自然和谐、智慧宜居、协同发展”的智慧城市建设理念,通过IoT、大数据、GIS、云计算等信息化技术手段,把智慧管廊城市和各类能源、绿色设施协同起来,实现海绵城市的精细化管理,打造出宜居舒适的生活环境和实现城市的可持续发展。
物联网主要有四大关键技术:RFID、传感网、M2M和两化融合
物联网把新一代IT技术运用在海绵城市建设中,主要是把感应器嵌入和装备到道路、桥梁土壤、绿地、建筑、供水系统、河道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

NB-IoT,窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180kHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。

NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

NB-IoT的诞生

物联网是在互联网基础上延伸和扩展的-种网络,它通过信息传感设备按照约定的协议,将世间万物和互联网连接起来,并进行信息的交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。简单来说物联网就是实现人与物、物与物之间的连接,它使我们在信息与通信技术的世界里获得一个新的沟通维度。

物联网通常可以分为3层,即感知层、网络层和应用层。感知层主要是通过传感器等对物体进行信息采集、捕获和识别;网络层就是将物理世界接入到信息网络,将感知层的信息进行传递,更好的实现物与物、人与物之间的通信;应用层则对感知信息和数据进行相关的分析和处理,主要面向各类应用,以实现智能化决策和控制。


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