物联网的主要技术有哪些?

物联网的主要技术有哪些?,第1张

●传感器技术:价格低廉、性能良好的传感器是物联网应用的基石,物联网的发展要求更准确、更智能、更高效以及兼容性更强的传感器技术。智能数据采集技术是传感器技术发展的一个新方向。信息的泛在化对传感器和传感装置提出了更高的要求。具体如,微型化:元器件的微小型化,要求节约资源与能源;智能化:具备自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术;低功耗与能量获取技术:供电方式为电池、阳光、风、温度、振动等多种方式。\x0d\●设备兼容技术:大部分情况下,企业会基于现有的工业系统建造工业物联网,如何实现工业物联网中所用的传感器能够与原有设备已应用的传感器相兼容是工业物联网推广所面临的问题之一。传感器的兼容主要指数据格式的兼容与通信协议的兼容,兼容关键是标准的统一。目前,工业现场总线网络中普遍采用的如Profibus、Modus协议,已经较好地解决了兼容性问题,大多数工业设备生产厂商基于这些协议开发了各类传感器、控制器等。近年来,随着工业无线传感器网络应用日渐普遍,当前工业无线的WirelessHART、ISA100.11a以及wIA—PA3大标准均兼容了IEEE802.15.4无线网络协议,并提供了隧道传输机制兼容现有的通信协议,丰富了工业物联网系统的组成与功能。\x0d\●网络技术:网络是构成工业物联网的核心之一,数据在系统不同的层次之间通过网络进行传输。网络分为有线网络与无线网络,有线网络一般应用于数据处理中心的集群服务器、工厂内部的局域网以及部分现场总线控制网络中,能提供高速率高带宽的数据传输通道。工业无线传感器网络则是一种新兴的利用无线技术进行传感器组网以及数据传输的技术,无线网络技术的应用可以使得工业传感器的布线成本大大降低,有利于传感器功能的扩展,因此吸引了国内外众多企业和科研机构的关注。\x0d\传统的有线网络技术较为成熟,在众多场合已得到了应用验证。然而,当无线网络技术应用于工业环境时,会面临如下问题:工业现场强电磁干扰、开放的无线环境让工业机器更容易受到攻击威胁、部分控制数据需要实时传输。相对于有线网络,工业无线传感器网络技术则正处在发展阶段,它解决了传统的无线网络技术应用于工业现场环境时的不足,提供了高可靠性、高实时性以及高安全性,主要技术包括:自适应跳频、确实性通信资源调度、无线路由、低开销高精度时间同步、网络分层数据加密、网络异常监视与报警以及设备入网鉴权等。\x0d\●信息处理技术:工业信息出现爆炸式增长,工业生产过程中产生的大量数据对于工业物联网来说是一个挑战,如何有效处理、分析、记录这些数据,提炼出对工业生产有指导性建议的结果,是工业物联网的核心所在,也是难点所在。\x0d\当前业界大数据处理技术有很多,如SAP的BW系统在一定程度上解决了大数据给企业生产运营带来的问题。数据融合和数据挖掘技术的发展也使海量信息处理变得更为智能、高效。工业物联网泛在感知的特点使得人也成为了被感知的对象,通过对环境数据的分析以及用户行为的建模,可以实现生产设计、制造、管理过程中的人一人、人一机和机一机之间的行为、环境和状态感知,更加真实地反映出工业生产过程中的细节变化,以便得出更准确的分析结果。\x0d\●安全技术:工业物联网安全主要涉及数据采集安全、网络传输安全等过程,信息安全对于企业运营起到关键作用,例如在冶金、煤炭、石油等行业采集数据需要长时问的连续运行,如何保证在数据采集以及传输过程中信息的准确无误是工业物联网应用于实际生产的前提。

物联网技术涵盖感知层、网络层、平台层和应用层四个部分。

感知层的主要功能就是采集物理世界的数据,其是人类世界跟物理世界进行交流的关键桥梁。比如在智能喝水领域会采用一种流量传感器,只要用户喝水,流量传感器就会立即采集到本次的喝水量是多少,再比如小区的门禁卡,先将用户信息录入中央处理系统,然后用户每次进门的时候直接刷卡就行。(了解更多智慧人脸识别解决方案,欢迎咨询 汉玛智慧)

网络层主要功能就是传输信息,将感知层获得的数据传送至指定目的地。物联网中的“网”字其实包含了2个部分:接入网络、互联网。以前的互联网只是打通了人与人之间的信息交互,但是没有打通人与物或物与物之间的交互,因为物本身不具有联网能力。后来发展出将物连接入网的技术,我们称其为设备接入网,通过这一网络可以将物与互联网打通,实现人与物和物与物之间的信息交互,大大增加了信息互通的边界,更有利于通过大数据、云计算、AI智能等先进技术的应用来增加物理和人类世界的丰富度。

平台层可为设备提供安全可靠的连接通信能力,向下连接海量设备,支撑数据上报至云端,向上提供云端API,服务端通过调用云端API将指令下发至设备端,实现远程控制。物联网平台主要包含设备接入、设备管理、安全管理、消息通信、监控运维以及数据应用等。

应用层是物联网的最终目的,其主要是将设备端收集来的数据进行处理,从而给不同的行业提供智能服务。目前物联网涉及的行业众多,比如电力、物流、环保、农业、工业、城市管理、家居生活等,但本质上采用的物联网服务类型主要包括物流监控、污染监控、智能交通、智能家居、手机钱包、高速公路不停车收费、远程抄表、智能检索等。

物联网是一个非常先进的、综合性的和复杂的系统。其最终目标是为单个产品建立全球的、开放的标识标准,并实现基于全球网络连接的信息共享。物联网(Internet of Things)理念指的是将无处不在(Ubiquitous)的末端设备(Devices)和设施(Facilities),包括具有“内在智能”的设备如传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等,以及具有“外在使能”(Enabled)的物品如贴上RFID的各种资产(Assets)、携带无线终端的个人或车辆等“智能化物件或动物”、通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通信网络实现互联互通(M2M)、应用大集成(Grand Integration)。
物联网功能在于,能基于云计算的SPI等营运模式,在内网(Intranet)、专网(Extranet/)或互联网(Internet)环境下,采用适当的信息安全保障机制,提供安全可控(隐私保护)乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、进程控制、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面(Dashboard)等管理和服务功能,实现对“万物”(Things)的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化服务。
具体的来说,物联网的基本功能特征是提供“无处不在的连接和在线服务”(Ubiquitous Connectivity), 具备十大基本功能。
在线监测:这是物联网最基本的功能,物联网业务一般以集中监测为主、控制为辅。
定位追溯:一般基于GPS(或其他卫星定位,如北斗)和无线通信技术,或只依赖于无线通信技术的定位,如基于移动基站的定位、RTLS等。
报警联动:主要提供事件报警和提示,有时还会提供基于工作流或规则引擎(Rule“s Engine)的联动功能。
指挥调度:基于时间排程和事件响应规则的指挥、调度和派遣功能。
预案管理:基于预先设定的规章或法规对事物产生的事件进行处置。(证据采集)
安全隐私:由于物联网所有权属性和隐私保护的重要性,物联网系统必须提供相应的安全保障机制。
远程维保: 这是物联网技术能够提供或提升的服务,主要适用于企业产品售后联网服务。
在线升级:这是保证物联网系统本身能够正常运行的手段,也是企业产品售后自动服务的手段之一。
领导桌面: 主要指Dashboard或BI个性化门户,经过多层过滤提炼的实时资讯,可供主管负责人实现对全局的”一目了然“。
统计决策: 指的是基于对联网信息的数据挖掘和统计分析,提供决策支持和统计报表功能。

物联网网关作为一个新名词,将在未来物联网时代发挥非常重要的作用。它将成为感知网络和传统通讯网络之间的纽带。物联网网关作为一种网关设备,能够完成感知网络与通讯网络以及不同类型感知网络之间的协议转化。

网关既能够完成广域互连,也能够完成局域网互连,具备设备办理功能。运营商能够办理底层传感节点,了解每个节点的相关信息,经过物联网网关设备完成长途 *** 控。

这一部分强调了一个要害点,即物联网网关完成感知网络与通讯网络的互联,但感知网络中有许多不同的协议,如LonWorks、ZigBee、6LoWPAN、rubee等来完成这种互联网,网关有必要具有协议转化才能。一起,网关有两个要害点,即完成广域互联。当广域网不行用时,网关往往能完成局域网互连,即近端之间的交互与协作。

lora网关

主要功能:

一广泛的访问才能

现在,短程通讯的技能规范许多,只有LonWorks、ZigBee、6LoWPAN、rubee等常用的无线传感器网络技能,各种技能主要是针对某一应用开发的,缺少兼容性和体系规划。现在,国内外现已开展了物联网网关的规范化作业,如3GPP、传感器作业组等,以完成各种通讯技能规范的互联互通。

二可办理性

强壮的办理才能关于任何大型网络都是必不行少的。首先,需要对网关进行办理,如注册办理、权限办理、国家监管等。网关完成了子网中节点的办理,例如获取节点的标识、状况、特点、能量等,以及因为子网的技能规范和协议复杂性的不同,唤醒、 *** 控、确诊、升级和保护等的长途完成,网关具有不同的办理功能。根据物联网的模块化网关来办理不同感知网络、不同应用,保证使用一致的办理接口技能来办理终端网络节点。

三协议转化才能

不同感知网络到接入网络的协议转化,低规范格局的数据一致封装,保证不同感知网络的协议能够成为一致的数据和信令;将上层宣布的数据包分析成可由感知层协议识别的信令和 *** 控指令。

总结这些基本网关才能没有问题,但关于物联网网关来说,要害点之一是网关本身是完成感知层和通讯层的仅有入口和出口通道。外部只需要处理网关,而网关用于调度和 *** 控下面访问和注册的各种类型的传感设备。

因而,网关具有相似于API网关的要害才能,即对传感层中各种传感设备供给的不同类型的协议进行接入和适配,一起在协议接入后能够转化为规范接口协议和通讯层交互。关于实时接口,它能够选用相似的>

一般来说,物联网网关在架构和实现进程中会提供硬件设备,实现协议转化、路由、转发、自动注册办理、南北一体化的接口才能。这个网关通常是布置在局域网端的设备。对于整个云架构,只有网关设备和云能够交互。

边缘计算的终究落地能够在物联网网关层实现,即进一步提高物联网网关的存储和核算才能。一方面,在网关层实现本地收集后的数据自动收集,二次处理后收集上传到云端。另一方面,将云的要害核算规矩和逻辑散布到网关层,支撑网关层的本地化核算。这也是网关层功用的一个要害扩展。

2011中国信息产业经济年会简介 诞生于新世纪第一年、由中国电子信息产业发展研究院(赛迪集团)主办的中国信息产业经济年会,已经成为国内IT业界规模最大的年度盛会。继2001~2010年连续十届成功举办中国信息产业经济年会之后,中国电子信息产业发展研究院将于2011年12月1日(周四)在北京举办2011中国信息产业经济年会。
2011中国信息产业经济年会将以“新市场、新应用、新模式”为主题,多位政府官员、知名专家、企业精英等演讲嘉宾,500多位业内厂商代表,将在求真务实的氛围中,共同研究在加快转变经济发展方式的大背景下,中国信息产业发展的趋势与机会,探讨“十二五”开局之后新市场如何催生新应用,新业务模式怎样带来经济发展方式转变,企业应如何调整战略和思路,以期更好地面对新市场和新经济的挑战等一系列问题,推动我国信息产业在“十二五”期间由大变强。

2011年,我们聆听着中国ICT产业变革的三部曲:需求的改变创造了一大片新市场;国内外企业纷纷推出满足新市场需求的创新应用,掀起“圈地运动”;而在这场混乱的征战中,老旧的业务模式与盈利模式已不能适应市场变迁的步伐,无法让新应用的价值最大化,于是,新模式在业界的呐喊与实践中,慢慢成型。
如果给这三部曲分别冠名,那便是“新市场”、“新应用”、“新模式”――而这正是2011中国信息产业经济年会的主题。这场由赛迪集团主办,中国计算机报社、中国电子报社、通信产业报社、赛迪顾问股份有限公司、中国信息主管网、中国计算机行业网联合承办的中国信息产业年度盛会,将会重奏这三部曲,演绎产业变革之路。
说到变革及其轨迹,无论是按硬件、软件等行业角度划分,还是从市场、应用、模式等层面着手,都是一个庞杂的大话题。若要找个切入点,那么就从被现在最红的“苹果”砸中的、也是离大部分用户最近的移动终端产业说起――
移动终端产业服务化
自从2007年苹果推出革命性手机产品iPhone之后,终端产业的热浪就没有平息过。离得比较近的一个大事儿,便是10月底,索尼与爱立信分手的消息――索尼宣布将以147亿美元的现金收购爱立信所持的50%的索尼爱立信股票,交易完成后,索爱将成为索尼的全资子公司。
十年的联姻,就此结束。这不禁让人想起了两年前,联想集团以总额两亿美元收购联想移动,重新进入手机市场的事儿。
相似的举动,相似的原因。
根据市场研究机构IDC近日发布的报告,今年第三季度全球智能手机的出货量同比增长426%,从一年前的8280万部增长至1181亿部。而这一数据是建立在近几年每个季度都同比大幅增长的基础之上的。
智能手机产业的发展,逐步培养起了消费者使用移动应用和服务的习惯,带动了消费者对智能移动终端的需求。在这种需求的驱使下,新的移动终端不断出现。
2010年4月,苹果推出了平板电脑iPad,并创下了发布三周销量突破100万部的惊人成绩。随后,联想、惠普、HTC等计算机界和通信界的大佬纷纷布局该领域。
和智能手机一样,平板电脑也成为了抢手货。市场调研公司Strategy Analytics发布的数据显示,今年第三季度,全球平板电脑出货量达1700万台,同比增长280%。研究公司DisplaySearch近期也发布预测数据称,2011年全球平板电脑出货量将接近6000万台,并在未来几年持续高速增长,2017年销量预计将达33亿万台。
今年3月,摩托罗拉移动推出“摩计算”概念。根据摩托罗拉移动的定义,“摩计算”产品是有别于PC与智能手机的全新终端,能为消费者带来与PC类似的移动计算性能。摩托罗拉移动以双核双系统的“手机―电脑”合体产品――ATRIX 作为“摩计算”产品的范本。
两个月后,英特尔又提出了“超级本”概念:更轻、更薄,且具有超长待机时间和高性能的笔记本电脑。这一概念很快得到了联想、Acer、华硕等厂商的回应。
如此快速发展的移动终端市场,层出不穷的创新移动产品,有哪家企业愿意错过?这也正是索尼和联想回购手机业务的原因之一。
不过,智能终端产业的兴起给终端厂商带来的改变不仅仅在硬件方面,更是业务模式的改变――这从联想的业务重组和战略转型中可见一斑。
联想在回购了手机业务后不久,便正式发布了联想移动互联网战略――通过对产品、服务、应用和内容端到端的整合,为用户带来更丰富和顺畅的移动互联网体验。今年年初,联想组建了移动互联和数字家庭业务集团(MIDH),并让联想的大将刘军担任该集团总裁。如今,联想更是着力打造“四屏一云”的产品构架,让手机、PC、平板电脑和智能电视协同工作、互联互通,并构建基于这些终端的云应用平台,形成完善的生态环境。
从联想在战略层面和执行层面的改变可以看出,它正在转变自己的业务模式――从一个单纯的硬件提供商,转向一个整合各类硬件与应用的综合服务提供商。
许多大的计算机厂商或通信厂商都走着与联想相似的路。一个让人记忆犹新的例子就是诺基亚宣布转型成移动互联网公司,在推出硬件产品的同时,也推出了应用商店以及地图等服务。中兴通讯也于今年4月份,发布智能终端品牌战略:在技术层面,进行系统、终端、应用到服务的全面布局;在产品层面,将面向消费者推出个人、家庭、办公的全面智能终端解决方案。
移动终端产业爆发带来的影响并不孤立,它给软件产业变革也创造了条件。
软件产业历经“三变”
“我们的许多用户,尤其是规模较大的企业用户,都试图实现企业的实时运营。但处于移动状态的员工,当其手头没有数据进行实时决策时,实时运营就会变得很难实现。”SAP联席CEO施杰翰曾这样表示。
不过,随着智能移动终端、物联网的兴起,以及网络环境的改善,这类问题正在逐渐被解决。曾经因为条件未成熟而被压制的用户需求,慢慢得到了满足。
例如在快消行业,业务人员活动范围大,工作随意性强,企业很难管理和查询这些工作人员的工作状态。而现在这一问题就可以通过一个移动终端定位服务管理平台来解决。通过这种平台以及员工的智能移动终端,企业管理者就可以对员工进行定位、轨迹查询、考勤管理等一系列工作。
另一个例子发生在保险行业。如今,保险公司的业务模式正在由以保单/保险产品为中心,向以客户为中心转化。这要求保险从业人员必须对保户的投保业务咨询进行快速响应,以加速保单成交速度。那么,进行高效的保险展业,在移动状态下开展业务,已经成为目前保险行业的迫切需求。 而通过移动终端上的软件,业务人员可以进行客户信息录入、现场签单、第三方支付等工作,缩短了出单时间,极大地提高了签单的成功率。
此外,与物联网相关的软件系统,如安防监控平台、智能交通系统、农业病虫控制平台等也正在兴建中。
就在移动、无线行业应用快速发展之时,消费级的移动软件业早已呈现出爆发之势,社交游戏、交友、LBS等各类服务和新商业模式层出不穷。各大应用商店内的软件数量能说明一切:10月份,苹果对外表示其应用商店内应用的数量已经超过50万个;谷歌公布的数据显示,截止到2011年第二季度,在安卓应用商店中的软件总数超过了25万个。
这些现象是软件产业经历的变化之一:软件的承载体或者说是应用场景发生了变化。这也正是SAP花58亿美元收购Sybase,并大举进军移动商业应用领域的原因。
移动互联网的到来不仅使软件的应用场景更多了,也改变了部分软件,特别是消费级软件的开发模式。
“拥有四年以上软件从业经验的人员都会有这样的经历,过去,我们的团队是成百上千人的,我们开发一个软件的周期短的要一到两年,长的可能需要五年以上,开发出的软件是为了服务市场上80%的用户,并取得一个非常可观的收入。”eico design 公司创始人张伟表示,“现在,开发模式已经发生变化――开发一个软件,只要三到四个人,只需用两到三个月的时间,而这个软件服务的对象是一小群具有某种非常相似特质的人。”
产生这种变化的原因是,用户获得软件、更换软件的成本正在变得越来越低;同时,相互分享、交流的氛围,提高了用户更新软件的频率,也加快了用户需求的变化速度。
除了应用场景和开发模式发生变化外,软件的交互模式,或者说软件提供商的业务模式也在改变着――企业可以根据实际需要,向SaaS(软件即服务)提供商租赁软件服务。
当然,从软件行业角度看,这是交互方式的创新,而从另一个角度看,则是新需求下诞生的新业务形态――云服务。
云模式的不同效用
移动互联网及物联网的发展带来的一个结果是,数据量的爆发式增长。这使得企业的IT系统越来越庞大,IT系统的管理和维护也越来越复杂,相对应地必然是成本的提高。于是,一种新的需求应运而生――降低IT系统的使用和管理成本。
在这种需求下,云计算成为了业界一致认可的解决之道:概括来讲,企业将软件和服务统一部署在数据中心,统一管理,计算、存储资源及应用软件、支持工具等可按需使用,这既可以有效地为企业节省成本,也方便企业拓展业务。
除了企业用户表现出的需求外,终端的多样化也让个人用户对云服务的需求变得越来越迫切,毕竟用一个U盘在多个终端间来回导数据,并不是件很方便的事儿。
虽然需求各不相同,但解决方式都基于云计算这种模式。这使得大的ICT企业纷纷拥抱云计算,推出烙上“云”标签的服务。
传统的IT巨头,如IBM通过整合软件、硬件与服务各条产品线,大力推进行业云的建设;联想也结合云终端应用,借“云”发力移动互联网;惠普则以存储为核心,推出混合云产品。
在传统的电信领域,也正风起“云”涌。华为于去年底,发布全球云计算战略,整合其在终端、网络及云端的资源优势,为客户打造端到端的云计算解决方案。今年11月初,华为更是设立了IT产品线,大举进军云计算领域。中兴通讯宣布2011年战略性进军云计算领域,将云计算作为公司新的战略增长点之一,并借此进军IT领域。 此外,众多国内外电信运营商也纷纷推出云平台及云计算解决方案。
而软件厂商也在不断实践SaaS模式。以用友为例,去年12月底,用友就发布了“S+S”(管理软件+云服务)的云战略,并不断加速产品解决方案和云服务互相融合。
互联网巨头自然不会放过这场盛宴。亚马逊、谷歌、阿里巴巴等不仅推出了面对企业的云服务,也争相上线各种面向个人用户的云服务。阿里巴巴推出了面对企业的云计算产品,将资源与互联网上的主流建站软件程序相结合,提供给中小互联网创业者;今年7月,阿里巴巴还推出了云0S( *** 作系统),进军移动云服务领域……
可以看出,在这些ICT巨头中,有的以云服务作为核心业务,有的借云计算进军另一个行业,有的靠云平台打通旗下各项产品,有的将云应用视作自己主营业务的助推器……云模式正在成为越来越多企业的标配,并发挥着不同的效用。
实际上,无论是打上“智能”标签的移动互联网及物联网产业,还是拥有更多应用场景的软件行业,亦或是代表着下一波IT浪潮的云计算产业,它们的发展加速着中国ICT产业前进的步伐,助力两化融合进一步深化,推动我国经济增长方式发生转变。

中国电子信息产业发展研究院(赛迪集团)
中国电子信息产业发展研究院(赛迪集团)是直属于工业和信息化部的一类科研事业单位,也是中国最大的IT专业媒体集团。成立二十余年以来,研究院秉承“信息服务社会”的宗旨,坚持面向政府,面向企业,面向社会,致力提供决策咨询、管理顾问、媒体传播、评测认证、工程监理、创业投资和信息技术等专业服务,在此基础上,形成了政府决策软科学研究、传媒与网络服务、评测与认证服务、咨询与外包服务、软件与信息服务、投资与资产管理六业并举发展的业务格局,成为国内具有较高品牌知名度与行业影响力的现代信息服务企业集团,旗下拥有《中国计算机报》、《中国电子报》、《通信产业报》等6报10刊41个网站,以及影视、出版、广告、展览等众多传媒信息业务,单期读者1500万人次。


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