物联网智能化的关键是什么?

物联网智能化的关键是什么?,第1张

RFID电子标签成为物联网最关键的技术,物联网与射频识别技术(RFID)技术关系紧密,RFID技术是物联网发展的关键部分,但RFID技术的应用却不仅仅在物联网领域。RFID技术的飞速发展无疑对物联网领域的进步具有重要的意义。RFID技术物联网信息化最大助手。

智能制造,一般理解认为包括但不限于制造业的数字化、网络化、智能化。而在我国,智能制造是指基于新一代“信息化”技术,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。

先进制造业是要以顾客为中心,不断响应市场需求变化,综合了技术创新、组织方式创新和模式创新,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,从而取得理想的经济社会效益的制造系统的总称。

而“智能制造”是先进制造业发展到当前阶段,整合了物联网、云计算、大数据等新一代信息技术,由集中式控制转向分散式增强型控制,并通过物联网与互联网的融合,以及三项集成(纵向集成、端对端集成、横向集成),实现智能化、社会化生产的最新形态。理解“智能制造”,有利于更好地把握中国制造业当前所处位置以及未来努力的方向,避免盲目求新和急于求成的倾向。

智能制造有哪些价值呢?

它能够科学地编排生产工序,提升生产率,实现个性化定制生产,还可以调整资源使用,采用最节约能耗的方式,从而真正实现制造业的转型升级。

最有效果的信息化手段就是RFID技术大家都知道,现代制造企业在生产线或仓库中的零配件、原料和产品种类有成千上万种。导致在现实情况中,无论再好的管理模式或制度都难以保证整个物料的可视化流转,给管理人员带来了极大的麻烦,工作效率难以大幅度提升。

而目前,各国都在利用条码和RFID技术,对生产中零配件和原料实施快速、准确的定位和状态统计,以提升制造企业的生产和管理效率。

特别是RFID技术,一套完整的制造企业生产线信息化管理系统,将有助于企业简化业务运营流程,降低生产成本,提高材料盘点、产品追踪、物料管理、库存管理的实时性,大幅度提升企业客户服务质量和满意度。随着RFID电子标签技术的不断提升,成本的慢慢降低,RFID技术已经在慢慢地取代条码技术。

院校专业:

基本学制:三年 | 招生对象: | 学历:中专 | 专业代码:710102

培养目标

培养目标

本专业培养德智体美劳全面发展,掌握扎实的科学文化基础和传感器应用、网络通 信、综合布线、物联网项目工程实施等知识,具备物联网生产施工、物联网技术服务、 系统运维等能力,具有工匠精神和信息素养,能够从事物联网设备安装与调试、物联网 系统集成实施、物联网系统监控、物联网产品制造与检测、售后技术支持等工作的技术 技能人才。

职业能力要求

职业能力要求

1 具有物联网产品装配、焊接、检测与调试的能力; 2 具有感知层设备质量检测、典型传感网安装组建与调试的能力; 3 具有物联网项目施工图识读、物联网设备安装与调试的能力; 4 具有物联网平台、数据库及应用程序安装、配置与运行维护的能力; 5 具有物联网样机试制、数据采集与标注、应用程序辅助开发的能力; 6 具有物联网系统应用程序安装、使用、维护、系统监控与故障维修的能力; 7 具有初步将 5G、人工智能等现代信息技术应用于物联网领域的能力; 8 具有终身学习和可持续发展的能力。

专业教学主要内容

专业教学主要内容

专业基础课程:电工电子技术与技能、计算机组装与维修、计算机网络技术基础、 程序设计基础。 专业核心课程:单片机技术及应用、数据库技术及应用、传感器与传感网技术应用、 网络综合布线技术、物联网技术及应用、物联网设备安装与调试、物联网运维与服务。 实习实训:对接真实职业场景或工作情境,在校内外进行物联网综合布线、物联网 电子产品制作、物联网设备安装与调试、物联网工程实施等实训。在物联网系统集成企 业、物联网产品制造企业等单位进行岗位实习。

专业(技能)方向

专业(技能)方向

职业资格证书举例

职业资格证书举例

职业技能等级证书:物联网智能家居系统集成和应用、物联网安装调试与运维、物 联网工程实施与运维

继续学习专业举例

接续高职专科专业举例:物联网应用技术、工业互联网技术 接续高职本科专业举例:物联网工程技术、工业互联网技术 接续普通本科专业举例:物联网工程、计算机科学与技术

就业方向

就业方向

面向物联网安装调试员等职业,物联网设备安装与调试、物联网系统运行与维护、 物联网系统监控、物联网产品制造与测试、物联网项目辅助开发和售后技术支持等岗位 (群)。

对应职业(岗位)

对应职业(岗位)

其他信息:

物联网应用技术是物联网在大学专科(高职)层次的唯一专业,属于电子信息类,升本专业为物联网工程(计算机类)。 本专业培养掌握射频、嵌入式、传感器、无线传输、信息处理、物联网域名等物联网技术,掌握物联网系统的传感层、传输层和应用层关键设计等专门知识和技能,具有从事WSN、RFID系统、局域网、安防监控系统等工程设计、施工、安装、调试、维护等工作的业务能力,具有良好服务意识与职业道德的高端技能型人才。专业课程有C语言程序设计,Java程序设计,TCP/IP网络协议,RFID技术,计算机原理,程序设计原理等。

实体经济,新型工业,保质保量的完成自动化智能化生产基本上是未来发展的主基调,自动化智能化的生产更是离不开智能仪器的检测,智能仪器的应用提升了工厂的自动化进程,给予了工作人员实时了解产线的途径,是提升品质的一个重要环节。
国产智能仪器目前也在蓬勃发展,无论是大学的专业知识培训,还是各个企业的研发与生产,都让国产智能测量仪得到了长足的进步。

5G和网络切片
当5G被广泛提及的时候,网络切片是其中讨论最多的技术。像KT、SK Telecom、China Mobile、DT、KDDI、NTT等网络运营商,以及Ericsson、Nokia 、Huawei 等设备商都认为网络切片是5G时代的理想网络架构。
这个新技术可以让运营商在一个硬件基础设施切分出多个虚拟的端到端网络,每个网络切片从设备到接入网到传输网再到核心网在逻辑上隔离,适配各种类型服务的不同特征需求。
对于每一个网络切片,像虚拟服务器、网络带宽、服务质量等专属资源都得到充分保证。由于切片之间相互隔离,所以一个切片的错误或故障不会影响到其它切片的通信。
为什么5G需要网络切片
从以往到目前4G网络,移动网络主要服务移动手机,一般来说只为手机做一些优化。然而在5G时代,移动网络需要服务各种类型和需求的设备。大家提的比较多的应用场景包括移动宽带、大规模物联网、任务关键的物联网。他们都需要不同类型的网络,在移动性、计费、安全、策略控制、延时、可靠性等方面有各不相同的要求。
例如一个大规模物联网服务连接固定传感器测量温度、湿度、降雨量等。不需要移动网络中那些主要服务手机的切换、位置更新等特性。另外像自动驾驶以及远程控制机器人等任务关键的物联网服务需要几毫秒的端到端延时,这就和移动宽带业务大不相同。
5G的主要应用场景
这是不是意味着我们需要为每一个服务建设一个专用网络了?例如,一个服务5G手机,一个服务5G大规模物联网,一个服务5G任务关键的物联网。其实不需要,因为我们可以通过网络切片技术在一个独立的物理网络上切分出多个逻辑的网络,这是一个非常节省成本的做法!
网络切片的应用需求
NGMN发布的5G白皮书中阐述的5G网络切片如下图所示:
NGMN 5G网络切片示意图
我们怎么实现端到端网络切片?
(1)5G的无线接入网络和核心网:NFV化
在如今的移动网络中,主要的设备是手机。RAN(DU和RU)和核心功能由RAN厂商提供的专用网络设备构建。为了实现网络切片,网络功能虚拟化(NFV)是一个先决条件。基本上,NFV的主要思想是将网络功能软件(即分组核心中的MME,S / P-GW和PCRF以及RAN中的DU)全部部署在商业服务器上的虚拟机,而不是单独部署在其专用网络设备。这样,RAN当作边缘云,而核心功能当作核心云。位于边缘和核心云中的VM之间的连接使用SDN进行配置。然后,为每个服务(即电话切片、大规模物联网切片、任务关键的物联网切片等等)创建切片。
如何实现网络切片之一
下图显示了每个服务专用的应用程序如何可以虚拟化并安装在每个切片中。 例如,切片可以配置如下:
(1)UHD切片:在边缘云中虚拟化DU,5G核心(UP)和缓存服务器,以及在核心云中虚拟化5G核心(CP)和MVO服务器
(2)电话切片:在核心云中虚拟化具有全移动功能的5G核心(UP和CP)和IMS服务器
(3)大规模物联网切片(例如传感器网络):在核心云中虚拟化一个简单轻便的5G内核没有移动性管理功能
(4)任务关键的物联网切片:在边缘云中虚拟化5G核心(UP)和相关服务器(例如V2X服务器),用于最小化传输延迟
到目前为止,我们需要为具有不同要求的服务创建专用切片。并且根据不同服务特性将虚拟网络功能放置在每个切片中的不同位置(即边缘云或核心云)。此外,一些网络功能例如如计费,策略控制等,在某些切片中可能是必要的,但在其他网络切片中不是必需的。运营商可以按照他们想要的方式定制网络切片,而且可能是最具成本效益的方式。
如何实现网络切片之二
(2)边缘与核心云间的网络切片:IP/MPLS-SDN
软件定义网络,尽管在首先介绍的时候是一个很简单的概念,但现在变得越来越复杂。就以Overlay形式为例,SDN技术能够在现有的网络基础设施上提供虚拟机间的网络连接。
端到端网络切片
首先我们看如何保证边缘云与核心云的虚拟机间的网络连接是安全的,虚拟机间的网络需要基于IP/MPLS-SDN和Transport SDN来实现。本文我们主要讨论路由器厂商提供的IP/MPLS-SDN。Ericsson和Juniper都提供IP/MPLS SDN网络架构产品。 *** 作有些许不同,但基于SDN的虚拟机间的连接是极其相似的。
在核心云中是虚拟化服务器。 在服务器的管理程序中,运行内置的vRouter / vSwitch。 SDN控制器提供虚拟化服务器和DC G / W路由器(云数据中心中创建MPLS L3 的PE路由器)间的隧道配置,在核心云中的每个虚拟机(例如5G IoT核心)和DC G / W路由器间创建SDN隧道(即MPLS GRE或VXLAN)。
然后,由SDN控制器管理这些隧道和MPLS L3 (例如IoT )之间的映射。该过程在边缘云中也是一样,创建一个物联网切片从边缘云连接到IP / MPLS骨干,并一直到核心云。 这个过程可以基于目前为止成熟可用的技术和标准来实现。
(3)边缘与核心云间的网络切片:IP/MPLS-SDN
现在剩下的是移动前传网络。 我们如何在边缘云和5G RU之间切割这个移动前传网络? 首先,必须首先定义5G前传网络。大家在讨论中存在一些选择(例如通过重新定义DU和RU的功能来引入新的基于分组的前传网络),但是还没有做出标准定义。下图是在ITU IMT 2020工作组中给出的图示,并给出了虚拟化前传网络的示例。

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。

目前,5G 技术已经开始商用,也有越来越多的朋友使用上了 5G 手机,或许有些朋友还有些疑惑,5G 是什么,与之前的 4G 有什么区别,为什么要用 5G。本文想通过自己对 5G 的了解,尝试为大家解释以上疑惑。

5G 是指第五代移动通信网络技术,是继1G、2G、3G和4G网络之后的新的全球无线通信标准。5G实现了一种新型网络架构,旨在将将几乎所有人和事物(包括机器、物体和设备)连接在一起,也就是当初媒体宣传的 5G 实现万物互联。

5G 无线通信技术旨在为更多用户提供高效的网络数据速度、超低时延、更高的可靠性、海量的网络容量、更高的可用性以及更统一的用户体验。更高的性能和更高的效率赋予用户全新的用户体验。

5G 并不是一个人或者一家公司定制发明的,而是由3GPP组织来制定的 5G 标准,该组织之前还定义了3G UMTS、4G LTE的全球规范。

3GPP推动了 5G 技术各个方面从空中接口到服务层的许多重要发明。3GPP 5G成员包括基础设施供应商、组件/设备制造商,以及移动网络运营商和垂直服务供应商。可以说,5G 技术是多家公司合作发明的新型移动通信技术。

第一代(1G):1980年代,1G提供模拟语音

第二代(2G):1990年代初期,2G引入数字语音

第三代(3G):2000年代初期,3G带来了移动数据

第四代(4G):2010年代,4G LTE迎来了移动宽带时代。

人们的需求不断在变化,追求更好的用户体验,因此技术也在不断发展去满足人们的需求。 1G、2G、3G 和 4G 催生了 5G ,5G 旨在提供更多更好的网络连接。

5G 具有一个统一的、功能更强大的空中接口。它的设计具有扩展能力,可实现下一代用户体验、支持新部署模型并提供新服务。

凭借高速、卓越的可靠性和可忽略的延迟,5G 将移动生态系统扩展到新的领域。5G 将影响每个行业,使远程医疗、精准农业、更安全的交通、数字化物流等成为现实。

5G 明显快于 4G; 5G 可以比 4G 快得多,提供高达 20 吉比特每秒 (Gbps) 的峰值数据速率和 100 多兆比特每秒 (Mbps) 平均据速率。
5G 的容量比 4G 多; 5G 旨在支持将流量容量和网络效率提高 100 倍。
5G 的延迟明显低于 4G; 5G 的延迟显着降低,可提供更即时的实时访问:端到端延迟降低 10 倍,降至 1 毫秒。
5G 是一个比 4G 更强大的统一平台; 虽然 4G LTE 专注于提供比 3G 更快的移动宽带服务,但 5G 旨在成为一个统一的、功能更强大的平台,不仅可以提升移动宽带体验,而且还支持任务关键型通信和大规模物联网等新服务。5G 还可以原生支持所有频谱类型(许可、共享、非许可)和频段(低、中、高)、广泛的部署模型(从传统宏蜂窝到热点)以及新的互连方式(例如设备到设备和多跳网格)。
5G 使用的频谱比 4G 更好; 5G 还旨在充分利用各种可用频谱监管范式和频段的每一位频谱——从 1 GHz 以下的低频段,到 1 GHz 至 6 GHz 的中频段,再到称为毫米波的高频段(毫米波)。

从广义上讲,5G 用于三种主要类型的连接服务,包括增强型移动宽带、关键任务通信和大规模物联网。5G 的一个定义能力是它专为前向兼容性而设计——灵活支持当今未知的未来服务的能力。

增强的移动宽带
除了让我们的智能手机变得更好之外,5G 移动技术还可以带来新的沉浸式体验,例如 VR 和 AR,具有更快、更统一的数据速率、更低的延迟和更低的每比特成本。

关键任务通信
5G 可以实现新服务,这些服务可以通过超可靠、可用、低延迟的链接来改变行业,例如关键基础设施、车辆和医疗程序的远程控制。

大规模物联网
5G 旨在通过缩减数据速率、功率和移动性的能力无缝连接几乎所有事物中的大量嵌入式传感器——提供极其精简和低成本的连接解决方 案。

5G 旨在做各种可以改变我们生活的事情,包括为我们提供更快的下载速度、低延迟以及为数十亿台设备提供更大的容量和连接性——尤其是在虚拟现实 (VR)、物联网领域和人工智能 (AI)。

借助 5G,我们可以获得全新和改进的体验,包括近乎即时地访问云服务、多人云 游戏 、增强现实购物以及实时视频翻译和协作等 。


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