物连网:目前在中国的地位,它的发展趋势及国际物联网的发展方向,中国如何应对物联网的起步.

物连网:目前在中国的地位,它的发展趋势及国际物联网的发展方向,中国如何应对物联网的起步.,第1张

物联网作为战略性新兴产业的重要组成部分,是促进相关产业集群发展的切入点,具有重要的战略意义和广阔的发展前景。我国具有较好的发展物联网产业的比较优势,同时也面临着一些瓶颈制约,如缺乏统一的发展战略、核心技术缺失、标准体系不完善、地址资源缺乏、规模化应用不足等,必须采取针对性的措施,促进我国物联网产业的发展。 物联网是把所有物品通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理的一种网络。物联网产业是由物联网芯片与技术提供商、应用设备提供商、软件与应用开发商、系统集成商、网络提供商、运营及服务商以及物联网用户构成的产业集群。美国、欧洲、日本、韩国等发达国家和地区高度重视物联网产业的发展,我国也将物联网纳入战略性新兴产业,并将采取一系列政策措施。本文对我国物联网产业集群发展的优势及存在的问题进行了分析,并提出了相应的对策建议。 一、我国物联网产业集群发展的优势 (一)具有一定的技术积累 中科院早在1999年就启动了物联网(传感网)研究,先后投入资金数亿元;《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)》和"新一代宽带移动无线通信网"重大专项均将物联网(传感网)列入重点研究领域。国家科技部、发改委、工业信息化部还专门立项对物联网的关键技术---射频识别(RFID)的研究和应用进行支持。科技部专门在先进制造领域设立了"RFID"专项,投入1亿多元对19个专题、近30家企事业单位进行了大规模的资助,从RFID芯片、关键 技术的研发到行业应用的整个产业链进行资助和培育。目前,我国在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、移动基站等方面都已取得重大进展。 (二)在标准制定上具有一定的先发优势 在世界物联网领域,我国与德国、美国、韩国一起,成为国际标准制定的四大发起国和主导国之一,取得了在国际标准制定中的重要话语权。这将改变我国在计算机、互联网两次信息浪潮中双双落后的局面。目前,我国物联网(传感网)标准体系已形成初步框架,向国际标准化组织提交的多项标准提案已被采纳。为加强物联网标准化工作,2009年9月11日,中国物联网(传感网)国家标准工作组正式成立。中国物联网标准联合工作组也在积极筹备过程中。 (三)具有了较好的产业集群发展的基础 一是技术研究和产业集群初具规模。2009年11月12日,江苏省、中科院、无锡市签署协议,共同建设"中国物联网研究发展中心"。同一天,中国移动宣布将在无锡成立中国移动物联网研究院,重点开展TD-SCDMA与物联网融合的技术研究与应用开发,并同时建设物联网数据中心,以支撑物联网相关业务的落地运营。23日,中国电信物联网应用和推广中心、中国电信物联网技术重点实验室在无锡成立。24日,中国联通与无锡签订协议,合作推进WCDMA与物联网融合。 2010年3月2日,上海物联网中心成立。在产业化组织方面,早在2005年9月,上海就成立了"电子标签与物联网产学研联盟"。2009年11月和12月,中关村物联网产业联盟、传感网(物联网)技术产业联盟筹备工作组相继成立。二是产业基地发展迅速。国家的大力支持下,2009年8月7日,首个国家物联网园区在无锡建立。11月13日,国务院正式批准在无锡建设国家传感网(物联网)创新示范区。各地的物联网产业基地建设也快速推进。 (四)具有广阔的市场发展潜力根据美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1,意味着物联网产业要比互联网大30倍。因此,物联网被称为是"下一个万亿级的通信业务"。二、我国物联网产业化集群发展存在的问题 (一)缺乏一个明确统一的物联网发展战略和路线图 物联网作为战略性新兴产业,尚处于发展初期阶段,标准、技术、商业模式以及配套政策等还远没有成熟。与计算机和互联网相比,物联网的发展更加需要顶层设计、统筹规划和标准的统一。但到目前为止,我国物联网产业的发展,还基本上处于一种自发状态,部门之间、地区之间、行业之间的分割情况较为普遍,明确统一的国家物联网发展战略和路线图还没有出台,这种情况非常不利于我国当前及未来物联网产业的发展。在国家高度重视物联网产业的情况下,容易出现一哄而上的局面,从物联网相关企业股价的迅速飙升以及许多城市纷纷介入物联网建设,就可以看出这一点。 (二)物联网核心关键技术缺失 我国在物联网核心关键技术方面存在缺失,除下一代互联网等技术外,我国只有极少数企业拥有物联网核心技术。以RFID(射频识别)技术为例:RFID技术是物联网中的核心关键技术,但在全球RFID专利中,我国RFID专利申请量只有美国的65%,日本的457%3,而且多以实用新型为主,发明型专利数量较少。美国在芯片、编码、空中接口协议等领域拥有大批专利,其申请总量超过了欧盟、世界知识产权组织、日本以及我国大陆等多个区域专利申请总量的总和,高达53%。而日本、欧洲则在传感器技术上拥有巨大优势。即使在国内,国外企业和组织在我国申请的RFID发明专利授权量也占据主要地位。截至目前,全球许多国际组织和国家已制订出RFID标准,并加速向我国输出,随着国外RFID标准在我国的推广以及逐渐被我国企业接受,我国RFID国家标准的制定和推广将面临越来越大的挑战,国际标准在国内应用所形成了事实标准将会阻碍我国国家RFID(射频识别)标准的制定和推广。 (三)物联网标准规范体系尚不完善物联网产业的发展,涉及物体标识、信息感知、信息传输、信息处理等多个环节,包括了芯片与技术提供商、应用设备提供商、软件与应用提供商、系统集成商、网络提供商、运营及服务商等不同企业主体。虽然我国在物联网标准制定上具有一定的先发优势,但适应国内物联网产业发展的统一的标准体系尚未出台,使得目前很多物联网应用仍处于厂家各自为战的状态,终端厂商、应用厂商、集成商无法有效分工协作,产业分工不能细化,影响整个产业规模化的发展。随着物联网应用范围的不断扩大,标准规范的不完善将导致整个物联网产业的混乱。 (四)物联网地址资源匮乏物联网时代的网络发展,需要大量的IP地址,专家预计,未来五年我国物联网地址预计需求量在100亿。而目前互联网在IP地址资源上的不足,已经成为物联网发展最大的瓶颈。从总量上看,目前全球互联网IPv4协议能够提供的地址空间最多只有40多亿,且可分配的IPv4地址剩余量不足10%,并将于两年内消耗殆尽。从结构看,全球IPv4地址分布不平衡,截止2009年底,排名第一的美国的IPv4地址为1495亿,占全球已分配IPv4地址总数的50%。排名第二的我国的IPv4地址仅为232亿,占全球的777%。从发展趋势看,2009年度我国IPv4地址申请量为美国194倍,增长势头强劲。IP地址需求的快速增长及地址资源的不足,将使我国地址资源匮乏的问题更加突出。 (五)物联网规模化应用不足 我国物联网还处于发展初期,目前开展的物联网应用主要还局限于小范围的简单应用,难以激发产业链各环节的参与和投入的热情,庞大的行业和大范围的应用需求还没有被激发出来,使得当前物联网产业发展的规模性市场需求不足,一定程度上影响了物联网的规模化应用。同时,缺乏成熟的商业模式也是制约物联网规模化应用的另一重要原因。 三、促进我国物联网产业集群发展的建议 (一)尽快制定我国统一的物联网发展战略和路线图 一是分析我国物联网产业发展的优势和不足,明确我国物联网产业集群发展的指导思想、发展原则、发展目标、发展策略和重点任务;二是明确界定国家、地方政府和企业在发展物联网产业集群的地位、作用以及相互之间的关系;三是制定实施我国促进物联网产业集群发展的相关政策及配套措施。 (二)加强对物联网核心技术的研发和产业化工作一是在物联网核心技术,如RFID天线设计与制造、RFID标签封装技术与装备、标签集成、读写器关键零件、RFID测试技术和装备等方面,加强资金投入和技术研发;二是积极探索新的研发组织模式,将研发与产业化结合起来,建立物联网技术研发基地,聚集物联网研发人才和项目,开展物联网核心关键技术和相关产业关键技术的研发和产业化工作。 (三)加快物联网标准体系的建设坚持国际标准和国内标准同步推进的原则。一是在物联网基础标准领域,积极参与和主导国际标准的制定,进一步确立并扩大我国在国际物联网标准制定中的发言权。二是在国内物联网标准的制定上,以国际标准为基础,以我国具有自主知识产权的TD-SCDMA核心技术和网络为依托,制定和形成我国自己的物联网标准体系。 (四)积极推进物联网技术的示范和规模化应用一是加快IPv6下一代互联网的应用步伐。积极发展IPv6下一代互联网是解决目前互联网地址资源不足的有效途径。要尽快建立IPv4向IPv6过渡的有效组织机制,制度与措施,明确时间表,同时,出台相关激励政策,利用财税杠杆和专项基金等经济的手段,鼓励互联网应用提供商进行IPv6改造,加快IPv6下一代互联网的应用步伐。二要结合物联网技术的研发和标准的制定,以物联网运营企业(如中国移动、中国电信、中国联通等)为实施主体,发挥政府在推进物联网应用中的能动作用,以政府订购和首购的方式,在工业、农业、公共服务等各个领域开展形式多样的应用示范工程建设,包括环境监测、智能交通、智能电网、智能家居等,探索物联网价值链合作模式和产业规模化发展模式。 未来几年,全球物联网市场规模将出现快速增长,据相关分析报告,2007年全球市场规模达到700亿美元,2008年达到780亿美元,2012年将超过1400亿美元,年增长率接近20%。国内物联网产业,据赛迪顾问研究显示:2010年产业市场规模将达到2000亿元,2015年市场规模将达到7500亿元,年复合增长率超过30%,市场前景将远远超过计算机、互联网、移动通信等市场,拥有更大的市场份额,更好的发展前景。

随着汽车数量的增加,停车位相形之下越来越少,尤其市区停车往往一位难求。庆幸的是,智能停车借助各种连接设备与传感器,能够有效帮助使用者减少搜寻停车位的问题。

智能停车导引系统具备多种优点,而降低车流量以及碳排放量则是最重要的一点。Streetline公司营销事业开发部门资深副总Kurt Buecheler引用经济学家Donald Shoup的说法,“每改善10%的塞车问题可促进城市GDP成长2%。我们可以大胆推估,借助提供智能停车系统,将使得与洛杉矶同等级的城市GDP成长达200亿美元。”

Smart Parking Technology欧洲、中东暨非洲区业务经理表示,“智能停车技术能有效降低在大城市中车辆回堵以及碳排放量的问题,让驾驶人不需要持续制造二氧化碳,只为了寻找停车位。”

智能停车技术发展

智能停车导引系统主要包含可侦测停车空位并能将数据传送到后台的传感器,接着转送相关讯息到客户端的App应用程序或是标示系统。目前市场上主要应用的两种传感器为超音波传感器与磁性传感器。超音波传感器通常应用于室内停车场,传输音波频率范围从25∼50KHz,这个频段是人体所无法接收到的声谱。系统控制终端能连接以太网络,并借助有线(RS485)或是无线(频率433 MHz)与传感器相互连接。

至于城市街道停车系统则多半使用埋在地下的充电式磁力传感器。Happiest Minds Technologies物联网中心总经理Manu Tayal表示,“通常传感器的磁性范围会固定在±1200μT。而使用者能依据需求选择,设定每个传感器的输出数据频率在1563Hz到800Hz之间。传感器必须确保工作温度范围在零下40度∼85度之间。”

大华科技停车解决方案经理Jieruo Zhang表示,“磁力传感器通常只采用无线方式与控制终端连接。一般有两种无线连接解决方案,短距离以及NB-IoT(Narrow BandInternet of Things,窄频物联网)等两种。短距离的方案多半采用无线433MHz频率连接邻近的控制端,而控制器则透过手机通讯连接网络。至于NB-IoT方案,每个磁力传感器都能连接至透过手机通讯的NB-IoT网络,可说是大型物联网应用的理想选择”。Nedap Identification Systems停车场无线检测技术产品(SENSIT)项目经理Edwin Siemerink指出,“我们采用一套无线网络解决方案作为SENSIT传感器以及终端控制系统数据传输的桥梁。同时,在无线电网络中也设置了中继节点以及SENSIT网关。”

影像在系统中扮演的角色

传统传感器例如超音波以及磁力等多半用来侦测停车空间是否仍有空位或已经被占用。然而,近年来影像感测已经成为一种可行性高甚至更经济的替代方案。海康威视垂直整合方案营销经理Adler Wu指出,“摄影机能协助辨识可用车位与位置等信息,并实时在停车场地图中显示,用户能借助App找到有空位的停车场、计算出最快的到达路线以指引驾驶人前往停车。”

Zhang也指出,“有些监控业者例如大华科技,正在开发应用于城市道路的影像侦测技术,所有空间侦测摄影机可同时观测多处场所(2∼3个点),有些地下停车场或是停车塔甚至能一次监测6个点左右,可说是一套相当经济又方便的系统架构。”

自动车牌辨识系统(ALPR)

与其他传感器不同,影像还能提供另一个重要功能:车牌辨识(ALPR),能协助执行各种任务例如取缔违规停车等。以Genetec的ALPR系统AutoVu为例,该系统能协助终端用户更有效的监看停放于设施或道路上的车辆。此方案需要将ALPR摄影机安装在用户的车顶上不断运作,或是固定在无栅栏的流动式停车场顶部。在市区街道上,架设ALPR摄影机的汽车也可以协助取缔交通违规事件。

Genetec产品营销经理CharlesPitman说明,“ALPR之所以能达到停车智能化的原因在于能让停车场管理单位更有效率的执行工作。在过去,倘若想要知道这台车子是否取得停车许可,警卫必须要求驾驶出示或确认挡风玻璃上是否有停车许可证,这是一项非常耗时耗力的工作。借助ALPR系统,不需要警卫查看,摄影机就会自行判别来访者是否具有权限进入该区域。”

事实上,ALPR系统不仅能协助简化 *** 作流程,也能让驾驶人更为便利。以大学校园为例,与过往需要排队购买纸本通行证的做法不同,学生现在只需要上网预先登记,在出入停车场的时候ALPR就会自动验证。Pitman表示,“采用ALPR时用户不需要实体证件,而是拿到一份个人的虚拟车牌许可证。使用者仅须上网、支付登记费、输入个人车牌,就完成申请程序。”

数据分析才是系统的实际价值

除了能更简单搜寻外,传感器以及设备所产生的数据能被加以分析,从而协助改善城市中的各项服务、提升居住质量。Jieruo Zhang表示,“在物联网时代,大数据以及网络经济、数据流更显重要。以智能停车而言,如果没有车牌信息,则停车纪录内容将会完全不同。就影像侦测智能停车来看,停车与付款信息至少在三个部分会有很大的差异:第一,系统能引导驾驶如何停车与出场,进而提升停车场的轮转率;第二,能提供客制化停车服务,例如预约停车或VIP据点管理,提升附加价值;第三,借助更稳定的用户数量以及金流,停车App将成为驾驶普遍使用的工具之一,从而吸引其他汽车应用领域,例如洗车行或租车公司等。”Adler Wu也补充,“ALPR/ANPR可以实现车辆出入口自动化的目标,并为停车场业者提供车辆停留时间或特定车辆的收费规范等丰富信息。”

对地方政府而言,智能停车在简化流程上的成果显而易见,然而,智能停车的真正价值在于所收集到的资料,能协助政府制定相关政策以及未来发展蓝图。例如某些区域没有足够的停车空间可以应付过多的车辆,但借助智能停车获取的信息,各县市政府将可以去规划并决定要在哪里设立更多的停车空间及停车位设施,或是在特定区域提高停车费等。

Pitman指出,“现在系统都能够收集到这些数据,而人们也能在取得数据后进行分析、制作报告,从而发现哪些区域停车空间减少,但车辆却比以前更多,政府便可为增加停车空间进行长期的规划与策略。例如当街道上已经没有任何停车的空间时,即需要兴建一座新的立体停车场。”

宏碁商业交易及智能辨识部门资深经理Jay Liu表示,“倘若地方政府希望这个区域有较高的轮转率,例如政府并不希望人们在这里停车超过4至5个小时,便可以提高该区域的停车费率,这就是利用大数据分析得到的结果。你可以发现某些路段在某段时间的占用率较高,便可依此调整费率。”

这最终将使得地方政府收入增加。Streetline市场与企业发展部门资深副总裁Kurt Buecheler指出,“物联网设备是收集停车空间、高速公路时速、出发地/目的地研究以及其他实时与现场信息的关键。倘若市区通行更容易,则人们会更常进出市区,我们的系统已经协助让市区停车场增加172%,营业额也成长11%。公司刚开始进行智能城市的规划,而停车问题是最实际的起点。”

迈向智能化

智能停车毫无疑问将是智能城市的关键之一。物联网传感器与设备正在简化车位导引与付费流程,而透过这些传感器或设备产生的资料,可以让地方政府或是停车场运营商更了解如何改进服务或制定未来相关发展计划。随着世界各地城市逐渐迈向智能化,智能停车势必成为现在与未来的发展趋势!

在磁力传感器中加入红外线技术

有些系统供货商纳入如红外线等技术到磁力传感器之中,以强化传感器的准确性。Nedap Identification Systems公司SENSIT企业经理Edwin Siemerink表示,“我们公司同时采用两种技术,一个是红外线,另一个是磁力侦测,以确保其成为市场上准确率最高的系统。由于磁性侦测会受到其他车辆、电缆、架构、轨道以及地铁缆线等因素影响,这正是我们会搭配红外线技术的主要原因”。

Smart Parking Technology公司欧洲、中东暨非洲区业务经理Jim Short也指出,“由于磁力侦测很容易受到外在环境干扰,例如周围的大型金属对象、各种类型的电器、混凝土或柏油碎石中所包含的磁性物质,甚至是最常见的、存在于周边环境的磁铁。而我们的磁力传感器若侦测到汽车出没的阈值变化时,同时也会利用红外线传感器进行验证。”

ALPR让停车付款更智能

在许多停车场已经可以看到ALPR的实际应用,系统会在车辆入场时撷取车牌信息,而当驾驶出场前到自动缴费机输入车牌号码,即可付款离场。甚至,更方便的系统能在车辆出场之际自动扣款,驾驶人完全不需再去自动缴费机付款。Happiest Minds Technologies物联网中心总经理Manu Tayal表示,“我们提供了一个整合付款网关的手机App给通勤者,通勤者可以储值任何金额到与车牌连结的电子货币包之中,当车辆离开通过网关时即自动扣款。”

ALPR也可以方便地应用于全市的路边停车场。宏碁便提出一个解决方案,运用超音波传感器结合电子广告牌与摄影机,前者用于侦测是否有停车位,一旦有车辆进入停放,摄影机会立即在车辆出入时撷取车牌信息与停车时间。接着,这些信息就会传送到付款系统,直接从驾驶者账户扣款。

发掘科技一家专业的物联网硬件方案公司:发掘科技

1、 泊位—— 公司目前拥有5个万吨级主泊位 、6个5000吨级内港池码头泊位,主码头枯水季节吃水可达-15米,最大靠泊能力为5—7万吨,设有门机5台,其中40吨3台,25吨2台。内港池岸线总长500米,港池宽130米,枯水季节最大吃水-5米,设有5台25吨门机,可保证5条3000吨级船驳同时作业 2、 堆场情况—— (1)拥有室内仓库2座总面积25万平方米,有效容量20万吨,可满足货主存储各类精细货物的需要,苫盖保管能力配套,有一整套管理严格、行之有效的货物交付、理货、保管制度,保证数字准确,保证货物质量。(2)拥有公共保税仓库、出口监管仓库各1座,总面积7992平方米,可为客户提供“一关三检”、货运代理等服务。(3)拥有室外堆场34万平方米,配备龙门吊20台,最大可装卸40吨级货物。移动电调4台,叉车8台,最大起重量25吨。其中散货堆场6万平方米,配备装载机4台。(4)惠龙港国际是上海期货交易所、上海大宗、上海钢之源电子盘,指定交割库,核定库容180万吨,是全国最大的钢材期货交割库。 3、 接卸能力 矿石煤炭类可达到装卸16万吨/天吨装水泥,吨装类装卸15万吨/天钢材类,单机装卸200吨/小时可承接重大件、设备吊装,目前已为中船重工,大通重工等一大批重大件吊装。 4、 加工配送业务惠龙港配备2条宽205m,厚3—16mm的开平加工生产线,1条53m宽的钢材预处理加工生产线和8条盘螺调直线。终端用户可以将港内库存钢材就地加工,加工后可由驻惠龙江苏联运有限公司直接配送到生产车间进行分段制造,节约仓库所占土地和加工转运成本。
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