什么是物联网

什么是物联网,第1张

物联网(英语:InternetofThings,缩写IoT)是互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。

物联网指嵌入式物理设备,如:汽车、家用电器等,具有计算机化系统,如软件、传感器等,通过智能感知、识别技术与计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

在这项技术中,每一个设备都能自动工作,根据环境变化自动响应,与其他或多个设备交换数据,不需要人为参与。整个系统由无线网络和互联网的完美结合而构建。物联网的主要目的是提高设备的效率和准确性,为人们节省金钱和时间。

物联网包括智能手机、耳机、汽车、灯泡、冰箱、咖啡机、安全系统、警报系统还有许多其他家庭和移动设备。

通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制,也可以对家庭设备、汽车进行遥控,以及搜索位置、防止物品被盗等,类似自动化 *** 控系统,同时透过收集这些小事的数据。

最后可以聚集成大数据,包含重新设计道路以减少车祸、都市更新、灾害预测与犯罪防治、流行病控制等等社会的重大改变,实现物和物相联。

扩展资料:

一、应用领域

智能家居、智慧交通、智能医疗、智能电网、智能物流、智能农业、智能电力、智能安防、智慧城市、智能汽车、智能建筑、智能水务、商业智能、智能工业、平安城市

二、应用案例

1、物联网传感器产品已率先在上海浦东国际机场防入侵系统中得到应用。机场防入侵系统铺设了3万多个传感器节点,覆盖了地面、栅栏和低空探测,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。而就在不久之前,上海世博会也与无锡传感网中心签下订单,购买防入侵微纳传感网1500万元产品。

2、ZigBee路灯控制系统点亮济南园博园。ZigBee无线路灯照明节能环保技术的应用是此次园博园中的一大亮点。园区所有的功能性照明都采用了ZigBee无线技术达成的无线路灯控制。

3、智能交通系统(ITS)是利用现代信息技术为核心,利用先进的通讯、计算机、自动控制、传感器技术,实现对交通的实时控制与指挥管理。

交通信息采集被认为是ITS的关键子系统,是发展ITS的基础,成为交通智能化的前提。无论是交通控制还是交通违章管理系统,都涉及交通动态信息的采集,交通动态信息采集也就成为交通智能化的首要任务。

-物联网

-物联网概念

处于市场验证期

物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等 信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与因特网连接起来,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。物联网发 展历史悠久,可分为三个阶段:

物联网连接数超120亿个

根据全球移动通信系统协会(GSMA)统计数据显示,2010-2020年全球物联网设备数量高速增长,复合增长率达19%;2020年,全球物联网设备连接数量高达126亿个。“万物物联”成为全球网络未来发展的重要方向,据GSMA预测,2025年全球物联网设备(包括蜂窝及非蜂窝)联网数量将达到约246亿个。万物互联成为全球网络未来发展的重要方向。

下游制造业/工业占比最大

从下游领域来看,根据IoT Analytics的数据,2020年全球物联网行业下游占比中,制造业/工业占比22%排在首位,其次是交通/车联网,占比15%。智慧能源、智慧零售、智慧城市、智慧医疗和智能物流分别占比14%、12%、12%、9%和7%,排在第3至7位。

2020年物联网链接内容90%属低功耗、广域网领域

2020年整个物联网90%连接属于低功耗、广域网领域。万物互联趋势下,传统移动蜂窝网络的高使用成本和高功耗催生了专为物联网连接设计的低功耗广域连接技术,对应中低速率应用场景,拥有广覆盖、扩展性强等特征,更符合室外、大规模接入的物联网应用。

2026年市场规模接近155万亿美元

根据知名国际信息技术数据公司lDC的测算,2019年全球loT市场规模为6860亿美元,到2022年,这一数字将突破万亿美元;与此同时,2019年全球通过万物互联传输的数据规模已达到14ZB,2025年传输规模则将达到80ZB。在loT行业本身的从全球来看,目前全球物联网相关的技术、标准、产业、应用、服务处于高速发展阶段。整体上物联网核心技术持续发展,标准体系正在构建,产业体系处于建立和完善过程中。移动互联网连接和工业互联网连接是未来发展的主要趋势,根据lDC的测算数据,2020年全球物联网市场规模为7490亿美元,年平均增长率为1220%;预计2026年,全球物联网市场规模将会接近155万亿美元。

—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》

随着技术的发展和时代的变化,人们对速率和带宽的需求越来越高。从2G、3G、4G一直到5G,传输速率越来越高,20年来速率提升了近20倍。作为蜂窝网络的室内覆盖补充,WiFi同样承担着大量的数据流量卸载,技术发展从80211b/11g/11a/11n/11ac,直至即将商用的80211ax,其带宽、网络容量、覆盖范围等主要指标都有大幅提升。这些技术的进步也让我们有能力去实现更多的应用,比如物联网。

WiFi6的杀手锏

目前家用WiFi的连接存在普遍这样的问题,即无论互联网连接有多快,当使用人数过多,就会出现“拥堵”问题。此外,目前的WiFi还存在着覆盖范围小,穿墙能力不强等缺点。

近日,在Qorvo北京新闻发布会上,WiFi之父、Qorvo无线连接业务部总经理Cees Links表示,新一代WiFi技术不仅从根本上解决了上述问题,甚至为了方便用户记忆,WiFi联盟对新一代IEEE 80211ax标准的命名也做了简化,现已改名为WiFi6,前两代技术80211n和80211ac则分别更名为WiFi 4和WiFi 5。Cees Links相信,WiFi6有效提高了实际数据吞吐量,同时侧重于提高网络容量,以便实现无线室内架构的改进和基础设施的长期升级。这项技术将对未来的室内无线网络带来一次革新,给人们带来前所未有的网络体验。

谈到WiFi6新架构对未来室内无线网络的影响,Cees Links表示:“传统的WiFi在与现在的蜂窝网络如2G、3G或者4G连接时,需要切换SSID,WiFi 6则不同。WiFi 6的杀手锏在于,分布式WiFi及One Pod Per Room的设计将在最大程度上实现对整个住宅的网络覆盖。以家庭为例,我们可以可在客厅中放置一个路由器,其他房间均可放置一个Pod来实现稳定的无线接入。作为一个小型的无线接入点,每一个Pod将直接连接至路由器,路由器再连接至互联网。因此,每个Pod都将提供一条全新的通路,在室内进行WiFi连接时,可选择最优通路进行WiFi网络的使用,为住宅内的每一所房间提供最优的网络传输速度,同时也拥有足够的网络容量。其中最重要的一点是,所有接入只需一个SSID。”

在配置上,Pod数量可根据住宅大小自由调整,甚至包括办公室楼宇的全方位覆盖。布置的Pod数量越多,整个建筑的WiFi网络覆盖越全面,所获得的网络体验也越好。而每个Pod的使用都需要安插在电源插口上来提供电力补充。“在这一点上,Qorvo仍然坚持‘小即是美’这一理念。因此,Qorvo也是竭尽所能缩小Pod的产品大小,以便以更低的功耗提供更优的性能。” Cees Links表示。

此外,Cees Links还提出,连接至住宅的数据速率是当今WiFi连接性的瓶颈,也就是说接入住宅的数据速率远低于智能设备与接入点之间的传输速率,即使设备之间的传输速率为7 Gb/s,但是在家中上网的速率只有100 Mb/s,数据分层严重失衡。因此,数据速率的提升以及数据分层的重建应该能够创建更有意义的数据连接。随着运营商竞相提高FTTH、DOCSIS 31以及 LTE/5G网关的数据速率,WiFi 6也将切实提高实际数据吞吐量并侧重于提高网络容量,此外还通过减少干扰等措施以支持在智能家居中使用多个无线电系统。相比之前的WiFi版本只注重速率的提升而忽略网络容量的影响,预计2019年即将商用的WiFi6在速率、频段、覆盖面积上都带来了明显提升,使得WiFi网络将具备更加宽松的带宽流量以满足多用户的网络需求,同时也带来了更远的传输距离与更高的传输速率,能够满足诸如AR/VR、自动驾驶与4K影视等多元化场景应用的需求。

WiFi 6技术让智能家居实现真正的互联

智能家居是市场上日益普及的智能场景之一,它所提供的服务需要通过传感器获取数据,然后将数据收集至云进行分析,并提供多样化的智能服务。而数量庞大的传感器和为之提供网络连接的室内WiFi设备是实现智能家居服务的基础。

为了实现真正互联的智能家居,分布式WiFi6架构所采用的One Pod Per Room设计应该是目前最佳的无线组网方案。Cees Links利用智能电灯和智能标签举例对此进行了说明,他说:“每个Pod都用作无线接入点,每个接入点都将支持WiFi和物联网标准。这种智能家居网络架构一方面满足更高的WiFi要求,还可以加入Zigbee和蓝牙设备,甚至还能通过语音辅助命令进行控制。此外,利用分布式WiFi6架构,智能设备搭配上最新的WiFi6标准所提升的数据吞吐量与带宽容量,可以在多个通道中与无线路由器通信,无需使用额外的网关或在家中安装多个以太网/电缆/光纤连接点,从而真正创建一个更高效的智能家居环境。”

当然,有了WiFi6的One Pod Per Room架构,也可以不再使用Zigbee和蓝牙网格。此举意味着可延长设备的电池寿命,简化设置和故障排查流程,进一步降低用户使用成本,这一点意义非凡,Cees Links表示。

Qorvo的更多投资在WiFi6而不是5G

在物联网应用中,面对的无线通信标准越来越多,如WiFi、4G、蓝牙、Zigbee、NB-IoT、LoRa等,每种应用场景都有各自最适合的无线连接协议。Cees Links表示:“作为全球领先的射频解决方案供应商,Qorvo致力于设计、开发和制造高质量RF组件实现无线通信。在Qorvo主要的两大产品线中,一条产品线针对移动设备,另一条则更多聚焦于物联网与基础设施建设,低功耗产品则主要应用于智能电子标签、智能家居、智能灯和遥控器等领域。无线通信技术是Qorvo的强项,对我们来说不会在意最终哪个标准会赢得市场,我们的目标是,从RF前端到系统级解决方案,Qorvo将一网打尽。”

就WiFi6和5G的商用前景而言,Cees Links认为Qorvo的投资重点应该是WiFi6,而不是5G。这是因为,WiFi6可提供更广泛的应用,现实生活中有70%的数据传输是在WiFi网络上完成。在家中,我们会利用WiFi进行各种各样的数据传输,数据传输量与使用的规模接近于5G的两倍。如果用5G进行大规模部署的话,则需要更多的基站,资金投入会很大。而WiFi6的部署更经济实用,未来它也不会被5G所取代。

据Cees Links介绍,不久前,Qorvo宣布与世界级照明和物联网解决方案公司LEEDARSON(立达信)达成合作伙伴关系,以打造能够同时在ZigBee 30和蓝牙低功耗(BLE)50 协议下运行,并同时兼容最流行的物联网标准的智能家居照明产品系列。在该系列的首款产品——LEEDARSON智能灯泡和照明开关中,即集成了Qorvo适用于超低功耗无线应用的多协议/多通道智能家居通信控制器QPG6095。

“Qorvo产品涉及整个物联网领域,无论是从短距离通信到局域网传输,还是从射频前端的模块、芯片、软件以及系统,我们都有相关的产品,” Cees Links强调:“Qorvo目前在WiFi6领域同样处于领先地位,这一切主要得益于我们拥有优异的产品性能和无与伦比的高集成度设计。在WiFi6上,Qorvo已经做好全面准备,接下来仍将紧随无线通信与物联网市场快速发展的步伐,提供更加全面的系统级支持。”

智慧城市路灯杆分为杆体部分和系统部分。

系统以GIS(电子地图)为基础,集单灯、线路及配电箱监控、调度管理、评价考核、照明设施资产管理、专家分析等系统于一体,为城市、企业、港口码头等提供全面的智慧照明物联网解决方案。

总体架构:

QSTC-2000(Ⅱ)智慧照明物联网系统由物联网感知层、传输层和智能管理平台组成。

感知层由智慧照明灯具、智能手机、照度传感器等组成。智慧照明灯具主要采集单灯的电气参数,同时接收来自智能管理平台的指令,以便对单灯进行相应的智能控制,以实现单灯的精细化管理。

传输层是系统信息交换的桥梁,由电力载波、GPRS、以太网路由器等设备组成。

智能管理平台则是整个系统的"大脑",系统大部分功能都在该层得以实现。该层由计算机、服务器和系统软件等组成。一般城市由于处理的数据量大,需要配置多台服务器才能满足需要,其分别是采集、地图、数据库、应用服务、定位与调度、接口等服务器;而在企业应用中,只需采用数据库和应用服务两台服务器既可满足要求。

巨擘智慧灯杆平台架构图



随着全国“新基建”、“新城建”的逐步推进,各地城市纷纷进行智慧灯杆的规模化的建设和规划,产业链上下游企业(市政、照明、通信、系统集成、电力、物联网、大数据应用等行业)纷纷抛弃观望态度,投入这场新的市场盛宴。


智慧灯杆作为智慧城市的新入口,是构建新型智慧城市的重要载体,有望解决智慧城市系统分散、数据壁垒、运营断层等老大难问题。


布局智慧城市大市场的 科技 巨头们,例如 浪潮、联想、华为 等,也在一一以各种方式进入智慧灯杆市场。


浪潮集团作为云计算、大数据服务商,在智慧城市的业务板块具备覆盖基础设施、平台软件、数据信息和应用软件的整体解决方案服务能力。浪潮进入智慧灯杆领域最早可以追溯到2018年。


2019年8月13日,在数字政府发展论坛上,浪潮集团举办了智慧城市底座生态伙伴签约仪式。华体 科技 成为浪潮集团智慧城市生态伙伴。


浪潮进入智慧灯杆领域最早可以追溯到2018年。在济南浪潮路建设了济南首个智慧路灯。


浪潮集团在过去的三年时间里,通过结合智慧灯杆运营场景的技术实践,成功完成了一系列具有代表性的智慧灯杆项目建设。


在济南、广州、等地进行一系列智慧路灯示范项目的试点。


2021年6月22日,浪潮新基建在2021浪潮技术与应用峰会武汉站上隆重发布新型基础设施建设之重器—— 天鹰I代智慧灯杆。



2021年6月25日,浪潮集团在成立了新基建生态联盟-银河联盟,进一步布局新基建市场。在成立大会上,浪潮还发布了新基建系列产品,包括双子-城市大脑平台、天鹰-物联感知平台 、天鹰-多杆合一产品 、御夫-智慧街区服务平台。并且联合百度等新基建生态合作伙伴发布新基建融合解决方案,包括智慧交通车路协同解决方案、综合应急指挥解决方案、城市治理一网统管解决方案、医疗新基建解决方案、数字孪生解决方案。



早在2016年,华为在全球规模最大的CeBIT 2016(2016汉诺威展)上发布了首个多级智能控制照明物联网解决方案。

自此,华为开始在智慧路灯领域发力。2017年,华为联合中国照明学会、常州市城市照明管理处等共同发布 “NB-IoT智能路灯生态圈”。


此后,华为还在常州建立了智能照明联合实验室, 并在2018年全球移动宽带论坛上发布PoleStar20智慧杆解决方案。



PoleStar20智慧杆解决方案定位为智慧城市的神经末梢,能够一杆支持5G移动通讯、智慧照明、智能监控、物联网、车联网、智慧环保和城市信息发布等多种业务。


此后,华为推出智慧灯杆杆体 ——“ 顶杆站单元”。 “顶杆站单元”通过制定标准化接口设计,并开放给产业伙伴,可以帮助行业中的杆塔厂商能与“顶杆站单元”进行标准化接口对接,确保智慧灯杆能快速升级为5G智慧通信杆站,满足5G基站挂载要求。


经华为授权,未经允许,不得转载


2020年12月4号,全国城市公共设施服务标准化技术委员会管理的国家标准 《智慧城市 智慧多功能杆 服务功能与运行管理规范》(以下简称“国家标准”)已完成征求意见稿,华为作为主要参与单位,为智慧灯杆标准提供支持。



联想企业 科技 集团在3S战略的指引下,将智慧城市领域作为重点布局领域之一,将“端-边-云-网-智”架构体系应用在智慧灯杆系统中,加速激发智能化创新发展。

疫情爆发后,联想加速了智慧化服务的布局,2020年7月,联想推出了依托于“ 端—边—云—网—智 ”新一代技术架构和智能化服务生态联盟两大基础的智能化服务战略。


2021年1月20日,联想企业 科技 集团与四川华体照明 科技 股份有限公司(以下简称“华体 科技 ”)在线举办战略合作以及AI边缘计算合作签约仪式。



据了解,此次联想联手华体 科技 ,以打造多功能智慧路灯为入口,为 提供的边缘计算设备,共同推出端到端智慧城市解决方案, 为城市提供5G基站建设、智慧交通、智慧停车、平安城市、智慧城市治理等智慧城市新场景服务,共同推进新型智慧城市建设与“新基建”的发展落地。


也是联想集团具体跨入智慧灯杆市场而正式吹响的号角。




预计未来,随着这些巨头企业在智慧灯杆市场的不断规模化拓展,丰富业务应用,完善产业链布局,推动产业在投资建设、运营、业务应用方面的创新,有望打破传统路灯等城市基础设施系统分散、部门分割、数据壁垒、运营落后、维护和服务不利的 历史 格局,为智慧灯杆以致智慧城市的全国和全球市场发展,开辟更大的发展天地。


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