时间:2023-02-28 15:59:59
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇物联网发展前景,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
物联网是网络技术与传感技术相结合的应用技术,信息技术发展到一定阶段的产物。作为新一轮产业革命的重要内容,是国民经济发展新的增长点,将有力带动传统产业转型升级,引领新兴产业发展,实现经济结构的战略性调整,成为世界各国构建社会经济发展模式和重塑国家长期竞争力的先导技术。
目前,美国、欧盟等都针对物联网部署了战略和规划。
2009年1月28日,奥巴马“圆桌会议”,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念,当年签署法案将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点[1]。
2009年10月,欧盟执委会以政策文件的形式对外了物联网战略,提出要让欧洲在基于互联网的智能基础设施发展上领先全球。
我国在物联网的政策和发展上也不甘落后,2009年8月,“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用推向了。工信部将其上升到“战略性新兴产业“的高度,我国物联网发展进入蓬勃发展时期。
一、概念
物联网是通过各种信息传感的设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、力、热、电、化学、生物等各种需要的信息,与互联网结合形成一个巨大网络。在这个网络中,物品能够彼此进行交流,而无需人的干预。其实质是利用自动识别技术,通过计算机网络互联实现物品的管理和信息的资源共享。
二、应用举例
物联网带动了传感器、微电子和新一代通信等一系列技术的发展,功能服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域。以下是一些公司和企业的成功案例[2]。
1.Hanmi公司产品追踪系统:药品智能管理
Hanmi制药公司作为韩国最大的药物生产商,已在其两个分加工厂安装RFID(电子标签)解决方案,用于追踪药品包装、分拣、货运三个过程,实现订单执行的自动化。当韩国政府对某种药品进行降价调控的时候,Hanmi公司的工作人员手持RFID读写器对仓库和零售店内的药品进行统计,以确保价格的实时性。
Hanmi在生产车间内总共安装50台RFID读写器,覆盖35条生产线。软件包括三部分:接收数据的中间软件、批量转换软件和数据存储软件,这些软件都由公司开发。标签直接粘贴在药品外包装的外侧,随传送带通过通道读写器,并以每分钟150-200个标签的速度读取信息。
通过RFID电子标签的使用,生产效率得到了极大的提高,生产线的出错率降低,公司实时掌握库存情况,避免了脱销现象的发生。
2.“中农”水产养殖系统:河蟹智能化有氧养殖
在宜兴市水产养殖示范基地的蟹塘里,一台设备被养殖户置于水中,对塘内的含氧量进行实时监测,岸边的控制器接受传输的数据,科学管理水中溶解氧含量。
河蟹的经济价值很高,近年来养殖规模迅速增加。然而,河蟹养殖产量受多方面因素影响,其关键要素是池塘中的含氧量。据悉,一旦含氧量低于每升3毫克,河蟹行动就会变得极为缓慢,身体容易虚弱。因此为保证产量及品质,养殖户只能增加巡塘次数,这就大幅增加了养殖户的工作时间、劳动压力和养殖成本。
为解决这个问题,“中农” 采用水产养殖智能监控装置,该系统由采集、传输、控制与中央管理四个部分组成。池中的溶解氧传感器作为采集和传输单元,可对蟹塘内的含氧量进行监测,一台采集器监控约1.5-2.5公顷蟹塘,采集到的信息通过内置的3G无线传输设备发往位于岸边的控制器。
随后,控制器一方面对传输来的信息进行分析,当数值低于3毫克每升,就会自动开启增氧机,一旦高于5毫克每升,自动结束增氧。
另一方面,采集器还会把汇聚到的信息传输至总控制中心,用户可以通过互联网登录“中农”智慧水产养殖系统平台对设备进行监控。
该系统实现了蟹塘的智能化精确增氧,在无锡一千多公顷蟹塘成功应用,每公顷均增收15000元以上。这一应用案例为物联网技术应用于农业生产、提高生产效率、农民增收致富,提供了成功借鉴。
3.锐泰节能系统:数字化能源监管新模式
江南大学建设基于分项能耗统计的数字化能源监管系统。近万个各类计量传感监控点纵横交错,显示各监控点的位置和与网关相连的情况,屏幕上方是各部门用电情况,下方显示:总网关433个、在线网关358个,总设备4471个、在线设备3676个。具体监控点,可看到该建筑物内的累计电量、有功电能、设备运行等情况。从而实现了对学校能源感知和全程能源管理,大大减少了浪费现象。
通过水电的远程计量监管系统的创新应用,对全校的能源使用实现了分层次的实时监管和互动监督机制。
数据显示,月人均电耗由2006年的70.9度降至2010年的55.4度,月人均水耗由2006年的7.79吨降至2010年的3吨,学校建设数字化节约型校园成效显著。
三、我国物联网发展面临的机遇与挑战
尽管物联网产业已成为政府、企业、学术界关注的焦点之一,具有广泛的发展前景,我国物联网发展还有不少问题。
一是在关键技术上距离国际先进水平还有一些差距,特别是高端传感器、RFID等领域。
二是产业规模还不够大,整个产业比较分散,技术标准不统一。
三是物联网的推广范围面小,应用的水平还不是很高。
我们认为,面对这些挑战,未来的物联网发展要在现有的基础上,在发展质量和数量上有更大的突破,要从四个方面做好相关的工作。
第一是着力发展物联网技术。加强自主创新,形成具有自主知识产权的关键核心技术。
同时,坚持国际交流与合作,引进、消化、吸收从而再创新,以使我国物联网技术处于领先水平。
第二是扩大产业规模,打造产业链[3]。
我国的产业规模现在还是初级的,企业规模相对比较小,要力争培育一些大型的骨干企业,提高核心竞争力,争创具有世界领先地位,具有一定的产业规模和创造力的企业。同时把中小企业作为未来发展的重点给予更多支持和鼓励,形成大企业带动行业的发展,大、中、小企业协同创新的良好局面。从区域发展的角度看,京津冀、长三角、珠三角这些技术经济产业实力强的地区应优先发展,这需要一批企业共同发展、相互促进。
第三是在示范应用和价值链的打造上,要加大推进力度。
物联网应用的市场前景非常广阔,涉及的面非常广,在工、农、商、贸等各个领域,特别是改变人民生活方式上还会有更大突破和改善。所以在这个市场的应用范围之内,价值链的作用也会逐渐显现。希望能够通过一些新的商业模式的探索和培育,为未来市场的应用开拓更广阔的空间。
最后,信息安全保障也是非常重要的,在物联网实现物与物之间的相互联系时,涉及信息安全、网络安全、系统安全、可靠性安全等各个方面。随着大数据产生,随着整个系统的开放,可能对信息安全的要求会更高。所以我们在推进物联网广泛应用的同时,也要在信息安全保障上下功夫。
参考文献
[1]刘强,崔莉,陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学,2010,37(6).
就技术实现本身而言,物联网技术的应用并不复杂,在产品中植入芯片,通过无线网络能够获取芯片中产品使用情况,传送至中央处理系统中,用户实现对产品的远程控制,厂家获取第一手的用户使用情况和信息。当然,信息的获取需要取得用户同意,并排除对隐私和安全的侵犯。
就净水行业本身而言,2011年4月,碧水源、容声先后推出应用了物联网技术的净水产品。
同年12月,浙江大学CCNT实验室“饮水机娘”通过微博向更多的普通消费者传递了物联网这一概念。这台饮水机发微博的原理很简单,部件只包含了一台Windows电脑,一个网络摄像头和一台饮水机。通过摄像头监测饮水机上的状态指示灯,运行在Windows上的程序能够在缺水和水烧开的时候自动模拟女性口吻发送微博。这个案例从侧面反映出部分受众群体已经对产品智能化提出了更高、也更实际的需求。
进入2012年,净水产品物联网技术的应用和推广似乎陷入了停滞期,究其原因,包括团队的组建、维护和宣传是一项系统化和高成本投入的工作,物联网技术的普及尚需时日。
用户需求催生物联网的应用和发展
与洗衣机、冰箱等其它家电产品相比,用户对净水机的物联网需求更具体和实用。
首先,国内水质存在巨大差异,这就对产品本身的使用和适用提出了要求,但是普通用户很难对产品使用属性做出正确的判断。但是可以通过物联网的监测,了解当地水质并做出正确的选择和使用方法。
其次,净水机存在换芯、维护等工作,对售后服务的要求具有连续性。海尔施特劳斯水设备有限公司产品总监曲桂楠介绍,在与用户的交互沟通中发现,很多用户对于产品换芯时段没有概念,虽然有售后人员回访提示其换芯,但很多用户依然缺乏主动更换意识,物联网技术的应用不仅可以起到滤芯更换的自动提示作用,而且在滤芯吸附饱和的情况下自动停止工作,避免已经饱和的滤芯释放对人体有害物质。
所以物联网技术的应用能够更快速和系统的解决这些问题,在技术实际应用上的空间也更大。另外,近两年无线网络覆盖范围进一步加大,智能手机进一步普及,为人们使用智能产品提供更大的可能和更便利的条件。在各种创新功能与互联网相结合,重塑产品卖点时,物联网再次强势回归,并在净水行业掀起了新一轮热潮。
2014年行业中更多的品牌对物联网技术给予了更多的关注。其中,海尔于5月份推出的“水盒子”是比较典型的代表。曲桂楠介绍,目前该项技术普遍应用于海尔RO机,通过产品本身与外置的“水盒子”联网,能够实现使用产品前后水质的变化、滤芯吸附是否饱和、以及漏水、断电等功能。“水盒子”同时适用其他RO机产品,连接后在用户手机上下载APP终端可以实现上述功能。
而2011年就推出物联网净水机的碧水源,目前在其绝大多数的产品结构设计上,均预留出GPS功能模块,以备市场和用户所需。
物联网的实施是系统工程
其实,从产品本身来讲,物联网技术的实现和应用具备很高的透明度,也就是说从产品角度实现已经不是问题,但是之所以物联网的应用停留在“看上去很美”的阶段,是基于产品流通环节涉及多方面的沟通和协调,在实施过程中还有几点值得注意。
首先,物联网在带给厂家数据挖掘的背后,其实施和推广是一项系统工程,包括数据的传输、搜集、整理和分析等后台处理。一方面,厂家可以从物联网回传的资料掌握消费者的使用特征和需求,及时进行回访提升服务质量;另一方面,可以从这些回传资料当中进行数据分析。在净水机上安装物联网芯片之后,对于厂家掌握市场全局,包括对各地水质与净水产品使用匹配度的监测大有好处,通过数据分析进行用户挖掘和市场挖掘。
同时,物联网技术的应用能够方便用户与厂家的服务呼叫中心建立联系,并且能够协助净水厂家建立和完善用户档案。海尔曲总介绍,物联网体系的搭建需要厂家投入大量的人力、物力和财力,正是这些系统性网络的搭建,是很多净水厂家一直对物联网持观望态度的关键。海尔推出“水盒子”,一是依托海尔成熟完善的售后服务体系,其第三方平台日日顺的发展也让“水盒子”的落地成为可能。
物联网技术在净水行业的应用前景更为广阔,能够很好的解决消费者的个性化要求。但数据的稳定性、可靠性和传输过程,以及与中央处理器的连接依然需要时间和人力解决。目前安吉尔正在搭建200人的售后服务团队,除了作为营销的有力支撑之外,集团副总裁沈总表示,团队的完善和成熟也会为将来物联网技术的全面应用和发展提供稳定的保障。
物联网的发展是一个从信息自动提取、信息整合、物品局域联网、局部系统的智能服务与管控等向全网融合的逐步深化的过程。在中国,物流行业物联网技术的应用经历了三个阶段。
(一)启蒙阶段(2003~2004年)
在启蒙阶段,物流行业物联网的应用是从两个独立的技术路线开始探索的,一是基于RFID/EPC的技术路线,二是基于GPS/GlS的技术路线。
1999年,国际上在RFID/EPC的基础上提出了物联网概念,2003年1 1月,EPC global成立,同年,基于RFID/EPC的物联网概念引入中国,在中国成立了EPC global的分支机构。2004年4月,中国举办了第一届EPC与物联网高层论坛,10月,举办了第二届EPC与物联网高层论坛。同年,关于物联网的图书首次在中国出版。在这一时期,中国物流领域掀起了第一轮物联网概念炒作与应用的小,组织了一系列关于RFID/EPC的会议,一些关于RFID技术与应用的杂志与网站开始创办,人们对RFID技术在物流行业应用也寄予厚望。在物流领域,基于RFID技术的解决方案、应用案例不断涌现,智慧化的物流系统开始出现。
GPS/GIS技术与物流可视化管理系统的理念,大约从1999年前后在国内物流领域开始探讨和报道,自2001年开始探索GPS在物流货运监控与联网管理上的应用,2003年开始出现一些成功的应用案例。这一阶段是应用GPS/GIS感知与定位技术结合互联网技术,对移动中的物流运输车辆与货物实现联网、跟踪、定位、调度、配货等智能管理与运作,初步具备了物联网的特征,但是当时这一技术路线及其应用案例并未纳入物联网理念范畴。
(二)起步发展与探索阶段(2005~2009年)
虽然物联网在物流行业的发展一开始就遇到了很多问题,但是人们并没有停止物联网在物流行业应用的探索。如:针对RFID芯片成本问题,一方面通过加快技术创新,不断降低RFID芯片成本,另一方面,物流行业也结合实际探索RFID技术应用模式,消除成本带来的影响。
其中最为典型的应用是“中国集装箱电子标签系统”在航运“物联网”项目中的应用。“集装箱RFID货运标签系统”通过RFID无线射频识别技术与互联网的有机结合,可为货主、港口、船公司、海关、商检等相关单位提供集装箱实时状态信息,对提高集装箱运输的安全水平和运输效率具有重要意义。
除了以集装箱为单元的物联网应用,很多企业还在探索以更小的物流单元――托盘物流单元为终端节点的物流行业物联网系统。比如,烟草行业对全行业使用的托盘均要求嵌入RFID标签,实现烟草物联网应用。
在GPS/GIS方面,为了实现智能调度、可视化运输管理,很多企业建立了基于互联网的物流运输GPS追踪系统,从而实现对全公司所有车辆在全国各地移动过程中的感知、定位、追踪与智能调度管理。社会的物流信息平台,也借助这一技术,对在途车辆提供在线配货信息服务,实现回程空车可就近配货、在线监控与管理,从而实现货运物联网应用。
(三)理念提升阶段《2009年至今》
2005年11月17日,国际电信联盟(ITU)借用了原来基于RFID/EPC技术提出的“物联网”概念,从更广泛的角度提升了物联网理念,了《ITU互联网报告2005:物联网》,宣布了无所不在的“物联网”通信时代来临。得益于ITU在2005年的以物联网为标题的年度报告,物联网理念得到了全面提升,形成目前以感知技术、网络通信技术和智能应用技术为核心的三大物联网本质特征。
围绕三大本质特征,目前物联网感知技术更加丰富,除RFID技术以外,面向所有感知技术开放,凡是能够起到自动感知的技术体系都可以纳入物联网感知技术体系,目前常用的传感技术、RFID技术、GPS卫星定位与识别技术、视频识别或机器视觉技术等都可纳入物联网终端感知技术体系;网络方面,互联网、传感网、局域网、电视网、电信网也在走向融合,可纳入物联网网络技术体系;智能应用则更加广泛,打开了智能物流发展创新的空间,一个智慧物流的时代正向我们走来。
物流申的物联网技术
(一)物联网概念与主要技术体系
目前物流行业大多数人认可的物联网定义为:物联网是“物物相连的互联网”,即通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,根据需要实现物品互联互通的网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。
物联网的特征主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物~定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳网的“物”一定要具备自动识别与物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应该具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
(二)物流中应用的物联网主要技术
根据物联网的特征来划分,物联网主要有三大技术体系,一是感知技术体系;二是通信与网络技术体系;三是智能技术体系。下面结合其在物流行业应用情况进行分析。
1、物流业常用的物联网感知技术
为了对物流中的“物”进行识别、追溯,常采用的是RFID技术、条码自动识别技术:
为了对物流中的“物”进行分类、拣选、计数,常采用的是RFID技术、激光技术、红外技术、条码技术等;
为了对物流中的“物”进行定位、追踪,常采用的是GPS卫星定位技术、GIS地理信息系统技术、RFID技术,车载视频技术等;
为了对物流作业中的“物”进行监控,常采用的是视频识别技术、RFID技术、GPS技术等:
为了对物品,尤其是特殊物品的性能及状态进行感知与识别,常采用的是传感器技术、RFID技术与GPS技术等:
综合来看,在物流行业目前最常用的物联网感知技术主要有RFID技术、GPS技术、传感器技术、视频识别与监控技术、激光技术、红外技术、蓝牙技术等。
2、物流行业常用的物联网通信与网络技术
在区域范围内的物流管理与运作的信息系统,常采用企业内部局域网直接相连的网络技术,并留有与互联网、无线网扩展的接口;在不方便布线的地方,常采用无线局域网技术;
在大范围物流运输的管理与调度信息系统,常
采用互联网技术、GPS技术、GIS地理信息系统技术相结合,组建货运车联网,实现物流运输、车辆配货与调度管理的智能化、可视化与自动化:
在以仓储为核心的物流中心信息系统,常采用现场总线技术、无线局域网技术、局域网技术等网络技术;
在网络通信方面,常采用无线移动通信技术、3G技术、M2M技术、直接连接网络通信技术等。
综合分析,物流行业为了使移动或存储中形态各异“物”能够联网,最常采用的网络技术是局域网技术、无线局域网技术、互联网技术、现场总线技术和无线通信技术。
3、物流行业物联网常用的智能技术
在企业厂区的生产物流物联网系统,常采用的智能技术主要有ERP技术、自动控制技术、专家系统技术等;
在大范围的社会物流运输系统,常采用的智能技术是数据挖掘技术、智能调度技术、优化运筹技术等;
在以仓储为核心的智能物流中心,常采用的智能技术有自动控制技术、智能机器人技术、智能信息管理系统技术、移动计算技术、数据挖掘技术等;
以物流为核心的智能供应链综合系统、物流公共信息平台等领域,常采用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、数据挖掘技术、专家系统技术等智能技术。
综合来看,物流行业物联网常用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、移动计算技术、ERP技术、数据挖掘技术和专家系统技术等。
物联网技术在物流业的应用状况分析
(一)感知技术应用状况
在中国物流信息化领域,应用最普遍的物联网感知技术首先是RFID技术。RFID标签及智能手持RF终端产品有比较广泛的应用,RFID技术主要用来感知定位、过程追溯、信息采集、物品分类拣选等。
其次是GPS/GIS技术。物流信息系统采用GPS/GIS感知技术,用于对物流运输与配送环节的车辆或物品进行定位、追踪、监控与管理;尤其在具有运输环节的物流信息系统,大部分均采用这一感知技术。
视频与图像感知技术居第三位。该技术目前还停留在监控阶段,需要人来对图像分析,不具备自动感知与识别的功能,在物流系统中主要作为其他感知的辅助手段,也常用来对物流系统进行安防监控,用于物流运输中的安全防盗等,这一系统往往会与RFID、GPS等技术结合应用。
传感器的感知技术居于第四位。传感器感知技术及传感网技术是近两年才在物流领域得到重视与应用的技术。目前,传感器感知技术也是与GPS、RFID等技术结合应用,主要用于对危险物流系统、粮食物流系统、冷链物流系统的物品状况及环境进行感知。传感技术丰富了物联网系统中的感知技术手段,在食品、冷链物流和危险品物流具有广泛应用前景。
扫描、红外、激光、蓝牙等其他感知技术在物流领域也有少量应用,主要用在自动化物流中心自动输送分拣系统,用于对物品编码自动扫描、计数、分拣等方面,激光和红外也应用于物流系统中智能搬运机器人的导引。(注:上述扫描指自动输送分拣机上的条码扫描,不包括手持终端的条码扫描)。
各类感知技术在物流业应用情况如图1所示。
根据对相关资料的统计分析,多项感知技术集成应用的情况也较多,如RFID技术与传感器技术结合、GPS技术与RFID技术结合、车载视频与GPS技术结合等。
(二)网络与通信技术应用状况
现代物流的特点是系统化和网络化,目前,物流系统全部是网络化的运作,很少有物流系统是点对点的单线管理与优化。因此,物流信息化的最大趋势是网络化与智能化。
在物流系统中,企业内部的生产物流管理系统往往是与企业生产系统的运作与管理相融合,物流系统作为生产系统的一部分,在企业生产管理中起着非常重要的作用。企业内部物流系统的网络架构,往往都是以企业内部局域网为主体建设的独立的网络系统。
在物流公司,面对大范围的物流作业,由于货物分布在全国各地,并且货物在实时移动过程中,因此,物流的网络化信息管理往往借助于互联网系统与企业局域网相结合应用,但也有企业全部采用局域网技术。
在物流中心,物流网络往往基于局域网技术,也采用无线局域网技术,组建物流信息网络系统。
在数据通信方面,往往是采用无线通信与有线通信相结合,新的物流信息系统还大量采用了3G通信技术等先进的技术手段。
根据对物流信息化案例的不完全统计,采用互联网技术的占68%,采用局域网技术的占63%,采用无线局域网技术的占24%,有的系统采用多种网络技术,如图2所示。
(三)智能管理技术应用状况
根据对相关资料的统计分析,目前,物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多,物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用,专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距。只是在企业物流系统中,部分物流系统可以做到与企业生产管理系统无缝结合,智能运作;部分全智能化和自动化的物流中心的物流信息系统,可以做到全自动化与智能化物流作业。
几种重要的物联网技术在物流业的应用领域与前景
(一)RFID技术在物流业的应用领域及前景
RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体,并可同时识别多个标签,操作快捷方便。
1、RFID技术在物流业的应用
在物流领域,RFID电子标签可以应用于自动仓储库存管理、产品物流跟踪、供应链自动管理、产品装配和生产管理、产品防伪等多个方面。大量使用RFID电子标签可以提高整个供应链和物流作业管理水平。RFID在物流业的重点应用方向包括:货运集装箱追踪与管理;道路货运车辆的跟踪与管理;托盘等装载设备的跟踪管理;配送中心管理;航空集装设备、货物追踪及行李管理;机场货运车辆的智能调度与管理。
2、RFID技术的应用前景分析
物联网的发展给RFID在物流业应用带来良好的发展机遇。随着物联网技术的发展,在物流领域,RFID的应用将会由点到面,逐步拓展到更广的领域。据中国RFID产业联盟和计世资讯(CCW Research)预测,物流领域的应用将是中国RFID市场增长最快的领域之一,主要体现如下:
(1)医疗与药品智能追溯系统进入成长期。医疗领域的RFID市场已基本完成培育期,正在进入成长期,在医疗领域采用RFID可以用生机勃勃来形容,几乎每一个RFID项目都可以立即得到回报。
(2)食品卫生和动物疾病防疫领域发展迅速。食品卫生和动物疾病防疫等安全问题为RIFD的大规模普及提供了契机,采用RFID标签,组建智能追溯的食品物联网体系,可以监控贯穿食品和药物供应
链的实时信息,对动物的原产地和疾病进行追踪和控制。
(3)智慧物流与供应链市场需求可观,但对技术的要求则比较高。智慧物流供应链管理对RFID的市场需求量十分可观,只是目前还受种种因素的限制。通过识别每一个货品、货箱及托盘,RFID标签为运营商提供了清晰了解分销链的能力,从而识别任何一件货品,检查货品状态及来源史,并将货品发送到供销网络中的任何地点。
(4)资产与物品仓储管理的增长将使闭环应用成主流。越来越多的企业开始考虑如何将RFID用于闭环应用。目前的IT资产管理就是一种RFID技术在闭环的应用,通过部署RFID系统来跟踪资产设备,可以更安全地追踪到设备的位置及使用者的身份,能避免因设备丢失造成的损失,并能保持敏感数据的安全性。RFID技术还可用于跟踪生产环境中的工具和用品及工厂内的消耗物品。
(5)与电信技术的融合衍生出了NFC等新领域。电信技术与RFID技术结合可为各行业建立物联网与信息化最后1公尺的建设提供开放、标准化的基础,极大地节约社会资源,创造经济效益。目前一些管理市场化水平比较高、信息化基础比较完善的行业,将成为RFID通信技术应用的先行行业,比如电子支付、物品管理、物流管理、生产制造、安全控制等领域的应用潜力都比较大。
总之,RFID技术在物流信息化领域应用市场前景广阔,物联网技术的发展更为RFID技术在物流业的大规模应用创造了良好的市场环境。
为了抓住RFID市场机遇,笔者建议,企业在物流业RFID技术应用的开发方面瞄准下列六个方向。
(1)针对物流行业应用RFID技术进展缓慢的现状,支持开发适用于各种物流环境的特种电子标签,包括各种材质的托盘、周转箱标签、集装箱标识标签、温度传感标签、堆场定位标签、车辆标签等。
(2)开发整合集成RFID技术的物流装备,进行RFID技术与现有物流装备的整合。
(3)支持RFID中间件的开发,开发支持多协议读写器,同时能与现有的物流仓储、运输等管理系统无缝对接的RFID中间件系统。
(4)支持与鼓励面向物流行业的RFID公共信息服务平台的开发与应用示范,实现跨地区、跨行业的RFID信息的识别、采集、传输与信息应用服务,满足物流企业进行RFID系统快速部署的需求,并与现有物流信息公共平台进行互联互通。
(5)支持物流行业RFID应用标准的研究和制定,包括物流领域RFID数据规范、RFID技术与物流装备的整合标准、基于RFID技术的物流操作规范,RFID中间件与物流系统、数据平台的数据交换标准等。
(6)推广RFID技术在物流业九大重点工程中的应用示范,包括在多式联运和转运设施、大型物流园区、城市配送及冷链物流、大宗商品和农村物流、制造业和物流业联动发展、物流公共信息平台、物流标准和技术推广、物流科技攻关、应急物流中的应用示范。
(二)全球卫星导航技术在物流业的应用领域与前景
全球定位系统(GPS)是美国国防部发射的24颗卫星组成的全球定位、导航及授时系统。北斗卫星导航系统是与GPS相类似的技术,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。这些全球卫星定位导航系统与电子地理系统结合,可以对移动的物体进行定位、追踪、检测、联网,该技术是对移动中的物品进行联网与定位追踪最好的技术手段,也是物流行业最主要应用的物联网技术之一。
1、全球卫星导航技术在物流业的应用
GPS应用于车辆运行管理中,可对运输的车辆和货物进行实时定位、跟踪和监控,还可以对车辆进行调度,同时提供车辆报警等功能,以确保货物安全,因此,车载式GPS有着广阔的发展前景。具体可以应用于对特种专用车辆的定位跟踪、城市出租车管理、公交系统、长途运输等领域。
在基于GPS的物流配送监控系统中,GPS主要辅助实现车辆跟踪、路线的规划导航、话务指挥、信息查询、紧急救援与应急物流等物流配送监控功能。
在基于网络的GPS系统中,通过在互联网上构建公共GPS监控平台,可以免除物流运输公司自身设置监控中心所导致的大量费用,包括各种硬件配置、管理软件等。网络GPS使投资费用降低和无地域性限制的信息获取,提高了GPS的普及率,从而增加了物流业的利润。
在基于GPS技术的智能港口物联网中,通过利用GPS等技术,可建立港口物联网支撑技术与平台。如江阴打造的智能港系统,包括专用车载GPS监控系统、集装箱卡车GPS监控软件、专用车载GPS监控系统软件等,这些技术为江阴打造智能港口提供了关键技术。
2、GPS技术在物流业的应用前景
随着中国物流产业的振兴,基于GPS/GIS的移动物联网技术将获得巨大发展。预计未来几年,中国物流领域对GPS系统具有巨大的市场潜力和不可估量的发展前景,对GPS系统的需求量将以每年30%以上的速度递增。
(三)无线传感网在物流业应用领域与前景
无线传感器网络(WSN,Wireless SensorNetworks)是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。
WSN在物流的许多领域都有应用价值,包括生产物流中的设备监测、仓库环境监测、运输车辆及在运物资的跟踪与监测、危险品物流管理、冷链物流管理等。
WSN在物流中具有巨大的应用潜力,但是大规模的应用还有待时日。根据实地调研和文献资料分析得知,目前,无线传感器网络在物流业中的应用十分有限,大部分还停留在学术研究或是开发实验阶段。要在物流业获得广泛应用,其中有很多关键技术还需探讨,如能量管理、节点定位、拓扑控制、MAC协议和路由协议等技术,此外,应用成本问题也需解决。
(四)智能机器人在物流业应用情况及前景
智能机器人是物联网家族的重要成员,是物联网智能应用的执行者之一。智能机器人技术也是物联网重要的技术产品。借助于物联网,将机器人纳入物联网系统中,利用机器人的自动化性能,可实现智能作业与管理。
物流行业机器人的应用最早出现在1995年,在我国烟草行业物流作业系统中首先得到应用。当时,卷烟厂采用智能码垛机器人对卷烟成品进行码垛作业,用AGV(自动搬运车)进行自动搬运作业,节省了大量人力,减少了烟箱破损,提高了自动化水平。这时的机器人还只是单线的点对点作业,尚未融入物流网络系统。
目前,智能机器人在我国烟草、汽车、医药等行业的物流系统中得到了广泛应用。随着物流信息技术的发展,智能机器人也有独立的作业环节开始融入物流作业系统,成为现代物流系统的组成部分,成为智慧物流的重要装备。
摘要:对于物联网来说,其核心是物品与物品、人与物品之间的信息交换,特征是可靠的传送以及相应的智能化处理。本文首先分析了物联网的概念,接着从政府部门相继出台物联网发展相关战略规划等方面对物联网技术的发展现状进行分析,在此基础上提出了物联网技术的发展应用前景。
关键词:物联网技术;发展现状;应用前景
随着信息时代的到来,物联网被称为计算机以及移动通信网络之后的第三次信息产业浪潮。对于互联网来说,就是把计算机连接起来形成相应的网络系统,但是物联网能够把所有的事物连接起来形成一个非常庞大的网络,从而让信息无处不在,为社会发展做出了巨大的贡献。
一、物联网的概念
所谓物联网,是建立在互联网这个概念的基础上,把互联网的用户向物品延伸,使得物品跟物品之间能够进行相应的信息交换,也能够进行通信的一种网络概念。换句话说,物联网就是所有的事物都可以上网,在物品中装置一些红外感应器或者是卫星定位等方式,根据原来约定的协议连接互联网,形成一个智能化的网络,实现物品间信息的自行交换,管理人员通过计算机或者手机都能够识别物品的智能化,也可以对物品进行监督和管理。
二、物联网技术的发展现状
(一)政府部门相继出台物联网发展相关战略规划
随着物联网的发展空间越来越大,我国在“十二五”规划制定的时候,就开始把物联网纳入到五个新兴产业战略发展中去,而与之相关的产业标准也在逐步完善和实施。虽然各个行业对于物联网的理解还不是特别统一,但是各级地方政府面对这块庞大的市场都开始出台一系列的扶持政策,像长江三角洲、珠江三角洲等地区的政府都陆续加入调研的行列,要把物联网加入打破新兴产业的培养计划中来。
(二)各地高校积极申办物联网相关专业
我国众多高校都看好物联网的发展前景,纷纷申办物联网相关专业。在第二界物联网大会上,著名教授姚建栓提出了物联网专业的发展方针,被总结为二十四字方针。之后全国物联网相关机构开始开展相应的研讨交流会议,统一在物联网方面的认识。国家教育部门也相继成立了物联网相关专业的指导小组,而且在2011年,首批物联网专业已经开始了招生工作。
(三)江苏无锡建立了国家传感网中心
物联网研发企业的出现如同雨后春笋,以江苏无锡国家传感网为发展中心为例,在全国各地已经建立了物联网的产业联盟,带动了研发企业的发展。事实上,在早在2010年,物联网产业市场规模已经超过了两千亿人民币。据相关专家估计,到2015年,我国物联网的市场规模能够达到七千五百亿元人民币,市场发展前景非常乐观。
三、物联网技术的应用前景
(一)应用范围
1、食品溯源管理
所谓溯源也就是追溯其源头,我们主要是以食品行业为例,当前,社会公众越来越重视食品安全问题,在购买食品候,公众不只是想看到食品包装上的产品说明,还想知晓各类食品的主要源头以及主要成分等相关信息。所以,物联网技术应用到食品溯源管理方面具备非常好的应用前景。当前,一些运动会的筹备机构已经开始运用食品溯源系统,为参赛人员提供相对放心的事物。
2、零售业的应用
我们以国际零售大王沃尔玛为例,在其经营过程中,物联网的功能已经被其列为商品必须具备的重要功能之一。那些具备物联网功能的商品给沃尔玛的采购、运输等环节工作都带来了很大便利,通过这个技术能够完善全球各个超市的管理。此外,那些具备了物联网功能的产品,能够为终端客户使用提供相应的便利,还能在一定程度上刺激消费者的消费欲望。沃尔玛对供应商所提出的要求是实行RFID标签制度,未达标的就失去了为其供货的资格。
3、智能运输
我们所说的智能运输跟智能交通有所不同,因为智能交通主要是疏导和管理交通,但是智能运输主要是注重对于运输业进行全过程的监管,电子关锁的应用就是其中具有代表性的案例。当前,一部分海关开始使用电子关锁,也就是海关人员在货物装箱之后进行验关操作,办理相应的手续之后就用电子关锁锁上集装箱的门,这样货物被运送上传的时候,就不用再次验关。在这个流程中,电子关锁就起到了很好的智能监控作用,确保运输过程的货物安全。
(二)应用前景
1、提升管理水平,降低生产成本
物联网在发展过程中,逐渐成为信息化带动工业化的一个重要现实载体,通过物联网能够把生产要素以及供应链结合起来实施深度重组,这样在很大程度上减少深度重组以及仓储等环节产生的损失,从而提升物品管理的水平,降低生产成本。比如,在DELL集团使用了RFID系统之后,能够让集团客户及时、快速的了解产品的具体生产流程,还能相应的削减产品定制的成本。
2、促生新的零售模式,提高服务水平
麦德龙集团在2003年的时候就在德国实施了新的零售模式,叫做“未来商店”。这个模式使得整个店都处在无线局域网的覆盖中,所有的商品都带有RFID的系统标签,在货架上陈列。
3、有效的资源控制,实现节能环保
我国人均资源相对紧缺,加上消耗量比较大,环境污染等方面的问题无处不在,严重制约了社会经济的发展。而物联网的发展能在一定程度上减缓资源与环境的压力。物联网能够让物品智能化,帮助我们实现有效的资源控制,进而促进低碳经济的实现。
(三)应用发展重心
1、促进开放与合作
从于互联网的角度来看,它在发展中保持了很大的开放性能,使得其在短时间内形成了超大型的网络。所以我们要积极借鉴互联网的发展经验,坚持开放与合作的原则,积极做好物联网的规划工作,确保总体发展思路正确的前提下,保证物联网的互通性,积极推进产业链的合作,把研发力量整合起来,尽快实现在核心技术上的突破。
2、加快应用开发
由于我国物联网技术的发展还处在起步阶段,很多企业盈利的状况不是特别好,资金支持力度也不大。因此,在新时期我国要进一步加大物联网技术的发展,加快应用与开发的力度,在典型行业做好相应的示范应用,从而促进物联网技术的进一步推广。要在财政以及信贷等方面对物联网进行支持,培养市场来适应物联网的需求,还要在时刻保持清醒,保障物联网的信息安全问题。避免病毒攻击或者恶意破坏,除了要在技术层面加大应用开发与改进之外,还需要对相关法律法规进行完善。
结论
综上所述,物联网技术已经被多个国家应用到交通物流、医疗保健、智能家居等领域中,其市场规模也在一步步的扩大。随着物联网的普及,已经在不断改变着公众的生产生活方式。所以,要积极促进开放与合作,加大物联网技术的应用开发力度,为物联网的进一步发展保驾护航。(作者单位:黑龙江八一农垦大学信息技术学院)
一、蓝牙无网互联技术的原理
大家都知道,蓝牙设备支持语音和数据传输,它采用先进的无线电技术,传输范围大,可穿透不同物质以及在物质间扩散;另外,它还采用跳频展频技术,抗干扰性强,不易窃听,理论上说,不存在干扰问题 。
蓝牙设备的工作频段选在全球通用的2.4GHz的ISM频段,这样用户不必经过申请便可以在2400~2500MHz范围内选用适当的蓝牙无线电收发器频段。频道采用23个或79个,频道间隔均为1MHz,采用时分双工方式。调制方式为BT=0.5的GFSK,调制指数为0.28~0.35。蓝牙的无线发射机采用FM调制方式,从而能降低设备的复杂性。最大发射功率分为三个等级,100mW(20dBm),2.5mW(4dBm),1mW(0dBm),在4~20dBm范围内要求采用功率控制,因此,{牙设备之间的有效通讯距离大约为10~100m。而蓝牙互联软件通过对频率调整,将蓝牙设备的有效通信功率最大化,再通过各个智能手机的传送,随着低功耗蓝牙和WIFI连接范围的扩大,那些通过蓝牙互联软件连接的孤岛网络就有可能连接在一起,成为一张范围不断扩大的互联网。通过这种方式,人们即使在没有系统通讯网络或者网络受限制的情况下,依然能够通过智能手机相互联系。
二、蓝牙无网互联软件的发展
1、firechat
firechat可以说是将无网互联技术应用到智能手机上的开山鼻祖,但其实它只是iPhone上的一款消息应用,但与其他iPhone应用不同的是,它是采用蓝牙无网互联技术来与附近的用户进行信息传输,也就是说,当你在图书馆、体育比赛场馆、地铁或飞机上没有手机信号或互联网时,你就可以通过使用你iPhone上的firechat来与你周围一定范围内的人聊天,并且随着该软件登录用户增加,firechat制造的网络覆盖范围也会随之扩大,该消息应用一经推出,就受到了众多国外用户们的热捧,但不幸的是,因为开发问题,该软件在运行时总会出现闪退等情况,直到现在两年过去了,firechat也由于各种各样的原因,逐渐沉寂了。
2、JOTT
JOTT同样是一款利用蓝牙无网互联技术的即时通讯应用,和上述的firechat类似,它们都是通过蓝牙点对点连接个人局域网形成网状网络。但与firechat不同的是,JOTT从产品技术和用户体验上做出了更大的改进,JOTT可以使用ios和Android两大平台同时无障碍地连接,并且还支持用户之间的群聊和私聊,在JOTT里,用户既可以通过网状网络平系周围的用户,还可以关联 Instagram 等传统网络社交软件账号,在没网的环境下,与附近的 Ins 好友聊天。
除了上述的两款蓝牙无网互联应用外,像NearBy、snap、pp鸭、aso100等移动软件都多多少少地应用或延伸了蓝牙无网互联技术,目前,这些项目大多还在处于研发和完善阶段,在不久的将来,就会在各大应用商店和各位见面了。
三、蓝牙无网互联技术的市场分析
所谓无网互联,换句话说,就是不需要耗费手机流量就能达到传统社交软件的沟通目的,这也是firechat和JOTT等移动软件的最大优势和特色,那哪一类人群最在乎流量费呢,当然是没有固定收入的学生了。据2015年的数据显示,在移动社交软件使用情况上,学生占比高达27.6%,是所有职业中占比最高的,移动社交应用在这一群体的普及率也几乎饱和,并且随着学生数量的不断上升以及智能手机普及率的迅速增加,中国移动社交应用的学生用户那就相当可观了。此外,2015年的另一数据显示,在中国移动社交用户月平均收入分别方面,学生群体被归列在1500元以下(父母供给)的收入水平,占比高达30.6%,对于相对低收入的学生来说,手机流量费应该算得上是一笔不小的开支了,特别是在4G网络飞速发展的今天,学生往往会因为透支流量而被迫支付更加高昂的流量费。由此看来,一款既能代替传统社交软件又能节省流量的手机应用,不正是正好解决了学生群体的困恼吗。
“十二五”期间,辽宁省重点发展物联网等新兴产业,努力提高工业数字化、智能化水平,积极推进信息化和工业化深度融合。信息产业作为“振兴老工业基地”的新兴产业而崛起,这为计算机专业的建设和发展提供了广阔空间。笔者学校在辽宁省率先开设物联网技术应用专业,并把应用视角逐步转移到物联网技术应用专业上来,逐步建立起以计算机专业为依托、物联网技术应用专业为骨干的信息技术类专业群。
一、物联网的定义及发展
通俗地讲,物联网(Internet of Things)就是把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来,以实现智能化识别和管理。
我国自提出“感知中国”的发展战略以来,又在 “十二五”时期制定了物联网发展规划,明确了方向、突出了建设重点。我国物联网行业将由起步发展步入规模发展阶段,物联网产业链将不断规模化,使中国物联网应用和衍生出的独特市场快速发展。
二、在中职学校发展物联网专业的意义
如今,物联网产业带动了社会经济的发展,推动了社会向现代化发展的进程。对中等职业学校而言,实施教育改革和专业设置改革无疑是一个重大机遇和挑战。笔者学校通过物联网专业的建设,提升学校整体专业建设水平。专业的市场定位决定着学校是否具有竞争力和生命力。抓住特色专业,拥有教学内涵建设的核心,以此作为专业建设的突破点,争取以后实现以点带面,处处开花,最终提升中等职业学校的专业技术水平。
三、中职学校应对物联网发展的策略
1.提升师资水平
教师队伍培养是学校发展的重中之重,建设一支专业技术水平高、综合素质好、具有理论与实践双重能力的师资队伍尤为重要。学校应采取以下几项举措:培养以物联网技术应用为重点的专业带头人,带领教学团队进行教学改革创新,全面提升专业建设水平;培养物联网技术应用专业的青年骨干教师,开展射频识别RFID、传感器识读与使用、无线网及应用、智能家居核心课程的教学;开设名师课堂,学校首席教师带动提高其他人员的实践能力与学术能力水平;通过培训考试,提升教师职业技能等级;通过教学产品设计,提升专业教师的职业技能;通过信息化多媒体应用技术骨干教师培训,提高电子白板在课堂上的使用率;校企强强联合,教师进企业,企业高工进学校,使教师教育水平与社会的发展相适应。
2.专业结构调整与课程设置
中职学校要在物联网行业有所发展,就要找准企业发展动向,深入挖掘企业发展的人才需求,建全职业特色的人才培养过程,从学生的特点入手,完善教学中课程的设置,改善实训条件,利用原专业的基础向物联网专业靠近。
中职学校要在短时间内培养出适应物联网行业发展的人才,难度大、困难多。这就要充分利用原有专业基础,加大对计算机专业的课程改革力度。课程设置要有一定的原则:抓重点――网络技术应用和物联网基础;抓核心――包括网络技术、传感技术;抓动手――利用实训设备加强动手能力。在计算机专业的课程设置中融入物联网技术应用类的课程。通过修改教学大纲和课程标准,在计算机专业课程的基础上适时嵌入物联网技术的课程,如无线网络、传感器网络、RFID技术、二维码、嵌入系统等。提升计算机专业课程与物联网行业的对接度,为物联网产业时代的到来储备人才。
3.实训基地建设
计算机专业为了适应物联网行业的发展,除在课程设置上有所变动外,还要在实训上加大力度、思想上进行更新。实训侧重于培养学生的应用能力,学校实训建设应根据行业的需求进行逐步完善,突出智能化、模拟化、数字化等特点。要对计算机专业的学生进行一技多能的培养,必须通过物联网实训模拟设备来完成,利用模拟的工作环境和工作流程,把“微型”应用搬到实训基地,为师生提供开放的、智能化的教学资源与环境,使传统教学与虚拟教学融合,实现实训的分层性和可扩展性。
近日,山西省委书记袁纯清表达了他对物联网在山西发展的思考和建议。
要树立世界眼光,深刻认识和把握物联网发展的广阔前景和战略机遇。“物联网”是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,是世界经济发展的新引擎。物联网技术具有全面感知、可靠传输、智能处理的鲜明特征,可以提升人们认知世界和处理复杂问题的能力。提高整个社会的信息化、智能化水平。在今年中央经济工作会议上。总书记和总理都强调要大力发展信息产业。着重推进物联网和互联网结合,推进传感网的广泛应用。各省区市对物联网的研究和运用予以高度重视,并以大的力度、大的强度加快推进。物联网既是一场新的技术革命,又是一个潜力巨大的发展机遇。要深入学习掌握物联网的相关知识和技术路径,积极跟踪国内外物联网发展态势,学习借鉴兄弟省份的思路和做法,从战略高度重视物联网技术的研发运用。在推进转型发展、跨越发展过程中把握住这一新的发展机遇。
要立足山西实际。加快物联网运用和推广步伐。要从山西省自身条件和产业特点出发,坚持有所为有所不为,以“物联网技术嵌入式控制器”等优势项目的研发为重点,集中力量,合力攻关,争取在物联网的一些重点技术上取得突破,积极参与物联网标准化体系的建立,跟上物联网发展步伐。特别要把物联网运用于传统产业的优化升级,冶金行业可以利用物联网推进“流程优化”。发展全循环冶金:焦化等行业可以利用物联网发展硫、氮、碳的节能减排技术:电力行业可以利用物联网发展“微电网技术”等。促进光伏、风电等制造业发展。要把物联网运用于安全生产领域,使煤炭生产全过程置于严密监控之下,从根本上提高安全生产水平。要把物联网运用于节能环保领域,对污染源实行全天候监控。要把物联网运用于物流领域。全面提高货物装卸、运输、仓储、检验和通关的智能化水平。实现物流业的高效、快捷、集约、透明。节约管理成本,提高管理水平。要把物联网运用于城市建设领域。对城市基础设施和经济社会发展的各个方面进行多主体、多层面、全方位的信息化处理和利用,建设智能城市。为全省城镇化建设注入新的要素。
要积极创造条件,建设发展物联网产业的促进保障体系。在制定“十二五”规划时,制定具有山西特色的物联网发展规划。结合实际研究制定鼓励开发使用物联网技术的政策措施,为物联网研发应用提供优质便捷的服务。要支持物联网重点企业申报国家创新基金、信息化专项基金及国家重大产业化项目基金。加大财政资金向物联网等新兴产业的倾斜力度,鼓励社会资金和外资进入物联网产业,形成多元化投资格局。要将物联网专业人才纳入重点人才培养和引进计划,有针对性地培养一批急需的专业人才。引进一批优秀人才特别是领军人才。
物联网是一项引领新的发展方向的技术和产业。面对物联网。各地都处在同一个起跑线上。山西具有巨大的发展潜力和市场需求,而且已经获得了一定的发展先机和优势。我们一定要认识机遇、抓住机遇、把握机遇、发展机遇,适应经济发展需要。发挥人才和技术优势。力求在物联网的发展和应用上,趟出一条新路,走出一条好路。
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)06-0063-02
一、引 言
物联网(Internet of Things,IOT)又称传感网,指的是将无处不在的末端设备和设施,包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、视频监控系统和“外在使能”的各种资产、携带智能终端的个人与车辆等,通过各种无线或有线的通讯网络实现互联互通,从而提供安全可控乃至个性化的实时监控、定位溯源、报警联动、远程控制、安全防范等管理和服务功能,实现任何智能物体间的“管、控、营”一体化。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前物联网被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围几乎覆盖了各行各业。并且随着科学技术的不断发展,物联网技术将催生新的产业,形成新的经济增长点,其发展前景十分可观。鉴于此,2010年8月,教育部审批通过了35所高校获批开设物联网相关专业,新设专业将自2011年开始招生。在2011年,又有27所高校设置的“物联网”专业通过了教育部的审批。
二、教学实践与教学方法的初步探索
笔者所在的大学还未申报物联网专业,但与物联网技术相关的支撑专业门类比较齐全,如信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术、控制工程及测控技术及仪器等专业。基于此,笔者在2011年连续两个学期开设了物联网技术导论的公选课,学生选课非常踊跃,170人的选课规模每次都爆满,从这可以看出当前本科生对物联网等新生技术具有非常强的学习欲望。针对物联网技术的特点,在现有教学技术的基础上,对教学方案进行了初步探索。
1.合理选择教材
笔者结合选课学生的特点:不仅有理工科学生,还有社会科学类学生,选择了周洪波博士所编写的《物联网技术、应用、标准和商业模式》一书。此书以通俗易懂的方式,指导学生了解物联网世界,且不需要较强的专业背景,适应不同专业的学生。
2.严格修订教学大纲,合理安排教学内容。
教学大纲不仅是进行教学内容及进度的依据,也是考试考查的依据,更是教学质量评估的依据。一个好的教学大纲,非常有利于教学质量的提高。在教学内容上,首先讲述物联网产业的发展与机遇,让同学们明白物联网技术无论是在经济、生活以及国家战略上都有非常重要的前景。让同学们掌握互联网、物联网以及它们的区别与联系,并了解基于四大技术的物联网支柱产业群,分别为RFID从业人员、传感网从业人员、M2M人群以及工业信息化人群;其次,着重讲述物联网产业链,即Device、Connect以及Manage(DCM)三层系统,或者也可称之为感知层、网络层和应用层。让学生了解物联网的通讯与连接,包括短距离无线通讯技术、长距离无线通讯技术、短距离有线通讯技术和长距离有线通讯技术。在物联网应用方面,通过物联网在城市市政管理、农业园林、医疗保健、智能楼宇和交通运输等方面和同学们进行交流和探讨。并通过介绍各种传感器的原理与技术,让同学们对整个物联网系统有更进一步的了解。
3.教学方法和教学互动
物联网是个实用性很强、发展前景很广的技术。将来物联网会发展到什么程度,对人类的科技和生活会产生什么影响,都是一个未知数。因而在教学过程中,笔者非常注意和学生互动,让同学们发挥自己的想象力,尽量去描绘50年,甚至100年后因物联网的存在,人们的生活所发生的翻天覆地的变化。在上课过程中,笔者既有讲述的环节,有和学生互动的环节,更有让学生分组讨论的环节。笔者希望此课程是个开放的课程,学生不仅能学到知识,更能发挥自己的主观能动性。同时,通过运用多媒体等途径来呈现物联网所存在的问题和发展前景,请同学们利用已有知识,并发挥自己的想象尝试提出解决方案,设置悬念,然后抓住重点、热点作深入分析,最后上升为理论知识。从而使课程生动形象,对错分明,环环相扣,印象深刻,气氛活跃。当然,这种讲课方式有一个前提,那就是建立在师生间平等、相互理解的基础上。这种授课方式,就是师生间的相互沟通,实现这种沟通,理解是基础,也即心灵交融,才能实现交往、沟通。
4.考核方式
为了适应物联网技术应用型人才培养目标的要求,笔者在考核方式上突出强调学生对物联网技术的基本概念掌握和发展前景设想,同时考查学生的论文写作能力,从而实现对学习过程的督促与考核,客观完整地评价学生的学习效果。在考核的评价标准上学生的成绩由学生上课过程中的讨论报告、出勤率和最终课程论文三个部分组成。其中讨论报告占20%,出勤率占20%,最终课程论文占60%。这种考核方式既能让学生进一步了解物联网技术,又能发挥学生的想象力和主动性,并能让学生初步掌握科技论文的写作格式和写作方法。
三、结束语
物联网是一个新兴的产业和技术,笔者依据物联网专业的特点,结合我校应用型人才的培养目标,从物联网专业设置的现状、教学内容、教学方法和考核方式等方面进行了初步的探讨。经过几个学期的教学探索,摸清了教学规律,优化了教学过程,改进了教学方法,使学生具有合理的知识结构,理论与实践相结合,从而具有解决实际问题的能力、开放的思维和协作能力,能够畅想未来,把握经济、社会和科学发展的大趋势,以适应社会经济和本科生教育信息化发展的需要,成为能够适应21世纪新挑战的复合型高端人才。
参考文献
1 周洪波.物联网技术、应用、标准和商业模式[M].北京:电子工业出版社,2010
2 康晓慧、罗霄凤、张梅等.植物病理学方向研究生教学改革与探索[J].安徽农业科学,2012(2):1225~1227
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)27-0049-02
随着计算机技术和互联网技术的高速发展,物联网的浪潮已经渗透到人们的日常生活。物联网主要是利用红外感应器、定位系统等传感装备,实现互联网和物体之间的连接,从而获得物体的信息,并进行通信,实现对物体的识别、跟踪和监管等。而物联网技术是在物联网的基础上发展而来,它拓展了信息的获得领域,利用物联网技术,可以加强各个行业之间的交流,蕴含着巨大的商机。
1 物联网概述
1) 物联网定义
物联网是一种新兴的智能感应网络系统,它可以利用物体智能感应装置来对数据的信息进行收集和整理,并通过网络传输的过程,可以实现数据信息的传输,使其传输到指定的信息处理中心,从而可以实现人和物以及物和物之间的信息交互。物联网可以定义为利用射频识别、红外线感应器和激光扫射器等传感设备,并按照事先定好的协议,可以实现物品和互联网的结合,并进行大量信息的交换的传输,从而保证实现智能化识别、定位和监控的一种现代网络。
2) 物联网的构成
从结构上来看,物联网的可以分为三个层次:一是底层的数据感知层次。这个层析具有较强大的信息感应的功能,它可以实现对数据的收集和整理。底层的感知层次包含众多的内容,包比如二维标签、识读器、摄像头、传感网络等内容,可以进行物体的识别,它是物联网网络运行的第一个环节;二是数据网络的传输层次,它可以对采集到的数据进行整理,并且进行传递。它包括通信网络、网络管理中心、智能处理中心等内容。三是数据网络传输层以及内容应用层。内容应用层对已经处理过的信息进行分析,并纳入到一些有关的行业中,和行业的技术充分融合,有利于实现变电站的智能化、信息化的发展。
2 物联网技术的发展现状
随着信息技术的发展,物联网的内涵也随之发生了一些变化,增添了很多新的内容,更加丰富而且多样化,为此政府也针对目前的发展形势,制定了一些新的规划。
1) 政府部门出台了一些推动互联网的发展规划
随着物联网技术的发展,我国逐渐出台了一些相关的政策,比如我国在制定十二五规划时,将物联网纳入新兴产业的发展规划中去,也完善了相应的产业标准。但目前市场环境比较复杂,产业标准还在完善和发展的阶段。虽然各地政府已经开始出台一些关于物联网发展的策略,但是标准仍旧不统一,对未来的发展前景也表现出不确定性。
2) 各地高校开设了物联网专业
随着物联网技术的快速发展,加快了信息的传输和交流。很多机构纷纷成立了一些物联网工作指导小组。很多高校增设了物联网专业,力求培养更多的专业人才,促进物联网事业的发展。
3 物联网的关键技术
1) 无线射频识别技术
物联网可以通过感知层对事物进行感知和识别,因此,这就需要无线射频识别技术的支持。无线射频技术是一种智能化的技术,它不需要人工进行操作和指导,可以充分利用无线射频信号对目标进行识别,从而获得一些有关的信息。无线射频识别技术可以在复杂、恶劣的环境中工作,它不和目标对象直接接触,而且它可以同时对多个目标进行识别,具有较高的精准度,以及较强的抗干扰能力,利用无线射频技术进行识别,可以快速获得信息,并进行信息的共享。
2) 无线传感技术
随着现代科技的发展,传感技术也得到了长足的发展。通过组织一些传感器单元,可以形成一个庞大的无线传感器网络,从而可以实现实体世界和数字世界的连接。无线传感网络可以实现各个节点之间的感知,并能够对数据进行传递,从而用来处理网络中的监测数据和信息。
3) 智能技术和纳米技术
在物联网技术中,智能技术是其中一项关键的技术,主要是在物体中引入智能系统,增加物体的智能性,可以实现和用户之间的交流,满足用户的需求。而纳米技术可以应用于更小的物体,它能够实现这些更小的物体之间的互动和交流。随着互联网技术的发展,智能技术和纳米技术之间的配合越来越紧密,可以通过二者的结合可以使一些物体更智能化和人性化。
4 物联网技术发展面临的主要问题
物联网具有广阔的发展前景,在未来的发展中会继续带来巨大的经济效益和社会效益,但是要推动物联网的持续发展,就要解决一些问题,其中主要体现在核心技术、信息安全、产品研发等方面。
1) 核心技术有待突破
由于我国物联网技术起步较晚,发展时间较短,一些关键技术还处在初始应用阶段,需要进一步发展传感器接入技术和核心芯片技术等。第一,目前,现有的传感器的连接受到通信的距离的限制,而传感器本身对外部环境有着较高的要求,容易受到外部环境的干扰。第二,目前,传感器的存储能力和通信能力还有待提高,且数量不足。第三,物联网技术的发展需要应用大量的传感器,因此要发展传感器网络中间件技术,目前我国网络中间件技术还不完善,需要进行进一步的创新。
2) 要统一标准规范
统一标准规范,有利于保障互联网的应用和推广,否则将会影响到互联网的发展。我国互联网技术还在发展阶段,所以尚未建立健全互联网标准体系,从而在一定程度上妨碍了我国物联网的进一步发展。物联网的发展与国家的一些利益息息相关,因此,要制定统一的物联网标准,但是目前受到国际因素的影响,统一的物联网国际标准难以确立,因此,标准规范不能在短期内形成。
3) 信息安全和保护隐私的问题
目前,随着物联网的发展,信息安全问题和保护隐私成为一个亟待解决的问题。在物联网的应用中,首先要对物品进行感知和识别,在这个过程中,一项关键的技术就是无线射频识别技术,通过这项技术,可以自动获取物品的相关信息。它方便了人们对一些不可接触的物体的信息的获得,但是如果不加以对其进行控制,那么很多物品的信息就会被更多的人们所知,并对物品进行无限制的追踪。因此,这对信息的隐私造成了较大的威胁。在对数据进行处理时,也存在一些隐私安全的问题,很有可能导致信息的泄露。所以,要完善访问机制,设立访问权限,对信息的传递、查询等操作行为加以控制,减量减少由于信息泄露而给个人带来的损失;同时,很多信息需要进行隐理,只允许被特定的人所看到,因此通常会采用加密的方式。在物联网识别技术中,保密已经成为其中的一个重要问题。在物联网中,秘钥管理是一项艰巨而繁重的任务,这是因为物联网具有多源异构性,所以保密工作面临着发展的瓶颈;在物联网中,IP地址有待扩充。每一个物体都需要有着自己的IP地址,可用于对它专属的识别、传输等。目前,Ipv4已经满足不了地址的需要,因此,这就需要利用Ipv6的支持。但是,要将实现Ipv4向Ipv6转型,并解决系统兼容的问题成为面临的一项挑战;另外,设备生产成本的问题也要重点关注。目前,物联网的规模逐渐扩大,信息数量逐渐增多,因此,需要降低物联网设备生产的成本,从而可以获得更多的经济效益,进一步推动物联网智能化的发展。
5 应用前景
1) 有效的资源控制,实现节能环保
目前,我国资源短缺,人均资源占有量不足,耗能较高,还给环境造成了巨大的污染,影响了社会效益和经济效益的提高。随着物联网的发展,在一定程度上改变了传统产业的发展模式,有利于调节资源、环境和经济发展之间的矛盾,物联网的应用,可以推动物品的智能化和人性化发展,有利于对资源进行高校的控制,推动循环经济的发展。
2) 推动开放和合作
互联网的发展,具有极大的开放性和包容性,它为物联网提供了很多可以借鉴的经验,可以在较短的时间内形成一个庞大的网络系统,促进信息的传输和交流。因此,在物联网技术的发展中,要推动开放和合作,保证产业之间的协调,努力研发,实现出核心技术的突破和发展。
3) 加快应用开发
我国物联网技术还处在初始阶段,很多技术和方法还不完善,企业的盈利状况还有待改善,在资金的投入上还不足,因此,物联网技术的发展容易停滞不前。所以,随着现代科技的发展,要加快对物联网技术的应用和开发,做好宣传工作,政府给予财政政策和货币政策的支持,给予企业一些补贴,保证他们发展物联网技术的资金支持,进而可以进一步扩展物联网技术的应用范围。同时,还要密切关注应用中的信息安全问题,做好保密工作,加大安全维护的力度,打击蓄意破坏的行为,通过法律法规对制度进行完善。
6 结语
随着现代网络技术的发展,物联网技术也得到了较快的发展。通过物联网技术,可以利用物体智能感应装置来对数据的信息进行收集和整理,并通过网络传输的过程,可以实现数据信息的传输,传达到信息处理中心之后,有利于实现人和物以及物和物之间的信息交互。目前,我国物联网技术的发展受到诸多条件的限制,还存在着一些尚待解决的问题,比如核心技术有待突破、信息安全和保护隐私的问题等,物联网技术的发展前景广阔,其可以进行有效的资源控制,实现节能环保;并进一步推动开放和合作;还要加快应用开发,促进物联网技术的广泛应用。同时还要根据目前的需求来推动物联网技术的发展,掌握更多用户的心理需求,促进应用范围的扩展。
参考文献:
[1]刘爱军.物联网技术现状及应用前景展望[J].物联网技术,2012(1):69-73.
中图分类号:TP393 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)015-000-01
一、物联网概念
物联网概念“InternetofThings”最早在比尔・盖茨1995年的《未来之路》中首次被提及以来已经发展了十来年。目前,不同国家和机构组织对物联网的认知还不够统一,对其也有着各自不同的理解和定义。
二、我国物联网产业的发展现状
(一)形成了较为丰富的物联网基础应用
随着社会经济的不断发展,自2010年以来,由于我国的物联网产业开始被正式提升到国家战略发展高度以后,物联网产业的发展就面临了前所未有的机遇与挑战。根据相关的数据调查显示,中国的RFID 产业在2010年时的纯收入就已经达到了121.5亿元人民币.同比增长了42.8%,并且保持着较快的发展速度。现阶段,我国的RFID产业也已经仅次于美国和英国,在世界上排名第三位。在这个基础上,RFID 技术也已经逐渐的被应用到了物流、工业生产以及城市交通等多个领域当中,再加上3G网络的应用于发展,使得各个运营商又开始推出了全新的移动支付方式,以此来使得RFID技术又增加了一个全新的应用领域,那就是移动支付,如此便形成了较为丰富的物联网基础应用。
(二)物联网标准建设已经起步
从某种程度上来京,造成物联网发展缓慢的一个最主要的原因,就是物联网标准的缺失问题。现阶段,无论是中国还是国际上其他的发达国家,都没有真正的为物联网所涉及的各个领域,来建立起一个有效的且统一的标准。自2009年以来.我国政府对于物联网产业发展的投入越来越多,这就使得物联网标准的制定工作得到了社会各个方面上的广泛关注与重视,并且于2010年6月9日,成立了中国物联网(传感网)标准联合工作组.在这个工作组织中,已经有17个行业协会组织、14个部委,并且有24个标准化组织加入。从某种程度上来看,该工作组的成立,能够在很大程度上表示着我国物联网标准制定与研究工作得到了巨大的发展。
三、中国物联网技术发展存在的问题
(一)标准缺位阻碍物联网技术发展
现阶段,我国和国际上的其他国家都还没有形成一个统一的物联网应用标准,这就在很大程度上导致行业之间以及企业之间在物联网的应用上很难行成一个统一的标准。也正是由于这种统一标准的缺乏,才会使得物联网项目之间并不能实现良好的互通,也因此使得物联网领域中,实现广域化的应用难度大幅增加。也就是说,物联网技术标准缺位,将会成为限制与影响物联网产业发展的一个非常重要而又关键的因素,这样一来不仅不能够实现物联网之间的互联互通,同时也会影响到整个物联网产业快速与持续发展。
(二)物联网核心技术环节有待突破
我国的科学院对于传感网的研究相对于其他国家来说要早很多,并且已经在多个网络通信技术应用项目上得到了一定的发展成果。同时,我国的产业化推进也相对来说比较迅速,无论是在材料还是技术上都已经形成了一个完整的产业链,发展前景相当可观。不过,做为物联网技术中的关键环节,二维码技术和RFID技术在西方发达国家的研究起步较早、发展也较快,导致我国呈现出一种比较落后的状态,并且其在终端设备的研究以及芯片设计制造等方面也都处于较为落后的地位。
(三)物联网信息安全问题亟待解决
简单来说,我们要想真正的促进物联网技术的应用与发展,就必须要对物联网技术的网络安全加以管理与制约。就目前的实际情况来看,物联网技术中所存在的各个网站之间的无线网络技术以及互联技术等方面都还存在着严重的信息安全隐患,这就非常容易导致其出现信息的泄漏问题。如果说我们不能及时的采取有效措施来对其加以保护,就非常容易引起企业机密与个人隐私的暴露问题。所以说,如何才能更好地对海量的用户隐私与信息进行保护.是现阶段物联网发展所必须要集中解决的核心问题。
四、物联网的发展前景
物联网被认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的第三次信息产业浪潮,基于其在国民经济中广阔的发展前景各国都在争相发展,纷纷出台战略指导规划,规范物联网的有序发展。物联网将是更多行业信息化过程中一个比较现实的突破口,将能催生一个上万亿的高科技市场,将大大推进信息技术元件的生产,给国内行业带来巨大商机。
(一)加大研发投入,参与国际标准的制定
无论是世界上的哪一个国家,其在进行物联网的发展完善上,往往都会强调研发投诉,当然,中国亦是如此。简单来说,没有投入就不会有产出,投入不足也是限制其发展的一个重要原因。物联网是由多种新技术进行交叉融合之后的产物,而这种新技术的不断交叉与融合应用,同样也是推动物联网技术的产生与发展的一个重要关键。
现阶段,我国在对物联网产业的核心技术进行研究与开发时还是与世界先进水平之间存在着较大的差距,如果说我们想要有效的减小这种差距,就必须要全面根据我国物联网产业发展的实际情况,并进一步结合现阶段已有的研究基础,来对将要发展与研究的核心技术进行有效的选择,使其能够逐步在某些领域实现技术突破,达到世界领先。
(二)创建一批国家级物联网产业基地
如果说,一个新兴的产业想要得到全面的发展,就要求其必须要进行产业的有效聚集和全面延伸。因此,如果我们想要促进物联网产业的持续快速发展,首先要做的就是进行产业空间布局的合理规划,然后再再次基础上,来为其配备上相关的配套产业,从产业的发展绘画以及政府的税收上来对其进行多个方面的优惠与扶持,只有这样,才能真正有效的实现物联网产业上的空间聚集,并引导其形成一个良好的产业集群。
参考文献:
[1]刘勇燕,郭丽峰.物联网产业发展现状及瓶颈研究.中国科技论坛,2012(4).