物联网的脸谱（共9篇）
物联网的脸谱 篇1
“我们的世界正变得可以度量, 我们的世界正变得相互关联, 一切都正在变得更加智能”。2005年11月17日, 在突尼斯举行的信息社会世界峰会 (WSIS) 上, 国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005:物联网》, 应用了物联网的概念。报告指出, 无所不在的物联网通信时代即将来临, 世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过互联网进行信息交换。2006年, 谷歌首次提出“云计算”的概念, 在业界引起了很大反响。无论承认与否, 它们的出现都将极大地改变我们的生活。
事实上, 物联网是互联网向物理世界的延伸, 它将网络的终端由IT设备扩展到生活中的任何物品。对于互联网上的IT设备和资源, 云计算技术可以对其进行统一整合和管理。
一、概述
1.1物联网
物联网 (The Internet of things) 是新一代信息技术的重要组成部分。顾名思义, 物联网就是“物物相连的互联网”。它是通过射频识别 (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, 把任何物体与互联网相连接, 进行信息交换和通信, 以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网由感知层、传输层和应用层组成。感知层用于实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制, 并通过通信终端模块将物理实体连接到网络层和应用层。传输层主要实现信息的传递、路由和控制, 包括接入网和核心网, 可以依托于公共电信网和互联网, 或者行业专业通信网络。应用层包括应用基础设施、中间件和各种物联网应用。
物联网产业覆盖了传感感知、传输通道、运算处理、行业应用等领域, 其应用领域从面向企业的智能交通、电力抄表等扩展到了面向公众的个人医疗、智能家居等遍及各行各业, 但目前还处在创新起步阶段。
1.2云计算
云计算概念是由Google提出的。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式, 指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源;广义云计算是指服务的交付和使用模式, 指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的, 也可以是任意其他的服务, 它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功能。
云计算的基本原理是, 通过虚拟化技术使计算分布在大量的分布式计算机上, 这使得企业能够将资源切换到需要的应用上, 根据需求访问计算机和存储系统。
虚拟化、弹性规模扩展、分布式存储、分布式计算和多租户是云计算的关键技术。
1.3物联网与云计算对比分析
通过以上分析可知, 物联网就是互联网通过传感网络向物理世界的延伸, 它的最终目标就是对物理世界进行智能化管理。物联网的这一使命, 也决定了它必然要由一个大规模的计算平台作为支撑。
由于云计算从本质上来说就是一个用于海量数据处理的计算平台, 因此, 云计算技术是物联网涵盖的技术范畴之一。随着物联网的发展, 未来物联网将势必产生海量数据, 而传统的硬件架构服务器将很难满足数据管理和处理要求。如果将云计算运用到物联网的传输层与应用层, 采用云计算的物联网, 将会在很大程度上提高运行效率。可以说, 如果把物联网当作一台主机的话, 云计算就是它的CPU。
二、物联网与云计算的融合
云计算与物联网各自具备很多优势, 如果把云计算与物联网结合起来构造成物联网云, 我们可以看出, 云计算其实就相当于一个人的大脑, 而物联网就是其眼睛、鼻子、耳朵和四肢等。云计算与物联网的融合方式我们可以分为以下几种:
(1) 单中心, 多终端。此类模式分布范围的较小, 各物联网终端 (传感器、摄像头或3G手机等) 把云中心或部分云中心作为数据/处理中心, 终端所获得信息、数据统一由云中心处理及存储, 云中心提供统一界面给使用者操作或者查看。这类应用的云中心一般为私有云, 可提供海量存储和统一界面、分级管理等功能, 对日常生活提供较好的帮助。主要应用在小区及家庭的监控、某些公共设施的保护等方面。
(2) 多中心, 大量终端。多中心、大量终端的模式较适合区域跨度加大的企业、单位。有些数据或者信息需要及时甚至实时共享给各个终端的使用者也可采取这种方式。这个模式的前提是我们的云中心必须包括公共云和私有云, 并且他们之间的互联没有障碍。这样, 对于保密性要求很高的事情, 就可以较好地达到保密要求而又不影响信息的传播。
(3) 信息、应用分层处理, 海量终端。这种模式可以针对用户的范围广、信息及数据种类多、安全性要求高等特征来打造。对需要大量数据传送, 但是安全性要求不高的, 如视频数据、游戏数据等, 我们可以采取本地云中心处理或存储。对于计算要求高, 数据量不大的, 可以放在专门负责高端运算的云中心里。而对于数据安全要求非常高的信息和数据, 我们可以放在具有灾备中心的云中心里。
三、物联网云平台构建及使用模式
3.1物联网云平台架构设计
物联网云的系统架构主要包含物联网云的硬件虚拟化框架、感知层设备、物联网应用中间件以及服务管理。各部分共同构成物联网应用的平台, 为物联网应用的运营管理人员和终端用户服务。
(1) 硬件虚拟化框架
硬件虚拟化框架定义了云计算平台所管理的服务器、存储设备、网络设备等物理硬件资源及相应的虚拟化方法和技术, 并将上述资源以虚拟化的方式交付给用户。
通过虚拟化技术的引入, 使运营在物联网云平台上的不同用户之间可以共享资源;提供弹性伸缩的资源需求, 在降低运营成本的同时提高服务质量;引入服务器集群技术, 提高物联网云平台的整体性能。
(2) 感知层设备
感知层是物联网的皮肤和五官, 主要用于识别物体、采集信息。感知层设备包括二维标签码和识读器、RFID标签和读写器、传感器终端以及实现终端互联互通的传感网络。感知设备通过网络接入云计算平台, 并由物联网应用的中间件对其进行管理。
通过感知层设备, 物联网可以给物体赋予“智能”, 实现对物体的感知, 人与物体的沟通和对话, 也可以实现物体与物体间的沟通和对话。
感知层涉及的关键技术有射频技术 (RFID) 、传感网络技术、纳米技术、智能嵌入技术等。
(3) 物联网应用中间件
中间件是位于平台 (硬件和操作系统) 和应用之间的通用服务, 针对不同的操作系统和硬件平台, 他们可以有符合接口和协议规范的多种实现。中间件是物联网应用中的关键软件部件, 是衔接相关硬件设备和业务应用的桥梁, 其主要功能是屏蔽异构性、实现互操作和信息的预处理等。在物联网云平台中, 物联网中间件与云计算相结合, 利用虚拟化技术全面实现资源整合, 这样, 不仅能解决物联网中海量信息的过滤、整合、存储问题, 还能解决物联网中不同应用系统的互操作问题。
在物联网云平台中, 物联网应用的中间件主要实现终端设备接入、RFID/传感器事件管理、数据存储以及物联网应用等功能, 它包含一系列相关的中间件产品。
(4) 服务管理
服务管理是物联网云平台的核心架构, 主要包括物联网云的自助服务门户/管理员门户、物联网应用和服务的生命周期管理。通过服务管理, 服务提供商可以对IT物理硬件和虚拟化资源进行管理, 用户可以通过自助服务门户进行业务定制、修改等操作;物联网云的服务管理还包括对感知设备的体系架构、事件以及分布式架构数据平台的管理、数据备份及恢复机制等功能。
3.2物联网云使用模式
(1) 物联网应用的开发/测试平台
对于物联网应用的开发商而言, 如何快速获得物联网应用的开发和测试环境是其提高生产效率的关键。因此, 物联网云的虚拟化资源和物联网应用中间件, 可以为物联网应用开发商快速提供所需的应用开发和测试环境以及应用基础平台, 加速物联网应用的开发和测试周期。
(2) 物联网应用的运营平台
物联网应用的运营商希望在其基础平台上同时部署和运营多个物联网应用, 从而利用应用的规模化效应来降低运营成本。其中, 采用共享的终端设备接入和数据存储是其降低成本的重要方式。利用物联网应用的中间件, 物联网云可以作为物联网设备的事件捕获和数据存储平台, 以支持物联网应用的规模化运营。
(3) 物联网应用的在线应用平台
对于用户而言, 快速获取符合自身业务要求的物联网应用是其主要需求。物联网云可以提供满足人员或资产定位、物流追溯、业务流程监控和优化以及数据分析等多种场景的物联网应用。如:物联网应用用户登录云计算平台, 从物联网云的服务目录中选择自己所需的物联网应用场景;云计算平台对所申请的应用场景进行自动化部署和配置, 并将应用的访问信息返回给物联网应用用户;最后, 物联网应用用户将其终端设备接入云计算平台, 就可以开始物联网应用的使用。
四、结束语
云计算与物联网的结合是互联网络发展的必然趋势, 它将引导互联网和通信产业的发展, 并将在3~5年内形成一定的产业规模。物联网云的出现使得物联网应用的开发商快速获得其应用所需的开发测试环境, 从而专注于核心业务的研究;使得物联网应用的运营商进行大规模的服务运营, 降低服务成本, 同时, 使得更多用户能够在物联网云的平台上方便的获取所需的物联网应用, 有助于物联网应用的广泛使用和推广。尤为重要的是, 物联网云可以作为应用的孵化和交付平台, 吸引更多的物联网应用开发商加入, 从而使整个云计算平台上的物联网应用不断更新和丰富, 促进产业的良性循环和发展。
摘要：物联网与云计算是近年来兴起的两个不同的概念。通过对两种技术进行对比分析, 研究了物联网与云计算三种融合方式和物联网云平台的建设需求, 提出物联网云的概念, 最后给出了物联网云平台体系架构设计方案和物联网云的使用模式。
关键词：物联网,云计算,融合,物联网云
物联网的脸谱 篇2
天仕物联网研究院（）
在物联网领域，我们要清醒地看到，我们许多专家提到的目前我国的物联网发展水平和国外发展不相上下的论断，其实只适用在应用层面。比如CCTV(闭路电视)、ETC(不停车交费)、RFID(射频电子标签)等领域的应用，目前我国都处在全球的相关领域应用的前列，并不落后。但在核心技术层面，比如对每个物品的标识所采用的RFID技术，其核心技术还掌握在国外。另外，在物联网时代将会得到广泛应用的定位技术，目前全球都主要应用GPS、伽利略系统，至于中国的北斗星系统，还处在军事层面的试用之中，距离大范围的产业化还有一段距离。同样，在传感器技术方面，很大部分的核心技术也在国外。
总体来讲，各部委尤其各个地方政府对产业的发展非常重视，都想借这次契机抢占产业的制高点，想通过物联网的发展，带动本地经济发展。各地根据不同的产业结构、不同的经济形态，制订了针对不同产业链环节的发展战略。
比如上海，其集成电路产业很发达，并且具有亚洲最大的超级计算机中心，同时具有很好的重大物联网项目运作基础，具有非常好的应用环境，从全国范围来讲，上海在物联网上走在了前头，洛阳也找到了一条“基于制造业的物联网产业基地”的路线，等等。各地的规划都不一样，可以看到的是，中央在推动物联网发展过程中，必然会推动各个地方物联网的发展。
现在面临的问题是，大家对物联网还没有一个十分明确的认识，也没有对物联网的发展路径做出更多的思考。必须明确，物联网的概念是新的，但物联网产业并不新，并不是凭空落下的产业，而是具有一定的产业基础。
这可以从物联网的产业链来分析：物联网的基础架构可以分为标识层(信源层)、识别层、传输层、运营层(信息平台)。在信源层中，RFID的全球产业一直存在，温度、压力等传感器产业也存在，物联网需要解决的问题是怎样把这些技术应用起来。在识别层，各种识别的技术是存在的，不过是应用的层级有点低，这些技术对物联网应用来说还不够，处在初级阶段。
物联网的传输层和互联网的传输层的一个最大的区别是，前者的数据量很大，现有的传输构架不足以完成这个量级的数据传输，因而物联网可能会对数据传输构架产生颠覆性的变革。这里有一个例子：在古代，两辆马车并行的道路，已经是大道了，而现在的高速公路，显然和古代不可同日而语。而另一方面，飞机的出现，完全改变了人们对交通的认识，是一个革命性的变革。同样，物联网时代的传输一定是对其技术架构、通信和信息处理都产生革命性的变革。物联网的第四层是运营层，即各种信息平台，物联网汇聚成的信息怎样交换，怎样由物联网采集的信息变成可用的资源是运营层需要关注的内容。
物联网的脸谱 篇3
1 感知质监, 充分利用物联网技术
物联网 (The Internet of things) 是指通过射频识别 (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, 把任何物品与互联网连接起来, 进行信息交换和通讯, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。它将各种信息传感设备, 如射频识别 (RFID) 装置、红外感应器、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络, 让所有的物品都能够远程感知和控制, 从而形成一个更加智慧的生产、生活体系。简而言之就是“物物相连的互联网”。
目前也不乏物联网技术在质监中的应用案例, 如使用了物联网传感器设备的电梯应急系统, 电梯应急系统在电梯内安装传感器设备, 充分运用互联网把有关电梯困人信号接入应急指挥平台, 系统通过快速记录信息, 数据交换平台把需要处理的事故、信息数据发送至相关电梯维保单位、救援站、使用单位等, 实现呼救、事故隐患举报等事件处理的自动化。产品溯源方面也有使用物联网技术中的射频识别技术的案例, 以RFID为标识手段, 将EANUCC编码体系 (全球统一标识系统) 应用于从种植、养殖到加工、零售的过程控制和信息传递, 同时结合“危害分析与关键控制点” (HACCP) 应用, 则可以有效地对食品、农产品供应链全过程进行跟踪与追溯。质监部门已有将物联网技术应用进口食品追溯工作的实践, 但尚处于部分和分散的状态, 如何充分利用物联网技术使质监行业信息化更好走向感知化是我们下一步建设的重要内容。
2 质监互联, 充分利用移动互联网技术
移动互联网, 就是将移动通信和互联网二者结合起来, 使移动用户也能通过移动设备接入互联网。移动互联网采用国际先进移动信息技术, 整合了互联网与移动通信技术, 将大量信息及各种各样的业务引入到移动互联网之中, 搭建了一个适合业务和管理需要的移动信息化应用平台, 提供全方位、标准化、一站式的移动业务服务。目前质监的移动办公系统、移动执法系统、移动巡查系统、移动监管系统等都是通过移动互联网技术实现了质监业务的互联互通, 移动互联网技术的使用有以下特性:
(1) 高便携性:除了睡眠时间, 移动设备一般都以远高于PC的使用时间伴随在其主人身边。这个特点决定了, 使用移动设备上网, 可以带来PC上网无可比拟的优越性, 即沟通与资讯的获取远比PC设备方便。
(2) 隐私性:移动设备用户的隐私性远高于PC端用户的要求。不需要考虑通讯运营商与设备商在技术上如何实现它, 高隐私性决定了移动互联网终端应用的特点——数据共享时即保障认证客户的有效性, 也要保证信息的安全性。
(3) 应用轻便:除了长篇大论, 休闲沟通外, 能够用语音通话的就用语音通话解决。移动设备通讯的基本功能代表了移动设备方便、快捷的特点。
基于这些特性, 我们在进行“智慧质监”建设时, 可以通过网络技术将需要了解的质监业务信息上传到网络服务器, 并由网络服务器保存管理, 把质监业务从纸质文档上解放出来;再通过移动互联网技术, 使用手机等移动终端, 将需要了解的质监业务信息的交流地点从办公室解放出来, 实现异地办公、异地执法, 提高工作效率。
3 智能质监, 充分利用云计算技术
云计算能够将所有的计算资源集中起来, 并由软件实现自动管理, 可以凭借高端服务器、海量存储、云操作系统、信息安全技术打造领先的云基础架构, 实现质监云、质量安全云等行业云应用, 可实现资源集约化、数据一体化、管理服务化, 全面提升质监工作效率, 为质监信息化领域带来便捷与安全保障。
近年来, 质量安全、特种设备安全、食品安全已成为举国关注的焦点。采用基于云计算和物联网技术的食品安全解决方案, 为质量安全监管部门、经营企业以及消费者提供综合化的信息服务平台。利用物联网技术进行数据采集, 在搭建的数据采集平台基础上通过云计算中的Saa S服务模式为质监管理部门、经营企业、消费者提供全程可视、可跟踪、可溯源的信息综合服务平台。可基于云计算技术和云服务模式进行质监信息资源整合, 将IT平台、数据资源以及运维人员整合, 形成高效的质监云平台, 提供智能化的分析数据。
总之, 建设智慧质监的整体战略就是基于物联网、移动互联网和云计算, 实现质监信息化与质监实体系统的深度融合, 切实通过信息化的手段实现质监实体系统的协同高效运作。建设智慧质监是一个长期的过程, 不可急于求成, 必须遵循真理、稳步扎实, 任重而道远, 感知+互联+智能=智慧。
摘要：本文对“智慧质监”的概念, 主要特点进行详细阐述, 提出了通过物联网技术、移动互联技术、云计算技术来实现“智慧质监”。
关键词：智慧质监,物联网,移动互联,云计算
参考文献
[1]叶东辉, 何政.“智慧质监”建设要充分应用物联网信息技术-“中质信维杯”质检信息化优秀伦文, 2012.
物联网的应用案例 篇4
一、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。
系统铺设了3万多个传感节点，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，上海世博会也与中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心签下订单，购买防入侵微纳传感网1500万元产品。
二、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
三、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。
四、首家高铁物联网技术应用中心在苏州投用
我国首家高铁物联网技术应用中心2010年6月18日在苏州科技城投用，该中心将为高铁物联网产业发展提供科技支撑。
高铁物联网作为物联网产业中投资规模最大、市场前景最好的产业之一，正在改变人类的生产和生活方式。据中心工作人员介绍，以往购票、检票的单调方式，将在这里升级为人性化、多样化的新体验。刷卡购票、手机购票、电话购票等新技术的集成使用，让旅客可以摆脱拥挤的车站购票；与地铁类似的检票方式，则可实现持有不同票据旅客的快速通行。清华易程公司工作人员表示，为应对中国巨大的铁路客运量，该中心研发了目前世界上最大的票务系统，每年可处理30亿人次，而目前全球在用系统的最大极限是5亿人次。
五、国家电网首座220千伏智能变电站
2011年1月3日，国家电网首座220千伏智能变电站――无锡市惠山区西泾变电站日前投入运行，并通过物联网技术建立传感测控网络，实现了真正意义上的“无人值守和巡检”。西泾变电站利用物联网技术，建立传感测控网络，将传统意义上的变电设备“活化”，实现自我感知、判别和决策，从而完成自动控制。完全达到了智能变电站建设的前期预想，设计和建设水平全国领先。
六、首家手机物联网落户广州
将移动终端与电子商务相结合的模式，让消费者可以与商家进行便捷的互动交流，随时随地体验品牌品质，传播分享信息，实现互联网向物联网的从容过度，缔造出一种全新的零接触、高透明、无风险的市场模式。手机物联网购物其实就是闪购。广州闪购通过手机扫描条形码、二维码等方式，可以进行购物、比价、鉴别产品等功能。
物联网的脸谱 篇5
物联网, 即“物物相连的互联网”, 是指通过信息传感设备, 按约定的协议, 把任何物品与互联网连接起来, 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。随着技术的不断发展与成熟, 物联网产业具有巨大的市场需求, 成为国民经济新的增长点。业界公认, 物联网将引发继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业的第三次浪潮。
商业模式是指公司从事商业活动的具体方法和途径, 是企业间竞争和产业发展的基础。我国物联网产业目前仍处于初级阶段, 商业模式还未成熟, 威胁与机遇并存, 亟需寻找合适的商业模式来作为支撑实现物联网产业的经济价值。本文以无锡为例, 在大量调查研究和对现有物联网商业模式分析的基础上, 针对未来物联网商业模式发展提出了几点建议。
二、无锡物联网发展与商业模式分析
在我国, 物联网的建立还不成系统, 大多物联网产业依旧停留在政府项目和概念发展的层次上, 仍然处于产业发展的初步阶段。尽管其市场增长速度较快, 但总体规模不容乐观。由于物联网产业的兴起时间不长, 国内外基本同步, 是我国抢占战略性新兴产业发展制高点的希望所在。
自2009年成立国家传感网创新示范区 (国家传感信息中心) 以来, 无锡物联网建设发展已经初步形成了物联网人才和项目在无锡的集聚发展的态势。产业发展的载体建设和空间布局基本完善, 产业发展的目标和路径初步确立, 物联网企业和产业化项目不断增多, 产业集群发展势头明显, 部分企业显示出较好的成长性, 核心关键技术研发取得重要突破。物联网产业规模快速增长, 2011年全市物联网及相关产业产值达796亿元, 其中核心产业实现销售收入475亿元, 全市物联网产业年销售收入100万元以上企业有608家。创新资源快速集聚, 全市已经聚集国内外物联网重点研发机构32家, 包括中科院和新华社分别在无锡成立物联网研究发展中心和资讯中心, 中国电科集团、中国航天科技集团、国家电网公司以及中国电信、中国移动、中国联通等大型央企分别在无锡布点建设了物联网科研机构;全国有17所重点高校在无锡设立了物联网学院或者研究中心。
产业的发展需要良好的商业模式作为基础。作为物联网发展的排头兵, 无锡物联网产业目前存在的商业模式主要由以下五种。
1、政府买单型商业模式
自传感网创新示范区建设启动以来到2012年, 无锡有76个物联网应用示范项目竣工, 在建或拟建的经国家立项或推广的示范项目有10个, 居国内物联网重点城市前列。其中无锡机场周界防入侵工程、220千伏西泾智能化变电站已经投入试运营;“感知太湖·智能水利”工程一期已完工, 整个工程2012年年内建成;“感知环境·智能环保”工程的智能中枢———环境监控中心项目2012年年内已经封顶。
上述物联网示范应用基本都是由政府买单, 因为目前物联网应用刚进入交通、民航、电力、工业等民生工程、公共服务领域, 催生了一大批中小企业, 正处于大规模产业化初期, 需要政府为物联网产业的发展提供安全保障。政府为物联网发展具有战略性、全局性、示范性和某些公共服务、民生工程买单, 有助于加强产业化过程中各行业各部门之间的互动与协调, 能有效地保障物联网产业的顺利发展。
2、政企合作型商业模式
中国移动运营商与无锡市政府在TD网与物联网融合项目上的合作就是典型的政企合作模式。物联网与TD网的结合将成为中国自主知识产权发展的又一里程碑。中国移动主要提供技术服务, 从推动TD网络融合、提升核心技术自主创新力、引导产业链的合作与发展、促进物联网商业用途的规模化等多个方面加速TD与传感网的融合发展, 倾力打造物联网产业的新高地, 在我国物联网发展的新时期发挥了更加积极的作用。
这种政企合作型商业模式能很好地利用双方的优势, 政府强大的资金支持与企业先进的科研技术平台, 强强联合以求发挥物联网产业更大的效用。政企双方可以广泛开展示范项目合作, 在工农业以及公共服务等多个领域广泛运行, 其中包括环境监测、要地防入侵、智能交通、智能家居、智慧城市、社区医疗健康工程、基于RFSIM的市民卡等, 由点到面, 逐步推广, 形成产业重点化突破和规模扩大化增长格局, 以推动物联网产业链的健康成长。
3、政府扶持、市场运作商业模式
无锡市江阴申港三鲜养殖有限公司与清华同方合作开发的鲥鱼养殖监控管理系统, 将于近日建成, 届时可实现智能化养殖, 大大提高鲥鱼、河蟹的成活率和养殖的商业效益。以转变农业发展方式、提升信息化水平为目的, 按照“政府扶持、院所支撑、市场运作、合作共赢”的运营管理机制, 农业方面的物联网示范项目在无锡市风生水起, 推动无锡市感知农业大步前行。根据《无锡市物联网应用示范工作三年行动计划》, 从2012年到2014年, 无锡市将重点在九大领域开展物联网先导应用示范项目, 农业方面将以精准农业、智能畜牧和智能水产养殖为切入点, 推进物联网行业应用, 建立农业智能综合应用平台, 实现对重点农产品的智能管理和辅助决策, 并开展农产品的电子商务和全程溯源服务。
这种模式通过政府的作用力将物联网技术应用到农业的生产发展上, 使传统农业更加智能化与人性化。促进该模式在农业应用项目中的全面实施, 将进一步推进物联网技术在农业领域原材料生产与产品研发应用的结合, 推动现代农业技术的快速进步。
4、厂商用户与科研机构联合推动型商业模式
2011年, 有93项物联网应用示范项目在生态农业、平安家居、机杨安保等领域逐渐开展;2011年9月, 国内首个基于物联网技术的智能交通项目———惠山智能交通工程一期启用后, 锡澄路、惠山大道等主干道的交通通行能力提高了10%以上;2011年公安部门的“清网行动”中, 依托公共安全物联网平台, 通过人像比对识别技术抓获了8名逃犯。“智能化”格局的构建, 使人们的生产、生活更加便利。
这类应用的推动力来自众多科研成果转化生产、生活应用的需求, 科研机构充分发挥自身技术优势, 将科研专利出售给有需要的厂商用户, 合作开发出实用性的智能化方案, 如环保领域的碳足迹监控系统、智能化城市交通系统等, 此类商业模式在保障民生、促进社会生产生活健康发展方面发挥着重要作用。
三、我国物联网发展商业模式的选择
在市场竞争白热化、全球化浪潮席卷的今天, 商业模式的重要作用越来越受到全社会特别是产业界的高度重视。随着物联网的发展, 人们关注最多的是有关物联网核心技术的突破、标准的制定或者政策的支持以及应用规模的扩大和新的应用领域所带来的新机会, 但物联网商业模式创新的缺失已凸显为阻碍物联网发展最重要的问题之一。无锡物联网发展之所以取得成功, 与其良好的产业发展商业模式选择有关。从无锡物联网产业的发展和现有的商业模式来看, 我们认为我国未来物联网商业模式应该主要包括以下几种。
1、政府主导型商业模式
这种由政府主导, 建立物联网示范应用的模式, 有助于快速启动市场, 加强产业发展中各行业主管部门的协调与互动, 有效化解新兴产业发展初期风险的不确定性, 保障物联网产业的顺利发展。一般主要应用于物联网产业发展的初级阶段。其需求的创造作用和应用的示范作用十分明显。
2、运营商主导型商业模式
资金实力雄厚的的企业, 如中国三大通讯运营商, 可采用运营商主导型的商业模式, 由电信运营商联合应用服务商自行开发标准化业务, 建立信息化产品基础平台, 形成智能终端或其它智能应用, 依据定位的客户市场和客户群体共生需求特征提供全套业务和解决方案。运营商利用提供通道来收取费用, 凭借公共平台, 在项目运作中具有较强的竞争力。2009年, 中国移动、中国电信和中国联通三家通信运营商分别进驻无锡建立研究中心, 这对于运营商主导型商业模式的建立将提供强大的技术支持, 更好地推动无锡“智慧型城市”的建设。
3、公共性平台服务模式
对于普遍性的行业以及该行业内大大小小的企业来说, 物联网发展的难度较大, 涉及硬件、软件、标准及运营等方方面面, 需要公共平台的支持和服务。建立的公共性服务平台将广泛服务于大规模的用户群体, 势必将带动社会化的应用创新和生活方式的转变。对于拥有众多中小企业聚集的城市或者工业园区聚集地, 适用于此类模式, 政府在物联网服务平台上的大力投资和建设, 对现代装备制造业、现代农业、现代服务业、消费电子、交通运输、民生工程及其他传统产业改造升级和发展将起到重大的推动作用。
4、特定行业自营型商业模式
各个行业都有其特殊性, 而且也存在部分特殊行业资源不便在统一平台共享的特点行业企业根据其特定性及业务投资建设独立的业务平台, 以运营商和服务商为通道, 形成行业领域的智能化模式和应用。如金融交易信息、银行服务、电力、视频监控信息等存在保密性要求或者隐私保护需求等,
5、合作型商业模式
一些行业企业用户出于特定业务需求, 但又无力投资建设独立的物联网业务服务平台, 所以就寻求与系统集成商或软件产品商的合作, 充分利用运营商的传感技术和运营服务能力, 形成满足行业或某些特定领域需要的智能化服务方案。无锡智能公交系统便是通过无锡公交公司与系统集成商和软件产品开发商的合作建立起来的。
四、总结
适宜、高效的商业模式对于企业的发展来说至关重要。然而, 目前国内的物联网产业仍处于起步阶段, 商业模式不成熟, 普遍存在着高投入、低盈利的现象。由此, 创新的、实用型的商业模式成为大力发展物联网产业的重中之重。加快物联网产业的健康发展, 务必需要开发出使政府、运营商、客户企业等多方共赢的商业模式。同时, 企业在选取商业模式时需要考虑自身的发展规模, 发展领域以及资金实力等综合情况, 适时适当地调整发展模式。
参考文献
[1]张云霞:物联网商业模式探讨[J].电信科学, 2010, 26 (4) .
[2]陶冶:物联网产业商业模式的探索与创新[J].南京理工大学学报 (社会科学版) , 2010, 23 (4) .
[3]杨大春:无锡发展物联网产业的竞争优势及战略选择[J].江南论坛, 2009 (11) .
[4]汪衣冰:中国移动在物联网应用领域的探索与实践[J].电信技术, 2010 (1) .
[5]王卫宏:物联网的发展与相关产业价值链[J].电信工程技术与标准化, 2009 (12) .
[6]侯赞慧、岳中刚:我国物联网产业未来发展路径探析[J].现代管理科学, 2010 (2) .
[7]池洪:关于上海发展物联网产业的若干思考[J].上海信息化, 2010 (3) .
物联网的脸谱 篇6
关键词：物联网,中间件,集成技术
物联网的核心问题是系统集成
我国已经将物联网视为战略性新兴产业,将发展物联网产业作为转变经济增长方式,开辟新的经济增长点的重要举措,建立了以无锡为代表的物联网产业园区,各地也纷纷为物联网产业进行布局。然而,目前各地物联网产业集中在RFID(射频标签)芯片、传感器等数据采集前端技术领域,而物联网是涵盖了数据采集、数据传输、数据处理和业务应用等多个技术层面的集成化概念,因此发展物联网产业需要一个完整的产业链支撑。当前,我国的这一产业链存在缺失,尤其是针对物联网集成的共性技术研究乏力,将迟滞我国物联网的发展。
物联网技术的发展存在“点”和“面”的问题。所谓“点”是指物联网涉及的各类基础技术,如RFID和传感器、无线网络技术等;所谓“面”指的是能够将“点”起来,形成有效的应用技术。目前我国物联网的技术产业主要集中在感知层面,也就是传感器技术,这些技术多半已超出了信息技术层面,属于物理、化学以及材料科学的范畴。在数据传输层面,相关的有线和无线网络技术已基本发展成熟,尤其是3G技术的发展,作为物联网的重要基础设施,已经基本可以满足物联网产业的需求,关键是网络资源的整合和规范问题,也就是集成问题。
总的来看,物联网的核心还是“面”的问题,应用层的关键是应用软件和中间件,物联网产业的行业应用软件是属于“点”的问题,而通用的物联网中间件就是“面”的问题,这也是国际商业机器公司(IBM)、Oracle公司等中间件厂商也积极投身物联网(智慧地球)产业的原因。一些人们早已熟悉的业务范畴,如ERP(企业资源计划),MES(制造业执行系统),CIMS(计算机集成制造系统),SIS(厂级监控信息系统),PDM(产品设计管理),PLM(产品生命周期管理),SCM(供应链管理),MSA(测量系统分析)等,基本上也和物联网应用相关,或属于它的上游应用。很多时候,它们需要物联网中间件软件集成末端设备(如通过DCS,PLC,GPRS/CDMA,RFID Reader等连接和管理的设备)的数据作为输入,才能更大地发挥作用。
在物联网概念被大众理解和接受以后,大家才发现,物联网并不是什么全新的东西,上万亿的末端“智能物件”和各种应用子系统早已经存在于工业和日常生活中。物联网产业发展的关键在于把现有的智能物件和子系统连接起来,实现应用的大集成和“管控营一体化”,为实现“高效、节能、安全、环保”的社会服务,软件(包括嵌入式软件)和中间件将作为核心和灵魂起到至关重要的作用。这并不是否定发展传感器等末端重要性,而是在大集成工程中,系统变得更加智能化和网络化,反过来会对末端设备和传感器提出更高的要求,如此循环螺旋上升会推动整个产业链的发展。因此,要占领物联网制高点,软件和中间件的作用至关重要,应该得到国家层面的高度重视。
中间件是物联网软件的核心
如果说软件是物联网的灵魂,中间件就是这个灵魂的核心。中间件与操作系统和数据库并列成为三足鼎立的“基础软件”,这一理念经过多年的探讨已经被国内业界和政府主管部门认可,但在国内长期“重硬轻软”的大环境下,中间件产业并未得到足够的重视。
除操作系统、数据库和直接面向用户的客户端软件以外,凡是能批量生产、高度复用的软件都算是中间件。中间件有很多种类,如通用中间件、嵌入式中间件、数字电视中间件、RFID中间件和M2M物联网中间件等等,无处不在。国际商业机器公司(IBM)、Oracle公司和微软公司等软件巨头都是引领潮流的中间件生产商;SAP公司等大型企业资源计划(ERP)应用软件厂商的产品也是基于中间件架构的;国内的用友软件股份有限公司、金蝶国际软件集团有限公司等软件厂商也都有中间件部门或分公司。在操作系统和数据库市场格局早已确定的情况下,尤其是面向行业的业务基础中间件,也许是各国软件产业发展的唯一机会。可以在一定程度上说,能否做大做强中间件,是整个中国IT产业能否做大做强的关键。物联网产业的发展为物联网中间件的发展提供了新的机遇,欧洲联盟Hydra物联网中间件计划的技术架构,值得我国借鉴。
物联网中间件是业务应用程序和底层数据获取设备之间的桥梁,它封装RFID读写器管理、数据管理、事件管理等通用功能,实现软件复用,从而降低应用系统的开发成本和缩短开发周期。物联网中间件是数据管理、设备管理、事件管理的中心,是物联网应用集成的核心部件,所以在物联网产业链条中占有重要的地位。
物联网中间件处于物联网的集成服务器端或感知层、传输层的嵌入式设备中。服务器端中间件称为物联网业务基础中间件,一般都是基于传统的中间件(应用服务器、ESB/MQ等)构建,加入设备连接和图形化组态展示等模块;嵌入式中间件是一些支持不同通信协议的模块和运行环境。中间件的特点是它固化了很多通用功能,但在具体应用中多半需要二次开发来实现个性化的行业业务需求,因此所有物联网中间件都要提供快速开发(RAD)工具。
物联网中间件的国内外发展现状
在包括物联网软件在内的软件领域,美国长期引领潮流,基本上垄断了世界市场,欧洲联盟早已看到了软件和中间件在物联网产业链中的重要性,从2005年开始资助Hydra项目,这是一个研发物联网中间件和“网络化嵌入式系统软件”的组织,已取得不少成果。目前在我国有很多传感器、传感网、RFID研究中心及产业(生产)基地,也有很多人呼吁建立物联网标准,唯独没有物联网软件和中间件研发基地和组织,这种本末倒置的现象令人忧虑,如果我国的物联网集成软件技术一直处于滞后的状况,必将影响我国物联网战略的实施。
最近,中央提出了重点发展软件产业和电子芯片产业,明确将软件产业列为战略性新兴产业,这也为发展我国的物联网中间件提供了机遇。
目前,国内的物联网技术应用处于刚起步阶段,成功的应用案例比较少见,相比国外存在着比较大的差距。虽然我国的物联网产业有政府的大力宣传和扶持,成立了以无锡为代表的物联网技术研发基地,但物联网的整个产业链还没完全形成,尤其是在物联网应用集成技术方面还很薄弱。物联网作为一个汇集了数据采集、数据传输、数据处理、业务应用技术的集成化概念,其应用的关键问题也是集成问题,通过有效的技术集成将上述各层次的技术整合在一起,形成完整的数据采集、数据传输、数据处理、数据应用通道,才能实现物联网的真正应用。
深圳远望谷信息技术股份有限公司和国际商业机器公司(IBM)联手开发了RFID中间件适配层软件,青岛海尔集团、南京瑞福智能科技有限公司也做过这方面的尝试。但是由于多种因素(不只是技术因素),国内还没有开发出具有自主知识产权的RFID中间件产品,也没有真正经过应用检验的物联网中间产品。
我国物联网中间件的发展策略
借鉴和扩展已有标准,形成完善的标准体系。物联网中的“物”需要一个身份标志,就像人的身份证号,这由RFID(射频标签)来实现,由于RFID技术在物联网中的重要性,RFID的相关标准在物联网中占有重要地位,其中的RFID中间件标准对物联网中间件设计有重要参考价值。
在RFID标准制定和推广方面,EPCglobal作为一个受业界委托而成立的非盈利组织,由国际物品编码协会(EAN)和美国统一代码委员会(UCC)共同投资,主要负责产品电子代码(EPC)网络的全球化标准,以便快速、自动、准确地识别供应链中流通的商品。目前,该组织在标准制定和推广上与其他的RFID标准组织相比,占据了领导者的地位。为了加快RFID技术的发展和应用,EPCglobal领导制定了众多的标准,涉及到RFID软硬件的各个层面。
除此之外,物联网涉及多种多样的数据源,各种数据源的虚拟接入、数据格式的规范化、数据的存储转发、与高层应用的接口等都是需要规范化的范围,由此建立起物联网中间件的标准体系,成为物联网中间件的实现基础。
因地制宜的选择技术路线。物联网中间件分为两种形式:服务器端软件和嵌入式软件。这两种中间件只是形式的不同,在共性技术和要处理的问题上是相通的。不同之处在于,不同的技术路线对应着不同的部署方式、运营模式和服务模式。
基于中央服务器的集成是物联网应用系统的主要形式,集成包括原有的消除信息孤岛的信息集成和物联网监控子系统的集成。面向服务的架构(SOA)、云计算的软件即服务(Saa S)等技术理念对物联网应用同样适用。
了解机器联网的世界:解读物联网 篇7
第一步应该是区分市场中的不同领域。一个关键的区分点是:该系统到底只是用于机器的远程控制(比如,离家时通过智能手机调控家庭供暖系统),还是它不需要人手操作,能够自动反馈信息(比如,垃圾桶告知数据库它已装满)。“远程控制”市场典型是通过蜂窝、蓝牙和Wi-Fi技术来处理,属于另外一个领域,将不在本文作进一步讨论。
另一个关键的区分点是:机器通信是在家庭、办公室之类的一个建筑内进行?还是需要“广域”通信?家庭系统可以控制楼宇内的照明。广域系统则可以将智能电表的读数发送给供电商。一般来说,前者是家庭自动化,已经能通过蓝牙、无线个域网(Zigbee)等解决方案实现。同样地,这也不在本文作进一步讨论。
所以现在我们要讨论的就是广域的面向机器的解决方案。大部分关于M2M和物联网有趣新领域的讨论都跟这两者有关。遗憾的是,这两个术语都欠准确。这些机器只是将数据发送给中央数据库或电脑,并去执行结果——比如发送电费单或者调度垃圾车。因此,这并不是“M2M”——一个机器几乎没有机会与另一个机器直接通信。同样地,它也不是真正意义上的物联网。互联网意味着互相连接的网络,一台电脑能够访问另一台电脑上的信息。但情况却不是如此,明显只有像电力公司这样的机器“所有者”才有这种权利,才能获取机器的数据并与设备通信。这些只是机器联网——但正如下面将会阐明的,正是概念的简洁使它如此强大。
实际上,大多数设想中的应用都是独立的垂直应用,比如向电力公司上传数据的智能电表,或是停车传感器与停车应用进行通信。也许有一些案例表明共享数据非常重要,但现在看来这些案例似乎只是例外。事实上,更确切地说,大多数机器永远只会将信息发送到一个地方——客户数据库——并永远只会接收这个信息源的信息。
因此,联网的机器是一个能够通过广域网与其所有者的计算机系统通信的设备。这使得计算机能够采取适当的行动,如重新规划任务进程。虽然这工作多少有点琐碎,但仍然有巨大的价值。
通往联网之路
上面已经介绍了潜在的应用以及机器联网的影响,现在我们处于发展进程中的什么阶段呢?事实上,很难准确地界定我们到达了机器联网革命的哪一个阶段。一些预测认为,未来将有大约五百亿的联网设备,而目前数量已达数亿。所以也许我们已经在实现联网世界愿景的路上迈进了1%左右。那些已经出现的联网设备,往往要么趋向是家用短距离无线设备,要么是高价值广域设备。这是因为短距离无线设备能够适应蓝牙和Wi-Fi等目前的家庭网络解决方案;而高价值广域设备能够承担使用成本较高的蜂窝通信和相关的电池消耗,譬如自动售货机和高端轿车。
目前,构建机器联网所需的大部分要素已经就绪。现在已经有软件能够通过多重网络从机器中收集数据,并提交到客户的数据库系统;同时,智能电表等系统已经开始在一些国家普及。另外,也出现了能够处理复杂工作让设备无需配置即可快速安装的机制,特别是针对那些只与客户通信而设计的设备。然而,实现机器联网缺失的重要一环是,具备低成本(2美元的硬件费,2美元/年的联网费)、长达十年的电池寿命以及全方位覆盖三大特征的广域无线解决方案。移动数据等概念的发展经验告诉我们,市场往往会先在低谷徘徊,等到所有要素都成熟时,只需一个很小的刺激因素(iPhone便是一个例子)就能触发爆炸性的增长。
如果能够在恰当的技术与运营商远见的支持下解决机器联网中无线连接的问题,那么似乎所有其他必需的要素都会随之就绪,爆发性增长就会到来。
物联网将如何改变未来
一旦无线连接的问题得以解决,就可以预测哪些M2M技术的应用会走在变革的前沿。人们饶有兴趣地预测哪一种机器应用将会引领机器联网变革的浪潮。正如在第二篇文章提到的,目前已经有很多就绪的应用:从自动售货机,到家庭自动化,甚至初级智能电表网络。
由于涉及的领域极为多样化,想要预测未来,就犹如在iPhone面世之前,就去预测苹果应用商店的最畅销应用那样困难。(你想过愤怒的小鸟这么风行吗?)就像在移动数据领域的情况一样,很可能会出现多个应用同时发展的局面。我们只能对一些已经有明显趋势的领域做总体上的观察:
由于得到政府政策的支持,智能电表显然会是一个重要的应用。
能源市场(炼油厂,风力发电等等)同样是机器联网的一片沃土,尽管它的市场规模远比智能电表小。
智慧城市应用,如智能垃圾桶、自行车租赁监控、路灯管理,都具有前景,因为这些应用只要求覆盖有限的范围,而且,市场对提高同城服务的效率有需求。不过,这种趋势被倾向于减缓采购的政府与地方政权的介入拖慢了脚步。
医疗卫生市场同样巨大,但受相关条例管制和国家医疗保健服务预算开支需求的影响,市场情况非常复杂。然而,还存在着一个同样巨大并且可能增长得更快的市场:自购医疗保健设备,包括妊娠测试仪,智能天平,服药提醒器等。
消费类电子产品同样是一个充满前景的市场。广义上的消费类电子产品,可以包括像洗衣机、联网电视、甚至是家庭气象站等设备。其中的一部分设备会使用家庭局域网,但其他能够与制造商实现简单、直接的联网通信的设备,也会有很大的优势。
汽车更趋向是无线技术的后期采纳者,火车与飞机的情况与汽车相似。
资产追踪是另一个潜在的巨大市场,但它需要大范围、乃至全球范围的网络覆盖才能实现普及。
军事等领域可能对机器联网有极大的需求,但这些领域会怎么发展目前还没有公开的资料可供参考。
机器联网的世界会是怎样的?当然这几乎不可能预测到。机器联网会导致行为模式的改变,继而影响应用的形态,以及其他连锁反应。同样地,机器联网的“互联网”的图景也容易让人想得太多、太不着边际。
我的预测是,机器联网将会发展得更好。洗衣机将能根据水的硬度、洗衣粉的性质、负荷的情况等优化运行。垃圾桶将能够在接近装载时自动清空,无需例行的清理。电表将能够自动读数。汽车将不再经常被召回。寻找停车位将变得更容易。损坏的路灯将会更快地被维修好。桥梁裂缝将会更早地被检测到,并且准确率更高,大大减少事故的发生几率。家用设备无需使用密码就能自动连接到正确的家庭网络。相似的应用将会在更多不同的领域出现。
世界将会变得更宜居和充满希望。生产力的提高需要的人为干预将会减少。一些重要的社会问题,比如老人养护,将能够通过室内和人体身上的传感器,得到更好的改善。但正如我们只会在路灯坏的时候才注意到它的存在一样,我们可能几乎没有注意到我们生活在一个机器联网的世界。诚然,这可能是机器联网的终极目标——机器在我们身边而我们却熟视无睹。
物联网的“智慧” 篇8
物联网概念的引入, 为中国呈现出一个巨大的市场前景, 人们对智能化生活、智能化工作的需求不断增加。
会写微博的饮水机
饮水机都可以自动发微博了, 你信吗?
近日, 一个名叫“浙大CCNT实验室饮水机”的微博用户突然火爆 (CCNT实验室, 就是先进计算和网络技术实验室) , 开通微博不到24小时就吸纳了近万粉丝。
这个微博用户的头像是漂亮可爱的卡通美女, 自我介绍很卖萌:Hi, 我是浙大饮水机娘, 我住在浙大玉泉校区老生仪楼一楼CCNT实验室里。我在水开和没热水的时候发一条微博。请@我提建议哦。饮水机竟然可以用搞笑的语气发了第一条微博:以我夜观天象所见, 这水大约的确是开了罢。
这个饮水机微博的开发者陈龙彪, 是浙大计算机学院计算机科学博士生, 来自福建漳州。陈龙彪说, 福建人喜欢喝茶, 他最爱喝的乌龙茶, 需要用滚水泡。他和同学们在一个约30人的大实验室里学习, 平时他常常要从位子上一次次走过去, 看饮水机里的水开了没有。所以想到了设计一个装置, 让自己和同学们可以通过微博了解饮水机烧水的进程。
这台饮水机微博是他在2011年12月21日和22日花了大约15个小时做的, 用的都是实验室里的闲置器材, 如果要单独做的话, 他估算成本可以控制在200元左右。
这个会卖萌的饮水机, 每发一次微博, 就会引发很多网友的评论, 网友都好奇, 这台饮水机如何发微博?据相关专家分析, 这台会发微博的饮水机是物联网技术的应用。通过对饮水机进行一定改造, 增加一些感应装置并联网, 通过程序来判断饮水机的状况。通过软件程序实时监控饮水机的状态, 然后由程序根据饮水机的状况发送预先设置的内容。
陈龙彪在微博饮水机的显示灯前端装了一个能识别红绿色彩的摄像头, 摄像头通过数据线连接到电脑。当饮水机的水开时, 红灯亮, 电脑接收到这个信息时, 会自动在微博上发出一条微博:“主人, 我已经沸腾了, 快来喝吧……”当学生们把开水都接得差不多时, 饮水机的指示灯转成绿色, 这个时候, 电脑会再次感知到这个信息, 自动在微博上发出另外一条微博:禽兽, 已经把人家喝光了啦……这个过程不断循环。
随着物联网技术的发展, 以后不光饮水机可以发微博, 汽车也可以发微博, 地铁也可以发微博。这些物品不仅可以发微博, 甚至还可以发短信。未来物联网技术的进一步发展, 将给我们的生活带来更多便利和乐趣。
智能化物流
现代物流的主线是基于信息技术的变革, 物联网必将带来物流系统中物品的透明化与实时化管理, 实现重要物品的物流可追溯管理。
随着物联网的发展, 一个智慧物流的美好前景将很快在物流业实现。
中国物流技术协会副理事长王继祥认为, 物联网将把物流业带入智慧的时代, 在物流业中物联网主要用于如下四大领域:一是基于RFID等技术建立的产品的智能可追溯网络系统, 如食品的可追溯系统、药品的可追溯系统等。这些智能的产品可追溯系统为保障食品安全、药品安全提供了坚实的物流保障。
二是智能配送的可视化管理网络, 这是基于GPS卫星导航定位, 对物流车辆配送进行实时的、可视化的在线调度与管理的系统。很多先进的物流公司都建立与配备了这一网络系统, 以实现物流作业的透明化、可视化管理。
三是基于声、光、机、电、移动计算等各项先进技术, 建立全自动化的物流配送中心, 实现局域内的物流作业的智能控制、自动化操作的网络。如货物拆卸与码垛是码垛机器人, 搬运车是激光或电磁到人的无人搬运小车, 分拣与输送是自动化的输送分拣线作业、入库与出库作业是自动化的堆垛机自动化的操作, 整个物流作业系统与环境完全实现了全自动与智能化, 是各项基础集成应用的专业网络系统。
四是基于智能配货的的物流网络化公共信息平台。此外, 企业的智慧供应链等也都属于物联网的应用。华融证券策略分析师肖波表达了相似的看法, 他认为“物联网”实际上是一个大的智能物流的概念。“物联网”以后要发展的行业是集成物流、集成运输、集成仓储行业, 交通运输业, 包括航运、海运、陆路运输等等, 而与生产有关的制造业企业都会受益。
在这个新的物流体系下, 一方面物流的效率提高了, 另一方面产品质量也提高了, 从而生产企业生产经营也规范了, 商品在流通环节里都在有序的、能够保障消费者权益的大体系里面运行。
在全新的物流体系之下, 当智能可追溯网络系统、智能配送的可视化管理网络、全自动化的物流配送中心连为一体, 就产生了一个智慧的物流信息平台。
据介绍, 该平台利用现代信息传输融合技术 (互联网、电信网、广电网) 形成互联互通、高速安全的信息网络, 积极开发应用RFID系统、全球卫星定位系统 (GPS) 、地理信息系统 (GIS) 、无线视频以及各种物流技术软件, 建立面向企业和社会服务的“车货仓三方对接”、“制造业物流业跨行业联动”、“食品质量溯源追踪监控”、“集装箱运输箱货跟踪”、“危险化学品全方位监管”和“国际国内双向采购交易”等物联网技术应用平台。
有专家分析认为, 物联网在物流业的应用落机会。物联网使信息网络产业成为推动物流产业升级、迈向信息社会的“发动机”。
搭乘物联网的医疗
物联网技术将被广泛用于外科手术设备、加护病房、医院疗养和家庭护理中, 智能医疗结合无线网技术、条码RFID、物联网技术、移动计算技术、数据融合技术等, 将进一步提升医疗诊疗流程的服务效率和服务质量, 提升医院综合管理水平, 实现监护工作无线化, 全面改变和解决现代化数字医疗模式、智能医疗及健康管理、医院信息系统等的问题和困难, 并大幅度提体现医疗资源高度共享, 降低公众医疗成本。
通过电子医疗和RFID物联网技术能够使大量的医疗监护的工作实施无线化, 而远程医疗和自助医疗, 信息及时采集和高度共享, 可缓解资源短缺、资源分配不均的窘境, 降低公众的医疗成本。
依靠物联网技术, 实现对医院资产、血液、医疗废弃物、医院消毒物品等的管理, 在药品生产上, 通过物联网技术实施对生产流程、市场的流动以及病人用药的全方位的检测。
依靠物联网技术通信和应用平台, 包括实时付费以及网上诊断, 网上病理切片分析, 设备的互通等;实行家庭安全监护, 实时得到病人的各种各样的信息。
通过物联网技术来实行灾难现场医疗数据的采集, 包括互联互通的各种医疗设备, 特别是由于次生灾害造成的灾害, 通过物联网实现现场的统一资源的调度。
基于物联网技术的智能医疗使看病变得简单, 举一个最简单的例子:患者到医院, 只需在自助机上刷一下身份证, 就能完成挂号;到任何一家医院看病, 医生输入患者身份证号码, 立即能看到之前所有的健康信息、检查数据;带个传感器在身上, 医生就能随时掌握患者的心跳、脉搏、体温等生命体征, 一旦出现异常, 与之相连的智能医疗系统就会预警, 提醒患者及时就医, 还会传送救治办法等信息, 以帮患者争取黄金救治时间……
在远程智能医疗方面, 国内发展比较快, 比较先进的医院在移动信息化应用方面其实已经走到了前面。比如, 可实现病历信息、病人信息、病情信息等的实时记录、传输与处理利用, 使得在医院内部和医院之间通过联网, 实时地、有效地共享相关信息, 这一点对于实现远程医疗、专家会诊、医院转诊等可以起到很好的支撑作用, 这主要源于政策层面的推进和技术层的支持。
将物联网技术用于医疗领域, 借由数字化、可视化模式, 可使有限医疗资源让更多人共享。通过有效的物联网, 可以实现医院对患者或者是亚健康病人的实时诊断与健康提醒, 从而有效地减少和控制病患的发生与发展。此外, 物联网技术在药品管理和用药环节的应用过程也将发挥巨大作用。
移动终端丰富物联网应用
目前, 移动终端物联网应用仍处于起步阶段, 相对来讲较为简单且易于实现。
例如移动支付, 允许用户使用移动终端对所消费的商品或服务进行账务支付, 通过和金融、公交、民生等多个行业的RFID应用相结合, 可替代传统的银行卡在超市、商场、餐饮、娱乐、加油站等场所进行刷卡消费、实现金融服务, 也可以乘坐公交车、地铁, 甚至可缴纳水费、电费。移动支付的优势在于为用户提供了一个便捷的支付方式, 拥有庞大的潜在市场规模。有数据显示, 2010年, 我国移动支付市场整体规模达到202.5亿元, 同比增长31.1%;预计2011年移动支付市场将强劲增长, 2012年移动支付交易规模将超过1000亿元。
目前, 商品条码已经成为商品进入超市的必备条件, 并且在各个领域得到了广泛应用。与条形码相比, 二维码承载的信息容量更丰富且有较强的保密性, 我国二维码市场应用趋向成熟, 将逐渐取代条形码。
物联网技术及油气田物联网建设 篇9
关键词：物联网,物联网架构,油气生产
1物联网概念及技术架构
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。 它有两层意思1物联网的核心和基础是互联网, 是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;2用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。 因此, 物联网的定义是通过射频识别(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,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
从技术架构上来看,物联网可分为3层:感知层、网络层和应用层。 感知层由各种传感器以及传感器网关构成,它的作用相当于人的神经末梢,它是物联网识别物体、采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。 网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息应用层是物联网和用户的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。
2物联网发展
物联网的概念最初来自“传感网”,是作为重大IT技术提出来的。 1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议提出,传感网是22世纪人类面临的又一个发展机遇。2003年,美国《技术评论》 杂志提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。 到了2005年,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟(ITU)发布了《互联网报告2005:物联网》一文,正式提出了“物联网”的概念。射频识别技术(RFID)、传感器技术将是其中的关键技术,2009年,美国工商业领袖的一次会议上,首次提出“智慧地球”的概念。 从此物联网的概念进入了国家的战略层,发达国家也纷纷效仿,提出相应的战略对策。
2009年8月7日, 国务院总理温家宝发表重要讲话, 指出 “在传感网发展中,要早一点谋划未来, 早一点攻破核心技术” “在国家重大科技专项中, 加快推进传感网发展”;“尽快建立中国的传感信息中心,或者叫‘感知中国’中心”。 近年来,北京、上海、广州等城市都加快了物联网发展的布局。 在各个行业,如石油工业、绿色农业、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试。
3油气生产物联网
根据中石油集团公司“十二五”总体规划以及油气田生产实际要求,急需加快面向生产操作过程的信息系统建设,通过信息技术与工业生产的融合,提高生产操作的自动化程度,保证生产持续、安全、稳定、高效的运行,为优化生产管理流程,实施精细化管理创造条件。
油气生产物联网系统就是利用物联网技术, 实现油气田井区、计量间、集输站、联合站、处理厂生产数据、设备状态信息在作业区生产指挥中心及生产控制中心集中管理和控制。 搭建油气田场站规范、统一的数据管理平台,支持油气生产过程管理,进一步提高油气田生产决策的及时性和准确性。
油气生产物联网包括3个子系统(图1),以下对此3个子系统进行分析。
3.1数据采集与控制子系统
采集与控制子系统主要是利用传感、射频等技术,感知油气生产信息,建立覆盖油气全过程准确、可靠的自动化采集与控制子系统。 实现采集数据完善准确,过程控制精确到位,安全管理及时有效,系统控制稳定可靠。
数据采集与控制子系统包含4个主要功能:生产数据自动采集,生产环境自动监测,生产过程自动控制,物联设备状态监控。
采集子系统中,通过准确的数据采集才能真实地反映油气井数据的变化,指导油气井管理。 应当考虑到以下问题:
3.1.1传感器精度
数据采集所使用的传感器需要考虑精度等级;针对现场不同情况选择精度等级不同的传感器。
3.1.2环境条件
使用设备要考虑地区环境条件, 如北方地区需要考虑耐严寒、抗风沙,南方地区因环境湿度大,需要考虑防水等。
3.1.3仪表可管理性
主要体现在仪表采用合适的通讯协议, 远端实现仪表工作状态、生产日期、编号等的查询,使仪表校验等可控。
在控制子系统建设中, 设计理念上应当体现远端控制和就地控制相结合的理念。 具体来说,就是不能完全依靠远端控制信号进行控制,本地控制器一定要具有基本的逻辑处理能力,用于防止由于通讯链路故障或拥塞造成的部分控制信号不能及时到达而产生的危害因素, 另一方面还要防止现场出现紧急情况后远端不能及时发出控制指令而造成的现场生产失控。
3.2数据传输子系统
数据传输子系统主要是利用数据通信技术, 实现生产数据和视频图像的实时传输, 满足整个系统对数据的安全性、 实时性、稳定性等要求。 此系统可以实现井站的实时数据,指令的数据传输,以及图像的传输。
数据传输子系统采用有线和无线技术相结合的方式, 将井场、站库生产数据及视频信号高效、安全、稳定地传输到油气田监控指挥中心。 距站较近的井场、站站之间通过有线网络相连, 以光缆传输为主;井场和边远站库数据通过无线异构网络传输, 包括多载波无线信息本地环路(Mc Wi LL)、 全球微波互联接入(Wi MAX)、通用分组无线服务(GPRS)、数传电台等无线传输技术。
3.2.1以太网和宽带网
以太网和宽带网是互联网的主要接入形式, 也是物联网传输的主要通讯载体。 在物联网网络中,有以太网或宽带接入条件的固定终端应用时,可以通过终端上的以太网接口接入到网络, 这种接入方式, 继承了以太网和宽带的大数据量和低延迟的特点,可以用于传输大数据量的文件信息和流媒体信息。 但受限于应用网络,比如在新疆油田公司各作业区,各类站库、油井、水井位置大多处于沙漠、戈壁地区,使用受到限制。
3.2.2 GPRS / CDMA / 3G无线网络
移动无线网络,GPRS / CDMA / 3G等将成为未来物联网中主要的移动通讯载体,因其具有无布线、易布置、流动工作的特点, 将被大量应用在需要移动传输数据和不利于布线布网的野外场合。 但这种网络由于无线交换的特点,具有一定的时延,且带宽有限,一般用来做实时性要求不高和数据量不大的场合,而且使用存在向电信运行商付费问题。
3.2.3 WLAN无线网络
WLAN无线网络是以太网、宽带网的末端延伸,属于区域内的无线网络,兼有以太网、宽带网的优点,又具备GPRS / CDMA / 3G等网络的部分无线功能, 在无线联网中发挥重要作用。 但WLAN无线网络应用的范围,既受限于无线路由的信号范围,又受限于以太网、宽带网的接入,因此,一般应用在宽带接入的末端不适合布线的场合,并作为以太网、宽带网的重要补充。
将物联网技术应用于视频监控系统通过录像机、矩阵、云台摄像机实现视频监控系统的图像切换、录像资料调用。把录像机、矩阵、云台控制指令进行存储,可以实现对各种监控系统的控制,当接收到传感器发出的感知信号,就可以联动视频监控系统,调用多个视频监控图像,从不同角度监看目标的局部细节和周边区域的图像。
通过物联网技术的应用,油田视频监控系统,不仅可以使防盗报警、门禁控制、消防火灾报警、视频监控系统联动,还可以实现感知信息与视频监控系统联动,可使物品获取视频感知信息, 使现有的视频监控系统发挥最大的应用价值。
在建设过程中,对不同井、站视频的监控,需要针对不同场地视频监控提出适当的带宽要求, 需要制定视频传输带宽占用标准,不能无限制扩大,必要时可多种数据传输网共同采用。
3.3生产现场监控与管理子系统
生产现场监控与管理子系统主要是利用实时采集的生产信息,建立覆盖油气生产、处理全过程的生产管理、预测预警系统。 实现生产过程实时预警, 控制参数实时调整, 数据信息实时发布,管理决策及时到位。 此系统可以实现生产的实时检测、生产动态设备分析,设备管理等功能。
油气生产现场监控与管理子系统主要包含以下功能: 油气水井生产监控、远程自动计量、油气集输生产监控、生产环境监控、气体监测、防盗防泄漏监控、生产动态实时监控、故障预警、 系统管理、数据管理、物联设备管理。
由于物联网由大量的机器、设备构成,缺少人对设备的有效监控,并且数量庞大,设备集群等相关特点造成的,安全问题主要有以下几个方面:
(1)设备本地安全问题。 由感知节点多数部署在无人监控的场景中,存在人为破坏的隐患,它们的数据传输和消息也没有特定的标准,所以没法提供统一的安全保护体系。
(2)核心网络的传输与信息安全问题。 核心网络具有相对完整的安全保护能力,但是由于物联网中节点数量庞大,且以集群方式存在,对于单一的油气井或计量站来说,数据量不大,但是对于上千口油井来说,数据量是比较大的,因此会导致在数据传播时, 由于大量机器的数据发送使网络拥塞, 产生拒绝服务攻击。 同时由于要兼顾控制的及时性,有必要建立分布式数据库服务器和分布式应用服务器。
(3)物联网业务的安全问题。 随着物联网的发展,传感器的数目将呈几何级数的发展, 对物联网机器的安全信息进行管理成为新的问题,需要建设统一的安全管理平台,增强系统的安全性、保障各类业务的应用。
4总结