物联网的研究思考(精选12篇)
物联网的研究思考 篇1
1 物联网定义
从2009年后半年起, 物联网的概念开始变得炙手可热, 发展到现在, 物联网已经是多个行业的研究重点。那么, 在纷繁复杂的表象面前, 我们应该如何清醒地思考、理解和研究物联网, 使其步入可持续发展的产业化道路?第一步要做的, 是追本溯源、找出其本质。物联网概念起源于国外, 所以其英文名称能反映出更多信息。物联网的英文名称为“The Internet of Things”, 简称IOT。由名称可见, 物联网是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一, 物联网的核心和基础是互联网, 是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络;第二, 其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, 物联网可以理解为, 通过射频识别 (RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等多种信息传感设备, 按照约定的协议, 把任何物品与互联网相连接, 进行信息交换和通信, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
那么, 如何进一步深入剖析物联网?根据我们的理解, 物联网应该分为数字式和模拟式两种。第一种是“数字式”, 物联网=物体识别 (RFID等) +Internet+应用系统;第二种是“模拟式”, 物联网=传感器+通信网+应用系统。总体来说, 理想 (将来) 物联网=可识别的任何物体+Internet/其它网络。
2 物联网的体系结构和关键技术
关于物联网的体系结构, 有企业和研究机构分成了3层、6层、8层及其它不等, 其中最多的是美国IBM公司, 分成了28层。基于我们的研究, 将物联网分解为感知、网络、处理、应用、运营、监管共六层, 每一层都代表一个典型的集合, 这种细分模式能够使我们对这个产业看得更透彻。每一层中, 都牵涉到相应的关键技术。表1是我们研究、汇总出的全局结构。
3 物联网商业价值的思考
任何一个新的技术领域, 其出发点和落脚点, 必将集中于这种技术能够给所在行业带来的商业价值。在本文第1、2节的分析基础之上, 可推导出物联网的产业链结构, 如图1所示。
与当前的通信网络产业链相比, 不同点在于下游增加了给物品贴上身份标识和赋予智能感知能力的数字式识别与模拟式识别, 在中游增加了云计算模式的智能处理环节, 在上游增加了信息管理服务的物联网运营商以及确保安全的监管机构。
对于其商业意义来说, 首先, 数字式识别与模拟式识别的需求量最为广泛, 且厂商目前最了解客户需求;其次, 物联网涉及众多技术和行业, 系统集成需求巨大, 且系统集成商有可能掌控下游供应商;再者, 物联网的应用将从行业垂直应用向横向扩展, 对海量数据处理和信息管理需求将催生出对运营商的更高需求。上述任何一个环节, 都蕴含着巨大的商机。
从时间的维度来分析, 以远景目标作为着眼点往前倒推, 长期来看, 物联网运营商将获得收益, 除了现在的传统电信、广电运营商之外, 可能会出现新的中小型运营商;在此之前, 物联网系统集成商将逐步增多, 出现市场竞争;再往现在倒推, 当前阶段, 产业链中的感知环节, 包括数字式识别和模拟式识别, 很快将得到快速的、蓬勃的发展, 这些终端在构建成不同的Net of things然后才会发展成Internet of things。
4 物联网标准
产业发展的第一个共性问题壁垒, 就是所遵循的标准问题。那么在当今世界, 有哪些物联网标准可供企业参考呢?目前, 在物联网概念下, 全球已有多个国家和组织正在制订对应标准, 主要力量有:EPCglobal、ISO、AIM global、UID、IP-X等。以上组织均加速向中国输出, 并都已经在中国达到不同程度的应用。
EPC标准是当今国际上应用最广泛的标准之一, 由五个基本要素组成:产品电子代码 (EPC) 、射频识别系统 (EPC标签和识读器) 、发现服务 (包括ONS) 、EPC中间件、EPC信息服务 (EPCIS) (表2) 。
国际标准化组织制订的ISO标准体系中, 经过我们的研究和总结, 包含物联网相关技术体系的标准系列如下, ISO 14443标准系列, ISO18000标准系列, ISO 10373标准系列, ISO 15693标准系列, ISO19762标准系列, ISO 24730标准系列等。
UID Center是日本主推的标准。UID组织已经在全球21个地区设立办事机构, 进行推广。中国地区的办事机构包括北京、大连、上海、台北等4个地区。UID的技术架构由如下部分组层:Ucode Tags (由UID中心进行认证) , Ubiquitous Communicator (UC) , Ucode Resolution Server。
AIM Global是国际自动识别制造商协会, 其技术体系包括条形码技术、二维码技术、射频识别技术、生物特征识别技术等版块。AIM在中国具有国家级会员AIM China (中国自动识别技术协会) 。
IP-X标准是由IPICO推动的国际标准之一, 其系统结构汇总成表3。
2005年10月, 中国信产部电子标签标准工作组成立。下设7个工作组:总体组、标签与读写器组、频率与通信组、数据格式组、应用组、信息安全组、知识产权组。2007年11月, 在国标委的牵头下, 成立中国传感器网络标准化工作组。有成员单位80余家, 共同推进中国传感器网络系列标准的制定。2009年8月, 温家宝总理考察无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时提出“感知中国”中心;同年12月, 在国家7项战略方向部署中、物联网被列在第3项信息产业中。2010年, 中国传感器网络标准化工作组参加国际传感器网络国际标准工作组 (WGSN) 的第一次工作会议, 带去了两份标准草案中, 一个是创新网络协同信息处理的标准草案, 一个是创新网络总体架构的标准草案。
5 物联网的产业发展趋势
立足于2010年, 展望下一个十年, 从中寻找商机。欧洲和美国在物联网技术领域走在全世界前列, 我们可以参考他们的发展规划图。表4来自欧洲的《Internet of Things in2020》, 按照每个5年来规划物联网的发展。
其实远不限于该表中所列的范畴, 物联网的应用场景在2010、2011年就能够达到更为广阔的局面, 包括如下方面:
数据来源:Eurpean Technology Platform of Smart Systems, 《Internet of Things in 2020》
智能交通:实现对车辆、飞机、船舶、乘客采用RFID标签, 辅以GPS技术, 实时交通运输信息透明化;
环境保护:对海量的废弃物以及其它物质进行监控;
政府工作:对公民、政务、公共事务进行智能管理;
公共安全:对居民、重点物品出入境可以进行实时地跟踪和定位;
平安家居:通过无线通信机制来了解家电运行状态, 甚至控制其运行状态;
智能消防:对重大事故能进行有效地预防;
工业监测:对工业品、生产线进行精确监控和物流管理;
医疗应用:实现病历、病人、病情信息等的实时记录、传输与处理利用, 对于实现远程医疗、专家会诊、医院转诊等过程的信息化流程可以起到很好的支撑作用;
个人事务:对个体提供定制化的全面通信服务;
其它领域。
物联网的应用领域就止于这些吗?其商业规模能够达到什么数量级?其实, 物联网的应用如同Internet一样, 还有很多不可预测的新应用有待探索, 物联网的商业前景就如同几十年前刚刚兴起局域网一样, 谁也不敢肯定后来局域网竟会发展成现在的国际互联网, 并对社会影响如此之深!
“全世界应该起码能够卖出5台这种计算机的。”这是微型计算机刚刚问世时, 业界泰斗当时的想法。
6 占据物联网先机
温故而知新, 我们可以通过历史研究未来:从1990年至2000年这十年中, 信息产业 (计算机设备) 取得了蓬勃的发展, 造就了HP、DELL、Lenovo等一代电脑名企;从2000年至2010年这十年, 造就了Google、Baidu、Yahoo、阿里巴巴等一代互联网名企;时势造英雄, 在2010至2020这下一个十年, 物联网 (联合移动互联网) , 必将成就另一批新秀名企!
目前, 数码视讯公司正在致力于开发物联网相关的产品与解决方案, 比如基于物联网技术的智能老年关怀系统, 物联网业务平台等等。
其中, 智能老年关怀系统是针对行业细分市场推出的一套智能系统。该系统以家庭必备的电视机终端作为承载屏幕, 是最适合老年人操作的终端;技术以人为本, 体现全面体贴的关怀;充分发挥三网融合后网络的作用。目标市场是面向家有“空巢老人”的中高端市场。智能老年关怀的主要功能包括:子女远程关注;语音、视频沟通;体征测量、用药提醒;异常状态报警;远程健康咨询;健康资讯;以及其他扩展应用。该系统是广电系统开展物联网应用的一个业务创新。
家庭远程智能医疗系统 (图2) , 可以提供如下服务:利用无线传感器和物联网技术, 对家中老人或者患者的各项生理指标进行自测如:心率、血压、呼吸、血氧、心电图、行动模式等各种数据;甚至可以采用可消化的传感器, 使服药情况得到监控;将医疗数据通过NGB网络传送给护理人或者医疗专家系统;同时可提供各项增值业务如:紧急呼叫救助服务、专家咨询服务;建立终生健康档案管理服务等。盈利模式: (1) 每月定额医疗服务费用; (2) 新增各项增值业务费用。
家庭监控防盗报警系统 (图3) , 主要产品特征如下:采用物联网标准的传感网络;采用”云计算“模式, 提供加密视频监控及录像存储回放功能;通过中国广电的宽带网、双向NGB网络, 实时确保家居生活安全。盈利模式为:每月定额服务费用;用户每月宽带上网费用。
广电智能家居系统 (图4) , 主要产品特征包括:物联网智能家居系统主要包括:一个家庭智能网关、贴有RFID标签的电器终端产品;通过中国广电的宽带网、双向NGB网络, 实现对家庭电器设备的远程操控。
物联网业务平台 (图5) , 是数码视讯基于广电而开发的一套“大型综合系统”, 是一整套基于家庭必备的电视机终端的物联网综合业务智能管理平台。该平台的特点是以电视机屏幕为中心, 以针对家庭的多种服务为目标, 以三网融合后的网络为传输通道, 整合物联网技术与电视增值业务平台, 构建成一套完备体系的三网融合物联网业务平台。
物联网家庭 (图6) 整合了家庭医疗、家庭监控、智能家居等系统的各自特点, 基于广电的电视机终端, 以物联网业务平台为核心, 整合了电视支付技术。物联网家庭是一种更高级的、国际先进的产品模式和服务形态。
物联网家庭的主要产品特征如下: (1) 面向电视机屏的物联网终端。具有物联网功能的机顶盒伴侣:USB、网口;物联网互联接口:Zig Bee、蓝牙、Wi Fi⋯;物联网互联协议:闪联、e家佳、DLNA;方便的操控:具有先进理念的遥控器。 (2) 电视支付技术 (与歌华合作) 。在线充值、支付;电视机旁的POS刷卡机;便捷的缴费;多方结算;提供支付中的安全技术。
7 结束语
总之, 物联网技术是一场面向所有最终消费者的服务形态的创新。以上的多种产品形态, 有利于提高人民群众生活质量, 扩大消费, 新的业务带来新的AURP值, 为各行各业 (能源、商务、游戏、医疗、监控) 增加了电视机这个服务窗口, 提高了各行各业的覆盖范围和服务质量, 用科技节约社会资源;有利于提升社会公益服务能力, 改善民生, 实现更好的便民性、公益性, 更加贴近老百姓的日常生活;有利于带动信息产业、制造业与现代服务业的融合发展;有利于促进新兴文化产业发展、推动产业升级, 文化产业资源消耗少、环境污染少、附加价值高、发展潜力大;有利于带动相关产业发展, 包括传感器生产商、物联网元器件生产商、终端设备制造商、服务提供商、产品提供商, 大力拉动内需。
我们愿意与业界同仁一起合作, 脚踏实地, 风雨同舟, 协力把物联网产业做大、做深、做强!
摘要:本文从物联网的本质切入, 研究了物联网的总体技术架构体系, 并提出了一种新的6层应用体系结构;基于关键技术分析, 引出了对于物联网产业链的商业价值的分析, 并提出了数字识别、模拟识别两条产业路线;而产业发展的第一个共性问题壁垒, 就是标准问题, 所以本文系统地总结了5种国际主要标准, 并分析了下一步产业发展的主要应用领域。
关键词:物联网6层体系结构,数字识别式物联网,模拟识别式物联网,物联网家庭
物联网的研究思考 篇2
摘要:文章阐述了“物联网”时代将给速递物流生产运营带来的影响,分析了“物联网”在速递物流生产运营中的适用性,探讨了邮政速递物流如何应用“物联网”及其未来发展方向。
“物联网”一时兴起,尽管难免有炒作之嫌,但已成为人类长达20多年互联网时代发展变化的 新趋势。实际上我们的生产、生活已经悄悄进入了“物联网”时代。部分邮政速递物流的生产作业现场已经或多或少地应用到了“物联网”,而且“物联网”的应用 范围也将随着IT技术的不断完善而扩大。邮政速递物流的管理、服务水平及服务能力也需要相应地完善和提高。提前做好“物联网”时代的战略规划,是邮政速递 物流应对竞争、顺应发展的一项重要工作。1“物联网”的概念和应用范围
“物联网”即在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的网络。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。具体的应用就是,把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公 路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等物体中,并相互连接,形成所谓的“物联网”。“物联网”不仅仅包括物与物的物理链接,更是信息的链接,是信息技术使物与物、人与物、人与人之间的关联更加紧密。对邮政业而言,“物联网”时代将全面开启电子商务时代的新篇章,也将对邮政速递物流产生积极而深远的影响。“物联网”对邮政速递物流的影响
对邮政速递物流而言,“物联网”对邮件及物品的物理定位更加精确;对速递物流的信息系统要求更加完善;对速递物流生产作业的规范要求更加严格。具体而言,附加在邮件和物品上的不仅仅是邮件、物品的定位信息,还包括邮件和物品的属性、重量以及收寄件人名址等更加完备的信息。
未来“物联网”的应用,将解决邮政速递物流生产运营的几个疑难问题。
2.1 邮件、物品的定位跟踪查询问题
无论是航空还是地面运输,都可以通过“物联网”准确追踪到实物,包括其位置、数量等准确信息。
2.2 邮件、物品的安全问题
一旦邮件、物品在运输等环节出现盲区,系统可立即对邮件、物品的状态进行全方位监控,并发出立即追查指令。
2.3 邮件、物品的准确、及时送达问题
通过“物联网”,邮件、物品的投递可以精确到分和秒,对于次晨达、次日递等各类时效性要求严格的邮件,“物联网”跟踪系统可通过无线手持终端,指示投递人员选择最佳线路按时投递。
2.4物流产品的全网配送和及时供贷、补货问题
对于成批的物品,“物联网”可以从生产到入库、装卸、包装、运输等环节实施全面监控,由指挥调度中心向全国各地分配产品配送数量,安排适合的车辆进行配送,对返程货物配送进行全网调度,随时了解库存数量、种类,及时进行补给,保证货源充足。
2.5维护邮政的经营秩序问题
通过“物联网”,邮政可执行较为严格的属地经营管理,在一定程度上杜绝跨界揽收邮件及窜货问题。“物联网”在邮政速递物流生产运营中的适用性
“物联网”时代,与邮件、物品相关的地理位置等信息状态都将随着邮件或物品的位移而实时发生变化。通过改进现有信息系统,使之与GPS以及 RFID技术相匹配,确保在邮件、物品处理传递过程中及时捕捉邮件、物品的相应信息,并迅速传递到下一个处理环节,实现信息的预处理,确保邮件、物品传递 的全过程都处在可控之中。
3.1 邮政速递业务
在邮件收寄方面,“物联网”在客户发出揽收信息后及时跟踪揽收人员,掌握揽收时限,审核大宗邮件的寄 件人地址与实寄地址是否相符,避免跨区域揽收。在邮件运输方面,无论是包仓还是租用,“物联网”可将收寄信息全部提前汇总,地面局可及时告知当前邮件量与 实际占仓情况,尽可能提高运输效能。在邮件投递方面,通过“物联网”可以及时了解邮件的投递状态,掌握和控制邮件的投递时限。
对于新兴的电子商务速递业务,商品一经发货,消费者便可通过“物联网”全面了解商品的属性,电子商务速递系统可与商家销售并寄递的实际商品相比 对,避免错发及欺骗消费者的行为发生。对于代收货款业务,商品一经订货,就会给客户提供一个详细的商品编号,包含该产品的多种信息,避免客户上当受骗。
3.2 邮政物流业务
货物从出厂到包装、装卸再到货物存储都必须重新进行信息处理和汇总,形成一个新的产品信息。“物联网”可以随时跟踪这些变动的产品信息,特别是在物流的退(换)货环节,“物联网”可及时了解货物的当前状态以及可使用的运能状况,为退(换)货找到最优的发运路径。
在邮政物流服务“三农”方面,“物联网”可以对种子、化肥等农资的产地、质地信息进行及时查询,实现对农资配送的全面跟踪和对农资质量的全面控制,也可避免假货、窜货以及价格战等无序竞争现象发生。
同时,对于一体化物流的仓储以及“思乡月”等项目的实施,首先要掌握邮件或物品流量流向等信息,“物联网”可使分仓配货以及跨区域协作成为可能。4 邮政速递物流如何应用“物联网”
4.1 标准化的编码方式
及时准确了解“物联网”时代的游戏规则,使邮件及物品信息码的编码方式与“物联网”的主流编码方式保持一致。
4.2 运输环节实现系统兼容
通过接入“物联网”信息系统,在所有运输环节,特别是航空、铁路以及海关等部门,实现邮件、货物运递信息的互换。
4.3 加强与内外部的资源共享
在内部,应加强客户资源与网络资源的互联及共享,为客户提供量身定做的运作方案,让客户感 受一体化服务模式。在外部,邮政资源要与社会资源进行共享。邮政速递物流要充分利用好社会资源,完成邮件、物品运输等全过程的监控和管理,牢牢掌控与社会 资源合作的主动权与驱动力,成为“物联网”时代物流企业的主导力量。
4.4 加快研究邮件新的编码方式
“物联网”时代,速递物流的投递区域范围不断扩大,密度不断增加。当前的邮政编码已经不 能精确涵盖所有邮件和物流的投递范围。二维码是当前技术先进的条码,能够在横向和纵向两个方位同时表达信息,是今后识别物品的重要技术手段。邮政可以深入 研究,使二维码与邮政编码有机结合,应用于邮政速递物流产品中。
4.5 应用“物联网”的经济性
以往的RFID等技术因应用领域少而导致应用成本高。今后随着IT技术的不断升级换代,技术成本会不断下降,但随着社会对速递物流需求的不断增加,整体投资会加大。从长期看,这种技术应用会带来市场份额的继续扩大和邮政速递物流品质的不断提升。
4.6 积极加入“物联网”产业链
目前国家对邮政速递物流寄予厚望,要利用这种政策支持,加快融资上市进度,积极参与“物联网”相关产业的投融资以及物流上下游产业链的投融资,进入“物联网”产业圈,与其他相关企业发展步调保持一致,提高在物流产业链的影响力。
4.7 逐步建设集信息流、物流、商品流及资金流于一体的仓储中心和全国网运指挥调度中心
可以考虑在港口城市建设仓储中 心,在物流发达城市建设全国邮政速递物流网运指挥调度中心。仓储中心主要承担流通中心和国际物流的窗口角色,发挥对内分销配送,对外仓储贸易的作用。网运 指挥调度中心主要担当全国运输信息的监控和调配,在网上动态监控邮件、物品的运递过程,通过GPS进行定位跟踪并对运能进行合理调配。
4.8 建立配套的运营监控智能体系
“物联网”将实现实物网传递过程的透明化,要实现这一过程,必须实现现有速递物流前端(收寄及仓储)信息录入的规范化,实现数据同步传输,并建立一整套实时、动态的监控系统,及时掌握实物传递情况,直接向信息中心反馈异常情况,提醒监控人员人为干预。“物联网”时代邮政速递物流的发展方向
“物联网”时代会形成物流领域的新格局,因此,涉足物流行业较晚的邮政企业更要抓住这次技术革命的有利时机,在市场重新洗牌的过程中不断增加市 场份额。邮政企业应把发展目标定为:对产品的原料加工、进货、库存、运输等全过程管控,发展为B2C以及C2C的JIT型物流企业。
“物联网”时代并不意味着它能够解决业务运营中的所有问题。邮政速递物流未来将面对激烈竞争,IT技术解决的仅仅是信息技术层面的问题,关键还 在于邮政产品的差异化定位,保持竞争的相对优势,不断扩大市场份额。此外,“最后一公里”问题也尤为重要。“物联网”的最后一个环节,还是人与人之间的交 流,尽管可以及时出班、及时投递,对邮件、物品进行全程监控,但要使客户满意,还需要在软实力上下功夫,仅靠“物联网”时代的技术是不够的。
物联网的研究思考 篇3
建构主义理论认为,个体是在一定的社会情境下,在与他人和环境的互动中,主动建构知识并获得对世界的认识。感知课堂就是基于建构主义理论创生出来的一种教学样态,它借助于物联网技术手段,着力实现人与人、人与物之间的即时互动和便捷对话,较好地改善了课堂生态,让学生在亲历实践和真切体验中,主动参与活动和问题探究,并自我建构,形成积极的认知心理和独特的认知个性。下面结合本课题的研究,从五个方面谈感知课堂的实践与思考。
一、立足感知体验,构建情境课堂
学习是在一定的情境下,借助他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。情境是意义建构的基本条件,或者说,情境是感知教学的前提和基础。在感知课堂上,教师要为学生的学习和认知活动创设适切的情境,从学生的感知体验出发,让学生在情境中唤起学习的冲动、欲望和要求。于是,学生成了课堂上一切知识和信息加工的主体,课堂教学过程就是学生对知识意义的自我建构过程。
比如小学语文《雾凇》一课,在认识和欣赏雾凇时,老师通常呈现一组图片,给学生带来视觉上的惊艳,这种方式的确也能够给学生以美的享受和认知,但这种只在视觉上的认知还是过于狭隘和单薄了,还算不上对雾凇真正意义上的了解和认识,更无法做到对雾凇景致的深刻体悟和感受。若植入物联网技术,将“真实的雾凇”嫁接到课堂上来,定是一番异常生动真切的教学景象,其中,我们可以利用物联网数字技术,不光将雾凇鲜活地移植到课堂上来,而且“雾凇”的特性也一并呈现出来,让学生犹如步入雾凇现场,那天寒地冻的冷、寒气袭人的风、玲珑炫目的冰晶以及脚踩雪地的咕哧声等都能让学生真切地感受到。置身这样的场景,学生自然会情不能已,更会在主动走近雾凇、把玩雾凇中认识雾凇、了解雾凇、喜欢雾凇、赞美雾凇。学生从中领略的不仅是雾凇的视觉上的美感,更能感受到大自然的神奇和瑰丽,以及生命的张力和壮美,并在不经意间升腾起积极的人生诉求和美好的情感。
二、拓展课程资源,构建开放课堂
传统教学大多存在“教师中心和教材中心”等封闭性特征,也普遍受限于室内课堂和教学时间。如此一来,在很大程度上束缚了学生的自主学习,也使一些长效的项目学习无法得到持续深入的开展。很显然,这种封闭的课堂教学严重窄化了学习的学习视角,制约了学生的学习需求和发展需要。物联网技术支持下的感知课堂,突破了传统课堂教学封闭格局,从空间、时间及学习资源等方面进行有效的拓展,具有不同于传统教学的开放性。借助物联网技术,师生能够通过多种路径获取相关的资源与信息,丰富现有课程资源,并在时间和空间上有较大的灵活性和自主性,有效地拓宽了学生的学习视野,唤起学习热情,提高求知兴趣。
比如在教学小学科学《植物的一生》一课时,一般较好的做法是老师以传统意义上的多媒体教学手段呈现几种植物一生变化的过程,让学生从整体上了解植物的生长变化情况。但这种学习依然是知识性的,不能引发学生的主观情绪和进行主动的意义建构。如果运用物联网技术,就能够很容易地做到这一点。我们可以将长期传感技术进行过程演进和数据分析,每当学习一种植物,就可以将这一种植物的生长以动态的变化和数据跟进,为学生呈现一个全面完整的认知过程。其间,学生可以随时与植物进行对话,植物的姿态、气味、湿度、温度、色彩等得到生动呈现,让学生如临其境,情景共生,引发积极的学习冲动和心理需求。此外,为了增强不同区域的交流,加强对不同地区、不同环境中植物的认识,我们可以借助物联网技术,打破区域间的限制,与其他地区的学生作专题互动,实现多方参与、即时沟通,从而拓展学生的思维视野,丰富学生的生命体验。
三、寻求多元对话,构建互动课堂
对话与互动是个体建构知识的基本途径和方法,对话与互动也是教育过程的核心。师生之间、生生之间、师生与环境之间的多元对话与互动激活了学生的思维,活跃了课堂,知识也在此过程中得到建构与丰富。在传统教学中,“互动”这一形式常被教师采用,却往往缺乏互动的实质。学生在互动中基本处于被动地位,主观能动性难以发挥。教师在互动过程中,是定向者与定论者,难以有效地利用反馈信息分析、诊断、改进自身教学。感知课堂就是要建立起师生互动、生生互动、人机互动的“多元对话”式的互动机制。教师能够借助物联网技术,对学生的表现以及学习情况进行即时的反馈与交流,并对协作学习过程进行有效引导。师生在平等的交流过程中实现互教互学,并成为建构新知识的“学习共同体”。
例如在教学二年级综合实践《确定位置》一课时,有一环节是学生以小组为单位,上网查询如何从我校到达南禅寺景点。学生们利用平板电脑中的“百度地图”程序搜索答案,筛选出自己认为的最优方案,然后通过小平板与智能平板的大小屏互联互动,介绍每一小组所选择的出行方案。在介绍完方案后,利用投票软件让学生选择出自己认为的最佳出行方案,再由计算机统计出每种出行方案所得票数,数量多者为最佳方案。这样的多元对话与互动,调动了学生学习的积极性和主动性,实现了由“让我学”到“我要学”的转化,保证了学生的主体地位。同时,在及时有效的反馈中,有利于教师实时掌握学生的学习情况,以便于根据学生思维差异和不同的学习习惯因材施教。
四、实施个性教学,构建生成课堂
基于建构主义理论的教学认知,课堂不再是“预设”的活动,而是师生之间有效平等的对话。感知课堂通过参与者的行为和相互作用而形成,鼓励学生与教师在互动、对话中进行课程的生成。教学成为了师生共同的意义创造过程中的探究活动。课堂上教师能够及时抓住并灵活处理具有“生成价值”的情境,让教学充满灵动、智慧与活力。同时这种“生成”也是对课堂的拓展与深化,促进了学生自主和富于个性化、创造性的学习。
例如执教习作课《参观学校》时,为了避免学生笔下的游览路线千篇一律,教师并没有事先预设好参观学校的路线,而是在课前让学生以小导游的姿态,自己先去学校观察,搜集相关信息。在课堂上,通过物联网设备,展示师生共同搜集到的照片与学校的信息资料,让学生自己确定参观的重点区域并及说明理由。在信息整合的过程中,学生的思路变得更为清晰、合理,也产生了更多的灵感。同时,学生还能利用物联网设备,用学校的平面图介绍自己设计的参观路线。这种方式充分尊重了他们的个性化思考,也让学生的习作更富有童趣和创造性。
五、激发问题意识,构建探究课堂
传统的学习是一种被动接受的方式,与之相比,探究性学习具有很强的主动性和实践性,让学生亲历学习并获得丰富的体验,才能真正激发学生学习的热情,调动已有的认知经验,有利于知识的进一步建构。建构意义的过程本质上是解决一个个真实问题的过程,因此教师应引导学生以问题为学习的载体,以问题为中心,来组织自己的学习活动。通过感知课堂的互动交流与实践活动,学习不再是对书本知识的机械识记的过程,而是学生在实践过程中,不断发现问题,探究问题,进而解决问题的过程。感知课堂需要为学生提供相关的感受,更需要在学生的诸多感受中生成各种疑惑和问题,并引导学生自己去探究问题,主动建构相关知识。
例如在执教《我们的身体“尺”》一课时,教师通过谈话让学生回忆:“一拃、一庹、一步、一脚都是我们身体上的‘尺。一拃和一庹在前面的学习中已经测量过了,接着思考那一步、一脚有多长?我们又该怎样测量呢?”为了使测量活动顺利进行,教师用事先拍好的测量“身体尺”视频,对如何进行测量进行了示范,并在学生测量时拍照上传,对测量的起点、终点,结合孩子的实际情况进行准确的说明。随后利用物联网技术,现场分别输入男生、女生“身体尺”的数据,体会四把“身体尺”中最短、最长的分别是哪把尺,了解二年级孩子的每个“身体尺”的大约长度。在真实的操作情境中进行数据体验,让学生真切地认识身体上的“尺”,不同年段身体上的“尺”,以及随着年龄增长而变化着的身体上的“尺”。这种在课堂上让学生进行实践操作和自主探究的教学方式,在很大程度上深化了学生的内心体验,调动了学生学习和认知的积极性,增强了学生探究的兴致,加深了思维的深度。
心理学家皮亚杰说:“学习需要情境的刺激和感发。”感知课堂通过为学生创设切合心理需求的教学情境,拓展课程资源,在“亲历实践”或“虚拟实践”中获得丰富的体验,在多元对话与互动交流中不断生成问题,使学生在探究新的未知领域的过程中,获得真切自然的认知能力,踏上充满生命活力的学习之旅。
(钱科英、惠晓婷,无锡市新区南丰小学,214013)
电信行业迎接物联网时代的思考 篇4
物联网产业目前已经有一定的发展,但是仍旧处于规划与试点的阶段,没有形成统一的技术标准和产业规划,面临着诸多的问题。电信企业作为信息通信行业的主力军,在物联网的发展中有着举足轻重的作用,应顺势而为,推动物联网产业顺利过渡到规模应用期。
愿景:500亿个联网终端
物联网从2009年开始进入大范围的讨论阶段,从传感器、芯片、软件、终端、整机、网络到业务应用已经初步形成产业链闭合环路。目前全行业都积极备战物联网,仅2009年一年,中国的物联网产业市场规模就已达到1716亿,并逐步在物流、家居、电力、交通、环保等诸多行业开始应用。工业和信息化部预计在“十二五”期间,物联网将逐步形成完整产业链,并培育一批具有国际竞争力的物联网产业领军企业,实现2020年之前全球接入物联网的500亿个终端的愿景。
今年5月,由中科院等共同发起设立的全国首个物联网配套产业基金“物联网产业基金”成立,形成了围绕河南、北京、天津、杭州等地组成的一些产业联盟。自2009年以来,中关村快速集结科技资源优势,也新建了一批与国家战略相关的新兴产业联盟,包括中关村物联网产业联盟、智能电网产业技术创新战略联盟等等。通过对物联网核心企业进行的“集群投资”,意图是打通物联网产业链的上、中、下游关键节点。
物联网产业链初步形成,但是系统集成商、网络安全管理、标准建设等方面,仍旧需要不断地努力,以达成建立完善的产业配套体系、完善的网络安全保障和信息安全保护体系,实现与国际标准融合的目标。在这些方面,电信企业任重而道远。
电信运营商在物联网方面具有一定的优势,其核心竞争力在于传输网络,但是电信运营商不能局限于“管道”的角色,而应该立足传输网络、传感网络、应用网络开展广泛的产业合作,并借助物联网与3G网络结合的机遇在产业链中占据更加重要的位置。
共识:电信业扮演关键角色
业内专家的共识是,物联网架构建立需要明确产业链的利益关系,建立新的商业模式,而在新的产业链推动矩阵中,核心则是明确电信运营商的龙头地位。目前全球的电信企业,特别是电信运营商都在努力建设一个具有无所不在的覆盖、无所不在的宽带、无所不在的移动性和无所不在的内容等特性的网络,这就从另一个方面促进了物联网的发展。但是正因如此,物联网同时也面临着硬件、软件、通信及管理技术等方面的问题,需要电信行业与产业链去探索和解决。
首先,物联网的应用覆盖众多领域,不同的行业有不同的硬件和软件需求,行业性的差异不可忽略;其次,需要建立庞大的网络,以支持庞大数量的设备连接,原有的IPv4已经不能够支持,迁移到IPv6之后网络管理成为巨大挑战,同样如此庞大的网络对于用户管理方面的要求也在不断提升;第三,物联网时代,个人信息和隐私保护尤为重要,对于信息安全和网络安全的要求越来越高;第四,在连接方面,物联网需要将不同架构、不同层次的物体连接在一起,而且这些网络的业务服务需要实现无缝切换,多方兼容,这又是一大挑战;第五,实现物联网,运营商在承担建网成本的同时,在物联网服务中如何得到合理的回报,也是有待解决的;最后,所有的设备进行互联需要有一定的技术标准,这个标准是在应用之前提出还是随着市场的发展逐渐形成,这个问题亟待解决。
关键词:物与物的智能互动
物联网概念所追求的,是为物物之间、人机之间赋予智能化的计算和互通能力,而不仅仅是简单传感芯片上承载的有限信息。未来的物联网,如何帮助大到楼宇小到鞋子获得智能互动的能力?真正实现物联并服务于我们的生活,意味着物联网的发展方向必然是更多行业进行融合,这需要软硬件与服务结合的嵌入式解决方案,也就是说未来将走向嵌入式智能互联的物联网。英特尔中国公司董事总经理黄节认为,嵌入式智能互联和物联网的发展,根本的驱动力在于芯片领域的创新,因为物联网的最终实现有赖于海量的低功耗、低成本芯片。摩尔定律驱动着芯片产业的不断进步,从45纳米到32纳米、22纳米,乃至未来16纳米以后的工艺技术的进展,是商业化量产低功耗低成本芯片的基石。
他同时分析指出,电信运营商作为未来主导物联网发展与应用的产业龙头,需要从技术领域和业务方面多路并进:积极采用云计算方案,降低运营成本,拓宽收入来源,探索无线宽带应用的新商业模式;在建设物联网的过程中采用标准化、性能优化的网络和基础设施解决方案;采用不同层次的技术和设备,组成异构网络,降低网络部署成本。有了这几方面的基础,运营商必将在物联网时代大有作为。
物联网的研究思考 篇5
(天仕物联网研究院)
前段时间有IB名工程师断言说中国目前还没有一家物联网公司,这个说法并不准确,因为没有标准和定义可循。天仕物联网经过研究分析认为中国目前有很多做物联网业务的公司和研究机构,因从业人员视角和立场的不同,出现了五花八门的对物联网概念的解释。我们可以从技术支撑的角度,把国内目前从事物联网业务的人群分为四类。也可以叫做四大产业群,但是更主要的还是基于这四大技术的业务群体划分。物联网之所以被认为是一个“战略性”产业,就是因为其技术共性。
一、RFID从业人员
他们认为物联网概念是1999年MIT(麻省理工学院)Auto-ID中心主任Ashton教授提出来的,前段时间中国股票市场“横空出世”的物联网概念股“五虎”都是做RFID活智能卡的公司。
二、传感网从业人员
这个人群以研究人员为主体,也包括一些仪器仪表业界的公司,这也是温总理“感知中国”提法的主要依据,无锡郑州力争成为中国传感网中心。
三、M2M人群
侧重于末端设备的互联和集控管理,中国三大通信运营商从2007年就开始推M2M业务,在温总理谈话之前就已经开始建立M2M运营中心。
四、工业信息化人群
自动化和控制系统行业企业是两化融合的主要推动力,还包括智能电网、智能建筑等行业应用。
随着物联网产业的发展、相互交流的增加,这四类人群对物联网的理解已经从一开始的相互争论逐渐达到意见的统一。
物联网的安全问题研究 篇6
关键词 物联网 安全 网络技术
中图分类号:TP393 文献标识码:A
0背景
物联网被看作是信息领域的一次重大发展与变革,2009年来,各发达国家纷纷出台物联网发展计划,进行高瞻远瞩,我国也将其作为战略性新兴产业予以重视。然而物联网还处于起步阶段,对物联网的定位与认识没有统一的定位。其中物联网的安全问题尤为突出,安全问题得不到解决,后果是难以估量的。根据物联网自身的特征,除了面对互联网,移动通信网的传统网络问题外,还存在与之不同的特殊安全问题。
1安全问题
物联网的是有大量的设备构成,缺少人对设备的有效监控,且数量庞大,设备集群等相关特点造成,这些因素导致物联网特殊的安全问题。
(1)物联网设备的安全问题。由于物联网的应用可以帮助人在恶劣的环境的下完成工作,所以这些设备大都部署在无人监管的场合,并且它们可能是动态的。所以攻击者轻易接触并破坏他们,还可以更换它们。攻击者可以利用协议漏洞,使设备持续通信而耗尽节点的能量,使节点失效。
(2)感知层的信息传输与安全问题。感知层的感知节点一般情况下功能简单,携带能量少(节点也可能为节省自身能量而拒绝转发数据包,导致数据包丢失),这决定他们无法拥有复杂的安全保护能力。攻击者可以拦截、窃听、篡改、伪造它们,并且由于感知节点功能各异,传输的数据形式多种多样,无法为他们制定统一的标准。除此之外,攻击者可以向节点连续发送数据包导致和正常节点发送的数据包相互碰撞,使正常节点发送的数据包因校验与不匹配而丢失。假如攻击者获取目标网络通信频率之后,通过向网络中发射中心频率附近的电磁波进行干扰,会使目标网络瘫痪。
(3)传输层的传输与信息安全问题。核心网络虽然安全保护能力比感知网络强大,但是由于感知层的节点数量庞大,且以集群的方式存在。大量机器发送数据,会造成网络拥塞,产生拒绝服务攻击。且核心网络的安全协议是从人之间的通信考虑,对设备间通信不适用。
(4)应用层的安全威胁。虚假终端触发威胁:攻击者可以通过SMS向终端发送虚假触发消息,触发终端误操作。
2与互联网,传感网安全问题的联系与区别
由于物联网中的感知层包含传感网,传输层包含互联网,所以传感网,互联网需要考虑的安全问题物联网必须考虑。
物联网是人与物,物与人,物与物之间的通信,通信对象更加复杂,通信数量也是更加庞大,并且这些网络组合起来,必然要考虑更多的安全问题。例如传感网的通信协议与互联网不同,且传感网内部就存在不同的通信协议,物联网需要考虑这些协议之间如何转换。
3物联网安全问题的解决办法
因为物联网集合了原来的传感网,互联网,所以其中的安全技术还是可以进行一定的利用,如加密技术。但是由于物联网的特殊性所以更需要与原来不同的安全技术。下面阐述了现在物联网用的安全技术。
(1)业务认证机制。传统的认证是区分不同层次的。网络层与业务层的认证独立存在。但是在物联网中,大多数情况下,机器是有专门的用途,因此其业务应用于网络通信紧密联系在一起。由于网络层的认证是不可或缺的,那么其业务层认证就不再必要,而是由业务有谁提供和业务的安全敏感程度来设计。
(2)加密机制。加密机制可以可以分为逐跳加密和端到端加密,根据安全性要求进行选择。
(3)RFID安全。RFID作为物联网的主要感知技术,安全举足轻重。目前广泛的RFID电子标签采用逻辑加密,内部采用逻辑加密电路及密钥算法。
(4)物联网身份识别技术。身份识别是指定用户向系统展示自己身份的证明过程,通常是获得系统服务的第一道关口。其能确保识别者的合法权益。该技术主要包括基于密钥技术的各种电子ID身份识别技术和基于生物特征识别的识别技术。
(5)密钥管理技术。其包括对称密钥的管理和非对称密钥的管理,可以满足对物联网安全性的保密需求。
(6)消息识别与数字签名。消息一致性也称消息鉴别。在网络系统中主要包括两个方面。一方面,用密码保护传输的信息不被解密;另一方面,防止对手对系统进行主动攻击。鉴别则是防止主动攻击的重要技术,它对于开放的网络中的各种信息系统的安全性举足轻重。
(7)信息隐藏。载体对象是正常的,不会引起怀疑,伪装对象与载体对象无法区分,对伪装对象的正常处理,不应破坏隐藏的信息。信息隐藏可以分为无密钥信息隐藏,私钥信息隐藏和公钥信息隐藏。
(8)安全路由机制。保证网络在受到威胁和攻击时,仍能进行正确的路由发现,构建和维护,解决网络融合中的抗攻击问题,主要包括数据保密和鉴别机制、数据完整性和新鲜性校验机制、设备和身份鉴别机制及路由消息广播鉴别机制。
4结语
物联网作为正在兴起的、覆盖范围很广的综合性交叉学科的技术,既能极大地改变人们的生活,但是如果安全问题得不到解决,将会产生的无法估量的危害。虽然对物联网的安全问题有了一定的对策,但是远远不够。不过,相信随着人们对物联网认识的提高,技术的发展,物联网的安全问题将得到解决,物联网将真正的造福人类。
参考文献
[1] 胡道元,闵京华.网络安全[M].北京:清华大学出版社,2004.
[2] 袁津生,吴研农.计算机网络安全基础[M].北京:人民邮电出版社,2004.
[3] 卿斯汉.安全协议[M].北京:清华大学出版社,2005.
[4] 戴红,王海泉,黄坚.计算机网络安全[M].北京:电子工业出版社,2004.
[5] 顾巧论,高铁杠,贾春福.计算机网络安全[M].北京:清华大学出版社,2008.
[6] 蔡立军.计算机网络安全基础[M].北京:中国水利水电出版社,2005.
[7] 杨刚,沈沛意,郑春红.物联网技术与理论[M].北京:科学出版社,2010.
物联网的研究思考 篇7
在最近几年,物联网被一些发达国家和地区广泛应用,确立竞争的优势地位,我国正不断地加快步伐,推进物联网技术的开发和产业的布局。我国正在抓住物联网产业的战略性,面对此前新兴产业的机遇,我国已经在大力推进物联网科技的发展,促进经济结构的优化和调整,探索物联网应用的新模式,通过应用的普及带动产业的发展。本文对物联网时代数据信息共享技术进行了研究,为企业和机构在技术上提供数据服务,实现灵活运用,随机应变提供所需。
当今网络化和服务化条件下数据信息的共享模式
在网络化和服务化不断深入的条件下,各个系统之间的数据信息共享模式也应该采用一种新的模式,在物联网时代发展,也就是基于共享空间的一种数据v共享模式,要重点解决数据的可见、可理解和可访问等重要的问题,可以通过构建数据共享空间的方法实现。共享空间的一大特点就是可以使各个系统之间不需要预定义的接口就可以将信息进行灵活的交换。共享空间是一个逻辑空间,任何授权用户都可以通过网络进行访问,可能以分布式的结构在物理上存在。为了保证信息资源的可理解和可发现性,共享空间中的两类元数据目录用于存放信息产品的结构化元数据以及发现元数据信息两个方面。数据内容仓库提供数据访问的服务接口并且存放信息资源的具体内容。信息的提供者在共享空间中把产品数据以服务的形式进行发布,到相应的元数据目录的元数据信息是按照标准的格式注册结构化的元数据信息和发现元数据信息,在共享空间中完成信息产品的发布。
实现共享的元数据技术是支撑物联网信息的技术
现代化信息技术在飞速发展的趋势下,网络上的信息资源也在慢慢增多,信息技术发展给我们带来便利的同时随之也产生了许多问题,信息量巨大导致人们在信息的查找和检索方面的问题就越来越复杂和困难。在网络当中各式各样的信息充斥着整个信息化的平台,许多人都不知道究竟该如何快速正确的找到自己所需要的信息,为此物联网提出了有效地解决查找网络资源这个问题,元数据概念被提出来了。元数据还被人们称之为关于数据的数据,用于专门对数据的特征和属性进行描述。元数据的的类型可以按照功能划分成五类:管理型元数据、描述型元数据、保存型元数据、技术型元数据和使用型元数据。元数据在网络资源组织方面也起五个主要的作用,这五个作用分别是:描述、定位、发现、评估、选择。物联网作为对象元数据在资源描述和资源发现中所起到的作用是不可小觑的。
物联网信息共享平台面向服务化
关于物联网的海量信息数据资源和异构处理平台、多样化信息系统的大系统构造方式为了构建全局核心的服务功能,解决各个领域的信息系统的互相关联的性能,能够大限度的提高服务、业务、数据的复用性和互操作性可以通过以网络为中心、面向服务的构架,采用同一的基础设施。要实现统一提供信息安全、信息搜索、信息编目等功能是通过物联网全局核心服务完成的。真正的实现信息资源的便捷的法是统一提供信息安全,信息收索,编目等功能这些核心服务与物联网资源中心互联互通,从而能够实现各类信息的资源共享和每项业务能够协同办理。解决物联网应用领当中的条块分割的现象可以采用支持各级部门和各大企业和用户之间数据信息的交换,对海量的信息实现最广泛的应用便于使资源性能信息实现最快速和最便捷的共享。全局核心服务的一大优势是能够给物联网信息服务提供资源共享的机制,它能够帮助信息的提供者给予信息的注册以及发布的方法支持,还能够给信息的使用者带来信息获取的方、手段。
总结
高校物联网工程专业设置的思考 篇8
因此,物联网被认为是继计算机、互联网之后的第三次信息时代大革命。作为一项战略性新兴产业,越来越多的企业把目光投向先进的物联网技术,物联网的发展离不开人才的培养,[3]每一个行业都需要专业的人才,物联网产业也不例外。高校作为培养人才的重要基地,培养物联网人才已经成了时代的迫切需要。
基于以上分析,本文对高校适应市场技术需求,为培养能服务于市场需求的物联网专门人才而开设物联网工程专业的必要性、当前高校开设的情况、物联网工程专业的市场需求和设置物联网专业的培养方案做了一些讨论。由于物联网专业还是一个新生的专业,没有统一的一个标准,本文讨论的一些观点只能算是一个抛砖引玉。
1 高校增设物联网工程专业的需要
1.1 国家信息工业发展战略的需要
历史罕见的国际金融危机使世界经济遭受严重冲击,同时在客观上推动了全球进入一个创新密集和新兴产业快速发展的时代。在这样一个大背景下,一个国家要实现持续发展,就必须有重点地培育战略性新兴产业,为迎接新科技革命的到来做好产业准备。目前,许多国家都在对未来经济发展进行战略谋划,其中的一个重要内容就是提出本国物联网产业发展的战略,并制定促进措施[2]。比如,美国正在加快实施“智慧地球”科技战略;欧盟制定了“物联网行动计划”;日本发挥政府引导示范与企业研发推广的合力,启动了物联网的应用;等等。可以说,物联网产业的培育和发展已在世界范围展开。这对我国来讲,既是挑战,也是机遇。这就要求我们应把握机遇、顺势而为、尽早谋划,抓紧突破关键技术,努力使物联网这一战略性新兴产业尽快成为国民经济的先导产业和支柱产业。因此,培养物联网专业人才,开设物联网专业是国家信息工业发展战略的需要。
1.2 物联网专业人才培养符合国家经济发展需求
物联网工程专业是教育部为服务国家战略性新兴产业发展而开办的新型专业,覆盖计算机、控制、通信技术(3C技术)和电子、信息安全、系统工程等多个领域,该专业已被列为国家级特色专业,重点培养能够运用嵌入式智能技术、计算机和网络技术等,进行信息感知、无线传输、数据存储和处理及应用等方面知识能力的系统工程型和创新性高级工程技术人才。这不但是国家和政府大力发展物联网产业的巨大体现,也是国家在人才培养模式上作出及时反映的重大举措,培养物联网专业人才符合国家经济发展需求。
1.3 信息专业调整的需要
由于整个信息领域可以划分为三个部分:信息获取、信息传输和信息处理,这三个部分也构成了信息产业的三大支柱。而电子信息科学、通信工程和计算机技术及应用这三个专业正好对应了物联网三大支柱领域。现在的技术发展不再像以前只是对技术做单一的要求,需要对相关的行业和技术做统一有机的结合。物联网专业正是在这样的情况下产生的。
开设物联网专业,是对以往的电子、通信、计算机等专业的一个方向调整或者是整合,对优化学科,培养出适合社会经济发展的技术应用型人才[5]。
2 物联网工程专业的市场需求和就业前景
在人才需求方面,各地政府纷纷上马物联网项目,急需大量的物联网人才,而且非常奇缺。例如,无锡到2015年总投资40亿元,建成引领中国传感网技术发展和标准制订的中国物联网产业研究院,集聚各类传感网企业500家,实现产值500亿,需要引进和培养高级物联网人才5000名,集聚从业人员5万人。仅仅无锡就需要5000名高级物联网人才,全国需要的物联网人才数量可想而知。
从产业角度来讲,目前已有交通、物流、水电等产业开始应用,产业发展面临非常广阔的前景。国务院总理温家宝在十一届全国人大三次会议上作政府报告中明确表示,要大力培育战略性新兴产业,加快物联网的研发应用。其中的依据是我国社会经济发展背后是对物联网专业人才的巨大需求。目前国内无论是物联网还是云计算专业的人才都处于炙手可热的状态。企业的信息化,制造装备和生产过程的自动化与信息化,制造产品的信息化与智能化等技术的发展,都离不开物联网工程技术,而这其中,人才是关键[4]。企业急需物联网工程方面的专门技术人才,高等教育则是培养专门技术人才的主要途径,实验/实践教学是培养具有创新意识与创新能力、工程素质与能力高素质人才不可缺少的手段。
3 目前高校设置物联网工程专业的情况
“物联网工程”本科专业在国内近两年才开始,与物联网工程相关或相近的专业有“传感网技术”专业。在2010年8月,教育部公布了通过审批的140个高等学校战略性新兴产业相关本科新专业。据统计首批设立“物联网工程”、“传感网技术”本科专业的高校有35所,分别是:北京理工大学,哈尔滨工业大学,哈尔滨工程大学,南京航空航天大学,西北工业大学,大连海事大学,北京科技大学,北京邮电大学,华北电力大学,天津大学,大连理工大学,东北大学等。另外,全国有将近20所高职、高专院校以及独立学院开设了物联网专业。总共有50多所本专科院校开设了物联网工程或相关专业。
4 人才培养方案讨论
4.1 物联网核心技术及物联网工程专业的支持学科
信息获取、信息传输和信息处理,这三个部分也构成了信息产业的三大支柱,也正是物联网产业的三个组成部分。电子信息科学、通信工程和计算机技术及应用这三个专业正好对应了物联网三大支柱领域[5]。因此,一般来讲,高校开设物联网专业,最好要事先有这个三个专业的开设基础。
4.2 物联网专业学生培养办学定位
通过该专业的学习,使学生能掌握物联网技术基础理论、物理信息系统标识与感知、计算机网络理论与技术和数据分析与信息处理技术等知识,具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广专业知识,具备独立的科学研究能力和工程实践能力。从而为地方经济建设提供物联网行业的人才供给保障。
4.3 培养目标
培养适应国家现代化与信息化建设需要,具备德智体美全面发展、理论基础雄厚、知识面宽广、实验技能强、勇于创新的综合型人才,能够使学生系统扎实地掌握物联网技术基础理论、物理信息系统标识与感知、计算机网络理论与技术和数据分析与信息处理技术等知识,具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广专业知识和国际竞争力的高级工程技术人才。通过本专业学习,具备独立的科学研究能力和工程实践能力。
4.4 课程设置
目前普遍的认识是,物联网可以是个“专业”,而不一定必须是一个“学科”。虽然还有些定位模糊的问题,但只要是能培养出社会需要的专业人才,尤其是跨专业的复合型人才,就应该是可以设置的。就像以前的“电子商务”专业遇到的类似的情况那样,不必拘泥于究竟是属于哪个现有的“学科”中。本文这里列出了高校物联网专业课程设置的初步建议,算是一个抛砖引玉。
主要课程可以有,物联网概论、通信原理、计算机网络、现代通信网、传感器原理、RFID技术、M2M技术、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、物联网组网技术、物联网信息安全和隐私保护、高级程序设计语言、算法分析与设计、数据库理论、软件工程、3G/4G通信网络等[6,7]。
5 结论
物联网作为信息技术发展得第三次浪潮,对高校培养符合社会发展的技术人才提出了新的要求。本文对高校如何适应市场技术需求,为培养能服务于市场需求的物联网专门人才进行了抛砖引玉的探讨,分析了开设物联网工程专业的必要性、当前高校开设的情况、物联网工程专业的市场需求和设置物联网专业的培养方案等一些基本问题。由于物联网专业还是一个新生的专业,没有统一的一个标准,如何规范形成一个统一的认识,也是本文关心和继续研究的方向[8]。
摘要:物联网作为信息技术发展的第三次浪潮,对高校培养符合社会发展的技术人才提出了新的要求。在文中作者对高校如何适应市场技术需求,为培养能服务于市场需求的物联网专门人才进行了抛砖引玉的探讨,分析了开设物联网工程专业的必要性,当前高校开设的情况、物联网工程专业的市场需求就业前景及设置物联网专业的培养方案等一些基本问题。
关键词:物联网工程专业,必要性,培养方案,信息技术,高校
参考文献
[1]吴功宜.对物联网工程专业教学体系建设的思考[J].计算机教育,2010(21):26-29.
[2]申明.物联网离我们是近还是远?[N].科技日报,2009-10-14(4).
[3]吴玉征.物联网来了[N].计算机世界,2009-11-16(38).
[4]赵达.物联网要产业化[N].光明日报,2011-03-12(6).
[5]沈苏彬,范曲立.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报(自然科学版),2009,29(6):1-11.
[6]崔艳荣,陈勇.物联网工程专业课程体系设置探究[J].长江大学学报(自然科学版),2010,7(2):373-374.
[7]张光会,余晃晶.试论物联网工程专业的人才素质和培养目标[J].科技信息,2011(11):216-217.
物联网环境下的企业发展策略思考 篇9
关键词:物联网环境,企业发展,策略思考
目前, 在互联网技术快速发展的前提下, 通过射频知识识别、全球定位系统、激光扫描器及红外感应器等可以将信息在最短的时间内传递给相关的设备, 并按照事先约定的协议, 实现各种信息传感设备与互联网的有效链接, 进而为企业的经营发展提供更多有利的参考依据。这是物联网环境下企业经营发展的一种优势, 也是企业未来发展必须考虑的一个问题。
一、物联网时代的消费者需求分析
在物联网时代的发展过程中, 网络技术的发展, 给人们的生活方式也带来一定的改变。物联网的快速发展, 促使消费者更容易受外界的影响, 导致决策变化较快。物联网实现了人与物之间的通信, 使机器终端设备与互联网相连接, 给消费者随时提供商品信息。
其次, 也使消费者更加关注知情权的问题, 人们更希望物联网能够满足其自身个性化的需求。消费者在进行商品消费之前, 可以通过与经销商的沟通, 提出自己的需求, 并在最短的时间内购买到自己需要的商品。
二、企业利用物联网发展的重要性分析
结合当前科技及经济发展的趋势, 企业根据自身发展的实际状况, 如何利用物联网进行发展成为一个重要的问题。在物联网环境下, 物联网可以帮助企业敏捷的控制供应链, 为其产品的供应提供保障。其次, 促成企业与客户之间的良好合作, 为其制定更好的营销方案。此外, 物联网也可以帮助企业提高自身发展的信誉度和知名度, 有利于企业在最短的时间内进行新产品开发。
三、物联网环境下的企业发展策略分析
在我国的经济发展中, 物联网领域有着很大的发展空间, 政府在未来的一段时间内, 将会在政策上将其作为一种新兴的产业给予一定的扶持。
在物联网发展方面加大政策的力度的同时, 物联网环境下的企业发展策略分析, 将会极大的促进企业的发展, 为社会经济的发展奠定坚实的基础。
3.1积极转变经营观念
在企业的经营发展中, 通过发挥物联网的作用, 积极的转变经营观念, 将业务应用作为物联网发展的核心, 实现人和人通信之后的人和物、物与物的信息沟通, 有利实现企业多种业务的组合发展。积极转变经营观念, 可以使企业紧跟时代发展的潮流, 积极的做好经济发展的应对措施。同时, 企业也可以根据实际业务发展的需求, 建立一个合理的模型, 将物联网应用分成具体的层次, 使之可以更好的促进企业各项业务的拓展。因此, 物联网环境下的企业发展策略分析, 可以使企业积极的转变经营观念, 促进企业持久的发展。
3.2优化组织架构
优化组织架构, 是企业发展中非常关键的一个经营策略。在应用物联网的过程中, 其核心是技术问题。在物联网环境下的企业发展, 需要针对企业实际发展的业务需求, 在专业设备的配合下, 实现优势资源的有效整合、优化组织结构, 并构建合理的发展平台。其次, 通过优化组织架构, 也可以为企业的发展培养更多优秀的物联网人才, 促进企业技术科研水平的进一步发展。因此, 在物联网环境下的企业发展策略分析中, 必须重视分析优化组织架构这一问题。
3.3积极调整资源配置
在物联网环境下的企业发展策略分析, 企业通过发挥物联网的作用, 可以实现调整资源配置的问题。由于物联网的发展, 给企业的产品及服务功能都带来了很大的改变, 基于这些新功能的新兴产业, 逐渐成为企业发展重视的问题。因此, 企业为了获得更广阔的发展空间, 在物联网环境下必须积极的调整资源配置, 实现优质资源的良好配置, 并以这种优势积极的拓展企业的业务。积极调整资源配置, 可以有效的改善企业发展中存在的资源分配效率较低等问题。因此, 在物联网环境下的企业发展策略分析中, 重视调整资源配置的问题, 将给企业的发展带来全新的机遇, 使企业不断的提高自身的竞争实力。
四、结束语
综上所述, 在我国社会经济快速发展的同时, 企业作为市场经济中最为活跃的组成部分, 其发展的水平会直接影响社会经济的平稳发展。在实际生活中, 物联网使物品和服务功能都发生了一定的改变。新增的功能, 将给使用者带来更快的效率及更高的安全性。
因此, 企业为了在激烈的市场竞争中适应物联网发展的趋势, 可以通过积极的调整资源配置等措施, 优化企业发展的各项策略。
参考文献
[1]杨申燕.基于物联网的第三方物流企业发展战略选择[J].物流工程与管理, 2013, 35 (1) :89-91.
[2]刘永.物联网环境下企业经营战略选择分析[J].全国商情·理论研究, 2010, (10) :19-20.
物联网技术在物流行业的应用思考 篇10
关键词:物联网,物流,信息,网络
1.物联网简介
物联网的英文名称是“The Internet of things”。顾名思义, “物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一, 物联网的核心和基础仍然是互联网, 是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二, 其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。
随着技术和应用的发展, 物联网内涵不断扩展, 工信部电信研究院在进行了相关的技术和应用研究以后, 结合中国实际情况, 对物联网的定义为:物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸, 它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别, 通过网络传输互联, 进行计算、处理和知识挖掘, 实现人与物、物与物信息交互和无缝链接, 达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策目的。
现代意义上物联网概念, 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。
2.国内物联网发展现状
我国在物联网领域的布局较早, 但在应用水平上与发达国家存在较大差距。
目前, 我国的物联网产业发展还处在起步阶段, 产业链结构还不完善。由于上游产品 (传感节点和RFID芯片) 70%仍然依赖进口, 因此应用成本较高, 这样一来就限制了该产业的应用范围与规模, 没有规模也就谈不上分工合作, 也就没有各产业链环节重点发展的方向。物联网产业还基本以中小企业为主, 在电力、安防、智能交通、智能农业、物流等领域内进行物联网项目开发、推广或试点应用并推出成功的行业应用解决方案。物联网的应用基本局限与特定行业或特定企业的闭环应用, 还远没有实现真正意义上的“物物相连”。
中国和其他发达国家相比, 落后于其工业化和信息化发展水平, 但从现实情况看, 在物联网领域却同在一个起跑线上。我们必须抓住这个机遇, 突破一些关键技术和核心技术, 建立自主化技术体系, 形成具有自主知识产权的成果和可持续竞争力, 争取获得相当的国际技术专利和积极参与国际标准的制定, 最终实现整个社会发展宏观意义上的跨越式成就。
3.物联网技术与物流行业发展
物联网技术由于能最大程度实现供应链管理的知情权, 在物流领域的应用前景是最好的, 其中也包括第三方物流。尤其是近年来, 随着物联网发展列入国家国家战略, 物联网已不可替代的成为现代物流信息化发展的方向, 已是推动物流现代化的最佳源动力。
3.1物流行业的发展现状
物流业是物联网很早就实实在在落地的行业之一, 很多先进的现代物流系统已经具备了信息化、数字化、网络化、集成化、智能化、等先进技术特征。很多物流系统和网络也采用了最新的红外、激光、无线、自动识别、定位、传感器、RFID、卫星定位等高新技术, 这种集光、机、电、信息等技术于一体的新技术在物流系统的集成应用就是物联网技术在物流业应用的体现。
在物流过程的可视化智能管理方面, 全网络化与智能化的可视管理网络还没有。但运用基于GPS卫星导航定位技术、RFID技术、传感技术等多种技术, 对物流过程中实时实现车辆定位、运输物品监控、在线调度与配送可视化与管理等一些初级的、简单的、闭环的应用已经出现。如:有的物流公司或企业建立了GPS智能物流管理系统;有的公司建立了食品冷链的车辆定位与食品温度实时监控系统等, 初步实现了物流作业的透明化、可视化管理。
在企业物流配送管理方面, 运用基于传感、RFID、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, 建立物流作业的智能控制、自动化操作的网络, 可实现物流与生产联动, 实现商流、物流、信息流、资金流的全面协同。目前, 一些先进的自动化物流中心, 已实现了机器人码垛与装卸, 采用无人搬运车进行物料搬运, 自动输送分拣线开展分拣作业, 出入库操作由堆垛机自动完成, 物流中心信息与企业ERP系统无缝对接, 整个物流作业与生产制造实现了自动化、智能化。
3.2物联网在物流行业应用的未来趋势
当前, 物联网发展正推动着物流行业发展的变革。随着物联网理念的引入, 技术的提升, 政策的支持, 相信未来物联网将给中国物流业带来革命性的变化, 中国智慧物流将迎来大发展的时代。物联网在物流行业的应用将可能出现三大趋势:
一是智慧供应链与智慧生产融合。随着RFID技术与传感器网络的普及, 物与物的互联互通, 将给企业的物流系统、生产系统、采购系统与销售系统的智能融合打下基础, 而网络的融合必将产生智慧生产与智慧供应链的融合, 企业物流完全智慧地融入企业经营之中, 打破工序、流程界限, 打造智慧企业。
二是智慧物流网络开放共享, 融入社会物联网。物联网是聚合型的系统创新, 必将带来跨行业的网络建设与应用。如一些社会化产品的可追溯智能网络能够融入社会物联网, 开放追溯信息, 让人们可以方便地借助互联网或物联网手机终端, 实时便捷地查询、追溯产品信息。这样, 产品的可追溯系统就不仅仅是一个物流智能系统了, 它将与质量智能跟踪、产品智能检测等紧密联系在一起, 从而融入人们的生活。
三是多种物联网技术集成应用于智慧物流。目前在物流业应用较多的感知手段主要是RFID和GPS技术, 今后随着物联网技术发展, 传感技术、蓝牙技术、视频识别技术、M2M技术等多种技术也将逐步集成应用于现代物流领域, 用于现代物流作业中的各种感知与操作。例如温度的感知用于冷链物流, 侵入系统的感知用于物流安全防盗, 视频的感知用于各种控制环节与物流作业引导等。
3.3运用物联网技术发展物流行业的几点思考
现代物流区别于传统物流的主要标志之一, 是采用现代信息技术。通过搭建信息平台, 准确掌握货物流向, 改善交通和仓储设施布局, 全面优化资源配置。从这个角度来看, 物联网技术为进一步提升物流行业发展水平, 加快其发展步伐, 将会起到不可预见的作用。但回过头来看, 物流行业的发展, 终归离不开企业现有信息化基础, 要使物联网助推物流行业的飞速发展, 还应该把握好以下几方面的问题。
一是应加强物联网技术的研发和推广。注重研发为中小物流企业服务的柔性简便设备, 推广应用先进适用的射频识别装置、传感器、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等物联网技术, 促进其成果转化, 为实现资源整合、信息共享和业务流程再打下基础。
二是完善物流标准化体系建设。结合物流业发展需要, 重点加强运输与装卸装备、物流包装及设施、物流识别与信息化等标准的协调和统一, 促进各个物流系统、各物流环节间标准的一致性。
三是建立公共物流信息平台。以物流基地、物流中心和配送中心群为公共服务平台, 构建物流公共信息平台, 逐步走向智能化管理和服务, 实现区域间、区域内、行业内外、企业内外等的物流信息共享。
四是统一规划、试点推进、逐步应用。目前的物流行业智能化基本都表现在物联网技术方面, 但由于相互间缺乏沟通, 壁垒明显, 且技术标准差异等因素所致, 使得物流行业的智能化发展都在各自为政, 缺乏统一规划, 不利于物流行业的长远发展, 也使得其缺乏竞争力。
4.结论
物流信息化在当今信息化浪潮的影响下应时而动, 特别是物联网的出现, 使得物流行业信息化的步伐加速前进。从目前的发展趋势看, 物联网将引发物流信息化整合进入一个新周期, 在这个阶段, 信息技术的单点应用将会逐步整合成一个体系, 以追求整体效应, 从而带来物流信息化的变革, 推进物流系统的自动化、可视化、可控化、智能化、系统化、网络化的发展, 形成智慧物流系统。
从以上意义来看, 尽快统一规划物流行业发展, 制定并完善物流标准化体系建设, 建立公共物流信息平台, 都是最终实现智慧物流系统的必然选择。
参考文献
[1]物联网白皮书.工信部电信研究院.2011.5.
[2]中国射频识别技术政策白皮书.2006.9.
[3]罗文丽.“物联网”的梦想与现实.中国物流与采购, 2008, (4) .
物联网与移动网络协同发展的研究 篇11
【关键词】 物联网 移动网 全业务运营
物联网是通过在物品上嵌入电子标签、条形码等能够存储物体信息的标识,通过无线网络的方式将其即时信息发送到后台信息处理系统,而各大信息系统可互联形成一个庞大的网络,从而达到对物品进行实施跟踪、监控等智能化管理的目的。通俗来讲物联网可实现人与物之间的信息沟通。
1.物联网的体系架构
要构成一个巨大的感知网络,需要把所有具备信息传感功能的设备或物体互联,从而形成一个巨大的传感器智能网,最终达到全面感知、可靠传送、智能处理的综合功能。无线传感器网络作为终端感知网络,与移动通信网络相结合,将形成物与物,人与人,物与人的互联网络。跟据物联网的形成过程,可分为以下四个部分,分别为传感层、网络层、服务层、应用层。
1.1传感层
传感器负责联网信息的采集,是实现对现实世界感知的基础,是物联网服务和应用的基础。传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受与检出功能,并按照一定规律转换成与之对应的有用信号的元器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。
传感器种类及品种繁多,原理也各式各样。根据被测量的性质,可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类,还可以按照用途、材料、输出信号类型、制造工艺等方式进行分类。随着纳米技术和微机电系统(MEMS)技术的应用,传感器尺寸的减小和精度的提高,也大大拓展了传感器的应用领域。物联网中的传感器节点通常由数据采集、数据处理、数据传输和电源构成。
近年来,随着生物科学、信息科学和材料科学的发展,传感器技术飞速发展。由于微电子技术和微机械加工技术发展,传感器有向微型化、多功能化,智能化和网络化方向发展的趋势。
1.2网络层
传感器的网络通信技术为物联网数据提供传送通道,网络层以无线或有线方式将传感层采集数据传到指定地点。网络层也是和移动网络紧密联系的部分。随着3G、4G无线技术的应用,传输带宽的丰富,加快了物联网的发展,也是物联网发展的必要基础。
目前移动运营商已经部署了覆盖广泛的无线和有线网络。无线网络包括2G的GPRS、EDGE。3G的WCDMA网络、TD-SCDMA及CDMA2000,4G的LTE网络。有线网络目前有XPON,PTN,IP-RAN,OTN等。无线网络的连续覆盖保证了物联网的接入,有线网络的覆盖保证了物联网数据的高速传输。
1.3服务层
物联网体系中服务层定义为一个统一的业务平台,由该层向上层的所有应用提供服务。服务层应具备如下特性:(1) 自主自治;(2) 自适应;(3) 智能感知;(4) 安全可信。根据以上特性要求,我们得到的物联网服务层架构如下图:
物联网服务层包括三大部分:业务接入和部署提供、业务管理支撑、业务平台门户。
1.3.1业务接入和部署提供
业务引擎层负责提取物联网中接入网络和终端的能力,再将这些基本业务能力封装成为独立的业务引擎向上层提供标准接口,以便进行二次开发和集成。物联网中典型的业务引擎包括电信网络中的基础数据业务和语音业务,无线传感网络提供的数据采集和位置服务等新型业务。
业务适配层根据用户特性对业务的内容、提供方式以及展现形式进行智能的动态自适应的改变,以匹配用户在特定时间、特定地点、特定场合、特定身份下的个性化需求。本层由多种智能的控制和决策的能力模块组成,如数据融合、上下文感知、服务质量管理等。
业务部署层基于部署工具和部署机制,负责建立业务原型、部署业务。为应用提供商的业务软件或业务逻辑分配基础能力引擎资源,确保用户能够最大限度的享受具体业务提供的服务,同时提供资源管理来帮助运营管理分布网上已部署的各种业务。
1.3.2业务管理支撑
业务管理支撑部分为整个业务平台的正常运转提供管理和运维能力。向最终用户提供业务运营和认证计费管理;向应用提供商提供业务统计管理;向第三方运营支持系统/商业支持系统提供开放接口和供能划分,以实现不同系统的整合,避免了重复建设。
1.3.3业务平台门户
业务平台门户是整个平台面向应用层和物联网运营商的唯一界面。为应用提供商提供业务信息查看和部署操作界面,为平台维护人员提供操作维护界面。
1.4 应用层
应用层包含各个领域里的各种应用需求和服务,可对不同的用户提供个性化服务,如平安城市、远程医疗、智能交通等。
2.物联网应用案例
数字家庭是以计算机技术和网络技术为基础,包括各类消费电子产品、通信产品、信息家电及智能家居等,通过不同的互连方式进行通信及数据交换,实现家庭网络中各类电子产品之间的“互联互通”的一种服务。
数字家庭中有3個组成部分,家庭成员(人),家(包含住宅、家用电器、电脑等),交通工具,物联网(连接人、家、车的网络)。
应用1:智能监控,家庭成员可以通过网络监控住宅中的每个角落和家用电器,并能够摇控家电的运行,切断电源,并使用家庭电脑,完成数据传输。遥控开门等。需要在家用电器和门禁系统上安装智能传感器,家庭成员通过移动终端或计算机通过物联网触发智能传感器,完成操作。通过住宅中已安装的摄像头,监控住宅中的画面。并将家电的全部遥控装置合并,统一遥控。各种电器不需人员看守,可以智能服务。举例在用户下班之前使用移动终端通过运营商网络触发住宅中的热水器,烧水,并放水至浴缸,并通过水位监控和控制,在到家时可以使用。
应用2:交通工具的智能定位,便于家庭成员在需要的情况下了解其他成员的动态位置。
此应用中,用户仅需要提出应用层服务的个性化定制需求。其他部分由运营商通过个性化定制部署传感层,通过统一的网络层、服务层为用户提供个性化应用的服务。将人、物、网联系起来。
3.物联网建设的协同发展
移动公司利用现有的有线和无线传输网络完成物联网服务层的建设,如通过3G/4G的网络和有线网络,构成网络传输层,实现感知信息的上传以及应用信息的下达,结合移动运营商的业务运营支撑环境,构成物联网的网络层。运营商通过建设通一的服务层,通过“云计算”技术,建立一个庞大计算机共享网络,提供应用服务,即服务层。结合第三章的应用实例,移动公司利用现有的移动网络,提供短信触发的功能,利用现有移动网络的有限传输网,小区宽带,与统一的服务层连接,移动用户通过现有的无线网络与服务层对接。完成人、物、网有机结合。
加快江苏省物联网发展的若干思考 篇12
发展物联网(The internet of things)产业是加快推动结构调整和发展方式转变的重要途径和措施,也是提升国家竞争力、抢占新一轮全球竞争制高点的战略选择。何为物联网?即将物品的信息通过RFID(射频识别)、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通信协议与互联网连接起来,进行物品信息交换和通讯,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[1]。业内专家预测,物联网在未来十年将广泛应用于智能电网、智能家居、智能交通、环境保护、智能医疗公共安全、工业监控、农业监测、老人护理等多个领域。而且,物联网产业发展还将带动微电子技术、传感器元件、自动控制、机器智能等一系列相关产业的持续发展,具有庞大的产业集群效应[2]。2010年,国务院总理温家宝在十一届全国人大三次会议上指出,“今年要大力培育战略性新兴产业,加快物联网的研发应用”,物联网发展迅速成为地方政务工作的重点和城市竞争的焦点,时下急需提出其相关配套措施和保障机制的建设思路。
1 江苏省物联网发展现状
2010年4月,江苏推出了国内首个“物联网”产业发展纲要——《江苏省物联网产业发展规划纲要(2009-2012年)》。力争用3-6年左右的时间,建设成为物联网领域技术、产业、应用的先导省;到2015年全省物联网产业销售收入超过4000亿元。
目前,无锡以其信息资源集聚优势,作为江苏省物联网发展的科技示范基地予以优先、重点支持,并相继出台了《国家传感网创新示范区(国家传感信息中心)建设纲要》、《关于开展传感网应用示范工程建设的实施意见》;编制完成了《国家传感网创新示范区(国家传感信息中心)空间布局规划》、《无锡市传感网产业发展规划》和《“感知无锡”建设总体方案及行动计划2010-2015》,并制订了《关于加快无锡市传感网产业发展的若干政策意见》。计划通过资金补助、奖励、贴息等方式加大对传感网核心技术的研发、重点骨干企业的培育、公共服务平台的建设和应用示范项目的推进力度和速度。
无锡市经信委透露,无锡已有常驻物联网企业248家,与国内众多大学合作成立了物联网研究中心或开展项目,如与北京大学合作共建集成微纳系统技术工程中心、无锡视听感知研究中心、微纳联合实验室等项目;与清华大学深圳研究院结成产业合作联盟;与北京邮电大学成立了感知技术与产业研究院、与南京大学成立了微纳技术与物联网研究院、与东南大学成立了传感器网络技术研究中心、与南京理工大学成立了传感网应用开发中心、与南京邮电大学成立了物联网/传感网研究中心。截止2010年6月,依托“530”人才引进计划,无锡引进了包括领军型创新创业人才在内的物联网人才近千名;累计签约物联网项目125项,总投资98亿元,包括物联网专业园区建设、研发机构、项目开发和公共服务平台建设等[3]。
通过以上基础投入,无锡依托中科院微电子研究院,主攻无线传感网核心技术、无线传感网标准及应用示范,取得了比较丰硕的成果。在智能监测方面,中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心与中科院南京地理与湖泊研究所合作研发的富营养化监测和蓝藻水华预警系统已应用于太湖的水质监测;在智能医疗方面,南京邮电大学已研发出监测人体体温、血压和脉搏等生物信息的医疗传感器;在智能电网方面,南瑞信通公司自主研发的IEEE1588智能电网时间服务器Power PTP已在苏州玉山500k V变电站投入运营。对此,依托于无锡物联网核心应用技术开发,江苏省已经形成了物联网产业集聚发展态势。
2 江苏省物联网发展的优势和劣势
2.1 江苏省物联网发展的优势
除上海、四川、浙江、山东外,江苏是国内物联网发展的主要试验田。和兄弟省市比较,江苏省物联网在技术标准、支撑产业基础、技术研发与应用开发平台、科教资源等方面具有一定先行优势。
2.1.1 技术标准领先
中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心等单位在国内较早地开展了物联网核心技术研发、科技成果转化、应用示范推广等工作,为国际国内相关标准制定搭建了框架。
2.1.2 支撑产业基础较好
无锡作为中国微电子产业基地,集成电路、智能计算、无线通信、传感器、软件和信息服务业等支撑产业基础较好,初步形成了以新区、滨湖区、南长区为重点的产业聚集区;苏州借助“国家电子信息产业基地”,有助于发展新型传感器产品,微纳器件、网络通信和无线通信产品;南京以“中国软件名城”为载体,发挥软件、无线通信等优势,拉长和做强无线通信产业链,形成支撑物联网产业发展的无线通信产品集群。
2.1.3 技术研发与应用开发平台先进
无锡已建立一系列物联网技术与应用的研究机构:中国科学院、江苏省、无锡市三方合作共建了中国物联网研究发展中心,中科院系统的11个研究机构已成为进驻“中心”的共建单位;中国电子科技集团公司与无锡合作建立中国物联网创新研发中心,集团与物联网有关的6个研究所的研发力量进驻无锡;清华大学、北京大学、北京邮电大学等16所有较强科研能力的高校分别在无锡规划、建设物联网研发机构;中国移动集团、中国电信集团、中国联通集团先后与无锡设立了“中国移动物联网研究院”、“中国电信物联网应用和推广中心及物联网技术重点实验室”、“中国联通物联网研究院”,进行传感网与通信网的融合研究和应用开发;国家电网信息通信公司将和无锡共建物联网研发和产业化机构,江苏有线电视网络公司将和无锡共建“下一代广电网与物联网融合”研发机构。
此外,我省的科教资源较丰富。2009年江苏省统计年鉴显示,江苏省有332所高等院校,300家科研单位,集中分布在南京、苏州和无锡三大城市,为物联网技术和产业快速发展奠定了坚实的科研基础。同时,江苏进一步加大人才吸引力度,仅无锡就引进了物联网领军型创新/创业人才近百名。各类物联网研发机构的研发人员至今已增加至579人。
2.2 江苏省物联网发展的劣势
江苏省物联网发展虽具有先行优势,但目前仍存在一些问题,主要表现为自主知识产权的核心技术缺乏;产学研结合不够紧密,科教资源利用不充分;风险投资机制不发达;人才机制不健全。
2.2.1 自主知识产权的核心技术缺乏
掌握具有自主知识产权的核心技术是江苏物联网产业可持续发展的关键所在。目前,江苏对RFID、传感器、云计算等关键基础技术的技术研发水平还较低。诸多核心技术依赖于国外研究机构,其中大产品研发几乎没有自主专利和核心技术,严重制约了江苏物联网发展。另外,江苏物联网类企业规模层次低、规模小、资金薄弱,没有充足资金投入技术研发,很大程度上限制了江苏物联网产业的技术创新能力。
2.2.2 产学研结合不紧密
江苏物联网产业产学研合作不够紧密,表现在:(1)企业产学研合作意识不足。江苏省大部分科研资源主要集中在高校及科研院所,企业的科研意识及创新动力明显不足。(2)产学研合作层次低、规模小。企业与高校院所的产学研合作主要停留在技术转让、项目合作、人才培养、委托开发等较低层次的合作上,而共建研究开发机构、共建全方位的战略联盟、高层次的合作较少。(3)产学研合作管理机制不健全。产学研各方都希望按照自己的目标和价值取向推进产学研合作,难以在产业持续创新链上聚焦。同时,企业与高校院所的利益分配还缺乏规范管理。
2.2.3 风险投资跟进缓慢
处于研发试用阶段的物联网产业对风险投资还没有足够的吸引力,主要表现在:(1)物联网风险投资基金少,企业融资难。由于物联网产业发展初期研发投入大、收益预期不明朗,无法满足风险投资快速回报的要求。目前江苏只有一个物联网产业基金,许多中小规模物联网相关企业都存在融资难题。(2)政府对企业资金投入少且投入时期不合理。政府巨资投入传感器研发,但大多投向了科研院校,对企业投入较少;而政府对风险企业的投资主要集中在成长期和成熟期,对创业期投入少,降低了风险企业的创新能力。(3)物联网专业风险投资机构缺乏。江苏几家大型的风险投资机构的业务重点都放在传统投资项目,尚未显露出投资物联网的动向。
2.2.4 人才机制不健全
自2004以来,培养科技领军人才的“333工程”、为新兴产业发展服务的“六大人才高峰行动计划”,培养创新创业型高层次人才的“科技企业家培育工程”、“产学研人才工程”等一系列人才工程为健全人才培养体系作出了巨大贡献。尽管如此,江苏省仍然存在高层科技创新人才紧缺,人才结构不够合理的问题,表现为:(1)缺乏在国内外较有影响的拔尖人才、高层次科技创新人才和复合型人家。(2)大部分科技人才知识结构单一,自主创新能力较弱。(3)科技人才分布不均衡。大部分科技人才集聚在高等院校和科研院所,企业科技人才相对较少。(4)科技创新人才的管理机制不灵活,人才激励机制不健全。人才培养机制、人才分配机制、人才任用机制、人才保障及流动机制还不够完善,在一定程度上限制了科技产业的发展。(5)未形成科技创新人才需求的社会文化氛围。很多企业不够重视技术创新、产业创新,对人才的需求更看重短期经济效益,对人才创新培养产生了制约和负面效应。
3 加快江苏省物联网发展的对策建议
围绕江苏物联网发展存在的关键问题,以下从技术研发、产学研合作、融资和人才建设4方面提出对策建议。
3.1 攻克核心技术,提升自主创新能力
江苏省作为我国科技创新先导省,在物联网的科技创新方面也应该起示范作用。结合物联网产业的科技创新现状,注重突破关键技术,加强自主创新。具体来说,应瞄准国际发展前沿,攻克制约物联网产业发展的新型传感器及传感节点研发技术、传感节点组网与协同处理技术、物联网软件及系统集成技术、物联网应用抽象及标准化技术、物联网共性支撑技术等核心关键术;积极引进国际物联网先进技术,进行消化吸收和再创新;加强共性技术研究,建立具有自主知识产权的物联网标准体系和专利池,提升物联网发展自主创新能力与国际竞争力。
3.2 增强产学研的互动合作
从世界产业发展和科技创新首位特点和趋势看,由企业自身积累和创新到产学研、互动创新,已经成为科技创新的普遍趋势[4]。江苏在完善产学研合作互动机制过程中,要充分发挥政府的组织管理和协调服务作用,发挥高校和科研机构人才和技术及实验设备密集的优势,构建企业为主体,以市场为导向,以高校及科研院校为支撑的产学研联合技术创新体系。鼓励企业与科研院所共建企业技术中心,打造产学研合作公共服务平台,大力提高企业的研发水平和创新能力;全省物联网科技计划、产业发展计划向产学研结合倾斜,对于重大专项和基本计划中有产业化前景的重大项目,优先支持企业与高校、科研院所联合承担。同时,政府可建立省物联网产学研结合产业投资基金或扶助物联网产学研合作项目基金,促进科技与金融的结合,缓解产学研结合融资难的问题。通过上述思路,让企业、高校、科研院所这三个科技创新主体实现共享利益、共担风险,共同发展物联网产业科技创新、投资研发活动。
3.3 重视风险投资对物联网发展的推动作用
借鉴已有风险投资的一般规律,探索适合江苏省物联网风险投资业发展路径,创新投资机制,推动物联网快速发展。结合江苏自身现状,在以下方面改善物联网风险投资机制:(1)拓宽融资渠道。物联网产业发展项目资金来源实现多元化,引导民间资本,中小企业参与风险投资。(2)创建物联网风险投资基金。物联网风险基金建立应该本着规范化、开放性原则,对国际国内广泛的投资者开放,基金组建形式可以是民资联合,可以与现有企业合作,可以与科研院所及其相应的科技开发机构合作组建;还可以与省外、国外适合的风险投资机构、企业组织合作创建。(3)发展物联网风险投资机构,培养专业风险投资人才。在已有风险投资机构的基础上,通过对其调整,改造,重组等方式,培育一批适合物理网产业发展的骨干风险投资机构。同时,引进和培养一批适应江苏风险投资投事业发展需要的专业化的风险投资人才队伍。(4)政府加大支持力度。政府机构应该加强对风险投资的科学管理,规范风险投资的市场行为,使风险投资规范化,制度化和程序化[5]。自我完善的同时,大力推动物联网产业的发展。
3.4 引进和培养创新型科技人才
组建一支规模宏大、素质优秀、结构合理的创新型科技人才,提高自主创新能力是加快江苏物联网发展的前提和基础。因此,今后须进一步加强对创新型人才的培养和引进,制定相应的优惠政策吸引人才、留住人才,减少高层人才的流动性;强化科技人才的激励创新机制,通过完善收入分配制度,建立科学的考核评价体系,薪酬制度和股权激励等人才激励制度,激发科技人才创新创造活力;重视并积极发展职业教育和专业教育,与高校联手,积极培养战略性新兴产业相关专业人才培养适应物联网发展的应用型科技人才。
4 结语
江苏物联网发展还处于起步阶段,存在的问题还很多,如物联网标准的制定和统一,核心技术的突破,产业链的整合等等,随着核心技术的成熟和产业环境的不断优化,物联网将会成为江苏省经济发展,产业结构升级的支柱性产业。
摘要:江苏省物联网发展具有良好的技术和产业基础。结合江苏省物联网发展现状,综合分析了江苏省物联网发展的优势和劣势,针对性地提出了加快江苏省物联网发展的对策建议。
关键词:物联网,技术创新,保障机制
参考文献
[1]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009,(12):1-7.
[2]中国物联网产业发展的瓶颈因素分析.中国安防行业网,http://www.21csp.com.cn.
[3]无锡物联网企业产值已达220亿元.新华网江苏频道,http://www.js.xinhuanet.com.
[4]陈伟雄.台湾科技创新机制分析及其对福建省科技创新发展的启示[J].科海.交流,2008,(11):88-90.
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