第一篇:2011.09.30解讀《蘭州物聯網感知交通系統建設管理規(guī)定》
解讀《蘭州物聯網感知交通系統建設管理規(guī)定》
2011-09-30 16:49:00來源:中關村在線評論:0 點擊:10
城市交通智能化管理,是應對日益嚴重的城市交通問題的有效解決措施,而將先進的射頻識別技術RFID應用于城市交通管理,是未來交通信息化建設的一個重要方向,也是我市推進“數字蘭州”建設的重要舉措。日前,市政府常務會議審議通過了《蘭州市物聯網感知交通管理服務系統建設管理規(guī)定(暫行)》。
物聯網感知交通管理服務系統是什么樣的系統,主要有哪些功能,究竟會給我們的生活帶來什么樣的變化呢?9月5日,本報記者獨家采訪了蘭州市暢交通領導小組智能交通建設辦公室相關負責人。
“電子車牌”準確全面采集道路交通信息
物聯網感知交通管理服務系統是應用RFID射頻技術、智能視頻技術、云計算、數據交換與網絡異構、海量終端管理等物聯網關鍵技術,通過在車輛上統一安裝RFID車輛電子信息卡(電子車牌)、在路網建設信息采集基站,將所采集到的信息通過傳輸線路傳遞至中心機房。實現由RFID“車輛電子信息卡”、銀行卡、手機卡和“甘肅公共安全交通管理信息網”構成的“三卡一網互聯互動平臺”,實現車輛采集信息的綜合利用和道路交通的智能管理。
“有了這樣一塊“電子車牌”,我們就可以比較準確和全面地采集到全市道路交通和車輛運行的數據信息。這樣一來,哪條道路擁堵,哪條道路暢通,甚至整個道路上具體有多少輛汽車在行駛,包括這些車輛的基本信息,都可以通過這個系統一目了然。”該負責人介紹說,總體來講,可以把這個系統的功能概括為五大功能,包括了為公安交管提供蘭州市交通信息采集與動態(tài)管控服務功能、為社會公眾和行業(yè)提供車輛出行信息服務、提供基于GIS的虛擬電子鏡像服務、提供交通規(guī)(稅)費征收的動態(tài)稽查和電子支付功能服務、以及為各行業(yè)和公眾提供涉車涉駕應用的綜合服務等。
“采用物聯網感知交通管理服務系統是一個涉及多項社會管理服務的創(chuàng)舉。”該負責人說,從管理的層面來講,這一系統的建立,能夠全面實現車輛精準識別、路網動態(tài)監(jiān)測、道路管制、假套牌車、黑車、盜搶車輛稽查、肇事車輛逃逸追查、車牌防偽等方面的系統化、數字化和信息化。從服務層面來講,既可以為廣大市民提供方便快捷的區(qū)域性路網交通流信息查詢,也可以通過手機等通訊終端,多平臺及時發(fā)布路況信息,引導和分流機動車輛,有效緩解交通擁堵。特別是系統還具備一系列強大的輔助功能,比如通過對車輛基本信息的采集,可以有效開展車輛的區(qū)域性防盜,好比為每輛汽車安裝了定位系統,隨時掌握車輛動態(tài)。另外,也可以實現車輛各項繳費的及時告知和電子支付,提供不停車收費(ETC)、停車場信息等功能,極大地方便廣大群眾的出行需求。
交警及時把路況信息傳遞給司機
物聯網感知交通管理服務系統對于緩解城市交通擁堵有何益處?目前,國內那些城市已經運用,成效如何?我市現在的交通狀況是什么樣?運用此系統的迫切性和可行性體現在什么地方?
該負責人說,蘭州市城市交通以地面交通為主,交通流方向性特征明顯、公共交通體系單
一、城市交通分級不明確、混合交通相互干擾、過境交通與市內交通混流,在交通高峰時段極易形成大量交通流,造成交通擁堵。同時,全市機動車數量正在以每天近400輛的速度急劇增長,進一步加大了城市道路交通負荷。
據了解,目前對交通流信息采集的主要方式是感應線圈和視頻監(jiān)測,對車輛信息的采集主要通過人工統計等傳統方式來獲取,采集到的信息是靜態(tài)的,且覆蓋面窄、時效性差,沒有達到緩解城市交通擁堵的作用。
物聯網感知交通管理服務系統對于緩解城市交通擁堵的首要作用是搭建起我市城市交通動態(tài)實時的“新智能交通管理”體系,通過射頻識別技術實時、準確地進行交通流信息采集,對城市路網進行動態(tài)監(jiān)測,及時掌握道路通行狀況,特別是可以精準掌握城市交通擁堵瓶頸路段、路口的車流狀態(tài)和車型分布,迅速反饋給交警指揮中心,交警部門再利用各類道路交通誘導系統,將路況信息傳遞給駕駛中的司機,從而大大減少擁堵現象的發(fā)生,為有針對性地實施城市交通流宏觀誘導和路口實時自動適應控制創(chuàng)造了條件。同時,通過車輛動態(tài)監(jiān)測、車牌防偽、卡口監(jiān)控、肇事逃逸車輛追查、出租車治安管理、路網動態(tài)監(jiān)測、交通流分析及誘導控制、車輛安全管理等,可以有效規(guī)范車輛使用和駕駛行為,抑制車輛違規(guī)行為。
第二篇:物聯網與感知中國夢
物聯網與感知中國夢
同許多新興的產業(yè)、系統性的產業(yè)一樣,標準化是非常非常重要的,如果沒有標準化,對講機時代不會過渡到手機時代;如果沒有標準化,計算機網絡永遠處在局域網不會出現互聯網。物聯網的標準化是國家在該領域實力的綜合體現 物聯網的標準化是國家在該領域綜合實力的體現,而架構標準則是標準化的核心,就像憲法之于法律的意義。
我國在2014年1月提交了物聯網頂層架構國際標準立項申請,至3月投票結束,第一輪沒有通過,2014年5月再次提交,9月正式通過。這是美日等西方發(fā)達國家同盟沒有預料到的?;ヂ摼W的架構是美國人的,因為中國拿到了國際物聯網架構的設計權、主導權,物聯網架構是中國人的。當時我們非常高興、自豪、開心、激動、興奮,標準通過以后我們曾覺得高枕無憂了。
但是,2014年11月,美國人表示,物聯網太重要了,提出要單獨成立一個標準工作組,并把中國人提的物聯網架構,從WG7標準工作組轉到WG10工作組。當時我們想不通美國怎么這么好,我們的架構標準項目通過以后,他們開始支持我們了,重視架構設計了? 到2015年1月,首次WG10工作組大會召開,我們才意識到美國的目的。他們提出來按照ISO國際標準組織的規(guī)則,架構項目組從WG7轉移到WG10,但主編輯可以重選。美國國標委組織了美國國際知名的IT企業(yè),組成了聯合團隊,與其他西方發(fā)達國家一起想把中國“運作掉”。
我國國家標準委高度重視,給國際標準組織發(fā)去了鄭重聲明,對此事表示堅決抗議。但我們是否參加這個主編輯競選?參加了表示承認它的規(guī)則是合法的,但不參加機會可能就沒有了。國標委適時作出重要決定——參加競選,中國電子標準化研究院和感知科技有限公司、無錫物聯網產業(yè)研究院等派出了10多個團隊,到多個國家進行溝通交流。今年5月20日,在WG10的大會上,感知中國終于再次當選全球物聯網架構主編輯,從架構主導到操盤手都是中國人。
這個時候好像能夠稍微喘口氣,其實不然,美國等國的反攻力度非常大,雖然現在我們仍然保持著引領全球物聯網架構領先的地位。物聯網起源于多個領域
多個領域都在推進物聯網的研究,很多條線都在做物聯網。
電信領域推動物聯網的研究應用是較早的領域之一,叫M2M(機器到機器的通訊),目前的發(fā)展不像想象得那么快。
互聯網領域,則是大家所熟知的IOT(Internet of Things物的互聯網),1999年MIT提出,是強調把互聯網延伸到物體上的連接,最初IOT的聲音并不是很大,隨著互聯網的快速發(fā)展,現在IOT的聲音大過了M2M,但是,這一領域真正的大的典型應用還沒有出現。
傳感器領域,則稱之為網絡化的傳感器,較為知名的如Smart Dust(智能塵埃)于1997年被提出,這個領域實際上也是很小,大約2000年過后的幾年,這一條線的熱度非常高。
傳感器網絡領域,早年也是物聯網的強大的生力軍,在上世紀80年代、90年代從軍用開始應用到民用,最著名的是ZigBee聯盟,但更注重于短距離互聯。
溯源、標識領域,就是大家熟悉的激光碼、條碼、二維碼、RFID等,RFID最早出現于上世紀60年代,美國的一個敵我識別系統。但是市場總空間還是很小,功能很弱,主要是標識。智能化也是在物聯網領域聲音比較大的另一個分支,強調物聯網的核心是智能化,以IBM為代表,比如智慧地球、智慧城市。
在工業(yè)自動化的領域,美國2006年提出了CPS(Cyber-Physical Systems信息物理系統),目前主要還是在學術界有一些聲音,在應用層面聲音不是很大。
還有眾多的行業(yè),比如安防、消防、環(huán)保等等,都從各自的領域提出了物聯網的需求,并實踐探索。
在中國,我們感知中國則把物聯網作為物理在研究,從1999年開始,從實體世界的角度研究推動物聯網技術和標準,并走在了世界的前列。
不管哪個領域探索物聯網,都有一個共同的特點,就是面向實體世界,解決我們現實實體世界中的問題。
物聯網與互聯網真的不一樣,是超越互聯網的
互聯網帶我們進入了一個虛擬世界,但是虛擬世界解決不了霧霾、交通、安全、能源、健康等實體世界的問題。
物聯網是人類社會螺旋式發(fā)展的使然,人類社會的發(fā)展從原始社會茹毛飲血的實體世界、到中世紀的精神世界、到現在以互聯網為主的虛擬世界,但現在的實體世界的環(huán)境問題、能源問題、安全問題等等,虛擬世界是解決不了的,需要實體世界的物聯網,從這個角度來說,物聯網是人類社會螺旋式發(fā)展的再次回歸,但這次回歸追求的是人與實體世界的和諧、共融、共存、共發(fā)展,它一定會帶來巨大的科研、技術、市場、生活的方式的根本變革。
據麥肯錫的研究,到2025年物聯網終端將達到250億,他們是按照計算機數億、手機數十億、物聯網數百億來計算,但我認為,物聯網的數量級不是十倍于手機的,至少是百倍以上。即便如此,250億也是了不起的數字,屆時,市場規(guī)模達到6萬億美金,帶動關聯經濟36萬億美金。谷歌曾預計在物聯網時代互聯網將消失,當然不是消失,是我們的生活工作中起到主導作用的將變成物聯網。
今天,互聯網發(fā)展到了頂峰時期,解決的是信息共享、信息不對稱的問題,如果說互聯網帶來的地球村是信息的地球村,那么,物聯網則是實體世界的地球村。一早起來,奧巴馬在美國接見了誰,大家上網一查就知道。但這就叫地球村嗎?你在鄰居家喝茶,一墻之隔,家里被盜了,你知道嗎?不知道。所以,互聯網帶來的地球村,只是信息的地球村,而非實體世界的地球村。
實體世界要靠什么?要靠物聯網。
互聯網與物聯網真的不一樣?;ヂ摼W的信息都是人工輸進去的,都是事后的、主觀的,有真的,也有假的。物聯網是把實體世界的每一個脈動以人為不可操縱的方式聯到物聯網體系,它是客觀的,內容是真實的、實時的,可預警或可預測的。物聯網上的信息是實體世界的鏡像反映。
從這個角度來講,物聯網是超越互聯網的。物聯網是超越智能化的
你半夜開車時,遇到紅燈,即使沒人沒車你也不能通過,這不合理,這是浪費資源,這是智能化帶來的智能交通的紅綠燈控制車流。物聯網來了,把它變革成了車流量控制紅綠燈,并已經有現實的應用。通過智能安防的攝像機系統抓捕逃犯,這是智能化做到的事后追蹤,而物聯網卻能做到事先預警,防范于未然。從這些角度看,物聯網是超越智能化的。物聯網不僅僅是物物互聯,萬物互聯不是物聯網的顯著特征
用RFID做倉庫管理,瞬間就能知道倉庫里有什么貨。但是用RFID做溯源可能就有問題了,比如“標識豬肉”,用POS機或手機掃一下,就知道這個豬肉是哪個養(yǎng)豬場養(yǎng)的,你覺得這樣就安全嗎?中途調包怎么辦?倉儲物流中變質了誰負責?因此RFID做不到全程監(jiān)管。物聯網能,物聯網對動產的全程無遺漏環(huán)節(jié)的監(jiān)管也投入應用了。從這個角度講,物聯網的核心不是物和物的互聯,物聯網是超越RFID的、超越物物互聯的。物聯網的四大本質特征和社會屬性
每個領域都在從各自的領域理解、探索著物聯網,路徑不同,殊途能夠同歸嗎?可以說,每一個領域的物聯網都是物聯網的一部分,單一都有很大的局限,我們用什么來把這些集大成,解決紛繁復雜的實體世界的問題? 大家談論最多的就是“互聯網延伸到物聯網”,其實互聯網的核心是信息共享,信息內容的服務就是信息共享,互聯網核心不是網,是信息共享系統,網絡是它的手段。物聯網也不是網,“網”是物聯網的手段,“信息內容、信息共享”是物聯網的手段,物聯網是面向實體世界的感知和感知的服務。
如果說物聯網是互聯網的延伸,那物聯網的架構就是互聯網的。實際上,物聯網的架構應該是一個全新的體系。RFID、IOT、M2M等等都是物聯網的一部分,它們需要有一個集大成的東西組成物聯網的整體。
那么它的核心究竟是什么?肯定不能簡單的想象成是互聯網的延伸,我們來看看物聯網有別于互聯網、移動通信網等的四大本質特征。
首先,關注外部?;ヂ摼W關注的是內部,物聯網關注的是外部。
其次,不確定性。物聯網關注的外部事件是不確定性的,互聯網關注的網絡內的信息內容是確定的?;ヂ摼W上的信息,全球人民去看,都是一樣的,是確定的,除非人為把內容改了。但對于物聯網來說,假如我在這個屋子里布了很多物聯網的終端,目的是防止有人破門而入,那么,你總不能規(guī)定,必須在雨天一個1米82的男人,破門而入的時候先邁左腳吧,你們看,物聯網關心的外部事件是不以你的意志為轉移的,是不確定的,但互聯網關注網絡內的信息內容是確定的。
第三,不可重復。物聯網關心的事件不能復制,比如今天某個時刻有人把我手機偷走了,這個時間、地點、小偷的行為,不可復制。互聯網關心的內容復制太容易了。
第四,事件驅動。物聯網面向的是紛繁復雜的外部物理實體世界,互聯網關注網絡內部的信息內容是人為輸入的,用互聯網的架構去滿足物理實體世界的事件肯定是不行的。不同的任務、不同的目標、不同的環(huán)境,要求物聯網的架構組織、任務分工、協同體系是不一樣的。比如,小偷是從窗子跳進來,還是破門而入,感知他行為的終端分布、系統是不一樣的,小偷的事件驅動了此次事件的物聯網架構組成。
這四大本質,用什么樣的架構體系才能滿足?要找到以不變應萬變的架構,那就是最靈活的“團隊”架構。“團隊”不是“單個人”,物聯網終端是打著引號的人——智能終端,它們形成團隊,有組織、有分工、有紀律,不同任務、目標、環(huán)境,它們的組織分工協同是不一樣的,這叫團隊協作,是社會屬性,是物聯網的核心。
團隊的社會屬性以其高度自適應能力的多變架構,向下兼容RFID、M2M、互聯網等等,它是超越互聯網并兼容互聯網的協同分工的團隊屬性的全新的體系,而社會屬性讓體系架構變得越來越簡單。
比如說,今天下午來聽我演講的嘉賓,此刻你們都不是主角,我是主角,就算領導吧,講完之后,我就不是主角了,不是領導了,這就是事件驅動下的分工協同。社會屬性是物聯網的核心,團隊的意義在于團隊總比一個人牛吧,這就是為什么智能化是紅綠燈控制車流量,而物聯網能做到車流量控制紅綠燈,RFID做不到對動產的全程監(jiān)管,物聯網能做到有組織動態(tài)全程無遺漏環(huán)節(jié)的監(jiān)管,這就是物聯網比智能化牛、比互聯網牛的原因,物聯網是超越智能化、超越互聯網的全新系統。
什么是物聯網?物聯網是面向實體物理世界,以感知互動為目的,以團隊化的社會屬性架構為核心,是建立在智能化和網絡化基礎之上的,超越智能化、超越互聯網的,是物理與信息深度融合的全新系統,關注的是實體世界的事件。物聯網是超越智能化的就不要智能化了,物聯網超過互聯網就不要互聯網了,行嗎?那不行。物聯網是建立在智能化和網絡化基礎之上的全新的社會屬性的體系,社會屬性向下兼容互聯網和智能化的。
大數據是信息共享,是互聯網的產物,是網絡結合計算來實現數據挖掘和服務。物聯網的核心是大數據嗎?不是,大數據是根據歷史情況進行趨勢判斷,不能判斷某個具體事件。物聯網關注的是外部物理世界的事件,提供事件的服務,是大事件,事件是數據的物理屬性的封裝,不是大數據。
它是超越互聯網,讓IT從虛擬世界走向實體世界,讓整個IT體系從智能化的架構走向社會化屬性的架構,社會化架構就是自我組織的架構,是一種高度自適應、自我完善的架構。用共性平臺+應用子集的方式解決規(guī)模產業(yè)化的瓶頸問題
在互聯網、在大數據、在計算機上超越美國,好難,幾乎不可能。在這一次物聯網帶來的信息產業(yè)浪潮里,我們要干什么?要補短腿、走捷徑,發(fā)展物聯網!跟著別人屁股后面跑,永遠無法超越。
發(fā)展物聯網產業(yè),關鍵是什么?為什么現在的物聯網公司,一個又一個都是小微企業(yè),沒有長大? 物聯網龐大的市場被多樣化的應用場景分成一個又一個小塊塊,每一塊都不足夠大,你怎么規(guī)模產業(yè)化?這也是全球物聯網規(guī)模產業(yè)化的瓶頸問題。
物聯網企業(yè)都很小,不是能力不夠,因為細分市場就這么大。有一個行業(yè)也是這樣,就是軟件產業(yè),游戲軟件、動漫軟件、3D軟件、管理軟件等等,我們要做軟件,該做什么?你們看看,軟件業(yè),誰是老大?是微軟,是比爾·蓋茨,他們主要就做了操作系統,操作系統就是五花八門應用軟件的共性部分、共性平臺。五花八門的物聯網應用,雖然都不一樣,但它總歸是物聯網,總歸有70%—80%是一樣的,這就是共性。我們把共性部分凝練出來,把不是共性的部分甩出去,形成共性平臺+應用子集的模式,就可以解決物聯網規(guī)模產業(yè)化瓶頸問題了。
物聯網的共性平臺包括軟件、硬件、模塊、協同、網絡應用、服務等等,是一個大的架構,比軟件操作系統復雜多了,形成平臺沒那么簡單。那么,可以用共性平臺+應用子集的方式,來解決全球物聯網規(guī)模產業(yè)化的瓶頸問題。
那么,健康監(jiān)測的物聯網、平安家居的物聯網、太湖藍藻檢測的物聯網等等,共性在什么地方?靠什么來凝練? 針對不同的應用場景,看似完全不同的物聯網應用系統,哪有共性,靠什么來凝練共性?就要找到一個以不變應萬變的架構,什么是那個不變的架構?不變的核心就是變,就是社會屬性的變,有協同、有分工、有組織、有紀律的團隊屬性,才能凝練出共性,形成共性平臺+應用子集,解決物聯網規(guī)模產業(yè)化的瓶頸問題,你們看,這個思維特別像中國人的思維方式,美國人哪搞得懂? 我們是全球唯一攻克了物聯網共性的團隊,找不到共性就做不了標準,共性是物聯網標準制定的基礎,沒有共性,你可以制定安防物聯網標準、交通物聯網標準,但制定不了物聯網的標準!這也是我們能主導國際標準的最主要原因之一。因此共性的凝練、共性平臺的建設是物聯網規(guī)模產業(yè)化的基礎。
這么多的領域都從自己本領域出發(fā),在推動物聯網發(fā)展,產業(yè)發(fā)展遇到瓶頸,而我們用社會屬性找到了共性架構體系,形成了集大成的全新架構,并加以實現,形成標準,對國際標準化起到了引領的作用。
物聯網的體系會給我們的行業(yè),我們的金融,我們的電商,我們的商務,我們的工業(yè),我們的經濟帶來一個什么樣的變革?將會是非常了不起的變革,根本性的變革,全局性、系統性的變革。
從“互聯網+”到“物聯網×”,傳統行業(yè)轉型升級之路
“互聯網+”加的是傳統各行各業(yè),解決的是傳統行業(yè)流通領域信息不對稱的問題;物聯網則是面向實體世界,是對傳統行業(yè)的核心、模式的深刻變革,是虛實交融的實體經濟,對傳統行業(yè)的影響遠超過互聯網,因此,我們稱之為“物聯網×”。物聯網將推動 “互聯網+”時代到“物聯網×”時代。有人說海濤你從科學家轉型企業(yè)家成功了,我說我的轉型的成功在于我沒有轉型,我發(fā)揮長板理論。我們在基礎理論、體系架構、共性平臺、標準制定、關鍵技術上很牛,但行業(yè)應用不是我們的強項,我們就通過“物聯網×”改造傳統產業(yè),“物聯網×”的核心是共性平臺,我們和行業(yè)應用類企業(yè)多種形式的合作,共同發(fā)展,這樣的成功案例已經太多了,現在已經有數十家公司改造成功,好的公司市場估值一年左右的時間翻好幾十倍。物聯網改造幾乎不挑行業(yè),基本沒有行業(yè)是不需要物聯網的,它是傳統行業(yè)改造轉型的全新之路。
物聯網金融——金融模式新革命
物聯網×金融會是什么?是物聯網金融,一個全新的領域,是我們和平安銀行全球首創(chuàng)的新領域。互聯網金融現在很火很火,互聯網上信息是人輸進去的,互聯網金融只是實現了信息流和資金流的二流合一,缺乏對實體企業(yè)的有效掌控,互聯網金融和傳統金融一樣是主觀信用體系。物聯網是面向實體世界的,物聯網上的信息是通過物聯網終端和系統形成的物理世界的鏡像反映,是客觀的,物聯網金融是客觀信用體系。物聯網金融才是實現了資金流、信息流、實體流的三流合一,全面降低虛擬經濟的風險,將深刻而深遠地變革銀行、證券、保險、租賃、投資等眾多金融領域的原有模式。
物聯網金融太大,我們先關注物聯網銀行,聚焦物聯網銀行中的動產金融。動產貸款風險很大,但用物聯網對動產實現全程無遺漏環(huán)節(jié)的監(jiān)管,對銀行來說抵押的動產具備了不動產的屬性,風險降低了,從而避免鋼貿事件的再次發(fā)生。同樣,物聯網金融將從根本上解決小微企業(yè)貸款難的問題。我們和平安銀行的動產金融產品已經正式發(fā)布,并全面推廣。
還有物聯網保險、物聯網投行、物聯網典當等等,物聯網可以滲透到金融的各個領域,是金融模式的新革命。
物聯網電商——客觀誠信商業(yè)體系的建立
物聯網×電商,會讓電商模式發(fā)生根本的變革。我們最擔心互聯網電商上的假貨,物聯網電商依托物聯網技術,對商品實現全程無遺漏環(huán)節(jié)的監(jiān)管,物聯網電商上賣家無假貨,商家無需額外抵押物可在線貸款。也可同時解決食品安全問題,產能過剩的問題。這也是咱們全球首創(chuàng)的新領域,也已經全面落地。物聯網推動工業(yè)4.0,超越智能制造
物聯網×工業(yè)將使工業(yè)發(fā)生新的革命。第一次工業(yè)革命是蒸汽機,第二次工業(yè)革命是電力,第三次工業(yè)革命是制造業(yè)與IT、電子的結合,它帶來了智能化、自動化、精準制造。工業(yè)4.0——是信息物理系統(就是物聯網)支撐下的工業(yè)第四次革命。超越智能化、超越互聯網的物聯網體系,帶給工業(yè)4.0到底是什么?物聯網推動工業(yè)制造是智能制造嗎?肯定不是,至少應該是超越智能制造的。物聯網以其社會屬性的架構,關注的是制造環(huán)節(jié)間的協同,產業(yè)鏈間的融合,研、產、融、商深度融合的邊際效應,推動制造業(yè)的服務和運營商,這才是工業(yè)4.0要做的事情。
談到“工業(yè)4.0”、“制造2025”的時候,如果我們還只是追求智能制造,那我們就趕不上德國和日本,就始終是跟在人家后面跑,更別提超車了。我們用物聯網推動的工業(yè)4.0來超越他們的工業(yè)3.0,用制造服務和運營來超越智能制造,這才是中國要做的事情。感知中國夢,用物聯網助推我中華復興之夢 打造“物聯網×”的大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的眾創(chuàng)空間新模式。對于創(chuàng)業(yè)企業(yè)、傳統產業(yè)用“物聯網×”進行技術改造、模式再造,物聯網金融提供融資,物聯網電商提供市場訂單的服務,與中國科技網合作打造眾創(chuàng)空間的虛擬載體,與地方政府合作提供物理載體,形成全新的眾創(chuàng)空間新模式,我們也已經擁有數十個成功案例了。物聯網推動全新的經濟運行新模式,助推大國崛起 物聯網×產業(yè)——對傳統產業(yè)的技術改造、模式再造,物聯網×金融——物聯網金融對產業(yè)鏈的資金支持,物聯網×電商——物聯網電商提供大宗原材料到商品的訂單,三者的融合,讓智能制造的運營商——產業(yè)鏈的運營產生交叉融合,將誕生市場計劃經濟體系,克服產能過剩。物聯網將帶來全新的經濟增長新模式,助推“一帶一路”經濟一體化,促進中國成為全球新一輪經濟發(fā)展的整合者,這是中國大國崛起的重要機遇。物聯網思維助推中華思維主導世界
互聯網思維現在被提得非常多。今天我說物聯網思維,如何從互聯網思維推到物聯網思維? 互聯網思維是去中心化的扁平思維,是以人為本的人人生而平等思維,是確定性思維,是邏輯推理思維,非常符合西方人的思維方式。
物聯網思維不再是扁平思維,是有組織、有分工、有協同的社會化體系思維,不再是以人為本,而追求的是人與實體世界的和諧共融共存共發(fā)展,天地人的合一,物聯網思維是不確定性思維,是中國人的中華思維方式。
從這個角度來說,互聯網是西方思維,物聯網是中華思維,物聯網思維也將推動全球從西方思維為主演變到中華思維為主,物聯網一定是中國人在主導,因為它符合我們中華思維,中國的世紀到來了。
物聯網是人類社會發(fā)展的螺旋式回歸,是信息產業(yè)第三次產業(yè)浪潮、工業(yè)第四次革命的核心支撐,它將帶來經濟運行方式的變革。物聯網將推動以西方思維為主的世界到以中華思維主導的地球,這是中國大國崛起的理論依據?!揪庉嬐扑]】
同一性是解鎖物聯網真正潛力的關鍵 振興半導體市場,物聯網沒有戲 標準缺乏,物聯網普及受阻礙
做物聯網,智能家居其實最沒搞頭 物聯網架構場景技術分析
第三篇:物聯網與感知中國夢
物聯網與感知中國夢
同許多新興的產業(yè)、系統性的產業(yè)一樣,標準化是非常非常重要的,如果沒有標準化,對講機時代不會過渡到手機時代;如果沒有標準化,計算機網絡永遠處在局域網不會出現互聯網。
物聯網的標準化是國家在該領域實力的綜合體現
物聯網的標準化是國家在該領域綜合實力的體現,而架構標準則是標準化的核心,就像憲法之于法律的意義。
我國在2014年1月提交了物聯網頂層架構國際標準立項申請,至3月投票結束,第一輪沒有通過,2014年5月再次提交,9月正式通過。這是美日等西方發(fā)達國家同盟沒有預料到的。
互聯網的架構是美國人的,因為中國拿到了國際物聯網架構的設計權、主導權,物聯網架構是中國人的。當時我們非常高興、自豪、開心、激動、興奮,標準通過以后我們曾覺得高枕無憂了。
但是,2014年11月,美國人表示,物聯網太重要了,提出要單獨成立一個標準工作組,并把中國人提的物聯網架構,從WG7標準工作組轉到WG10工作組。當時我們想不通美國怎么這么好,我們的架構標準項目通過以后,他們開始支持我們了,重視架構設計了?
到2015年1月,首次WG10工作組大會召開,我們才意識到美國的目的。他們提出來按照ISO國際標準組織的規(guī)則,架構項目組從WG7轉移到WG10,但主編輯可以重選。美國國標委組織了美國國際知名的IT企業(yè),組成了聯合團隊,與其他西方發(fā)達國家一起想把中國“運作掉”。
我國國家標準委高度重視,給國際標準組織發(fā)去了鄭重聲明,對此事表示堅決抗議。但我們是否參加這個主編輯競選?參加了表示承認它的規(guī)則是合法的,但不參加機會可能就沒有了。國標委適時作出重要決定——參加競選,中國電子標準化研究院和感知科技有限公司、無錫物聯網產業(yè)研究院等派出了10多個團隊,到多個國家進行溝通交流。今年5月20日,在WG10的大會上,感知中國終于再次當選全球物聯網架構主編輯,從架構主導到操盤手都是中國人。
這個時候好像能夠稍微喘口氣,其實不然,美國等國的反攻力度非常大,雖然現在我們仍然保持著引領全球物聯網架構領先的地位。物聯網起源于多個領域
多個領域都在推進物聯網的研究,很多條線都在做物聯網。
電信領域推動物聯網的研究應用是較早的領域之一,叫M2M(機器到機器的通訊),目前的發(fā)展不像想象得那么快。
互聯網領域,則是大家所熟知的IOT(Internet of Things物的互聯網),1999年MIT提出,是強調把互聯網延伸到物體上的連接,最初IOT的聲音并不是很大,隨著互聯網的快速發(fā)展,現在IOT的聲音大過了M2M,但是,這一領域真正的大的典型應用還沒有出現。
傳感器領域,則稱之為網絡化的傳感器,較為知名的如Smart Dust(智能塵埃)于1997年被提出,這個領域實際上也是很小,大約2000年過后的幾年,這一條線的熱度非常高。
傳感器網絡領域,早年也是物聯網的強大的生力軍,在上世紀80年代、90年代從軍用開始應用到民用,最著名的是ZigBee聯盟,但更注重于短距離互聯。
溯源、標識領域,就是大家熟悉的激光碼、條碼、二維碼、RFID等,RFID最早出現于上世紀60年代,美國的一個敵我識別系統。但是市場總空間還是很小,功能很弱,主要是標識。
智能化也是在物聯網領域聲音比較大的另一個分支,強調物聯網的核心是智能化,以IBM為代表,比如智慧地球、智慧城市。
在工業(yè)自動化的領域,美國2006年提出了CPS(Cyber-Physical Systems信息物理系統),目前主要還是在學術界有一些聲音,在應用層面聲音不是很大。
還有眾多的行業(yè),比如安防、消防、環(huán)保等等,都從各自的領域提出了物聯網的需求,并實踐探索。
在中國,我們感知中國則把物聯網作為物理在研究,從1999年開始,從實體世界的角度研究推動物聯網技術和標準,并走在了世界的前列。
不管哪個領域探索物聯網,都有一個共同的特點,就是面向實體世界,解決我們現實實體世界中的問題。
物聯網與互聯網真的不一樣,是超越互聯網的
互聯網帶我們進入了一個虛擬世界,但是虛擬世界解決不了霧霾、交通、安全、能源、健康等實體世界的問題。
物聯網是人類社會螺旋式發(fā)展的使然,人類社會的發(fā)展從原始社會茹毛飲血的實體世界、到中世紀的精神世界、到現在以互聯網為主的虛擬世界,但現在的實體世界的環(huán)境問題、能源問題、安全問題等等,虛擬世界是解決不了的,需要實體世界的物聯網,從這個角度來說,物聯網是人類社會螺旋式發(fā)展的再次回歸,但這次回歸追求的是人與實體世界的和諧、共融、共存、共發(fā)展,它一定會帶來巨大的科研、技術、市場、生活的方式的根本變革。
據麥肯錫的研究,到2025年物聯網終端將達到250億,他們是按照計算機數億、手機數十億、物聯網數百億來計算,但我認為,物聯網的數量級不是十倍于手機的,至少是百倍以上。即便如此,250億也是了不起的數字,屆時,市場規(guī)模達到6萬億美金,帶動關聯經濟36萬億美金。谷歌曾預計在物聯網時代互聯網將消失,當然不是消失,是我們的生活工作中起到主導作用的將變成物聯網。
今天,互聯網發(fā)展到了頂峰時期,解決的是信息共享、信息不對稱的問題,如果說互聯網帶來的地球村是信息的地球村,那么,物聯網則是實體世界的地球村。一早起來,奧巴馬在美國接見了誰,大家上網一查就知道。但這就叫地球村嗎?你在鄰居家喝茶,一墻之隔,家里被盜了,你知道嗎?不知道。所以,互聯網帶來的地球村,只是信息的地球村,而非實體世界的地球村。
實體世界要靠什么?要靠物聯網。
互聯網與物聯網真的不一樣?;ヂ摼W的信息都是人工輸進去的,都是事后的、主觀的,有真的,也有假的。物聯網是把實體世界的每一個脈動以人為不可操縱的方式聯到物聯網體系,它是客觀的,內容是真實的、實時的,可預警或可預測的。物聯網上的信息是實體世界的鏡像反映。
從這個角度來講,物聯網是超越互聯網的。物聯網是超越智能化的
你半夜開車時,遇到紅燈,即使沒人沒車你也不能通過,這不合理,這是浪費資源,這是智能化帶來的智能交通的紅綠燈控制車流。物聯網來了,把它變革成了車流量控制紅綠燈,并已經有現實的應用。通過智能安防的攝像機系統抓捕逃犯,這是智能化做到的事后追蹤,而物聯網卻能做到事先預警,防范于未然。從這些角度看,物聯網是超越智能化的。
物聯網不僅僅是物物互聯,萬物互聯不是物聯網的顯著特征
用RFID做倉庫管理,瞬間就能知道倉庫里有什么貨。但是用RFID做溯源可能就有問題了,比如“標識豬肉”,用POS機或手機掃一下,就知道這個豬肉是哪個養(yǎng)豬場養(yǎng)的,你覺得這樣就安全嗎?中途調包怎么辦?倉儲物流中變質了誰負責?因此RFID做不到全程監(jiān)管。物聯網能,物聯網對動產的全程無遺漏環(huán)節(jié)的監(jiān)管也投入應用了。從這個角度講,物聯網的核心不是物和物的互聯,物聯網是超越RFID的、超越物物互聯的。物聯網的四大本質特征和社會屬性
每個領域都在從各自的領域理解、探索著物聯網,路徑不同,殊途能夠同歸嗎?可以說,每一個領域的物聯網都是物聯網的一部分,單一都有很大的局限,我們用什么來把這些集大成,解決紛繁復雜的實體世界的問題?
大家談論最多的就是“互聯網延伸到物聯網”,其實互聯網的核心是信息共享,信息內容的服務就是信息共享,互聯網核心不是網,是信息共享系統,網絡是它的手段。物聯網也不是網,“網”是物聯網的手段,“信息內容、信息共享”是物聯網的手段,物聯網是面向實體世界的感知和感知的服務。
如果說物聯網是互聯網的延伸,那物聯網的架構就是互聯網的。實際上,物聯網的架構應該是一個全新的體系。RFID、IOT、M2M等等都是物聯網的一部分,它們需要有一個集大成的東西組成物聯網的整體。
那么它的核心究竟是什么?肯定不能簡單的想象成是互聯網的延伸,我們來看看物聯網有別于互聯網、移動通信網等的四大本質特征。
首先,關注外部?;ヂ摼W關注的是內部,物聯網關注的是外部。
其次,不確定性。物聯網關注的外部事件是不確定性的,互聯網關注的網絡內的信息內容是確定的?;ヂ摼W上的信息,全球人民去看,都是一樣的,是確定的,除非人為把內容改了。但對于物聯網來說,假如我在這個屋子里布了很多物聯網的終端,目的是防止有人破門而入,那么,你總不能規(guī)定,必須在雨天一個1米82的男人,破門而入的時候先邁左腳吧,你們看,物聯網關心的外部事件是不以你的意志為轉移的,是不確定的,但互聯網關注網絡內的信息內容是確定的。
第三,不可重復。物聯網關心的事件不能復制,比如今天某個時刻有人把我手機偷走了,這個時間、地點、小偷的行為,不可復制?;ヂ摼W關心的內容復制太容易了。
第四,事件驅動。物聯網面向的是紛繁復雜的外部物理實體世界,互聯網關注網絡內部的信息內容是人為輸入的,用互聯網的架構去滿足物理實體世界的事件肯定是不行的。不同的任務、不同的目標、不同的環(huán)境,要求物聯網的架構組織、任務分工、協同體系是不一樣的。比如,小偷是從窗子跳進來,還是破門而入,感知他行為的終端分布、系統是不一樣的,小偷的事件驅動了此次事件的物聯網架構組成。
這四大本質,用什么樣的架構體系才能滿足?要找到以不變應萬變的架構,那就是最靈活的“團隊”架構。“團隊”不是“單個人”,物聯網終端是打著引號的人——智能終端,它們形成團隊,有組織、有分工、有紀律,不同任務、目標、環(huán)境,它們的組織分工協同是不一樣的,這叫團隊協作,是社會屬性,是物聯網的核心。
團隊的社會屬性以其高度自適應能力的多變架構,向下兼容RFID、M2M、互聯網等等,它是超越互聯網并兼容互聯網的協同分工的團隊屬性的全新的體系,而社會屬性讓體系架構變得越來越簡單。
比如說,今天下午來聽我演講的嘉賓,此刻你們都不是主角,我是主角,就算領導吧,講完之后,我就不是主角了,不是領導了,這就是事件驅動下的分工協同。社會屬性是物聯網的核心,團隊的意義在于團隊總比一個人牛吧,這就是為什么智能化是紅綠燈控制車流量,而物聯網能做到車流量控制紅綠燈,RFID做不到對動產的全程監(jiān)管,物聯網能做到有組織動態(tài)全程無遺漏環(huán)節(jié)的監(jiān)管,這就是物聯網比智能化牛、比互聯網牛的原因,物聯網是超越智能化、超越互聯網的全新系統。
什么是物聯網?物聯網是面向實體物理世界,以感知互動為目的,以團隊化的社會屬性架構為核心,是建立在智能化和網絡化基礎之上的,超越智能化、超越互聯網的,是物理與信息深度融合的全新系統,關注的是實體世界的事件。
物聯網是超越智能化的就不要智能化了,物聯網超過互聯網就不要互聯網了,行嗎?那不行。物聯網是建立在智能化和網絡化基礎之上的全新的社會屬性的體系,社會屬性向下兼容互聯網和智能化的。
大數據是信息共享,是互聯網的產物,是網絡結合計算來實現數據挖掘和服務。物聯網的核心是大數據嗎?不是,大數據是根據歷史情況進行趨勢判斷,不能判斷某個具體事件。物聯網關注的是外部物理世界的事件,提供事件的服務,是大事件,事件是數據的物理屬性的封裝,不是大數據。
它是超越互聯網,讓IT從虛擬世界走向實體世界,讓整個IT體系從智能化的架構走向社會化屬性的架構,社會化架構就是自我組織的架構,是一種高度自適應、自我完善的架構。
用共性平臺+應用子集的方式解決規(guī)模產業(yè)化的瓶頸問題
在互聯網、在大數據、在計算機上超越美國,好難,幾乎不可能。在這一次物聯網帶來的信息產業(yè)浪潮里,我們要干什么?要補短腿、走捷徑,發(fā)展物聯網!跟著別人屁股后面跑,永遠無法超越。
發(fā)展物聯網產業(yè),關鍵是什么?為什么現在的物聯網公司,一個又一個都是小微企業(yè),沒有長大?
物聯網龐大的市場被多樣化的應用場景分成一個又一個小塊塊,每一塊都不足夠大,你怎么規(guī)模產業(yè)化?這也是全球物聯網規(guī)模產業(yè)化的瓶頸問題。
物聯網企業(yè)都很小,不是能力不夠,因為細分市場就這么大。有一個行業(yè)也是這樣,就是軟件產業(yè),游戲軟件、動漫軟件、3D軟件、管理軟件等等,我們要做軟件,該做什么?你們看看,軟件業(yè),誰是老大?是微軟,是比爾·蓋茨,他們主要就做了操作系統,操作系統就是五花八門應用軟件的共性部分、共性平臺。五花八門的物聯網應用,雖然都不一樣,但它總歸是物聯網,總歸有70%—80%是一樣的,這就是共性。我們把共性部分凝練出來,把不是共性的部分甩出去,形成共性平臺+應用子集的模式,就可以解決物聯網規(guī)模產業(yè)化瓶頸問題了。
物聯網的共性平臺包括軟件、硬件、模塊、協同、網絡應用、服務等等,是一個大的架構,比軟件操作系統復雜多了,形成平臺沒那么簡單。那么,可以用共性平臺+應用子集的方式,來解決全球物聯網規(guī)模產業(yè)化的瓶頸問題。
那么,健康監(jiān)測的物聯網、平安家居的物聯網、太湖藍藻檢測的物聯網等等,共性在什么地方?靠什么來凝練?
針對不同的應用場景,看似完全不同的物聯網應用系統,哪有共性,靠什么來凝練共性?就要找到一個以不變應萬變的架構,什么是那個不變的架構?不變的核心就是變,就是社會屬性的變,有協同、有分工、有組織、有紀律的團隊屬性,才能凝練出共性,形成共性平臺+應用子集,解決物聯網規(guī)模產業(yè)化的瓶頸問題,你們看,這個思維特別像中國人的思維方式,美國人哪搞得懂?
我們是全球唯一攻克了物聯網共性的團隊,找不到共性就做不了標準,共性是物聯網標準制定的基礎,沒有共性,你可以制定安防物聯網標準、交通物聯網標準,但制定不了物聯網的標準!這也是我們能主導國際標準的最主要原因之一。因此共性的凝練、共性平臺的建設是物聯網規(guī)模產業(yè)化的基礎。
這么多的領域都從自己本領域出發(fā),在推動物聯網發(fā)展,產業(yè)發(fā)展遇到瓶頸,而我們用社會屬性找到了共性架構體系,形成了集大成的全新架構,并加以實現,形成標準,對國際標準化起到了引領的作用。
物聯網的體系會給我們的行業(yè),我們的金融,我們的電商,我們的商務,我們的工業(yè),我們的經濟帶來一個什么樣的變革?將會是非常了不起的變革,根本性的變革,全局性、系統性的變革。
從“互聯網+”到“物聯網×”,傳統行業(yè)轉型升級之路
“互聯網+”加的是傳統各行各業(yè),解決的是傳統行業(yè)流通領域信息不對稱的問題;物聯網則是面向實體世界,是對傳統行業(yè)的核心、模式的深刻變革,是虛實交融的實體經濟,對傳統行業(yè)的影響遠超過互聯網,因此,我們稱之為“物聯網×”。物聯網將推動 “互聯網+”時代到“物聯網×”時代。
有人說海濤你從科學家轉型企業(yè)家成功了,我說我的轉型的成功在于我沒有轉型,我發(fā)揮長板理論。我們在基礎理論、體系架構、共性平臺、標準制定、關鍵技術上很牛,但行業(yè)應用不是我們的強項,我們就通過“物聯網×”改造傳統產業(yè),“物聯網×”的核心是共性平臺,我們和行業(yè)應用類企業(yè)多種形式的合作,共同發(fā)展,這樣的成功案例已經太多了,現在已經有數十家公司改造成功,好的公司市場估值一年左右的時間翻好幾十倍。
物聯網改造幾乎不挑行業(yè),基本沒有行業(yè)是不需要物聯網的,它是傳統行業(yè)改造轉型的全新之路。
物聯網金融——金融模式新革命
物聯網×金融會是什么?是物聯網金融,一個全新的領域,是我們和平安銀行全球首創(chuàng)的新領域?;ヂ摼W金融現在很火很火,互聯網上信息是人輸進去的,互聯網金融只是實現了信息流和資金流的二流合一,缺乏對實體企業(yè)的有效掌控,互聯網金融和傳統金融一樣是主觀信用體系。物聯網是面向實體世界的,物聯網上的信息是通過物聯網終端和系統形成的物理世界的鏡像反映,是客觀的,物聯網金融是客觀信用體系。物聯網金融才是實現了資金流、信息流、實體流的三流合一,全面降低虛擬經濟的風險,將深刻而深遠地變革銀行、證券、保險、租賃、投資等眾多金融領域的原有模式。
物聯網金融太大,我們先關注物聯網銀行,聚焦物聯網銀行中的動產金融。動產貸款風險很大,但用物聯網對動產實現全程無遺漏環(huán)節(jié)的監(jiān)管,對銀行來說抵押的動產具備了不動產的屬性,風險降低了,從而避免鋼貿事件的再次發(fā)生。同樣,物聯網金融將從根本上解決小微企業(yè)貸款難的問題。我們和平安銀行的動產金融產品已經正式發(fā)布,并全面推廣。
還有物聯網保險、物聯網投行、物聯網典當等等,物聯網可以滲透到金融的各個領域,是金融模式的新革命。物聯網電商——客觀誠信商業(yè)體系的建立
物聯網×電商,會讓電商模式發(fā)生根本的變革。我們最擔心互聯網電商上的假貨,物聯網電商依托物聯網技術,對商品實現全程無遺漏環(huán)節(jié)的監(jiān)管,物聯網電商上賣家無假貨,商家無需額外抵押物可在線貸款。也可同時解決食品安全問題,產能過剩的問題。這也是咱們全球首創(chuàng)的新領域,也已經全面落地。物聯網推動工業(yè)4.0,超越智能制造
物聯網×工業(yè)將使工業(yè)發(fā)生新的革命。第一次工業(yè)革命是蒸汽機,第二次工業(yè)革命是電力,第三次工業(yè)革命是制造業(yè)與IT、電子的結合,它帶來了智能化、自動化、精準制造。工業(yè)4.0——是信息物理系統(就是物聯網)支撐下的工業(yè)第四次革命。超越智能化、超越互聯網的物聯網體系,帶給工業(yè)4.0到底是什么?物聯網推動工業(yè)制造是智能制造嗎?肯定不是,至少應該是超越智能制造的。物聯網以其社會屬性的架構,關注的是制造環(huán)節(jié)間的協同,產業(yè)鏈間的融合,研、產、融、商深度融合的邊際效應,推動制造業(yè)的服務和運營商,這才是工業(yè)4.0要做的事情。
談到“工業(yè)4.0”、“制造2025”的時候,如果我們還只是追求智能制造,那我們就趕不上德國和日本,就始終是跟在人家后面跑,更別提超車了。我們用物聯網推動的工業(yè)4.0來超越他們的工業(yè)3.0,用制造服務和運營來超越智能制造,這才是中國要做的事情。
感知中國夢,用物聯網助推我中華復興之夢
打造“物聯網×”的大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的眾創(chuàng)空間新模式。對于創(chuàng)業(yè)企業(yè)、傳統產業(yè)用“物聯網×”進行技術改造、模式再造,物聯網金融提供融資,物聯網電商提供市場訂單的服務,與中國科技網合作打造眾創(chuàng)空間的虛擬載體,與地方政府合作提供物理載體,形成全新的眾創(chuàng)空間新模式,我們也已經擁有數十個成功案例了。
物聯網推動全新的經濟運行新模式,助推大國崛起
物聯網×產業(yè)——對傳統產業(yè)的技術改造、模式再造,物聯網×金融——物聯網金融對產業(yè)鏈的資金支持,物聯網×電商——物聯網電商提供大宗原材料到商品的訂單,三者的融合,讓智能制造的運營商——產業(yè)鏈的運營產生交叉融合,將誕生市場計劃經濟體系,克服產能過剩。物聯網將帶來全新的經濟增長新模式,助推“一帶一路”經濟一體化,促進中國成為全球新一輪經濟發(fā)展的整合者,這是中國大國崛起的重要機遇。物聯網思維助推中華思維主導世界
互聯網思維現在被提得非常多。今天我說物聯網思維,如何從互聯網思維推到物聯網思維?
互聯網思維是去中心化的扁平思維,是以人為本的人人生而平等思維,是確定性思維,是邏輯推理思維,非常符合西方人的思維方式。
物聯網思維不再是扁平思維,是有組織、有分工、有協同的社會化體系思維,不再是以人為本,而追求的是人與實體世界的和諧共融共存共發(fā)展,天地人的合一,物聯網思維是不確定性思維,是中國人的中華思維方式。
從這個角度來說,互聯網是西方思維,物聯網是中華思維,物聯網思維也將推動全球從西方思維為主演變到中華思維為主,物聯網一定是中國人在主導,因為它符合我們中華思維,中國的世紀到來了。
物聯網是人類社會發(fā)展的螺旋式回歸,是信息產業(yè)第三次產業(yè)浪潮、工業(yè)第四次革命的核心支撐,它將帶來經濟運行方式的變革。物聯網將推動以西方思維為主的世界到以中華思維主導的地球,這是中國大國崛起的理論依據。
[根據劉海濤博士于2015年9月11日下午于科技部召開的科技創(chuàng)新大講堂演講編輯整理] 劉海濤博士簡介
劉海濤博士是國家973物聯網首席科學家;國家信息化專家咨詢委員會委員;國家物聯網基礎標準工作組組長;國家傳感器網絡標準工作組組長;國際物聯網標準化主編輯。同時也是無錫物聯網產業(yè)研究院院長、感知科技總裁。
劉海濤博士于1999年與國際同步獨立開始物聯網相關領域研究,所帶領的“感知中國”團隊的中國專家,主導國際標準組織物聯網標準制定,在物聯網標準化中,主編輯和聯合主編輯席位數居全球首位,牽頭制定國際物聯網架構標準,為中國在物聯網國際標準體系中贏得最高話語權,使我國在物聯網領域國際競爭中站到了歷史高點。同時,作為感知科技總裁,劉海濤博士在物聯網產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展上成績斐然。
他曾榮獲國家科技進步二等獎一項,上海市科技進步一等獎二項,中國科學院杰出科技成就獎,2009年獲CCTV中國經濟人物,2012年獲得全國五一勞動獎章,2015年又獲得全國勞動模范稱號。出處:科技日報
第四篇:物聯網實驗室建設方案
物聯網實驗室建設方案由物聯網下的電子商務認知、應用、創(chuàng)新三個層次構成。物聯網技術和行業(yè)應用協調支撐三個層次,貫穿了物聯網的整個科研過程,認知層是通過觀察、感受物聯網的典型行業(yè)應用和物聯網感知、處理、通訊、控制等各個部分的工作過程完成教學、研究任務的。
一、博星卓越物聯網實驗室建設方案概述
物聯網是通過信息傳感設備,按約定的協議實現人與人、人與物、物與物全面互聯的網絡。物聯網的主要特征是通過射頻識別、傳感器等方式獲取物理世界的各種信息,結合互聯網、移動通信網等網絡進行信息的傳送與交互,采用智能計算技術對信息進行分析處理,從而提高對物質世界的感知能力,實現智能化的決策和控制。
物聯網技術和產業(yè)的發(fā)展將引發(fā)新一輪信息技術革命和產業(yè)革命,是信息產業(yè)領域未來競爭的制高點和產業(yè)升級的核心驅動力。物聯網概念是龐大和豐富的,其中涵蓋了大量現有的專業(yè)門類和技術體系,而在其系統集成和應用端,可以說物聯網技術將能夠應用于工業(yè)、農業(yè)、服務業(yè)、環(huán)保、軍事、交通、家居等幾乎所有的領域。
無線傳感網絡正是適應于這樣背景下的全新網絡技術。無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks,WSN)是當前國際上備受關注的、涉及多學科高度交叉、知識高度集成的前沿熱點研究領域。它綜合了傳感器、RFID技術、嵌入式計算、現代網絡及無線通信和分布式信息處理等技術,能夠通過各類集成化的微型傳感器協同完成對各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息的實時監(jiān)控、感知和采集,這些信息通過無線方式被發(fā)送,并以自組織多跳的網絡方式傳送到用戶終端,從而實現物理世界、計算世界以及人類社會這三元世界的連通。
物聯網下的電子商務科研平臺是在物聯網已經從概念、規(guī)劃階段發(fā)展成為日新月異地高速發(fā)展、基于物聯網的應用大量誕生階段,同時,物聯網與互聯網高度結合、融合的背景下提出的物聯網與互聯網的結合。
博星卓越物聯網實驗室建設方案由物聯網下的電子商務認知、應用、創(chuàng)新三個層次構成。物聯網技術和行業(yè)應用協調支撐三個層次,貫穿了物聯網的整個科研過程,認知層是通過觀察、感受物聯網的典型行業(yè)應用和物聯網感知、處理、通訊、控制等各個部分的工作過程完成教學、研究任務的。應用層是在物聯網認知層的基礎上,通過對支撐物聯網的各種硬件設備、軟件資源、開發(fā)平臺、研究平臺和對物聯網條件下的典型電子商務應用的使用、開發(fā),進行應用型的研究、探索,從而支撐創(chuàng)新型的研究、開發(fā)和應用。創(chuàng)新層是在物聯網應用層研究的基礎上,進行物聯網條件下的電子商務技術、模式等創(chuàng)新研究,科研平臺能夠提供技術、實現、應用驗證,開展創(chuàng)新型的研究,并形成成果,同時,能夠對中試階段的成果進行技術支撐。
博星卓越物聯網實驗室建設方案 科研層次圖:
二、博星卓物聯網實驗室建設方案建設的項目意義
無線傳感網絡的商用迄今可以劃分為三個階段:
2003-2004年,無線傳感網絡開始被試用,以驗證投資回報;
2005-2006年,無線傳感網絡的使用量持續(xù)增長,重點關注可靠性和集成度;
2007-2010年為無線傳感網絡的起飛期,新應用不斷涌現,出貨量高速增長,這一時期為消費者驅動,重點關注成本和尺寸。
根據美國多家知名市場公司預測,到2008年,無線傳感網絡節(jié)點全球出貨量將超過1億個,市場銷售總額超過20億美元。專門致力于無線技術研究的美國加利福尼亞圣迭戈(原圣地亞哥)市場調研公司ON World近期發(fā)布的一份報告,預計到2011年,世界市場無線傳感器網絡(WSN)系統與服務將飛升至約46億美元,并呈現爆炸式增長,現階段國內市場應用正在整體評估和試探階段,但是相應的研究工作已經開展;近期主要用戶為高校、研究機構(包含為交通、環(huán)境、農業(yè)、能源、國防等政府部門服務的科研院所),企業(yè)研發(fā)中心;中長期目標用戶為海量使用的政府和企業(yè)(包括交通、環(huán)境、農業(yè)、能源、國防等政府部門)以及未來可能使用無線傳感器網絡的各類企業(yè)提供平臺和應用案例。到目前為止,國內外己經推出了幾十種成型的無線傳感器網絡節(jié)點設備。
《國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃(2006-2020年)》和“新一代寬帶移動無線通信網”重大專項中均將傳感網列入重點研究領域。傳感器網絡標準工作組組長、上海微系統所副所長劉海濤表示,我國的技術研發(fā)水平已處于世界前列。中科院早在10年前就啟動了傳感網研究,先后投入數億元,目前,中國與德國、美國、英國、韓國等國一起,成為國際標準制定的主要國家之一。目前,我國傳感網標準體系已形成初步框架,向國際標準化組織提交的多項標準提案被采納。2009年8月7日,溫家寶總理在無錫考察中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發(fā)中心時曾表示,至少三件事情可以盡快去做,一是把傳感系統和3G中的TD技術結合起來;二是在國家重大科技專項中,加快推進傳感網發(fā)展;三是盡快建立中國的傳感信心中心,或者叫“感知中國”。并指出,要早一點謀劃未來,早一點攻破傳感網核心技術,要依靠科技和人才,占領科技和經濟發(fā)展制高點,保證我國具有可持續(xù)發(fā)展的能力和可持續(xù)的競爭力。
綜上所述,物聯網條件下的電子商務科研平臺建設項目是符合世界技術發(fā)展趨勢和我國科技發(fā)展方向的,同時,對相關學科發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
博星卓越物聯網綜合實驗室涉及重點學科及可支撐的主要學科方向有:電子商務、計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程、信息管理與信息系統。在當今信息技術高速發(fā)展的情況下,這些專業(yè)都面臨物聯網條件下的技術升級、改造,物聯網應用模式創(chuàng)新的挑戰(zhàn)與機遇,綜合來看,電子商務是這些技術最為綜合應用的部分。所以,博星卓越物聯網綜合實驗室定位于物聯網下的電子商務科研平臺。
三、博星卓物聯網實驗室建設方案建設的項目目標
博星卓越物聯網綜合實驗室建設目標一:建成物聯網條件下的電子商務科研實驗室
要研究物聯網條件下的電子商務新技術、新模式,適應這種需要的科研環(huán)境和平臺是基本保障。博星卓越物聯網綜合實驗室首要目標是建成能夠支持科研工作和部分教學任務的實驗室。實驗室分為物聯網基礎認知科研實驗區(qū)、物聯網應用科研實驗區(qū)和物聯網創(chuàng)新科研實驗區(qū)。
物聯網基礎認知科研實驗區(qū)開展物聯網的信息采集、處理、通訊、控制等研究實驗和物聯網相關技術的應用研究,應用科研實驗區(qū)開展典型應用認識型研究實驗和典型物聯網應用的應用型研究實驗,創(chuàng)新科研實驗區(qū)開展物聯網條件下的電子商務技術、模式等創(chuàng)新研究。
博星卓越物聯網綜合實驗室建設目標二:支撐物聯網條件下的電子商務科研
傳感網把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理,是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業(yè)浪潮,是一個全新的技術領域。早在1999年,在美國召開的移動計算和網絡國際會議提出,“傳感網是下一個世紀人類面臨的又一個發(fā)展機遇”;2003年,美國《技術評論》提出傳感網絡技術將是未來改變人們生活的十大技術之首;2005年,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS),國際電信聯盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,正式提出了“物聯網”的概念。報告指出:無所不在的“物聯網”通信時代即將來臨,世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網主動進行信息交換。射頻識別技術(RFID)、傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術將得到更加廣泛的應用。
博星卓越深入研究電子商務與物聯網,經過多年的發(fā)展,積累了良好的科研、教學實力,能夠積極抓住電子商務的創(chuàng)新特點,形成了注重實踐、勇于探索的良好研究氛圍,在新一次產業(yè)浪潮形成的時候,博星卓越做好了迎接挑戰(zhàn)與機遇的準備,組建專門物聯網研究團隊,積極聯系相關物聯網企業(yè),目前已經獲得了一批社會需要、極具研究價值的物聯網條件下的電子商務項目需求,如果能及時建成科研平臺,早日投入運行,不但能很好地抓住市場機遇,也會在為博星卓越物聯網實驗室項目建設、團隊培養(yǎng)、研究能力提高創(chuàng)造良好的條件,為我國物聯網教學與物聯網發(fā)展作出更大貢獻。
博星卓越物聯網綜合實驗室建設目標三:支撐電子商務實踐教學
物聯網技術面向現代信息處理技術,培養(yǎng)從事物聯網領域的系統設計、系統分析與科技開發(fā)及研究方面的高等工程技術人才。博星卓越物聯網綜合實驗室可以培養(yǎng)學生合理的知識結構、具備扎實的電子技術、現代傳感器和無線網絡技術、物聯網相關高頻和微波技術,有線和無線網絡通信理論、信息處理、計算機技術、系統工程等基礎理論,掌握物聯網系統的傳感層,傳輸層與應用層關鍵設計等專門知識和技能,并且具備在物聯網領域跟蹤新理論、新知識、新技術的能力以及較強的物聯網創(chuàng)新實踐能力。
根據物聯網相關知識模塊將物聯網科研實驗設計到相應的學科課程實驗中,具體設計根據以下體系進行設計:
1、單片機和嵌入式認知科研實驗
2、無線片上系統認知科研實驗
3、無線通訊和無線網絡認知科研實驗
4、RFID 認知科研實驗
5、物聯網傳輸層認知科研實驗
6、物聯網綜合應用科研實驗
7、物聯網創(chuàng)新科研實驗
四、博星物聯網實驗室建設方案的項目內容
(一)建設物聯網基礎認知科研實驗區(qū)
物聯網基礎認知科研實驗區(qū)開展物聯網的信息采集、處理、通訊、控制等研究實驗和物聯網相關技術的應用研究。
本實驗區(qū)開展的物聯網認知科研實驗涵蓋如下專業(yè)內容:
1、單片機和嵌入式認知知識群
本實驗群涵蓋的實驗研究內容:8051 單片機、ARM 嵌入式技術、微機原理,接口技術、微控制器體系和原理、實時操作系統、C 語言編程技術。
2、無線片上系統認知知識群
本實驗群涵蓋的實驗研究內容:無線單片機通訊接口結構和原理,無線有線收發(fā)器結構和原理,通訊結構和原理,嵌入式軟件基礎等。
3、無線通訊和無線網絡認知知識群
本實驗群涵蓋的實驗研究內容:短距離無線數據通訊基礎和原理,無線自組網技術,ZIGBEE 無線技術和802.15.4 無線標準。網絡安全和加密技術,C 語言和無線網絡算法高級技術原理。
4、RFID 認知知識群
本實驗群涵蓋的實驗研究內容:電磁技術基礎,RFID 標簽算法,EPC通訊協議和原理;大功率RFID 讀卡器原理和設計,RFID 和物聯網數據庫結構和原理。
5、物聯網傳輸層認知知識群
本實驗群涵蓋的實驗研究內容:物聯網網關原理和結構,GSM/GPRS 技術原理,3G 技術原理和結構,M2M 數據傳輸和遠程通訊,嵌入式和高級實時操作系統在物聯網系統設計技術等。
本實驗區(qū)可以支持以下認知型科研實驗:
1、數據感知檢測類
圖像采集、聲音采集、溫度采集、濕度采集、氣壓采集、CO含量采集、振動采集等等常規(guī)采集。
2、近距離蜂窩通訊類
基于2.4G無線的通訊RF2401A、基于433M的通訊、ZigBee、CC1100等的近距離通訊過程。
3、遠距離無線傳輸類
GPRS無線傳輸、3G無線傳輸實驗、2KM數傳電臺數據傳輸實驗。
4、有線類數據通信過程
SOCKET模式、WEBSERVERS模式、HTTP模式、TCP/UDP模式、RS232模式、485模式、電流環(huán)等任意,達到雙方的通訊過程。
5、數據匯總處理類
常規(guī)算法實現例如求和、求平均、數據分布與趨勢等。
6、界面展示類
PC界面展示、LED屏幕界面展示、嵌入式平臺界面展示。
7、輸出控制類
輸出LED燈閃爍報警、繼電器動作進行拉閘操作、搖桿動作等,輸出聲音或者語音提示標識等。
(二)建設物聯網應用科研實驗區(qū)
物聯網應用科研實驗區(qū)開展典型應用認識型研究實驗和典型物聯網應用的應用型研究實驗。
物聯網應用實驗包含物聯網應用場景描述、需求分析、系統集成流程,基于現有產品面向具體應用的監(jiān)測體系建設和運行。
1、智能農業(yè)系統
博星卓越物聯網綜合實驗室智能農業(yè)系統
(1)實驗研究背景
農業(yè)物聯網是將大量的傳感器節(jié)點構成監(jiān)控網絡,通過各種傳感器采集信息,以幫助農民及時發(fā)現問題,并且準確地確定發(fā)生問題的位置,這樣農業(yè)將逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機械的生產模式轉向以信息和軟件為中心的生產模式,從而大量使用各種自動化、智能化、遠程檢測和控制的生產設備。
(2)實驗研究內容
①、光照、溫度、濕度傳感器對模擬大棚進行管理和檢測,并把相關的數據通過無傳輸模塊傳回服務器,服務器上的管理系統對這些數據作出控制算法。研究光照、溫度、濕度傳感器的工作機理、適應領域以及偏差處理,梳理、優(yōu)化信息傳遞過程、路線以及控制信息的智能反饋機制。
②、架設超聲波、音量和音頻傳感器,通過模擬老鼠的小動物穿過傳感器,系統接收到這些信號后,發(fā)出警報,采取相應的滅鼠、滅蟲等應對策略。研究超聲波、音量和音頻傳感器的工作機理、適應領域以及偏差處理,對策略、時效、動作控制等進行歸類和性能優(yōu)化。
③、使用流量傳感器,利用計算機系統模擬自動控制農田水利灌溉。研究流量傳感器的工作機理、適應領域以及偏差處理。
④、假設加溫設備、通風設備、光照等模擬設備,在控制中心按照算法需要進行加溫、通風、光照時給出相應的控制動作,達到溫室大棚環(huán)境的自動調節(jié)處理。
2、智能超市系統
(1)、實驗背景
射頻識別技術應用于超級市場,能迅速查詢、調用各商品的信息,能對商品的信息實時改寫和對商品進行遠距離的群識別,達到宏觀管理、實現信息共享、提高工作效率的目的;而且能加快顧客支付速度,提高顧客的滿意度和忠誠度,降低超市的風險度。
(2)、實驗研究內容
①、實驗室模擬超市設立貨架,利用RFID標簽打印機打印商品一維和二維條碼,貼至虛擬商品上,然后用手持RFID對貨品掃描并分類擺放。研究物聯網條件下的出庫、上架、盤點業(yè)務特點。
②、模擬一個超市收貨通道,收貨通道是集成了RFID閱讀器的收貨口,當帶有貼有RFID電子標簽的貨物經過通道時,系統可以自動掃描,并顯示在系統的計價單中。研究物聯網條件下的超市點貨、支付過程的特點。
③自主設計超市賣場的產品從進庫上架、購買、付款等過程,探索新的超市服務模式。
3、智能樓宇系統
(1)、實驗背景
通過教室模擬的形式呈現未來家居樓宇的物聯網交互方式,傳感網控制單元內嵌到各個家居設備實物中,實現智能控制、智能安防、智能消防。智能樓宇系統能實時監(jiān)控家中的溫濕度、光強等環(huán)境因素,并根據監(jiān)測結果自動控制窗簾、窗戶的開啟和關閉。通過煙霧、可燃氣體、浸水、紅外等傳感器,對家中安全狀況進行監(jiān)控。
博星卓越物物聯網實驗室建設方案智能樓宇系統
(2)、實驗研究內容
①、基于聲音傳感的背景音樂控制實驗。實驗室應用科研實驗區(qū)中安裝聲音傳感器,傳感器將收集的聲音數據傳輸給主機,主機連接一臺音響,然后在主機系統中設置一個參數,當這個傳感器傳回的數據大于這個參數時,系統自動將音響的聲音調大,反之降低音響的音量。
②、基于人體動態(tài)感知的智能燈控實驗。在應用科研實驗區(qū)擺放一個人體紅外傳感器,傳感器連接一個照明裝置,當有人員經過此傳感器的時候,自動亮起,檢測長期無人活動區(qū)域則關燈節(jié)能。
③、基于光線強度的智能燈控實驗。在應用科研實驗區(qū)安裝光照傳感器模塊,傳感器連接一個臺燈,當學生用手遮擋傳感器時,傳感器發(fā)出信號,使臺燈點亮。
④、基于電子商務模式的遠程家居樓宇管理維護模擬實驗。將安裝在樓宇中的多種感知器件和動作器件(例如入侵檢測和聲光報警器)融合在系統中,模擬出遠程對于樓宇狀態(tài)的感知和展現,同時,通過網絡模式進行遠程的樓宇維護、動作器件的控制。
4、物聯網物流系統
(1)、實驗背景
物聯網物流系統是一個基于識別技術為貨物識別追蹤、管理和查驗貨物信息的平臺,系統將先進的識別技術和計算機的數據庫管理查詢相結合,自動識別貨物信息,該系統的應用能大大節(jié)約人力物力。
(2)、實驗研究內容
①存貨管理實驗。模擬貨物流通的過程,利用標簽打印機,分類打印標簽貼紙將貨物放置貨架。系統記錄貨物所在區(qū)域和數量,當某種商品數量少于預警值時,系統自動提醒。研究物聯網條件下的庫存管理特點。
②防竊控制實驗。在應用科研實驗區(qū)的物流實驗所有出口都裝上讀寫器,當貼有標簽的貨物被拿出出口時,系統提示貨物被盜。
③貨物信息實時性實驗。通過扮演收件員、地區(qū)代理站、派件員的模擬貨物流動、交付體現物流過。每人手持一個讀寫器,當讀寫器掃描貨物時,將掃描到的信息利用無線傳輸到主機,主機將詳細的信息公布在網站上的實時查詢系統,為客戶提供實時查詢,提高客戶滿意度。
5、智能醫(yī)療
(1)、實驗背景
通過傳感器檢測人體醫(yī)療指標,并通過各種網絡將檢測信息傳遞給醫(yī)生或檢測人員將會大大提高醫(yī)療效率,減輕病人負擔,在遠程醫(yī)療、應急醫(yī)療等領域有極高的應用價值。
(2)、實驗內容
①體溫檢測實驗。將無線溫度傳感器貼至受檢者的身體,無線溫度傳感器將數據傳輸到主機,主機將得到的數據顯示,檢查者可根據主機顯示的數據來判斷病情。
②綜合智能醫(yī)療實驗。通過各種傳感器在手指、手臂等部位,無損傷地測血糖、量血壓、心電圖的測試,受檢者自助開展健康監(jiān)測。通過本實驗研究人體醫(yī)療信息的傳感過程,研究應用領域,設計應用模式,進行設計成果檢驗。
(三)建設物聯網創(chuàng)新科研實驗區(qū)
物聯網創(chuàng)新科研實驗區(qū)開展物聯網條件下的電子商務技術、模式等創(chuàng)新研究。創(chuàng)新科研實驗區(qū)支持以下科研實驗:
1、傳感采集控制開發(fā)
通過圖像采集、聲音采集、溫度采集、濕度采集、氣壓采集、CO2含量采集、振動采集等等常規(guī)采集方法、處理流程的實驗,研究掌握現有的和未來可能發(fā)展的各種傳感數據采集方式以及傳感數據采集設備、傳感及控制設備的設計和開發(fā)。根據實際應用環(huán)境設計、開發(fā)、使用、維護不同的物聯網數控設備進行創(chuàng)新性地科研。
2、通信網絡開發(fā)
通過學習研究數據、設備的通信、網絡傳輸、數據接入等方面的內容,掌握基于2.4G無線的通訊、基于433M的無線通訊、ZigBee、CC1100、數傳電臺等的近距離通訊過程和GPRS無線傳輸、3G無線等遠距離無線傳輸,掌握有線類數據通信例如SOCKET模式、WebService模式、HTTP傳輸模式、TCP/IP協議、UDP協議、RS232模式、485模式、微根模式等的應用和開發(fā)特點。根據實際應用環(huán)境創(chuàng)新性地設計、開發(fā)、使用、維護在各類通信系統中組織傳感和控制信號的應用設備等。
3.系統應用開發(fā)
通過研究和掌握物聯網技術在不同應用領域的上層應用設計、數據安全、系統集成、數據使用,可以根據實際應用領域和應用實例創(chuàng)新性地設計、開發(fā)、使用、維護全面的物聯網行業(yè)應用系統等。
五、博星卓越物聯網實驗室建設方案建設的項目實施
(一)博星卓越物聯網綜合實驗室項目硬件設備
1、物聯網基礎認知科研實驗區(qū)
2、物聯網應用科研實驗區(qū)
(1)、博星卓越物聯網農業(yè)管理平臺
博星卓越物聯網實驗室建設方案:物聯網農業(yè)管理平臺
博星卓越物聯網農業(yè)管理平臺能夠完成對于各個感知器件采樣、傳輸的參數,完成業(yè)務邏輯的定義和實現,對于感知器件所獲取的數據進行處理,并向輸出控制器件發(fā)出動作指令,并以直觀界面在平臺中進行展現。
博星卓越物聯網綜合實驗室:物聯網農業(yè)電子商務平臺
平臺提供農產品在線購買,在商品的詳細信息中用戶能查看到農作物的生長環(huán)境,生長市場,生長過程中的濕度、溫度、光照時長等詳細信息展現現代化智能農業(yè)完整生產管理詳細數據和情況,完成對于農作物生長環(huán)境狀態(tài)的遠程監(jiān)控。
(2)、博星卓越物聯網智能超市系統
博星卓越物聯網實驗室建設方案:物聯網超市管理平臺
完整模擬超市從進貨、上架、盤點、銷售的完整過程,用條碼方式和射頻標簽多種方式完成超市智能化的管理模式展示。
博星卓越物聯網綜合實驗室:物聯網超市電子商務平臺
結合電子商務完整流程,實現傳統超市與電子商務模式的完美結合,讓遠端客戶能清楚看到柜臺上的貨物詳情,并實現遠程訂貨、付款的模擬實驗過程。
(3)、博星卓越物聯網智能樓宇系統
博星卓越物聯網綜合實驗室:物聯網樓宇管理平臺
完成智能樓宇內所有感知器件的數據獲取和處理,在管理平臺上做直觀的界面展現,并能定義對應感知器件和動作器件之間的關聯關系,設定對于不同感知數據的不同規(guī)定動作。
(4)、博星卓越物聯網物流系統
博星卓越物聯網綜合實驗室:物聯網物流管理平臺
將從無線通訊節(jié)點收集的數據在平臺端進行顯示和管理,便于對貨品進行分類,對貨品的數量,保存環(huán)境進行監(jiān)控。
博星卓越物聯網綜合實驗室:物聯網物流電子商務平臺
物流電子商務平臺包括客戶下單,訂單查詢,用戶評價的功能。客戶對貨物運輸過程中的每一個步驟的能監(jiān)控到,支持在線支付快遞費用等常用功能。
(5)、博星卓越物聯網智能醫(yī)療系統
博星卓越物聯網綜合實驗室:物聯網醫(yī)療管理平臺
平臺建立自主的健康數據監(jiān)測傳輸體系,并能通過物聯網將數據傳輸至遠程診斷中心,讓學生按照所能獲取的健康數據體溫、面色、血壓等數據進行遠程的智能化醫(yī)療診斷。
博星卓越物聯網綜合實驗室:物聯網醫(yī)療電子商務平臺
通過醫(yī)療管理平臺中獲取的數據,醫(yī)生能通過這些數據進行分析并開出處方,病人根據醫(yī)生的處方在網站上進行購買相應的藥品。并在線生成病歷,供后期醫(yī)生查看。
3、物聯網創(chuàng)新科研實驗區(qū)
博星卓越物聯網綜合實驗室:物聯網創(chuàng)新實驗平臺
本平臺傳感器參數獲取、寫入,通過協議進行信息發(fā)送。使學生能通過單片機的開發(fā),根據實際應用領域和應用實例設計、開發(fā)、使用、維護全面的物聯網行業(yè)應用系統等。
4、物聯網實驗室配套設備
空調、監(jiān)控等。
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第五篇:物聯網感知層及其測試技術的研究
物聯網感知層及其測試技術的研究
戴超 夏駱輝 張炎
2013-2-27 14:10:05 來源:《現代電信科技》2012年第09期
摘要:作為物聯網的神經末梢,物聯網感知層實現了智能信息采集與環(huán)境識別功能,是物聯網技術的最基礎環(huán)節(jié)。此外,感知層設備種類多樣、應用環(huán)境各異、部署數量巨大,給測試技術提出了新的挑戰(zhàn)。因此,開展對物聯網感知層及其測試技術的研究,可以促進物聯網產業(yè)健康發(fā)展,提升我國物聯網技術的國際競爭力。
關鍵詞:物聯網,感知層,檢測
物聯網通過感知層采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數據,通過網絡層將感知到的信息進行無障礙、高可靠性、高安全性地傳送,并通過應用層支持跨行業(yè)、跨應用、跨系統間的信息協同、共享和互通,有效的實現了物物相連。
當前物聯網的發(fā)展如火如荼,各種應用場景的共性架構和個性需求的研究和標準化工作已經得到了廣泛開展,但是針對物聯網設備測試的研究,尤其是感知層設備測試的研究,還有待進一步開展。本文將基于感知層設備測試技術展開研究,在討論感知層的概況和測試技術的基礎上,提出未來感知層測試技術的發(fā)展趨勢和建議。感知層概述
感知層的主要功能是實現對信息的采集、識別和控制。感知層從設備功能上又可以分為感知設備子層和通信設備子層。感知設備子層通過傳感器、RFID讀寫器、攝像頭、GPS等模塊實現溫度、濕度、風向、標簽、道路擁塞等信息的感知和獲取。感知設備子層主要涉及傳感器、條形碼、RFID、音視頻編解碼、GPS等技術。通信設備子層通過IEEE802.15.4、3G、RF等無線模塊或xDSL、FTTX等有線模塊實現信息的采集和傳輸。通信設備子層主要涉及Zig,Bee、GSM/TD-SCDMA等技術。
由于通信設備子層使用的技術都基于現有成熟的通信網絡,在本文中將不做進一步的介紹。下面重點介紹幾種感知設備子層的技術。
1.1 傳感器
傳感器是物聯網感知層的主要信息感知設備,種類眾多,常見的有溫度、壓力、濕度、光電、霍爾磁性傳感器等。溫度傳感器基于物質的各種物理性質隨溫度變化的規(guī)律,把溫度變化轉換為電信號。壓力傳感器在受到外部壓力時會產生一定的內部結構的變形或位移,進而轉化為電特性的改變,產生相應的電信號。濕度傳感器主要包括電阻式和電容式兩個類別。電阻式濕度傳感器也成為濕敏電阻,利用氯化鋰、碳、陶瓷等材料的電阻率的濕度敏感性來探測濕度。電容式濕度傳感器也稱為濕敏電容,利用材料的介電系數的濕度敏感性來探測濕度。光傳感器可以分為光敏電阻以及光電傳感器兩個大類。光敏電阻主要利用各種材料的電阻率的光敏感性來進行光探測。光電傳感器主要包括光敏二極管和光敏三極管,這兩種器件都是利用半導體器件對光照的敏感性。霍爾傳感器是利用霍爾效應制成的一種磁性傳感器?;魻杺鞲衅鹘Y合不同的結構,能夠間接測量電流、振動、位移、速度、加速度、轉速等等,具有廣泛的應用價值。
1.2 條形碼
條形碼是一種信息的圖形化表示方法,可以把信息制作成條形碼,然后用相應的掃描設備把其中的信息輸入到計算機中。二維條形碼是在二維空間水平和豎直方向存儲信息的條形碼。它的優(yōu)點是信息容量大,譯碼可靠性高,糾錯能力強,制作成本低,保密與防偽性能好。作為一種比較廉價實用的技術,條形碼在今后一段時間內還會在物聯網的各個行業(yè)中得到應用。
1.3 RFID
射頻識別(RFID:Radio Frequency Identification)作為物聯網標志性的感知設備之一,俗稱電子標簽。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,主要用來為各種物品建立唯一的身份標識,是物聯網的重要支持技術。RFID的系統組成包括:電子標簽、讀寫器(閱讀器),以及作為服務器的計算機。其中,電子標簽中包含RFID芯片和天線。每個RFID芯片中都有一個全球唯一的編碼;在為物品貼上RFID標簽后,需要在系統服務器中建立該物品的相關描述信息,與RFID編碼相對應。當用戶使用RFID閱讀器對物品上的標簽進行操作時,閱讀器天線向標簽發(fā)出電磁信號,與標簽進行通信對話,標簽中的RFID編碼被傳輸回閱讀器,閱讀器再與系統服務器進行交互,根據編碼查詢該物品的描述信息。
1.4 多媒體采集器
多媒體采集器作為未來物聯網感知層常用的感知設備之一,泛指音頻、視頻、圖像等信息的采集裝置,如:攝像頭、話筒、微型照相機等。隨著物聯網多媒體業(yè)務的逐步開展,多媒體采集器的作用日益明顯。各種實體的采集器以數字化信號的方式,對一種或者多種多媒體信息,進行實時或準實時的獲取和采集。
1.5 GPS
全球定位系統(GPS:Global Positioning System)技術具有全天候、高精度和自動測量等特征,被廣泛的應用于物聯網的位置定位之中。尤其對于網關節(jié)點和其他關鍵節(jié)點,使用GPS定位進行精確的地理定位是感知層的必然選擇。
感知層在物聯網中起著信息來源的關鍵作用,感知層設備的質量將直接影響物聯網的可靠性和高效性,下文將針對感知層設備的測試進行進一步的研究。感知層測試技術
測試工作貫穿設備從研發(fā)到商用的各個階段:在研發(fā)階段,測試結果為進一步修改設計方案提供了實驗依據;在試用階段,通過測試可以定位設備可能存在的不足,并尋找設備磨合的浴缸效應曲線;在商用階段,測試可以保障產品質量。
當前物聯網的感知層設備測試的研究和開發(fā)工作主要面向RFID技術和無線傳感器網絡。從測試的能力的種類分:可以分為一致性測試和通用能力測試;從測試的外部環(huán)境不同區(qū)分:可以分為普通環(huán)境測試和極端環(huán)境測試;從測試的對象的角度:可以分為產品級測試、系統級測試和應用級測試。
(1)一致性測試負責檢驗設備與物聯網標準、規(guī)范的匹配情況。主要包括接口一致性測試、傳輸協議一致性測試、感知信令一致性測試、數據一致性測試、射頻一致性測試等。通過基于EPCGlobal和WGSN的相關標準的一致性測試,確保感知層設備的互操作性和兼容性,推動感知設備研制的國際化和規(guī)范化。通用性能測試負責檢測設備的最基本的安全性和可用性。主要包括電磁兼容測試、能耗與壽命測試、感知管理功能測試、收發(fā)功能測試等。
(2)普通環(huán)境測試主要檢測感知層設備在正常的使用場景下,感知和通信的性能和功能。普通環(huán)境的選擇取決于設備的具體針對場景,如無特別說明,該測試在正常的室內和室外進行。極端環(huán)境測試負責檢測設備在溫度、濕度、震動、擊打、高噪聲、高干擾等物理世界條件極端惡化的情況下,感知設備的感知和通信功能的可靠性。參考相關標準對極端條件的最低要求和該設備場景可能發(fā)生的最惡劣環(huán)境,在測試地點進行軟硬件的環(huán)境模擬。通過這項測試,檢測設備對極端環(huán)境的適應能力,確保網絡的環(huán)境可靠性。
(3)產品級測試主要檢測物聯網感知層的設備級的傳感器/RFID感知功能和性能測試、通信功能和性能測試、物理特性測試和電磁特性測試。其中,感知功能和性能測試用來檢驗設備的感知能力,如感知信息的種類、感知信息的實時性、感知的可靠性、感知壽命、感知區(qū)域的范圍等;通信功能和性能測試用來測試設備的通信能力,如傳輸距離、抗噪抗干能力、調制階數、最大傳輸速率;物理特性測試用來測試感知設備的物理耐用性和可靠性,如震動、沖擊、密封、X光照射等;電磁特性測試是用來檢測設備的抗電磁能力的,如靜放電、瞬時脈沖、交變電場、交變磁場等。
(4)系統級測試包括傳感網的組網能力測試和系統能力測試。其中,組網能力測試主要檢測多個配置感知設備的自組織網能力,如設備的入網/出網、多跳路由的實現、網關功能的實現、移動性支持等;系統能力測試負責檢測多個設備構成的系統的能力,如感知信息的搜集能力、信息的轉發(fā)效率、與網絡層的接口性能、物理和邏輯魯棒性、電磁兼容性。
(5)應用級測試需要模擬一定的應用場景,在這個應用場景下對感知層設備進行測試。特定的應用場景由物聯網業(yè)務的需求和使用情況、物理環(huán)境的情況、通信信道情況、感知設備的能量和存儲情況、設備的移動性等多個情況決定。應用級測試的難點在于掌握實際應用模型,模擬實際的應用場景。未來的感知層測試技術
伴隨著物聯網的進一步演進,感知層呈現出信息多樣化、數據壓縮化、傳輸無線化等趨勢。
(1)信息多樣化:傳統的標簽信息和簡單的數據信息已無法滿足物聯網的需求,視頻、音頻等信息已被列為感知層理所應當的感知目標之一。此外,部分場景甚至需要對感知信息進行分析,實現對環(huán)境變化趨勢等信息的分布式感知。
(2)傳輸無線化:物聯網的應用場景中,許多感知節(jié)點需要分布在缺乏基礎設施的環(huán)境中。各感知節(jié)點需要通過無線信道將感知信息傳送給網絡層。在連無線基礎設施都缺乏情況下,將利用無線傳感網、Ad Hoc等技術完成傳輸。
(3)數據壓縮化:多維度感知信息的大數據量和短距離無線通信技術的窄帶寬給物聯網感知層信息的匯聚與上傳提出了新的挑戰(zhàn)。數據壓縮技術按照特定的編碼機制用比原始數據小的數據位元表示信息,緩解信道的傳輸壓力。此外,還可以在計算能力強的網關節(jié)點或其他節(jié)點引入協同數據融合技術,在感知層對數據進行像素級的數據融合。
針對物聯網的變化趨勢和物聯網測試技術的研究現狀,本文認為未來的感知層測試技術需要遵循以下的設計原則。
(1)共性測試:設計針對感知不同信息種類的物聯網感知設備的共性測試場景和平臺。傳感器和其他感知設備種類越來越多,不可能針對每一種傳感器設計獨立的測試平臺,需要提取各類型感知設備的共性特征,進而研究和設計共性的測試場景和平臺。當然,對于部分設備的個性需求,也需要在共性測試的基礎上,進行個性的擴展測試。
(2)兼容新的無線協議:LTE協議和新版的Zig-Bee協議具有能耗小、帶寬大、覆蓋范圍大等特征,感知層設備的通信接口必然會選擇新的無線協議。測試平臺的搭建中,不能只考慮傳統的空中接口,也要積極的向后兼容新型無線協議的測試。
(3)數據處理功能測試:當前針對感知層設備的測試往往拘泥于感知功能和通信功能,而數據的融合和壓縮等功能,正在逐步部署到感知層設備之中。測試平臺的搭建之中,需要為數據處理功能的測試,提供可擴展接口。
(4)業(yè)務平臺和統一支撐平臺的配置測試:部分應用場景中,需要業(yè)務平臺和統一支撐平臺對感知層設備進行遠程的配置。測試平臺中,需要部署或模擬部分的物聯網業(yè)務平臺和統一支撐平臺,檢測對遠程配置功能的支持情況。開展物聯網感知層測試的建議
為了進一步推進物聯網感知層測試技術的發(fā)展,可以從以下方面開展工作。
(1)消除行業(yè)壁壘,構建共性測試。物聯網當前階段出現的百家爭鳴現象符合事物發(fā)展的客觀規(guī)律,但是從長遠來看,消除行業(yè)壁壘和煙囪現象,在共性要求和共性技術的基礎上,形成多行業(yè)的合力來發(fā)展物聯網產業(yè),才更符合我國國情。
(2)加快國內專利審理流程,加強國際專利投入力度。物聯網技術日新月異,感知層等各關鍵部分的新技術層出不窮。各高校重論文而輕專利,各研究機構又受專利周期所限,當前國內國際專利數量并不符合中國的物聯網發(fā)展現狀。國內專利授權機構應對物聯網相關專利,在相關法規(guī)允許的情況下,加快專利審理速度。此外,各高校和研究結構也應積極申請國際專利,為未來的物聯網專利大戰(zhàn)積蓄力量。
(3)完善國家測試標準,積極參與國際標準制定。國內的物聯網行標體系正在展開,但是國家測試標準的制定不夠完善,不利于感知層設備測試的跨行業(yè)進行。需要進一步完善物聯網標準尤其是測試標準,并為標準的持續(xù)更新保留接口。各個國際物聯網標準的工作組中,中國成分日漸濃厚,但是較少作為組織者和負責人,需要進一步提高廣大科研機構和人員的熱情,尋求中國在物聯網產業(yè)的領導地位。
(4)規(guī)劃公共服務平臺建設。在開展技術專利和標準制定基礎上,為了加快物聯網產業(yè)發(fā)展,我國還需要從頂層規(guī)劃并建設物聯網感知層測試公共服務平臺,以國家級科技項目為指導,以推進行業(yè)發(fā)展為宗旨,以滿足企業(yè)的認證需求為目的。公共服務平臺除提供認證服務外,還應具備檢錯和分析功能,為設備商提供相關咨詢服務。小結
物聯網技術飛速發(fā)展,感知層技術作為物聯網發(fā)展的基礎和前提技術,起著至關重要的作用。本文研究了感知層技術及感知層設備測試的概況,并提出了感知層技術的發(fā)展趨勢和測試系統和平臺的設計原則,提出了開展物聯網感知層測試的建議,為感知層技術及設備測試的研究工作提供了新的思路。