第一篇:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國內(nèi)外研究進(jìn)展情況
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國內(nèi)外研究進(jìn)展情況 國際物聯(lián)網(wǎng)研究概況
美國很多大學(xué)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面開展了大量工作。如加州大學(xué)洛杉磯分校的CENS(CenterforEmbeddedNetworkedSensing)實(shí)驗(yàn)室、WINS(WirelessIntegratedNetworkSensors)實(shí)驗(yàn)室、NESL(NetworkedandEmbeddedSystemsLaboratory)實(shí)驗(yàn)室、LECS(LaboratoryforEmbed-dedCollaborativeSystems)實(shí)驗(yàn)室、IRL(InternetResearchLab)等。另外,麻省理工學(xué)院獲得了DARPA的支持,從事著極低功耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究;奧本大學(xué)也獲得DARPA支持,從事了大量關(guān)于自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究,并完成了一些實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制;賓漢頓大學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)室在移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用層設(shè)計(jì)等方面做了很多研究工作;州立克利夫蘭大學(xué)(俄亥俄州)的移動(dòng)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室在基于IP的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和自組織網(wǎng)絡(luò)方面結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了研究。此外新加坡國立大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室等也開展了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究。
除了高校和科研院所之外,國外的各大知名企業(yè)也都先后參與開展了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究。克爾斯博公司是國際上率先進(jìn)行無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的先驅(qū)之一,旗下的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件產(chǎn)品眾多(包括IRIS,MicaZ,Imote2,TelosB,Cricket等),為全球超過2000所高校以及上千家大型公司提供無線傳感器解決方案。目前Crossbow公司與軟件巨頭微軟、傳感器設(shè)備巨頭霍尼韋爾、硬件設(shè)備制造商英特爾、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造巨頭、著名高校加州大學(xué)伯克利分校等都建立了合作關(guān)系。此外德州儀器、微處理器制造商Atmel等也都在傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域投入極大的資金和科研力量。這些都為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步的發(fā)展以及最終的商業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
國內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件節(jié)點(diǎn)研究現(xiàn)狀
·南京郵電大學(xué)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系列節(jié)點(diǎn)UbiCell
UbiCell系列節(jié)點(diǎn)集成了傳感器,微處理器,無線收發(fā)器等多種嵌入式芯片,擁有信息采集,信號處理,數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時(shí)監(jiān)控等多種功能。
·南京郵電大學(xué)UbiCell無線醫(yī)療傳感器節(jié)點(diǎn)
UbiCell醫(yī)療節(jié)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高精度的脈搏、血氧、體溫等人體生理指標(biāo)的監(jiān)測。南京郵電大學(xué)無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)UbiCell-MUbiCell-M節(jié)點(diǎn)擁有30萬像素和60FPS的圖像采集與處理能力,足以滿足網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與識別的應(yīng)用需求。
·中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的GAINS系列節(jié)點(diǎn)
中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所深聯(lián)科技研發(fā)的GAINSJ、GAINZ等系列傳感器節(jié)點(diǎn),其基于ZigBee無線通信協(xié)議棧,實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌盒切?、成簇、網(wǎng)狀網(wǎng)等,用戶可以根據(jù)協(xié)議棧提供的API設(shè)計(jì)自己的應(yīng)用,組成更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。
·香港科技大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)
香港科技大學(xué)基于Telos-B的平臺建了一個(gè)低功耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)基于IEEE802.15.4無線收發(fā)器芯片的下一代超低功耗、高傳輸率、無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的Telos平臺,具有完善的板上內(nèi)置天線,傳輸距離較長。該節(jié)點(diǎn)目前主要用于智能車的研究中。
國內(nèi)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件研究現(xiàn)狀
除了在無線傳感器硬件設(shè)備方面的進(jìn)展,國內(nèi)目前在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件方面也取得了相應(yīng)的突破,在基于國外的操作系統(tǒng)之上,開發(fā)自己的中間件軟件。如南京郵電大學(xué)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中心開發(fā)的基于移動(dòng)代理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件平臺,它實(shí)現(xiàn)了對
MantisOS,TinyOS和SOS多操作系統(tǒng)的支持,屏蔽了不同操作系統(tǒng)的差異性,同時(shí)擴(kuò)大了硬件節(jié)點(diǎn)的選擇范圍。對外提供便捷的接口,使用戶無需了解底層細(xì)節(jié),極大的降低了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)的難度。深聯(lián)科技開發(fā)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)套件,提供了功能齊全的硬件開發(fā)平臺,和自主開發(fā)的無線通信協(xié)議棧。
國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)在理論研究方面,如對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、算法、體系結(jié)構(gòu)等方面,提出了許多具有創(chuàng)新性的想法與理論。在這方面,國內(nèi)的南京郵電大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京郵電大學(xué)等都取得了一些相關(guān)的理論研究成果。目前國內(nèi)比較成功的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件產(chǎn)品包括:
南京郵電大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件軟件DisWare
DisWare是基于移動(dòng)代理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件平臺,它實(shí)現(xiàn)了對MantisOS和TinyOS多操作系統(tǒng)的支持,同時(shí)擴(kuò)大了硬件節(jié)點(diǎn)的選擇范圍。
南京郵電大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成開發(fā)平臺MeshIDEMeshIDE是一個(gè)可視化編程、應(yīng)用程序融合于一體的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成開發(fā)平臺。作為用戶的可視化開發(fā)工具,實(shí)現(xiàn)可視化燒制、管理和控制。
中國科學(xué)院寧波計(jì)算所的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分析與管理平臺
針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議、功耗、數(shù)據(jù)處理和分布式計(jì)算等諸多方面,開展定量的分析和管理,并提供圖形化界面。
第二篇:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
? 1.關(guān)于我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的下列說法中,錯(cuò)誤的是(單選題3分)o o o o
得分:3分
A.部分傳統(tǒng)行業(yè)集中度相對偏低 B.具有較強(qiáng)國際競爭力的大企業(yè)偏少 C.技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)比重偏高 D.加工工業(yè)和資源密集型產(chǎn)業(yè)比重過大
? 2.根據(jù)世界銀行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2009年全球制造業(yè)第一大國是()。(單選題3分)o o o o 得分:3分
A.日本 B.德國 C.美國 D.中國
? 3.世界上首次證明工業(yè)控制系統(tǒng)本身也有漏洞的事件是()。(單選題3分)得分:3分
o o o o A.2007年,俄羅斯黑客成功劫持Windows Update下載器 B.2010年,黑客襲擊全球最大中文搜索引擎“百度” C.2010年,黑客攻擊了伊朗核電站的離心機(jī)工業(yè)控制系統(tǒng) D.1999年,黑客入侵美國國防威脅降低局的軍用電腦
? 4.對于現(xiàn)有的重大工程和生產(chǎn)裝備,節(jié)能減排最有效的辦法是()。(單選題3分)o o o o 得分:0分
A.使用清潔能源 B.排污收費(fèi) C.加強(qiáng)法律監(jiān)督 D.先進(jìn)控制與優(yōu)化 ? 5.國家的地位首先是由它的經(jīng)濟(jì)實(shí)力決定的,而大國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力主要由()決定。(單選題3分)o o o o
得分:3分
A.農(nóng)牧業(yè) B.金融業(yè) C.建筑業(yè) D.制造業(yè)
? 6.工業(yè)軟件指專門為工業(yè)部門使用的軟件,下列軟件中屬于工業(yè)軟件的是()。(單選題3分)o o o o
得分:0分
A.照相機(jī)內(nèi)的嵌入軟件 B.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) C.微軟的辦公軟件 D.通用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
? 7.“兩化深度融合”是我國新型工業(yè)化、從“制造大國”走向“制造強(qiáng)國”的必由之路,“兩化”是指()。(單選題3分)o o o o
得分:3分
A.城鎮(zhèn)化和信息化 B.工業(yè)化和信息化 C.工業(yè)化和城鎮(zhèn)化 D.農(nóng)業(yè)化和工業(yè)化
? 8.下列選項(xiàng)中,不屬于華盛頓郵報(bào)所列的驅(qū)動(dòng)未來經(jīng)濟(jì)的顛覆性技術(shù)的是()。(單選題3分)o o o o
得分:3分
A.高級機(jī)器人 B.云計(jì)算 C.移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) D.核動(dòng)力航母 ? 9.工業(yè)軟件指專門為工業(yè)部門使用的軟件,下列軟件中屬于工業(yè)軟件的是()。(單選題3分)o o o o
得分:0分
A.微軟的辦公軟件 B.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) C.照相機(jī)內(nèi)的嵌入軟件 D.通用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
? 10.按照德國“第四次工業(yè)革命”概念,工業(yè)4.0是基于()。(單選題3分)得分:3分
o o o o A.物聯(lián)網(wǎng)和務(wù)聯(lián)網(wǎng)的智能環(huán)境 B.第三次工業(yè)革命 C.第四道蜂窩移動(dòng)通信技術(shù) D.國家的巨額資金支持
得分:4? 11.我國的自主創(chuàng)新能力不強(qiáng),這主要表現(xiàn)在()。(多選題4分)分
o o A.核心技術(shù)對外依存度較高
B.產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的高端設(shè)備、關(guān)鍵零部件和元器件、關(guān)鍵材料等大多依賴進(jìn)口
o o
? C.外向型企業(yè)的數(shù)量越來越少,國家免除部分產(chǎn)品的出口退稅 D.具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少
12.美國國家基金委員會(huì)2006年提出CPS的概念,CPS是一類將數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)與物理過程密切整合的設(shè)備系統(tǒng),下列選項(xiàng)中屬于這一范疇的有()。(多選題4分)o o o 得分:0分
A.智能機(jī)器人技術(shù) B.節(jié)約灌溉技術(shù) C.智能電網(wǎng) o
? D.汽車電子控制系統(tǒng)
13.在工業(yè)信息化中應(yīng)用M2M技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)的基本功能有()。(多選題4分)得分:4分
o o o o A.資產(chǎn)跟蹤、供應(yīng)鏈管理 B.遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制、診斷 C.產(chǎn)品技術(shù)方案的優(yōu)化 D.故障設(shè)備的自動(dòng)修復(fù)
得分:0分 ? 14.當(dāng)前,我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理主要表現(xiàn)為()。(多選題4分)o o A.技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)比重偏高
B.空間布局與資源分布不協(xié)調(diào),地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同,部分行業(yè)重復(fù)建設(shè)和產(chǎn)能過剩嚴(yán)重
o o C.部分傳統(tǒng)行業(yè)集中度相對偏低,產(chǎn)業(yè)集聚和集群發(fā)展水平不高 D.一般加工工業(yè)和資源密集型產(chǎn)業(yè)比重過大
得分:0分 ? 15.嵌入式系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有()。(多選題4分)o o o o A.數(shù)據(jù)應(yīng)用 B.消費(fèi)電子 C.移動(dòng)通信 D.工業(yè)控制
得分:0分 ? 16.下列產(chǎn)品中,應(yīng)用了嵌入式系統(tǒng)的有()。(多選題4分)o o o o A.汽車電子
B.MP3/MP4等消費(fèi)電子 C.公共交通無接觸智能卡 D.移動(dòng)通信設(shè)備 ? 17.根據(jù)美國國家情報(bào)委員會(huì)的“全球趨勢2030 ”,未來一段時(shí)間內(nèi)在信息技術(shù)方面需要重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)有()。(多選題4分)o o o o
得分:0分
A.轉(zhuǎn)基因技術(shù) B.數(shù)據(jù)技術(shù) C.智慧城市技術(shù) D.社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
得分:4分 ? 18.在重大工程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的途徑有()(多選題4分)o o o o A.采用先進(jìn)控制和優(yōu)化技術(shù) B.通過生產(chǎn)工藝的技術(shù)改造 C.采用綠色化的工藝設(shè)計(jì)技術(shù) D.對工程成本進(jìn)行嚴(yán)格控制
得分:4分 ? 19.下列事例中能說明我國是制造大國的有()。(多選題4分)o o o o A.蛟龍潛水器下水 B.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的成功開發(fā) C.神舟飛船上天 D.高鐵設(shè)備的制造
? 20.從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展角度來看,未來社會(huì)的重要技術(shù)有()。(多選題4分)得分:0分
o o o o A.健康技術(shù) B.自動(dòng)化技術(shù) C.信息技術(shù) D.資源技術(shù) ? 21.我國主要資源產(chǎn)出率、能源產(chǎn)出率、水資源產(chǎn)出率、礦產(chǎn)資源回收率、工業(yè)固體廢棄物綜合利用率、工業(yè)用水重復(fù)利用率等指標(biāo)與發(fā)達(dá)國家相比有較大差距。(判斷題3分)o o 得分:3分
正確 錯(cuò)誤
? 22.“顛覆性技術(shù)”是其出現(xiàn)能對原有產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生顛覆性影響的技術(shù)。(判斷題3分)得分:3分
o o 正確 錯(cuò)誤
得分:3分 ? 23.美國了提出“第四次工業(yè)革命”。(判斷題3分)o o 正確 錯(cuò)誤
? 24.工業(yè)軟件及其應(yīng)用技術(shù)是現(xiàn)代企業(yè)核心競爭力,是“兩化”深度融合的標(biāo)志。(判斷題3分)o o
得分:3分
正確 錯(cuò)誤
? 25.對中國制造企業(yè)而言,國內(nèi)外市場遠(yuǎn)未飽和,這使我國依靠產(chǎn)品產(chǎn)量翻番來實(shí)現(xiàn)GDP翻番成為可能(判斷題3分)o o
得分:3分
正確 錯(cuò)誤
得分:3分 ? 26.物聯(lián)網(wǎng)和務(wù)聯(lián)網(wǎng)將人、對象和系統(tǒng)聯(lián)系起來。(判斷題3分)o o 正確 錯(cuò)誤
得? 27.當(dāng)前,圍繞產(chǎn)品的服務(wù)所產(chǎn)生的利潤遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于制造產(chǎn)品。(判斷題3分)分:0分
o 正確 o
? 錯(cuò)誤
28.從技術(shù)帶動(dòng)分,產(chǎn)業(yè)革命的階段經(jīng)歷了三個(gè)階段,“第三次工業(yè)革命”是電氣技術(shù)帶動(dòng)的。(判斷題3分)o o
得分:3分
正確 錯(cuò)誤
? 29.在全球制造業(yè)第一次大分工中,我國在國際分工中處于開發(fā)設(shè)計(jì)和市場銷售環(huán)節(jié)。(判斷題3分)o o
得分:3分
正確 錯(cuò)誤
得? 30.當(dāng)前,我國產(chǎn)品的單位能耗居高不下,減排任務(wù)更為嚴(yán)重。(判斷題3分)分:3分
o 正確
第三篇:物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢綜述(推薦)
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢綜述
“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為是下一個(gè)萬億美元級的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè),將大規(guī)模普及,因此各國齊頭并進(jìn),相繼推出區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃,并紛紛研究相關(guān)技術(shù),制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從國內(nèi)來看,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正在逐步成為各地戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要領(lǐng)域。
2009年8月和12月,溫家寶總理分別在無錫和北京發(fā)表重要講話,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)要大力發(fā)展傳感網(wǎng)技術(shù),努力突破物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù),建立“感知中國”中心。2010年《政府工作報(bào)告》中,溫總理再次指出:將“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用”明確納入重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)振興計(jì)劃。這代表著中國傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的“感知中國”已成為國家的信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。
物聯(lián)網(wǎng)概述
1.物聯(lián)網(wǎng)的定義與概念提出
所謂“物聯(lián)網(wǎng)”,是指通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)和激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
通俗地解釋,物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通訊。
物聯(lián)網(wǎng)的概念是美國Auto-ID實(shí)驗(yàn)室在1999年首次提出的,2005年國際電信聯(lián)盟在信息社會(huì)世界峰會(huì)上發(fā)布《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出“物聯(lián)網(wǎng)概念”,激情豪邁地指出“物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代即將到來”。
2.物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)和關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是互聯(lián)網(wǎng)特征,即對需要聯(lián)網(wǎng)的物一定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);二是識別與通信特征,即納入物聯(lián)網(wǎng)的“物”一定要具備自動(dòng)識別與物物通信(MachinetoMachine,M2M)的功能;三是智能化特征,即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有自動(dòng)化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可以細(xì)分為感知、處理和信息傳送三個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)分別為傳感技術(shù)、智能信息處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。傳感技術(shù)通過多種傳 摘抄3snews 感器、RFID、二維碼、GPS定位、地理信息識別系統(tǒng)和多媒體信息等多媒體采集技術(shù),實(shí)現(xiàn)對外部世界的感知和識別;智能信息處理技術(shù)通過應(yīng)用中間件提供跨行業(yè)、跨系統(tǒng)的信息協(xié)同及共享和互通功能,包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、并行計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘、平臺服務(wù)和信息呈現(xiàn)等;網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)通過廣泛的互聯(lián)功能,實(shí)現(xiàn)對信息的高可靠性、高安全性傳送,包括各種有線和無線傳輸技術(shù)、交換技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)和網(wǎng)關(guān)技術(shù)等。
國外物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
據(jù)統(tǒng)計(jì),物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)階段的主要形式M2M在2009年全球運(yùn)營商的業(yè)務(wù)收入約為15億美元。而從全球市場的數(shù)據(jù)分析,預(yù)計(jì)到2010年M2M市場規(guī)模將達(dá)到2234億美元。美國市場研究公司Forrester預(yù)測,到2020年,世界上“物物互連”的業(yè)務(wù),跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比,將達(dá)到30比1,僅僅是在智能電網(wǎng)和機(jī)場防入侵系統(tǒng)方面的市場就有上千億美元。因此“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為是下一個(gè)萬億美元級的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
1.產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
目前國際物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)各國齊頭并進(jìn),相繼推出區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃
當(dāng)前,世界各國的物聯(lián)網(wǎng)基本都處于技術(shù)研究與試驗(yàn)階段:美、日、韓、歐盟等都正投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng),并啟動(dòng)了以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”、“物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”等國家性區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃。
2009年1月,在美國總統(tǒng)奧巴馬與美國工商領(lǐng)袖的“圓桌會(huì)議”上,IBM公司CEO提出“智慧地球”的概念,即把傳感器放到電網(wǎng)、鐵路、橋梁和公路等物體中,能量極其強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)群,能夠?qū)φ麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部人員和物體實(shí)施管理和控制。這樣,人類可以更加精確地利用動(dòng)態(tài)實(shí)施的方式管理生產(chǎn)活動(dòng)和生活方式,達(dá)到“智慧”狀態(tài)。
2009年5月7、8日,歐洲各國的官員、企業(yè)領(lǐng)袖和科學(xué)家在布魯塞爾就物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行專題討論,并作為振興歐洲經(jīng)濟(jì)的思路。歐盟委員會(huì)信息社會(huì)與媒體中心主任魯?shù)婪颉な┨芈~爾說:“物聯(lián)網(wǎng)及其技術(shù)是我們的未來”。2009年6月歐盟發(fā)布了新時(shí)期下物聯(lián)網(wǎng)的行動(dòng)計(jì)劃。
日本和韓國分別提出了“U-Japan”“U-Korea”的計(jì)劃和構(gòu)想。“U”來自拉丁文“Ubiquitous”意為“無所不在”。日本將物聯(lián)網(wǎng)列為國家重點(diǎn)戰(zhàn)略之一;韓國出臺了《基于IP的傳感器網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建基本規(guī)劃》,將物聯(lián)網(wǎng)確定為新增長動(dòng)力。
(2)基礎(chǔ)性關(guān)鍵技術(shù)RFID,成為市場最為關(guān)注技術(shù)
2008年全球RFID市場規(guī)模已從2007年的49.3億美元上升到52.9億美元,這個(gè)數(shù)字覆蓋了RFID市場的方方面面,包括標(biāo)簽、閱讀器、其他基礎(chǔ)設(shè)施、軟件和服務(wù)等。RFID卡和卡相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施將占市場的57.3%,達(dá)30.3億美元。來自金融、安防行業(yè)的應(yīng)用將推動(dòng)RFID卡類市場的增長。2010年以來,由于經(jīng)濟(jì)形勢的好轉(zhuǎn)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等利好因素推動(dòng),全球RFID市場也持續(xù)升溫,并呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢,預(yù)計(jì)2012年,市場規(guī)模將達(dá)到200多億美元。與此同時(shí),RFID的應(yīng)用領(lǐng)域越來越多,人們對RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展的期待也越來越高。目前RFID技術(shù)正處于迅速成熟的時(shí)期,許多國家都將RFID作為一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)予以積極推動(dòng)。
(3)各組織紛紛研究制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),競爭日益激烈
ISO/IEC(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織及國際電工委員會(huì))在傳感器網(wǎng)絡(luò)、ITU-T(國際電信聯(lián)盟遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)化組)在泛在網(wǎng)絡(luò)、ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì))在物聯(lián)網(wǎng)、IEEE(美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì))在近距離無線、IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)在IPv6(下一版本的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)的應(yīng)用、3GPP(第三代合作伙伴計(jì)劃)在M2M(機(jī)器與機(jī)器)等方面紛紛啟動(dòng)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)研究工作,競爭日益激烈。
2.發(fā)展趨勢
在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程中,技術(shù)趨勢呈現(xiàn)出融合化、嵌入化、可信化和智能化的特征,管理應(yīng)用趨勢呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化、服務(wù)化、開放化和工程化的特征。
(1)應(yīng)用大規(guī)模普及,即將成為下一個(gè)萬億級產(chǎn)業(yè)
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長、涉及多個(gè)產(chǎn)業(yè)群的特點(diǎn),其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè),在其發(fā)展的同時(shí)還將帶動(dòng)傳感器、微電子、視頻識別等一系列產(chǎn)業(yè)的同步發(fā)展,帶來巨大的產(chǎn)業(yè)集群生產(chǎn)效益。6月22日在上海開幕的2010中國國際物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)指出,物聯(lián)網(wǎng)將成為全球信息通信行業(yè)的萬億美元級新興產(chǎn)業(yè)。到2020年之前,全球接入物聯(lián)網(wǎng)的終端將達(dá)到500億個(gè)。
亞里士多德曾說過“給我一個(gè)支點(diǎn)我可以撬起地球”,而今隨著技術(shù)的發(fā)展,這句豪言完全可以與時(shí)俱進(jìn)地改為“給我一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)我可以感知地球”。
(2)歐美市場將引領(lǐng)全球RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展
2010年以來,隨著經(jīng)濟(jì)形勢的好轉(zhuǎn)和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等利好因素推動(dòng),全球RFID市場也持續(xù)升溫,并呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢,預(yù)計(jì)2012年,市場規(guī)模將達(dá)到212億美元。其中,歐美市場領(lǐng)先全球,是當(dāng)前主要的區(qū)域市場。
從垂直市場發(fā)展來看:飛利浦、西門子等半導(dǎo)體廠商基本壟斷了RFID芯片市場;IBM、HP、微軟等國際巨頭搶占了RFID中間件、系統(tǒng)集成研究的有利位置;Alien、Intermec、Symbol等公司則提供RFID標(biāo)簽、讀寫器等產(chǎn)品及設(shè)備。
從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定來看:目前,國際上基本形成了RFID五大標(biāo)準(zhǔn)組織,分別代表了國際上不同團(tuán)體或者國家的利益。
從具體應(yīng)用推廣來看:歐美地區(qū)技術(shù)應(yīng)用較成熟。美國的RFID應(yīng)用已經(jīng)從軍事應(yīng)用為主,向交通、車輛管理、身份識別和倉儲(chǔ)管理等領(lǐng)域延伸;歐洲地區(qū)德國、英國、法國和荷蘭等RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)先國家在交通、身份識別、物資跟蹤等領(lǐng)域也有了比較廣泛的應(yīng)用。
國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1.總體情況
我國在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的布局較早,中科院10年前就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)研究,中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、南京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等科研單位,目前正加緊研發(fā)“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)。2009年10月,中國研發(fā)出首顆物聯(lián)網(wǎng)核心芯片---“唐芯一號”。2009年11月7日,總投資超過2.76億元的11個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目在無錫成功簽約,項(xiàng)目研發(fā)領(lǐng)域覆蓋傳感網(wǎng)智能技術(shù)研發(fā)、傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究、傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成等物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)多個(gè)前沿領(lǐng)域。2010年工信部和發(fā)改委出臺了系列政策支持物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,到2020年之前我國已經(jīng)規(guī)劃了3.86萬億元的資金用于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。
在國家重大科技專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金和“863”計(jì)劃的支持下,國內(nèi)新一代寬帶無線通信、高性能計(jì)算與大規(guī)模并行處理技術(shù)、光子和微電子器件與集成系統(tǒng)技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及其演進(jìn)技術(shù)等研究與開發(fā)取得重大進(jìn)展,先后建立了傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和傳感器產(chǎn)業(yè)基地等一批專業(yè)研究機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)化基地,開展了一批具有示范意義的重大應(yīng)用項(xiàng)目。目前,北京、上海、江蘇、浙江、無錫和深圳等地都在開展物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略研究,制定物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,出臺扶持產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)優(yōu)惠政策。從全國來看,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正在逐步成為各地戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要領(lǐng)域。
2.發(fā)展優(yōu)勢
(1)技術(shù)優(yōu)勢
在物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)全新產(chǎn)業(yè)中,我國的技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列,具有重大的影響力。中科院早在1999年就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)研究,該院組成了2000多人的團(tuán)隊(duì),先后投入數(shù)億元,在無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微型傳感器、傳感器終端機(jī)和移動(dòng)基站等方面取得重大進(jìn)展,目前已擁有從材料、技術(shù)、器件和系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。在世界物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,中國與德國、美國、韓國一起,成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國之一,其影響力舉足輕重。
此外,我國還在通信、網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域申請了大量具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)專利。這些技術(shù)方面的積累,為我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在未來取得長足地發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的軟實(shí)力基礎(chǔ)。(2)政策優(yōu)勢
我國政府對物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重視程度是有目共睹的。2006年我國制訂了信息化發(fā)展戰(zhàn)略,2007年十七大提出工業(yè)化和信息化融合發(fā)展的構(gòu)想,2009年“感知中國”的新興命題又迅速地進(jìn)入了國家政策的議事日程,2010年《政府工作報(bào)告》,正式將“加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用”納入重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)振興計(jì)劃,一些城市和地區(qū)也相繼提出了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的規(guī)劃和設(shè)想。
可以毫不夸張地說,在短短幾年內(nèi),物聯(lián)網(wǎng)在我國政府的大力支持下,已經(jīng)由一個(gè)單純的科學(xué)術(shù)語變成了活生生的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)實(shí)。2009年9月,我國傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)工作組成立,隨后又在上海的浦東國際機(jī)場和世博園區(qū)建造了世界上最大的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)。此外,在北京、無錫和杭州等城市,在當(dāng)?shù)卣闹С窒?,也有一大批科學(xué)家和專業(yè)人士從事中國物聯(lián)網(wǎng)的研究和開發(fā)??梢哉f,國家宏觀政策的支持與引導(dǎo)是我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展不可或缺的政策優(yōu)勢。
(3)市場優(yōu)勢
中國近年來互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,網(wǎng)民數(shù)量全球第一,在未來物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中具備良好基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)將所有物品連接到互聯(lián)網(wǎng),達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的,實(shí)現(xiàn)人和物或物和物之間的信息交換。當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的應(yīng)用需求和領(lǐng)域非常廣泛,潛在市場規(guī)模巨大。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展的同時(shí)還將帶動(dòng)傳感器、微電子、視頻識別系統(tǒng)一系列產(chǎn)業(yè)的同步發(fā)展,帶來巨大的產(chǎn)業(yè)集群效益。
3.瓶頸
我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,喜憂參半。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用需求廣泛,潛在市場規(guī)模巨大,政府各部門對發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)態(tài)度積極,是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“喜”;但“憂”的一面則主要表現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期階段,存在諸多產(chǎn)業(yè)發(fā)展約束因素。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃
雖然我國各地政府機(jī)構(gòu)正在積極地開展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作,成立了有關(guān)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,但是全國范圍內(nèi)尚未進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃,各部門之間、地區(qū)之間、行業(yè)之間的分割情況較為普遍,缺乏頂層設(shè)計(jì),資源共享不足,加上規(guī)劃意識與協(xié)調(diào)機(jī)制的薄弱,凸現(xiàn)出難以形成產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、研究成本過高、資源利用率過低、無序重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴(yán)重的態(tài)勢。
(2)核心技術(shù)缺位
縱觀我國物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新,相當(dāng)一部分是在原有信息化技術(shù)基礎(chǔ)上的深化和發(fā)展,通過增加新功能,使之具備物聯(lián)網(wǎng)特性。但這并不是從無到有的原生態(tài)創(chuàng)新,所以也很難形成核心技術(shù),導(dǎo)致大量采用國外技術(shù),在專利方面受制于人,在信息安全方面沒有保障,更導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)的傳感器、電子標(biāo)簽的成本過高拖累整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展。
(3)規(guī)?;瘧?yīng)用不足,產(chǎn)業(yè)鏈不完善
我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展雖然有了一些基礎(chǔ)應(yīng)用,但目前國內(nèi)“以物為互聯(lián)”的應(yīng)用需求還是低層次的。所以,難以激發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的參與和投入的熱情,規(guī)模化行業(yè)應(yīng)用的不足成為制約物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的形成、核心關(guān)鍵技術(shù)的突破和標(biāo)準(zhǔn)化的重大瓶頸。另外,目前我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)下游的通信運(yùn)營商(三大運(yùn)營商)和中游的系統(tǒng)設(shè)備商都已是世界級水平,但是其他環(huán)節(jié)相對欠缺,初期成本居高不下,產(chǎn)業(yè)鏈的不完善一定程度上制約了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。
發(fā)帖日期:2010-03-13 21:11:10
國際物聯(lián)網(wǎng)研究概況
美國很多大學(xué)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面開展了大量工作。如加州大學(xué)洛杉磯分校的CENS(CenterforEmbeddedNetworkedSensing)實(shí)驗(yàn)室、WINS(WirelessIntegratedNetworkSensors)實(shí)驗(yàn)室、NESL(NetworkedandEmbeddedSystemsLaboratory)實(shí)驗(yàn)室、LECS(LaboratoryforEmbed-dedCollaborativeSystems)實(shí)驗(yàn)室、IRL(InternetResearchLab)等。另外,麻省理工學(xué)院獲得了DARPA的支持,從事著極低功耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究;奧本大學(xué)也獲得DARPA支持,從事了大量關(guān)于自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究,并完成了一些實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制;賓漢頓大學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)室在移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用層設(shè)計(jì)等方面做了很多研究工作;州立克利夫蘭大學(xué)(俄亥俄州)的移動(dòng)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室在基于IP的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和自組織網(wǎng)絡(luò)方面結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了研究。此外新加坡國立大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室等也開展了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究。
除了高校和科研院所之外,國外的各大知名企業(yè)也都先后參與開展了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究??藸査共┕臼菄H上率先進(jìn)行無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的先驅(qū)之一,旗下的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件產(chǎn)品眾多(包括IRIS,MicaZ,Imote2,TelosB,Cricket等),為全球超過2000所高校以及上千家大型公司提供無線傳感器解決方案。目前Crossbow公司與軟件巨頭微軟、傳感器設(shè)備巨頭霍尼韋爾、硬件設(shè)備制造商英特爾、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造巨頭、著名高校加州大學(xué)伯克利分校等都建立了合作關(guān)系。此外德州儀器、微處理器制造商Atmel等也都在傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域投入極大的資金和科研力量。這些都為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步的發(fā)展以及最終的商業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
國內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件節(jié)點(diǎn)研究現(xiàn)狀
·南京郵電大學(xué)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系列節(jié)點(diǎn)UbiCell
UbiCell系列節(jié)點(diǎn)集成了傳感器,微處理器,無線收發(fā)器等多種嵌入式芯片,擁有信息采集,信號處理,數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時(shí)監(jiān)控等多種功能。
·南京郵電大學(xué)UbiCell無線醫(yī)療傳感器節(jié)點(diǎn)
UbiCell醫(yī)療節(jié)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高精度的脈搏、血氧、體溫等人體生理指標(biāo)的監(jiān)測。
南京郵電大學(xué)無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)UbiCell-MUbiCell-M節(jié)點(diǎn)擁有30萬像素和60FPS的圖像采集與處理能力,足以滿足網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與識別的應(yīng)用需求。
·中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的GAINS系列節(jié)點(diǎn)
中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所深聯(lián)科技研發(fā)的GAINSJ、GAINZ等系列傳感器節(jié)點(diǎn),其基于ZigBee無線通信協(xié)議棧,實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌盒切?、成簇、網(wǎng)狀網(wǎng)等,用戶可以根據(jù)協(xié)議棧提供的API設(shè)計(jì)自己的應(yīng)用,組成更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。
·香港科技大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)
摘抄中國移動(dòng)通信網(wǎng)
香港科技大學(xué)基于Telos-B的平臺建了一個(gè)低功耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)基于IEEE802.15.4無線收發(fā)器芯片的下一代超低功耗、高傳輸率、無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的Telos平臺,具有完善的板上內(nèi)置天線,傳輸距離較長。該節(jié)點(diǎn)目前主要用于智能車的研究中。
國內(nèi)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件研究現(xiàn)狀
除了在無線傳感器硬件設(shè)備方面的進(jìn)展,國內(nèi)目前在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件方面也取得了相應(yīng)的突破,在基于國外的操作系統(tǒng)之上,開發(fā)自己的中間件軟件。如南京郵電大學(xué)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中心開發(fā)的基于移動(dòng)代理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件平臺,它實(shí)現(xiàn)了對MantisOS,TinyOS和SOS多操作系統(tǒng)的支持,屏蔽了不同操作系統(tǒng)的差異性,同時(shí)擴(kuò)大了硬件節(jié)點(diǎn)的選擇范圍。對外提供便捷的接口,使用戶無需了解底層細(xì)節(jié),極大的降低了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)的難度。深聯(lián)科技開發(fā)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)套件,提供了功能齊全的硬件開發(fā)平臺,和自主開發(fā)的無線通信協(xié)議棧。
國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)在理論研究方面,如對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、算法、體系結(jié)構(gòu)等方面,提出了許多具有創(chuàng)新性的想法與理論。在這方面,國內(nèi)的南京郵電大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京郵電大學(xué)等都取得了一些相關(guān)的理論研究成果。
目前國內(nèi)比較成功的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件產(chǎn)品包括:
南京郵電大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件軟件DisWare
DisWare是基于移動(dòng)代理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件平臺,它實(shí)現(xiàn)了對MantisOS和TinyOS多操作系統(tǒng)的支持,同時(shí)擴(kuò)大了硬件節(jié)點(diǎn)的選擇范圍。
南京郵電大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成開發(fā)平臺MeshIDEMeshIDE是一個(gè)可視化編程、應(yīng)用程序融合于一體的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成開發(fā)平臺。作為用戶的可視化開發(fā)工具,實(shí)現(xiàn)可視化燒制、管理和控制。
中國科學(xué)院寧波計(jì)算所的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分析與管理平臺
針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議、功耗、數(shù)據(jù)處理和分布式計(jì)算等諸多方面,開展定量的分析和管理,并提供圖形化界面。
第四篇:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)能否成為后危機(jī)時(shí)代的救市主 背景介紹
物聯(lián)網(wǎng):聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此,顧名思義,“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通信。因此,物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”的核心和基礎(chǔ)仍然是“互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”,是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù);其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品和物品之間,進(jìn)行信息交換和通訊。因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)叫做物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
物聯(lián)網(wǎng)在生活中的作用
物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用很廣泛,具體到我們的生活當(dāng)中,如智能安防,可以監(jiān)測非法入侵;自動(dòng)控制,可以無線控制空調(diào)中、窗簾等;智能冰箱,可以自動(dòng)貯藏食物等等,這一系列的應(yīng)用表明,我們將會(huì)生活在更加智能化的社會(huì)中。
只要在出門前按一下手機(jī),就能夠輕松的預(yù)約到附近要去的商場的停車位了,這是不是很神奇呢?隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)通過手機(jī)來預(yù)定停車位的方法了。今日在傷害舉行的物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上,各個(gè)通信商的案例都說到了這一點(diǎn),物聯(lián)網(wǎng)帶來的方便正在慢慢靠近。
物聯(lián)網(wǎng)交通
手機(jī)登錄能看路況
周末開車出門購物吃飯,卻總擔(dān)心找不到車位,今后,只要用手機(jī)登錄點(diǎn)擊“停車查詢”,就能以最快速度找到停車位,并通過短信提前預(yù)訂車位。
據(jù)了解,“停車查詢”是正在試點(diǎn)建設(shè)中的公共停車智能管理項(xiàng)目,采用感應(yīng)技術(shù),把實(shí)時(shí)停車位信息,通過網(wǎng)絡(luò)匯總到公共停車平臺,并實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)出各停車場的車輛進(jìn)出登記數(shù)據(jù)。只要發(fā)送一條短信,還能提前預(yù)訂車位,并有導(dǎo)引圖傳送到手機(jī)上,既不用擔(dān)心車位被人搶先一步占去,也不必?fù)?dān)心迷路。
近日普陀區(qū)科委會(huì)同上海移動(dòng)等單位對“上海市TD建設(shè)與應(yīng)用試點(diǎn)示范區(qū)”建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)研與協(xié)調(diào),明確將在中環(huán)商圈試點(diǎn)TD建設(shè),以中環(huán)百聯(lián)購物中心和梅川路步行街作為中心區(qū)域,試點(diǎn)內(nèi)容包括了物聯(lián)網(wǎng)智能停車系統(tǒng)、手機(jī)版虛擬商城和無線支付等多個(gè)技術(shù)。
不開車的市民也能享受物聯(lián)網(wǎng)帶來的交通便利。據(jù)中國移動(dòng)上海公司相關(guān)人士介紹,1月底上海移動(dòng)正式啟動(dòng)了“刷手機(jī)乘軌交”業(yè)務(wù),移動(dòng)用戶到營業(yè)廳將普通 SIM 卡升級成 RFID-SIM卡,開通相關(guān)功能就能“刷”手機(jī)乘坐軌交。目前,上海軌交已有三分之二的閘機(jī)可提供手機(jī)刷卡使用,不再需要交通卡,也不需要準(zhǔn)備零錢買票,帶上手機(jī)就能出門。
物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療
可讓專家遠(yuǎn)程會(huì)診
去醫(yī)院看病不僅要在家和醫(yī)院之間奔波,在醫(yī)院掛號、候診排隊(duì)也費(fèi)時(shí)耗力。有了基于物聯(lián)網(wǎng)的“智慧醫(yī)療”后,看病也會(huì)變得很輕松,甚至可以足不出戶,讓專家遠(yuǎn)程會(huì)診,并給出診療建議。
在昨天物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)現(xiàn)場,上海電信展示的“智慧醫(yī)療”方案描摹了這樣一幅場景:當(dāng)身體不適時(shí),只需取出手機(jī),點(diǎn)擊進(jìn)入其中的智慧醫(yī)療程序,并將便攜式心電監(jiān)測儀貼在胸前,采集的心電檢測數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)通過藍(lán)牙傳輸?shù)绞謾C(jī)上,再由手機(jī)自動(dòng)傳輸?shù)结t(yī)療的后臺專家服務(wù)系統(tǒng)。醫(yī)院的專家在對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后,給出的診療建議立馬就會(huì)以短信的方式到達(dá)用戶手機(jī)。
值得一提的是,“智慧醫(yī)療”系統(tǒng)還具備與醫(yī)院電子病歷聯(lián)網(wǎng)的功能,市民可以通過二代身份證登錄查詢自己的電子病歷?!爸腔坩t(yī)療”系統(tǒng)已開始在本市個(gè)別區(qū)的中心醫(yī)院試用,并具備大范圍推廣的條件。
無獨(dú)有偶,上海聯(lián)通昨天也披露了一項(xiàng)基于物聯(lián)網(wǎng)的“智慧醫(yī)療”方案——護(hù)心甲,尤其適合中老年和體弱多病者,使用者按下“一鍵求助”功能鍵,預(yù)置的三個(gè)親友手機(jī)號碼會(huì)同時(shí)收到報(bào)警短信,通過對便攜監(jiān)護(hù)儀的位置定位,救護(hù)車便可準(zhǔn)確到達(dá)。
物聯(lián)網(wǎng)家電
遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控
舉家外出旅游,不放心家中的安全,掏出手機(jī)進(jìn)入相應(yīng)的界面,就可以查看由布設(shè)在家中的無線監(jiān)控探頭實(shí)時(shí)傳來的畫面。在昨天的大會(huì)演示區(qū),三家運(yùn)營商都不約而同地展示了無線視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)。
在這一技術(shù)的支持下,在不久的將來,各中小學(xué)校、幼兒園都將成為“智能校園”,每名師生的臉部圖片信息將被集合于數(shù)據(jù)庫內(nèi),一旦校園內(nèi)出現(xiàn)不符合數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存的信息,報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)立即啟動(dòng)。該技術(shù)還可對商家、景區(qū)等監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的行人進(jìn)行精確的跟蹤、識別、計(jì)數(shù),并可發(fā)出流量預(yù)警。目前,電信的無線視頻監(jiān)控客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng),已經(jīng)被連鎖商店特力屋所應(yīng)用,管理人員坐在辦公室里,就可以查看各門店的人流情況。
物聯(lián)網(wǎng)不僅可以給人們提供交通上的方便,還能給人們其他的生活也提供一些方便,隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展只會(huì)讓人們的生活更加方便,交通、醫(yī)療、家電等等人們的衣食住行都離不開物聯(lián)網(wǎng)了
生活物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將傻瓜化
有云計(jì)算作為物聯(lián)網(wǎng)的云服務(wù)平臺,通過計(jì)算智能、人工智能、專家系統(tǒng)、決策支持、知識管理、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)倉庫等技術(shù)的支持,和模型庫、方法庫、專家?guī)斓冗M(jìn)行分析、推理,使生活物聯(lián)網(wǎng)將能夠預(yù)測使用者的行為、自動(dòng)決策、自動(dòng)提醒,并利用觸摸式、聲控式、感應(yīng)式等人性化的技術(shù),讓老百姓以傻瓜化的方式使用生活物聯(lián)網(wǎng)成為可能。例如,已經(jīng)有廠家推出了的具有云服務(wù)語音識別功能的物聯(lián)網(wǎng)微波爐,你放進(jìn)牛排發(fā)出 “幫我烤個(gè)牛排”口令,微波爐便會(huì)開始幫你烤牛排。
生活物聯(lián)網(wǎng)將滿足個(gè)性化需求
在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)高級形態(tài)后,生活物聯(lián)網(wǎng)將統(tǒng)一工作于開放的操作系統(tǒng)平臺之上,廠家和個(gè)人可以開發(fā)出許許多多個(gè)性化的應(yīng)用軟件,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的遠(yuǎn)程監(jiān)控、設(shè)備控制、生物識別等功能。老百姓不光是在選擇購買時(shí),而且在使用過程中,都可以隨時(shí)通過生活物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用商店,下載智能應(yīng)用軟件,實(shí)現(xiàn)自己所要的功能。例如,你將隨時(shí)可以在生活物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用商店上下載一個(gè)適合你老媽方言的微波爐智能語音軟件,也可以下載一個(gè)新的烤牛排火力控制軟件。
生活物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)格將平民化
智能產(chǎn)品一直給人的印象是以高科技、高價(jià)位,但隨著生活物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的成形和融合,軟件對硬件逐步替代的比例逐步增加,軟件的大規(guī)??蓮?fù)制性,將讓老百姓以平民化的價(jià)格使用生活物聯(lián)網(wǎng)成為可能。
生活物聯(lián)網(wǎng)的春天將很快到來
許多傳統(tǒng)的家電、安防、通訊、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器械、GPS導(dǎo)航設(shè)備廠家,和新興的物聯(lián)網(wǎng)、無線傳感網(wǎng)公司,其中也不乏行業(yè)巨頭,正看好并積極進(jìn)入生活物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,已經(jīng)投入開發(fā)了不少生活物聯(lián)網(wǎng)的新產(chǎn)品,為物聯(lián)網(wǎng)走進(jìn)老百姓的家庭準(zhǔn)備了各種各樣的解決方案。國內(nèi)外眾多企業(yè)的進(jìn)入,在帶來更多競爭的同時(shí)也在制造更多的機(jī)會(huì),必將推動(dòng)生活物聯(lián)網(wǎng)更快地發(fā)展,生活物聯(lián)網(wǎng)的春天將很快到來。
物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模究竟有多大?
目前并沒有一個(gè)準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。國內(nèi)調(diào)研機(jī)構(gòu)易觀國際給出的數(shù)據(jù)顯示,物聯(lián)網(wǎng)中射頻產(chǎn)業(yè)2009年市場規(guī)模將達(dá)到50億元,由此催生的電信、信息存儲(chǔ)處理、IT解決方案等市場潛力驚人。美國研究機(jī)構(gòu)Forrester預(yù)測,物聯(lián)網(wǎng)所帶來的產(chǎn)業(yè)價(jià)值要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍,物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)形成下一個(gè)萬億元級別的通信業(yè)務(wù)。
龐大的市場將把幾乎所有的信息企業(yè)都囊括在內(nèi)。據(jù)海通證券提供的資料來看,識別芯片技術(shù)主要掌握在NXP(Philips)、TI(德州儀器)、Infineon(英飛凌)等廠商手中,國內(nèi)涉足芯片的企業(yè)包括大唐微電子、同方微電子、華虹NEC等;傳感器領(lǐng)域內(nèi)國際頂尖廠商包括Honeywell、BOSCH、OMRON、Frost
我的觀點(diǎn):我認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)可以成為后時(shí)代的救世主。
其實(shí)我對這個(gè)辯題的概念是很模糊的,首先后危機(jī)時(shí)代是什么很空洞的概念,危機(jī)又是什么。救世主又是什么概念。但是我能理解的我所知道的就是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)已經(jīng)慢慢的成熟了,的確在我們的社會(huì)中起到越來越重要的地位。
我在一篇文章中看到聯(lián)網(wǎng)中射頻產(chǎn)業(yè)2009年市場規(guī)模將達(dá)到50億元,由此催生的電信、信息存儲(chǔ)處理、IT解決方案等市場潛力驚人。美國研究機(jī)構(gòu)Forrester預(yù)測,物聯(lián)網(wǎng)所帶來的產(chǎn)業(yè)價(jià)值要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍,物聯(lián)網(wǎng)將會(huì)形成下一個(gè)萬億元級別的通信業(yè)務(wù)。這個(gè)是2009年的數(shù)據(jù),更加別說現(xiàn)在的數(shù)據(jù)了,而且我看到資料,國家也很支持這項(xiàng)工程。有政策有技術(shù)他當(dāng)然可以有發(fā)展的余地。但是對于救世主這個(gè)說法有點(diǎn)夸張和空洞了。至于后時(shí)代這個(gè)說法,我覺得先過了2012 12月21 再說吧。后時(shí)代是需要有劃時(shí)代的東西來區(qū)分的。至少現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)不是。
第五篇:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用
電子商務(wù)前沿講座 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用
姓名 王丹 學(xué)號 2008012849 班級 08電子商務(wù) 完成時(shí)間 2011-12-9
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用
摘要:近來,物聯(lián)網(wǎng)屢被提及,各種跡象已經(jīng)很明確的說明:在未來10-15年內(nèi)我們將見證新一輪信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命的巨大變革。本文重點(diǎn)介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及其在相應(yīng)行業(yè)的典型應(yīng)用,并列舉了世界重點(diǎn)國家的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略,對物聯(lián)網(wǎng)知識提供較為詳盡的描述。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);組網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
一、物聯(lián)網(wǎng)概念的提出
物聯(lián)網(wǎng)(the Internet of things)這一概念于1999年正式提出,但是最早出現(xiàn)在貝爾·蓋茨1995年所著的《未來之路》中,當(dāng)時(shí)Bill Gates 已經(jīng)率先提及internet of things 這一概念,只是限于當(dāng)時(shí)無線網(wǎng)絡(luò)、硬件和傳感技術(shù)的限制,并未得到廣泛認(rèn)同和發(fā)展。1998年,美國麻省理工大學(xué)(MIT)創(chuàng)造性地提出了當(dāng)時(shí)稱作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想;1999年,美國 Auto-ID首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,稱物聯(lián)網(wǎng)主要是建立在物品編碼、RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上;2005 年,ITU發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,綜 合二者內(nèi)容,正式提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,包括了所有 物品的聯(lián)網(wǎng)和應(yīng)用。目前較為公認(rèn)的物聯(lián)網(wǎng)的定義是: 通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物 品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智 能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
二、主要國家的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略
2005年4月8日,在日內(nèi)瓦舉辦的信息社會(huì)世界峰會(huì)(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟專門成立了“泛在網(wǎng)絡(luò)社會(huì)(UbiquitousNetworkSociety國際專家工作組”,提供了一個(gè)在國際上討論物聯(lián)網(wǎng)的常設(shè)咨詢機(jī)構(gòu)。根據(jù)這個(gè)工作組的報(bào)告,2005年,許多國家已經(jīng)紛紛開始“無處不在物聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展戰(zhàn)略,包括日韓基于物聯(lián)網(wǎng)的“U社會(huì)”戰(zhàn)略、歐洲“物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”以及美國“智能電網(wǎng)”、“智慧地球”等登。此外,物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、建筑、醫(yī)療、空間和海洋探索等領(lǐng)域投入應(yīng)用。2009年包括Google在內(nèi)的互 聯(lián)網(wǎng)廠商、IBM、思科在內(nèi)的設(shè)備制造商和方案解決商以及AT&T、Veri-zon、中移動(dòng)、中國電信等在內(nèi)的電信運(yùn)營企業(yè)紛紛加速了物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略布局,以期在未來的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域取得先發(fā)優(yōu)勢。
(一)、美國的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略
美國非常重視物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略地位,在國家情報(bào)委員會(huì)(NIC)發(fā)表的《2025對美國利益潛在影響的關(guān)鍵技術(shù)》報(bào)告中,將物聯(lián)網(wǎng)列為六種關(guān)鍵技術(shù)之一。美 國國防部在2005年將“智能微塵”(SMARTDUST)列為重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。國家科學(xué)基金會(huì)的“全球網(wǎng)絡(luò)環(huán)境研究”(GENI)把在下一代互聯(lián)網(wǎng)上組建 傳感器子網(wǎng)作為其中重要一項(xiàng)內(nèi)容。2009年2月17日,奧巴馬總統(tǒng)簽署生效的《2009年美國恢復(fù)與再投資法案》中提出在智能電網(wǎng)、衛(wèi)生醫(yī)療信息技術(shù)應(yīng) 用和教育信息技術(shù)進(jìn)行大量投資,這些投資建設(shè)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)直接相關(guān)。物聯(lián)網(wǎng)與新能源一道,成為美國擺脫金融危機(jī)振興經(jīng)濟(jì)的兩大核心武器。
(二)、歐盟的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略
歐洲在信息化發(fā)展中落后美國一步,但歐洲始終不甘落后。2005年4月,歐盟執(zhí)委會(huì)正式公布了未來5年歐盟信息通信政策框架“i2010”,提出,為迎 接數(shù)字融合時(shí)代的來臨,必須整合不同的通信網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)容服務(wù)、終端設(shè)備,以提供一致性的管理架構(gòu)來適應(yīng)全球化的數(shù)字經(jīng)濟(jì),發(fā)展更具市場導(dǎo)向、彈性及面向未來 的技術(shù)。
2006年9月,當(dāng)值歐盟理事會(huì)主席國芬蘭和歐盟委員會(huì)共同發(fā)起舉辦了歐洲信息社會(huì)大會(huì),主題為“i2010-創(chuàng)建一個(gè)無處不在的歐洲信息社會(huì)”。
自2007年至2013年,歐盟預(yù)計(jì)投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)共計(jì)532億歐元,推動(dòng)歐洲最重要的
(四)、我國的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略
隨著物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展及歐美各國相應(yīng)的制定出符合本身物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的國家戰(zhàn)略,2009年,溫家寶總理在無錫考察時(shí)對物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提出了三點(diǎn)要求:一是把傳感系統(tǒng)和3G中的TD-SCDMA技術(shù)結(jié)合起來;二是在國家重大科技專項(xiàng)中,加快推進(jìn)傳感網(wǎng)的發(fā)展;三是盡快建立中國的傳感信息中心,或者叫“感知中國” 中心。我國開始把物聯(lián)網(wǎng)作為我國未來重要的發(fā)展戰(zhàn)略。
在2009年12月的國務(wù)院經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議上,明確提出了要在電力、交通、安防和金融行業(yè)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)應(yīng)用。我國已在無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微型傳感器、傳感器終端機(jī)和移動(dòng)基站等方面取得重大進(jìn)展,目前已擁有從材料、技術(shù)、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。目前,我國傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系已形成初步框架,向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案已被采納,中國與德國、美國、韓國一起,成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國之一。我國的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略實(shí)施主要分三個(gè)階段:關(guān)鍵應(yīng)用階段、規(guī)模應(yīng)用階段和普遍應(yīng)用階段。
我國物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃圖
關(guān)鍵應(yīng)用階段:以相關(guān)行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)為龍頭,探索工業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)信息化和社會(huì)信息化中的關(guān)鍵應(yīng)用,以應(yīng)用創(chuàng)新拉動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新,初步形成合理的產(chǎn)業(yè)格局和產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈。領(lǐng)先企業(yè)引領(lǐng)關(guān)鍵應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)化突破是這個(gè)階段的關(guān)鍵,這個(gè)階段的成功與否對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前途至關(guān)重要。
規(guī)模應(yīng)用階段:隨著技術(shù)的演進(jìn),進(jìn)一步擴(kuò)大物聯(lián)網(wǎng)信息化應(yīng)用的深度、范圍和規(guī)模,顯著提升物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的信息化份額,形成物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)融合互動(dòng)的發(fā)展格局。
普遍應(yīng)用階段:在全國城鄉(xiāng)建立與經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需求相適應(yīng)的普遍信息服務(wù)體系,建成完善的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)布局,確立中國在全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的核心地位。
三、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)典架構(gòu)主要由四層組成,自下而上分別為:感知層,傳送層,運(yùn)營層和應(yīng)用層。如果拿人來做比喻的話,感知層就如同皮膚和五官這些視覺、觸覺和嗅覺器官,主要用來識別物體,采集相關(guān)信息;經(jīng)過感知層采集到的信息,途徑人體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(傳送層)迅速傳遞到大腦,經(jīng)過人體腦部(運(yùn)營層)的匯總分析,作出應(yīng)對各種復(fù)雜的情況的具體反應(yīng)(應(yīng)用層)。
感知層:包括傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及相應(yīng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)。該層的主要任務(wù)是將現(xiàn)實(shí)社會(huì)的各種物理量通過諸多手段,實(shí)時(shí)并自動(dòng)化的轉(zhuǎn)化為虛擬世界可以處理的數(shù)字化信
息。感知層是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ),RFID技術(shù)、傳感和控制技術(shù)、短距離無線通信技術(shù)是感知層涉及的主要技術(shù),其中又包括芯片研發(fā)、通信協(xié)議研究、RFID材料、智能節(jié)電供電等細(xì)分領(lǐng)域。
傳送層:該層的主要任務(wù)是將感知層采集到的信息,通過傳感器網(wǎng)、通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等各種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行匯總傳輸,從而將大范圍內(nèi)的信息加以整合,以備處理。該層設(shè)計(jì)的典型技術(shù)如Ad-Hoc(無線自組網(wǎng))、Wi-Fi、GSM、TCP/IP技術(shù)等。
運(yùn)營層:該層的主要任務(wù)是將經(jīng)過傳輸層整合匯總的信息進(jìn)行分析和處理,并在必要時(shí),將各種信息按照應(yīng)用途徑進(jìn)行分類管理,形成新的信息基礎(chǔ)架構(gòu),為各種應(yīng)用提供信息支撐平臺。該層涉及的典型技術(shù)如GIS(地理信息系統(tǒng))、ERP(企業(yè)資源計(jì)劃),此外,還涉及到API接口,專家系統(tǒng)等應(yīng)用模塊。
應(yīng)用層:利用分析處理的感知數(shù)據(jù),為用戶提供豐富的特定服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以分為監(jiān)控型(物流監(jiān)控、污染監(jiān)控等)、查詢型(智能檢索、遠(yuǎn)程抄表等),控制型(智能交通、智能家居、路燈監(jiān)控等)、掃描型(手機(jī)錢包、高速公路不停車收費(fèi))等。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)研究和發(fā)展的目的。
四、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)
要實(shí)現(xiàn)上述的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),單一的技術(shù)是難以勝任的。物聯(lián)網(wǎng)是一系列技術(shù)以及管理有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。下面,簡要介紹支撐物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
(一)、RFID技術(shù)
無線射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Idenfication,RFID)是一種非接觸的自動(dòng)識別技術(shù),其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性,實(shí)現(xiàn)對被識別物體的自動(dòng)識別。
RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器(讀寫器)通過天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無線通信,可以實(shí)現(xiàn)對標(biāo)簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。
射頻識別系統(tǒng)的基本模型如下圖所示。其中,電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體;閱讀器又稱為讀出裝置,掃描器、通訊器、讀寫器(取決于電子標(biāo) 簽是否可以無線改寫數(shù)據(jù))。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內(nèi),根據(jù)時(shí)序關(guān)系,實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。
電感耦合模型的讀寫器
電磁反向散射耦合型的RFID讀寫器
發(fā)生在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種。
(1)電感耦合。變壓器模型,通過空間高頻交變磁場實(shí)現(xiàn)耦合,依據(jù)的是電磁感應(yīng)定 律,如右圖所示。
(2)電磁反向散射耦合:雷達(dá)原理模型,發(fā)射出去的電磁波,碰到目標(biāo)后反射,同時(shí)攜帶回目標(biāo)信息,依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。
電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:125kHz、225kHz和13.56MHz。識別作用距離小于1m,典型作用距離為10~20cra。
電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有:433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。識別作用距離大于1m,典型作用距離為3—l0m。
(二)、傳感技術(shù)
傳感技術(shù)同計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱為信息技術(shù)的三大支柱,它是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)條件,遵循信息論和系統(tǒng)論原理。從仿生學(xué)觀點(diǎn),如果把計(jì)算機(jī)看成處理和識別信息的“大腦”,把通信系統(tǒng)看成傳遞信息的“神經(jīng)系統(tǒng)”的話,那么傳感器就是“感覺器官”。傳感技術(shù)是關(guān)于從自然信源獲取信息,并對之進(jìn)行處理(變換)和識別的一門多學(xué)科交叉的現(xiàn)代科學(xué)與工程技術(shù),包括傳感器設(shè)計(jì)、信息處理、信息識別、遙感觀測等。
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)作為無線傳感網(wǎng)的主要組成,首先是一個(gè)傳感器,主要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中物物、物人之間信息交換的必要部分。目前無線傳感網(wǎng)更加關(guān)注各種信息的采集和處理,利用壓縮、識別、融合和重建的方法處理采集的信息,以滿足網(wǎng)絡(luò)多元化的應(yīng)用需求。
(三)、EPC系統(tǒng)
1999年美國Auto-ID Center 將RFID技術(shù)與Internet結(jié)合,提出了EPC(Electronic Product Code)概念。產(chǎn)品電子代碼是物聯(lián)網(wǎng)的主要支撐,它的載體是RFID電子標(biāo)簽,傳遞介質(zhì)是互聯(lián)網(wǎng)。電子標(biāo)簽、產(chǎn)品電子碼、互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)的基本構(gòu)想。RFID中存儲(chǔ)的EPC,通過傳感器網(wǎng)絡(luò)識別并自動(dòng)采集到中央處理系統(tǒng),利用開發(fā)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換、處理與共享,實(shí)現(xiàn)物品的透明化管理。
EPC系統(tǒng)充分利用了RFID和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),很好的解決了產(chǎn)品的唯一標(biāo)示、同時(shí)識別多個(gè)物品和“非可視化識別”問題,其最終目標(biāo)是為全球的每一個(gè)物體建立全球的、開
放的標(biāo)示標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)由全球電子代碼體系、RFID系統(tǒng)以及信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)3部分組成,主要包括EPC編碼標(biāo)準(zhǔn),EPC電子標(biāo)簽,射頻識別器,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件,對象名解析服務(wù)以及實(shí)體標(biāo)記語言6方面。
(四)、地理信息系統(tǒng)(GIS)地理信息系統(tǒng)(GEO-information system),是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng),它是在計(jì)算機(jī)軟硬件支持下,對整個(gè)或局部空間中的有關(guān)地理信息分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。
GIS所處理和管理的對象是多種地理空間實(shí)體數(shù)據(jù)及其相互關(guān)系,包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等,用于分析和處理一定地理區(qū)域內(nèi)分布的現(xiàn)象和過程,解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問題。
典型的GIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下:
物理網(wǎng)技術(shù)是構(gòu)建“智慧地球”、“智慧城市”、“智慧物流”、“智慧能源”、“智慧電力”等基礎(chǔ),其技術(shù)的發(fā)揮,必須將每個(gè)傳感器和動(dòng)態(tài)信息進(jìn)行空間定位,擺脫單點(diǎn)應(yīng)用的限制。而地理信息系統(tǒng)正好為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供了所需的空間基礎(chǔ),還可以進(jìn)行空間處理、空間分析、建模等功能,并且有利于跨行業(yè)、跨地區(qū)的數(shù)據(jù)共享及相互操作,是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力和重要支撐。
(五)、智能技術(shù)
智能技術(shù)是為了有效的達(dá)到某種預(yù)期的目的,利用知識所采用的各種方法和手段,它是一些列技術(shù)的統(tǒng)稱和綜合應(yīng)用。目前較為成熟的智能技術(shù)主要有:機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、語言網(wǎng)格、知識網(wǎng)格、自主計(jì)算、神經(jīng)計(jì)算、內(nèi)容計(jì)算和專家系統(tǒng)等。智能技術(shù)的發(fā)展很大程度上促進(jìn)了人們所處的物質(zhì)世界的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。
物聯(lián)網(wǎng)的重要價(jià)值之一在于它試圖將世界中的物體以傳感和智能的方式關(guān)聯(lián)起來,因而智能技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)成功實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過將智能系統(tǒng)植入物體,如嵌入式芯片等,使物體能夠主動(dòng)或被動(dòng)的與用戶進(jìn)行溝通和交流,從而具備一定的智能性。
五、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,大到國際性軍事反恐、區(qū)域性的城市交通,小到家庭、個(gè)人。當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊網(wǎng)相聯(lián)時(shí),可隨時(shí)隨地全方位“感知”對方,人們的生活方式將從“感覺”過渡到“感知”階段,并進(jìn)一步過渡到“控制”階段,應(yīng)用前景十分廣泛,正如IBM所描述的“智慧地球”理念一樣:
“我們把智慧系統(tǒng)嵌入系統(tǒng)和流程當(dāng)中,使服務(wù)的交付、產(chǎn)品開發(fā)、制造、采購和銷售得以實(shí)現(xiàn),使從人、資金到石油、水資源乃至電子的運(yùn)動(dòng)方式都更加智慧,使億萬人生活和工作方式都變得更加智慧?!?/p>
物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中,具體的說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種設(shè)備中,然后將物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實(shí)現(xiàn)信息的共享,是物體達(dá)到智慧狀態(tài),并且使人類能夠隨時(shí)捕捉物體的動(dòng)態(tài)信息,從而提高資源利用率、生產(chǎn)力水平,改善人與自然之間的關(guān)系。
(一)、車輛定位與監(jiān)控
該類應(yīng)用是將GIS系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)車輛的準(zhǔn)確定位以及跟蹤其實(shí)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況,如機(jī)器部件是否正常運(yùn)轉(zhuǎn),汽車油耗程度等等。該類應(yīng)用典型的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下:
系統(tǒng)描述:
? 油箱傳感器安裝在油箱內(nèi)部采集油箱液位數(shù)據(jù); ? 采集和傳輸設(shè)備安裝在駕駛室內(nèi); ? 中國移動(dòng)GPRS覆蓋整個(gè)中國地區(qū);
? 油量監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)PC服務(wù)器部署在運(yùn)營商IDC機(jī)房;
? 企業(yè)辦公網(wǎng)絡(luò)可以通過internet,通過瀏覽器訪問油量監(jiān)控系統(tǒng)web獲得服務(wù); ? 管理人員手機(jī)訪問GPRS服務(wù),無線訪問油量監(jiān)系統(tǒng)Wap服務(wù)。
(二)、無線醫(yī)療
很難想象病人無需住在擁擠的病房就能享受到同等醫(yī)療服務(wù),然而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的 快速發(fā)展,它正逐漸成為現(xiàn)實(shí)。通過將相應(yīng)的無線監(jiān)測設(shè)備與人體綁定,或者人體直接帶上無線設(shè)備,或者將其植入人體的某個(gè)器官,遠(yuǎn)程的醫(yī)療服務(wù)中心就能夠隨時(shí)捕捉到人體的生理和病例變化,既能夠提高疾病的預(yù)防能力,同時(shí)還能及時(shí)追蹤疾病的監(jiān)控和治療情況,得到病人的病人的及時(shí)反饋,而且大大節(jié)省了病人的看病時(shí)間和成本,醫(yī)院的病房安排。
戴著“多功能手表”
(三)、智能電網(wǎng)
優(yōu)化電力工業(yè)的結(jié)構(gòu)和布局,減輕電力發(fā)展對資源和環(huán)境的依賴,是我國電力工業(yè)當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期必須給與高度重視的一個(gè)重要問題。物理網(wǎng)技術(shù)的成熟為解決這一難題提供了可行的解決方案。在當(dāng)期整個(gè)電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、配送、輸送和消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié),存在著生產(chǎn)效率低下、傳輸浪費(fèi)嚴(yán)重、配送安排不合理以及消費(fèi)不能及時(shí)反饋的諸多問題。智能電網(wǎng)則通過終端遙感器在客戶之間、客戶和電網(wǎng)公司之間形成及時(shí)鏈接的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、高效、雙向的效果,從而提高電網(wǎng)的綜合效率。在智能電網(wǎng)的指導(dǎo)下,電力資源將在充分滿足用戶需求的情況下,實(shí)現(xiàn)合理的生產(chǎn)、科學(xué)合理的配送計(jì)劃、以最低的成本進(jìn)行電力傳輸;而不再是由供向需的單方向流動(dòng)。
(四)、智能物流
物聯(lián)網(wǎng)最重要的應(yīng)用是現(xiàn)代物流領(lǐng)域,該領(lǐng)域明確提出要把物聯(lián)網(wǎng)最為發(fā)展的重點(diǎn)。目前我國物流領(lǐng)域成本偏高,占總成本的18%-20%。物聯(lián)網(wǎng)在物流管理中的應(yīng)用目標(biāo)是通過物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),形成集成化的信息平臺,實(shí)現(xiàn)物流系統(tǒng)的現(xiàn)代化。具體來說,可利用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)對包裹進(jìn)行統(tǒng)一編碼,嵌入EPC標(biāo)簽,這樣在物流途中就可以實(shí)施監(jiān)控,有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)物品運(yùn)輸過程中出現(xiàn)的問題;另外,通過RFID技術(shù)讀取EPC編碼,并將其傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心,可供企業(yè)和消費(fèi)者實(shí)時(shí)查詢,切實(shí)增強(qiáng)用戶滿意度,有效提高物流服務(wù)質(zhì)量。
(五)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用同樣廣泛,主要體現(xiàn)在遠(yuǎn)程控制和實(shí)時(shí)采集方面。智能農(nóng)業(yè)可以通過無線信號收發(fā)模塊傳輸數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)監(jiān)控大棚的溫濕度、光照、土壤酸堿性、CO2濃度等影響農(nóng)作物生長的重要因子,并隨時(shí)進(jìn)行科學(xué)處理,從而確保農(nóng)產(chǎn)品的正常生長,提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量。另外,在農(nóng)作物的銷售環(huán)節(jié),可以運(yùn)用成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品基地與消費(fèi)者之間搭建網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)平臺,這樣可以讓消費(fèi)者了解農(nóng)作物的生長過程,從而在最為需要的時(shí)候購買到最為舒心的產(chǎn)品。
六、結(jié)語
繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)兩次浪潮之后,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)定義應(yīng)用和普及必將帶來新一輪信息產(chǎn)業(yè)浪潮。事實(shí)證明,這一趨勢已經(jīng)不可阻擋。它不僅會(huì)帶來產(chǎn)業(yè)的變革,還會(huì)對管理模式、人們的生活方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。隨著物聯(lián)化與智能化技術(shù)的不斷提高,智慧將充斥在地球的每一個(gè)角落,我們將享受到最新的科技文明成果,并依靠這一成果科學(xué)合理的規(guī)劃、指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)安排、醫(yī)療衛(wèi)生、城市交通、能源開發(fā)、自然保護(hù)等等,我們期待這一天的早日到來,并為之而不懈努力。
參考文獻(xiàn):
[1] 呈
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