向軍 張聆勻
摘 要:隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)與生活息息相關(guān),物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮,它通過各種信息傳感設(shè)備將現(xiàn)實(shí)世界的各種物件連通,形成互連的網(wǎng)絡(luò)。本文對物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀與發(fā)展作了一定的研究。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);智能技術(shù)
1 物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)概念
物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用射頻識別、無線數(shù)據(jù)通信、計(jì)算機(jī)等技術(shù),構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬事萬物的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)每個(gè)產(chǎn)品都有一個(gè)唯一的產(chǎn)品電子碼,叫做EPC,通常EPC碼被存入硅芯片做成的電子標(biāo)簽內(nèi),附在被標(biāo)識產(chǎn)品上,被高層的信息處理軟件識別、傳遞、查詢,進(jìn)而在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上形成專為供應(yīng)鏈企業(yè)服務(wù)的各種信息服務(wù),就是物聯(lián)網(wǎng)。RFID是能夠讓物品“開口說話”的一種技術(shù)。在“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想中,RFID標(biāo)簽中存儲著規(guī)范而具有互用性的信息,通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動采集到中央信息系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)物品(商品)的識別,進(jìn)而通過開放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享,實(shí)現(xiàn)對物品的“透明”管理。
2 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)物與物之間的感知、識別、通信等功能需要有大量先進(jìn)技術(shù)的支持。目前物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵性的技術(shù)包括:感知事物的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),聯(lián)系事物的組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù),判別事物位置的全球定位系統(tǒng),思考事物的智能技術(shù),認(rèn)識事物的射頻識別技術(shù)RFID。
2.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
傳感器是機(jī)器感知物質(zhì)世界的“感覺器官”,能夠探測、感受外界的信號、物理?xiàng)l件或化學(xué)組成,并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。目前傳感器節(jié)點(diǎn)技術(shù)的研究主要包括傳感器技術(shù)、RFID射頻技術(shù)、微型嵌入式系統(tǒng)。其中傳感器技術(shù)是研究的重點(diǎn),因?yàn)閭鞲衅鞴?jié)點(diǎn)技術(shù)是傳感網(wǎng)信息采集和數(shù)據(jù)預(yù)處理的基礎(chǔ)和核心,而傳感器技術(shù)則是傳感器節(jié)點(diǎn)技術(shù)的前提。
2.2 組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)
傳感器組網(wǎng)和互聯(lián)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)功能的紐帶,主要研究方向包括:構(gòu)建新型分布式無線傳感網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)結(jié)構(gòu);基于分布式感知的動態(tài)分組技術(shù);實(shí)現(xiàn)高可靠性的物聯(lián)網(wǎng)單元冗余技術(shù);無縫接入、斷開和網(wǎng)絡(luò)自平衡技術(shù)。
2.3 全球定位系統(tǒng)
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)是一種結(jié)合衛(wèi)星及通訊發(fā)展的技術(shù),利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測時(shí)和測距從而實(shí)現(xiàn)物體的精確定位
2.4 智能技術(shù)
智能技術(shù)是為了有效地達(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。通過在物體中植入智能系統(tǒng),可以使得物體具備一定的智能性,能夠主動或被動地實(shí)現(xiàn)與用戶的溝通,也是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。主要的研究內(nèi)容和方向包括:人工智能理論研究、先進(jìn)的人-機(jī)交互技術(shù)與系統(tǒng)、智能控制技術(shù)與系統(tǒng)、智能信號處理。
3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)與其說是網(wǎng)絡(luò),不如說是應(yīng)用。對物聯(lián)網(wǎng)的定義、內(nèi)涵及特征的梳理讓我們認(rèn)識到,物聯(lián)網(wǎng)是一整套立體的、豐富的、適應(yīng)性很強(qiáng)的概念體系。
3.1 物聯(lián)網(wǎng)在智能城市中的應(yīng)用
國內(nèi)的一些地方已經(jīng)開始對物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了應(yīng)用性開發(fā),運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),上海移動已為多個(gè)行業(yè)客戶度身打造了集數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和業(yè)務(wù)管理于一體的整套無線綜合應(yīng)用解決方案。最新數(shù)據(jù)顯示,面向物流企業(yè)運(yùn)輸管理的“e物流”,將為用戶提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運(yùn)輸路徑選擇、物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化等服務(wù),大大提升物流企業(yè)綜合競爭能力。
3.2 物聯(lián)網(wǎng)在能源管理與公共事業(yè)中的應(yīng)用
預(yù)計(jì)到2020年,中國將成為世界上最大的能源消費(fèi)國。由于電網(wǎng)系統(tǒng)效率低下,發(fā)電和輸電過程中浪費(fèi)非常嚴(yán)重?,F(xiàn)在,我們可以利用高科技對事物有更透徹的感知和度量,不管是安裝在室內(nèi)的計(jì)量器還是發(fā)電廠里的渦輪。對于電力提供商而言,智慧的電力意味著更高的電力的可靠性和電力質(zhì)量,更短的停電恢復(fù)時(shí)間,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更高生產(chǎn)率和對電力潛在障礙的防護(hù),從而更精確地預(yù)測需替換的資產(chǎn)設(shè)備及支出。智能電表與停電智能管理已經(jīng)應(yīng)用。
3.3 物聯(lián)網(wǎng)在交通管理中的應(yīng)用
交通規(guī)劃者已開始努力促成多個(gè)系統(tǒng)的集成,并在各種交通類型、多個(gè)城市甚至國家或地區(qū)之間整合費(fèi)用和服務(wù)。智慧的交通系統(tǒng)可以縮短人們的空間距離,也可保護(hù)環(huán)境(如改善空氣質(zhì)量、降低噪音污染、延長資產(chǎn)生命周期、保護(hù)古跡、景點(diǎn)、住宅)。
3.4 物聯(lián)網(wǎng)在物流業(yè)中的應(yīng)用
物流供應(yīng)鏈,中國物流成本所占GDP百分比一直都高于發(fā)達(dá)國家,這反映出供應(yīng)鏈運(yùn)營效率低下的體制性問題。僅以2006年為例,中國物流成本占整個(gè)GDP的18%,而日本為11%,美國為8%,歐盟僅為7%。在這18%中,運(yùn)輸成本總計(jì)超過55%,而存儲成本達(dá)30%。法規(guī)、基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營等三大瓶頸是中國供應(yīng)鏈低效的深層原因,這不僅削弱了中國企業(yè)的競爭力,也會妨礙內(nèi)部貨物流以及國內(nèi)需求的擴(kuò)大。智慧的供應(yīng)鏈將促使物理網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)融合,將先進(jìn)的傳感器、軟件及相關(guān)知識整合到系統(tǒng)中。智慧的供應(yīng)鏈的價(jià)值在于我們可以從各種數(shù)據(jù)中抽取有價(jià)值的信息。包括基于地理空間或位置的信息、關(guān)于產(chǎn)品屬性的信息、產(chǎn)品流程、條件、供應(yīng)鏈關(guān)鍵業(yè)績指標(biāo)等,以及數(shù)據(jù)流的速度。智慧的供應(yīng)鏈可以滿足21世紀(jì)的需求,它可以提高效率(如動態(tài)供求均衡、預(yù)測事件檢測和解決、旨在降低庫存的庫存水平和產(chǎn)品位置高度可視性)、降低風(fēng)險(xiǎn)(例如降低污染和召回事件的發(fā)生頻率及其影響、減少產(chǎn)品責(zé)任保金、減少偽劣消費(fèi)產(chǎn)品),也能減少供應(yīng)鏈的環(huán)境保護(hù)壓力(如降低能源和資源消耗、減少污染物排放)。
3.5 物聯(lián)網(wǎng)在通信行業(yè)的應(yīng)用
通信行業(yè),在“2009年中國國際信息通信展覽會”上,中國移動展出了手機(jī)支付,這就是典型的物聯(lián)網(wǎng)概念應(yīng)用。手機(jī)支付實(shí)際上主要是手機(jī)SIM卡的更換,由普通SIM卡更換為RFID-SIM卡,而不需要對手機(jī)進(jìn)行更換。用戶在消費(fèi)時(shí),只需要將手機(jī)從接收器上輕輕一掃,就可以方便進(jìn)行各種購物,以及獲得詳細(xì)的費(fèi)用清單。中國電信一直在推介自己的全球眼技術(shù),其實(shí)就是遠(yuǎn)程監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。比如上海海關(guān)都采用中國電信的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),通過畫面可以對貨物進(jìn)行通關(guān)檢查,也減少人力。中國聯(lián)通日前在上海推出了公交卡手機(jī),通過刷手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)公交車票支付,這些都是典型的應(yīng)用。
其它如醫(yī)療、城市建設(shè)、精細(xì)農(nóng)業(yè)等也已展開應(yīng)用。
物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來的發(fā)展?fàn)顩r表明,各個(gè)行業(yè)對于物聯(lián)網(wǎng)的需求程度不一,側(cè)重點(diǎn)更是千差萬別?;谀壳拔锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,可以預(yù)見,物聯(lián)網(wǎng)正在快速地走進(jìn)人們的生活,它的實(shí)際應(yīng)用將分以下三個(gè)步驟實(shí)現(xiàn):實(shí)現(xiàn)物體的自我感知功能;物與物之間相互聯(lián)系,交換信息;系統(tǒng)通過分析物聯(lián)節(jié)點(diǎn)的信息,做出最優(yōu)化的調(diào)整策略,控制整個(gè)系統(tǒng)超優(yōu)化方向做出改變。
4 物聯(lián)網(wǎng)在發(fā)展中面臨的問題
已經(jīng)被普遍認(rèn)為將引爆第三次信息技術(shù)革命的物聯(lián)網(wǎng),正在全球范圍內(nèi)掀起一股熱潮。隨著我國政府對物聯(lián)網(wǎng)的重視,物聯(lián)網(wǎng)熱潮開始在國內(nèi)受到普遍的關(guān)注。做為通信運(yùn)營商,我們應(yīng)該清醒的了解我國當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)還處在零星應(yīng)用啟蒙期,距離關(guān)鍵應(yīng)用的形式以及大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化推廣還存在差距。目前物聯(lián)網(wǎng)更多的是一種概念上的推廣階段,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要全社會的共同努力。我們要清晰梳理出物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨的問題。
4.1 短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈缺少推力
從物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)來講,物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)超大規(guī)模的產(chǎn)業(yè),它的市場價(jià)值將是互聯(lián)網(wǎng)的30倍,是下一個(gè)萬億級通信產(chǎn)業(yè)……無論是國內(nèi)還是國外的市場分析材料都在宣揚(yáng)物聯(lián)網(wǎng)巨大的市場價(jià)值。無論是新興的技術(shù)還是完美的應(yīng)用,它們的推廣不是在于多么先進(jìn),而是取決于市場需求帶動產(chǎn)業(yè)鏈的成長。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用遍及公共事業(yè)、交通物流、政府辦公、市政管理、公共安全、安全生產(chǎn)、金融保險(xiǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、教育文化、旅游產(chǎn)業(yè)、能源環(huán)保、氣象水文、農(nóng)業(yè)服務(wù)、工業(yè)監(jiān)測、智能家居、老人護(hù)理、個(gè)人健康等等各個(gè)領(lǐng)域、各行各業(yè),億萬物品皆有應(yīng)用!做為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的引導(dǎo)者,我們需要做的不僅是物聯(lián)網(wǎng)概念的宣傳者,我們更需要做的是物聯(lián)網(wǎng)需求的發(fā)掘。只有用戶需求不斷滿足,才能帶動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的成長,為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展?fàn)I造一個(gè)良好的發(fā)展環(huán)境。
4.2 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一及技術(shù)瓶頸
我國目前物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用仍然是單純的RFID應(yīng)用,雖然電力、環(huán)保行業(yè)正在逐漸普及智能電能、數(shù)據(jù)環(huán)保等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,但大部分的行業(yè)需求仍是市場空白或試點(diǎn)期間。我國物聯(lián)網(wǎng)部分關(guān)鍵技術(shù)亟待突破,如傳感芯片、物聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)較其他發(fā)達(dá)國家差距較大,仍有大量未預(yù)見問題將陸續(xù)浮出水面。
5 結(jié)束語
目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正處起步階段,仍然面臨技術(shù)完備性不足、產(chǎn)品成熟度低、成本偏高等諸多制約因素,但目前良好的外部環(huán)境,將有利于這些問題的解決。相信在不久的將來我們一定會看到一個(gè)充滿生機(jī)與活力的物聯(lián)網(wǎng)。