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物联网技术的现状与发展范文1
【关键词】物联网 智能家居 标准化 无线通信技术
1 国内标准化现状
我国政府对智能家居产业的重视程度逐步提高,工业和信息化部、发展和改革委员会、科技部已将家庭网络列为未来中国高新技术发展领域的重点方向之一。而早在政策升温之前,国内一些有产业前瞻性的企业已经在家庭网络的技术研究、标准制定、产业推进等方面加大了投入力度,力图在产业规模化之前占领市场先机。智能家居关联的技术、产业众多,而统一的技术标准体系可以理顺关系,为产业的发展提供规范和引导,利于实现产品的互操作和产业规模化。经过几年的发展,中国已经在电子、通信、建筑业、家电等几个领域出台了首批结合中国产业基础、针对中国市场需求的智能家居标准。
(1)电子信息领域
智能家居是传统电子信息产业发展的驱动力之一,它的应用推广是产业升级换代的一个环节。因此,原国家信息产业部(现国家工业和信息化部)在家庭网络标准领域首当其冲,先后组建了“信息产业部家庭网络标准工作组”和“资源共享、协同服务标准工作组(IGRS)”等两个部直属标准工作组,并成立了“数字电视接收设备与家庭网络平台接口标准”工作组,该工作组以海尔集团为组长单位,其目的是制定家庭网络系统平台标准,共同开发拥有自主知识产权的相关标准规范。2004年7月26日,海尔集团联合其他六家致力于中国家庭网络产业的企业发起组建了“e家佳联盟”。这些组织联盟单位在消费电子和信息设备同时开展技术攻关与标准研究,并于2005年了“信息产业部家庭网络标准工作组” 、“资源共享、协同服务标准工作组(IGRS)”、“e家佳联盟”提出的标准,列举如下:
SJ/T11311-2005 《信息设备资源共享协同服务 第4部分:设备验证》;
SJ/T11313-2005 《家庭主网接口一致性测试规范》;
SJ/T11315-2005 《家庭控制子网接口一致性测试规范》;
SJ/T11316-2005 《家庭网络系统体系结构及参考模型》。
基于上述标准,中国电子技术标准化研究所积极组织相关国内企业在IEC/TC100提交了家庭多媒体网关规范(现已进入CD阶段),在ISO/IEC/JTC1/SC25提交了闪联系列技术标准(现已进入FCD或CD阶段)。
国内企业力图通过国际标准化的方式,实现中国自主技术的国际化,争夺技术标准制高点,同时为自主标准与国际技术标准的兼容和融合提供可操作的平台。
(2)通信领域
在电信业,智能家居可作为电信网络的延伸,将高速数据业务引入家庭内部,构建服务于电信业务的终端网络,有利于丰富电信业务模式,带来更多的商业利润,因此它被电信业当作未来发展的重点业务之一。
2005年,中国通信标准化协会组建了家庭网络特别工作组,研究基于电信网络的家庭网络技术标准。原信息产业部于2006年颁布了首批2个标准:
YD/T 1449.1-2006 《基于公用电信网的宽带客户网络设备技术要求 第1部分:网关》;
YD/T 1448-2006 《基于公用电信网的宽带客户网络总体技术要求》。
上述2个标准初步解决了家庭网络的电信网关与电信网络的衔接问题。
随着3G的开展,与第三代通信网络有关的IPv6也成为推动智能家居发展的重要标准内容,目前,中国IPv6标准化工作已经启动。首批列入标准制定的内容包括IPv6基本协议、IPv6网络总体要求、邻居发现、无状态地址配置、移动IPv6、路由协议OSPF和BGP4等。以后将分批陆续制定相关的中国IPv6标准。3GPP已与IETF合作制定出与IPv6相关的移动通信标准。中国作为3GPP的主要参加方之一,正提出与轻量级IPv6相关的移动通信标准。
(3)建筑与社区信息化领域
据国家标准化管理委员会要求,2003年,国家建设部牵头成立了《建筑及住宅社区数字化技术应用》国家标准编制委员会,负责起草用于社区物业管理、建筑与家庭的安防、报警、三表等系统的标准化工作。国家标准化管理委员会于2006年颁布了由国家建设部制定的《建筑及居住区数字化技术应用》系列国家标准,包括四个子标准:
GB/T 20299.1-2006《建筑及居住区数字化技术应用第1部分:系统通用要求》
GB/T 20299.2-2006《建筑及居住区数字化技术应用第2部分:检测验收》
GB/T 20299.3-2006《建筑及居住区数字化技术应用第3部分:物业管理》
GB/T 20299.4-2006《建筑及居住区数字化技术应用第4部分:控制网络通信协议应用要求》
2008年4月,全国智能建筑及居住区数字化标准化技术委员会(SAC/TC426)”获得国家标准委员会的正式批复(国标委综合【2008】108号)。其工作领域与国际标准化组织ISO/TC205 WG3建筑物环境设计技术委员会建筑物控制系统设计工作组相关联,主要负责全国智能建筑及居住区数字化标准化的技术工作,包括智能建筑及居住区数字化技术、标准制修订,相关产品检测、认证等。2009年6月6日技术委员会(SAC/TC426)正式成立,并在京召开了成立暨第一次工作会议。技术委员会主要负责智能建筑物数字化系统领域国家标准的制修订工作。
(4)家电行业
家电产业特别是传统白色家电行业对于家庭网络应用同样存在自身需求。为了能够将通信体制落实到家电终端,在中国家用电器研究院于2006年成立了标准工作组,负责起草用于白色家电的网络家电控制规范。
国家发展和改革委员会于2006年颁布了由中国家用电器研究院制定的QB/T2836-2006《网络家电通用要求》。该标准解决了白色消费电子产品中的网络家电终端产品内部与家庭网络接口的技术要求,其技术标准也部分支持了信息产业部颁布的家庭网络标准技术标准。
(5)中国家庭网络标准的未来走向
从已颁布的标准来看,中国电子信息产业在家庭网络技术标准化进程中一直是一支重要的主导力量,电子信息产业发展的速度和活跃性使之有可能影响中国家庭网络产业发展的方向。通过几年的推进,在完善已有技术体系的基础上,电子信息领域率先提出了国家标准制定计划,力图促进在更多的行业使用已有技术体制,推动多行业共进的局面。2007年12月,国家标准化管理委员会批准了由“信息产业部家庭网络标准工作组”和“资源共享、协同服务标准工作组(IGRS)”骨干单位提出国家标准立项计划共19项(略)。
因电信领域网络侧设备、协议还需要不断完善,尤其是物联网的发展给智能家居带来新的内容,因此近期基于物联网的智能家居还需要进一步开展标准化工作。
2 国外标准化现状
智能家居的国际标准还缺乏完整的体系,而且智能家居的不同环节都有多种标准共存,如家庭网络、综合布线、通信技术等方面都存在此类现象。
(1)家庭网络
关于智能家居的国际标准,目前主要集中在家庭网络方面,家庭网络的国际标准目前是多种并存,如HAVi、DLNA、HomePlug、ECHONET、HomePNA、PLC等协议。各家标准还存在需统一的问题。
1998年5月,松下、索尼、夏普、东芝以及飞利浦等8家公司成立标准制订团体HAVi推动协议会,将电视机、录像机以及大容量硬盘等视听家电通过IEEE1394接驳到网络上,并通过各个家电网络进行远程操作以及收发动态图像数据的技术,2000年1月份公布了该标准的正式版本1.0。
HomePlug是美国家庭插电联盟(HomePlug Powerline Alliance)的电线通讯标准接口之一,该标准由近50家公司共同制定,现时版本为1.0,其技术规格可把多组设备透过供应电源的电线互相联系,而经HomePlug认证的产品可应用在个人电脑或支援以太网、USB及802.11的设备。
HomePNA是HomePhonelineNetworkAlliance,家庭电话线网络联盟的简称,该联盟是一个非盈利性组织,致力于协调采用统一标准,统一电话线网络的工业标准。该联盟在1998由11个公司(包括3com、AMD、IBM等)共同建立,如今已有100多个公司加入,涉及的领域包括:网络、电信、电脑硬件及其他电子工业。HomePNA接入方式是众多家庭网络接入方式竞争方案之一。HomePNA3.0于2005年5月被国际电联(ITU-T)接受成为国际标准(G.9954)。
(2)综合布线及总线技术
智能家居还涉及到综合布线等技术内容,在综合布线技术标准中,ITU了G.hn通用标准,涵盖家庭电力线网络、电话线和同轴电缆等基础设施。此标准将允许每秒1GB的速度。而同轴电缆多媒体联盟(MoCA)和HomePlug电力线联盟也提出相应的标准,目前在此层面上的标准还缺乏统一。
现场总线控制技术是智能家居中控制技术的重要应用,具有数字处理和双向高速通讯的能力,分散控制,网络规模大且具有高度的稳定性。目前世界上现场总线的标准有200多个,有很多应用于建筑物的总线技术,它们中大多数是某个具体应用的解决方案。当前国际上具有代表性的现场总线技术与产品有FF总线、PROFI 总线、LON总线、BAC net、CAN 总线、INTER 总线和CC Link总线等。在智能家居领域常见的现场总线标准有:LonWorks、EIB、BACNET、CAN、PROFIBUS、CEBUS、APBus、X10等。LonWorks为80年代美国Echelon公司所提倡,并由世界各地LonMark协会的推动,由于其技术的先进性获得广泛支持,LonWorks总线已成为美国国家标准。
(3)无线通信技术
智能家居环境下,涉及到无线通信技术实现家居各个元素之间的互联及互通,目前适于智能家居的技术主要有802.11系列、Bluetooth、Home RF、M2M等多种方案。
802.11b技术,是IEEE的无线局域网标准,目前802.11b、g标准已经完善,802.11n和UWB标准正在审定中。WLAN以其移动性和便捷性受到各方的青睐,尤其是基于OFMA和MIMO技术的802.11n的出现使之成为大众所期望的终极互联技术。经过多年的技术讨论,802.11n的draft4.0已经通过,困扰11n的标准问题和互通问题也有望得到彻底解决。802.11n技术能带来高达600Mbps的理论带宽以及更高的无线覆盖能力,使得无线承载多媒体应用,尤其是视频媒体成为可能。当然作为一种无线技术,在家庭应用时受限于功率以及家庭建筑的影响,仍然不可避免地存在覆盖问题以及在传输质量上无法达到有线传输的效果等问题。
蓝牙技术是一种廉价的、低功能的无线网络技术,用户可以控制10m之内的蓝牙设备。工作在2.4GHz频段,数据速率为1Mbps。
HomeRF工作组是由美国家用射频委员会于1997年成立的,其主要工作任务是为家庭用户建立具有互操作性的话音和数据通信网。它推出HomeRF的标准集成了语音和数据传送技术,工作频段为10GHz,数据传输速率达到100Mbit/s,在WLAN的安全性方面主要考虑访问控制和加密技术。HomeRF是对现有无线通信标准的综合和改进:当进行数据通信时,采用IEEE 802.11规范中的TCP/IP传输协议;当进行语音通信时,则采用数字增强型无绳通信标准。该标准与802.11b不兼容,占据了与802.11b和Bluetooth相同的2.4GHz频率段,应用范围主要是在家庭网络中使用。
M2M是智能家居结合移动通信网络的无线通信技术,越来越受到电信运营商的重视,3GPP在M2M标准制定方面已经开展了大量工作,3GPP SA1工作组在2005年9月开始就针对M2M进行了研究,到2007年底完成了研究报告:TR 22.868《Facilitating M2M Communication in GSM and UMTS 》,并在2008年5月开始了TS阶段的工作:TS 22.368 《Network improvement for MTC 》(NIMTC),3GPP SA3工作组在2007年9月成立了WI:TR 33.812 《Study on Remote management of USIM application on M2M Equipment 》研究UICC应用远程管理的安全问题,包括分析安全威胁以及定义安全需求。ITU-T、ETSI、ISO/IEC主要从整体架构方面开展包括SG13的USN网络的需求和架构设计,ETSI M2M TC的M2M需求和功能架构以及ISO/IEC JTC1 SC6 SGSN的SN研究报告的研究。
(4)智能建筑及多媒体
在智能建筑领域专门针对智能建筑的总线和通信协议,主要有美国的BACnet和CEBus、欧洲的EIB等。楼宇自动控制网络数据通信协议BACnet由美国供热、制冷与空调工程师协会组织的标准项目委员会于1995年6月正式通过制定。标准编号为ANSI/ASHRAE Standard 135-1995,同年12月正式成为美国国家标准,并得到欧盟标准委员会的承认,成为欧盟标准草案。2000年1月ISO/TC205委员会的15个国家(中国、法国、日本、英国、美国等)的代表一致通过决议,将BACnet作为“委员会草案”进行广泛评议,适当修改后列为“国际标准化草案”,最后成为国际标准。
国际电工委员会音频、视频、多媒体系统和设备分技术委员会(IEC/TC100)与ITU等国际组织和厂商进行联络,在网络侧的内容管理与维护、终端侧的机顶盒(或多媒体终端)软硬件设计、接口、人机交互界面等开展合作,IEC/TC100针对网络多媒体的标准化工作也在稳步推进。IEC/TC100的TA11(多媒体信息质量,Quality of Multimedia Information)已开展PWI61966第十部分网络彩色图像质量评估和第11部分网络视频质量评估等标准的编制工作。IEC/TC100的AES(Audio Engineering Society)和SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers)在家庭多媒体国际标准中具有较大的影响力。
3 标准化小结及发展建议
物联网作为国家战略性新兴产业的重要部分,智能家居作为物联网的重要应用得到政府的支持,由于智能家居和物联网涉及的行业较为广泛,各行业之间、用户之间有较强的相对独立性,使得基于物联网的智能家居在现有的架构下,没有统一的标准可以遵循,终端和网络配合欠佳、重复开发现象严重、行业用户开发和维护成本居高不下、各类应用无法有效管理、服务质量无保证等问题,这在一定程度上制约了智能家居的快速推广和规模化发展。
智能家居系统的可集成性是建立在系统的开放性基础之上的,这就要求系统所采用的协议必须有广泛的产品支持,单一厂商的子系统不能构成智能家居系统。
关于智能家居的标准问题,在国际上也没有统一,目前也只是在个别领域方面有些规范。例如消费电子产品的CEB行业标准、lonwork的工业标准和EIB的低压电气的安装标准等。国内刚开始是独立功能的产品,所以在自成小体系中各有自定义的标准(国外标准的变异)。家庭网络标准繁多,如UPNP、DLNA、UOPF、ECHONET、HomePNA、PLC等协议。在原信息产业部的主持下制定和了“e家佳”和IGRS两个与智能家居有关的标准,但也不完善。局域网络(TCP/IP)和轻量级IPv6是未来的智能家居主要的通讯协议,与常规的网络标准基本统一。
当前,由于技术标准目前还难以统一,电信运营商、智能家居设备制造企业、应用开发商、业务集成商、智能小区开发商等一系列商家的配合还尚需时日;另一方面,用户现阶段也有不同的实际功能需求等因素。因此,对于分步实现、个体住宅,也不必等待统一的技术标准,可以先行一步。采用标准与非标准并举方式,更符合千差万别的市场实际,更有利于启动市场。
但在国家层面,从规范市场和可持续发展的角度,标准的制定至关重要,可以从以下几个方面制定技术标准:
智能家居传感器终端接口标准;
智能家居通信协议标准;
智能家居系统架构标准;
智能家居集中控制技术标准;
智能家居业务提供平台技术标准。
参考文献
[1] Chong and Kumar. Sensor Networks: Evolution,Opportunities,and Challenges[C]. Proceedings of the IEEE,2003,91(8).
[2] ITU Internet Reports. The Internet of Things[R]. 2005.
物联网技术的现状与发展范文2
关键词:物流信息化;物联网技术;智能安全;信息化通道
中图分类号:F253 文献标识码:A文章编号:1006-4117(2012)03-0187-02
引言:信息化高速发展的今天,如何通过信息化手段进行产业发展已经成为各行业面临的重要问题,信息化手段的运用催生各种信息化产物的形成和发展,这些信息化产物又从反作用上来促进产业信息化的高度发展。在信息化向着高度集成和高度智能化方向发展的今天,如何通过有效的产品和媒介来反应信息化的优越性,是产业信息化开发和研究的重点,而在众多的科研产物中,物联网技术则是其中非常具有代表性的一类。物联网技术是通过信息网路等媒介手段,通过建立统一的平台,进行任何产品之间的交换,打破了传统商品交易、信息传递的手段,为市场发展开辟了新的渠道和手段。所以,分析和研究物联网技术能够真正明确信息化高度发展过程中信息化手段对于促进产业发展所采取的具体手段,从而对于进一步市场前景预测带来一定的参考。在物联网技术的应用领域,物流产业是非常重要的组成部分,因为物联网本身所要达到的效果就是通过信息化手段来达到商品的流通和交换,这也是对物流产业信息化发展的直接体现。因此,本文将从物联网技术的基本分析与在物流产业中的应用两个方面展开讨论,为物流信息化的应用与发展研究带来一定的参考。
一、物联网技术及其发展状况分析
物联网技术是伴随着社会信息化发展而发展起来的,因此,这种技术具有典型的信息化特点,在这一部分将从物联网技术内涵及其产业体系等几个方面展开分析,通过全面的讨论来研究体现技术的优越性。
(一)物联网的内涵及产业体系
与其他技术不同,物理网技术从提出和发展仅仅只有十五年的时间,但是在短短的十五年时间内,伴随着信息化的高速发展,物联网技术已经逐渐成为各行业发展的重要载体。在分析其他内容之前,必须要明确物联网的内涵及其产业体系构成。
物联网是以物物交换为中心的渠道联系纽带。以物联网业内的概念来分析,就完全可以突出物联网的内涵,物联网即“物物相联之网”,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,把物与物,人与物进行智能化连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种新兴网络。物联网不是一种物理上独立存在的完整网络,而是架构在现有互联网或下一代公网或专网基础上的联网应用(network)和通信能力,强调智能应用。由此可以看出,物联网的内涵或者本质就是一种无物交换的通道,只是通过信息化手段进行虚拟了。
物联网技术体系具有明确的层次感。按照物联网组成的层次来划分,整个网络体系可以分为应用层、网络层以及感知层,如图1所示。应用层是物联网技术的主题,它是整个物联网技术的物理基础,在物联网中涉及范围较广;网络层是整个物联网技术的网络通道,在物联网的建设和运行过程中所起到的是重要的纽带作用;感知层是物联网技术的重要数据处理和智能规划层,是信息处理和物流通道控制的重要技术层次。
(二)物联网核心概念——智慧安全
智慧安全是物联网技术的核心,也是完全体现物联网技术的信息化手段,要理解这一核心概念,要从三个方面进行分析。首先,智慧安全的概念。从表面层次上可以看出,智慧安全所能够体现的就是在物物交换过程中信息通道的主要特点。从定义上来讲,智慧安全是以互联网、物联网为基础,通过城市安全信息的全面感知、各子系统间协同运作、资源共享,以建立统一的公共安全系统及应急处理机制,实现对公共安全的应急联动、统一调度、统一指挥,达到对公共安全的智慧化管理;其次,智慧安全的核心应用价值。智慧安全的核心应用价值实际上就是物联网技术的核心价值所在,具体而言,物联网通过对信息的整合、加工处理,实现有效的预测、预警,并通过资源整合与联动,实现高效、智能化的应急处理,整个过程能够实现真正意义上的信息化操作;第三,智能安全的具体应用。在物联网技术推广过程中,智能安全作为核心技术被广泛的应用。通过信息技术的广泛应用及体制机制的创新,实现智慧化的预测、监测及有效的安全隐患避免。例如,通过摄像头、传感器、RFID等传感设备在城市重要部位和关键节点的安装布局,加强对城市安全信息的采集、处理,实现实时动态化的监测、预测,并有效避免安全隐患。
(三)国内物联网创新商业模式分析
与国外相比,我国物联网开展较晚,但是,近十年的时间里,我国物联网应用得到了很大的推广,形成了有效的商业模式。在行业的应用过程中,电信运营商物联网商业模式属于国内具有代表性的创新商业模式,如图2所示,其创新性主要表现在两个方面。第一,合作开发、独立推广。运营商主导型商业模式主要适用的用户范围是企业客户,以采集类和定位类应用为主,应用范围广泛,具体可应用于环保监控、自动水电表抄送、智能停车场、电梯监控、物流监控、智能交通等领域;第二,客户定制模式电信运营物联网商业模式以客户需求为主体,按照客户的要求进行开发,电信运营商制定全套业务和解决方案,直接提供给客户,而不与其他企业合作。目前国内实行这种模式的还比较少。
二、物联网技术在物流产业中的应用
在信息化发展过程中,物流产业作为发展载体作用重大,这也是催生物联网技术介入物流业发展的重要原因。本文的主要内容是物流信息化的应用,因此,将着重探讨物联网技术在物流产业的应用体现。
(一)物流业应用的物联网主要技术
物联网技术是信息化发展条件下的多种信息技术的合成,在不同的产业发展中,物联网技术所体现的优点不同,对于物流业而言,所应用的主要技术有三类。第一,物联网感知技术。感知技术是物联网技术的重要组成,在物流业中,感知技术主要通过各种信号的识别将信息化手段引入物流业,从而达到对车辆、商品实时追踪等,保证了商品运输交换的安全,这方面的技术包括RFID技术、GPS技术、传感器技术等;第二,网络技术。网络技术是物联网技术的重要操作平台和信息处理通道,只要是涉及信息化的技术,必然要通过网络技术进行实际应用,这也是物流业物联网技术应用的基础,这类技术包括网络技术:有线与无线局域网技术、互联网技术、现场总线技术和无线通信技术等;第三,智能技术。智能技术是物联网技术的核心,也是体现物联网技术优越性的重要标志,在物流业中由于物品交换较为频繁,无论是物品信息还是交换通道信息都非常多,如果没有智能技术作为保障,将无法完成各种信息的采集、处理、加工,物流产业就无法良好的进行运转,这类技术包括,智能计算技术、云计算技术、移动计算技术等。
(二)物流业中物联网技术应用现状
前文中分析了物流业中物联网技术的主要应用技术,这三种技术已经成为现代物流业发展的支柱技术,其应用现状分别如下。
第一,感知技术的应用现状。根据对各种案例统计分析,中国物流信息化领域,应用最普遍的物联网感知技术首先就是RFID技术,占38%;其次是GPS/GIS技术,占32%;视频与图像感知技术居第三位,占9%的案例中采用了视频或图像的感知技术,这一技术目前还停留在监控阶段;传感器的感知技术居于第四位,大约不到4%的案例采用了传感器感知技术;其他感知技术在物流领域也有应用,不足4%;
第二,网络技术。企业物流系统的网络架构,以局域网为主体;社会物流往往是互联网与企业局域网相结合。数据通信方面一般无线通信与有线通信相结合。根据不完全的对物流信息化案例的统计分析,采用互联网技术的占68%,采用局域网技术的占63%,采用无线局域网技术的占24%,有的系统采用多种网络技术;
第三,智能技术。根据相关资料统计分析,目前物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多,物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用。专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距。目前只是在企业物流系统中,部分物流系统还可以做到与企业生产管理系统无缝结合,智能运作;在部分全智能化和自动化的物流中心的物流信息系统,可以做到全自动化与智能化物流作业。
(三)物流业中物联网技术平台的建设
随着社会发展,物流业的业务类型已经不仅仅局限于速递这样的小型业务,大型的物流产品交换成为现代物流业发展的重要方向。各种物联网技术平台的建设使得物流业发展向着更快的速度发展。
1、智能物流货运与配货的信息化平台
智能物流货运与配货的信息化平台是物联网技术在物流产业发展过程中所形成的最开始的物流信息化平台,这种技术依托RFID、GPS/GIS、GPRS等物联网技术集成应用,搭建物流货运与配载信息化监控管理平台,为客户在线提供实时的货物信息、返程配货信息、导航信息、联网监测等。目前中国已经出现多个这样的物流信息平台。物联网时代建立智能物流货运与配货平台,具有重要意义,也具有重大市场机遇,目前很多企业都在积极开拓在这方面应用。
2、集装箱多式联运智能信息化管理平台
除了对物流通道的信息化平台建设,在物流管理方面,所形成的集装箱多式联运智能信息化管理平台也是物联网技术在物流业应用的重要体现。这种技术主要是附属于物联网技术,建立一个面向集装箱多式联运全过程的物联网服务平台,为物流企业提供全程物流服务信息服务及综合业务信息服务具有重要意义。在这一领域,最为典型的应用是上海港机包起帆牵头在RFID技术基础上建立的集装箱物流全程实时监控平台。这种系统实质上就是以集装箱为跟踪目标的一种物联网,采用了电子标签(RFID)与互联网的结合,提供集装箱在经过各物流节点时的实时状态信息,对提高集装箱物流的透明度、安全和效率具有重要的作用。
3、物流产业中物联网技术的应用发展趋势
物流产业是一个非常宏观的概念,也是一类特点明确的物流交换平台,物联网技术的引入虽然极大的促进了物流业的发展,但是由于标准的不统一,使得物流产业发展并没有形成统一完整的系统,相反,因为标准的不统一产生了各种问题。所以,建立统一的物联网标准和技术平台将是物联网技术在物流业中的应用趋势之一。
作者单位:广西外国语学院国际工商管理学院
作者简介:黄宁(1971.09— ),男,广西外国语学院国际工商管理学院教师,高级经济师、高级物流师,研究方向:物流管理、物流信息化。
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.
物联网技术的现状与发展范文3
关键词:中职;计算机网络技术;物联网技术;软件技术;实训教学
前言
物联网技术作为信息产业发展的第三次革命,涉及的领域广,其理念也日趋成熟。从整体来看,中国物联网市场主要份额有智能工业、智能物流、智能交通、智能电网、智能医疗、智能农业和智能家居等行业。2009年8月,“感知中国”的讲话把我国物联网领域发展推向了,我国在无锡建立了“感知中国”研究中心,中国科学院、电信运营商和多所大学在无锡建立了物联网研究机构,越来越多的行业和企业需要物联网技术人才,加大物联网工程技术各级人才培养力度,已经成为当前职业教育相关专业改革与发展的一项重要和紧迫任务,中职业学校的计算机网络技术专业课程的设置应该着眼于社会的发展需要,增加在物联网技术应用型人才培养,在课程设置、教学内容以及实训上增加物联网技术的知识与技能实训,培养既掌握计算机专业的知识技能,又懂得物联网技术的复合型技术人才,适应社会信息化产业新趋势的发展。
1中职物联网技术专业现状
目前,全国大多数本科、高职院校都开设物联网工程技术专业,并把该专业作为重点规划和发展专业,学科知识体系及课程设置都在研究与探讨,物联网专业教学与实训处在摸索、实践阶段,没有成熟的体系、成功的经验可以借鉴。中职学校也积极创造条件开设物联网技术应用专业,但是物联网技术是多个学科技术交叉融合的新兴发展技术,主要涉及计算机网络技术、计算机软件开发和电子技术等综合的学科应用,而大多数中职学校学科体系不够完善、受学制,专业师资和教学实训设备等因素限制,如何在学校现有师资、课程、实训设备的基础上,创建能满足物联网产业企业的需求、又具有本校特色的物联网专业,是各个学校急需解决的问题。在物联网技术专业的建设与人才培养上采用两步走的方式来实现:第一步,各中职学校将结合学校学科专业体系的特点与优势在电子技术应用、计算机网络技术、计算机软件技术专业增加物联网技术方向的基础课程和实训课程,进行探索与实践。第二步,整合相关专业教学实践、教学资源,制定统一、完善的物联网专业课程体系和人才培养方案,使之形成一个整体。
2物联网技术的专业课程设置
目前,计算机网络技术专业所开设的专业课程与教学实践都是基于普通计算机之间互联的网络工程技术,而物联网是物与物相连的互联网,是互联网的延伸,物联网技术是多个学科技术交叉融合的新兴发展综合技术。主要涉及电子技术、网络技术和软件技术等综合的学科应用技术,知识系统非常庞大,必须进行研究与梳理,依据人才培养的目标定位,考虑中职学制与学生学习能力,根据网络专业的课程架构与知识体系,合理组织增加物联网技术的知识,进行适时课程的设置调整,根据物联网技术系统层次结构特点和关键技术,课程设置如图1所示,使学生掌握新的知识与技术,从而扩大就业面,提升在就业中的优势而计算机网络技术专业标准课程设置中已经涵盖了物联网技术网络层知识领域,只需要增加的主要是物联网感知层和应用层的相关核心课程。具体是在专业基础课增加《物联网技术导论》,专业课上增加感知层《传感技术与检测》、《RFID技术与应用》、《传感网组网技术》课程和《网站建设与管理》、《数据库的应用技术》应用层课程。
3物联网技术实训体系设置
对于中职学生而言,物联网技术应用的定位应体现在工程实践性,学生需要有知识理论的学习,更要注重工程能力的实践,根据物联网工程的工作过程构建实践体系,设计教学实训内容,注重培养学生实际工程的应用技能,根据物联网技术专业课程的设置,结合计算机网络技术专业的实训教学与设施情况,确定物联网技术专业课程的实训体系,确定实训教学的内容。(见表1)
4物联网技术教学实训的实践
中职计算机网络技术专业受学制(三年)和学生学习能力、实训条件、师资等因素限制,课程调整的空间较小,在明确专业人才培养定位,根据网络专业的课程架构与知识体系,合理组织增加物联网技术的知识教学与实训,系统的增加物联网技术的知识,适当调整专业课程,一方面将物联网传输层新技术与知识“嵌入”到原有的课程教学中,比如:将传感器技术和RFID技术知识作为电子技术基础的内容,无线传感网组网技术加入到网络课程中,将数据库技术知识融入网站建设与管理课程中。另一方面,进行适时课程的设置调整,在有限的学时上增加《物联网技术应用》课程教学与实训,进行典型的应用系统综合实训,如智能家居与智能安防监控综合实训。
5物联网技术实训室设计
计算机网络技术专业建设有完善的网络布线实训室、网络设备配置实训室、系统搭建实训室、网络安全实训室,能完成网络工程的实践教学实训。物联网技术实训室可以对原有的网络工程实训室进行改造,规划和购置物联网实训模块设备,模拟物联网应用工程环境和实际应用环境,构建“理实一体化”物联网技术应用实训室,拓展原有实训室的功能,提供课程教学实训从理论知识学习、讲解到演示、基本技能训练、工程项目实践等多层次教学实践。借鉴网络技术的项目教学实践体系,根据物联网工程的工作过程构建实践体系,设计教学实训内容,注重培养学生实际工程的应用技能。因此,通过物联网技术专业课程、实训体系设置、实训实践及实训室建设的研究和探索,我们可以在中职计算机网络技术专业增加物联网技术的知识与技能实训,培养既掌握计算机网络专业的知识技能,又懂得物联网技术的复合型技术人才,扩宽计算机网络专业的学生就业渠道,提高学生就业竞争力。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育.中等职业学校专业教学标准---信息技术类(第一辑)[M].高等教育出版社,2015.
[2]黄永前,刘凌.中职计算机网络技术专业物联网技术课程设置探索[J].物联网技术,2016.
[3]李翔宇,曾燕清,陈志德.基于岗位需求的物联网工程专业实训教学体系建设思考[J].福建电脑,2016.
物联网技术的现状与发展范文4
关键词:物联网;智慧校园;问题;对策
中图分类号:F25
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.16723198.2016.17.017
0引言
物联网技术主要是以用户需求、业务创新为核心,将智能感知、普适计算等技术运用到数据信息采集以及与互联网进行融合,并提供交流接口,为用户提供智能应用服务。目前,物联网技术作为智慧校园的核心技术之一,在重点高校应用较为广泛,已经取得显著成果。高职院校作为高等院校的重要组成部分,目前也逐渐开展智慧校园应用研究和建设,物联网技术是智慧校@重要支撑技术,对物联网技术在高职院校中的应用现状进行分析,并提出可行的对策建议,有利于高职院校更好的应用物联网技术,更有利于高职院校信息化建设从数字化校园向智慧校园迈进。
1物联网技术在高职院校智慧校园中的应用现状及问题分析
(1)技术应用基础条件差。
目前,大多数高职院校信息化建设尚处于数字化校园建设初期阶段,开展智慧校园建设研究的很少,即使开展智慧校园建设也是处于探索阶段,由此可知,高职院校对物联网技术的应用研究也不多,加上应用需求不强、资金短缺等原因,很少考虑在物联网技术应用方面的投入建设,集中体现在两个方面,一是在智能感知设备方面建设不足,缺乏RFID、二维码、IP CAM等感知设备;二是在网络环境营建方面不力,网络环境对物联网技术应用十分关键,而在物联网技术应用中比在数字化校园中对网络环境要求要高得多,不仅要求网络全覆盖,而且形式最好能丰富多样,比如网络种类包括以太网、无线网、移动网等。
(2)数字化校园建设规划缺乏前瞻性。
数字化校园建设起始时间较早,而信息技术发展迅猛,加上物联网等第三代信息技术的出现和应用,使得高职院校原有的数字化校园建设规划跟不上信息技术的发展步伐,比如数字化校园建设规划缺乏智慧校园的内容,没有物联网、大数据等技术应用方案等,因此,在数字化校园建设过程中,未考虑以后物联网技术的基础设施建设以及兼容等问题,这些问题不处理好,势必影响智慧校园物联网等技术的使用,有可能出现重建的风险。
(3)技术研究不足及人才队伍建设不力。
物联网技术是一门新型信息技术,且应用广泛,还没有固定的运用模式,值得高校、科研机构等进行大力研究和应用推广,另外,高职院校本身有自己的实际情况,比如资金短缺、校园面积相比较少、学生人数不多、用户不是特别多等,因此,各高职院校应加强智慧校园,特别是物联网、大数据、云计算等技术的应用研究,选取合适的技术,构建适合学校实际情况的技术架构模型,以防智慧校园建设缺乏合理性、科学性和前瞻性,使学校信息化建设立足长远,少走弯路。除此之外,学校还应加强有关物联网技术应用专门人才队伍建设,并保证技术人员队伍的稳定性。
2物联网技术在智慧校园中应用对策建议
(1)做好前期规划。
凡事预则立,不预则废。在数字化校园、智慧校园建设方面一定要合理规划,否则不仅以后可能出现重复建设,而且有可能出现资金花了,数字化校园、智慧校园建设不起来。电子信息设备更新快,基础设施规划建设要注意设备设施建设的同步性和兼容性。
(2)合理使用物联网感知设备。
高职院校要根据学校数字化校园实际情况,对比分析RFID、二维码、视频监控等智能感知设备,比较性能参数、所需耗材等,并结合数字化校园平台,选取合适的感知设备进行使用,对价格过于昂贵、目前需求不是很迫切的设备设施则暂时不用,以节省资金。
(3)加强网络建设。
网络与学校教学、管理等工作密切相关,而且需求会随着信息社会的不断发展而逐渐加大,因此,高职院校在网络方面的建设和投入要注重长久性和前瞻性,一是要注重网络设施建设规划的科学性和长远性,并保证性能可以满足发展需要。网络建设好比城市中心的马路建设,不单单考虑当下的车流量,更重要的是考虑5年后、10年后甚至几十年后车流量,如果现在马路过窄,以后翻修会非常麻烦,花的钱会更多;二是将物联网技术与互联网、移动互联、无线网等多种网络进行
结合,打造无处不在的智慧校园物联网。除了加强校园无线、有线双网建设,还要将物联网技术与校园网络进行结合使用,真正构建功能强大的校园物联网。
(4)合理运用普适计算、大数据等技术。
物联网的应用技术涉及到普适计算、大数据等核心技术,通过对这些技术的分析研究,选取部分大数据、云计算技术与物联网技术进行结合使用,对智慧校园物联网产生的海量数据进行数据分析、处理,并使用户能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行数据信息的获取和使用,实现智慧校园数据的智能应用。
3结束语
高职院校数字化校园及智慧校园建设一定要在规划上下功夫,可以借鉴其他高校以,并进行专家咨询,结合高校实际情况制定物联网技术建设应用规划,确保规划的适应性、合理性和前瞻性。物联网技术的应用涉及感知、网络、应用等多个方面,要注重其层次性及兼容性,方能确保物联网技术在高职院校中的正确应用。
参考文献
物联网技术的现状与发展范文5
关键词:物联网技术;现代农业;发展目标;生产效率;参考信息
中图分类号:F25
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.16723198.2016.25.018
作为世界信息科技产业的重要产物,物联网技术的有效使用,有利于加快现代农业的发展速度,增强其中存在问题的实际处理效果。现代农业高度信息化、智能化生产目标的实现,依赖于可靠的物联网技术。因此,相关的农业管理部门应结合现代农业实际的生产要求,在相关的农业生产活动开展中引入物联网技术,将会为各项生产计划的顺利实施提供重要的技术保障。物联网技术作用下的现代农业,将会逐渐地改变传统农业粗狂式的发展模式,在增强各种农产品质量可靠性的同时也将提高农业信息的传递效率。
1物联网技术的组成
1.1可靠的传感网技术
作为物联网技术的重要组成部分,传感网技术在实际的应用中取得了良好的作用效果,为物联网技术实际应用范围的扩大打下了坚实的基础。所谓的传感网技术主要是指在性能可靠的数据处理模块、通信单元及一定数量传感器的支持下,通过无线网络的方式应用于实际生产活动的技术。这种无线网络中的节点距离段,通信过程中主要采用了Multi―hop的方式对各种信号进行及时地传送。结合传感网络的实际作用,可以对不同区域、不同位置的物体进行实时地监测,减少了相关生产活动中可能存在的安全隐患。像温度变化、污染源的来源及影响范围分析等。
传感单元、通信单元、数据处理模块单元、电源单元等按照一定的方式组成了传感网络,并结合实际生产活动的具体需要,有着丰富的处理单元。其中,网络中的电源单元主要是为系统运行提供必要的动力,确保了系统的稳定运行;传感单元使用中能够通过感知单元的作用,及时地获取各种外部信息,通过转化机制得到的数字信号,满足了生产活动的具体要求;数据处理单元主要是对各种信息进行实时地处理,增强了不同节点之间的协调性。通信单元的存在,实现了传感器之间的正常通信。传感网技术中的结合所有节点的实际需求,通过配置多个传感器的方式,有利于提高信息的传递效率,增强各种物体实时定位的准确性。
1.2无线射频识别技术
作为一种安全、高效的双向通信技术,无线射频识别技术的合理运用,可以增强数据信息的处理效果,实现数据交换与自动识别。这种技术也称为RFID技术。能够快速地识别物体,以感应、无线电波的方式快速地获得各种信息,满足了实际生产活动的各种需求,具有良好的市场发展前景。
2物联网技术在现代农业中的应用
2.1农情检测中的应用
作为国民经济的重要组成部分,农业生产效率的提高,将会逐渐地加快我国经济社会的发展速度,增强我国的综合实力。结合目前我国农业生态环境的实际概括,可知各种不利因素的客观存在,给环境的安全可靠性带来了潜在的威胁。加上土地荒漠化、盐碱化,各种自然灾害现象的频繁出现,给农业生产活动的开展造成了极大的影响。为了改变这种不利的发展现状,全面提升我国农业生产水平,应充分地发挥出物联网技术的优势,加快现代农业的建设步伐。在农情监测的过程中,按照一定的方式将GIS系统、卫星遥感技术等有效地结合起来,有利于提高信息的采集效率,增强农情监测过程中各种数据的准确性,消除农业生产活动开展中可能存在的各种安全隐患。与此同时,结合可持续发展战略的具体要求,在不同的农业时节及农业生产的关键阶段,为了完善旱涝灾情的预防机制,应结合物联网技术的优势,及时地获取准确的农业信息,减少自然灾害影响的同时实现农业生产效益最大化的发展目标。
2.2设施农业中的应用
作为保障农业生产活动顺利开展的重要措施,设施农业实际作用的有效发挥,可以实现绿色蔬菜、无公害蔬菜的生产目标,为公众健康提供了可靠地保障。结合食品安全的具体要求,大力发展设施农业,将会有效地解决各种蔬菜的质量问题,在提高现代农业生产效益的同时,加快了农业转型的步伐。相比传统设施农业产量低、生产效率低等问题,有效地使用物联网技术,将会优化农业产业结构,加强对温室中温度、通风条件改善、湿度等不同方面的实时控制,间接地减少了农业生产成本,保持了农业生产的高效性。因此,需要将互联网技术引入设施农业发展过程中,通过这种技术的实际作用的发展,推动现代农业的可持续发展:提
高农业生产活动经济效益,加强对生态环境的有效保护。设施农业发展中物联网技术实际作用的充分发挥,将会逐渐地加快设施农业的发展速度,优化现代农业的组成结构。
2.3农业生产信息监测中的应用
在传统农业长期发展的过程中,有关农田与农产品的信息主要是通过人工监测的方式实现的,不断影响着农业生产成本,各种获取的数据信息也存在着一定的偏差,阻碍了我国农业的稳定发展。而通过采取物联网技术的方式,可以结合农业生产活动的实际需求,及时地获取到各种准确的环境信息,为农业生产成本的减少提供了可靠地保障。农业生产信息监测中所包含的温度、PH值、湿度等重要的技术指标,都可以在物联网技术的支持下进行及时地获取,确保了生产环境信息采集的有效性。像基于M2M远程监控系统的构建,实现了对农作物生长状况实时监控,满足了集中化管理的具体要求,并通过数据库设置的方式,加强了对农作物生长环境的控制,为农作物产量的提高及农业发展速度的加快提供了可靠地保障。
2.4农产品质量监管中的应用
在农产品质量监管的过程中,有效地使用物联网技术,有利于降低食品安全事故发生的几率,加强了农产品的有效管理。合理运用物联网技术,可以实现对整个农业生产供应链的实时监控,最大限度地保障了消费者的合法利益,为现代农业发展目标的实现提供了必要地保障。农产品质量监管的过程中,运用物联网技术,将会及时地消除农产品销售过程中存在的安全隐患,实现了对各种农产品的全程追踪,增强了各种客观存在问题的处理效果。在未来的发展过程中,农产品质量监管工作开展中将会对物联网技术的依赖性更强,我国的食品安全将会得到切实地保障。
3结束语
结合现代农业的实际发展概况及具体的生产要求,充分地发挥物联网技术的实际作用,有利于促进现代农业生产计划的顺利开展,在规定的时间内实现更多的农业生产目标,推动我国经济社会的快速发展。物联网技术在现代农业中实际应用范围的加快,将会为各种农产品质量的提高及产业经济效益的持续增加提供可靠地保障。在未来的发展领域中,现代农业将依托物联网技术的优势,逐渐提升自身的发展水平,优化我国农业产业结构,更好地适应时代的发展要求。
参考文献
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[2]张宝乾,丁润锁.物联网技术在现代农业生产中的应用研究[J].农业技术与装备,2010,(08).
[3]沈火明,聂鹏程.物联网技术在嘉兴市现代农业的应用研究[J].农业装备技术,2012,(02).
物联网技术的现状与发展范文6
【关键词】物联网技术;研究现状;应用实践
物联网信息技术的产生已经成为世界上所发生的第三次技术革命,由于它涵盖面非常之广泛,从人们目前生活中所用的电、移动通讯、交通到各个监控系统、智能服务和医疗方面等,所以物联网技术于2009年开始就受到来自世界各地的政府部门和信息技术研究者等的高度关注。根据有关专家的预测,物联网信息技术所能带来的价值将是互联网信息技术的四十倍,其发展的前景将是非常的客观。我国政府也积极的组织相关人才进行研究,而且还制定了多项政策性文件。
1何为物联网
所谓物联网就是运用射频技术(RFID)、传感设备、激光扫描技术等[1],运用互联网技术把物与物之间、物与人之间连接起来,使它们能够在网络中实现各种资源的共享。在这个定义中,主要有两点:①物联网的核心仍然是互联网信息技术,只是物联网将物与物的连接更加紧密,从这个角度理解,物联网可以称为是互联网在资源共享上的扩展。②物联网的在终端上更为广泛的发展到了任意的物体之间,它们都可以顺利的进行交换和通信。
2我国对物联网技术的研究现状
在我国,于1999年就开始此项研究工作,并且将其命名为传感网,到了2009年之后,物联网信息技术得到广泛的关注,出现了对其进行研究的,于2010年物联网信息技术正式被写入我国政府的工作报告中。但是,就目前物联网的产业结构、产品、市场、相关的技术和标准仍然属于发展中的初级阶段。
2.1物联网的发展得到国家的高度重视
在2009年,总理在走访考察无锡时,曾明确指出:要积极的推进物联网的发展,并在无锡设立了“感知中国”的研究中心。时隔一年后,物联网作为新型的信息技术被上升到发展战略的高度,我国将对它进行重点的支持和培养。后来物联网信息技术成功的进入《国家中长期科学技术发展规划(2016~2020年)》[2]。
2.2积极建设物联网的标准
如果没有对物联网设定一定的标准,那么它将很难得到较快的发展。我国从2009年开始,物联网信息技术就得到我国政府的大力支持,积极从事物联网的标准制度研究。到了2010年,我国成立了中国物联网标准联合工作组,这就标志着物联网的标准在我国的研究工作进入的新的阶段。在2012年,由我国组织并制定的《物联网概述》通过了国际电信联盟的审议工作,并且顺利的进入了草案研究计划阶段,这意味着物联网的标准制定已经是指日可待。
2.3高校积极的参与并培养相关的人才
基于物联网信息技术的潜在价值之巨大,我国各大高校正在积极的申报工作,为未来物联网的发展培养相关的专业人才。2010年,已经要两批高校参与申报,最后有六十多所高校获得我国相关部门的批准,于2011年,我国已经开展的首批物联网专业的招生工作,这预示着为物联网的发展所培育的专门人才工作已经启动,在未来,他们将极大的推动物联网的较快发展。
3物联网信息技术的应用实践
3.1应用于各种检测活动
物联网技术将多种传感器进行广泛地和科学化地布阵,将能够很好的对特定对象实行有效的监控,例如通过全球定位系统可以对车辆信息进行监控,可以很好的帮助出行人们对路况的把握,更好的避免交通拥堵。再如,利用探头检测声音,当某个地方的声音较大时,可以通过此监控系统进行观察,从而提出较为准确的改善措施。
3.2通过准确对信息的计算,使人们的决策更加科学
物联网是在充分利用计算机的云运算系统和智能网络系统的优势,再通过传感器收集数据信息,经过云端计算从而输出结果,为人们做出决策时提供可靠依据。例如在设置交通信号灯时,根据天气或明或暗的变化,实现对信号灯的及时调整,更好指导交通运行和行人的安全。
3.3为人们的居家提供便利
目前,在互联网的广泛应用中,人们越来越多的追求安逸和舒适的生活享受,期待实现居家的智能化服务。而物联网信息技术就是在通过遥感进行远程控制,结合互联网的信号传输系统,帮助人们较快的改变有线网络而实施无线网络的运用,这样不仅帮助人们节约生活成本,而且还使得千千万万的家庭享受新型信息技术所带来的便利。
4结束语
物联网信息技术正在发展的初级阶段,同时也是良好的机遇和巨大的挑战并存着。所以这要求各个研究机构要精诚合作,争取对物联网核心技术的早日突破。首先是抓紧制定物联网的标准制定工作,只有当此项标准诞生后,才能更好的推进物联网的产业化和规模化的发展,从而实现物联网经济价值的目标。其次,要政府的大力支持,为物联网的发展提供人力研究的资源和资金的支持。最后,加强物联网的安全建设工作,切实的保护用户的隐私。通过这些方面的建设,帮助物联网的快速发展,使它能够更好的为人们的生产带来巨大的经济价值,为人们的生活带来更加便利的服务。
参考文献
[1]黄丽军.物联网技术及其在教育领域的应用探究———开放教育工科实践教学探析[J].福建广播电视大学学报,2014,04:34~38.