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物联网技术的发展历程范文1
浙江读者:安荣
安荣同志,您好!
从概念上来说,智慧城市就是把信息技术与城市建设融合在一起,将城市信息化推向更高阶段。它基于互联网、云计算、大数据、物联网、社交网络等工具和方法,实现全面透彻的感知、宽带泛在的互联和智能融合的应用。智慧城市将成为一个城市的整体发展战略,作为经济转型、产业升级、城市提升的新引擎,达到提高民众生活幸福感、企业经济竞争力、城市可持续发展的目的,体现了更高的城市发展理念和创新精神。有专家指出,伴随着网络帝国的崛起、移动技术的融合发展以及创新理念的广泛普及,知识社会环境下的智慧城市是继数字城市之后信息化城市发展的高级形态。
从内容上来说,智慧城市包含智慧技术、智慧产业、智慧应用、智慧服务、智慧治理、智慧人文、智慧生活等内容。其中与百姓生活最为息息相关的智慧应用主要体现在交通、电网、物流、医疗、食品系统、药品系统、环保、水资源管理、气象、企业、银行、政府、家庭、社区、学校、建筑、楼宇、油田、农业等诸多方面,给人类生活带来的改变可以想见。
智慧城市的发展一般会经历这样几个阶段:第一阶段是智慧化基础设施的建设,主要包括物联网建设、云计算中心建设等等,实现数字化,才能谈智慧化的问题。从服务性来说,城市管理、城市公共设施、基础服务设施的数字化最为关键;第二阶段是智慧城市建设的融合阶段,将不同领域的城市基础服务信息实现互联和互通,借以形成泛在的城市服务;第三阶段是智慧城市的内生发展阶段,实现更透彻的感知、更广泛便捷的互联互通、更深入的智慧化城市服务。
目前,对智慧城市概念的解读也经常各有侧重,有的认为关键在于技术应用,有的认为关键在于网络建设,有的认为关键在人的参与,有的认为关键在于智慧效果,而一些城市信息化建设的先行城市则更强调以人为本和可持续创新。总之,智慧城市绝不仅仅是智能城市,或者说是信息技术的智能化应用,它还包括人的智慧参与、以人为本、可持续发展等内涵。
物联网技术的发展历程范文2
【关键词】 物联网 安全威胁
引言:
物联网是波澜壮阔的数字化革命的第二波浪潮[1],是信息化时代的重要发展阶段。传感器和物联网设备被广泛部署于制造,医疗,军事和公用设施产业中,其生产和普及速度远超过相关安全措施的升级速度。这意味着,攸关全球经济的关键基础设施越来越容易地受到黑客的大范围攻击。
一、物联网安全分析
物联网技术似乎必然会重复信息产业在过去发展中所犯的错误,重心被放置于抢占市场,安全漏洞则被放在以后,慢慢修补。
过分执着于开拓市场,产品的安全性滞后于市场经济的发展速度。即使是在负责任的企业参加产品开发的情况下,企业也会受到来自削减成本的竞争对手的打击,部分竞争对手更是是通过跳过最基本的安全保障措施,来提高产品的竞争力。
部分非传统的竞争对手急于开拓新的市场,相较于使用封闭源代码软件(这往往是更安全,开发周期更长的)更多地使用开源的透明的代码来开发应用,更多地使用Windows操作系统来支撑其生产的嵌入式设备。由于这些嵌入式设备缺少漏洞修补机制,产品通过无线连接到互联网,很容易被病毒感染。
二、物联网新型安全威胁
2.1车联网的安全威胁
车联网是指车与车、车与路、车与人、车与传感设备等交互,实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统[2]。当车辆拥有 IP,接入互联网后,消费者享受便捷的同时,亦必须承受来自黑客的互联网攻击。
车载WiFi将汽车转变为移动热点,为乘客提供了互联网接入功能。然而车载WiFi技术难以摆脱传统WiFi技术的安全漏洞,一旦接入互联网络,车载设备和用户数据都将面临风险。
新瓶子装旧酒,传统的黑客攻击手段,被用来入侵,破坏新兴的车联网。在互联网安全的攻防战中,一台服务器与一辆汽车毫无区别。通过IP技术,黑客能够入侵车辆的操作系统,甚至能够控制车辆。
2.2医疗物联网的安全威胁
在高速发展医疗物联网的同时,医疗行业绝不能忽视网络安全问题。再精密的医疗仪器也要依附于操作系统和应用软件,才能实现目标功能。未授权访问设备,未加密的通信信道,系统安全漏洞,以及软件设计漏洞都可能导致医疗系统被非法入侵[3]。黑客不但可以窃取病患的隐私信息,甚至可以篡改病患的诊断结果,以及治疗方案。想象一个场景,患者收到电话威胁要改变他或她的起搏器频率,除非支付赎金。没有足够的安全防护,医疗物联网设备的脆弱性是可见的。
2.3无人机应用面临的安全威胁
无人机在商业,军事,交通等方面有着广泛的应用,例如无人机送货,无人机情报侦察,高速公路监控等,大规模应用曝光了无人机技术的安全问题。公开透明免费通用的2.4GHz无线频段常用作为无人机的控制信号,但这一频段易于受到攻击。
黑客可以利用任何经典攻击手段,获得无人机的控制权,包括缓冲区溢出,格式化字符串,SQL注入等手段。
无人机的硬件漏洞为黑客敞开了后门。在2012年的DroneGames比赛中,詹姆斯・哈利迪开发的病毒首先感染一台AR无人机,然后使用该无人机去感染任何其他遇到的AR无人机,实现控制权的抢夺。
在可预见的未来,无人机将是商业间谍和黑客攻击的首要目标,攻击者可以从无人机窗口获取高分辨率的照片和视频。
三、结束语
物联网应用的指数级增长将会暴露出更多的安全漏洞和隐私泄露风险。笔者希望设备制造商和消费者能够更多地关注物联网设备安全问题,不要局限于当下利益,要着眼于长远发展。
只有在封堵安全漏洞和保护消费者隐私的前提下,才能拥抱物联网,享受科技发展带来的便利;才能促进物联网产业的健康快速发展。
参 考 文 献
[1] 塞缪尔・格林加德.物联网[M].刘林德.中信出版集团,2016-01-01:序言
物联网技术的发展历程范文3
关键词:物联网;环境监测;环保产业
中图分类号:TP301 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)28-6473-02
物联网被认为是继互联网之后的又一次技术革命,物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮,是新一代信息技术的重要组成部分。
信息产业和环保产业属于国家未来重点扶持的新兴产业之一。而“环保物联网”这一将物联网技术和环境保护工作的结合可以助力环保产业的发展,而环保产业对信息技术的需求又可促进物联网技术的进步。[1]因此,物联网在环保领域的应用是有助于我国环境问题的解决和信息技术的发展的新兴课题。
1 我国环境保护的信息化发展历程
我国的大规模信息化建设始于上世纪80年代中期,而环保产业的信息化始于“九五”时期。至今的十余年间,环境信息化建设经过了三个阶段:准备期(90年代初至90年代中后期),基础期(1996-2001)和成长期(2002至今)。准备期的工作内容主要是管理信息(MIS)系统的建设和基础数据库的开发。基础期的核心则是在准备期的基础上,进行环境信息网络建设。该过程伴随着环保部门的办公信息化,以及环保理念的信息化宣传。之后,随着国家环保局“金环工程”的启动,以及一些类支持性法规政策(如《环境信息化“九五”规划和2010年远景目标》、《环境信息管理办法》、《环境信息标准化手册等》)的出台,我国的环保信息化正式迈入了快速成长的阶段。
2009年,总理提出要加快推进物联网发展、建立中国感知中心,物联网技术的重要性进一步凸显,并成为国家重点发展的战略性新兴产业的重要组成部分。在这一背景下,“环保物联网”的概念于2010年提出并开始流行起来。目前在环保领域,物联网应用的建设已成为培育和发展战略性新型环保行业、推动环境管理升级的重要手段。
2 环境数据收集网络基础上的环境监测
作为环保物联网最核心的工作之一,针对环境监测的数据收集主要包含环境质量监测和污染源监测两个方面。
2.1环境质量监测数据的采集
传统的环境监测是利用若干点源的监测来反映监测区域的总体环境情况,这种方法往往较为局限和片面。因而随着环境监测特别是宏观的需求的提高,一系列全局性的信息技术逐渐进入监测领域,并发挥重要作用。最典型的是“3S”技术(又称空间地球技术)。“3S”是由遥感(RS),全球定位系统(GPS),地理信息系统(GIS),整合成的一个综合性信息收集平台。[2]监测过程中,首先由RS技术(通过卫星或机载热红外设备)获得监控区域的光谱图像资料。由于大气、水体等污染常常伴随着图像化的信息,经过同往期的图像比较可以发现环境变化明显的区域,针对这些区域再进行GPS定位,进行重点监测,独立进行数据的收集。GIS技术则是一个针对数据进行综合管理和分析的平台。三种技术的联合运用,可实现大范围的环境监测。
“3S”技术在环境监测中具有监测范围广、速度快、成本低、可实现长期动态监控等优点,因而是目前大范围环境质量监控,尤其是大气环境监控、内陆水体环境监控、海洋环境监控以及城市生态环境监控等领域的主流技术。目前“3S”技术已有航空、航天以及无人机等遥感平台构成立体化,全方位的环境信息收集网络。[3]
2.2 污染源在线监测
全局性的环境监控以外,还需对排污企业为代表的重点污染源进行监控以实现对排污企业实现实时的监管。在这方面,物联网的应用主要体现在在线监测系统上。在线监测是近年来污染源监测的发展趋势,其含义是通过装在处理企业和排污设备上的各类监测仪表收集污染物数据,再经由信息网络将监控数据传至环境监测部门,实现监控和管理的过程。在线监控的意义在于监控数据更加真实可靠,同时可避免数据的滞后性。
典型的污染源在线监控系统包括数据收集系统和信息综合系统。前者安置于污染治理设施和排污设备上。主体是各种常规指标和污染物指标的检测仪器。收集的数据通常由运行记录仪和设备采集传输仪进行加密、储存、发送等。信息综合系统主要由计算机终端设备、监控中心系统等构成,对收集到的数据进行分类、分析、并入库储存以完成环境数据管理的过程。监控中心系统通常是由信息管理软件和数据库构成。[4]目前我国已在113个重点城市建立监控中心,实现对三千多个排污点实行在线监控,随着在物联网技术的促进下,监测网络已有相当规模。
3 物联网技术助力环保产业发展
国务院日前印发的《关于加快发展节能环保产业的意见》提出未来三大目标:产业技术水平显著提升、国产设备和产品基本满足市场需求、辐射带动作用得到充分发挥。在环保产业快速发展的这一时期下,物联网也在该领域起到了重要的作用。下文将在环保行业数据库和环保企业运营方面阐释物联网技术的应用。
3.1环保行业数据库的建设与管理
在全球信息化特别是大数据时代即将到来的背景下,数据库的建设和完善对一个产业的发展至关重要。作为基础数据平台,数据库是环保物联网中重要的一环,环保产业数据库主要包括环境保护资讯数据库、法律法规数据库、统计数据库、产品数据库、技术数据库、项目数据库、企业数据库和专家数据库、M&A数据库等。环保企业和研究机构等可以通过这些数据库进行查询、运算、分析,以得到环境状况、政策法规、行业发展现状、市场潜力、竞争主体情况、主流与前沿技术等信息,为产业链上的环境制造业和环境服务业的行业咨询与研究,企业相关决策制定等提供依据。[5]
3.2 环保企业运营过程的控制和管理
在近年来迅猛发展的领域,如物流、电子商务等,已在相当程度上通过基于物联网的信息管理技术实现了智能运营。以企业资源计划(ERP)系统为代表的综合管理系统在企业运营中可将物资资源管理(物流)、人力资源管理(人流)、财务资源管理(财流)、信息资源管理(信息流)集成一体,实现对运营流程的科学管理和优化,以达到资源的最高效配置。而现阶段,我国环保产业对这类系统的应用还不够充分和彻底,尚处于起步阶段,尤其是中小型环保企业。
目前在环保产业中,通过“智能管理平台”的研究主要集中在生活垃圾的收转运系统的优化管理、地沟油及餐厨垃圾收运体系监控和管理、进口废料的监管、资源的回收循环的管理等方面。
4 结束语
同为国家“十二五”期间重点发展产业,信息产业和环保产业将在国民经济中占据更大的比重,而信息技术在环保产业中的实践,则对环境保护工作的现代化有重大意义。通过对物联网在环保领域应用的梳理,可以发现物联网技术在环境保护管理以及环保产业的发展中都具有广泛的应用。以“3S”系统和污染源在线监测系统为核心的数据收集网络可为环境保护工作提供第一手数据,可实现污染源的监管,污染物总量的控制,以及对环境突发状况的及时应对。另一方面,物联网作为一个综合信息平台,也为环保产业,尤其是企业和研究机构提供了信息管理和运营管理的有效工具,为环保产业的发展起到了助力作用。
目前,我国环境保护工作的信息化在一些领域(如遥感技术、信息传输设备)等方面已取得一定成果。但总体来看,目前还处在建设和发展的阶段,尚存在不够完善的地方,还有较大的提高空间,如环保企业的智能化管理运营等。
未来,我国的环保信息化将顺应国际前沿趋势向智能环保的方向发展。这意味着环保物联网将在在智能层、网络层和应用层达到更透彻的感知、更全面的互连互通和更深入的智能化。总之,将以物联网为代表的信息技术将更深更广地融入环保领域的方方面面,将是信息技术工作者和环境工作者共同努力的目标。
参考文献:
[1] 陈艺虹,于立强.信息化与环境保护[C].优秀学术论文选,2003.
[2] 刘桂芳,卢鹤立.从数字地球系统看3S技术[J].安阳师范学院学报,2005(2).
[3] 朱京海,徐光.无人机遥感系统在环境保护领域中的应用研究[J].环境保护与循环经济,2011(9).
物联网技术的发展历程范文4
关键词:物联网应用趋势
Abstract: the content networking is regarded as the application of the Internet expansion, the application of innovation is the core of the development of the Internet content, the user experience as the core of innovation is the soul of the development of the Internet content. This paper mainly introduces the content in the application of network technology in the future now and will play a bigger role.
Keywords: things networking application trend
中图分类号:TP393.4 文献标识码:A文章编号:
前言
Internet of Things(IOT),也称为Web of Things。物联网物联网是指通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。
物联网
物联网自从其诞生以来,已经引起世界各国的巨大关注,并被认为是继计算机、互联网和移动通信网之后的第三次信息产业浪潮。
国内外普遍认为物联网的概念最早是由美国麻省理工学院 Ashton 教授于 1999 年提出的,其理念是基于射频识别( RFID) 技术、电子代码( EPC) 等技术,在互联网的基础上构造一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网,即物联网。可见,物联网是基于互联网、RFID 技术、EPC 标准,在计算机互联网的基础上,利用射频识别技术、无线数据通信技术等,构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internet of Things”( 简称物联网) 。此理念有两层含义: 首先,物联网的核心和基础是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展; 其次,其连接终端延伸和扩展到了任何物体与物体之间,并能进行信息交换和通信。物联网的核心是物与物以及人与物之间的信息交互,其基本特征可简要概括为全面感知、可靠传送和智能处理。
一、物联网的鲜明特征
1、首先,它是各种感知技术的广泛应用。物联网上部署了海量的多种类型传感器,每个传感器都是一个信息源,不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。传感器获得的数据具有实时性,按一定的频率周期性的采集环境信息,不断更新数据。
2、其次,它是一种建立在互联网上的泛在网络。物联网技术的重要基础和核心仍旧是互联网,通过各种有线和无线网络与互联网融合,将物体的信息实时准确地传递出去。在物联网上的传感器定时采集的信息需要通过网络传输,由于其数量极其庞大,形成了海量信息,在传输过程中,为了保障数据的正确性和及时性,必须适应各种异构网络和协议。
3、物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制。物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。
4、目前,由于网联网内涵和应用的不断发展,加之不同研究机构对于物联网研究的角度和侧重点不同,物联网仍没有一个权威和公认的标准定义。但从物联网的本质特征分析可知,物联网是现代信息技术发展到一定阶段后的一种聚合性应用与技术提升,它是各种感知技术、网络技术和人工智能与自动化技术的聚合、集成和应用。因而被称之为继计算机、互联网信息产业后的第三次革命性创新。
二、物联网的发展
从 1999 年概念的提出到 2010 年的崛起,物联网的发展已经历了 10 年的历程,特别是最近两年的发展极其迅速,已不再停留在单纯的概念、设想阶段,逐渐成为世界各国国家战略、政策扶植的重点对象。表2所列是物联网发展历程中的几个关键时期及主要事件。
表2国际物联网发展的主要事件
1、国外物联网发展概况
(1) 美国在物联网基础架构、关键技术领域具有领先优势
作为物联网技术的全球主要推动国,美国在物联网产业上的优势正在加强与扩大。美国国家情报委员会在《2025年对美国利益潜在影响的关键技术》中,把物联网列入6种关键技术之一,并在“智慧地球”计划中将物联网上升为国家战略层面。美国国防部的“智能微尘”(SMART DUST)、国家科学基金会的“全球网络研究环境”(GENI) 等项目的开展提升了美国的创新能力。目前由美国主导的 EPCglobal 标准在 RFID 领域中呼声最高,德州仪器(TI) 、英特尔、高通、IBM、微软在通信芯片及通信模块设计制造上全球领先。美国物联网已经开始在军事、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、空间和海洋探索等领域投入应用。
(2) 欧盟出台系列政策促进物联网技术研发和应用
2009 年 6 月欧盟委员会了《欧盟物联网行动计划》,提出欧盟政府要加强对物联网的管理,确保欧盟在基于物联网的智能基础设施发展商的领先地位。同年9月又了《欧盟物联网战略研究路线图》,提出欧盟到2010年、2015年、2020年三个阶段的物联网研发路线图,并提出物联网在航空航天、汽车、医药、能源等18个主要应用领域和识别、数据处理、物联网架构等12个方面需要突破的关键技术。目前,除了进行大规模的研发外,作为欧盟经济刺激计划的一部分,欧盟物联网已经在智能汽车、智能建筑等领域进行应用。
(3) 日本国家战略推动物联网发展
2004年,日本政府提出了以发展泛在网络社会为目标的“U-Japan”计划,其战略目标是实现无论何时、何地、何物、何人都可受益于 ICT 的社会。2009年将该计划上升为“I-Japan”战略。通过这些战略,日本开始推广物联网在电力、交通、医疗、教育、环境监测和灾难应对等方面的应用。
2、我国物联网发展现状
(1) 各级政府部门相继出台物联网发展相关战略规划面对物联网的巨大发展空间,我国制定了“十二五”发展规划,将物联网纳入国家五大战略性新兴产业,相关产业标准也正在紧锣密鼓制订之中。尽管对物联网的理解还不统一,各地方政府面对万亿级市场以及中央出台的一系列政策支持,长三角、珠三角、京津唐等各地政府紧急调研,纷纷把物联网列入重点培育的新兴产业。物联网还被列为《国家中长期科学与技术发展规划( 2006-2020 年) 》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中的重点研究领域。[1]
(2) 江苏无锡建立了国家传感网中心
以江苏省无锡市国家传感网为中心,全国各地建成了一批物联网研发基地和物联网产业联盟,物联网研发企业如雨后春笋般涌现,为物联网的发展奠定了扎实的产业基础。2010 中国国际物联网博览会上的《2009-2010 中国物联网年度发展报告》称,2009年中国物联网产业市场规模达 1 716 亿元,预计 2010年中国物联网产业市场规模将超过 2 000 亿元。至2015 年,中国物联网整体市场规模将达到 7 500 亿元,年复合增长率超过 30%,市场前景将远远超过计算机、互联网、移动通信等市场。[2]
三、物联网发展面临的问题
物联网的发展和市场潜力巨大。但是实现物联网需要解决一系列问题,主要集中体现在核心技术、标准规范、信息安全、隐私保护、产品研发等方面。
1 核心技术有待突破
目前,物联网关键技术研发和规模化应用处于初始阶段,其中,传感器核心芯片和传感器接入技术和中间件技术有待进一步发展。一是当前传感器所能连接的通信距离受限,传感器对外部工作环境指标要求较高,受外部环境影响较大。二是传感器节点计算能力、存储能力和通信能力不足,能量有限。
2 标准规范有待统一
标准是推动物联网应用的保障,统一标准体系的缺乏将阻碍物联网的发展。目前,物联网标准体系尚在建立,中国、美国、德国和韩国是世界物联网领域标准的重要制定国。ISO/IEC 在传感网络、IUT-T 在泛在网络、IEEE 在近距离无线、IETF 在 IPv6 的应用、3GPP 在 M2M 等方面纷纷启动了相关标准研究工作。由于物联网发展涉及国家间巨大利益,制定一种能被世界各国认可的统一的物联网国际标准,难度很大,短期内标准难以统一,规范协议难以形成。[3-4]
3 信息安全和保护隐私有待解决.
信息与网络安全是要保证被保护信息的机密性、完整性和可用性。与互联网和移动通信网相比,物联网还存在一些特殊的安全问题。首先,物品的感知是物联网应用的前提,射频识别是物联网的关键技术。物联网中的物与物、物与人之间互联是通过 RFID ( 射频识别) 、传感器、二维识别码和 GPS 定位等技术来自由地自动感知和获取物品信息的。在数据处理过程中同样存在隐私保护问题,如基于数据挖掘的行为分析等。因此要建立访问控制机制,控制物联网中信息采集、传递和查询等操作,保证不会由于个人隐私或机构秘密的泄露而造成对个人或机构的伤害。[
四、结论
物联网产业是一个新兴战略产业,目前在全球范围内尚处于起步阶段,但机遇与挑战并存,其未来的发展空间十分巨大。我国的物联网产业与欧美等发达国家相比,仍存在一定的差距,但已经具备一定的产业技术和应用基础。[7-8]今后应重点在以下方面做出努力:
1、加大研发投入,突破核心和关键技术
在物联网最核心部分的传感网芯片的研发上,国内 RFID 仍以低端为主。高端产品多为国外厂商垄断,80%以上的高灵敏度、高可靠性传感器仍需要进口,高端技术缺乏无疑将对国际标准制定竞争产生影响。并严重削弱我国在该产业上的话语权。在传感器及传感器网络、芯片等关键设备制造、海量数据处理等核心技术上,我国应集中多方资源,协同开展物联网重大技术攻关。
2、加快物联网标准的制定
标准、成本和技术一直是业界公认的阻碍物联网发展的三大问题。统一标准是促进产业规模化发展的前提。标准化的缺失一直被认为是业内制约物联网产业发展的重要因素之一,因此,物联网标准的制定和技术的研发同样重要。目前,国内提供物联网最核心部分 RFID 服务的大部分都是国外厂商的集成商。这些公司都坚持着自己的标准。各系统间不能互联互通。我国必须抓住时机,加强国际交流与合作,更多地积极参与国际标准的制定,掌握制定标准规范话语权。
物联网技术的发展历程范文5
物联网在中国物流行业应用的发展历程
物联网的发展是一个从信息自动提取、信息整合、物品局域联网、局部系统的智能服务与管控等向全网融合的逐步深化的过程。在中国,物流行业物联网技术的应用经历了三个阶段。
(一)启蒙阶段(2003~2004年)
在启蒙阶段,物流行业物联网的应用是从两个独立的技术路线开始探索的,一是基于RFID/EPC的技术路线,二是基于GPS/GlS的技术路线。
1999年,国际上在RFID/EPC的基础上提出了物联网概念,2003年1 1月,EPC global成立,同年,基于RFID/EPC的物联网概念引入中国,在中国成立了EPC global的分支机构。2004年4月,中国举办了第一届EPC与物联网高层论坛,10月,举办了第二届EPC与物联网高层论坛。同年,关于物联网的图书首次在中国出版。在这一时期,中国物流领域掀起了第一轮物联网概念炒作与应用的小,组织了一系列关于RFID/EPC的会议,一些关于RFID技术与应用的杂志与网站开始创办,人们对RFID技术在物流行业应用也寄予厚望。在物流领域,基于RFID技术的解决方案、应用案例不断涌现,智慧化的物流系统开始出现。
GPS/GIS技术与物流可视化管理系统的理念,大约从1999年前后在国内物流领域开始探讨和报道,自2001年开始探索GPS在物流货运监控与联网管理上的应用,2003年开始出现一些成功的应用案例。这一阶段是应用GPS/GIS感知与定位技术结合互联网技术,对移动中的物流运输车辆与货物实现联网、跟踪、定位、调度、配货等智能管理与运作,初步具备了物联网的特征,但是当时这一技术路线及其应用案例并未纳入物联网理念范畴。
(二)起步发展与探索阶段(2005~2009年)
虽然物联网在物流行业的发展一开始就遇到了很多问题,但是人们并没有停止物联网在物流行业应用的探索。如:针对RFID芯片成本问题,一方面通过加快技术创新,不断降低RFID芯片成本,另一方面,物流行业也结合实际探索RFID技术应用模式,消除成本带来的影响。
其中最为典型的应用是“中国集装箱电子标签系统”在航运“物联网”项目中的应用。“集装箱RFID货运标签系统”通过RFID无线射频识别技术与互联网的有机结合,可为货主、港口、船公司、海关、商检等相关单位提供集装箱实时状态信息,对提高集装箱运输的安全水平和运输效率具有重要意义。
除了以集装箱为单元的物联网应用,很多企业还在探索以更小的物流单元――托盘物流单元为终端节点的物流行业物联网系统。比如,烟草行业对全行业使用的托盘均要求嵌入RFID标签,实现烟草物联网应用。
在GPS/GIS方面,为了实现智能调度、可视化运输管理,很多企业建立了基于互联网的物流运输GPS追踪系统,从而实现对全公司所有车辆在全国各地移动过程中的感知、定位、追踪与智能调度管理。社会的物流信息平台,也借助这一技术,对在途车辆提供在线配货信息服务,实现回程空车可就近配货、在线监控与管理,从而实现货运物联网应用。
(三)理念提升阶段《2009年至今》
2005年11月17日,国际电信联盟(ITU)借用了原来基于RFID/EPC技术提出的“物联网”概念,从更广泛的角度提升了物联网理念,了《ITU互联网报告2005:物联网》,宣布了无所不在的“物联网”通信时代来临。得益于ITU在2005年的以物联网为标题的年度报告,物联网理念得到了全面提升,形成目前以感知技术、网络通信技术和智能应用技术为核心的三大物联网本质特征。
围绕三大本质特征,目前物联网感知技术更加丰富,除RFID技术以外,面向所有感知技术开放,凡是能够起到自动感知的技术体系都可以纳入物联网感知技术体系,目前常用的传感技术、RFID技术、GPS卫星定位与识别技术、视频识别或机器视觉技术等都可纳入物联网终端感知技术体系;网络方面,互联网、传感网、局域网、电视网、电信网也在走向融合,可纳入物联网网络技术体系;智能应用则更加广泛,打开了智能物流发展创新的空间,一个智慧物流的时代正向我们走来。
物流申的物联网技术
(一)物联网概念与主要技术体系
目前物流行业大多数人认可的物联网定义为:物联网是“物物相连的互联网”,即通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,根据需要实现物品互联互通的网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。
物联网的特征主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物~定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳网的“物”一定要具备自动识别与物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应该具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
(二)物流中应用的物联网主要技术
根据物联网的特征来划分,物联网主要有三大技术体系,一是感知技术体系;二是通信与网络技术体系;三是智能技术体系。下面结合其在物流行业应用情况进行分析。
1、物流业常用的物联网感知技术
为了对物流中的“物”进行识别、追溯,常采用的是RFID技术、条码自动识别技术:
为了对物流中的“物”进行分类、拣选、计数,常采用的是RFID技术、激光技术、红外技术、条码技术等;
为了对物流中的“物”进行定位、追踪,常采用的是GPS卫星定位技术、GIS地理信息系统技术、RFID技术,车载视频技术等;
为了对物流作业中的“物”进行监控,常采用的是视频识别技术、RFID技术、GPS技术等:
为了对物品,尤其是特殊物品的性能及状态进行感知与识别,常采用的是传感器技术、RFID技术与GPS技术等:
综合来看,在物流行业目前最常用的物联网感知技术主要有RFID技术、GPS技术、传感器技术、视频识别与监控技术、激光技术、红外技术、蓝牙技术等。
2、物流行业常用的物联网通信与网络技术
在区域范围内的物流管理与运作的信息系统,常采用企业内部局域网直接相连的网络技术,并留有与互联网、无线网扩展的接口;在不方便布线的地方,常采用无线局域网技术;
在大范围物流运输的管理与调度信息系统,常
采用互联网技术、GPS技术、GIS地理信息系统技术相结合,组建货运车联网,实现物流运输、车辆配货与调度管理的智能化、可视化与自动化:
在以仓储为核心的物流中心信息系统,常采用现场总线技术、无线局域网技术、局域网技术等网络技术;
在网络通信方面,常采用无线移动通信技术、3G技术、M2M技术、直接连接网络通信技术等。
综合分析,物流行业为了使移动或存储中形态各异“物”能够联网,最常采用的网络技术是局域网技术、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。
3、物流行业物联网常用的智能技术
在企业厂区的生产物流物联网系统,常采用的智能技术主要有ERP技术、自动控制技术、专家系统技术等;
在大范围的社会物流运输系统,常采用的智能技术是数据挖掘技术、智能调度技术、优化运筹技术等;
在以仓储为核心的智能物流中心,常采用的智能技术有自动控制技术、智能机器人技术、智能信息管理系统技术、移动计算技术、数据挖掘技术等;
以物流为核心的智能供应链综合系统、物流公共信息平台等领域,常采用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、数据挖掘技术、专家系统技术等智能技术。
综合来看,物流行业物联网常用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、移动计算技术、ERP技术、数据挖掘技术和专家系统技术等。
物联网技术在物流业的应用状况分析
(一)感知技术应用状况
在中国物流信息化领域,应用最普遍的物联网感知技术首先是RFID技术。RFID标签及智能手持RF终端产品有比较广泛的应用,RFID技术主要用来感知定位、过程追溯、信息采集、物品分类拣选等。
其次是GPS/GIS技术。物流信息系统采用GPS/GIS感知技术,用于对物流运输与配送环节的车辆或物品进行定位、追踪、监控与管理;尤其在具有运输环节的物流信息系统,大部分均采用这一感知技术。
视频与图像感知技术居第三位。该技术目前还停留在监控阶段,需要人来对图像分析,不具备自动感知与识别的功能,在物流系统中主要作为其他感知的辅助手段,也常用来对物流系统进行安防监控,用于物流运输中的安全防盗等,这一系统往往会与RFID、GPS等技术结合应用。
传感器的感知技术居于第四位。传感器感知技术及传感网技术是近两年才在物流领域得到重视与应用的技术。目前,传感器感知技术也是与GPS、RFID等技术结合应用,主要用于对危险物流系统、粮食物流系统、冷链物流系统的物品状况及环境进行感知。传感技术丰富了物联网系统中的感知技术手段,在食品、冷链物流和危险品物流具有广泛应用前景。
扫描、红外、激光、蓝牙等其他感知技术在物流领域也有少量应用,主要用在自动化物流中心自动输送分拣系统,用于对物品编码自动扫描、计数、分拣等方面,激光和红外也应用于物流系统中智能搬运机器人的导引。(注:上述扫描指自动输送分拣机上的条码扫描,不包括手持终端的条码扫描)。
各类感知技术在物流业应用情况如图1所示。
根据对相关资料的统计分析,多项感知技术集成应用的情况也较多,如RFID技术与传感器技术结合、GPS技术与RFID技术结合、车载视频与GPS技术结合等。
(二)网络与通信技术应用状况
现代物流的特点是系统化和网络化,目前,物流系统全部是网络化的运作,很少有物流系统是点对点的单线管理与优化。因此,物流信息化的最大趋势是网络化与智能化。
在物流系统中,企业内部的生产物流管理系统往往是与企业生产系统的运作与管理相融合,物流系统作为生产系统的一部分,在企业生产管理中起着非常重要的作用。企业内部物流系统的网络架构,往往都是以企业内部局域网为主体建设的独立的网络系统。
在物流公司,面对大范围的物流作业,由于货物分布在全国各地,并且货物在实时移动过程中,因此,物流的网络化信息管理往往借助于互联网系统与企业局域网相结合应用,但也有企业全部采用局域网技术。
在物流中心,物流网络往往基于局域网技术,也采用无线局域网技术,组建物流信息网络系统。
在数据通信方面,往往是采用无线通信与有线通信相结合,新的物流信息系统还大量采用了3G通信技术等先进的技术手段。
根据对物流信息化案例的不完全统计,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,如图2所示。
(三)智能管理技术应用状况
根据对相关资料的统计分析,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。只是在企业物流系统中,部分物流系统可以做到与企业生产管理系统无缝结合,智能运作;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。
几种重要的物联网技术在物流业的应用领域与前景
(一)RFID技术在物流业的应用领域及前景
RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体,并可同时识别多个标签,操作快捷方便。
1、RFID技术在物流业的应用
在物流领域,RFID电子标签可以应用于自动仓储库存管理、产品物流跟踪、供应链自动管理、产品装配和生产管理、产品防伪等多个方面。大量使用RFID电子标签可以提高整个供应链和物流作业管理水平。RFID在物流业的重点应用方向包括:货运集装箱追踪与管理;道路货运车辆的跟踪与管理;托盘等装载设备的跟踪管理;配送中心管理;航空集装设备、货物追踪及行李管理;机场货运车辆的智能调度与管理。
2、RFID技术的应用前景分析
物联网的发展给RFID在物流业应用带来良好的发展机遇。随着物联网技术的发展,在物流领域,RFID的应用将会由点到面,逐步拓展到更广的领域。据中国RFID产业联盟和计世资讯(CCW Research)预测,物流领域的应用将是中国RFID市场增长最快的领域之一,主要体现如下:
(1)医疗与药品智能追溯系统进入成长期。医疗领域的RFID市场已基本完成培育期,正在进入成长期,在医疗领域采用RFID可以用生机勃勃来形容,几乎每一个RFID项目都可以立即得到回报。
(2)食品卫生和动物疾病防疫领域发展迅速。食品卫生和动物疾病防疫等安全问题为RIFD的大规模普及提供了契机,采用RFID标签,组建智能追溯的食品物联网体系,可以监控贯穿食品和药物供应
链的实时信息,对动物的原产地和疾病进行追踪和控制。
(3)智慧物流与供应链市场需求可观,但对技术的要求则比较高。智慧物流供应链管理对RFID的市场需求量十分可观,只是目前还受种种因素的限制。通过识别每一个货品、货箱及托盘,RFID标签为运营商提供了清晰了解分销链的能力,从而识别任何一件货品,检查货品状态及来源史,并将货品发送到供销网络中的任何地点。
(4)资产与物品仓储管理的增长将使闭环应用成主流。越来越多的企业开始考虑如何将RFID用于闭环应用。目前的IT资产管理就是一种RFID技术在闭环的应用,通过部署RFID系统来跟踪资产设备,可以更安全地追踪到设备的位置及使用者的身份,能避免因设备丢失造成的损失,并能保持敏感数据的安全性。RFID技术还可用于跟踪生产环境中的工具和用品及工厂内的消耗物品。
(5)与电信技术的融合衍生出了NFC等新领域。电信技术与RFID技术结合可为各行业建立物联网与信息化最后1公尺的建设提供开放、标准化的基础,极大地节约社会资源,创造经济效益。目前一些管理市场化水平比较高、信息化基础比较完善的行业,将成为RFID通信技术应用的先行行业,比如电子支付、物品管理、物流管理、生产制造、安全控制等领域的应用潜力都比较大。
总之,RFID技术在物流信息化领域应用市场前景广阔,物联网技术的发展更为RFID技术在物流业的大规模应用创造了良好的市场环境。
为了抓住RFID市场机遇,笔者建议,企业在物流业RFID技术应用的开发方面瞄准下列六个方向。
(1)针对物流行业应用RFID技术进展缓慢的现状,支持开发适用于各种物流环境的特种电子标签,包括各种材质的托盘、周转箱标签、集装箱标识标签、温度传感标签、堆场定位标签、车辆标签等。
(2)开发整合集成RFID技术的物流装备,进行RFID技术与现有物流装备的整合。
(3)支持RFID中间件的开发,开发支持多协议读写器,同时能与现有的物流仓储、运输等管理系统无缝对接的RFID中间件系统。
(4)支持与鼓励面向物流行业的RFID公共信息服务平台的开发与应用示范,实现跨地区、跨行业的RFID信息的识别、采集、传输与信息应用服务,满足物流企业进行RFID系统快速部署的需求,并与现有物流信息公共平台进行互联互通。
(5)支持物流行业RFID应用标准的研究和制定,包括物流领域RFID数据规范、RFID技术与物流装备的整合标准、基于RFID技术的物流操作规范,RFID中间件与物流系统、数据平台的数据交换标准等。
(6)推广RFID技术在物流业九大重点工程中的应用示范,包括在多式联运和转运设施、大型物流园区、城市配送及冷链物流、大宗商品和农村物流、制造业和物流业联动发展、物流公共信息平台、物流标准和技术推广、物流科技攻关、应急物流中的应用示范。
(二)全球卫星导航技术在物流业的应用领域与前景
全球定位系统(GPS)是美国国防部发射的24颗卫星组成的全球定位、导航及授时系统。北斗卫星导航系统是与GPS相类似的技术,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。这些全球卫星定位导航系统与电子地理系统结合,可以对移动的物体进行定位、追踪、检测、联网,该技术是对移动中的物品进行联网与定位追踪最好的技术手段,也是物流行业最主要应用的物联网技术之一。
1、全球卫星导航技术在物流业的应用
GPS应用于车辆运行管理中,可对运输的车辆和货物进行实时定位、跟踪和监控,还可以对车辆进行调度,同时提供车辆报警等功能,以确保货物安全,因此,车载式GPS有着广阔的发展前景。具体可以应用于对特种专用车辆的定位跟踪、城市出租车管理、公交系统、长途运输等领域。
在基于GPS的物流配送监控系统中,GPS主要辅助实现车辆跟踪、路线的规划导航、话务指挥、信息查询、紧急救援与应急物流等物流配送监控功能。
在基于网络的GPS系统中,通过在互联网上构建公共GPS监控平台,可以免除物流运输公司自身设置监控中心所导致的大量费用,包括各种硬件配置、管理软件等。网络GPS使投资费用降低和无地域性限制的信息获取,提高了GPS的普及率,从而增加了物流业的利润。
在基于GPS技术的智能港口物联网中,通过利用GPS等技术,可建立港口物联网支撑技术与平台。如江阴打造的智能港系统,包括专用车载GPS监控系统、集装箱卡车GPS监控软件、专用车载GPS监控系统软件等,这些技术为江阴打造智能港口提供了关键技术。
2、GPS技术在物流业的应用前景
随着中国物流产业的振兴,基于GPS/GIS的移动物联网技术将获得巨大发展。预计未来几年,中国物流领域对GPS系统具有巨大的市场潜力和不可估量的发展前景,对GPS系统的需求量将以每年30%以上的速度递增。
(三)无线传感网在物流业应用领域与前景
无线传感器网络(WSN,Wireless SensorNetworks)是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。
WSN在物流的许多领域都有应用价值,包括生产物流中的设备监测、仓库环境监测、运输车辆及在运物资的跟踪与监测、危险品物流管理、冷链物流管理等。
WSN在物流中具有巨大的应用潜力,但是大规模的应用还有待时日。根据实地调研和文献资料分析得知,目前,无线传感器网络在物流业中的应用十分有限,大部分还停留在学术研究或是开发实验阶段。要在物流业获得广泛应用,其中有很多关键技术还需探讨,如能量管理、节点定位、拓扑控制、MAC协议和路由协议等技术,此外,应用成本问题也需解决。
(四)智能机器人在物流业应用情况及前景
智能机器人是物联网家族的重要成员,是物联网智能应用的执行者之一。智能机器人技术也是物联网重要的技术产品。借助于物联网,将机器人纳入物联网系统中,利用机器人的自动化性能,可实现智能作业与管理。
物流行业机器人的应用最早出现在1995年,在我国烟草行业物流作业系统中首先得到应用。当时,卷烟厂采用智能码垛机器人对卷烟成品进行码垛作业,用AGV(自动搬运车)进行自动搬运作业,节省了大量人力,减少了烟箱破损,提高了自动化水平。这时的机器人还只是单线的点对点作业,尚未融入物流网络系统。
目前,智能机器人在我国烟草、汽车、医药等行业的物流系统中得到了广泛应用。随着物流信息技术的发展,智能机器人也有独立的作业环节开始融入物流作业系统,成为现代物流系统的组成部分,成为智慧物流的重要装备。
在中国现代物流系统中,智能机器入主要有两种类型,一种是从事堆码垛物流作业的码垛机器人,一种是从事自动化搬运的无人搬运小车AGV,这些智能机器人在全自动化物流系统中执行物流网络系统的堆码垛作业指令和自动化智能搬运作业指令。
物联网技术的发展历程范文6
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在第二季度财报中,SAP亚太及日本区的软件收入达到1.71亿欧元,同比增长35%;软件及软件相关业务收入增至4.39亿欧元,增长23%。亚太及日本区营业总收入达到5.省略微博正式启用后,不仅数亿微博用户可以通过腾讯微博账号(QQ账号)直接登录,与TVB旗下知名艺人“亲密接触”;同时, TVB大量的电视节目内容也将通过微博平台,快速传递至全球观众。借助腾讯微博iWeibo开放的技术、独有的移动客户端、视频图片等丰富的微博呈现方式以及成熟的运营经验,将成为艺人与粉丝、电视节目与观众互动的全新平台。
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