物联网技术研发范例6篇

物联网技术研发

物联网技术研发范文1

[关键词]物联网;RFID;传感技术

doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2013.08.022

[中图分类号]TP393[文献标识码]A[文章编号]1673-0194(2013)08-0043-01

1 物联网的定义

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。

2 物联网的关键技术

在物联网应用中有3项关键技术:

(1)传感器技术,这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

(2)RFID标签也是一种传感器技术,RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术,RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。

(3)嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变,以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见,小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统,嵌入式系统正在改变着人们的生活,推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻,传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象地描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。

3 物联网的发展趋势

物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”,是继通信网之后的另一个万亿级市场。业内专家认为,物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。

此外,普及以后,用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器,为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。按照目前对物联网的需求,在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签,这将大大推进信息技术元件的生产,同时增加大量的就业机会。

物联网拥有业界最完整的专业物联产品系列,覆盖从传感器、控制器到云计算的各种应用。产品服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域。构建了“质量好、技术优、专业性强,成本低,满足客户需求”的综合优势,持续为客户提供有竞争力的产品和服务。物联网产业是当今世界经济和科技发展的战略制高点之一,据了解,2011年,全国物联网产业规模超过了2 500亿元,预计2015年将超过5 000亿元。

3.1 创新2.0模式

邬贺铨院士指出,物联网是互联网的应用拓展,与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用。因此,应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。物联网及移动泛在技术的发展,使得技术创新形态发生转变,以用户为中心、以社会实践为舞台、以人为本的创新2.0形态正在显现,实际生活场景下的用户体验也被称为创新2.0模式的精髓。其中,政府是创新基础设施的重要引导者和推动者,比如欧盟通过政府搭台、PPP公私合作伙伴关系构建创新基础设施来服务用户,激发市场及社会的活力。用户是创新2.0模式的关键,也是物联网发展的关键,而用户的参与需要强大的创新基础设施来支撑。物联网的发展不仅将推动创新基础设施的构建,也将受益于创新基础设施的全面支撑。作为创新2.0时代的重要产业发展战略,物联网的发展必须实现从“产学研”向“政产学研用”,再向“政用产学研”协同发展转变。

3.2 两化融合

2012年2月14日,中国的第一个物联网五年规划——《物联网“十二五”发展规划》由工信部颁布。《规划》公布不久,工信部批复广东顺德创建“装备工业两化深度融合暨智能制造试点”,顺德提出在智能产品方面将打造一批“无人工厂”。

邬贺铨则指出,以前提“两化融合”还比较泛泛,而物联网是“两化融合”的切入点,可以大大促进信息化的应用。物联网大量的应用是在行业中,包括智能电网、智能交通、智能物流、智能医疗、智能家居等等。国家发展物联网的目的,不仅是产生应用效益,更要带动产业发展。有了物联网,每个行业都可以通过信息化提高核心竞争力,这些智能化的应用就是经济发展方式的转变。 在2012年,中国物联网产业市场规模达到3 650亿元,比上年增长38.6%。从智能安防到智能电网,从二维码普及到“智慧城市”落地,作为被寄予厚望的新兴产业,物联网正四处开花,悄然影响着人们的生活。专家指出,伴随着技术的进步和相关配套的完善,在未来几年,技术与标准国产化、运营与管理体系化、产业草根化将成为我国物联网发展的三大趋势。

主要参考文献

[1]张莉,王婷婷.物联网技术及其发展探讨[J].黑龙江科技信息,2011(33). [2]程曼,王让会.物联网技术的研究与应用[J].地理信息世界,2010(5).

物联网技术研发范文2

关键词:物联网技术;现代物流;冷链物流;发展对策

中图分类号:F252.24 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)06-00-02

0 引 言

迄今为止,不同的机构和学者从不同的方面给出了冷链物流的定义,如我国标准物流术语的定义为:“为保持新鲜食品及冷冻食品等的品质,使其在从生产到消费的过程中,始终处于低温状态的配有专门设备的物流网络”[1],该定义强调了冷链物流的专业性和物流网络的概念;美国食品药品管理局则定义为:“一条贯穿从农田到餐桌的连续过程中维持正确温度,以阻止细菌生成的供应链”[2],该定义更加全面地解释了品质保证的条件,包含温度、细菌控制等多方面。以上定义虽然侧重点有所不同,但都指出了冷链物流的特点。总之,冷链物流是指为了保证食品的质量,在生产、贮藏、运输、销售,直到最终消费前的各个环节使之始终处于规定的低温环境下的特殊供应链体系,其一般包括在低温冷藏条件下的加工、储存、运输和销售四个基本环节[3],且各个环节相互交错,共同运行。

1 冷链物流发展现状及问题

最近几年,我国现代物流发展迅速,其中冷链物流的发展尤为突出,国务院、交通部、商务部及各省各级部门相继出台了一系列冷链物流利好政策和标准,并加大了基础设施建设的财政支持力度,越来越多的冷链物流企业由基础服务转向增值服务,并向着综合性一体化方向发展[4]。

1.1 国家政策和财政的大力支持

随着我国冷冻冷藏产品消费量的快速上升,国家越来越重视冷链物流的发展,制定和了一系列政策对冷链物流进行宏观引导,最近五年有利于冷链物流的相关政策如表1所示[5]。除此之外,国家还给予冷链产业大量的财政支持,基于这些政策和财政的不断支持,中国冷链物流行业发展前景可观。

1.2 发展不平衡,冷链市场分散

最近几年冷链市场发展很快,但市场分散、集中度较低,发展不平衡,主要表现在以下三个方面:

(1)市场需求不平衡。2014年,冷链市场需求主要集中在京、津、鲁、粤等中东部经济发达地区,此外,由于某些地域性很强的国家政策的推动,使得一些地方的冷链市场发展迅速,如 “丝绸之路”国家政策大大促进了成都、云南冷链物流的发展[6]。

(2)冷链物流基础设施建设区域不平衡,重点分布在中东部经济发达的地区,而西北区域较少。

(3)由于冷链物流基础设施和市场需求的不平衡,使得冷链市场分散,第三方物流企业规模较小。

1.3 设备比较落后,信息技术匮乏

目前我国的冷链基础设施陈旧,数量严重不足且发展和分布不均衡,很多关键物流节点缺少相应的冷冻冷藏设施[7],信息技术极度匮乏。首先,基础设施落后,冷藏车和冷冻库的数量不足,物联网新技术的应用很少;其次,冷链物流“最先一公里”和“最后一公里”问题严重,由于“最先一公里”建设不完善,导致全国很多地区优质的冷链产品走不出去,品牌竞争力不强。另一方面,由于“最后一公里”不健全,国外的冷链产品很难保质保鲜、快速准时的引进来,及时送到消费者手中。最后,专门的冷链物流的综合性公共信息管理平台很少,信息技术匮乏,管理水平落后。

1.4 冷链物流标准不完善,落实不到位

首先,虽然目前我国冷链相关标准出台很多,但标准之间重复和交叉现象严重,标准体系还不完善[5],不能达到国际标准的要求。其次,现有已的标准,落实不到位的情况严重。很多标准只是停留在公司制度层面上,在实际实施过程中非常困难,一方面冷链物流企业在思想上根本不重视国家标准,明知有相关标准,但还是遵循老观念和老做法。另一方面,很多物流企业在设备和技术上没有达到国家标准的要求,因此在物流配送中也很难按照标准执行,断链情况严重。

1.5 冷链物流人才匮乏且学历偏低

冷链物流需要专业的操作人员来保证整个物流过程的质量,但是我国的冷链物流人才却不容乐观。造成现今局面的原因主要分为如下3项:

(1)专业人才缺乏。随着冷库的多样化,在整条冷链中,对冷库的管理和使用要求越来越专业,而在设计中,更要求熟悉冷库使用全过程的专业技术人员。由于冷链物流等现代物流业最近几年才开始快速发展,我国大部分高校都没有相关的专业设置,即使有些高校有冷链物流相关专业,但也属于冷门专业,学生都不愿报考,因此,冷链人才极度匮乏。在冷链物流各环节中的冷库作业人员,冷链物流的各管理层,甚至货车司机都很少[5]。

(2)冷链物流中冷库建设规划缺少专业人才,重复建设现象普遍。

(3)冷链物流从业人员学历普遍偏低,本科学历少,大都是技校、职高或中专毕业生,且较多的是进城务工的农民工[8]。

2 基于物联网技术的冷链物流发展优势

物联网技术能够对冷链物流整个过程实施智能化管理和监控,是现代智慧物流发展的趋势,其优势有[9]:

(1)物联网技术的运用使储存管理变得更加简便、快捷、高效;

(2)物联网技术的运用能够快速找到问题,确定事故责任;

(3)物联网技术的运用使生产到销售的全过程变得更加智能化;

(4)物联网技术的运用可使生产厂家根据市场安排生产、控制成本,从而减少企业的生产风险。

总之,基于物联网技术的冷链物流保证了产品从生产到销售的质量,满足了人们的需求,降低了生产成本,明确了责任,方便了政府部门对冷链产品的监测和管理,这必定是未来冷链物流的发展方向。

3 基于物联网技术的冷链物流发展建议

3.1 加大新技术的自主研发和创新

科技和创新引领现代物流的未来,因此引导和鼓励企业、各科研机构及高校自主研发各种新型冷链物流装备和技术,全面融合物联网核心技术,创新现有冷链物流技术体系,使之与互联网技术、移动互联网技术、大数据及云计算技术广泛融合,建立“互联网+”环境下的冷链物流运转机制,将成为冷链物流发展的大趋势。

3.2 加快冷链物流基础设施建设

加快冷链物流基础设施建设分为如下几步:

(1)国家应从政策和资金上进一步加大冷链物流基础设施建设,改造和新建一批“冷链物流配送”型冷库,购置数量充足和装备先进的冷藏车,完善配送的各个环节,保证不断“链”;

(2)重视和解决冷链物流“最先一公里”和“最后一公里”问题;

(3)鼓励各物流企业建立信息系统,提高物流企业的信息化水平;

(4)以政府为主导建立冷链物流公共信息平台和云服务体系,加大政府在冷链物流中的市场监管、公共服务,保护国家经济安全和推动行业发展与社会进步等职能,从而保证冷链物流产品的质量。

3.3 大力发展第三方物流

目前,第三方物流已成为现代物流发展的方向。应鼓励企业积极引进国外的先进技术、装备和管理理念,不断改进现有冷链物流技术和设备,把企业做大做强;针对第三方冷链物流小而分散的现状,鼓励各企业通过兼并重组、协作联盟等方式做大做强,逐渐实现物流企业的规模化和集约化[6]。

3.4 人才培养策略

专业人才的缺失已成为冷链物流快速发展的瓶颈,因此加大培养和储备冷链物流专业人才刻不容缓。首先,国家教育部门要从思想上重视冷链物流专业人才的培养,积极开展相关专业的教育机制改革和探索;其次,各高校应积极开设相关专业,大胆引进国外的教师、教学理念和相关课程体系;最后,应大力发展职业教育,鼓励各高校及职业院校与企业实行联合培养,使企业技术人员走进课堂授课,让学生走进企业锻炼,实现物流企业和学校的双赢[10]。

4 结 语

物联网技术作为一个崭新的概念,为现代冷链物流的经营与管理带来了机遇与挑战。在国家政策和资金的大力支持下,我国冷链物流的发展虽具有一定规模,但仍然存在很多问题,也面临着许多机遇和挑战。因此,我们应更加关注冷链物流的基础设施建设,加大冷链物流人才培养的力度,积极开发和创新冷链物流的先进技术并与物联网、大数据、云计算等新兴技术相融合,建设冷链物流的公共信息共享平台和综合云服务体系,提升服务质量,加快冷链物流的发展。

参考文献

[1]全国物流标准化技术委员会.中华人民共和国国家标准――物流术语[J].交通建设与管理,2007(10):106-120.

[2]梁东辉.基于价值流分析的水产品冷链物流研究[D].北京:北京交通大学,2014.

[3]常丽娜,李学工.农产品冷链物流标准化体系构建探讨[J].农产品质量与安全,2014(2):34-37.

[4]姜良秀,孙朋杰.协同创新对冷链物流企业成长的影响及对策――以山东荣庆物流企业为例[J].中国商贸,2014(22):151-152.

[5]冯健.我国冷链物流政策演变与展望[J].物流工程与管理,2015,37(11):9-11.

[6]中国物流与采购联合会冷链物流专业委员会,中国物流技术协会.中国冷链物流发展报告(2015)[R].北京:中国财富出版社,2015.

[7]谢晴.抢滩冷链物流 机遇与挑战并存[J].中国农村科技,2014(8):20-23.

[8]梁爱文.生态文明型物流发展策略[J].开放导报,2015(2):89-92.

物联网技术研发范文3

1 物联网的技术思想

物联网作为全球战略性新兴产业已经受到国家和社会的高度重视。物联网的应用标志着互联网的发展已经开始进入一个新的历史阶段,而基于互http://联网的产业化应用和智慧化服务将成为下一代互联网的重要时代特征。物联网将充分发挥新一代信息通信技术的发展优势,与传统产业服务深度融合,促进传统产业的革命性转型,研究满足国家产业发展需求的信息化解决方案,推动信息服务产业的发展与建设,实现战略信息服务产业的智慧化;将形成以新兴信息服务业为龙头,网络运营业为支撑,网络设备制造业为补充的完善的产业结构。

物联网的技术思想可以定义为利用“泛在网络”实现“泛在服务”,是一种更加广泛深远的未来网络应用形态;其原意是用网络形式将世界上的物体都连接在一起,使世界万物都可以主动上网。它的基本方式是将射频识别设备(rfid)、传感设备、全球定位系统或其他信息获取方式等各种创新的传感科技嵌入到世界的各种物体、设施和环境中;把信息处理能力和智能技术通过互联网注入到世界的每一个物体里面,令物质世界被极大程度的数据化,并赋予生命;物联网希望世界万物能够智慧化地上网,使物体会“说话”、会“思考”、会“行动”。

物联网的本质就是借助于网络智慧化的实现,把各种事物以信息化的方式通过网络表现出来;物品能够利用rfid等传感技术彼此进行智慧“交流”,而无需人的干预;通过互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。WwW.133229.CoM

物联网最为明显的特征是物物相连,而无需人为干预,从而极大程度地提升效率,同时降低人工带来的不稳定性。因此,物联网在行业应用中将发挥无穷的潜力。比如,将感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合。

在一个网络物理平台上提供多种业务,这才是多域资源和服务融合的真正内涵。真正的多域融合以后,将会提供一个统一的网络平台,所有的业务就都可以在这个网络平台上实现,当然,接入方式是多种多样的,但整个网络将会是一个统一、融合的网。融合后的网络,将能够为用户的使用带来极大的方便。

物联网是一个多设备、多网络、多应用、互联互通、互相融合的一个大网,相关的接口、通信协议等都需要有一个统一标准来指导。而目前,各地的物联网都各有自己的标准。标准很多,又缺乏权威性,这就导致不同的物联网项目难以互通,成为一个个“孤岛”。仅仅rfid在全球就有几十个标准化组织出台了250个标准,而全球两万多种传感器的标准化现状可想而知。因此统一的标准对物联网产业化发展显得至关重要。不仅可以让各地正开展的示范应用的成功案例在其他地区进行有效复制,推而广之,并且能让一个个信息“孤岛”有效融合,整合资源链,在一定程度上避免重复建设带来的资源耗费从而提高效率。

广泛的物联网应用需求必将积极推进物联网标准体系的构建,建立跨行业、跨领域的物联网标准化协作机制,鼓励和支持企业积极参与国际标准化工作,推动中国具有自主知识产权的技术成为国际标准。国家将围绕物联网关键技术和产业,开展技术攻关和产业化推进工程,着力突破传感器网、物联网关键技术,加快通信网、传感网络以及物联网的结合,推动形成完整产业链和自主发展的规模产业化能力,提升整体产业层级和在国际分工体系的位置,推动形成具有国际竞争力的物联网制造和运营产业体系。国家将大力支持自主知识产权的创造和应用,鼓励企业建立专利联盟,加大对物联网知识产权保护和管理。

物联网的技术思想正在催生一场战略性新兴产业革命[1-3],物联网时代的到来将给我们带来千载难逢的机遇。

物联网产业发展的核心价值是传促使传统产业在这场新兴产业革命的新一轮竞争中占领制高点,抢占先机,掌握主动权,引领世界信息化的发展与建设,全面推动社会的经济振兴和社会进步。

2 泛在无线技术是实现物

联网产业化应用的关键

物联网可以理解为是泛在网的应用形式[4],而不是传统意义上的网络概念。

泛在网是在异构网络融合和频谱资源共享基础上实现无所不在的网络覆盖,是一种基于个人和社会的需求。

泛在网利用现有的和新的网络技术,实现人与人、人与物、物与物之间无所不在并且按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等综合服务的网络体系[5]。

泛在无线技术是泛在网在连接物质世界过程中实现末梢效应和边缘价值的核心技术,也是促进物联网产业化应用的关键。

泛在网通过泛在无线技术完成与物质世界的连接,并且实现环境感知、内容感知以及智慧性,为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。泛在网具有比物联网更广泛的内涵。

作为泛在无线技术重要组成部分的传感网可以看作是物联网的一种末梢网络和感知延伸网。传感网是多个由传感器、数据处理单元和通信单元组成的节点,通过自组织方式构成范围受限的无线局域网络。传感网为物联网提供事物的连接和信息的感知。

目前,与物联网紧密相关的无线通信技术已渗透到社会各领域,成为很多行业的支撑,并形成新的经济增长点。随着无线通信网络发展所呈现出的高速化、宽带化、异构化、泛在化趋势,由于泛在网络实现的关键就在于泛在无线技术,泛在无线通信成为近年来无线通信领域关注的热点之一。

转贴于 http://

作为泛在无线通信的一个重要应用,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,从长远来看,物联网的产业化应用有望成为后互联网时代经济增长的引擎。

通信网络正在朝着泛在网络发展,而泛在无线接入是泛在网络和物联网的核心和关键技术。泛在网络能够随时随地提供网络服务,泛在网络中用户http://通过智能终端可以从网络上获得除传统的话音、短信、视频业务外的各种各样的服务。泛在网络是一个无处不在的网络,人们可以在任意时间任意地点接入网络。泛在网络帮助人类实现在任何时间、任何地点,任何人、任何物都能顺畅地通信。通信对象可以是机器对机器、机器对人、人对机器和人对人。随着国民经济的发展和社会信息化水平的日益提高,泛在网络已经成为国内外政府、学术界、运营商、社会团体、设备厂商关注的重要话题。

3 泛在无线通信技术研究

进展

在物联网产业发展的过程中,关于泛在无线通信技术的研究进展已经在业界引起了广泛的关注,所涉及的关键无线技术主要包括:末梢感知层的关键技术、网络融合层的关键技术、无线资源管理的关键技术以及对数据进行综合处理的信息处理等关键技术。

3.1 末梢感知层

末梢感知层的关键技术主要涉及数据的感知、采集和传输技术,其中无线技术主要集中在数据传输部分。物联网的末梢网络主要是以无线传感器为代表的大规模自组织网络结构。传感器网络内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,不同类别的传感器对不同的环境和信息进行感知并捕获数据。传感器按一定周期采集不同类型的数据,所采集的信息内容和信息格式也不同。数据采集需要采用短距离低功率的无线通信技术,之后要将数据传输到控制中心或者处理平台,经过处理后,由应用平台控制实现不同的系统应用。因为本文主要探讨物联网与无线技术,因此,以下着重说明短距离无线通信技术和无线传感器网络。

3.1.1 短距离无线通信技术

鉴于物联网的无线连通方式有部署灵活、移动性、渗透性强等特点,近年来,世界众多站在技术前沿的国家和企业在制订标准、研究新技术和应用解决方案方面纷纷予以关注,以期掌握市场主动。国家近期也通过一系列措施支持和鼓励中短距离无线通信、与无线传感技术相关技术的研发和产业化。

短距离无线通信尤其适合物联网的感知延伸层的组网和应用,尤其以无线个域网(wpan)为主的无线通信网络为主要内容。目前,主流的微功率短距离的无线通信技术如wlan、uwb、rfid[6]、bluetooth、zigbee、60 ghz毫米波的wpan等,其中大部分技术的工作频率都集中在了2.3~2.4 ghz频段上。2.4 ghz频段无线系统主要有bluetooth、wi-fi、wireless usb、zigbee以及无绳电话和微波炉等系统与设备。如此密集的系统分布,必然造成该频段的资源紧缺,频谱日益拥挤,电磁兼容问题日益凸现。

蓝牙(bluetooth)技术[7-8]是一种适用于短距离无线数据与语音通信的开放性全球规范。目前,蓝牙技术已经经历了艰难的酝酿阶段,进入了全面起飞阶段。蓝牙越来越多地嵌入到中高档产品中,如pda、移动电话、无绳电话、台式计算机、笔记本计算机、mp3播放机、数字相机和便携式上网设备等,并从移动信息电器逐步拓展到汽车、工业控制、医疗设备等新的领域。

wi-fi[9-10]是一种可以将个人电脑、手持设备(如pda、手机)等终端以无线方式互相连接的技术。其技术标准采用ieee 802.11b标准。wi-fi可以帮助用户访问电子邮件、web和流式媒体。它为用户提供了无线的宽带互联网访问。同时,它也是在家里、办公室或在旅途中上网的快速、便捷的途径。在物联网应用中,wi-fi将作为无线和有线相连接、短距离与长距离通信相衔接的桥梁,发挥更大的作用。

zigbee[11]使用ieee 802.15.4标准作为媒体访问控制(mac)和物理(phy)层规范,并在此基础上定义了应用层(apl)、网络层以及用户应用框架。

zigbee之所以能在自动控制领域得到广泛应用,是由于它自身具备的多种优点,包括低功耗、低成本、低速率、近距离、短时延、高容量、高安全、免执照频段。

总之,除了底层的传感器技术、海量的ipv4/ipv6地址资源、自动控制、智能嵌入等配套技术之外,实现真正的无所不在的、大规模的物与物联网,更为重要的是在传输层实现统一协作的通信协议基础,而这其中,各种无线电通信技术,将起到特别关键作用。

wpan、wlan、ngbwa等无线通信技术,以及基于这些无线技术相结合的融合应用将是物联网产业链中,最为重要的组成部分。

3.1.2 无线传感器网络

无线传感器网络[12-13]将以其网络规模大、自组织性强、网络拓扑动态变化强、以数据为中心等优势成为物联网不可或缺的主要部分。

itu架构中泛在传感器网络、基础骨干网络和泛在传感器接入网络是物联网网络架构中可能采用无线传输技术的部分,也是物联网频谱需求的主要来源。

传感器网络基础骨干网络以传统的公共移动通信网络和数字集群网络为代表,泛在传感器接入网络则以短距离无线传输技术为代表。

物联网在各个行业(如智能家居、智能安全、动物溯源、智能医院、智能交通、智能物流等)领域应用中,末端设备和设施,包括具备“内在智能”的(如传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等)和“外在使能”的(如贴上rfid的各种资产、携带无线终端的个人与车辆甚至“智能尘埃”等)物理界实体,都需要通过各种传感器设备、无线、有线的通信网络实现互联互通,以实现其“智能化物件或动物”的特质,这其中无线传感器网络的应用需求最为强烈。

目前,我们在无线传感器网络方面研发的技术包括:

·无线传感网接入技术,内容包括基于无线传感器网络的多网络融合系统结构和多种无线传感器网络转贴于 http://

接入技术的比较。

·无线传感网路由技术,内容包括无线传感器网络路由协议设计。

·无线传感网拓扑控制技术,内容包括无线传感器网络功率控制技术和典型的拓扑控制方法。

·无线传感网中数据聚合与管理,内容包括无线传感网数据聚合技术,无线传感网数据管理技术以及无线传感网安全技术。

3.2 无线频谱资源应用与管理策略

我们对物联网应用过程中对无线资源特别是无线频谱资源的需求做了分析。

在末梢网络中,以无线传感器网络的频http://谱需求为例,无线传感器网络所能提供的无线通信带宽是十分有限的,特别是在2.4 ghz的通信频段上,聚集了蓝牙、wi-fi、zigbee等无线网络,使得该频段的信道变得十分拥挤。

从全局的观点考虑,根据itu-r m.2078等国际报告[14],4g还需要352~1 152 mhz的频率,这些频谱都是按照4g的用户流量模型为人与人的通信而设计的,并不包括物联网的频谱需求,因此解决物联网的频谱需求的难度远远大于4g。

无线频谱资源紧张可能成为物联网应用的“瓶颈”问题。同时,我们发现,可以通过有效的资源管理机制实现频谱的合理和高效再利用,从而解决频谱资源紧张问题,使资源的供需达到平衡。

无线资源管理可以从国家政策和规划角度得到很好的再配置,我们也对该方面提出了相关的建议。例如对物联网频谱的合理规划与管理、物联网频率划分调整及频率保护政策、参照国际惯例对物联网频谱进行规划、建立物联网的流量模型及常见应用模型、为典型的物联网应用制订频谱标准、借鉴频谱拍卖机制适当实施频谱开放计划等等。

目前,我们主要从技术方面提出了适合于物联网无线资源管理的各种措施,包括:从空时频能复用角度,开发频谱池、频谱聚合、智能天线、软件无线电、多点协作等技术;在授权频段开发d2d直通技术,在非授权频段,开发多种短距离通信技术共存技术等;从系统级角度开发频谱分析、频谱决策、频谱监视、频谱搬移和频谱共享等频谱管理技术;从频谱二次利用角度开发可见光通信、太赫兹通信、白色空间通信以及开发2.5 ghz、3.3~3.4 ghz、3.5 ghz、5 ghz、5.15~5.725 ghz等新频段业务;此外,在无线资源管理方面,着重开发无线技术的电磁兼容和电磁干扰技术,为无线资源的有效复用、多种技术和系统的高效共存提供保障。

3.3 异构网络融合与协同技术

网络的异构性主要体现在以下几个方面:

·不同的无线频段特性导致的频谱资源使用的异构性。

·不同的组网接入技术所使用的空中接口设计及相关协议在实现方式上的差异性和不可兼容性。

·业务的多样化。

·终端的多样化。

不同运营商针对异构网络所实施的相应的运营管理策略不同。

以上几个方面交叉联系,相互影响构成了无线网络的异构性。这种异构性对网络的稳定性、可靠性和高效性带来了挑战,同时给移动性管理、联合无线资源管理、服务质量保证等带来了很大的问题。

网络融合的主要策略可以理解为各种异构网络之间,在基础性网络构建的公共通信平台之上,实现共性的融合与个性的协同。

所谓“融合”是在技术创新和概念创新的基础上对不同系统间共性的整合,具体是指各种异构网络与作为公共通信平台的移动通信网或者下一代网络的融合,从而构成一张无所不在的大网。

所谓“协同”则是在技术创新和概念创新的基础上对不同系统间个性的整合,具体是指大网中的各个接入子网通过彼此之间的协同,实现共存、竞争与协作的关系以满足用于的业务和应用需求。

不同通信网络的融合是为了更好地服务于异构通信网络的协同。协同技术是实现多网互通及无线服务的泛在化、高速化和便捷化的必然选择,也是未来的物联网频谱资源共享亟待解决的问题。

具体来说,异构网络融合的实现分为两个阶段:一是连通阶段,二是融合阶段。

连通阶段指各种网络如传感器网络、rfid网络、局域网、广域网等都能互联互通,感知信息和业务信息传送到网络另一端的应用服务器进行处理以支持应用服务。

融合阶段是指在网络连通层面的网络平台上,分布式部署若干信息处理的功能单元,根据应用需求而在网络中对传递的信息进行收集、融合和处理,从而使基于感知的智能服务实现得更为精确。从该阶段开始,网络将从提供信息交互功能扩展到提供智能信息处理功能乃至支撑服务,并且传统的应用服务器网络架构向可管、可控、可信的集中智慧参与的网络架构演进。因此,异构网络融合不是对现有网络的革命与颠覆,而是对现有网络分阶段的演进、有效地规划异构网络融合的研究与应用。

3.4 海量信息处理技术与云计算

在物联网中,从末梢网络采集了大量的数据,这些数据需要进行处理才能实现各种不同的应用需求。于是,海量信息智能处理与云计算技术应运而生。根据泛在无线网络中数据信息的特点,可以采用诸如数据时间对准技术、集中式数据融合算法及分布式数据融合算法等技术进行数据融合,采用分类、估值、预言、相关性分组或关联规则、聚集、描述和可视化、复杂数据类型(text、web、图形图像、视频、音频

转贴于 http://

等)挖掘等进行数据挖掘。

目前,我们针对海量信息处理和云计算方面,建立了相应的实验平台,涵盖网络信息处理等领域的应用,围绕机器翻译、语言信息处理、海量信息存储与搜索、网络内容技术、语义计算、web挖掘与服务、云计算、网络通信及安全等若干领域的理论技术与应用开展研究。

4 结束语

如今,物联网正越来越多地运用到人们的生活中。全中国的力量都被发动起来迎接物联网时代的到来,作为科研力量之一的学校和科研团队一直努力在物联网研究方面做出有价值的工作,目前,我们研发了智慧校园系统、校园环境控制系统、云计算开发平台,将各种信息与服务孤岛融合成为一个统一的平台,统一了门户,统一了用户的身份,实现了全校资源、服务和用户的融合共享;采用云计算和新一代信息技术使校园服务逐步实现智慧化。将人才培养、科学研究、服务社会融为一体。需要融合、需要创新、需要共享,这是物联网的方向。还有一个是面向服务、面向应用,而云计算就是基础。相信,我们会继续为物联网时代做出更多有意义的成果。

在后互联网时代的国家物http://联网产业化发展和技术应用策略中应当高度重视泛在无线通信技术的研发,并加快推进与物联网产业化应用的深度融合,以新兴信息服务业为龙头优先发展基于网络的新兴智慧服务产业,以社会发展的服务需求为导向发展物联网。

物联网技术研发范文4

物联网产业技术创新平台是为提高区域物联网产业创新能力和实施物联网发展战略而构建的发展支撑与保障系统。针对物联网产业技术发展瓶颈,从产业层面对资源进行顶层设计和战略重组,以核心技术与共性技术需求为导向,以核心技术与共性技术开发、应用和共享为目的,以物联网产业技术市场为载体,通过政府、企业、研究机构、中介机构等主体协同创新与制度设计,实现技术供给和产业需求的高度对接,为技术研发和物联网技术产业化提供有力支撑。物联网产业技术创新平台是实现产业技术创新资源共享、一体化、网络化的支撑体系,是区域物联网产业发展的支撑平台,具有主体多元性、动态开放性、知识与技术溢出性、资源共享性等特性。物联网产业技术创新平台的主体架构包括公共决策层、支撑平台层、创新主体层3个层次,3个层次之间以技术需求与供给为纽带,通过技术市场形成交互作用的有机整体,各模块形成委托、协作形式的耦合关系。公共决策层以政府科技主管部门、物联网产业技术研发部门、物联网技术应用部门、物联网企业等为主体,通过战略、政策、标准制定,采取引导、激励、保护和协调等方式,影响物联网产业技术创新过程,在物联网产业技术创新平台建设过程中起基础性作用,在物联网产业创新政策、创新投入保证、创新要素集聚与配置、创新成果有效输出与转化方面起引导作用。公共决策模块既影响物联网产业技术创新平台类型,又影响物联网产业技术创新平台运行机制。

支撑平台层是以各级工程技术中心(部级企业技术中心、部级工程技术研究中心、部级重点实验室、国家工程研究中心、省级物联网产业研发机构)、行业共性技术基地、行业协会及其它平台等为主体,通过协商机制形成的为物联网产业技术开发和应用提供支撑的平台。根据公共决策层的任务和项目,以及市场的实际情况培育产业,并将研究成果产业化,是创新主体间的连接载体,具有降低交易成本和实现协同创新的功能,能够促进产业技术创新扩散与共享。创新主体层主要由物联网企业、高校、科研机构、中介机构等主体构成,各主体以物联网产业技术开发与应用为目标,通过协同创新形成物联网产业技术创新联盟。其中,企业是创新主体层的主要力量,以技术需求为核心,通过集聚和整合各种资源,共同完成物联网产业关键技术与共性技术的研发和应用,在技术创新平台中居于主导地位;高校和科研机构是物联网产业技术创新平台的主要成员,主要担负物联网产业技术研发过程中基础研究和关键技术攻关、技术创新人才培养等重要任务,在平台中的作用逐渐凸显;中介机构主要是指以物联网产业技术孵化器、产业技术示范基地为代表,为物联网产业技术转化、产业化、管理、咨询和培训提供服务的机构。公共决策层是物联网产业技术创新平台的基础层,支撑平台层是物联网产业技术研发与应用的支持层,创新主体层是物联网产业技术创新平台的主体层,各层次通过技术需求挖掘和技术成果扩散,在产业创新过程中产生委托关系,形成相互支撑、相互协作的有机整体。图1描绘了物联网产业技术创新平台的组织架构。

2物联网产业技术创新平台运行机制

物联网产业技术创新平台是由多主体、多层次构成的一个复杂系统,系统中各主体与环境之间的交互联系是产业技术创新平台的基础,系统组织模式和运行机制直接影响物联网产业技术创新平台运行效率。因此,研究物联网产业技术创新平台的运行机制,是探索物联网产业技术创新平台建设与管理理论的基础。如何整合物联网产业技术的创新资源,使各平台的资源能够集成共享、联动发展、促进物联网产业技术发展的关键,在于物联网产业技术创新平台运行机制,如图2所示。

2.1动力机制物联网产业技术创新平台运行的动力机制是指推动平台发展的各种动力及其形成与传导机制。平台运行的动力机制是动态的,在平台建设的不同阶段,其动力机制有所不同。在物联网产业技术创新平台建设初期,政府是物联网产业技术创新平台建设和创新资源整合的推动者,通过制定物联网产业技术创新平台建设规划、采取政策倾斜等手段,建立物联网产业技术研发中心等支撑平台,积极引导物联网企业、高校、科研机构等主体对物联网技术进行联合研发,通过建立物联网产业技术转让和应用载体,促进物联网产业技术的转化与应用。同时,通过培育物联网产业技术创新平台建设的良好环境,打造物联网产业技术创新平台发展生态圈。当创新平台发展到一定阶段,企业和科研机构成为物联网产业技术创新平台建设的主体,市场成为推动平台建设的主要动力,在市场机制的引导下,各创新主体形成技术创新的内在动力,市场机制为高校、科研机构及企业提供了相互交流的界面,促进资源在平台中顺利流动,实现优化组合。进入创新平台建设成熟期后,物联网产业技术创新平台运行的动力由政府推动转变为市场驱动。其动力机制如图3所示。

2.2协同机制物联网产业技术创新平台运行的协同机制是指创新平台的各利益主体,为实现物联网产业关键技术破、共性技术研发、技术产业化,通过资源共享、产学研协作互补等途径建立协同研发、协同创新、技术共享的协同机制,实现物联网资源的有效配置,推动物联网技术的开发、利用及增值。物联网产业技术创新平台运行的协同机制分为纵向协同与横向协同两种。纵向协同机制主要表现为,协同创新平台中物联网设备商和运营商向上游和下游延伸,在运营商主导的产业链发展模式下,主要以产品和服务购买的形式向系统基础服务延伸;横向协同机制主要表现为科研院所、企业、政府、协会等主体之间的合作。物联网产业技术创新平台的协同更多表现为各主体之间的横向联盟与协同,物联网产业技术平台发展的协同机制源自研究机构、高校、企业、政府、协会等相关利益主体之间的合作动力。

2.3扩散机制物联网产业技术协同创新平台运行的扩散机制是指在物联网技术创新平台中,研发主体将研发出来的技术通过企业实现在创新平台中的传播与推广。企业作为创新成果应用与推广的主要承担者,是产业技术创新平台中技术扩散的平台和主体。高校、科研机构、研发型企业通过核心技术与共性技术研发,向物联网技术应用和产业化企业提供新技术,物联网技术应用和产业化企业通过对新技术的应用、产业化,推动技术转移、转化、扩散,以提高物联网产业技术的传播效率,促进物联网产业技术创新平台高效运行。物联网产业技术扩散建立在技术转移和转化的基础上。技术转移是将物联网产业技术创新平台研发的创新技术提供给需求主体,通过建立技术供给方和技术需求方的转移平台实现无缝转移对接,通过集成各类创新要素和资源,采用政府资金、企业资金和风险资本等各种资本运作方式,实现技术创新成果向企业和社会有效转化,并促进企业、高校、研究机构直接利用自身的技术创新成果创办企业,实现产业化。技术转化是将物联网产业技术转化为最终产品的需要,通过成果转让、技术服务、创新人才培养等形式,实现将物联网产业技术创新成果转化为生产力的过程。物联网产业技术扩散受到区域物联网产业发展情况、宏观政策环境、技术创新平台发展水平等因素的制约。因此,需要为技术扩散创造良好的运行环境,降低其运行成本,提升技术转移、转化、传播效率,促进物联网产业技术的发展。

3物联网产业技术创新平台发展对策

3.1制定有利于物联网产业技术创新平台发展的政策体系物联网产业技术创新平台在发展初期面临着市场准入门槛高、创新市场化水平低等障碍。政府应通过制定各种有利于物联网产业技术创新平台发展的战略、标准、政策,为物联网产业技术创新平台发展提供政策支持。物联网产业技术创新平台发展的政策体系是指政府为引导和促进物联网产业技术创新平台发展,通过对产业技术创新平台建设标准、方法的选择与评价,制定的相关规划、法律和制度体系。物联网产业技术创新平台发展政策体系的制定,要以提高平台内资源配置效率、降低物联网技术研发的不确定性、消除物联网产业发展的不确定性为目标,为物联网产业技术创新平台的发展提供人、财、物支持,为物联网产业的技术研发和发展提供良好的外部环境。因此,建议从以下角度出发,制定有利于物联网产业创新平台发展的政策体系:①建立由政府科技主管部门、相关产业部门和企业共同参与的物联网产业技术创新平台发展规划领导小组,建立动态协商机制,为物联网产业技术创新平台发展战略、政策制定提供主体保障;②构建有利于物联网产业技术创新平台发展的激励制度,包括产业技术创新平台发展引导资金、税收优惠政策、财政补贴政策、贷款优惠政策等;③建立产业技术规范和产品标准,建立研发和示范一体化管理体系,促进技术扩散,提高物联网产业技术的市场化应用水平。

3.2建立有利于物联网产业技术创新平台发展的主体合作创新体系物联网产业技术创新平台发展离不开各主体的合作,建立物联网产业技术创新主体的合作创新体系是物联网产业技术创新平台发展的保证。物联网产业技术创新平台主体合作创新体系是指物联网产业创新平台中各主体通过技术标准制定、技术研发、技术推广、技术应用建立起的协同创新组织体系,其以合作创新为手段,致力于关键技术研发和技术产业化。物联网产业技术创新平台主体合作创新体系建立的重点在于:①有效整合政府、高校、科研机构和企业等资源,构建官产学研合作模式的物联网产业技术创新平台合作机制,建立多主体参与的协同创新机制、利益共享机制;②强化平台信息基础设施建设,加快平台内显性知识快速流动,刺激第三种形态的知识流动及最大化创新成果溢出效应。通过加强信息基础设施建设,提升知识在平台内创新主体间流动速度和频率,缩短研发过程中主体间的响应时间,提高平台创新的整体效率,实现创新主体间信息、资源、人才的双向流动与循环,缩短研发时间,提高技术商业化速度,实现知识溢出效应最大化。

3.3建设有利于物联网产业技术创新平台发展的支撑体系物联网产业技术创新平台支撑体系是物联网产业技术创新体系的重要组成部分,是物联网产业技术创新体系建设的基础工程。由于部门分割的存在,物联网产业技术创新平台支撑体系出现了重复建设、共性机制不完善等问题。因此,加快物联网产业技术创新平台支撑体系建设,必须打破部门分割,整合各类资源存量,建立共性机制,促进资源共享。同时,选择支撑体系建设的重点领域,加大增量投入,提升支撑平台建设水平,不断提高支撑平台建设成效。重点支持工程研究中心、行业共性技术研究基地、行业协会、信息共享服务体系、技术标准、检测体系等领域的支撑体系建设。

4结语

物联网技术研发范文5

关键词:物联网 互联网 关键技术 应用

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(a)-0041-02

世界科学技术发展日新月异,继计算机、互联网在信息领域掀起革命浪潮以后,物联网被看作是世界信息领域的又一次重大变革,在世界信息领域异军突起。物联网被确定为我国今后的七大战略性新兴产业之一,各省市纷纷表示进军物联网发展领域。但从整体上来看,物联网的研究还处于起步阶段,特别是在我国的物联网研究中,主要偏重于它在终端设备以及应用方案等应用上,相对于发达国家而言,我国的物联网研究比较缺乏硬件设备如MEMS(微电子机械系统)、传感器等的技术创新,对物联网的关键技术、体系架构等的研究还不深入。因此,加强物联网的关键技术研究,意义重大。

1 物联网的界定

狭义上的物联网是指物与物之间相连的互联网,包括物品到物品以及物品到识别管理设备的相连;广义上的物联网则是指物理空间与信息空间的有效融合,即是现实空间与虚拟空间的相互融合,将事件与物体网络化和数字化,从而实现物与物、物与人之间的信息交互,以达到物品的监控定位、自动识别以及远程控制的目标。本文立足于广义上的物联网进行物联网关键技术研究。

物联网在现有的互联网基础上进行信息传输,将互联网的终端扩展到了物品实物上,并与现有的物联网一起构成一个更智能广泛的网络,通过这一网络可以实现任何时间、地点以及任何物品的连接,从而达到远程控制联网物品的目的。

2 物联网的关键技术研究

2.1 物联网体系的架构

根据广义上的物联网概念,物联网的构架组成主要可分为三层:一层是感知数据的感知层、二层是进行数据传输的传输层,三层及最上层的内容应用层。各层情况具体如下。

(1)感知层。感知层是通过M2M终端、RFID移动终端、感知节点以及汇接节点等获取信息,从而进行网络的传输。感知层是使物联网进行全面感知的核心能力层,它的不同形态的终端都具有不同的功能,如感知节点可以进行随时随地的信息感知、测量与信息传递;汇接节点可以进行数据的汇聚、分析以及数据的处理和传送。此外,还包含了M2M终端、通信网以及传感网间的网管、末梢传感器等。感知层的主要特点在于它具有标识感知、嵌入智能以及协同互动的能力。

(2)传输层。传输层通常解决感知层获取的数据的长距离传输的问题。这些数据的传输可以通过国际互联网、移动通信网或者小型局域网等网络进行传输。传输层具有激活或终止网络的连接;路由的选择与中断;差错检测及其恢复;信息存储查询以及网络管理等各种功能,为建立网络连接服务。

(3)应用层。应用层主要利用经分析处理后的感知数据,为物联网用户提供服务,这一层主要解决人机界面问题以及信息处理问题。发展物联网技术的根本目的就是为用户提供服务,应用层将个人以及行业信息的需求与物联网的技术结合起来,提供更广泛的应用服务。应用层的应用服务类型可以分为远程抄表等的查询型应用、远程医疗等的控制型应用、物流监控等的监控型应用以及扫描型应用等。

2.2 物联网的关键技术研究

物联网在诞生的初期,关于它的关键技术研究相对较少,但随着经济和科学技术的发展,关于其关键技术研究数量急剧增加,物联网的技术细节涉及各方各面,例如RFID(射频识别)、WSN(无线传感网)、IVP6技术、云计算、纳米技术、传感器探测技术、认知计算机和智能控制技术等等,技术涉及范围广。

(1)无线传感网。无线传感网是物联网的核心以及神经,是进行物联网研究的重点。由于多数的物联网终端都具有随机分布性和移动性,因此就决定了无线传感器必须要有高效智能、快速稳定的特性,从而满足高密度、大规模、低成本、低功耗、强容错、节点对等、动态拓扑的基本要求。

(2)IPV6技术。现目前的IPV4地址已经出现了地址枯竭的现象,而IPV6技术的出现,能够为物联网的终端提供足够的且满足条件的IP地址;同时IPv6内嵌的安全机制提供的安全环境比IPV4网络更安全,在IPV6的协议栈中内嵌了IPSec协议,此协议可以提供两端数据的加密通信,而且IPV6所支持的子网节点的数量非常巨大,增大了黑客扫描的难度,因此,相较于IPV4而言,IPV6更加安全;此外,IPV6的数据采用了一个20位Flow Labe字段以及一个8位Class字段进行识别传输,传输质量远远高于IPV4的传输,而且就IPV6本身的属性而言,如地址的自动配置、动态家乡地址等,决定了IPV6在解决高速率以及移动性等问题上更具优势。因此,物联网要实现广泛应用的要求,IPV6技术必不可少。

(3)传感器探测技术。传感器是感知物联网自身的内外部运行环境中最为关键的部分,传感器技术为物联网进行信息的传输、信息的分析以及反馈提供了有效的技术支撑。由于科学技术的日新月异,新时期的传感器发展的主要趋势越来越倾向于网络化与智能化,并且向着智能嵌入式的Web的传感器方向发展。各类微型的传感器节点有效地布置在监测区内,利用无线通信的方式,有效地链接为一个有序的组织网络,从而组成了无线传感器网络,实现了传感器的网络化,是物联网发展的一个重要的标志。在我国,传感器技术的发展方向主要有传感器底层协议及网络组织结构研究、传感器的网络安全问题及其自身检测和控制研究、网络化控制与先进测试技术等传感器探测技术的研究。

(4)认知计算机和智能控制技术。当前,人工智能技术的主要研究方向就是认知计算机,它主要通过对人脑感觉意识、行为能力进行模仿,从而实现控制的目的,它具有消耗能量低、空间占用小的优势。在物联网的发展过程中,具有能够从环境中获得物体自身的行为,才能有效地控制连接物体,为物联网提供大量的判断依据。

(5)RFID技术。RFID技术又称射频识别技术,它利用射频信号并通过电磁场或者交变磁场(空间耦合)以达到无接触的信息传递的目的,并利用所传递的信息进行识别。物联网RFID技术兴起以后,被广泛应用于零售、物流等行业。

(6)云计算技术。随着物联网的应用发展,其终端的数量会大量增加,这就需要借助于强大的信息处理中心,为了适应这一需求,云计算应运而生,它可以为物联网提供高效的计算与存储能力,并提供网络引擎给物联网。

3 物联网的应用研究

物联网具有广泛的应用前景,从物联网发展以来,进行了各个领域的物联网应用研究,其中最为典型的应用有智化城市社区建设、智能交通建设等。

(1)智能化城市社区建设。物联网的智能化城市社区建设是利用现有的网络融合技术、系统集成技术以及物联网技术,科学地扩展当前建筑的服务好及功能,是社区建设集人性化与智能化于一体,形成高档的智能城市社区,从而满足人们居住环境成本低、质量高的需求,为人们提供一个更舒适的居住环境。

(2)智能交通建设。智能交通建设主要利用数据处理技术、自动控制技术、网络技术以及传感器技术等运用到交通运输管理系统中,从而建立一种准确高效的现代交通运输管理系统。例如可以在汽车上安装一个RFID嵌入式芯片,利用这一芯片来识别汽车身份,监控当前路况信息,并适时进行信息发送与接收,以确保道路交通安全。

除以上的应用领域以外,随着物联网技术的不断推广和成熟,它必会被应用于人们的生活、工作、学习的各个领域,未来必将是物联网的世界,如数字家庭、数字医疗以及定位导航等各领域都离不开物联网技术,物联网技术将无处不在,以各种形式影响和改变着人们的生活。

4 我国物联网的发展优势及建议

我国在物联网的通信网以及传感网领域的技术研发水平位居世界前列,如在传感网领域,我国与美、德并列成为国际标准制定主导国,拥有许多知识产权和专利,且我国的无线网络覆盖面广,掌握有物联网的世界话语权,传感网与无线网络结合后,物联网在我国产生了更广泛的应用。但相应的,为了赶上物联网热潮,各企业趁机倒卖传感设备,另外在低碳号召下,各风电产业一哄而上,造成大量重复建设、产能过剩现象出现,为避免此类现象发生,我国物联网发展须注意以下几点:

(1)统筹规划,示范推进。由我国各部门如科学院、交通部、能源局能开展有效的设计与规划,并选择基础较好的行业或部门进行工程示范,避免盲目发展以及重复建设。

(2)加强硬件研究,形成协调机制。我国在物理网络技术研究中最薄弱环节就在于纳米材料、系统级芯片设计技术以及微电子技术,加大技术研究的投入力度。此外,可以组织物联网协调组织,形成协调机制。

此外,在我国物联网的发展中,还要加强智能技术的研究,探索新型的科技举国体制,推动科技发展的力度,制定物联网的战略性发展策略。

物联网技术发展方兴未艾,在进一步探索其关键技术与应用研究的同时,还应该集中解决物联网的发展难点,如系统开放、数据安全以及个人隐私等。我国在物联网发展领域要结合自身优势、克服难点,加大硬件基础研究,抓住机遇与挑战,实现物联网的技术突破。

参考文献

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[6]徐颖秦,谢林柏.物联网关键技术和主要问题探讨[J].工业仪表与自动化装置,2011(2):10-12.

物联网技术研发范文6

【关键词】物联网;现状;对策;建议

前言

物联网就是通过无线射频识别(RFID)装置、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,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。这有两层意思:一是物联网的核心和基础仍然是互联网,物联网是在互联网基础上延伸和扩展的一种网络;二是其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间进行信息交换和通信。物联网具有三个特征:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的网络;二是识别与通信特征,即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信(Machine To Machine,M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

一、国内外物联网的发展现状

1.国外物联网的发展现状

当前,世界各国的物联网基本都处于技术研究与试验阶段,美、日、韩、欧盟等都正投入巨资深入研究探索物联网。2009年1月,在美国总统奥巴马与美国工商领袖的“圆桌会议”上,IBM公司CEO提出“智慧地球”的概念,即把传感器放到电网、铁路、桥梁和公路等物体中,能量极其强大的计算机群能够对整个网络内部人员和物体实施管理和控制。这样,人类可以更加精确地利用动态实施的方式管理生产活动和生活方式,达到“智慧”状态。2009年5月7、8日,欧洲各国的官员、企业领袖和科学家在布鲁塞尔就物联网进行专题讨论,并作为振兴欧洲经济的思路。欧盟委员会信息社会与媒体中心主任鲁道夫・施特曼迈尔说:“物联网及其技术是我们的未来”。2009年6月欧盟了新时期下物联网的行动计划。日本和韩国分别提出了“U-Japan”、“U-Korea”的计划和构想。“U”来自拉丁文“Ubiquitous”意为“无所不在”。日本将物联网列为国家重点战略之一;韩国出台了《基于IP的传感器网基础设施构建基本规划》,将物联网确定为新增长动力。

2.国内物联网的发展现状

我国在物联网领域的布局较早,中科院10年前就启动了传感网研究,中科院上海微系统与信息技术研究所、南京航空航天大学、西北工业大学等科研单位,目前正加紧研发“物联网”技术。2009年10月,中国研发出首颗物联网核心芯片――“唐芯一号”。2009年11月7日,总投资超过2.76亿元的11个物联网项目在无锡成功签约,项目研发领域覆盖传感网智能技术研发、传感网络应用研究、传感网络系统集成等物联网产业多个前沿领域。2010年工信部和发改委出台了系列政策支持物联网产业化发展,到2020年之前我国已经规划了3.86万亿元的资金用于物联网产业化的发展。

在国家重大科技专项、国家自然科学基金和"863"计划的支持下,国内新一代宽带无线通信、高性能计算与大规模并行处理技术、光子和微电子器件与集成系统技术、传感网技术、物联网体系架构及其演进技术等研究与开发取得重大进展,先后建立了传感技术国家重点实验室、传感器网络实验室和传感器产业基地等一批专业研究机构和产业化基地,开展了一批具有示范意义的重大应用项目。目前,全国各地都在开展物联网发展战略研究,制定物联网产业发展规划,出台扶持产业发展的相关优惠政策。从全国来看,物联网产业正在逐步成为各地战略性新兴产业发展的重要领域。各地政府已经将物联网当作一个朝阳产业大力扶持。无锡市是在物联网行业走在全国最前列的城市,无锡传感网中心代表着目前国内物联网研究的最高水平。自2009年8月,总理在无锡调研以来,无锡的物联网产业蓬勃发展。目前在无锡,物联网已经应用于工业、农业、电力、交通、物流、环保、水利、安保、家居、教育、医疗等领域。为了抢占新一轮科技革命制高点,无锡市还与北京邮电大学、重庆邮电大学、南京邮电大学等国内在物联网方面有较深入研究的高校联合建立物联网联合研发中心和物联网研究院,争取把无锡建成物联网技术的创新高地、人才高地和产业高地。相对于无锡,上海已经发展物联网多年,上海市的物联网产业要起步的早,而且技术上也要先进,只是错失良机。尤其是在总理视察无锡物联网示范基地后,一时间国内科研机构、企业、资金齐聚无锡,使得无锡物联网迅速发展。在无锡提出物联网发展之后,上海也加快了发展物联网的步伐,出台了《上海推进物联网产业发展行动方案(2010-2012年)》,把浦东和嘉定列为上海物联网发展示范区,在张江建立了物联网核心示范基地。

二、我国物联网发展中存在的问题

我国拥有发展物联网产业的基础及产业优势,但是我们也要清楚地认识到中国物联网产业发展仍处于初级阶段,技术、标准、产品以及市场尚不完善,物联网处于技术研发与应用试验的交接阶段,仍有很多问题亟待解决。

1.物联网的政策和法规

物联网不是一个小产品,也不只是一个小企业可以做起来的。它不仅需要技术,更牵涉到各行各业,需要多种力量的整合。国家的产业政策和立法需要走在前面,需制定出适合产业发展的政策和法规,以保证其正常发展。因此对于复杂的物联网,必须要有政府的政策支持,还要有专门的人和机构来研究和协调,物联网才能真正发展起来。

2.技术标准的统一与协调

物联网发展过程中,传感、传输、应用各个层面会有大量的新技术出现,将会采用不同的技术方案。因此,尽快统一技术标准,形成一个管理机制,这是物联网马上就要面对的问题。

3.管理平台的形成

我们常说到感知,其实感知的技术由来已久,虽然未必成熟,但是开发起来并不难。物联网的价值在于网,而不在于物。传感是容易的,但是感知的信息,如果没有一个庞大的网络体系,就不能进行管理和整合,这个网络就没有意义。因此,建立一个全国性的、庞大的、综合的业务管理平台,收集各种传感信息,进行分门别类地管理和有指向性地传输,这才是关键问题。一个小企业可以开发出传感技术、传感应用,却没有办法建立起一个全国性、高效率的网络。没有这个管理平台,各自为“网”的结果一定是低效率、高成本、难发展、无前途的。

4.安全体系的建立与形成

物联网目前的传感技术主要是RFID,植入这个芯片的产品,有可能被任何人进行感知,对于产品的主人而言,有这样一个体系,可以方便地进行管理。但是该技术尚存在着巨大的隐患,因为其他人也能进行感知,比如产品的竞争对手。那么如何做到在感知、传输、应用过程中,这些有价值的信息可以为我所用,却不被别人所用,尤其是不被竞争对手所利用,这就需要在安全上下功夫,形成一套强大的安全保障体系。

5.应用的开发

物联网的价值不是体现在一个独立的可传感的网络中,而是各个行业的共同参与应用,因为不同行业有不同的应用和不同的需求,因此必须根据行业的特点,进行深入地研究和有价值地开发。应用开发不能仅依靠运营商和应用物联网的企业,因为运营商和技术企业都无法理解行业的要求和具体的特点。为了提高我国物联网研究的核心竞争力,避免知识产权问题成为传感网、物联网研究发展的瓶颈,国家应在政策领域对物联网的发展作整体规划和顶层设计,加快物联网的标准、核心技术及产品研究和开发。

6.物联网规模性和流动性

如果要真正建立一个有效的物联网,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用。例如,一个城市有100万辆汽车,若只在1万辆汽车上装上智能系统,就不可能形成一个智能交通系统。物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态、甚至高速运动状态下都能实现实时对话。

三、物联网产业发展对策与建议

1.认识方面

应把物联网产业及其发展提高到全球金融危机后国际科技产业与经济社会发展的竞争焦点和制高点来认识,它关系到21世纪第二个十年各国发展的全局利益与长远利益。美国把它与新能源产业相并列,看作是2025年前振兴美国经济的两大武器,影响到美国的潜在利益。我国也已把它列为国家战略,成立了规划和领导物联网产业及其发展的相应组织。

2.技术方面

应注重射频、分布式计算、传感器、嵌入式智能、无线传输、实时数据交换等各种关键技术的交叉与融合,立足自主创新,拥有自主知识产权,使物联网产业真正成为创新驱动型产业,为此要加大研发投入,培育与引进高端研发团队,促进研发成果及其应用,尤其要准确把握技术突破的方向,优化产业发展技术路线的选择和设计。

3.标准化方面

应尽快解决产业标准缺失这一妨碍物联网产业发展的瓶颈问题。与任何信息技术产业一样,公认的通用的统一标准,是物联网技术发展与应用的关键所在,不能标准互异,各搞一套。在沿用国际标准的同时,我国物联网产业应有自己的国家标准,并为其他国家所接受和使用。我国已成立了专门的标准化工作组,以协调技术、政策、利益上的矛盾。在国际上各国正在争夺物联网产业标准的制高点,要使我国在电信联盟等国际组织研究制定物联网标准过程中有更大更多的话语权。

4.应用方面

物联网产业在发展中应抓住三个重点,首先要瞄准智慧城市,把城市及其公共服务的应用,如智能交通、智能电网、智能医疗、智能家居等等,作为突破口;其次要看好能源企业,它们资金充裕,在低碳化、清洁和绿色的客观要求下,能源网将作为物联网的延伸而发展;再次是现有产品升级换代,如把互联网手机变为物联网的智能手机,普通家电变为物联网的家电等,不管是哪种应用,均需力求降低成本提高效率。

5.产业链调整方面

随着物联网产业的发展,应视其发展所处的阶段,对产业链发展重点应作动态调整。由于物联网发展不久,刚刚起步,基础设施提供商占主导地位,网络通信企业与智能芯片企业自然成了产业魁首,从物联网产业发展的全局与长远看,首先要创造条件使这些产业的“领头羊”有长足的发展。