物联网层次范文(精选12篇)
物联网层次 第1篇
安个与生产的问题不只是煤矿企业高度重视的对象,所有的矿山开采企业都必须认真考虑。传统的人工苦力开采己经不再存在,智能化开采技术已经实现部分环节由机器设备代替人工,这也是减少矿一山事故人员伤亡的措施之一。随着矿山开采深度的增加,高地应力、高温等问题也随之而来,使开采作业遇到一系列难题,这就要求智能技术必须不断的提高。现如今,基于数字化、信息化与集成化,对井下部分作业过程和环境状况进行实时监测、分析,实现了计算机网络管理智能化。
引入物联网技术,应用到矿山安全管理过程中,通过嵌入在各种设备中的传感器采集其运作信息,并对这些信息进行处理和共享,实现煤矿企业所有工作人员之间、工作人员与运转设备之间及所有运转设备之间的智能化管理,打造一个先进的智慧矿山。
物联网在矿山方面的应用发展正处于初级阶段。2010年3月,徐州市提出基于矿区智能化的“感知矿山”的概念,政府与中国矿业大学合作建立了感知矿山工程研究中心,成为物联网应用的一个重要研究领域。它通过物联网技术,实现对真实矿一山的可视化、智能化和数字化。其目的在于将矿山的地理、地质、生产、安全管理、产品加工、运销等各种综合信息进行数字化,将感知、传输、信息处理及智能云计算等物联网技术与现代采矿、矿物加工等技术相互紧密结合,以实现详尽地动态地描述并控制矿山生产与运营的安全过程,解决矿山瓦斯爆炸、透水事故等各种灾害预防的难题。。
“感知矿山”不仅能够提高矿山的安全管理水平,它更多的是能够增加生产,利用信息、网络等技术感知并监控矿区运煤皮带、煤仓、变电站等各个生产相关系统,很大程度上提高了矿区的自动化生产水平。实施“感知矿山”的重点是将与安全生产相关的感知层设备接入网络。在矿区建设生产过程中,所使用的传感器生产厂商不一,协议接口也就不一致,更甚者,在早期建设的项目中,有些设备是没有智能接口的。总之,全而感知矿山的基础就是将设备全面接入传感网络对矿区进行多层次实时监测。
1 系统组成
系统总体采用分布式架构,如图1所示,将视频监控与语音对讲等数据采集和通信系统结合,实现系统内预警、报警与视频监控、数据采集及控制系统的联动,提高矿井的安防水平和快速反应能力。整个远程监测系统采用井下分控、矿区总控、各级安全监管机构三级构架组成的多层监测模式。各级安全监管机构可实时查看所辖矿区的安全生产情况数据。每个矿区设一个总控室对各矿井进行管理,各矿井设分控室对应矿井内各种传感数据进行分析和管理。
传输网络:各级安全监管机构和各矿区之间通过监控专网连接;各矿区内分控与总控之间采用专用IP网络连接;
前端系统:分控室前端采取模数结合、集中编码的方法,按自成系统、独立管控(含控制、存储)的要求来构成。前端系统能独立完成安防及数据采集系统的所有基本功能。
总控系统:由于前端系统功能较强大和完善,总控系统就显得相对简单,总控室的任务可根据实际现场情况向更重要的目标转移,使系统更具针对性和实用性。本设计采用网络监控、VGA上墙,屏幕墙采用两个由446寸液晶屏的拚屏屏幕墙;
传感器系统:分控部分集成了瓦斯、压力、光纤(用于监测顶板应力、应变、弯曲、裂缝、蠕变及位移等参数变化)、漏电检测传感器、温度、气体、湿度等等多种传感器,实现对井下生产运行数据的全局监控。
对讲系统:总控室与岗楼、门卫值班室、各分区分控室配备相应的对讲系统。系统为总线制的二级网联结构,具备全双工呼叫对讲、任意一点一址监听、任意一点一址(或多址、全址)广播、与视频的联动报警等功能。
1.1 硬件系统设计
井下分控单元需要将各个传感器采集的数据进行基本处理和传输,根据这一需求和井下具体环境的影响,本文采用基于ZigBee的无线传感器自组织网络技术,已经不同传感器应用形式和环境,将井下传感器均做成传感器节点的形式实现数据采集与基本处理功能。基于ZigBee的传感器单元硬件组成如图2所示,包括电源模块、无线收发模块、接口电路、串口模块、传感器、微处理器等。考虑到zigBee模块要需要安装ZigBee协议栈,微处理器需要自带一个一定容量的可编程flash存储器,因此ZigBee模块的微处理器需要采用8位或16位的高性能单片机。
1.2 软件系统设计
传感器单元的软件设计主要包括,模块的定义、系统参数初始化设置和模块功能实现三个部分。模块定义主要根据应用要求定义模块是FFD还是RFD,从而确定节点的性质和软件内核的规模。系统参数初始化主要进行协议栈的配置,参数初始化流程如图3所示。首先定义系统的时钟信号,然后定义ZigBee芯片所连接的MCU类型和型号,接下来定义通信模块性质,即通信模块是全功能节点还是精简功能节点,再接着定义模块的工作频率和电源管理方式及ZigBee网络层和MAC层的参数,如网络地址、节点所属接口、集群等。
2 安全策略
ZigBee采用了分级的安全性策略:无安全性、接入控制表、32比特AEs和128比特AES。如果系统是用于安全性要求不高的场景,可以选择级别较低的安全措施,从而换取系统成本和功耗的降低;反之,在安全性要求较高的应用场景(如军事),l丁以选择较高的安全级别。这样,厂l衍可以综合考虑功耗、系统处理能力、成木和应用环境等方面因素而采取适当的安全级别。蓝牙协议在基带部分定义了设备鉴权和链路数据流加密所需要的安全算法和处理过程。设备的鉴权是强制性的,所有的蓝牙设备均支持鉴权过程,而链路的加密则是可选择的。蓝牙设备的鉴权过程是基于问询一响应模式和共享的加密方式。为了使蓝牙链路的数据流具有隐蔽性,可以使用1比特的流密码对链路进行加密。密钥大小随着每个基带分组数据单元传输而改变。加密密钥可以从对设备鉴权中得到。这意味着,在使用链路加密之前,两个设备之间至少已经进行了一次鉴权。密钥的最大长度为128比特。
3 系统特点
(1)对煤矿进行多部门、多层次立体网络式监管,显著增加各种违规操作的成本,进而提高煤矿安全监管水平;
(2)利用ZIGBEE技术,形成矿区局部自组织传感器网络,实现对矿区各项监控指标的实时立体监管;
(3)考虑国家能源信息的敏感性,建立了多种信息加密机制,提高整个监测网络的安全性能。
结语
本文面向煤矿,利用物联网技术建立了多部门、多层次的远程安全监测系统,设计并开发了整个系统的软硬件平台,初步对系统的准确性、可靠性和稳定性进行了验证,结果标明达到了精度及稳定性的要求。由于单片机的扩展性,该系统未来还可根据被检测对象的实际需求配置不同的生理数据采集终端,具有很强的灵活性和适应性。
参考文献
[1]史龙,王福豹,段渭军,任丰厚.无线传感器网络Range-Free自身定位机制与算法.计算机工程与应用,2004.23
[2]蒋小兰.无需测距的WSN节点自定位算法研究.西南交通大学,2007
[3]Jason Lester Hill.System Architecture for Wireless Sensor Networks[D].Berkeley:UC Berkeley,2003
[4]陈佳立.一种小型煤矿的安全监测系统.煤矿机械,2007(3):33~35
[5]Chong Liu,Kui Wu.Performance Evaluation of Range-Free Localization Methods for Wireless Sensor Networks.Computer Science Dept.University of Victoria BC,Canada,2005IEEE
电梯物联网即利用先进的物联网技术 第2篇
电梯物联网也是一个免费的公共信息平台,任何用户都可以免费访问和享用电梯物联网的资源,它更像是一个免费的下列东西:
1、电梯搜索引擎:
电梯相关的企业、产品、配件和服务等都可以在搜索引擎中找到答案;
2、新闻咨询平台: 各种电梯行业内的新闻和咨询,甚至房产行业和物业企业的时事要闻也会在平台上不间 断的更新和播报;(巨额的广告收入)
3、专家维修指导平台:
对于各种类型的电梯故障,平台根据不同的故障现象和描述给出不同的参考解决方案,供维修人员和相关技术人员参考;
4、企业展示平台:
各企业(电梯/房产/物业)都可以充分利用平台的先进传播性展示自己的企业、产品和服务等;(广告收入)
5、电子商务平台&社交平台;爆发力有多强,参照已有的股票炒作模式即可,不多说了。
6、其它信息平台:
当地的天气、出行、重大新闻、股市行情,以及各行各业发生的重要事情等都会实时反映在平台上,供访问者查阅。
政府部门推行电梯物联网的动力:
电梯物联网可以提升政府管理电梯运行安全的水平;提高政府管理电梯安装、电梯维保的效率;及时获取电梯关人故障和电梯事故的报警信息:犯罪行为溯源;
整梯企业推行电梯物联网的动力:通过电梯物联网,可以掌握所有自身品牌电梯在市场上的分布和实时运行信息;可以关注电梯整个生命周期的信息管理;能够长期跟踪产品及零部件质量并加以改善;提升产品质量;提升品牌影响;提升市场竞争力:
维保企业推行电梯物联网的动力:
电梯物联网有助于提升电梯的维修和保养效率;第一时间获知电梯故障信息;提升管理水平;提升维保质量;降低维保成本/人工成本;为电梯维修和保养业务的量化考核提供客观数据;
物业管理 企业推行电梯物联网的动力 电梯物联网可以帮助物业企业第一时间获知电梯关人故障信息,提升服务质量;监督维修和保养质量:
电梯乘客可以通过电梯物联网获得:浏览小区物业的通知和公告; 了解近期的天气状况;
了解当日的实事咨询和头条新闻;
浏览周边出行信息;
浏览周边的生活设施;各种广告;股票行情;甚至直接通过电梯物联网的平台进行网上购物; 物业报修;社区交友等;
据政府有关部门统计,截止2014年底,全国在用电梯的数量已经达到360万台。电梯是一种特殊的垂直交通工具,这么多的电梯每天要运送数千万的乘客上上下下,电梯的安全运行,可靠运行已经成为社会关心的一大话题。物联网的出现,不仅使电梯界,也使政府监管部门在思考:电梯究竟能否搭载物联网?物联网能否为我们建立起一个很少花钱,甚至不花钱,就能提升电梯安全保障能力,提升电梯运行管理水平,提升整个电梯行业技术能级的平台?本文就是介绍一种这样的物联网。什么是电梯物联网(liftiot)?
电梯物联网即利用先进的物联网技术,采用小区组网的方式将电梯方便接入互联网,使电梯、整梯企业、质监部门、维保企业、配件企业、物业企业、电梯乘客、行业协会和房产企业之间可以进行有效的信息和数据的交换,从而实现对电梯的智能化管理,保障电梯的可靠运行。
电梯物联网的架构
电梯物联网的特点
1)小区组网
n 电梯物联网的发展依赖于技术的进步和整个电梯行业的发展需要,目前阻碍电梯物联网发展的瓶颈之一在于组网的方式,即物联网数据采集层面;
n 我们采用小区组网的方式,小区组网采用先进的无线技术,实现联网的硬件设备简单可靠,且运行无需流量费用,整个小区组网后再通过一个网络端口,连接至物联网平台,达到一个小区(少于50台)只产生一个数据流量,大大降低后续运行的流量费用。
2)超低成本
我们这里介绍的电梯物联网很特别,其一是花很少钱就能实现电梯进入物联网;其二是不费事就能把电梯带进物联网;其三是不花钱就可以永久享受物联网的各种服务;本文介绍的电梯物联网在硬件成本和后期运行成本上具备很多独特的优势:
n 低设备成本:每台电梯控制器通过加装“通讯转换器”,采用协议方式采集电梯控制器的信息,安全可靠;
n 小区组网:采用小区组网后再进入网络,大大节省数据流量费用;
n 安装简便:只需在电梯主板上加装“通讯转换器”,并将其连至“通讯节点”,即可完成电梯的入网工作;
n 运营费用:由于采用小区组网方式,一个小区只产生一个数据流量,实际每台电梯的流量费用非常低;云架构方式,服务器及后期维护费用低,且运行可靠。
3)电子隔离墙
n 电梯物联网在结构上设置了物联网与电梯控制器之间的“隔离墙”。电梯整梯企业是实施电梯入网的真正主体。通过“通讯转换器”,电梯与物联网之间在物理上筑起了保护电梯整梯企业核心利益的隔离墙;
n 电梯入电梯物联网,整梯企业负责按照政府有关标准将电梯基本信息转换成物联网统一的标准协议信息代码。标准协议以外的信息,整梯企业通过物联网提供的私密通道,同样通过通讯转换器,再经过“通讯节点”透传到整梯企业自己的信息处理平台。
4)信息授权
n 电梯物联网由整梯企业、电梯维保服务商、政府相关监管部门、电梯运营部门等多方组成,各相关角色通过信息授权浏览权限内的信息服务,未授权的内容无法浏览;
n 电梯物联网是一个提升电梯安全管理的平台,各角色根据国家标准及法规,各自享受相关的数据服务,这些服务都是受到信息授权的保护。
5)及时报警
n 电梯物联网通过与电梯控制器进行协议通讯,可准确获取电梯信息,为事故的主动报警提供信息通道;
n “电梯物联网”可以第一时间获知电梯事故信息(关人等影响公共安全的事故)并通过系统消息、短信等方式通知相关人员迅速前往事发地处理。
6)知识分享
n 电梯物联网建有“云博士”栏目,专门用于积累电梯维修经验以及各种电梯知识;
n 用户可以将自己的经验和知识输入”云博士“,也可以在网上提出问题,征求答案。其它用户可以在任何时候对这些问题给出解答,这些解答与问题将一起自动登录进“云博士”;
n 输入“云博士”的同一问题答案可以有千万种,大家各叙起见,有对有错。当搜索问题答案时,这些答案会按点击率排队。点击率最高的排在最前面,点击率低的将淹没在答案的大海中。
7)公共通讯标准协议
n 电梯物联网是一个公共信息平台,任何品牌的电梯都必须通过“通讯转换器”将原来电梯的基本信息转换为电梯物联网标准通讯协议(待发布)规定的规范,以便接入电梯物联网平台;
n 由于物联网获取的电梯基本信息采用了“协议”接入方式,而不是外接“传感器”的方式(靠外围安装传感器采集电梯信号的方式),具有对电梯本身无任何影响,安装简单便捷,误报率低优势。
8)私密数据
n 私密信息:电梯的调试信息(运行调试参数、厂家信息和振动曲线等)、非事故的故障信息和配件参数信息等都是整梯企业自己的私密信息;
n 私密信息可以通过物联网“透传”给整梯企业,物联网本身不做任何处理,只作为一个信息通道(“本安型”电梯远程数据块传递)。
9)追根溯源
n 由于电梯加入了物联网,各整梯企业可以通过物联网的设施获取自己分布在各地每台电梯的运行信息。当电梯发生批次性元器件故障或设计问题时,整梯企业可以及时获知该电梯和故障的相关信息,定位故障原因和故障配件;
n 整梯企业用户在ERP或类似的其它管理系统中搜寻同批次生产的所有电梯(ERP提供生产批次及发货信息);
n 电梯物联网还可以帮助整梯企业用户迅速定位这些电梯的地址、同时获取这些电梯的使用单位、维保单位、安装单位、物业公司等相关单位的名称和联系方式,知道电梯年检情况、电梯保养情况、电梯运行情况等信息。
10)安全可靠
n 电梯物联网采用“协议”的通讯方式,数据分析来源于电梯控制器,故障报警准确可靠;
n 电梯物联网定期轮询所有设备和电梯,实时掌握断网、停电、响应太慢、处理不及时等情况;
n 多角色电梯安全管控:质监部门、整梯企业、维保企业和物业企业等角色可以实时获知电梯运行、事故及维保情况,从而全面保障电梯运行安全可靠。
11)云架构
电梯物联网平台完全是架设在云服务上的应用,完全符合云计算的以下特点:
n 海量数据存储
n 虚拟化
n 高可靠性
n 通用性
n 高可扩展性
n 按需服务
n 极其廉价 4 电梯物联网是平台运营
电梯物联网也是一个免费的公共信息平台,任何用户都可以免费访问和享用电梯物联网的资源,它更像是一个免费的:
n 电梯搜索引擎:
电梯相关的企业、产品、配件和服务等都可以在搜索引擎中找到答案;
n 新闻咨询平台:
各种电梯行业内的新闻和咨询,甚至房产行业和物业企业的时事要闻也会在平台上不间断的更新和播报;
n 标准法规平台:
电梯行业内的各种法律、法规、标准和规范都可以在平台内进行查阅。
n 互动知识分享平台:
用户可以根据自身的需求,有针对性的提出跟电梯相关的技术问题,其它用户可以对这些问题给出解答;同时,这些问题的答案又会进一步作为搜索结果,提供给其他有类似疑问的用户,达到知识共享的效果。
n 专家维修指导平台:
对于各种类型的电梯故障,平台根据不同的故障现象和描述给出不同的参考解决方案,供维修人员和相关技术人员参考;
n 技术交流平台:
电梯物联网将会定期转帖转载最新的电梯技术类论文,为电梯技术人员之间的学习和交流提供了有效的平台支撑;
n 企业展示平台:
各企业(电梯/房产/物业)都可以充分利用平台的先进传播性展示自己的企业、产品和服务等;
n 电子商务平台:
各企业还可以将电梯相关的产品及服务的供求信息发布到电梯物联网上,实现电梯圈的电子商务;
n 电梯圈SNS社交平台:
用户可以随时随地与单位同事、电梯圈同行保持紧密的联系,了解他们的动态、分享个人的生活和工作点滴,共同讨论电梯技术问题,畅谈电梯业的发展;
n 政府和行业协会信息发布平台:
政府和行业协会可以利用电梯物联网这个有利平台发布一些行业资讯和政策法规;
n 其它信息平台:
当地的天气、出行、重大新闻、股市行情,以及电梯行业各企业发生的重要事情等都会实时反映在平台上,供访问者查阅。
相关角色得失分析
1)政府质监部门
电梯物联网可以提升政府管理电梯运行安全的水平;提高政府管理电梯安装、电梯维保的效率;及时获取电梯关人故障和电梯事故的报警信息:
n 搭建电梯应急指挥中心;
n 第一时间获知电梯事故;
n 监视电梯的运行状况;
n 实现电梯、企业、员工的登记和注册;
n 加强对电梯维修、保养、年检和更换配件的管理;
n 自动提醒使用单位和维保企业电梯年检;
n 在线提交电梯检验申请;
n 网上生成电梯检验派工单;
n 自动提醒使用单位和维保企业约检时间;
n 现场电梯电子检验;
n 现场给出检验结果和整改通知;
n 检验报告网上审批和网上发布;
n 通知使用单位和维保企业检验结果。
2)整梯企业
电梯整梯企业通过电梯物联网,可以掌握所有自身品牌电梯在市场上的分布和实时运行信息;可以关注电梯整个生命周期的信息管理;能够长期跟踪产品及零部件质量并加以改善;提升产品质量;提升品牌影响;提升市场竞争力:
l 掌握自己所有电梯的全部信息:
n 电梯交易信息
n 电梯出厂信息
n 电梯安装地点信息
n 安装验收日期信息
n 网上申请安装开工
n 网上申请安装检验
n 电梯调试日期以及电梯调试报告
n 电梯运行控制柜内部参数
n 电梯内部验收日期以及验收报告
n 质监局开工批文
n 质监局安装检验报告
n 免保期电梯运行状况
n 免保期电梯保养状况
n 免保期电梯年检信息
n 免保期后电梯运行状况(故障清单、急修清单、保养记录等)
n 年检报告
n 更换零部件记录
n 大修记录
n 电梯重大故障记录
n 运行时间累计
n 免保期后电梯维保单位更换历史记录
n 电梯运行状况
n 电梯维保情况
n 电梯实时监视
n 物业对电梯评估信息
n 物业对维保评估信息
n 业主对电梯评估信息
n 业主对电梯维保评估信息
n 电梯更换零部件预警信息
n 企业的电梯产品信息
n 企业的服务类信息(安装、改造、保养和装潢等)
n 电梯搜索引擎(企业、整梯和配件等)
n 云博士(电梯维修保养知识库)
n 行业的新闻、动态及法律法规
n 各种统计报表:
n 故障分类统计
n 配件故障分析
n 配件过期报警
n 过期未保电梯
n 到场速度统计
n 维修用时统计
n 维保满意度
n 二次维修率统计
n 其它类信息。
备注:以上信息的取得,一部分由物联网公共信息自动生成,一部分靠整梯企业的私密信息自动生成,还有一部分是整梯企业对自己公司平台进行日常维护的信息产生。私密信息和整梯企业自行维护的信息与物联网公共平台没有直接关系,绝无泄密和被侵权之虑。
l 这些信息对电梯整梯企业的作用:
n 帮助整梯企业创造条件实时掌控自己生产的所有电梯的情况;
n 帮助电梯整梯企业建立起电梯整个生命周期的完整档案;
n 整梯企业可以通过物联网了解自己电梯的运行情况,保养情况,以及其它有用的信息。
n 对于整梯企业自保的电梯:电梯整梯企业可以掌握电梯运行的运行以及维保情况;
n 对于非整梯企业保养的电梯:如若电梯发生故障或事故,系统可以迅速定位问题根源,明晰责任,避免因无历史记录而产生的责任混淆现象发生;
n 电梯物联网有关电梯维修、保养以及更换配件的记录,为电梯整梯企业的产品设计人员进一步提升产品质量和产品性能提供了有力可靠的事实依据;
n 一旦产品出现批次质量问题:如元器件批次质量问题或设计批次质量问题,整梯企业可以第一时间快速定位该批次所有电梯的安装地点、保养单位、维保人员及物业联系方式;以便于在最短时间内联系相关人员,迅速解决问题,排除安全隐患,避免事态的进一步恶化;
n 随着政府关于电梯使用寿命的政策和法规出台,进入电梯物联网的电梯运行状况处于实时监视状态,安全运行、可靠运行有充分的保障,有利于电梯整梯企业的品牌提升。故使用单位在更换新梯时会更倾向于选择原电梯厂商。
3)维保企业
电梯物联网有助于提升电梯的维修和保养效率;第一时间获知电梯故障信息;提升管理水平;提升维保质量;降低维保成本/人工成本;为电梯维修和保养业务的量化考核提供客观数据:
l 浏览和查阅电梯的详细档案(平台及手机客户端);
l 监视电梯运行状况(平台及手机客户端);
l 提醒维保员工处理电梯故障(平台及手机客户端);
l 提醒维保员工维保电梯(手机客户端);
l “云博士”提供维修参考解决方案(平台及手机客户端);
l 对维保员工维修和保养的工作进行考勤;
l 各种统计分析:
n 故障分类统计
n 配件故障分析
n 配件过期报警
n 电梯工程统计
n 维保满意度
n 过期未保电梯
n 接警率统计
n 急修到场速度统计
n 维修用时统计
n 二次维修率
4)物业企业
电梯物联网可以帮助物业企业第一时间获知电梯关人故障信息,提升服务质量;监督维修和保养质量:
l 监视物业管辖电梯的运行情况和状态;
l 监督电梯维保公司的日常工作情况(维修保养):
l 提醒电梯关人故障;
l 查询电梯使用记录:急修记录、维保记录、工程记录、年检记录、更换配件记录和故障记录等;
l 提醒过期未处理项目,帮助物业企业加强对电梯监管的力度:
n 过期未检电梯;
n 过期未保电梯;
n 过期未换配件;
n 过期未接警电梯;
n 过期未到场电梯;
n 过期未完工电梯;
l 评价电梯维保公司的日常工作情况(维修保养)。
5)行业协会
电梯物联网可以帮助行业协会更加有效参与行业信息和资讯发布平台的建设:
l 行业协会可以在电梯物联网发布各种行业资讯和法律法规;
l 电梯物联网也会为行业协会提供各种统计数据:
n 城市或地区电梯事故(关人故障)次数统计;
n 电梯维保急修数量统计;
n 电梯就业人员等级考评统计;
n 电梯销售和安装情况统计; n 物业公司对电梯维保企业评分统计;
n 业主对电梯使用情况评分统计;
。。。
备注:以上统计数据不涉及具体公司,也不提供明细清单。
l 这些统计数据可以帮助行业协会有效推动电梯行业的技术进步和质量提升,提高电梯行业的专业化管理协作水平。
6)电梯乘客
电梯乘客可以利用各种电子设备(PC、Pad、手机等)免费接入电梯物联网,并享有以下服务:
n 了解电梯行业的各种信息,学习电梯的使用常识;
n 浏览小区物业的通知和公告;
n 了解近期的天气状况;
n 了解当日的实事咨询和头条新闻;
n 浏览周边出行信息;
n 浏览周边的生活设施;
结束语
人联网/物联网/互联网 第3篇
让每个公民都在网络上找到自己的坐标
身份证换装正悄然成为我国信息产业发展的一个新亮点。随着《中华人民共和国居民身份证法》2004年开始正式施行,第二代非接触式IC卡居民身份证也率先在北京、上海、天津等6个城市进行换发。联系到先前新浪、搜狐等网站列出的“第二代身份证概念股一览表”,可以预言:一场围绕二代身份证的商业大战即将上演。
“我国从1985年开始实行居民身份证制度,第一代证为聚脂薄膜密封单页卡式,只具备视读功能,难以与计算机人口信息管理系统进行信息交换,已不适应国家信息化建设的需要,身份证升级换代工作势在必行。”公安部居民身份证管理处的一位专业人士说,“新的身份证从技术上提高了政府管理人口变动和迁移的能力,也为人口更自由的流动提供了保障。”
我国第二代身份证采用环保材料,坚固、耐用、环保,和第一代视读证件相比,第二代身份证增加了一枚指甲盖大小的非接触式IC芯片,将持证人的照片图像和身份项目内容等信息数字化后加密存入芯片,这些信息可以经过终端读卡器判读,从而实现了“电子防伪”和“数字管理”两大功能。
由于在防伪、数字化管理方面的先进性,这种电子身份证已经受到越来越多国家的政府青睐。芬兰是这方面的先行者,1999年12月,芬兰政府开发的电子身份证软件系统就已经开始运行。2003年11月,英国内政部也开始实施一项为期6个月的电子生物特征身份识别技术的试点,准备将来在全国范围内推出新型身份证系统。法国、比利时、日本等国在这个方面也取得了较大的进展。中国,这个世界上人口最为庞大的国家也加入到电子身份证的行列中,将使这个产业迎来一个井喷的时刻。
值得一提的是,电子身份证在国际上尚存一定的争议,这种高科技手段在美国、英国、澳大利亚等国遭到反对。有人指出,电子身份证的便利是建立在充分掌握居民个人信息的基础之上,而如果电子身份证成为个人生活详细信息的存储库,这些信息就存在泄密的可能,尤其是有权进入身份证系统的政府或公司如果滥用这些数据,更加难以防范。为了保证这些信息不被滥用,则必须通过详细的法律条文进行规定,更重要的是制定严格的行政程序来约束接触这些信息的执法机构,而后者正是我们目前所缺乏的。用好电子身份证,并非一件易事。
电子标签让物物对话
电子标签为世界上的所有货物添加了“对话”的特性,开辟了全新的“物联网”时代
人们一面把自己的身份证升级到“智能”,一面也着手给市场上流通的所有商品颁发“身份证”。2004年2月,电子标签国家标准工作组对外宣布,我国电子标签国家标准制定工作已全面展开,不久以后,国内市场上流通的所有商品都要有“身份证”。
电子标签不同于条型码,无需人工接触、无需光学可视、无需人工干预即可完成信息输入和处理,操作快捷方便。
早在2003年六月,沃尔玛就要求其100家主要供应商在2005年1月1日前在包装箱和托盘上贴上RFID标签,该零售巨人还表示希望其余8万余家供应商在2006年1月1日之前使用这一技术。起初人们只在感叹零售业的又一次大变革即将到来,并没有意识到这也是全球物联网的开端。
正如互联网把世界不同角落的人紧密地联系在了一起,采用了RFID技术的电子标签也将带来另一次革命性变化。世界上的所有货物都将通过此技术联系在一起,而且彼此可以互相“对话”,组成了一个“物联网”!
麦德龙2003年在德国的Rheinberg开设的特大未来零售店就是 “活生生的实验室”。RFID技术帮助麦德龙提高零售中的供应链效率, 同时改善消费者的购物体验。在麦德龙的未来商店里,这种RFID技术可实时地识别产品、防范窃贼、跟踪库存及物品到期日,还可查看客户积分卡的状态,以及使用自动检测设备和智能秤来监视并为水果和蔬菜称重。从物品识别方面看来,这家未来商店中的各种产品,如CD、DVD和录像带等,都采用了以RFID为基础的系统加上标签以防止盗窃。只需扫描一下CD或DVD,消费者就可以看到他们正想购买的专辑或影片的介绍性预览。化妆品和食物也贴上了标签,并放在智能货架上。这种应用可以提供实时库存和保质期控制,及时更新销售数据并发现放置错误的物品。
电子标签能否得到广泛的推广,最大的制约在于价格,降低生产成本是推广的关键。电子标签国家标准工作组正致力于此,因为有自主知识产权的电子标签,将大大地降低我国电子标签的生产成本。由于被沃尔玛等公司所采用,Sun、SAP、Oracle和IBM等也开始在公司的主流产品中集成射频鉴别(RFID)技术。
正如互联网诞生以来一直伴有网络病毒、垃圾邮件等负面影响一样,电子标签在打造全球“物联网”的同时,也引发了人们对于个人隐私的顾虑。因为每一个标签的存储器都能控制一个单独的识别码,标签能够准确无误地识别和跟踪任何目标的移动,从货架到购物车再到家庭或壁橱。麦德龙发言人也曾表示,超市将匿名收集客户数、购物时间及路线,但并不获取个人数据,随后又声称“超市外面并无任何读标签器,因此电子标签在商店外毫无价值。”虽然,现在技术上已经可以实现在顾客购买产品时消除RFID标记,但考虑到退换物品的问题,人们不得不在隐私权和消费权之间权衡得失。
其实,很多招致批评的应用可能在未来十年内都不会出现。因为现在电子标签的应用至少还在试验阶段,在未来几年里,电子标签的增长将主要出现在分销中心和零售业务的后端,这些业务并不涉及隐私权。
“一卡通”诠释智能交通
一卡在手,持卡人可以方便、快捷、清洁、安全地进行缴费活动,数字化都市生活的气息扑面而来
当你乘上公共汽车,不用投币,也不用出示任何月票、凭证,只需用IC卡轻轻感应,就能缴纳车费;当你驱车经过高速公路收费站,把你的IC卡往专用设备上一划,一两秒钟就完成了整个缴费过程;还有乘坐出租车、缴纳水电煤气费、物业管理费等等现金往来都可以用一张IC卡结算……
这不是科幻迷对未来生活蓝图的勾勒,也并非电影里面的虚构镜头,而是我们每一个人都有可能面对的真实生活场景。在很多发达国家,“一卡多用”已是普遍做法。像韩国釜山市早在七年前就筹划城市公众信息卡,先期启动了交通运输卡,后又将公众领域的单项事务信息卡进行组合,统一为“数字釜山卡”,应用领域扩展到市民生活保障、电子商务、旅游卫生、文体、金融、电信等。在中国香港,八达通卡也成为人们衣食住行不可缺少的一部分,目前,全香港有超过1000万张八达通卡在市面上流通,超过253家商户接受八达通卡,包括公共交通、停车场、零售业(超市、便利店、快餐、饼店、个人护理商店等)、自助服务(贩卖机/销售亭、电话亭、影印机)、康乐设施、学校及出入保安系统等,平均每天处理的交易量逾814万宗,金额达港币5440万元。一卡通的使用情况,成为了评价一个现代化城市综合素质水平的指标。
在中国内地,智能交通系统(ITS,Intelligent Traffic System)虽然起步稍晚,但已经显现出了蓬勃的发展势头,很多城市在公众IC卡发展中也提出了“同业联合、一卡多用”的思路。
上海市从1999年开始实施公交“一卡通”工程,目前,该市地铁轻轨、249条公交线路、4万辆出租车、市中心4条轮渡线、沪杭高速路上海段收费站、10条交通旅游线和上海至周边旅游景点线路购票等,均已实现“一卡通”收费。未来,上海还计划与无锡、苏州、杭州实现四城市“一卡联动”。除了交通方面的“一卡通”外,上海还有社保卡、TAXI龙卡、图书馆电子读者证等,都是与市民日常生活密切相关的电子智能卡,它们的出现和普及,让上海人真正体会到了现代生活的乐趣。
北京市政交通一卡通系统也于2004年1月1日正式开通,包括巴士公司所属的121条线路的5169辆在用公交车及地铁13号线都可以使用一卡通。据悉,截止到3月中旬,北京市一卡通IC卡的发行量为5万多张,相对于广州、上海,这样的发行量显然非常有限,也与首都的城市地位不相符,“主要是受宣传力度、开通线路和市民接受观念的影响。”北京市政交通一卡通有限公司徐凯介绍道,“但是这种情况很快会得到改善,随着宣传力度的加强,以及北京市地铁1、2号线和全部公交线路的陆续开通使用,估计到明年年底,一卡通的持卡人有望达到300万以上。”据悉,在2008年之前,北京将实现包括公交、巴士、地铁、城铁、出租、高速路、水上游客船、停车场的一卡通收费应用以及远期的市政领域收费、缴费应用。
数字奥运引导社会信息化
体育的大众性决定了数字奥运是关系到每一个人日常生活的综合工程,而不是单纯的体育信息化
社会信息化是几乎所有的城市都在做的一件事,北京、上海相继提出了建设“数字北京”、“数字上海”的计划,当智能交通卡、身份证等一系列与人们日常生活相关的举措都开始实施时,数字城市的梦想已经不再遥远,而数字奥运将是北京建设数字城市的先导,也是整个城市数字化最现实的考虑。
奥运会的综合性决定了数字奥运的综合性,它涵盖了政治、经济、教育以及医疗等社会的多方面。电子政务是保证数字奥运通畅的重要因素,而电子商务则是贯穿奥运会始终的主题,但最重要的因素还在于体育的大众性决定了数字奥运是关系到每一个人日常生活的综合工程,而不是单纯的体育信息化。建立在奥运会基础之上的数字化,在北京市政府看来就是“基本实现任何人、任何时间、任何奥运相关场所,使用任何终端设备,都能够安全、方便、快捷、高效地获取可支付得起的、丰富的、多语言智能化的、个性化的信息服务”。2003年9月北京市对数字奥运进行了专项规划,随着4个“any”而来的就是通信系统、数字广播电视、赛事信息系统、数字奥运建筑、公众综合信息服务平台、电子商务平台、奥运智能卡等十六项主要任务。
物联网层次 第4篇
1 物联网概念的简单概述
虽然据物联网概念的提出已经十多年了, 但随着生产生活水平的不断提高, 物联网概念也在不断的完善, 但至今都没有一个明确的定义, 一般广为接受的几个概念主要有:1999年, NIIT Auto ID Center给出较早的“物联网”定义为:在计算机互联网的基础上, 利用RFID、无线数据通信等技术, 构造一个覆盖世界上万事万物的网络以实现物品的自动识别和信息的互联共享。2005年, 国际电信联盟 (TTU) 发布的《互联网报告》中正式给出了“物联网”概念并对其涵义进行了扩展, 指出物联网是互联网应用的延伸, “RFD、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术”将是实现物联网的四大核心技术。自2009年提出“智慧地球”后, 物联网在世界范围内再掀热潮, 发展物联网技术被迅速纳入多个国家的重大信息发展战略中。但需要注意的是物联网并不是互联网的简单延伸, 它是全新的独立体系, 当然也有一部分是依托于现存的互联网技术。
2 全球物联网的发展状态
很多的专家认为, 物联网之所以得到世界各国的广泛关注, 最主要的原因是它代表了未来世界信息技术的发展方向, 谁先掌握它, 谁就能在世界上获得了信息网络和资源的主动权, 这就相当于当年的美国成功的实现了信息高速公路计划, 使得美国成为世界信息领域的领导者。
2.1 物联网在国外的发展状态
在国外, 在物联网概念与研发方面, 走在先列的是美国, 美国十分的看重物联网技术的研究, 现在的美国政府非常希望, 能够借助物联网的研发来实现当年信息高速公路时的辉煌。美国的很多企业和部门都纷纷地加入了物联网的研发, 希望能够保持本国在物联网研究方面的领先地位。
在欧洲, 欧盟对物联网也十分的关注, 而且制定了全球第一个物联网发展的计划, 这就说明, 欧盟不仅从国家角度加大对物联网的研发, 还从技术角度加大对物联网的研究。还有很多的国家都对物联网的研究非常的感兴趣, 都在加大研发力度, 比如日本、新加坡、德国等。这给我国也敲响了警钟, 如果不将物联网提上日程, 在未来的信息领域, 就会被远远的甩在后面。
2.2 物联网在国内的发展状态
我国开始对物联网引起广泛的关注是在2009年, 这一年温总理提出了“感知中国”, 在这里提到了物联网, 在这之后, 各方随即加大了对物联网的研发, 使其成为国家的发展战略目标。在这方面, 政府积极为物联网的研发创造优良的环境, 积极的扶持相关的项目, 与此同时, 我国的联通、移动、电信等运营商, 都将物联网作为未来发展的主导方向, 对物联网的研发十分的重视, 目前各大运营商都在市场上进行实践, 比如移动推出的手机钱包等。国内很多的科研机构也纷纷地加入了研发物流网的行列, 很多的大学联合起来成立了物联网的研究中心, 这就为物联网在我国的发展提供了技术上的保证。还有很多的国内大型企业也纷纷加入了到了这一行列, 这为物联网在我国的发展提供了实践的阵地。
3 我国物联网建设存在的问题
3.1 没有统一的标准。
这里统一的标准是指管理和技术标准。由于物联网的发展还处于起步阶段, 国际与国内都没有严格的统一管理和技术标准, 再加之, 我国的物联网研究主要运用在国内的市场, 运用的种类很多, 不集中, 又缺乏相应的管理监督机制, 所以这为物联网在我国的发展带来了很大的困难。
3.2 技术问题。
虽然我国的很多科研机构和各大高校都纷纷加入到了对物联网的研究行列, 但是由于我国缺少核心技术, 很多的方案即使做出来了, 还要购买国外的核心技术产权。再加之, 我国的技术运用领域管理并不集中, 这就导致研究出来的方案很多, 但是实用性却很少, 所以很少能够出现在市场上, 也不会得到广泛的应用。
3.3 公众的普及问题。
虽然目前物联网在概念上成为讨论的热点, 但是公众缺乏对物联网本质上的认识。由于对物联网的认识有一定的技术门槛, 在很多因素的推动下, 公众容易盲从, 需要加强多层次的物联网知识普及, 以便公众更理性更清晰地认识物联网这个新生事物。
3.4 国际间合作 (协调) 。
未来物联网是开放和共享的, 各国之间的联系将更为密切, 各国物联网很难独立于世界物联网之外。我国物联网的建设也是如此, 只有与其它国家物联网进行合作互联, 才能更好地发挥物联网的作用。但由于“物联网”涉及到下一代信息网络和资源的掌控和利用, 各国都希望能占领该领域的制高点, 掌握一定的话语权, 因此物联网既为国际间合作创造了良好机遇, 也带来了巨大挑战和竞争。
3.5 国家层面。
我国物联网刚刚起步, 需要一个整体统一的战略部署和规划, 以便进行顶层设计和明确物联网产业的定位、发展目标、时间表和路线图等。如欧盟近期出台的《欧盟物联网行动计划》, 其中提出了九个方面的十四点行动内容, 其中物联网管理体制的制定、安全性保障和标准化制定是该行动计划的重点。
3.6 企业层面。
物联网产业链很长, 包括芯片商、设备商、系统集成商、移动运营商等, 在各方利益机制及商业模式尚未成型的背景下, 产业繁荣还有很长时间。现阶段, 无论是安全、政策和技术标准都还没有到位。物联网成功的关键在于应用, 如果没有实际的应用支撑, 物联网很可能会被其他的概念取代而成为泡影。因此企业界对物联网的认识应该回归理性, 冷静应对, 通过对技术、应用、市场、商业模式以及政策等多维度的把握, 从基础和实际出发, 以应用为导向来促进物联网产业健康的发展。
结束语
由上文可知, 物联网作为新兴的概念被提出, 引起了广泛的关注, 我国一定要高度的重视对其的研发, 否则在未来会跟不上时代的发展。虽然就目前来说, 我国研发物联网还存在很大的问题, 但因为国内的整体环境是好的, 所以我国对物联网的开发还是非常有信心的。本文就是根据作者多年的工作经验总结出来的, 希望能够为相关人员提供一些有益的参考, 也希望能够为物联网在我国的进一步发展贡献出自己的一份力量。
摘要:物联网理念一经提出立即成为了全球关注的热点, 各个国家分别采取了不同的战略措施, 将物联网提升到较高的信息技术发展战略地位。但就目前来说, 物联网在全球的发展还没有付诸实践, 仅仅停留在概念的阶段。本文主要通过对物联网概念的阐释, 来分析全球物联网的发展, 进而阐述中国物联网建设存在的问题。希望能够给相关部门和相关人员以有益的借鉴和参考。
关键词:物联网,发展,建设,思考
参考文献
[1]封松林, 叶甜春.物联网/传感网发展之路初探[J].中国科学院院刊, 2010 (1) .
物联网与互联网的区别 第5篇
物联网对于大多数人来说可能还相对陌生,但事实上我们手边的智能手机已经在带我们走向物联网。每当我们带着智能手机驾车时,它会将我们的位置和车速发送到谷歌。与此同时,谷歌则将用户发送过来的信息汇总生成实时路面交通信息,以供所有驾车的人查询。
传统的互联网用户浏览网站时是点击按钮或者链接从一个页面跳转到另一个页面,有意识的跟网站发生交互行为之后留下行为信息。但是物联网却能在用户还没意识到的情况下就完成了信息的搜集。在物联网的世界就好像充满了隐形的按钮,当用户进入某一特定场景就会触发相应的按钮。小到信用卡刷卡器,大到整个房间,它们都能感知你的行为做出相应的响应。比如飞利浦的智能电灯Hue,就能在感知到主人离开房间以后自动关闭。
当然,这些隐形按钮的功能并不仅仅是开关这么简单。物联网公司将我们每次触动按钮的时间还有触动按钮之前的行为以及其它一些相关变量联系起来分析,便能对我们的生活轨迹加以描绘。
苹果的物联网
苹果似乎对物联网已经虎视眈眈,但是对于目前所掌握的技术细节却守口如瓶。他们最近推出了一款名叫iBeacon的技术。iPhone和Android手机用户可以通过它准确定位自己当前的位置,精度可以达到厘米级别。它就像是室内GPS,但是精度更高。这使得开发者在设计隐形的按钮时有了更大的发挥空间。苹果通过这个技术能占领更多用户入口,而用户则可借其使自己的设备发挥更强的功能。
iBeacon的信号不仅能在iPhone上接收到,在Android和Windows Phone上也同样能够接收。像Estimote这些公司已经在开放自己的硬件使得其能适配iBeacon的信号。苹果将iBeacon开放给像Estimote这样的第三方硬件开发公司显然是想尽快普及这种技术,尽快占领统治地位。这意味着你只要点一下手机,或者像智能手表这样的设备,就能按下一个隐形按钮。在未来,这种技术还极有可能会被内置到信用卡中,或者嵌入到我们衣服,以及其它可穿戴设备,比如健身传感器、腕带甚至是纹身。
从界面到预计算
我们所有使用的东西在未来都能通过物联网对我们的行为进行感知及预测。比如早晨,你的房间能够通过你的智能手环感知到你醒了,于是自动提升房间的温度,关闭安全系统,还会贴心的为你煮上一杯咖啡。这靠的就是预计算(anticipatory computing)。隐形的按钮以及其它相关的信息可以使得这些智能设备不仅可以满足的你需求,还能预测你的需求。Google Now就是展现这个技术潜力的一个很好的例子。当你开始使用它时,你的邮件,联系人,日历,社交媒体,浏览记录,位置信息都会被Google加以利用分析,进而向你推送你身边发生的新闻,或者是你正在看的电视节目的信息。还有一些公司通过追踪用户的日常生活轨迹从而得到他们在不同时间最容易出现在什么地方,跟广告商合作可以实现广告在特定的时间和地点的精准推送。
无处不在的连接
物联网的下一个方向是将不同生活场景搜集到的用户信息,从你的位置到你的关系网成员,整合到一起。这也是大数据的基础。仅仅知道你在什么地方并没什么大不了的,但是通过整合的信息流可以知道还有哪些人也和你出现在相同的地方,计算出你患上流感的概率。找出数据之间的关联是让数据发挥作用的关键。
英特尔的新设备研发小组的组长Mike Bell认为,在未来无论是可穿戴设备还是下一代平板电脑,都会有一个真实的用户界面,但是并不一定的可见的。换句话说,物联网跟互联网的区别并不是给我们提供另一种方式来告诉电脑我们想要什么,而是通过感知我们的行为,自动做出响应,并将自己的动作同步到云端。从某种程度上来说,未来跟电脑的交互是告诉它不要做什么,直到它们能够适应我们的生活轨迹。
照顾你的一切
如果上面所说的那些听起来像是读心术,那是因为从某种程度上来说它确实就是。Charles River Ventures的Munjal Shah调查了一千个人问他们最希望获得的超能力是什么,结果得票最多的答案是精通世界上所有的语言,但是第二多的答案竟然是让他人感到舒服。 Shah建立这个调查的初衷是为了了解从赋予他们能力的角度是否蕴含着某些商机。而为他人服务让人感到舒服正是物联网所擅长的。首先,我们的设备需要能探测出我们的状态,比如我不怎么动了,可能就是生病了或者心情不好。也许我最近在社交媒体上更新了有什么倒霉事发生在我身上。接着设备就会发送信息给我的朋友,提示他们跟我接触,避免我们感到孤单。
今天互联网,明天物联网? 第6篇
内置在自己鞋跟里的东西其实是物联网的一个早期例子,只是Andrew Duncan当时并不知道物联网这个概念。
洛杉矶的技术顾问Duncan 回忆起2010年11月参加一次为老年痴呆症患者募集资金的步行活动时说:“在我步行五英里的过程中,我女友能够在电脑屏幕上监控我的举动。如果电池电量过低,或者穿鞋者走出指定区域,鞋子就会发送文本信息。”
他那双配备全球定位系统功能的鞋子由洛杉矶的GTX公司生产,售价299美元,外加每个月的无线服务费。这是业界普遍预测的物联网的一个例子。在物联网中,凡是有智能的东西(包括机器、道路和楼宇)都将接入到网上,生成的数据有望发挥目前无法想象的用场。业界观察人士只是在我们在物联网这条道路上已走得多远、哪一种科幻场景能最准确地描述将来情形方面意见不一(参阅插文1)。
纽约奥伊斯特贝ABI 研究公司的分析师Sam Lucero说:“凡是有智能的东西都将接入到网上。”
思科的首席未来畅想家Dave Evans认同这一说法。他预测,到2020年将有500亿个联网设备,社交网络将把它们连接起来。他说:“将来,凡是有通断开关的东西都将联网。我预测,这一幕会出现在各行各业和我们的生活中。”
物联网潮流已经开始扑面而来。
伦敦技术咨询公司Analysis Mason的Steve Hilton说:“在几个行业,物联网正开始应用;在另几个行业,物联网还只是幻想。”物联网开始出现在能源、公用事业、汽车、运输、安全和监视等众多行业。他补充说,还“少量地出现在医疗保健行业”。如果你算上Kindle等电子书阅读器,物联网还出现在消费者领域。
他表示,物联网还没有出现在厨房设备等白色家电行业。Hilton说:“厂商们需要物联网,但是我并不认为这会是个很大的市场。要是家用电器贵150美元,你会买吗?在这个情况下,技术走在了市场需求的前面。”
纽约大学的摄影学教授Wafaa Bilal展示了他在2010年12月植入到其后脑的数字相机座架。据Bilal声称,这个研究项目的概念是,客观如实地捕获图像,不受取景器的干扰。来自相机的图像经由互联网传送,但Bilal的身体对于该植入体出现了排斥反应。
IBM研究部门副总裁Katharine Frase想知道:如果洗衣机、恒温器和热水器可以由消费者或第三方实现一起管理,有望设计出什么样的商业模式。她说:“我们发现,如果能得到某种回报,人们还是愿意共享关于他们自己的信息。要是让你知道我在洗澡可以带来一些好处,比如减少电费,那么这也许没什么问题。”
微软Windows嵌入式产品经理Kevin Dallas补充说:“现在已经在进行这方面的投入,”不过他不愿给出具体的例子。“我们看到物联网应用于各行各业;我们会在今后两三年开始看到成效。”
Dallas预测了在不远的将来可能会出现的基于物联网的几个场景:
作为客户忠诚度计划的成员,你将购物清单发送到商店。一到商店,你就领到一张RFID标签,店内的联网数字显示标牌会指引你穿过一个个货架,找到所需要的商品。
在其他商店,你走近标牌时,标牌会根据你的身高和衣着,量出你的身材大小,然后显示应该适合你的促销信息。
在任何商店,数字标牌根据销售量或天气等实时情况,提供促销信息。
你家的冰箱可监控冰箱里面的东西,并给出重新贮备建议。(拥有联网功能的冰箱已经出现在市面上,包括三星推出的一款联网冰箱,不过Hilton认为目前市场缺乏需求。)
使用来自云计算环境的数据,你的汽车就能跟踪它去过哪里、要去哪里,预测接下来开往哪里,如果你想询问最近的加油站在哪里,它随时可以提供建议(丰田和微软已经开发在这样的服务。)
你的汽车还能监控内部功能、提供维护建议,安吉星远程诊断系统已经在为通用汽车公司的汽车提供这样的服务,现在还为其他厂商的汽车提供这项服务。
你汽车的黑匣子数据可以交给保险公司,以便减少费用——假设数据可以作为证明安全驾驶的证据。许多汽车保险公司已经在提供基于使用情况的保单,有时基于装在汽车上的仪器收集的数据,Progressive意外保险公司的Snapshot计划就是这样。
如果你的子女开车时超过一定的速度,或者驶入了指定的“禁区”,汽车就会通知你,目前可以通过某些附加设备来实现这种功能。
其他消息人士预测,将来医院的病床也会装有大量的仪器,因而不需要在患者身上绑上传感器,如这项研究(http://www.smartplanet.com/blog/science-scope/wireless-sensors-detect-if-surgery-patients-stop-breathing/10435)所示。
亚利桑那州斯科茨代尔Compass Intelligence咨询公司的策略师Kneko Burney预测:“三四年后,物联网的应用领域将不仅仅局限于零售业;十年后,我们所有人的生活将有别于现在所能想象的场景。十年后,手机耳塞内置在耳朵中将不足为奇。”
麻省理工学院自动识别中心的Edmund W. Schuster教授特别指出,中国的温家宝总理已将物联网作为国家发展目标。他说:“中国政府将物联网视作构建和谐社会的一个基础部分,特别是由于在人口密集城市,物联网将使得服务更容易协调。”
此外,无锡市政府已宣布有意建造一座基于物联网的主题公园。无锡市官员在新闻发布会上表示:“预计该主题公园将成为新一代互联网用户的旅游景点、线下精神家园和娱乐中心。”
根源于M2M
亚特兰大M2M无线服务提供商KORE Telematics公司的负责人Alex Brisbourne解释,物联网起源于大概15年前,当时的想法是使用机器至机器(M2M)技术来监控远程资产,主要是通过现已过时的专有网络来监控。
他回忆道,向物联网转变开始出现在2001年,当时“我们开始看到通过蜂窝网络提供互联网协议(IP)。”
波士顿比彻姆研究公司的分析师Bill Ingle 同意这个说法,说“物联网是个稍微新一点的术语,但含义与M2M一样。由于语音市场开始饱和,运营商们在过去两年开始对M2M感兴趣,将其视作另一个收入来源。”
ABI研究公司的Lucero补充说,物联网、M2M、无线射频识别(RFID)、智能量表、各种传感器网络、楼宇与工业控制系统以及家庭自动化之间存在很明显的重叠。
技术发展
Evans表示,至于必要的传感器、传输和处理等技术,“不存在任何重大障碍。”他补充说,不过最好还是完善传感器从周围环境“采集”能源的方法,从而摆脱对电池的依赖。他指出,另一大促进因素将是IPv6的推广,因为这种寻址方案可以提供足够多的互联网地址,足以为地球表面上的每一个原子各自提供一个地址。
Burnery补充说:“不存在什么技术障碍。”限制因素就是微型部件的成本、无线网络的带宽、业务战略以及人们吸收这么多信息的能力。
惠普资深院士兼惠普实验室纳米技术研究部门主管Stan Williams表示,惠普实验室目前在研发用于物联网的纳米技术传感器。到目前为止,他的实验室已研发出了基于微机电系统(MEMS)的设备,用于探测震动和移动。该设备可以感知三个轴线方向的震动和旋转。惠普实验室还在致力于研发基于激光散射技术的味觉和嗅觉传感器。Williams表示,它们的灵敏度可以达到万亿分之一,能够用于识别化学品和生物种。
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他补充说,这两种传感器都只有约一平方毫米,这意味着大规模生产起来成本非常低。目前公开市场上已经有了全面构建物联网所需要的其他类型的传感器,如压力传感器和光传感器。
明年,惠普实验室将上马其第一个使用物联网技术的大项目:为壳牌石油公司研发的地震成像项目。该项目可以对方圆10平方公里范围内地壳以下20米深的地方进行成像。Williams说:“这项技术已经应用于人体内部成像,我们会将同样这项技术应用于地下勘探。”
三星RSG309液晶冰箱(售价2700美元)在左手门上配备了内置的8英寸液晶触摸屏,可支持Pandora、WeatherBug、推特、Google Calendar、Picasa图像的幻灯片查看器及另外几个应用程序,而更多的应用程序还在开发中。
Williams补充说,但是一旦物联网广泛应用,将来生成的数据量将是今天现有数据量的数千倍,所以处理技术“的功能也要相应提高数千倍。这有可能吗?有可能。”
IBM的Frase问道,处理器的功能也许很强大,但是“我们不知道带宽何时会用光?”为了避免这种情况,必须以某种方式来过滤信息。IBM正致力于研发流处理技术(使用基本的分析工具提取有用信号),并且在设备层面开展其他的研究工作,以便更有效地利用现有带宽。Frase表示,目的是“让部署设备变得更加经济可行。”
Burney指出,与此同时,与物联网连接的设备需要新的用户界面,这种新界面必须直观,不需要用户学习新的行为。她预测,基本技术、界面、甚至用于初始化新设备的流程需要新的专门化,这离不开行业的广泛合作。
隐私和安全
无论物联网带来什么样的挑战和优势,用户都希望自己的数据保持私密。至于如何确保数据私密,目前似乎还没有现成的解决办法。
麻省理工学院的Schuster说:“我们还没有获得必要的安全环境。基本的电子邮件仍在受到黑客攻击,这种情况已经持续25年了。”
思科的Evans认同这个说法。“我们需要确保已经添加了所有合适的安全措施,这些安全措施必须成为整个架构的一部分,而不是后来添加上去。”
Brisbourne问道:“你能破解电表、通过线路的另一头一路闯入核电站吗?老实说,现在有一些政府性质的项目,就是让人搞这样的模拟攻击,找出实际存在的安全漏洞。”
前联邦贸易委员会官员、现任华盛顿律师事务所McKenna Long & Aldridge LLP策略顾问的Dan Caprio表示,欧盟委员会下面的一个特别工作组已经在研究可能出现的物联网隐私问题。去年,欧盟委员会任命他担任物联网方面的跨大西洋主题专家。
Caprio说:“欧洲和美国都设想我们会有物联网。预计欧盟委员会特别工作组会在2012年或2013年最终确定物联网政策方面的建议。”他预计,这方面的建议将深受经济合作与发展组织在1980年批准的指导方针的影响。这些指导方针基于消费者通知、消费者选择、消费者访问和安全等概念而制定。
他表示,美国无疑会继续采用草根方案,致力于保护关于儿童的敏感信息、医疗保健信息和财务信息。
Caprio特别指出:“欧洲有好多的监管法规,但是缺乏实际行动。在美国,我们没有一些基本的监管法规,但我们的确针对欺骗行为落实了有效的保护措施。”
Burney指出,在美国,广告商可能会发觉物联网采集的数据特别吸引人。再过三五年才能弄清楚怎样可以合法地谨慎使用数据,但“我认为,结果可能很像谢绝来电名单,由用户来控制想与别人共享关于自己的哪些数据。”
但是有了能在合适时间推送来自合适广告商的合适信息的智能语境系统,“接受广告内容几乎将变成愉悦的体验,”她预测。“由于广告对自己有价值,人们可能会喜欢上广告。”
汽车、楼宇、医疗、娱乐、甚至广告,如此看来物联网最终会渗透到我们生活中的几乎方方面面。最终结果会是今天我们无法想像的样子,就像电的发明者本杰明·富兰克林当初想象不到今天的电力网。
附文一:科幻场景大碰撞
如果物联网继续以目前的速度发展下去,接受本文采访的消息人士经常提到的三部科幻作品很可能具有预言性:
《少数派报告》。在汤姆·克鲁斯主演的这部2002年影片中,主人公进入零售店时,自动显示屏会以个性化的信息与他打招呼。
《彩虹尽头》。在Vernor Vinge所著的这部2006年小说中,公共基础设施和大多数人(通过嵌入在衣服中的传感器)都装有仪器;借助内置在隐形眼镜中的显示装置,人们可以与随之形成的增强现实进行交互。
《1984年》。George Orwell所著的这部1948年小说描绘了一个压迫成性的极权主义国家,在这个国家中,无所不在的技术被政府用于随时监视民众。
附文二:让数字来说话
伦敦技术咨询公司Analysis Mason的Steve Hilton预测了物联网将来会有很大的规模。下面是他预测的内容:
在能源行业,Hilton认为到2011年年底会有2200万个联网的民用电表;在今后十年,这个数字有望以每年50%的速度增长。他解释,这些电表将是“智能电网”潮流的一部分,可以通过无线、固线或基于电力线的数据等连接,以近实时的方式报告耗电情况,以便更有效地管理电网。
在运输行业,到时全球会有大约3080万个联网设备,主要用于跟踪卡车位置,每年会以27%的速度增长。在安全和监视行业,会有2060万个联网设备,这包括安装的民用设备和工业设备,每年增长率将达到37%。
在医疗保健行业,到年底会有150万个联网设备,增长率为20%至25%。这些设备通常佩戴在患者身上,以监测慢性疾病,比如建议心脏病患者何时服药的设备。Hilton指出,由于医疗设备必须经过大量的测试,之后才能进入市场销售,物联网在医疗保健行业远未得到广泛应用。
他认为,至于运输行业,一系列广泛的跟踪和维护监控仪器应该很快就会出现在消费汽车市场上。他说:“各大汽车制造商都在关注这个方面,正在确定解决方案。”
物联网层次 第7篇
2005年11月17日, 国际电信联盟 (ITU) 在突尼斯举.行的信息社会世界峰会 (WSIS) 上, 发布了《ITU互联网报告2005:物联网》, 正式提出了“物联网”的概念。报告中提出, “物联网”通信时代即将来临, 生活中所有的物体都将通过互联网进行主动的信息交换。主要的物联网技术, 例如, 射频识别技术 (RFID) 、无线传感器网络技术 (WSN) 、纳米技术、智能嵌入技术等都将得到更加广泛的传播和应用。
物联网就是利用各种传感技术及网络, 例如条形二维码技术、射频识别技术、全球定位系统、传感网络等, 通过各种接入网与互联网进行连接, 形成一个巨大的网络, 实现物的智能管理。计算机互联网技术将人与人联系在了一起, 而物联网是将人与物联系起来了, 实现了人与物的沟通与智能管理。
2 物联网的体系结构
2.1 基本属性及其特征
物联网将成为新一代智能网络, 实现了任何物体、任何人在.任何时间、任何地点, 使用任何网络或路径的连接。其主要属性包括集中、内容、收集、计算、通信及场景的连通性。
物联网主要包含五方面的特征:基本功能特征、物体通用特征、社会特征、自治特征、自我复制和控制特征。物体不仅包括真实世界的实体, 也可以是虚拟物体, 物体是有标识的、可识别的, 使用“服务”作为与其他物体或互联网联系的接口。物体能够相互协作创造网络、进行通信, 还能够自动完成部分任务, 智能解析自身所处环境状况并理解和适应环境, 除此之外, 物联网还能够选择性的进行创建、管理和毁灭物体。
2.2 体系结构
学术界通常将物联网的系统划分为感知层、网络层和应用层三个层次。
感知层是物联网技术和应用的基础。感知层的功能是全面感知, 利用传感器、射频识别技术或二维码等全面感知物体信息。因此, 射频识别技术、短距离无线通信技术、传感和控制技术等是感知层涉及的主要技术。
网络层是物联网技术得以实施和发展的可靠保证。网络层处于感知层和应用层中间, 因此, 主要负责获取的物体信息与控制信息的双向传递, 通过各种接入网络与互联网进行连接从而将感知的数据及时传递出去。目前, 网络层主要是通过各种的接入设备和移动通讯网络, 与互联网进行连接。例如, 新型智能手机内置的手机支付系统, 就是在手机内放置了RFID信息采集装置, 通过此装置进行信息采集, 然后上传到网络, 之后在网络层完成身份认证并从银行网络划账, 完成操作。
应用层是在感知层获取了相应数据, 经过网络层的传输和处理后, 为用户提供各种特定服务的部分。其中, 云计算平台作为海量数据的存储和处理平台, 既是网络层的重要组成部分, 又是很多应用层应用的重要基础。应用层的应用主要可分为监控型、查询型、控制型、扫描型等。
3 物联网的关键技术
物联网现在还处于发展阶段, 但其所涉及的技术却十分广阔, 关键技术主要包括感知技术、网络通信技术、云计算等。
3.1 感知技术
感知技术是物联网实现的基础, 主要包括电子标签和传感器等技术。 (1) 电子标签。电子标签被广泛的应用于采集信息的标准化识别中, 数据采集和控制的主要实现方式包括射频识别读写器、二维码读写器等实现。射频识别技术 (RFID) 是一种非接触式自动识别技术, 通过射频信号进行空间耦合实现信息传递并达到识别的目的, 属于近距离通信的一种。RFID技术包括三个组成部分:首先是附着在物体上的标签, 用以标识目标对象;其次是阅读器, 读取标签信息;最后是天线, 用于标签和阅读器之间射频信号的传递。当然, 实际应用中还需要一些软硬件的支持。 (2) 传感器。传感器可以作为感知现实世界的“感觉器官”, 用于感知物质的声、光、点、热河位置信息等, 由于长期处于自然环境中, 对于传感器的技术和质量等也提出了更高的要求。随着技术的发展, 传感器也在向着微型化、智能化、网络化和信息化的方向发展。
3.2 网络通信技术
网络通信技术主要包括各种有线及无线传输技术、交换.技术、组网和网关技术等。其中比较关键的技术是机器对机器 (Machine to Machine) 通信, 简称M2M。M2M是实现人与机器与系统之间建立通信连接的技术手段, 应用广泛, 既可以和GSM、GPRS等远距离通信技术相结合, 也可以和WIFI、Bluetooth、RFID等近距离传输技术相结合。M2M是偏重于应用的技术, 强调机器和机器之间的通信, 将来的应用将涉及军事、金融、气象、交通、水利、医疗、电力、公共事业等各行各业。
3.3 云计算
随着终端数据量的大量增加, 云计算应运而生。云计算是利用大量的分布式计算机进行数据的处理, 通过网络将成本相对低廉的分布式计算机组合成一个具有强大计算能力的网络, 从而使企业等资源中心能够集中到需要的应用上。云计算的关键就在于提高“云”处理能力, 从而减少终端用户的负担。云计算可以为物联网应用提供高效、大容量的数据存储和处理能力, 著名的Google搜索引擎就是云计算成功的案例。
4 物联网的应用
智能电网是物联网的一个重要运用, 利用传感器、数字通信和IT技术等, 构建具备智能判断与.自适应调节能力的多种.能源统一入网和分布式管理的智能化网络, 用于电网和客户用电信息的采集与实时监控。
智能交通是利用先进的通讯、自动控制、计算机和传感技术相结合, 对交通系统进行实时的监控和指挥管理。是解决道路交通拥挤和安全问题, 提高运行效率的重要手段。实现了对交通的有效监控和智能管理。
目前我国的物联网的发展相对于发达国家而言, 在一些硬件设备和关键技术方面的研究尚且匮乏, 因此, 加强物联网关键技术的研究及其应用发展的研究, 十分重要。
摘要:物联网是目前继计算机和互联网.之后的世界信息产业的又一次重大变革, 简单来说, 就是物与物相连的互联网, 被视为是物联网的新的应用拓展。其无限的潜力及广阔的应用前景引起了世界各国的广泛关注和深入研究。在世界科学技术日新月异的发展中, 物联网的发展也引起了我国的重视, 目前已经被确定成为我国今后的七大战略性新兴产业之一。
关键词:物联网,关键技术,应用
参考文献
[1]李航, 陈后金.物联网的关键技术及其应用前景[J].中国科技论坛, 2011, 1:81-85.
物联网层次 第8篇
关键词:物联网,Agent,传感网
1 概述
虽然不同的学者对Agent有多重定义和不同的论述,但是其都有稳定的技术特点。主要表现以下几个方面。
1.1 技术的代理性特征
Agent的技术代理性特征主要包含两个层面,第一个层面是说明Agent在工作效果方面能够代表使用者的工作效果 ;另外一个层面是说明Agent可以完成代理软件的角色,其可以和其他软件用户进行信息的沟通和传递。
1.2 技术的自主性特征
作为一种技术主体,Agent本身是一个技术独立主体,其能够独立完成自己的计算任务。可以从两个层面来理解 :第一个层面是表明Agent完全能够独立地去寻找和利用内外部环境所暗含的信息和资源 ;另外一个层面表明Agent在解决问题的过程中是可以独立完成的,也就是说一旦Agent进入程序的初始化,那么程序就能按照自己的独立性来执行任务。
1.3 技术的主动性
Agent的技术主动性表明它可以根据环境的变化来主动调整自己执行过程,并且紧密地根据用户的需求来主动地完成任务的完成和投递。
1.4 技术的智能性
技术的智能性是Agent存在和发展的基础,也是其最大优势所在。Agent可以智能地感知周围环境的变化,通过对信息的收集并进行信息的智能分析。它可以在对用户的需求的重复分析中积累丰富的经验,以此来提高自己的智能分析问题的能力,这也反应出Agent具有极高的智能学习的能力。
2 Agent 技术对物联网传感层的重要作用
2.1 Agent 技术对物联网传感层的重要作用
2.1.1 模块化的重要作用
模块化可以说是当代产品技术开发的一个显著趋势。人们都希望通过构建系统化和功能化的组件,并实现这些组件的系统化互动,从而达到突出模块化优势的目的,其主要表现为两方面 :
(1)自由开发效率得到了有效提高根据开发的需求,大系统可以被分割成功能和结构相对独立的小模块,这样就可以减少开发者的交流成本。所以,在这样独立的空间里,开发者可以专注于自己的技术优势对某种特定功能的版块进行独立开发,从而不需要花费很多的时间成本去和其他模块进行沟通。
(2)系统的后期维护得到了有效升级好的系统必须具有灵活的维护性,于是人们在通过利用模块化技术的时候,就可以完成对系统中的某项功能进行升级优化,在这个过程中,新老版本的功能模块就实现交替。
2.1.2 Agent 模块构建的分析
Agent可以被构建成一个独立进行功能运营的模块,可以通过多Agent技术来完成Agent之间的信息交流。可以从硬件和软件两个角度来进行Agent模块的构建分析。
(1)Agent硬件的构建可以通过一张芯片把Agent固化在其上,传感器也被设置于这张芯片上。通过传感器,外界环境和Agent可以被感知到。此外,Agent硬件的构建还包括一个程序芯片,它主要负责处理程序的存储问题 [][1]。因此,传感器、效应器及程序芯片是构成Agent的硬件系统的三大基本组成要素。
(2)Agent软件的构建Agent感应库和Agent的程序构成Agent的软件部分的两大构成部分,它承担了信息处理的核心工作。存放知觉——反应信息是Agent的感应库存在和发展的首要目的,所以如果需要实现Agent的功能,只要更新Agent的感应库就可以实现。实现Agent功能的重要组成部分是Agent程序。其可以被分成为四个主要程序。自觉地反应调度程序是这部分的主程序设计的第一目标,其把感应器感应到的感知信息作为输入条件,然后通过对知觉——反应库内信息的查找,找到与该输入条件相对应的响应动作。
2.2 Agent 技术在物联网传输层中的主要作用
2.2.1 移动 Agent 对物联网传输层的重要作用
(1)Client Agent与Server Agent Client Agent与Server Agent通信方式需要先建立一个合适的Agent服务器来适应在物联网中的生存。它相当于“物”与“物”之间在物联网中所进行交流的总控制站。所以,当有一个嵌入了Agent的“物”根据客户需求,需要向另一嵌入Agent的“物”发出请求时,它必须第一要根据环境的变化能够生存一个可以申请服务并且可以实现移动的Client Agent,后者达到Server Agent后并把自 己的诉求 告知Server Agent。于是,Server Agent根据Client Agent的请求在数据库中智能地寻找相对应的可以接受请求的“物”的地址以及能够接受的语言等信息资源。
(2)Client Agent与Client Agent点对点通信方式是Client Agent与Client Agent通信方式的典型特点。因为二者处于平等的位置,它们需要完成一定的工作任务,必须得到移动Agent系统的有力支撑,否则工作难以完成。
(3)匿名通信顾名思义,匿名通信是和前两种信息通信方式是不一样的,它不需要事先了解对方,可以在不知情的情况下,信息传递双方都可以通过匿名通信的方式来完成信息传递。为了更好地实现匿名通信,就必须在一定的区域内对嵌入Agent的“物”进行分组,从而使得同组之间的“物”可以自由的通过Agent实现信息交流。
2.2.2 多 Agent 技术对物联网传输层的重要作用
作为一个比物联网更为复杂的系统,物联网用嵌入Agent的通信方法来构建物联网中的通信机制,同时也要协调好多Agent的协作问题,从而使得多个Agent可以更好地了解对方,能够形成一致性的工作路径,这是物联网系统构建的关键。
在物联网的大系统中,每一个物体的存在都是关键性并且不是独立性存在的。也可以说,正是Agent根据一定的环境规制构成了多Agent的物联网,所以具有自主控制的能力是嵌有Agent的“物”的主要特征之一,能够接受控制和控制对方的能力也是其主要特征。这些能力就要求“物”中的Agent形成一个工作团体,并且形成互相了解的信息沟通机制,从而达到相互优化进步的目的。如果做到这些,一个具有多Agent物联网系统的建立就不难了。
3 多 Agent 技术对物联网信息安全问题的保障
物联网的信息安全是个大问题,我们可以通过对Agent模块进行分级管理来保障Agent模块中“物”与“物”之间的信息传递的安全水平。对嵌有Agent的“物”采用树型结构,通过一个完整的安全体系Agent的安全性可以得到保障。
我们可以把一个全球性的物联网构建成多个域,每个域中建立一个域认证机构,这样就在全球形成一个Agent认证链。当我们可以把需要互联的“物”的Agent在该认证域机构中进行注册,并获取认证证书,并在Agent模块的后台库中写入能够和他进行合法交互的Agent模块的要求,在对方想要和他建立通信的时候,他只需要到库中查一下,该对象是不是合法的就可以实现他们之间的安全交流了。这样就可以较好地保障物联网的信息安全及隐私问题。
4 结语
物联网层次 第9篇
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物联网层次 第10篇
1 物联网的关键技术
1.1 射频识别技术
在物联网的关键技术中, 射频识别技术是相对最为重要的一种关键技术, 也可以被称作是电子标签, 射频识别技术是物联网发展中的基础部分与核心部分。射频识别技术主要应用的就是射频信号, 物联网可以利用射频信号来实现相应的信息传输, 并且通过这些信息来进行相应的识别工作。在射频识别技术中, 主要包括了标签、阅读器、天线3个主要部分。
射频识别技术在具体应用中主要是利用比较先进的技术手段, 来对不同状态下的物体进行相应的识别管理。射频识别技术抗干扰能力较强, 无需耗费较多人力, 且适用于大多数环境, 所以应用较为广泛。
某大型连锁超市在日常管理中就应用了物联网中的射频识别技术, 该超市的管理者将这项技术用于供应链管理中。这样一来, 在具体管理中, 不仅不需要过多的工作人员, 还保证了管理的效率与整体质量, 该超市在应用射频识别技术之后, 供应链管理工作得到了明显加强。
1.2 云计算
云计算技术, 主要是将计算分布在相应不同的计算机中, 这里的计算机不能是本地计算机。这样一来, 相关的使用者就可以将资源进行切换, 根据具体的需求去访问相应的计算系统。物联网中的云计算技术, 主要是利用网络, 对计算实体进行整合, 使其成为计算能力较强的整体系统。
1.3 网络通信技术
物联网在发展过程中, 物与物之间的互相通信是较为重要的, 因此, 网络通信技术是物联网关键技术中不可替代的重要部分。在网络通信技术中, 包括了有线技术、无线技术、网关技术等。在网络通信技术中, M2M技术应用比较广泛, 可以与近距离传输技术进行较好结合, 如Wi Fi、RFID、Blue Tooth等。M2M技术的重点之处就在于无线通信, 未来将会有广阔的发展空间, 给物联网的信息传递提供坚实的技术保证。
2 计算机物联网的应用
目前, 计算机物联网在我国已经得到了比较广泛的应用, 其具体的应用可以表现在以下几个方面。
2.1 家庭生活
在家庭生活中, 物联网可以将家庭住宅作为具体的应用平台, 利用家庭住宅的网络技术来实现具体应用。某高级住宅小区在样板间的布置工作中就对物联网进行了具体应用, 利用物联网在住宅的内部设置了较多的系统。这些系统主要包括了住宅安防系统、布线系统、温度调节系统、灯光控制系统等。这样一来, 住户就可以利用网络和物联网技术实现对住宅内部所有系统的操控与应用, 使居住环境变得更加高效与舒适, 也使住宅内部的各个系统得到了较好的管理。该小区的样板间在应用了计算机物联网之后, 将所有的家居设施进行了高效集成, 给住户带来了更多的便利, 也保证了住宅环境的整体舒适度。
2.2 物流领域
随着我国经济的不断发展, 物流行业的发展规模也在不断扩大, 物流领域的发展速度也相对较快。在物流领域中, 物联网可以发挥自身的重要作用, 来实现物流领域的合理发展。在物流领域内部应用计算机物联网, 主要是利用计算机物联网内部的集成性和智能性的主要特征, 这两点特征可以使物流系统具备较强的智能性, 使其在发展过程中模仿人类智能, 像人类一样去进行思考与判断。
计算机物联网在物流领域中的应用, 主要是用来掌控物流领域在发展过程中的不同信息, 对物流运输环节中的所有运输车辆的性能及路线进行实时监控, 还可以掌握物流运输中货物的自身状态与性能。也就是说, 计算机物联网在物流领域中的应用, 主要是方便工作人员掌控物流运输中的各个环节, 对主要的物流信息进行相应采集。
2.3 农业应用
除了上述应用领域之外, 计算机物联网还可以被用于农业领域中。计算机物联网在农业中的应用, 主要是将农业生产的控制系统、安全系统与智能系统, 利用云计算技术进行高效整合, 从而实现农业生产的智能化、数字化与信息化。农业生产应用计算机物联网, 可以将农业生产中的各项因素, 如环境因素、人工因素等通过计算机物联网内部的传感器进行上传。这样一来, 工作人员就可以对农业生产中的各项因素进行整合分析, 把握农业生产各个环节的整体质量, 对农业生产实行远程监控与操作。计算机物联网在农业生产中的应用, 可以提高农业生产的整体效率, 使农业生产向绿色农业、低碳农业、高效农业的方向进行合理转变, 带动我国农业经济的发展。可以说, 计算机物联网在农业生产中的应用, 不仅可以提高农业生产的具体效率, 还能优化农业生产体系, 具有重要的价值和现实意义。
2.4 交通应用
智能交通建设将会是未来交通系统发展的必然趋势, 而计算机物联网是有效实现这一趋势的重要工具, 这是由于计算机物联网可以将电子传感技术、先进信息技术、通讯传输技术、控制数据技术以及计算机技术等有效结合, 并运用于整个智能交通系统的管理中, 进而可以在大范围内进行全方位的计算机技术的应用。计算机物联网技术具有实时、高效、准确等特点生适用于智能交通系统的建设。计算机物联网技术在智能交通建设中的广泛应用可以将现有交通设施有效的利用起来, 最大程度地减少交通的超负荷量, 与此同时, 计算机物联网的应用可以减轻交通压力对环境的污染, 进而提高整个城市交通的运输效率, 所以, 计算机物联网技术在交通运输方面的应用是非常有必要的。
2.5 电网应用
除了以上几种应用领域之外, 计算机物联网还可以被用于电力行业及交通行业中, 具有较好的应用价值与应用前景。将计算机物联网技术应用到电网中, 可以达到电网智能化的效果, 也就是可以使整个电网系统更加先进、可靠、安全, 同时可以提升整个电网的工作效率和经济效益。由于计算机物联网的运用, 整个电网系统的运行数据和信息都是被时刻记录的, 一旦出现任何异常都可以第一时间被发现, 相关工作人员可以针对此问题及时做出应急方案, 这样才可以确保电网系统的有效运行和安全性能, 减少电网企业不必要的经济损失。这样将计算机物联网技术和电网系统相结合的方式, 一定可以满足大部分用户的对电能质量的需求, 使未来的电力系统更加完善。
计算机物联网技术的具体体系如表1所示, 由表1可知物联网的体系可分为感知层、处理层、传输层以及应用层。近几年, 计算机物联网技术在我国快速发展, 极大地改变了人们目前的生活方式, 在这个充满智慧化的网络世界中, 人类不需要对商品的干预和交流, 正如日本操作系统之父所说的:物联网在未来十年将会得到普及并无处不在。经过近几年的不断实践和发展, 物联网也在推陈出新, 目前我国计算机物联网技术已经具有一定的实力基础。从相关部门的数据调查来看, 同计算机物联网相关的社会市场价值已经从年的亿美元增长到了亿美元。由此看来, 计算机物联网技术的发展前景还具有一定的市场潜力和发展价值, 想要挖掘出计算机物联网的市场潜力, 需要相关的科研人员的努力以及政府部门的大力支持。而且, 相关专家预测, 物联网不仅需要技术的创新, 更关系到新兴领域的产业发展, 需要不同力量的整合。计算机物联网技术的变革一定会为信息产业结构带来巨变, 在各个领域被广泛应用。
3 结语
在物联网的整体结构和应用中, 其内在的关键技术对于物联网的具体应用和发展有重要的影响, 在物联网的内在技术中, 射频识别技术与云计算等技术是比较关键的技术, 相关人员只有对物联网的关键技术进行合理把握, 才能实现物联网的真正应用。在把握物联网关键技术的同时, 还要注意计算机物联网的具体应用, 保证计算机物联网的应用效果, 让其带动相关行业的合理发展。
摘要:随着社会的不断发展及相关技术的深化革新, 物联网在我国得到了较好的发展与应用。从宏观层面上看, 物联网是在计算机网络及移动通信技术之后的第3次信息革新, 具有较强的应用前景。在物联网中, 关键技术包括了射频识别技术、云计算等, 与此同时, 计算机物联网在我国的各领域中也得到了广泛的应用。文章简要分析物联网的关键技术及计算机物联网的应用。
关键词:物联网,关键技术,计算机物联网,应用
参考文献
[1]李航, 陈后金.物联网的关键技术及其应用前景[J].中国科技论坛, 2011 (1) :56-58.
[2]朱洪波, 杨龙祥, 朱琦.物联网技术进展与应用[J].南京邮电大学学报:自然科学版, 2011 (1) :45-46.
[3]姜艳芬.计算机物联网的应用研究[J].煤炭技术, 2013 (2) :78-79.
[4]王忆.关于计算机物联网的应用分析[J].科技与企业, 2013 (19) :158-160.
掘金物联网 第11篇
在钢铁行业,物料管理。安防系统是钢铁企业管控衔接中重要的一部分。而无源RFID超高频电子标签具有传输速率快、防冲撞、大批量读取、运动过程读取、价格低等诸多优势,所以被业界认为是RFID最具发展潜力的方向。在天津钢厂,由航天信息股份有限公司(以下简称航天信息)开发的原料场车辆管理超高频安防系统已经实现了7×24小时不间断运行。
据了解,天津钢厂原料场安防系统是在航天信息基于RFID的散装物料称重管理软件的基础上设计、开发的,主要运用两方面的关键技术。
1基于RFID的散装物料称重管理软件
基于RFID的散装物料称重管理软件可以通过网络实现多个地磅房的无人值守自动称重和集中化管理,各地磅房可以自由选配栏杆机、地感线圈、红外对射、LED屏、语音提示、红绿灯等设备;系统可支持地磅房双向上车称重。此外,本系统中使用的车辆标签是900MHz无源标签,使用玻璃标签设计方案,贴到货车挡风玻璃上之后具有更优的读取性能;并采用防撕设计和高强度3M背胶,实现车辆标签的防更换。
2RFID中间件
航天信息RFID中间件是为支持RFID应用软件而开发的基础性软件,用于底层读写器管理,为应用软件屏蔽RFID读写器差异并提供数据过滤服务。航天信息RFID中间件产品包括大型应用系统专用RFID中间件平台和轻量级RFID中间件。
该系统采用900MHz频段RFID标签对天津钢厂原料运输车辆进行唯一标识,实现车辆防伪,并在大门、地磅房和卸料场布置读写器,对车辆进厂、过毛、卸料,回皮、出厂等全过程进行监控,实现原料场车辆称重的闭环管理。还对全系统使用18个读写器和36个天线进行统一管理,并实现大规模RFID数据的并发处理、数据过滤,数据防冲突等功能。
目前,天津钢厂原料场安防系统的实施实现了对厂内原料运送车辆的有效管理,杜绝了车辆套牌称重、二次过毛、非法厂外卸料等称重作弊行为;通过系统自动化运行,减少了人为参与,避免内外勾结的作弊行为。
“感知矿山”提升安全管理
煤矿的安全生产关系到人民的生命和财产安全,如何加强煤矿安全生产管理模式,实现管理的现代化、信息化成为煤矿企业关心的问题。基于矿区信息化和智能化的“感知矿山”就是物联网技术成功应用在煤炭行业很好的例证。
“感知矿山”通过全面感知。对矿区的人(人员定位、无线通信)、设备(综合自动化)、环境(安全监控、矿压监控等)全面感知,并通过高速网络实现全面覆盖,同时还具有直观形象的应用。通过3DGIS矿区全息展示,来全面感知矿山。
烽火通信所提供的IMS解决方案主要基于IMS网络架构,在IMS层上可构建开放式的固定移动融合应用平台,支持固定和移动客户端的接入,可面向企业、家庭和个人用户提供包括融合语音在内的丰富的IMS多媒体融合应用业务,为中国移动向全业务网络转型提供了强有力的支持。依托矿井工业以太环网的高速控制网络,通过推进煤矿矿井生产过程控制,促进企业综合信息化,即实现数据采集自动化、业务信息集成化,信息管理网络化,最终实现煤矿管理决策科学化、现代化和智能化。
针对煤矿的实际情况,烽火通信在汝箕沟矿建立了一套完整的感知矿山系统。随着该系统的建设,逐步实现全矿信息化管理,最终全面提升煤矿安全生产和运营管理水平。
纳入集中监控的主要生产环节覆盖生产、安全整个过程,包括主煤流运输,井下供排水、35kV变电所、地面变电所、井下变电所、矿井通风、压风系统、给排水、水处理、主井提升等。需要纳入集中蠊测的主要生产环节有矿井环境监测、火灾束管监测预报、综掘工作面、注氮、注浆等。
矿井综合信息化系统通信网络平台为吉比特工业以太网,分为地面吉比特光纤环网和井下吉比特光纤环网,地面和井下的环网以太网交换机分别挂接在环网上,并为监控分站接入提供10Mbit/s和100Mbit/s的下联接口。经过处理的数据发送给信息中心,信息中心服务器做统一处理或存储。
该方案技术起点高、针对性强。一方面充分利用煤矿现有自动化设备,将不同时期、不同厂商、不同自动化水平的设备综合在一起,实现统一管理;另一方面实现了煤矿综合自动化、综合信息化的目标,达到了国内先进技术水平,将为其他老矿的综合信息化、自动化改造提供示范和借鉴意义。
传感器基础解决检测难题
目前,正处于物联网应用的初期阶段,对物联网产业的理解也各有千秋。西安中星测控有限公司(以下简称西安中星)总经理谷荣祥对物联网产业有着独到的看法,他认为作为一个整体系统的物联网概念,在感知、传输和应用三个层次中,一定是你中有我,我中有你,但无论如何描述物联网都离不开传感器,不管是物理量还是化学量、是开关量还是线性量、是有线的还是无线的,是昂贵的还是廉价的,其目的都只有一个,就是把自然的参量变成可应用的电讯号,因而传感器是物联网的基础。
西安中星测控有限公司作为重点产品为压力传感器/变送器、惯性传感器,环境传感器以及传感器的解决方案及咨询服务,公司压力传感器已广泛应用于军工、船舶,天然气、石油、化工、制冷、工程机械,汽车、节水等近四十个行业。
以导线舞动检测为例,目前国内对导线舞动监测多采用视频图像采集和运动加速度测量两种主要技术方案。前者在野外高温、高湿、严寒、浓雾、沙尘等天气条件下,不仅对视频设备的可靠性、稳定性要求很高,而且拍摄的视频图像的效果也会受到影响,在实际使用中只能作为辅助监测手段,无法定量分析导线运动参数;而采用加速度传感器监测导线舞动情况,虽可定量分析输电导线某一点上下振动和左右摆动的情况,但只能测出导线直线运动的振幅和频率,而对于复杂的圆周运动,则无法准确测量。
为此,西安中星一直致力于MEMS技术的惯性传感器的研究与开发,利用MEMS三轴陀螺仪和三轴加速度计组合测量技术,成功解决了导线舞动椭圆运动轨迹测量的难点问题。
nlc202309011102
“智慧水利”防洪防灾
我国地质地貌复杂,在相对偏僻的山区,因暴雨、台风等引发的山洪、滑坡、泥石流灾害更为严重。将物联网的泛在感知、可靠传送、智能处理等特点应用到山洪灾害防治领域,带动具备共性的关键技术的创新与实施,能非常有效地解决上述各类难题。
泛在感知:应用物联网感知层的RFID、传感器、摄像控制、定位授时等技术,通过网络层的无线和有限传输技术,将信息定时采集上来,从而解决了覆盖面广、地形复杂的问题。
精准监测:通过感知层的信息感知采集,网络层的数据传输收集,提高了监测效率和频度,解决了监测困难的问题。
可监可控借助物联网应用层提供的业务功能,借助手持终端、发布系统等设备,可以对工程设施、监测设备等进行远程的控制,也可通过应用服务实现业务的上下级管理和指导。
科学决策应用层根据对感知层、网络层收集数据的处理、分析,以图表、GIS等形式为决策者提供信息和分析结果,同时可以将复杂的水文模型、水利模型、数学模型用计算机模拟实现,快速、便捷地为决策提供数据支持和科学评估。
山洪灾害监测预警系统作为“智慧水利”,尤其是防汛抗旱信息化支持的重要组成部分,大唐电信山洪灾害监测预警系统将大唐自主知识产权的声学驻波数字水位计及无线接力传输系统等专利产品和技术运用其中,挖掘了基于陆气耦合的小流域洪水预报方法及系统等两项专利。
系统以数据采集监测为基础,借助通信网络设施,以山洪灾害监测预警系统软件为核心,以多种信息发布手段为窗口,主要括水雨情监测,通讯网络、灾害预警平台和信息发布平台四部分。具有以下特点:信息采集及获取方式多样,提供多种信息的自动采集、手工或简易采集、系统接口接入、手工录入。批量导入等多手段的收集感知:数据汇集平台向下提供标准的信息采集协议,可与包括大唐自主专利产品在内的各种采集设备兼容,向上对数据进行数据容错分析、数据排重、逻辑错误分析、格式化等处理,保证入库数据的完整性,正确性和标准化统一资源数据库基于国家水利标准数据库建立,具有很强的兼容性和扩展性;依托先进的GIS平台,提供综合便捷操作;嵌入小流域径流预报模型,为决策者提供未来24小时内水雨情预报服务提供多选择发布手段。为水利行业用户寻求更为深远的发展规划。
条码解决方案实现可视化管理
中国国际货运航空有限公司(以下简称“国货航”)国货航是中国最大的货运航空公司,每年把70万吨货物运送到20多个国家和地区,对货物的追踪管理需求十分庞大。为此,国货航在其货物处理流程条码项目中采用了自动识别设备及解决方案供应商美国易腾迈公司方案,以进一步优化作业流程、提高服务效率和质量。
易腾迈为国货航的这个项目提供了无线手持终端、条码打印机等百余套条码设备,以进一步完善其IT系统。通过部署条码解决方案,在货品出入库时,条码识别设备可以扫描贴在货品上的标签以获取货品信息,这个项目将为此构建一个无线网络,保证扫描信息能够实时的传递到国货航生产系统。从而实现对货物,货位、集装设备的可视化管理。采用条码设备来代替原来的人工记录,减少了作业环节,提高速度的同时也确保了作业的准确性。
国货航采用的条码解决方案包括易腾迈的EasyCoderPM4i条码打印机及751无线手持终端。EasyCoderPM4i是工业级标签打印机,它采用集成串行端口、USB和EasyLAN以太网接口作为标准配置。它还可作为“智能客户端”,无需连接计算机就可运行程序。751无线手持终端是高端工业移动计算机,适合于在恶劣的工作环境下进行使用,采用先进的射频和扫描技术及持久耐用的电池,并同时支持无线局域网,蓝牙无线传输功能。而且本身具有RFID的扩展功能,为今后业务需求的发展以及应用技术提升提供了良好的投资保护。
从互联网角度分析物联网 第12篇
1 互联网
互联网是现代社会的标志, 是现代社会信息发展的体现。它是指将功能比较单一、地理位置相对分散的计算机系统连接在一起的TCP/IP的协议。互联网的目的就是为了能够实现计算机系统之间相互通信、用户之间相互联系以及资源的相互共享。20世纪90年代以来互联网有了高速猛进的发展。但是互联网的发展是不完善的, 照目前来看互联网正处于现代信息社会发展的十字路口。
互联网的发展正面临着两个问题:
1) 物理区域的空间缺乏, 由于人们对现在的Ipv4地址网络体系已经不能够得到互联网普及发展的满足。现在通信网络的保密性、诚信度、可控制性以及服务性, 都不能达到完美的解决。更无法在现在的互联网的体系结构当中得到最根本的解决方案。而通信网络的保密性、诚信度、可控制性以及服务性已经严重影响到了整个互联网系统的发展与进步;2) TCP/IP网的问题。由于现代社会的快速发展, TCP/IP网的问题也是当前世界上难以解决的重要难题, 因为现在人们进行互联网交流就是要用到IP网, 它也是互联网的成功之处。没有IP网就没有现代信息社会的互联网, IP网是数据分组网络的一个种族, 它是采用不面向连接工作方式的特点。但是IP网还没有达到最顶端的设计与发展, 在目前正处于客户一边在使用一边在研究与完善的信息网络。由于还没有达到最顶端的设计与发展, 在出现网络基本缺陷时就不好解决了。
2 物联网
物联网是指把现实生活中各种各样的信息传输设备, 例如定位系统、红外线感应系统、射频识别器、激光扫描起等等, 利用互联网相互连接起来的巨大的网络。终结起来可以分为以下几块:
1) 物联网的主要核心
互联网是人们在虚拟世界里的相互之间的联系, 其主要原理是计算机的通信网络, 它的应用原理是在于TCP/IP网络的协议, 是人们在网络中进行网络数据之间的相互传输和信息交换的技术;而发展起来的物联网则是现实社会中所不能够相互联系的物体与分散的数据之间的联系, 其核心技术是传感网, 它是利用传感器、信息网络以及RFID综合在一起, 是人们能够让现实世界中分散的物品以及数据之间进行相互交流的先进技术。
从互联网信息的角度观察, 当人们把所有的现实社会中具体的事物都给予一个能够在网络中交流的地址的时候, 起物联网才能把它真正的意义体现开来, 并能够帮助人们解决相关问题。它的实现与应用主要体现在以下两个技术方面:一是网络的微处理系统技术, 是人们用于网络的系统高度集成与分析;二则是人们应用网络IP技术来实现多种多样的商品发现占用。
这些把具体物品相关联起来的网络技术, 正好为物联网的发展与使用提供了良好的创作平台与机会。
2) 物联网的通信与实践应用
其实人们在使用互联网与物联网的方法与技术是一样的道理, 不管互联网技术还是物联网的技术它都是在计算机网络系统中的一个数据分组中使用并传输的。他们所应用的功能, 比如信息网络的传播与实践业务的网络平台是没有关联的, 但互联网应用与物联网应用对于计算机网络系统构成部分与组织形式和计算机网络的功能性要求是完全不一样的。
3) 物联网组成结构类型
人们把物联网组成的结构按照网络信息系统的基本特点来分的话, 要分为五个基本层次和两大网络体系。这五个基本层次分别划分为信息网络的硬件层次、网络系统的TCP/IP协议部分、数据的表示层次、中间件层次和网络的应用层次。两大体系是:网络的安全体系与标准的体系。
3 二者的相同与不同处
互联网和物联网共同的特征就是:他们实现的网络基础是相同的, 他们都是计算机网络系统建立在基础网络数据中来进行分组的, 也都是应用了人们对计算机网络系统数据的分组进行了对互联网与物联网的实际应用于承载的网络结构。但是人们对实物与数据的承载网与进行物品交易和交流的业务平台是完全分开来的, 物品交易和交流的业务平台可以完全自己独立完成网络系统设计与延续发展, 因此互联网是这样, 而且物联网也是这样的。互联网与物联网的不同点是:物联网与互联网单一结构不同之处有着终端的多样化, 互联网主要是电脑与电脑之间相互联系的网络, 比较单一;物联网感知能力的自动化, 他能在各种物体种类上植入微型感应芯片, 这些物品就有了感觉有了感受, 就能够与人们交流和沟通;物体的智能化, 它能够通过在物体内植入的感应芯片和RFID技术中体现自我和自动作业, 而互联网不能。因此种种方面来说互联网与物联网是有很大区别的, 至少照目前信息社会发展的状态来看是如此。
4 结论
互联网在现实生活中的体现与应用, 是让更多的物体种类都具有感知化、智能化, 并且通过网络感应芯片传感器、无限网络体系与RFID网络技术应用和关联来达到各种物体之间的联系与交流, 来实现商品的自动化发展的与网络信息化相互关联传输和共享的目标。因此物联网没有脱离出互联网, 他们二者的技术基础是一致的。
摘要:本文从互联网的角度分析了物联网。物联网是互联网有虚拟到实物的过度, 物联网是目前人们热议的话题。本文详细解析互联网到物联网的过度。而物联网是计算机在互联网的基础上, 利用RFID、无线通信技术等等构造成世界万物能够彼此交流的平台, 因此物联网不能够脱离互联网。
关键词:互联网,物联网,未来发展
参考文献
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[2]王飞.微型电脑应用[J].从互联网的角度分析物联网, 2011 (5) .