物联网专题0.引言2009年8月7日,温家宝总理视察无锡传感网工程中心时指示:“在激烈的竞争中,要尽快建立中国的传感信息中心,或者叫‘感知中国’中心”[1][3];2010年中国物联网大会的召开以后,“物联网”被理解为它是信息领域里面一个重大推动力,是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次新的革命,是人类文明向信息化时代阔步迈进的重要创新和发展方向;2011年9月6-7日在南京召开的中国物联网应用与标准大会,通过全国物联网领域的管理者、经营者、学者和其他相关人士的政策研讨、形式分析、成就展示、学术争鸣、成果交流以及相互合作;全方位的展示了我国物联网应用的成果,也更加清晰了物联网的标准[2]。
政府的高度重视、学术技术界大力支持、产业界的积极生产,可以看出我国物联网如此大张旗鼓并非虚张声势,业内专家认为,“物联网”涉及到下一代信息网络和信息资源的掌控利用,有望成为管理全球的工具之一;具有极为广阔的发展前景,如今已成为很多国家核心竞争力发展的重点。
1.近年来物联网产业应用成果1.1.应用现状物联网的应用还处于起步阶段,目前物联网应用主要以RFID、传感器、M2M等应用项目体现,大部分还都是实验性或者小规模部署的,处于探索和尝试阶段,覆盖国家或区域性大规模应用较少[4]。
我国物联网在各行业领域的应用规模逐渐扩大,鉴于覆盖面较大,影响范围较广的物联网应用案例从全球来看仍然很少;我们采用以点带面的方式,通过国家和政府的大力支持与学术界的积极配合,统一标准协议、共享信息,以行业应用带动物联网产业的发展。
RFID的应用已经相对成熟,无线传感器等新技术的应用仍在探索阶段;从实际成果来看RFID已经大规模的使用在了交通、物流、医疗等行业,但智能化程度仍然很低;无线传感器在物联网的应用方面还在研发和试用阶段[5]。
1.2 产业现状通过近年来的摸索与实践,我国在物联网方面的应用并不落后与其他发达国家的水平;但是在RFID、传感器、无线传感器(红外线传感器、超声波传感器、遥感传感器等)的生产制造技术与成本发面与国外仍有很大差距[6]。
物联网应用产业:整体的物联网虽然尚未成型,但是也在渐渐的深入到各行各业使用中;近两年在我国物联网已经突破性的使用在:智能电网、智能家居、智能交通、智能物流、智能建筑、智能养老、智能医疗、节能、环保等。
浅谈国内物联网应用与发展趋势*张学烨,周欢娣(南京和亦信软件有限公司,南京 210016)摘 要: 物联网是近年来研究的热点问题,得到了国内外研究结构和产业界的高度重视。
本文重点讨论了国内物联网产业的发展现状与取得的成果;然后,详细探讨了物联网发展的趋势;最后,针对国内的实际情况,提出我国物联网发展所面临的挑战。
关键词:物联网;传感器;RFID;发展趋势中图法分类号:TP3 文献标识码: A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2012.10.037Internet of Things: Applications and TrendsZHANG Xue-ye, ZHOU Huan-di(Nanjing Whollyeasy Software CO. Ltd, Nanjing 210016,China)【Abstract】Internet of Things is one of hot research spots in the world, and much attention has been paid to application and research of Internet of Things. Firstly,this pager reviews the networking industry in china's statues and achievements; Then, we discussed the development trend of Internet of Things; finally, the challenges of Internet of things in China are investigated.【Key words】 Internet of things; Sensor; Radio Frequency Identification; Trends*基金项目: 江苏省科技型企业技术创新资金项目( SBC201010125); 南京市科技人才创新创业专项(2010sc124018)作者简介:张学烨( 1990-) ,男,研究方向为面向对象软件开发;周欢娣( 1990-) ,女,研究方向为计算机应用。
传感器产业:我国近几年传感器的技术和产品,经过发展,有了很大提高。
全国已经有1600多家企事业单位从事传感器和仪表元器件的研制、开发、生产。
但与国外相比,无论在产品的质量水平与生产技术上都远远落后于发达国家。
1.3 我国物联网技术与标准现状1.3.1技术现状RFID技术:主要由存有识别代码的大规模集成线路芯片和收发天线构成,目前主要为无源式,使用时的电能取自天线接收到的无线电波能量。
目前我国射频识别技术的理论得到丰富和完善。
单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。
传感器技术:我国传感器核心制造技术严重滞后于国外,产品品质勉强过关,传感器数字化、智能化、微型化已成趋势,大多数产品已变成现实,且在不断完善和更新换代,而我国的传感器虽然所涉足的研究开发领域基本与国外相差无几,但由于在某些核心制造工艺技术上还严重滞后于国外,所以差异较大;主要表现为:产品的种类和规格不全,新品匮乏;制造工艺及设备落后,产品品质不好;技术含量和技术创新落后。
通信和网络技术:目前近距离无线通信技术基本采用IEEE802.15.4、WLAN 等国外提出的技术,芯片以国外产品为主,国内在面向应用的无线传感器组网技术方面寻求突破。
在2G/3G 无线接入增强、IP 承载和网络传送技术上,我国技术研发水平与国外基本相当,我国主导了3GPP RAN(无线接入)优化项目立项,并争取关键技术突破。
1.3.2 标准现状我国物联网的标准化工作刚刚起步,2011年9月份在南京召开的“中国物联网应用与标准大会”初步的指出了我国物联网的应用标准,但仍未完全成型。
我国相关研究机构和企业积极参与物联网国际标准化工作,在ISO/IEC、ITU-T、3GPP 等标准组织取得了重要地位。
我国有多个标准化组织开展物联网标准化工作。
同时在行业应用领域,在物联网概念发展之前,已经有不同的标准化组织开展相关研究[7]。
总体看来,我国物联网标准化工作得到了业界的普遍重视,2.未来,向[8][9][10]。
规模化发展:随着世界各国对物联网技术、标准和应用的不断推进,物联网在各行业领域中的规模将逐步扩大,尤其是一些政府推动的国家性项目,如智能电网、智能交通、环保、节能,将吸引大批有实力的企业进入物联网领域,大大推进物联网应用进程,为扩大物联网产业规模产生巨大作用。
协同化发展:随着产业和标准的不断完善,物联网将朝协同化方向发展,形成不同物体间、不同企业间、不同行业乃至不同地区或国家间的物联网信息的互联互通互操作,应用模式从闭环走向开环,最终形成可服务于不同行业和领域的全球化物联网应用体系。
智能化发展:物联网将从目前简单的物体识别和信息采集,走向真正意义上的物联网,实时感知、网络交互和应用平台可控可用,实现信息在真实世界和虚拟空间之间的智能化流动。
结合本国优势、优先发展重点行业应用以带动物联网产业:物联网仍处于起步阶段,物联网产业支撑力度不足,行业需求需要引导,距离成熟应用还需要多年的培育和扶持,发展还需要各国政府通过政策加以引导和扶持,因此未来几年各国将结合本国的优势产业,确定重点发展物联网应用的行业领域,尤其是电力、交通、物流等战略性基础设施以及能够大幅度促进经济发展的重点领域,将成为物联网规模发展的主要应用领域。
3 我国物联网发展面临的挑战3.1 标准统一问题产品应用,标准先行;目前国内对物联网应用较为分散与多样,想制定出统一的标准很难;但是广泛的物联网应用需求必将积极推动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,推动我国具有自主知识产权的技术成为国际标准。
3.2 技术突破目前我国乃至全球的物联网研究还处于初期探索与试验阶段,没有完善的核心技术体系;如无线通信技术,传感器生产制造技术,RFID制造技术,嵌入式技术,网络技术等都面临着很多的问题亟待解决。
由于标准的不统一,应用范围的分散,导致大多数物联网开发商都是在进行做小范围的试验系统,没张学烨 等:浅谈国内物联网应用与发展趋势*同时也向读者展示了矿山物联网建设的主要内容,提出了矿山物联网建设是以自动化技术为基础的,它的成功也是自动化技术进一步发展的具体表现。
另外,还描述了感知矿山物联网是一个开放的、标准的、实用性强的网络应用系统,说明在进行感知矿上物联网建设时要做好整体的规划,如果没有整体的战略方案,那么物联网建设很可能会局限于某个或某几个具体应用中,从而失去了对物联网建设的全局的把握。
参考文献:[1]工业和信息化部电信研究院.物联网白皮书[R].北京:工业和信息化部电信研究院.2011.[2]张申,丁恩. 杰等.数字矿山及其两大基础平台建设[J].煤炭学报.2007,32 ( 9) : 997 -1001.[3]赵小虎,张申等.基于矿山综合自动化的网络结构分析[J].煤炭科学技术.2004,32 ( 8) : 15 -18.曲、误解、盲从;要对物联网有正确的认识需要有一定的技术门槛,所以要想是公众更加清晰的认识物联网这个新概念,必须加强多层次的物联网知识普及。
3.4 加强国际合作互联网的发展离不开世界,物联网也将是共享开放的平台,这将国际间的交流与合作,各国的物联网发展都很难独立于世界物联网之外。
我国物联网建设也是如此,只有与其他国家进行合作互联,才能更好的发挥物联网的作用;因此,在物联网的起步阶段,加强国际间合作不仅为各国物联网的发展提供机遇,也带来巨大的挑战和竞争。
4 小结正确对待我国物联网的发展,同时也要认清我国物联网发展现状,总结以前发展物联网过程中所走过的弯路以及以后物联网发展的方向,逐渐统一我国物联网的概念和标准。
物联网的发展将对我国下一代信息技术发展具有重要的经济和社会价值;虽然我国物联网发展在关键技术和承载网络上仍然落后于其他发达国家,但是物联网的核心在于服务和应用;也就是说物联网的成败决定于服务和应用,我国应该大力开展物联网应用示范工程,培育完整的应用服务体系。