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關鍵詞:物聯網技術;種子行業;運用
信息化、智能化時代背景下,我國農業發展同時面臨著機遇和挑戰。以全面感知、可靠傳輸和智能處理為核心的物聯網技術的應用,推動了傳統農業向現代農業的變革,其前景不可估量。種子行業作為農業生產的根本,必須要重視物聯網技術應用,逐步整合有效資源,并實現優化配置,為廣大企業及農戶提供更加全面、智能的信息服務。
1物聯網技術概述
所謂的物聯網,是指人與物或物與物之間的信息交換和互聯,需要傳感器、二維碼以及RFID等多種信息技術的支撐。其中,傳感技術主要應用于自然信源信息的采集、識別和處理,是物聯網技術的核心部分。而RFID是對通信嵌入技術的突破,能夠自動識別人和存儲物件信息的電子標簽。目前,物聯網以極大的技術優勢,改變了現代農業的生產經營模式,促進了其數字化、智能化的發展。從宏觀的角度講,物聯網的核心理念是“感知世界、服務人類”,它創新了經濟增長點,大大提升了資源的利用率,符合可持續發展觀的要求。同時,從微觀的角度看,物聯網技術在農業領域的應用,有利于降低生產成本和提升生產效率,為廣大農戶及相關企業提供更加智能的信息服務平臺,是現代農業發展的根基。
2物聯網技術在種子行業的運用
作者基于對物聯網技術的認識,主要從生產與營銷兩個方面,探究了其在種子行業的運用,并提出了一些相關建議,以供參考和借鑒。
2.1生產
種子物聯網技術在生產階段的應用,體現為信息監測、智能灌水、苗情控制以及智能驅蟲等系統的構建,這樣既可以保障種子培植的效率,還大大提升了種子培植的質量。該服務平臺主要分為信息感知層、網絡傳輸層和處理應用層3個構架,其中,信息感知層通過傳感器搜集農田土壤、生態、氣象、灌溉及作物生長等信息,之后由網絡進行傳輸,最終到達處理應用系統,從而實現對整個種子生產過程的控制。基于種子物聯網平臺的智能控制系統,使得整個生產過程更具科學性、實效性,同時還在一定程度上節約了人力資源,是現代農業的重要標識,也是我國大力提倡的。具體而言,該服務平臺可遠程監測種子農田的生態環境,如空氣濕度、土壤溫度及含水量等,可以直觀地演示其數據動態變化,經過科學合理的處置,能夠使種子達到最佳生長狀態。此外,智能灌水系統可以根據種子的生長規律和信息反饋,自動調節灌水量及灌水時間,同時滿足了種子生長及節水示范的雙重功能。因此,種子物聯網是綠色農業發展的主要途徑之一。
2.2營銷
種子營銷是整個種子行業關注的焦點,影響其他環節的發展。我國是一個農業生產大國,對不同類型種子的需求量很大,為種子行業的發展創造了有利時機。事實上,種子行業的發展還相對滯后,其根本因素在于營銷模式存在缺陷。在信息化時代背景下,人們逐漸形成了對互聯網的依賴,也更傾向于新的信息服務方式。而物聯網技術在種子營銷階段的應用,擴大了營銷信息的傳播范圍,有助于整個資源平臺的配置優化。以物聯網技術為基礎的種子營銷鏈條,既可以向農戶及采購企業直接展示種子生產全過程,以增強他們的品牌信心,還可以通過信息共享平臺,實現資源的優化配置,有利于供應鏈條的核心競爭力提升。在此過程中,營銷中心與物流平臺進行信息共享,整合種子供應鏈條相關信息,并結合經濟市場的動態變化,及時調整營銷方案。而在運輸階段,倉儲中心要根據物聯網數據庫的備案,合理地安排倉儲、出貨及運輸等時間,并與車載傳感器和GPS進行連接,以充分了解種子運輸途中的存放環境或地理位置,在保證質量的前提下快速送達農戶手中,以免錯過種植良機。
3結語
關鍵詞:云計算 物聯網 關系 應用
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)06-0246-01
1 概述
1.1 云計算
云計算是隨著處理器技術、分布式存儲技術、寬帶互聯網技術和自動化管理技術的發展而產生的。
云計算是一種分布式計算機技術,利用網絡、虛擬化技術將計算處理程序拆成多個子程序,交付由軟、硬件多種資源組成的系統進行數據處理,并將結果反饋給用戶。利用這項技術在數秒內可以完成上千萬或以上的數據處理。
一般而言,云計算是一種對基礎資源進行虛擬化之后形成的一種資源池,對數據進行統一的管理,并提供基礎構架即服務、平臺即服務、軟件即服務三種類型的服務。基礎構架即服務給用戶提供虛擬硬盤資源包括虛擬主機,網絡,儲存。平臺即服務提供用戶應用服務引擎,讓用戶可以構建自己的應用平臺。軟件即服務是用戶只需去直接使用或者租賃應用而不用自己去購買。
1.2 物聯網
通俗的說物與物之間的互相聯系的網絡就是物聯網。其把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過互聯網聯在一起,實現人與物、物與物相聯。物物之間的聯系是以互聯網為基礎,所以說物聯網的核心是互聯網,而物聯網是在互聯網上對于客觀世界物與物的延伸網絡;使聯入網的物體都可以進行通信、信息交換及數據共享。
物聯網可以高效、智能傳遞信息。物聯網內的所有任意物品都可以利用感應器獲取其他物體信息,并將所接收到的信息通過網絡及時進行傳遞,計算機或服務器可以對收集到的大量數據及信息進行分析、匯總、加工處理。
2 云計算和物聯網關系
2.1 應用與平臺
物聯網是互聯網利用傳感性質的網絡在物理世界領域的一種延伸和擴展。隨著物聯網的發展,傳統數據已經不能處理如此大量的數據,而物聯網卻提供了一個相對比較高效智能的平臺。物聯網的使命決定了必有一個計算平臺支撐。而云計算就是處理海量數據的有效平臺,所以必將是物聯網不可缺少的技術手段。隨著物聯網的逐步發展,“互聯網+”將有大量數據產生,傳統的數據處理不能滿足和處理如此龐大的數據,而云計算的引入與物聯網的結合,必將大幅度提高數據處理分析的效率。‘主機’似的物聯網,它的‘CPU’就是云計算。
2.2 云計算是物聯網的核心
物聯網的基礎是(1)傳感作用等電子元器件;(2)電信網等傳輸通道;(3)高效技術處理數據資源能力。其中,第三個基礎:‘高效技術處理數據資源能力’就是利用云計算實現的。用云計算,實現物聯網中大量的物品的及時動態的管理、智能分析。物聯網將各物體連接起來,并通過網絡將實時信息傳送到處理中心,由此將各種物體連接起來。
2.3 云計算是互聯網和物聯網融合的紐帶
物聯網和互聯網的融合,并不是簡單地結合,需要更感知、更互通、更智能化。同樣也要有高效動態、可擴展的資源處理能力,而這正是云計算模式的特點。并且云計算有創新的交付模式,簡化了服務交付,加強了物聯網和互聯網內部的連接,能夠實現新的商業領域模式的創新和物聯網與互聯網的智能性結合。從現在的發展來看,物聯網和云計算兩者之間的關系將會向著更加緊密的方向發展。在云計算技術模型下的物聯網,擁有了更強的工作能力,物聯網的使用率在我們國家呈現遞增趨勢,并且其所涉及的領域范圍更加的廣泛。歷年的數據顯示,我國的RFID技術在世界的應用市場排名第三,而當今在各個領域都在使用的二維碼技術,也是RFID技術物聯網中的一種,可見,云計算在物聯網中我國有著更加寬廣的發展前景。
3 云計算應用于互聯網
3.1 提供了一個具有強大的計算能力和儲存能力的平臺
傳統計算機的數據處理模式對于現在日益劇增的物聯網數據的處理已經遠遠不能滿足。而云計算則用它強大的數據分析計算能力實際性地解決了這一問題,它不是簡單地數據整合和儲存,而是把各個計算機進行整合,成為一個強大的數據系統,通過在線儲存而非硬盤,可以把各種大量數據送達終端客戶端的一種計算模式。其性能可靠、便于管理、容納性強。
3.2 提供給物聯網強大的數據
物聯網的模式是數據與基礎設備并沒有什么太大的關聯,而且其數據的管理與查詢十分困難。而云計算擁有分布式并行的模式,對數據的挖掘和咨詢可謂是易如反掌。云計算也具有對物聯網中局部數據的高效處理能力,這也讓云計算成為物聯網不可缺少的一部分。
3.3 降低企業計算機基礎設備成本
由于云計算的數據處理能力遠遠超過傳統的數據處理模式,云計算高效的數據分析、處理能力使企業進行建設時的投入成本降低,運行及管理時又減少物力、財力及人力的投入,為企業節省了大量資源,使企業的發展更加智能化與規范快速。
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隨著物聯網技術的快速發展,在社會眾多行業領域中有應用,有利于推動社會發展和進步。醫院是我國醫療衛生事業的重要載體,肩負著確保人們生命健康的重任。當前,物聯網技術在醫院中有應用,不僅能夠提高醫院醫療水平,而且有助于醫院為患者及其家屬提供更好的服務。本文首先對物聯網技術進行概述,其次對該技術在醫院中的應用實踐進行分析。
關鍵詞:
物聯網技術;醫院;應用
前言
近年來,物聯網技術逐漸受到社會各界人士的廣泛關注,且該項技術的應用范圍逐漸擴大,為我國行業發展提供有力的技術支撐。就醫院而言,對物聯網技術的有效應用,可以為臨床和病患人員提供優質的服務,同時進一步提高醫院管理水平。所以,有關人員有必要對物聯網技術在醫院應用實踐問題進行有效研究,為應用拓展奠定基礎。
1物聯網技術的概述
物聯網是指,在與互聯網連接的作用下,能夠通過信息交換、通訊而實現識別、定位、跟蹤、監管的網絡,它是互聯網技術的拓展和延伸,由感知層、網絡層、應用層構成。物聯網的關鍵性應用技術主要有四種,分別為射頻識別技術(RFID)、傳感網絡技術、智能技術、納米技術,分別用于標簽事物、感知事物、思考事物、微縮事物。當前,在醫院領域中應用最為廣泛的物聯網技術,當屬RFID技術[1]。
2物聯網技術在醫院中的應用實踐
2.1應用于人員管理
物聯網技術在醫院的應用,表現在人員管理方面。①對醫護人員、患者進行定位和追蹤中,可將腕式RFID標簽佩戴于手腕上,有助于相關部門人員對醫務工作人員、患者進行必要的追蹤和定位。與此同時,腕式RFID可以與醫院重要基地的門禁控制系統相融合,可保證指定人員進入其中,如高危區域、藥房等。②基于物聯網技術的腕式RFID具有防拆卸的作用,防止病人對其進行拆卸或造成破壞等。③患者佩戴腕式RFID,在遇到緊急情況時,可進行按鈕呼叫,系統控制人員在第一時間對病人全部身份信息加以了解,包括姓名等基本信息、既往病史等,對提高醫療效率發揮重要作用。
2.2應用于醫療監護
物聯網技術在醫院醫療監護中有應用,有助于醫務工作者對病人生命體征信息加以采集,并監視病理狀態。基于物聯網技術,工作人員可對病患生命體征進行實時的、持續的監測。在物聯網技術應用之前,院方通過系列監護新設備、監護系統,對病人的生理參數信息獲取,以進一步提出具體的治療方案。然而,在物聯網技術應用中,對病患佩戴腕式RFID,能夠使醫院實現智能化醫療監護系統的構建,實時傳輸病人檢查信息、身體各項參數等。此外,物聯網技術在醫療監護中的應用,可對人的生命體征信息加以采集、監測等,有助于提高醫療水平。
2.3應用于醫藥管理
物聯網技術在醫藥管理中有應用。對于醫院而言,藥品是特殊商品,對癥下藥,能夠幫助病人解除病痛,反之,則可能為病人帶來致命風險。根據相關調查顯示,盡管我國醫療衛生事業發展水平逐漸提高,但每年因用錯藥致死的案例數不勝數,約為用藥總人數的15%以上。物聯網技術在醫院的應用中,能夠借助標簽事物的RFID做索引,分別針對藥品進行唯一的標識,并追蹤患者用藥后的身體變化情況等。如此,能夠滿足醫院對藥品信息及時采集、有效共享的需求,有利于提高醫藥管理水平。此外,在生物制劑管理中,物聯網技術發揮重要作用。由于生物制劑的蛋白質十分不穩定,受溫度條件影響較大。但在RFID標簽應用的作用下,能夠對生物制劑進行更為有效的管理,可規避變質問題[2]。
2.4應用于醫療設備和器械管理
物聯網技術應用于醫療設備、器械管理中,可提高醫院管理水平。在RFID標簽的應用中,能夠對醫院醫療設備的維護、維修、巡檢信息進行合理的記錄,并使設備處于實時監控的狀態下,可實現醫療設備的智能化管理。手術器械對滅菌消毒流程有著較高的要求。在物聯網技術應用中,可利用RFID標簽,對系列手術器械包流程信息加以記錄,使系統能夠對器械包的相關信息加以存儲,有助于醫務工作者更好開展器械管理工作,同時對降低感染事故隱患發揮著重要作用。
2.5應用于垃圾處理
醫院發展中,對清潔度有著較高的要求,對于醫院的醫療廢物處理,應嚴格遵循一定的處理程序而開展工作,避免對醫院造成二次污染。當前,醫院醫療垃圾處理問題逐漸成為社會公眾所廣泛關注的問題。物聯網技術在醫院垃圾處理中有應用。如醫療廢物的電子標簽化管理、電子監控與在線監測信息管理技術等,可推動醫院垃圾處理的智能化管理進程。在此過程中,醫院應積極構建醫療廢物的RFID監控系統,保證環保部門工作者對醫院垃圾處理進行全過程監控[3]。
3結論
物聯網技術在醫院應用實踐中,能夠將終端設備接入醫院內部,具有可移動、靈活等特點,打破傳統醫院工作方式、管理等方面的束縛,從根本上提高醫院工作效率、服務能力。當前,物聯網技術雖然在醫院人員管理、醫療監護、醫藥管理、醫療設備和器械管理、垃圾處理中有應用,但其依然未能得到普及應用。基于此,我國相關部門應致力于對物聯網技術應用問題的研究,為人類造福。
參考文獻:
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關鍵詞:新興產業;信息產業;物聯網產業;稅收政策
一、黑龍江省物聯網產業發展現狀
(一)產業發展情況
2011年11月28日工信部了《物聯網“十二五”發展規劃》,強調要著重培養某些行業的佼佼者,以此規劃社會資源。在各項政策的扶持下,物聯網產業呈現高速發展狀態。2012年3月27日,國際電信聯盟審議通過了我國提交的“物聯網概述”標準草案,成為全球第一個物聯網總體性標準,即我國主導“物聯網概述”成為全球標準,增強了我國在國際該領域的話語權。就黑龍江省而言,物聯網市場規模不斷壯大,從2010年的60多億元到2016年的310億元,年均30%的增速,到2020年市場規模將達到610億元;在物聯網開發、生產、使用的機構和企業已有100多家,其中傳感器、網絡傳輸設備等制造業為130億元總產值,應用軟件業為120億元總產值;陸續出現了一些優秀企業,如航天科技、海格科技等在產品開發和應用上做的比較好,同時在某些物聯網產品市場上也處于領先水平,其技術和產品理念得到了規范和有效的應用,是一種比較成熟的生產過程和生產模式[1]。
(二)產業運行特點物聯網產業發展
在黑龍江省有顯著的特征:一是通過推進產業園區建設不斷加大產業的規模。近年來,全省大力發展物聯網、云計算園區建設,目前已建立了哈爾濱經濟開發區、哈爾濱技術開發區、哈爾濱物聯網產業園、大慶市高新技術開發區、“凌云港”、黑河市“新曙光基地”等重點項目,總投資近600億元,這些園區的建設有力推動了物聯網的進程,帶動了全省物聯網、云計算產業的發展,還帶來了軟件開發企業等相關企業的集聚。目前,以中國云谷為代表的戰略性新興產業已集聚了中金數據、中國移動、浪潮集團、萬國數據、天安數碼等多個國內知名企業。二是產業配套和行業應用成為物聯網產業發展的助力[2]。黑龍江省為了推進物聯網產品在本省內使用,許多相關企業在一系列領域里開展了大范圍內的合作,如海格科技公司根據使用車用LED等車用智能產品和航天科技開展技術合作交流,一起生產制造了一個新型車用儀表的樣品模板,而黑龍江天有為電子有限責任公司負責把這個樣品模板實行光衰實驗。此外,全省正積極主動規劃物聯網新項目合作,提高智能系統的運用與開發,研究引入物聯網的智能識別產品進行生產的可行性。
(三)產業發展趨勢
黑龍江省現階段物聯網發展趨勢特征明顯,一方面,突出地方優勢領域。物聯網產業鏈條十分寬廣,省政府應該聯系本身自己的產業優勢所在,在地方具有的優勢領域上著重強調突出和運用,以便更好引領和推進。在這一階段,政府可以采取優惠政策比如對以產業聯盟形式開展活動的企業采取稅收減免等優惠,使其充分發揮集聚優勢,展現本身的優勢。另一方面,擴大產業的轉移程度。有關政府部門積極主動構建能夠承受產業轉移的大平臺,擴大產業轉移力度,從而提高全省物聯網產業的配套設施水平,拉動轉移平臺和產業升級的友好對應,越快構建更大的生產業鏈條[3]。
二、物聯網產業發展的現行稅收政策分析
(一)促進物聯網產品消費的稅收政策
在現行稅收政策中,企業所得稅明確規定,企業對環境保護、節能節水、安全生產等專用設備進行投資,其投資額的10%可以直接抵免企業當期應納稅所得額,不足抵免的還可以結轉以后年度進行抵免,提高了相關企業投資的積極性。為進一步普及物聯網產品的推廣和消費,還可以在稅收上增加對投資或消費物聯網產品的優惠。
(二)減輕稅負的稅收政策
近年來,黑龍江省采取了一系列稅收優惠來扶持物聯網產業的起步。例如,對物聯網高新技術產業,企業所得稅稅率減按15%征收;新辦物聯網企業從第一次獲利年份起,實行2免3減半的企業所得稅優惠,即獲利后的前2個年度免征企業所得稅,后3年減半征收。企業獲得的稅后投資利潤,再次投資物聯網產業中的研發實驗、研發設備、信息網絡、數據運算處理等基礎項目的,或者增加企業的注冊資本金,且經營期在5年以上的,給予其50%—100%不等的再投資退稅政策[4]。
(三)物聯網產業發展稅收政策存在的問題
1.稅收政策對物聯網融資支持不大。黑龍江省給予針對物聯網產業的政策的支持和資金支持力度不多,與其他地區相比,對于物聯網產業的支持力度仍存在很大差距。產業分布不均,試點工程和技術基地主要設于產業責任主體呈現松散狀態,地區間產業發展水平大多不在一個相同水平。稅收政策中對物聯網的融資扶持力度低,同時招收民間資本進入物聯網行業的優惠力度不足,特別是應補充和完善財稅優惠政策在支持金融資本、風險投資到物聯網產業中。黑龍江產業發展的經濟基礎薄弱,資金投入不足,市場規模無法打開,缺少具有競爭優勢的企業帶動力量,融資困難進一步加大。受到經濟發展水平的限制,黑龍江省的物聯網產業沒辦法變成比較大的規模,市場開拓程度不高,企業間更是缺乏相互帶動和促進的能力。稅收政策對物聯網融資支持不大阻礙了物聯網行業的進一步發展。
2.稅收政策對物聯網扶持作用不強。在政策調控手段上,現行稅收政策大多是針對企業經營結果的事后利益的直接優惠為主,而基于激勵企業生產的事前優惠的間接優惠較少,政策調節手段單一。在激勵內容上,現行稅收政策大都局限在軟件產業和集成電路的優惠上,而其他有關物聯網的高新產業的稅收優惠政策內容則相對匱乏,而且由于工藝及有關技術的限制,一些物聯網相關企業無法被認定為高新企業而享受低稅率,因此現行稅收政策對物聯網產業創新的關鍵環節及領域支持不足,物聯網相關稅收政策激勵力度不足。物聯網產業的發展特點亟需上下游企業通力配合,又需要移動、運輸行業相互合作,促進物聯網信息技術的發展,延伸產業鏈,推進物聯網的普及。而“營改增”后物聯網的相關上下游產業及信息產業稅負并沒有明顯降低,稅收政策相關優惠不足,激勵力度不夠。
三、黑龍江省促進物聯網產業發展的稅收政策建議
(一)支持物聯網產業發展創新投資
物聯網產業發展需要大量的資金投入,為此,除了政府部門增加公共支出外,稅收政策應當在吸引投資方面發揮應有作用,大力吸引企業和民間投資,不斷壯大物聯網產業的資金鏈。黑龍江省要不斷增加對創投企業優惠力度,加大對物聯網行業小微企業的稅收傾斜,利用稅收優惠政策吸引和鼓勵更多的社會和民間資本投入到物聯網產業的發展中,加速物聯網產業的發展。對于直接出資投資于物聯網相關企業和與物聯網技術相關的科研項目的社會資本給予一定的稅收優惠政策。同時,在高新技術產業的稅收政策的基礎上,對物聯網產業的相關稅收政策進行細化和完善,并在稅務管理方面予以支持。
(二)鼓勵物聯網產業技術創新
對于物聯網產業來說,技術創新的集成化和生產制造的智能化是其最基本和最重要的特征,加強其科技研發能力和自主創新能力是推進產業向前發展的不竭動力。黑龍江應采取的稅收政策應當以技術創新為作用的關鍵點,從技術創新過程中的各個環節出發,為產業的研發和創新提供更多的優惠政策。黑龍江省要減輕各環節稅收負擔,降低企業的投入成本和研發成本,鼓勵企業通過消化吸收助力自身的創新研發,進而增強企業的創新能力。同時,在生產過程中加大優惠力度。在銷售環節,對于物聯網產業的產品、服務和技術給予稅收支持。此外,從支持技術創新的各個主體的角度出發,在對企業自主創新給予優惠的同時,對于提供物聯網技術研發和創新的各個科研機構和高等院校等同樣應當給予一定的稅收優惠政策,鼓勵相關研發機構為物聯網發展助力。
(三)支持物聯網產業風險投資
物聯網是一個新概念,重在創新,稅收政策設計要在創新領域給予優惠。比如,對創新型企業的研究開發投資產生的費用準予扣除,投資形成的無形資產固定資產等加速折舊等稅收優惠;對積極發展投資物聯網產業的企業可以實行“三免三減半”,放松物聯網企業的相關要求,也要做好企業的優惠資格審查,保證有重點有目標的支持。當前黑龍江省缺乏物聯網產業集聚,對如何使稅收政策有效促進產業集聚,發揮增加投資后對整個產業集聚企業的拉動作用,應該積極思考和完善。為此,政府可以對物聯網示范區和一些實驗區給予稅收優惠政策,實現行業區域差別,制造某些區域的競爭優惠,進而發揮支持鼓勵的作用。同時,為使個人和企業能夠勇于投資物聯網,投資者從物聯網企業中獲得的股息紅利可以進行減免,以提升對投資者的吸引力和參與度。
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【關鍵詞】物聯網;電子商務智能物流;綜合性平臺;射頻識別(RFID);紅外感應器;全球定位系統
本論文是參加云計算物聯網應用服務項目的階段總結,該論文介紹了物聯網、物聯網中智能物流服務平臺及電子商務服務平臺,通過參加項目更好的運用到實際工作和教學過程中,順利地達到預定目標。
1.背景簡述
物聯網現已成為當前世界新一輪經濟和科技發展的戰略制高點之一,發展物聯網對于促進經濟發展和社會進步具有重要的現實意義。目前,我國物聯網發展與全球同處于起步階段,初步具備了一定的技術、產業和應用基礎,呈現出良好的發展態勢。
2.市場分析
2.1 中國物聯網產業發展現狀
2011中國國際物聯網大會委托新華社《2010~2011年中國物聯網發展年度報告》,預計2011年中國物聯網產業市場規模將達到2300億元,安防、交通和醫療3大領域有望在物聯網發展中率先受益,成為物聯網產業市場容量大、增長最為顯著的領域。新華社副社長周錫生在該報告時認為,未來5年,全球物聯網產業市場將呈現快速增長態勢,2015年將接近3500億美元,年均增長率接近25%。保守預計,到2015年,中國物聯網產業將實現5000多億元的規模,年均增長率達11%左右。
2.2 中國物聯網產業發展趨勢分析
(1)應用引領產業發展
中國物聯網產業的發展是以應用為先導,存在著從公共管理和服務市場、到企業、行業應用市場、再到個人家庭市場逐步發展成熟的細分市場遞進趨勢。目前,物聯網產業在中國還是處于前期的概念導入期和產業鏈逐步形成階段,沒有成熟的技術標準和完善的技術體系,整體產業處于醞釀階段。此前,RFID市場一直期望在物流、零售等領域取得突破,但是由于涉及的產業鏈過長,產業組織過于復雜,交易成本過高,產業規模有限成本難于降低等問題,使得整體市場成長較為緩慢。
物聯網概念提出以后,面向具有迫切需求的公共管理和服務領域,以政府應用示范項目帶動物聯網市場的啟動將是必要之舉。進而隨著公共管理和服務市場應用解決方案的不斷成熟、企業集聚、技術的不斷整合和提升,逐步形成比較完整的物聯網產業鏈,從而將可以帶動各行業、大型企業的應用市場。待各個行業的應用逐漸成熟后,帶動各項服務的完善、流程的改進,個人應用市場才會隨之發展起來。
(2)標準體系逐漸成熟
物聯網標準體系是一個漸進發展成熟的過程。物聯網概念涵蓋眾多技術、眾多行業、眾多領域,試圖制定一套普適性的統一標準幾乎是不可能的。物聯網產業的標準將是一個涵蓋面很廣的標準體系,將隨著市場的逐漸發展而發展和成熟。
(3)綜合性平臺即將出現
隨著行業應用的逐漸成熟,新的通用性強的物聯網技術平臺將出現。物聯網的創新是應用集成性的創新,一個單獨的企業是無法完全獨立完成一個完整的解決方案的。一個技術成熟、服務完善、產品類型眾多、應用界面友好的應用,將是由設備提供商、技術方案商、運營商、服務商協同合作的結果。隨著產業的成熟,支持不同設備接口、不同互聯協議,可集成多種服務的共性技術平臺將是物聯網產業發展成熟的結果。
物聯網時代,移動設備、嵌入式設備、互聯網服務平臺將成為主流。隨著行業應用的逐漸成熟,將會有大的公共平臺、共性技術平臺出現。無論終端生產商、網絡運營商、軟件制造商、系統集成商、應用服務商,都需要在新的一輪競爭中尋找各自的重新定位。
(4)有效商業模式逐步形成
針對物聯網領域的商業模式創新將是把技術與人的行為模式充分結合的結果。物聯網將機器、人、社會的行動都互聯在一起。新的商業模式出現將是把物聯網相關技術與人的行為模式充分結合的結果。
物聯網的應用也從小環境開始面向大環境,原有的商業模式需要更新升級來適應規模化、快速化、跨領域化的應用。而更關鍵的是要真正建立一個多方共贏的商業模式,這才是推動物聯網能夠長遠有效發展的核心動力。要實現多方共贏,就必須讓物聯網真正成為一種商業的驅動力,而不是一種行政的強制力。讓產業鏈所有參與物聯網建設的各個環節都能從中獲益,獲取相應的商業回報,才能夠使物聯網得以持續快速地發展。
3.物聯網技術
物聯網技術是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,將任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡技術叫做物聯網技術。我國也把物聯網稱之為“傳感網”。
物聯網系統平臺架構技術是一種面向物聯網系統設計理念和架構技術,它將各類物聯網對象之間的交互抽象到一個統一的層面,注重獨立實現各個物聯網聯網對象的系統功能,通過簡單、統一的接口進行信息交互和溝通,利用物聯網聯網對象之間的松耦合特點,保證物聯網網絡的開放性和規模可擴展性。
云計算物聯網應用服務項目包括:智能物流服務平臺、企業誠信體系服務平臺、企業內訓服務平臺、云計算呼叫服務中心、電子商務服務平臺、物聯網行業服務中心、中小企業信息化服務平臺、節能減排和安全生產服務平臺、消費信息綜合服務平臺、網絡安全服務平臺、技術創新服務平臺
下面就物聯網服務項目新建研發的上述應用領域中的智能物流服務物聯網及電子商務物聯網進行簡單闡述。
4.基于物聯網的智能物流服務平臺
4.1 智能物流服務平臺概述
目前,國內制造企業物流信息化水平普遍不高,大都采用“人工+條形碼”的方式,該方式效率低、人力成本高,已越來越不適應現代制造行業提升核心競爭力的需求。智能物流服務平臺針對這一問題,研究基于RFID的物流跟蹤管理核心技術,設計并開發一個面向制造業的基于RFID的物流跟蹤管理系統,該系統充分利用RFID自動識別技術、JIT及MES的先進管理理念與基本方法,通過車間生產物流信息的實時反饋進行物流數據分析和監控,加強車間物流控制,實現生產節拍、物流、信息流的同步,以改進企業生產效率、降低企業物流管理成本,提升企業綜合競爭力。
4.2 智能物流服務平臺建設內容
(1)基于企業業務管理層、生產車間管理層和現場數據管理層的三層體系架構的設計與實現。
(2)基于移動(Mobile Agent)的數據訪問統一接口的設計與實現。
(3)RFID中間件(RFID Middleware)的統一設計與實現,從而實現對底層設備的精確控制,實時采集原始數據,對數據進行過濾,并在其中封裝典型的應用邏輯,使物流管理系統接口簡單透明,從而達到整個系統的協調、可靠。
(4)基于模糊控制理論的RFID功率自調節控制算法的設計與實現。
(5)各功能子模塊(包括登錄模塊、生產計劃管理模塊、裝箱模塊、出入庫監控模塊、跟蹤查詢模塊等)的設計與實現。
5.電子商務服務平臺
5.1 電子商務服務平臺概述
隨著商品經濟的發展,從上世紀90年代開始,刷卡、轉賬消費逐漸成為國人支付的重要方式。到90年代末,電腦、網絡走進了千家萬戶,以淘寶、易趣為代表的電子商務茁壯成長,支付寶等虛擬貨幣支付方式走上了歷史的舞臺。
電子商務服務平臺將物聯網技術與移動通信技術、互聯網完善地結合,嵌入電子商務庫存、物流、支付、產品質量管理等整體流程,在提升移動電子商務的整體水平的同時,可以隨時隨地利用RFID射頻芯片手機、PDA及掌上電腦等無線終端自如開展衣食住行、購物娛樂和商務談判。
5.2 電子商務服務平臺建設內容
(1)應用物聯網技術通過對庫存物品信息的實時感知,形成自動化庫存,達到整個網上零售營銷體系實現共享的目的。
(2)實現多樣化的手機支付業務,網上零售商可加強與電信運營商之間的合作,探索比較合理的新商業模式,借助電信運營商分布極廣的充值渠道,增加支付操作的便捷性,降低用戶的使用門檻。
(3)應用物聯網和GPS技術結合的方式,將配送包裹模塊化,實現消費者、網上零售商戶和物流公司三方實時獲悉貨物的路線,利用無線視頻系統,看到貨物運輸車輛的現場狀態。
(4)建立產品溯源系統。通過物聯技術實現產品唯一的識別標志,使用戶有效地辨別商品,清楚地了解商品的具體來源,降低用戶被騙的風險,提高用戶消費的積極性。
6.階段性結論
1.1物聯網的概念及特征物聯網作為未來網絡的整合部分,是在互聯網基礎上的延伸和擴展.
物聯網技術主要指通過射頻識別(RFID)等信息傳感設備,按照標準、互通的網絡協議,將任何物品與互聯網相連接,并將所有實物與虛擬物品代以特定的編碼,通過智能界面進行信息的共享,以實現對物品的識別、定位、跟蹤、監控等一系列管理工作.從廣義上來講,物聯網是信息化在人類社會綜合應用的更高水平,通過物與人、物與物之間的高效信息交互,實現物理空間與信息網絡的融合.物聯網技術具有捕獲、傳輸、處理以及施效等主要功能,其特征在于可以通過射頻識別、紅外傳感器等設備隨時隨地對物體進行感知與測量,并將這些信息連接至通信網絡進行交互和共享,并利用各種智能計算技術,對海量的感知信息與數據進行分析和處理,最終實現決策與控制的智能化.
1.2物聯網的發展過程與應用現狀物聯網的基本思想出現于20世紀90年代末,在2005年信息社會世界峰會上,國際電信聯盟(ITU)正式提出了"物聯網"的概念.
ITU指出,無所不在的"物聯網"通信時代,通過將各種各樣的日常用品中嵌入一種短距離的移動收發器,信息空間的概念將從人與人之間的聯系拓展到隨時隨地的人與物、物與物的交流與溝通.近年來,飛速發展的物聯網技術已經開始被運用到全球的各個領域中,在制造業、零售業以及物流等傳統領域,物聯網的智能化信息交換提高了生產效率,縮短了工作周期,降低了人工成本;而隨著物聯網技術的不斷成熟,其傳感手段也逐漸運用于市場管理、能源產業甚至反恐領域中.美國、歐盟等多個國家和地區還在廣泛應用物聯網技術的同時開展了一系列的創新性工作,開放、透明的物聯網標準開始形成,確保了管理機構對其控管責任的履行.中國對物聯網技術的研究起步較早,并將相關人才的培養工作上升到了國家發展戰略的高度,在物聯網的研發和實踐上,均具有較高的能力和技術優勢,已成為國際物聯網標準制定的主導國之一.
2.物聯網的關鍵技術研究
2.1射頻識別技術作為物聯網最關鍵的技術之一,典型的射頻識別系統由RFID電子標簽、讀寫器和信息處理系統組成.當帶有電子標簽的物品通過特定的信息讀寫器時,無線電波可將標簽中攜帶的信息傳送到讀寫器以及信息處理系統,完成自動采集,實現物品的高效化管理.每個射頻識別標簽僅有惟一的識別碼,而當RFID產品使用不同的標準時,物品的識別就受到了限制.目前可供射頻卡使用的標準有ISO14443、ISO10536、ISO15693和ISO18000等幾種,其中應用最多的當屬ISO14443與ISO15693.
2.2傳感技術傳感技術依賴于傳感器及傳感器網絡的協作感知,對網絡覆蓋區域中被感知對象的信息進行采集和處理.傳感器是指能感知被測指標并將其按照一定的規律轉換成可用信號的設備,其應用領域非常廣泛,包括工業生產自動化、國防現代化及能源開發和航空技術等.傳感器網絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等,采用系統發展模式,能通過各類集成化的微型傳感器協作進行實時監測、采集和處理各種環境及監測對象的信息,并通過隨機自組織無線通信網絡以多跳(multi-hop)中繼方式將信息傳送到用戶終端,具有高效、高穩定性等技術特點.
2.3網絡通信技術作為為物聯網提供信息傳遞和服務支撐的基礎通道,如何通過增強現有網絡通信技術的專業性與互聯功能,適應物聯網低移動性、低數據率的業務需求,實現信息安全、可靠的傳送,是當前物聯網研究的一個重點.傳感器網絡通訊技術主要包括廣域網絡通信和近距離通信等兩個方面,廣域方面主要包括IP互聯網、2G/3G移動通信、衛星通信等技術,而以iIPv6為核心的新互聯網的發展,更為物聯網的提供了高效的傳送通道;在近距離方面,目前的主流則是以IEEE802.15.4為代表的近距離通信技術.
關鍵詞:物聯網;射頻識別;RTU;SCADA系統;通訊網絡
中圖分類號:TP316 文獻標識碼:A 文章編號:2095-1302(2014)12-00-04
0 引 言
物聯網被看作信息領域一次重大的發展和變革,是繼計算機、互聯網和移動通信網之后的又一次信息產業浪潮。在物聯網之前,SCADA系統只是針對物理位置固定的過程進行數據采集和監控。從這點來看,物聯網在移動數據采集上面有很大的優勢,特別是不易布線的地方,物聯網更具有SCADA系統不可比的便捷。物聯網是SCADA系統的一種延伸,物聯網取代部分SCADA系統是必然的一個趨勢。在物聯網快速發展的時代,SCADA系統也必將支持對移動過程裝置和流程的數據采集和監控[1]。
1 概 述
1.1 物聯網系統概述
1.1.1 物聯網系統的概念
物聯網[2,3](The Internet of Things, IoT),即通過射頻識別(RFID)、傳感器、全球定位系統(GPS)、移動電話、激光掃描器等信息傳感設備,按照約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡[4]。物聯網一般情況下作為無線網,我們每個人周圍的設備一般為1 000至5 000個,那么物聯網包含物體總數為500萬億至1 000萬億個。在物聯網上,每個人都能以應用電子標簽將真實的物體上網聯結,且在物聯網上都可以查找出它們的具置。通過物聯網可以用中心計算機對機器、設備、人員進行集中管理、控制,也可以對家庭設備、汽車進行遙控,以及搜尋位置、防止物品被盜等各種應用[5]。
物聯網將能現實世界數字化,且應用范圍十分廣泛。物聯網遍及智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、環境監測、路燈照明管控、景觀照明管控、樓宇照明管控、廣場照明管控、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領域,具有十分廣闊的市場和應用前景。
1.1.2 RFID射頻識別技術
RFID是一種通信技術,可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。RFID技術興起于20世紀80年代,隨著超大規模集成電路的發展,到20世紀90年代進入了實用階段。RFID作為一種具備巨大發展前途的應用技術,不僅在物流領域具有強大的應用優勢,同時在商業、交通、醫療、軍事等領域也有著廣泛的發展前途[6]。
RFID具有快速掃描、體積小、抗污染能力和耐久性、重復使用、記憶容量大等特點,被認為是21世紀最有發展前途的信息技術之一。它被稱作四大物聯網關鍵技術(RFID、傳感器、智能技術、納米技術)之首,是物聯網的構建基礎和核心[7]。
1.1.3 物聯網的架構和特征
物聯網架構可分為三層:感知層、網絡層和應用層[8]。感知層由各種傳感器構成,包括溫濕度傳感器、二維碼標簽、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、紅外線、GPS等感知終端。感知層是物聯網識別物體、采集信息的來源。網絡層由各種網絡,包括互聯網、廣電網、網絡管理系統和云計算平臺等組成,是整個物聯網的中樞,負責傳遞和處理感知層獲取的信息。應用層是物聯網和用戶的接口,它與行業需求結合,實現物聯網的智能應用。
和傳統的互聯網相比,物聯網有其鮮明的特征:物聯網是各種感知技術的廣泛應用;物聯網是一種建立在互聯網上的泛在網絡;物聯網本身也具有智能處理的能力,能夠對物體實施智能控制;物聯網的使用場景和時間更加自由,更貼合用戶的使用習慣,提供更好的用戶體驗。
1.2 SCADA系統概述
1.2.1 SCADA系統的概念
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition,監控與數據采集)系統是基于計算機通訊和控制技術發展起來的生產過程控制與調度自動化系統,它可以對現場的運行設備進行監視和控制,以實現數據采集、測量、各類信號報警、設備控制以及參數調節等各項功能[9]。
SCADA系統分為三層架構。第一層為數據采集層,第二層為數據監控層,第三層為數據應用層[8]。
SCADA系統將先進的計算機技術、工業控制技術、顯示技術、通信技術(有線通信和無線通信等)、RTU(Remote Terminal Unit,遠程終端單元)/PLC(Programmable Logic Controller,可編程程序控制器)技術、測量技術、現場總線技術等結合在一起,采用N(N≥2)層客戶機/服務器結構或者瀏覽器/Web服務器/數據庫服務器軟件架構。一般來說,全部SCADA系統主要由位于監控調度中心的SCADA軟件系統、位于現場監控站的各遠程終端單元(RTU/PLC)以及連接它們的通訊系統(有線、無線、光纖、擴頻、微波、衛星等)組成[10]。
1.2.2 SCADA系統的特點和功能
SCADA系統具有實時性、多任務性、開放性、分布性、可靠性、安全性和維護性。其優勢在于網絡能力較強、RTU較靈活、價格較低[11]。
SCADA系統不僅要實現對現場生產過程的數據采集、處理與監控,而且是管理信息系統、辦公自動化、地理信息系統(GIS)、制造執行系統以及企業資源計劃等系統的實時數據源,這就需要SCADA系統具備良好的開放性,以實現與上述系統的數據交換和系統集成。
2 物聯網和SCADA系統發展及現狀
2.1 物聯網發展及現狀
物聯網的實踐最早可以追溯到1990年施樂公司的網絡可樂販售機,美國麻省理工學院(MIT)的Kevin Ashton教授首次提出物聯網的概念,且在1999年美國麻省理工學院建立了“自動識別中心(Auto-ID)”,提出“萬物皆可通過網絡互聯”,闡明了物聯網的基本含義。早期的物聯網是依托射頻識別(RFID)技術的物流網絡,隨著技術和應用的發展,物聯網的內涵已經發生了較大變化。2005年ITU在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上正式確定了“物聯網”的概念,國際電信聯盟(ITU)《ITU互聯網報告2005:物聯網》,引用了“物聯網”的概念。物聯網的定義和范圍已經發生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,并介紹了物聯網的特征、相關的技術、面臨的挑戰和未來的市場機遇,物聯網也不再只是指基于RFID技術的物聯網[12]。
國外的一些具有技術優勢和戰略優勢的國家和組織,比如美國、日本、韓國、歐盟等,物聯網的發展較為迅速,發展水平較為領先。
物聯網具有很大的發展空間。基于此,我國對物聯網的發展進行了詳細的規劃,政府也在政策扶持方面給予大力支持。在我國制定的“十二五”發展規劃中,將物聯網納入國家五大戰略性新興產業,相應標準也在制定中;物聯網還被列為《國家中長期科學與技術發展規劃(2006-2020年)》和“新一代寬帶移動無線通信網”重大專項中的重點研究領域。國家教育部已成立物聯網及相關專業教學指導小組,以江南大學、北京郵電大學、南京郵電大學、天津大學為代表的高校已經或正在申報申報物聯網相關專業。
2014年2月18日,全國物聯網工作電視電話會議在北京召開。國務院副總理馬凱在會議中強調,要搶抓機遇,應對挑戰,以更大決心、更有效措施,扎實推進物聯網有序健康發展,努力打造具有國際競爭力的物聯網產業體系,為促進經濟社會發展做出積極貢獻。
2.2 SCADA系統發展及現狀
第一代是基于專用計算機和專用操作系統的SCADA系統。第二代是基于通用計算機的SCADA系統。第三代是基于分布式計算機網絡以及關于數據庫技術的能夠實現大范圍聯網的SCADA系統[10]。第四代SCADA/EMS系統的基礎條件已經誕生。該系統的主要特征是采用Internet技術、面向對象技術、神經網絡技術以及JAVA技術等,繼續擴大SCADA/EMS系統與其它系統的集成,綜合安全經濟運行以及商業化運營的需要。
目前,國外和國內市場上應用較為普遍的SCADA上位機系統有:WondWare的InTouch、西門子公司的WinCC、澳大利亞的CiTech、美國Interlution公司的Fix、意大利LogoSystem的LogView等,這些系統較為全面的解決了傳統SCADA上位機系統功能的主要問題:數據采集與控制信息發送;報警處理;歷史趨勢顯示與記錄。
3 物聯網和SCADA系統存在的主要問題
物聯網和SCADA系統以及其它工業自動化系統,都屬于計算機網絡技術發展中的產物[10],它們有許多共同的特點,比如體系架構結構、數據采集功能、對通訊網絡的依賴、數據處理等,但是物聯網和SCADA系統在發展和應用過程中也存在諸多問題。
3.1 物聯網存在的主要問題
(1)安全問題
在射頻識別(RFID)系統中,電子標簽會被大量、頻繁的使用,被植入電子標簽的任何物體都有可能會被掃描、追蹤,因此會涉及到個人隱私的泄露,從而影響社會安全。
(2)標準問題
物聯網在不同行業、領域的應用,沒有統一的標準。RFID系統廠商提供的都是專用系統,與其他廠商系統的頻率、協議都不盡相同。就猶如不同的3G、4G網絡通信協議,終端可能就不能同時支持不同的協議,這必然要耗費很多的人力、物力、財力。所以需要加強不同國家、不同地區的合作來解決標準不統一問題。
(3)實際應用問題
應用成本很高會使物聯網發展遇阻,需要企業、個人之間相互協調。
(4)政策法規
對于可能出現的安全問題,需要出臺相關法律法規作為物聯網發展的有力保障。
(5)技術問題
目前來看,技術雖已具備一定的理論,但還不夠成熟,特別是在功耗、安全、網絡可靠性和健壯性等方面還存在很多技術難題需要突破[13]。
3.2 SCADA系統存在的主要問題
部分SCADA系統可能存在以下問題。
(1)與企業MIS(Management Information System,管理信息系統)系統的結合性能差;
(2)不具備GIS(Geographic Information System,地理信息系統)功能;
(3)數據采集速度較慢,需要新一代的數據傳輸協議以適用高速傳輸;
(4)缺少高效的控制能力和系統自診斷能力。
針對國內的需要,這些系統有明顯的弱點:
(1)本地化差。雖然部分系統已經推出中文版,但是與中國市場中一些行業的特殊需求,依然難以滿足需求;
(2)成本昂貴。從國外采購的SCADA系統,一般需要數萬美元,很多公司難以接受。
雖然國內的系統具有較高的性能價格比、本地化能力較強,但是其MIS、GIS、控制效率低,自診斷能力缺乏等不完善的地方,依然需要投入大量的人力和資金完善系統功能、修復系統漏洞、開發新型系統。
除此之外,SCADA系統的安全問題也備受業內專業人士的關注[10]。工業控制系統受到黑客制造的惡意代碼攻擊,SCADA系統的信息安全問題認識存在認識偏差[8]。隨著信息技術的發展和SCADA系統通信的網絡化,SCADA的通信也有可能會被黑客攻擊。
4 物聯網和SCADA系統未來發展的方向
4.1 物聯網未來發展的方向
我國的物聯網產業與歐美等發達國家相比,仍存在一定的差距,但已經具備一定的產業技術和應用基礎。以后,物聯網應從以下方面發展[14]。
(1)加大科研的投入,突破技術難題,掌握核心和關鍵技術;
(2)加快物聯網標準的制定,盡量統一標準;
(3)加快法律法規和政策的出臺,加快物聯網的發展,使其起到模范帶頭作用,帶動其他產業的良性發展;
(4)在完善功能的前提下,盡可能的給出較為低廉的價格;
(5)以用戶為核心,增強用戶體驗。
人類將進入物聯網時代[6],物聯網將會推動社會的高速發展,也必將產生重大深遠的意義。
(1)物聯網提高生產效率,降低生產成本,推進經濟快速發展,為國家經濟做出貢獻;
(2)物聯網構建“智慧城市”,讓人類的生活邁入更高的臺階,推動人類的進步;
(3)物聯網使周圍的物體智能化,人和自然和諧共處,社會達到可持續發展。
4.2 SCADA系統未來發展的方向
因特網、擴頻無線電、網絡與數據高速公路[10]是SCADA系統發展的方向,其未來將實現以下功能:
(1)SCADA系統與其他系統的廣泛集成,具有更好的兼容性;
(2)專家系統、模糊決策、神經網絡等新技術與SCADA系統的融合;
(3)面向對象技術(OOT)是網絡數據庫設計、市場模型設計和站控系統分析[9]。
5 結 語
當今,物聯網作為一個非常熱門的智能發展項目,把傳統的信息網絡、通信網絡延伸到了更為廣泛的物理世界。物聯網的快速發展,很有可能會取代部分SCADA系統的功能,這也將是必然趨勢。物聯網的應用已經深入到了我們生活的方方面面,它提供的越來越便捷的生活服務,使我們的社會變得現代化、服務實現智能化,從而讓生活變得更加舒適、方便、高效、快捷。
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本文闡述了物聯網產業鏈的結構,概況了南京市的物聯網產業發展情況,總結了南京市物聯網產業存在的問題,最后提出了物聯網產業的前景展望。
[關鍵詞]
南京;物聯網;產業發展;前景展望
一、引言
物聯網是一個大產業鏈,橫跨或覆蓋眾多的產業群,是一個多學科交叉的綜合應用領域。我國將物聯網列為未來重點發展的五大新型科技領域之一,并上升為國家戰略性新興產業,是為了搶占這一產業的高地。
江蘇省是中國物聯網產業的排頭兵,江蘇省以無錫作為核心區,南京和蘇州作為支撐區。南京市作為江蘇省會城市,有責任也有能力走在國內前列。南京市的物聯網產業發展處于初期,并處在全國前列,在未來經濟的增長點上,應當將物聯網產業放在優先地位。目前南京已經實現了物聯網的城市地下管網數字化管理、空氣質量和水質污染的數字化監控、智能交通網、生活小區智能化管理等。南京作為一座自動化、智能化、快速反應、人性化的“智慧城市”正在逐步成形。
二、物聯網產業鏈概述
對于物聯網商業模式研究,首先從產業鏈開始分析。產業鏈的第一層是感知層,這些廠商生產的設備有各式各樣的感知能力,例如傳感器、RFID感應標簽、IOT終端設備,傳感網等。其次為網絡層,其作用是將從前一層獲得的相關信息,通過傳感網傳輸到互聯網中,由此實現信息的傳遞,在網絡層中電信運營商是其主導企業。最后是應用層,這一層是整個產業中核心的部分,可以處理前面兩層傳遞來的各種信息,由此做出判斷,再進行相關控制,最終達到智能管理的目的。
三、南京市物聯網產業研究
(一)南京市物聯網產業發展現狀
在南京,多年前,與物聯網相關的傳感技術還只更多應用于一些電網、橋梁、隧道的建設工程中,而如今,“智慧南京”建設已全面啟動兩年多,物聯網技術在智慧旅游、智慧交通、智慧城管、智慧公安等領域的應用都已相繼成熟,應用已漸漸滲透到市民生活的方方面面。2012年9月由南京100多家物聯網重點企業聯合建成了“南京物聯網產業聯盟”,并了《南京市物聯網產業發展規劃綱要》。與此同時,南京物聯網產業研究所和專家委員會也相繼成立,使南京物聯網產業的綜合競爭力得到了很大提高。南京物聯網產業聯盟是由南京物聯網產業和技術領域內的企事業單位、企業、高校和科研院所自愿結成的行業性的非營利性的社會組織。旨在規范行業規則,促進會員單位有效整合,形成整體優勢共享市場資源,提高南京物聯網產業核心競爭力,擴大物聯網產業品牌的國際影響力,促進產業快速發展,推動文明經濟和社會信息化進程,為南京地方發展和科技進步做出貢獻。
目前,南京擁有規模以上物聯網企業200多家,省級以上物聯網研發機構30多家,形成了一批核心技術和產品。省物聯網產業聯盟的牽頭企業都在南京,還擁有一家科技部認定的國家級RFID工程技術研究中心。2012年,南京把“物聯網”列入6大類11個方向重點發展的戰略性新興產業之一。物聯網也是南京近年來支持軟件企業拓展的新興服務模式之一。200多家相關企業的加盟,使南京市物聯網產業連續多年保持了30%以上的增速,與其相關的各項智能應用,已經頻頻出現在我們的生活中。與此同時,南京企業還在致力于研發基于“中國芯”的物聯網新技術。
南京市的鼓樓區已形成以智能電網、智能交通、智能醫護、智能公共安全、智慧家居、城市地下管網數字化系統建設等六大物聯網產業板塊,集聚了一批從事物聯網領域研究的兩院院士、科技領軍人才和一批骨干企業。發展物聯網應用產業,鼓樓獨具優勢。鼓樓區成立了科技園區管委會,以模范馬路創新街、廣州路科技商務街和江東軟件城為重點,建成了南京大學—鼓樓高校大學科技園、南京工業大學科技園、南京中醫藥大學科技園、南京郵電大學物聯網科技園、南京財經大學科技園5個省級以上大學科技園,形成了紫金(鼓樓)、紫金(模范路)兩個科技創業特別社區,以及蘇寧慧谷、聯創科技大廈、南大蘇富特科技創新園、中國(南京)電力自動化產業園等一批物聯網產業發展載體。為科技成果的轉化和科技人才的創業提供了廣闊的空間。國電南自、聯創科技、南大蘇富特、瑞中數據、長江科技、朗坤軟件、安元科技、康尼電子、泰通科技、萬全科技、中圖數碼等物聯網領域龍頭企業開展相關的技術和產品研發,并形成一定規模和市場優勢,為鼓樓區物聯網產業發展提供雄厚技術支撐。未來幾年,鼓樓區將大力推動這六大物聯網板塊向更深領域進一步發展,搶占物聯網技術和產業的制高點。
(二)南京市物聯網產業面臨主要的問題
1.商業模式
物聯網技術之所以沒有象人們預期的那樣發展迅速,關鍵是還沒有找到一種可行的商業運行模式,使得物聯網應用單位幾方共贏。作為新興產業的物聯網,需加快其技術研發和產品設計步伐,更需加快其產業社會化進程,以盡快在市場上形成規模化的商業應用。
2.安全及隱私
物聯網世界里,信息的采集與傳輸非常頻繁,采集終端遍布全球,人們面臨著比在互聯網世界里更為復雜的信息安全及隱私保護問題。物聯網存在著同互聯網相同的安全威脅,但是又存在著獨特的安全風險
3.標準體系
目前多個機構及組織推出了物聯網技術及應用方面的一些標準,但是遠未達到完整且統一的程度,物聯網體系架構標準、具體技術及應用標準仍待完善。標準之爭是知識產權之爭,更是利益之爭。
4.政策與法規
物聯網覆蓋人類生產生活的方方面面,這必然會對傳統的法律法規提出挑戰,建立健全適應物聯網發展需要,要引導其為人類正確服務的方向發展、避免其損害公眾利益。
四、前景展望
南京正在努力打造國家物聯網示范城市,到2015年成為國際一流、國內領先的物聯網產業基地。南京還將著力構建全市物聯網產業發展平臺,推進物聯網產業聯盟、物聯網產業研究院建設,形成優勢互補、特色明顯、分共協作、共同推進的發展格局。
雖然當前物聯網的發展非常迅速,但也要看到其中存在的諸多問題,如果在能研究分析并解決這些問題,南京市物聯網的前景將非常廣闊,一定能為經濟發展做出極大貢獻。
參考文獻:
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物聯網是將材料技術、通信技術、電子技術等各種現代化技術有效結合的重要應用系統,而計算機物聯網技術在多個領域和行業中應用廣泛,為了充分發揮計算機物聯網技術應用優勢,應仔細分析和研究物聯網技術,推動計算機物聯網技術的快速發展。本文簡要介紹了計算機物聯網技術,分析了計算機物聯網的關鍵技術,闡述了計算機物聯網技術應用和發展。
【關鍵詞】計算機 物聯網技術 應用 發展
近年來,我國現代化科學技術快速發展,計算機物聯網技術是一種集信息共享、交流和傳播的科技手段,具有高效、穩定、有效的特點,其在各個領域和行業中的應用越來越廣泛,極大地推動各行各業的發展。
1 計算機物聯網技術概述
計算機物聯網技術主要包括三個技術層次:應用層、網絡層和感知層,網絡層又包括處理層和傳輸層。計算機物聯網技術應用層包括數據存儲、信息共享、交流平臺等技術,其可有效實現物與人、物與物之間的感知和識別,是信息通訊和交換的關鍵平臺;網絡層主要用于傳輸相關信息數據,其不僅包括云計算、GRS/GIS技術、智能技術等處理層技術,而且包括移動通訊網、固網、互聯網、衛星通信等傳輸層技術。感知層主要用于采集信息資料,包括識別碼、智能機械、傳感器、RFID、條形碼和IC卡等技術。
2 計算機物聯網的關鍵技術
2.1 網絡通信技術
隨著計算機物聯網的不斷發展,在計算機物聯網技術中網絡通信技術發揮非常重要的作用,網路通信技術包括網關技術、無線技術、有線技術等,M2M技術是一種重要的網絡通信技術,其和有效結合近距離傳輸技術,如BlueTooth、RFID、Wi-Fi等,無線通信是M2M技術的關鍵,其發展空間非常廣闊,其為物聯網傳遞信息提供了重要的技術保障。
2.2 云計算
云計算技術在不同計算機中分布計算資源,用戶可自由切換資源,結合具體需求,訪問專門計算系統。物聯網系統的云計算技術通過網絡有效整合計算實體,極大地提高計算能力。
2.3 射頻識別技術
射頻識別技術是物聯網中的一項重要技術,其也稱為電子標簽,其作為物聯網的核心和基礎部分,其利用射頻信息,有效傳輸物聯網信息,從而科學識別這些信息。射頻識別技術包含天線、閱讀器、標簽等部分,其在實際應用中運用先進技術手段,有效識別不同狀態下的物體,這項技術具有較強的抗干擾能力,不需要耗費大量人力,因此應用廣泛。
3 計算機物聯網技術應用和發展
3.1 物流領域
近年來,我國物流行業快速發展,發展規模持續擴大,而計算機物聯網技術在物流領域應用廣泛,發揮著非常重要的作用。物流領域的計算機物聯網技術主要利用其智能性、集成性的特點,這使得物流系統的智能化程度更高,并且通過模仿人類智能,全面掌握物流領域的各種信息,實時監控物流運輸的路線和車輛情況,掌握物流運輸貨物的性能和狀態。同時,物流領域中計算機物聯網技術的應用,便于工作人員實時掌握物流運輸情況,科學采集重要物流信息。
3.2 家庭住宅
計算機物聯網技術在家庭住宅中的應用,其通過利用各種現代化網絡技術,極大地改變了家居生活方式,其包括燈光控制系統、溫度調節系統、布線系統、住宅安放系統等,住戶能夠利用計算機物聯網技術可以有效應用和操控家庭住宅中各種內部系統,科學管理家庭住宅中的各種應用系統,高效集成家居設施,為用戶提供更多便利,營造舒適、高效的居住環境。
3.3 交通行業
當前,我國交通系統快速發展,智能化交通建設進程持續加快,而計算機物聯網技術有效結合計算機技術、數據控制技術、通訊傳輸技術、信息技術、電子傳感技術等先進技術,其在交通行業的應用也加快了智能化交通建設,并且其在智能交通管理系統中的運用,極大地推動了智能化交通系統發展。同時,計算機物聯網技術具有準確、高效、實時等特點,其在智能化交通建設中的應用,有效利用現有的交通設施,不僅可減輕城市交通環境污染,而且有效減少交通系統超負荷量,全面提高城市交通系統的運輸效率,因此在交通運輸方面應加大對計算機物聯網技術的應用和發展。
3.4 電網
計算機物聯網技術除了在交通行業和電力行業中的應用,其應用前景非常廣闊,應用價值較好。而計算機物聯網技術在電網中的應用,極大地推動了電網智能化發展,有效提高了電力系統的安全性、可靠性和穩定性,全面提升電網運行的經濟效益。而通過運用計算機物聯網技術,實時監測電力系統的數據信息,一旦發現電網運行異常情況,可以幫助電力工作人員及時、有效地解決電網故障問題,采取有效的應急處理方案,確保電力系統的安全、穩定運行,減少電力企業的經濟損失。電力系統和計算機物聯網技術的有效結合,不僅可滿足電力用戶對于電網運行需求,而且可完善電力系統設置,有效提高電能質量。
3.5 農業
計算機物聯網技術在農業領域中的應用,主要是有效結合農業生產的智能系統、安全系統和控制系統,高效整合云計算技術,極大地推動了農業生產的信息化、數字化和智能化發展。計算機物聯網技術在農業生產中的應用,其全面考慮各種農業生產因素,如人工因素、環境因素等,通過傳感器上傳相關信息,所以相關工作人員可高效整合分析農業生產各項信息,通過遠程操作和監控,加強農業生產各個環節的管理和控制,全面提高農業生產整體效益。同時,在農業生產中運用計算機物聯網技術,可促進農業生產轉變為高效農業、低碳農業、綠色農業,推動現代化農業發展,并且其可優化農業生產結構,不斷提高農業生產效益,帶動農業經濟的可持續發展。
4 結束語
計算機物聯網技術是一項重要的現代化科學技術,其在多個領域和行業的應用,極大地推動了各行業發展。相關工作人員應嚴格把握物聯網的各項關鍵技術,結合計算機物聯網技術特點,加大對計算機物聯網技術的分析和研究,優化計算機物聯網技術應用,充分發揮計算機物聯網技術應用優勢,推動各行各業的不斷發展。
參考文獻
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作者簡介
張皓(1983-),男,河北省保定市人。碩士學位。現為河南工學院計算機科學與技術系實驗師。主要研究方向為圖形圖像處理,計算機應用。