发布时间:2023-10-11 17:47:47
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中图分类号:TP393 文献标识码:A
0引言
随着物联网技术的发展,物联网已经被广泛的应用到多个行业当中。在我国的交通运输发展当中,物联网技术的应用也变得越来越多,同时取得了良好的发展成果,推动了整个产业以及相关产业的发展。然而在物联网技术的应用过程当中,依旧存在整体技术先进性不强、相关标准不完善、与国际水平差距大等不足之处。因此针对物联网技术在交通运输当中的应用研究就变得十分重要,且具有现实意义。
1发展现状
(1)国外发展现状
相比于其他发达国家,我国在物联网之上的发展还较为落后。目前,美国的IVHS、日本的VICS系统,通过在车辆与道路之间信息通信的建立,交通运输的发展已经完成智能化和信息化两大方面。众多的先进无线技术被先后应用到其中,包括信号优先、职能定位等,并且在速度分析、信息采集等方面取得了巨大的进步。
(2)国内发展现状
随着我国社会经济的飞速发展,物联网受到的关注度越来越高,之后更是被定为重点发展的一项重要产业。总理于2009年提出应当针对物联网几项关键技术进行发展和突破,并且为之后的发展进行了提前的规划和安排,在此基础之上进一步的推动我国产业升级和发展。由国家批准,我国于该年九月正式组建标准工作组,主要针对信息技术进行研究。与此同时,出台一系列发展政策,为物联网的发展提供政策支持。在“十二五”期间,该产业将研究的重点对准信息安全、网络等方面,2010年,在我国首都正式成立了物联网标准联合工作组,其研究重点为技术与相关标准的制定。
2推进策略
(1)加强设计
在交通领域应用物联网技术,要不断的加强设计,尤其是顶层设计。在整个行业当中通过政策、人力、物力等方面的支持,有效的推动整个该方面的进一步发展,尤其是针对物联网的关键技术、行业发展策略、交通系统等方面的发展与研究。进一步推动物联网技术在交通领域的推广和应用,有效的提升行业整体的水平,从而实现渐渐缩短和发达国家之间的距离,促进物联网技术的飞跃性发展的目标。
(2)强化科技的支撑作用
通过科技专项的形式给予充分的支撑,将物联网技术的应用和推广,作为专项科技进行发展,并且进行信息化规划,给予充分的人财物的支持,推动该行业物联网技术的进一步发展和有效应用。尤其是关键性技术还需要着重的推广和突破,从而提高该行业整体技术含量。并且不断的完善其发展机制,确保整体系统的长效运行,积极响应我国的可持续发展和科学发展观要求。
(3)完善应用标准
着重进行应用标准的建设,为物联网技术的应用打下良好基础。目前我国已经成立了物联网智能交通标准工作组,与国家的相关工作有效的衔接,并且针对该行业的物联网应用进行了相关标准,以及标准体系等方面的研究。推动其朝着标准化和规范化的方向发展,从而实现互联互通。
(4)建立示范工程
要推动该行业的物联网技术的有效应用,就必须通过示范工程完成。这就要求要加强示范工程的建设工作,不断的优化在应用过程当中的不足之处。在交通领域应用物联网技术,应当主要以交通运输为主,积极做好带头示范作用。通过相关部门、企业、政府等的配合和支持,进行试点示范工程的建设工作,不断的完善实施机制,结合行业特征和国家的相关政策,推动应用技术的发展。通过示范工作,不断的总结失败的教训和提取成功的经验,促进关键技术的进步。充分结合“十二五”提出的重点发展任务,选择一些综合实力较好,具有一定优势的业务领域和企业,开展相关技术的推广工作。转变设备主要依靠进口、技术先进性不足等劣势,推动装备制造业的进步,促进信息服务产业的发展。
(5)突出服务,进行协调性发展
转变之前的发展途径,突出服务,提升服务质量,最大限度的满足人们的生产生活需求。让人们真实的感受到物联网的优势和便利性,支持物联网技术的应用,实现规模应用,从而带动整个产业的发展。与此同时要加强协调性的发展,统筹整体步调,不仅需要重视交通运输行业的发展,还需要关注相关行业,注重协调性发展,确保物联网技术在交通运输行业的有序应用。
3总结
综上所述,针对物联网技术在交通运输方面的应用现状,要求要针对目前存在的技术性不足、设备依赖进口等多个方面的不足,结合国家的相关政策、要求、任务等,以及行业的发展特征,进而不断的促进整个行业的进一步发展。主要通过提高顶层设计水平、完善应用标准、进行示范工程建设、突出科技支撑作用等方面,从而推动关键性技术的发展和推广,促进行业转型,缩短与国际应用水平的距离,为人们的生产生活提供良好品质的服务。
参考文献
[1] 陆长松. 物联网技术在物流业务流程再造中的应用研究[D].江西理工大学,2012.
物联网的发展是一个从信息自动提取、信息整合、物品局域联网、局部系统的智能服务与管控等向全网融合的逐步深化的过程。在中国,物流行业物联网技术的应用经历了三个阶段。
(一)启蒙阶段(2003~2004年)
在启蒙阶段,物流行业物联网的应用是从两个独立的技术路线开始探索的,一是基于RFID/EPC的技术路线,二是基于GPS/GlS的技术路线。
1999年,国际上在RFID/EPC的基础上提出了物联网概念,2003年1 1月,EPC global成立,同年,基于RFID/EPC的物联网概念引入中国,在中国成立了EPC global的分支机构。2004年4月,中国举办了第一届EPC与物联网高层论坛,10月,举办了第二届EPC与物联网高层论坛。同年,关于物联网的图书首次在中国出版。在这一时期,中国物流领域掀起了第一轮物联网概念炒作与应用的小,组织了一系列关于RFID/EPC的会议,一些关于RFID技术与应用的杂志与网站开始创办,人们对RFID技术在物流行业应用也寄予厚望。在物流领域,基于RFID技术的解决方案、应用案例不断涌现,智慧化的物流系统开始出现。
GPS/GIS技术与物流可视化管理系统的理念,大约从1999年前后在国内物流领域开始探讨和报道,自2001年开始探索GPS在物流货运监控与联网管理上的应用,2003年开始出现一些成功的应用案例。这一阶段是应用GPS/GIS感知与定位技术结合互联网技术,对移动中的物流运输车辆与货物实现联网、跟踪、定位、调度、配货等智能管理与运作,初步具备了物联网的特征,但是当时这一技术路线及其应用案例并未纳入物联网理念范畴。
(二)起步发展与探索阶段(2005~2009年)
虽然物联网在物流行业的发展一开始就遇到了很多问题,但是人们并没有停止物联网在物流行业应用的探索。如:针对RFID芯片成本问题,一方面通过加快技术创新,不断降低RFID芯片成本,另一方面,物流行业也结合实际探索RFID技术应用模式,消除成本带来的影响。
其中最为典型的应用是“中国集装箱电子标签系统”在航运“物联网”项目中的应用。“集装箱RFID货运标签系统”通过RFID无线射频识别技术与互联网的有机结合,可为货主、港口、船公司、海关、商检等相关单位提供集装箱实时状态信息,对提高集装箱运输的安全水平和运输效率具有重要意义。
除了以集装箱为单元的物联网应用,很多企业还在探索以更小的物流单元――托盘物流单元为终端节点的物流行业物联网系统。比如,烟草行业对全行业使用的托盘均要求嵌入RFID标签,实现烟草物联网应用。
在GPS/GIS方面,为了实现智能调度、可视化运输管理,很多企业建立了基于互联网的物流运输GPS追踪系统,从而实现对全公司所有车辆在全国各地移动过程中的感知、定位、追踪与智能调度管理。社会的物流信息平台,也借助这一技术,对在途车辆提供在线配货信息服务,实现回程空车可就近配货、在线监控与管理,从而实现货运物联网应用。
(三)理念提升阶段《2009年至今》
2005年11月17日,国际电信联盟(ITU)借用了原来基于RFID/EPC技术提出的“物联网”概念,从更广泛的角度提升了物联网理念,了《ITU互联网报告2005:物联网》,宣布了无所不在的“物联网”通信时代来临。得益于ITU在2005年的以物联网为标题的年度报告,物联网理念得到了全面提升,形成目前以感知技术、网络通信技术和智能应用技术为核心的三大物联网本质特征。
围绕三大本质特征,目前物联网感知技术更加丰富,除RFID技术以外,面向所有感知技术开放,凡是能够起到自动感知的技术体系都可以纳入物联网感知技术体系,目前常用的传感技术、RFID技术、GPS卫星定位与识别技术、视频识别或机器视觉技术等都可纳入物联网终端感知技术体系;网络方面,互联网、传感网、局域网、电视网、电信网也在走向融合,可纳入物联网网络技术体系;智能应用则更加广泛,打开了智能物流发展创新的空间,一个智慧物流的时代正向我们走来。
物流申的物联网技术
(一)物联网概念与主要技术体系
目前物流行业大多数人认可的物联网定义为:物联网是“物物相连的互联网”,即通过各类传感装置、RFID技术、视频识别技术、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,根据需要实现物品互联互通的网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络系统。
物联网的特征主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物~定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳网的“物”一定要具备自动识别与物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应该具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
(二)物流中应用的物联网主要技术
根据物联网的特征来划分,物联网主要有三大技术体系,一是感知技术体系;二是通信与网络技术体系;三是智能技术体系。下面结合其在物流行业应用情况进行分析。
1、物流业常用的物联网感知技术
为了对物流中的“物”进行识别、追溯,常采用的是RFID技术、条码自动识别技术:
为了对物流中的“物”进行分类、拣选、计数,常采用的是RFID技术、激光技术、红外技术、条码技术等;
为了对物流中的“物”进行定位、追踪,常采用的是GPS卫星定位技术、GIS地理信息系统技术、RFID技术,车载视频技术等;
为了对物流作业中的“物”进行监控,常采用的是视频识别技术、RFID技术、GPS技术等:
为了对物品,尤其是特殊物品的性能及状态进行感知与识别,常采用的是传感器技术、RFID技术与GPS技术等:
综合来看,在物流行业目前最常用的物联网感知技术主要有RFID技术、GPS技术、传感器技术、视频识别与监控技术、激光技术、红外技术、蓝牙技术等。
2、物流行业常用的物联网通信与网络技术
在区域范围内的物流管理与运作的信息系统,常采用企业内部局域网直接相连的网络技术,并留有与互联网、无线网扩展的接口;在不方便布线的地方,常采用无线局域网技术;
在大范围物流运输的管理与调度信息系统,常
采用互联网技术、GPS技术、GIS地理信息系统技术相结合,组建货运车联网,实现物流运输、车辆配货与调度管理的智能化、可视化与自动化:
在以仓储为核心的物流中心信息系统,常采用现场总线技术、无线局域网技术、局域网技术等网络技术;
在网络通信方面,常采用无线移动通信技术、3G技术、M2M技术、直接连接网络通信技术等。
综合分析,物流行业为了使移动或存储中形态各异“物”能够联网,最常采用的网络技术是局域网技术、无线局域网技术、互联网技术、现场总线技术和无线通信技术。
3、物流行业物联网常用的智能技术
在企业厂区的生产物流物联网系统,常采用的智能技术主要有ERP技术、自动控制技术、专家系统技术等;
在大范围的社会物流运输系统,常采用的智能技术是数据挖掘技术、智能调度技术、优化运筹技术等;
在以仓储为核心的智能物流中心,常采用的智能技术有自动控制技术、智能机器人技术、智能信息管理系统技术、移动计算技术、数据挖掘技术等;
以物流为核心的智能供应链综合系统、物流公共信息平台等领域,常采用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、数据挖掘技术、专家系统技术等智能技术。
综合来看,物流行业物联网常用的智能技术有智能计算技术、云计算技术、移动计算技术、ERP技术、数据挖掘技术和专家系统技术等。
物联网技术在物流业的应用状况分析
(一)感知技术应用状况
在中国物流信息化领域,应用最普遍的物联网感知技术首先是RFID技术。RFID标签及智能手持RF终端产品有比较广泛的应用,RFID技术主要用来感知定位、过程追溯、信息采集、物品分类拣选等。
其次是GPS/GIS技术。物流信息系统采用GPS/GIS感知技术,用于对物流运输与配送环节的车辆或物品进行定位、追踪、监控与管理;尤其在具有运输环节的物流信息系统,大部分均采用这一感知技术。
视频与图像感知技术居第三位。该技术目前还停留在监控阶段,需要人来对图像分析,不具备自动感知与识别的功能,在物流系统中主要作为其他感知的辅助手段,也常用来对物流系统进行安防监控,用于物流运输中的安全防盗等,这一系统往往会与RFID、GPS等技术结合应用。
传感器的感知技术居于第四位。传感器感知技术及传感网技术是近两年才在物流领域得到重视与应用的技术。目前,传感器感知技术也是与GPS、RFID等技术结合应用,主要用于对危险物流系统、粮食物流系统、冷链物流系统的物品状况及环境进行感知。传感技术丰富了物联网系统中的感知技术手段,在食品、冷链物流和危险品物流具有广泛应用前景。
扫描、红外、激光、蓝牙等其他感知技术在物流领域也有少量应用,主要用在自动化物流中心自动输送分拣系统,用于对物品编码自动扫描、计数、分拣等方面,激光和红外也应用于物流系统中智能搬运机器人的导引。(注:上述扫描指自动输送分拣机上的条码扫描,不包括手持终端的条码扫描)。
各类感知技术在物流业应用情况如图1所示。
根据对相关资料的统计分析,多项感知技术集成应用的情况也较多,如RFID技术与传感器技术结合、GPS技术与RFID技术结合、车载视频与GPS技术结合等。
(二)网络与通信技术应用状况
现代物流的特点是系统化和网络化,目前,物流系统全部是网络化的运作,很少有物流系统是点对点的单线管理与优化。因此,物流信息化的最大趋势是网络化与智能化。
在物流系统中,企业内部的生产物流管理系统往往是与企业生产系统的运作与管理相融合,物流系统作为生产系统的一部分,在企业生产管理中起着非常重要的作用。企业内部物流系统的网络架构,往往都是以企业内部局域网为主体建设的独立的网络系统。
在物流公司,面对大范围的物流作业,由于货物分布在全国各地,并且货物在实时移动过程中,因此,物流的网络化信息管理往往借助于互联网系统与企业局域网相结合应用,但也有企业全部采用局域网技术。
在物流中心,物流网络往往基于局域网技术,也采用无线局域网技术,组建物流信息网络系统。
在数据通信方面,往往是采用无线通信与有线通信相结合,新的物流信息系统还大量采用了3G通信技术等先进的技术手段。
根据对物流信息化案例的不完全统计,采用互联网技术的占68%,采用局域网技术的占63%,采用无线局域网技术的占24%,有的系统采用多种网络技术,如图2所示。
(三)智能管理技术应用状况
根据对相关资料的统计分析,目前,物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多,物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用,专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距。只是在企业物流系统中,部分物流系统可以做到与企业生产管理系统无缝结合,智能运作;部分全智能化和自动化的物流中心的物流信息系统,可以做到全自动化与智能化物流作业。
几种重要的物联网技术在物流业的应用领域与前景
(一)RFID技术在物流业的应用领域及前景
RFID是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体,并可同时识别多个标签,操作快捷方便。
1、RFID技术在物流业的应用
在物流领域,RFID电子标签可以应用于自动仓储库存管理、产品物流跟踪、供应链自动管理、产品装配和生产管理、产品防伪等多个方面。大量使用RFID电子标签可以提高整个供应链和物流作业管理水平。RFID在物流业的重点应用方向包括:货运集装箱追踪与管理;道路货运车辆的跟踪与管理;托盘等装载设备的跟踪管理;配送中心管理;航空集装设备、货物追踪及行李管理;机场货运车辆的智能调度与管理。
2、RFID技术的应用前景分析
物联网的发展给RFID在物流业应用带来良好的发展机遇。随着物联网技术的发展,在物流领域,RFID的应用将会由点到面,逐步拓展到更广的领域。据中国RFID产业联盟和计世资讯(CCW Research)预测,物流领域的应用将是中国RFID市场增长最快的领域之一,主要体现如下:
(1)医疗与药品智能追溯系统进入成长期。医疗领域的RFID市场已基本完成培育期,正在进入成长期,在医疗领域采用RFID可以用生机勃勃来形容,几乎每一个RFID项目都可以立即得到回报。
(2)食品卫生和动物疾病防疫领域发展迅速。食品卫生和动物疾病防疫等安全问题为RIFD的大规模普及提供了契机,采用RFID标签,组建智能追溯的食品物联网体系,可以监控贯穿食品和药物供应
链的实时信息,对动物的原产地和疾病进行追踪和控制。
(3)智慧物流与供应链市场需求可观,但对技术的要求则比较高。智慧物流供应链管理对RFID的市场需求量十分可观,只是目前还受种种因素的限制。通过识别每一个货品、货箱及托盘,RFID标签为运营商提供了清晰了解分销链的能力,从而识别任何一件货品,检查货品状态及来源史,并将货品发送到供销网络中的任何地点。
(4)资产与物品仓储管理的增长将使闭环应用成主流。越来越多的企业开始考虑如何将RFID用于闭环应用。目前的IT资产管理就是一种RFID技术在闭环的应用,通过部署RFID系统来跟踪资产设备,可以更安全地追踪到设备的位置及使用者的身份,能避免因设备丢失造成的损失,并能保持敏感数据的安全性。RFID技术还可用于跟踪生产环境中的工具和用品及工厂内的消耗物品。
(5)与电信技术的融合衍生出了NFC等新领域。电信技术与RFID技术结合可为各行业建立物联网与信息化最后1公尺的建设提供开放、标准化的基础,极大地节约社会资源,创造经济效益。目前一些管理市场化水平比较高、信息化基础比较完善的行业,将成为RFID通信技术应用的先行行业,比如电子支付、物品管理、物流管理、生产制造、安全控制等领域的应用潜力都比较大。
总之,RFID技术在物流信息化领域应用市场前景广阔,物联网技术的发展更为RFID技术在物流业的大规模应用创造了良好的市场环境。
为了抓住RFID市场机遇,笔者建议,企业在物流业RFID技术应用的开发方面瞄准下列六个方向。
(1)针对物流行业应用RFID技术进展缓慢的现状,支持开发适用于各种物流环境的特种电子标签,包括各种材质的托盘、周转箱标签、集装箱标识标签、温度传感标签、堆场定位标签、车辆标签等。
(2)开发整合集成RFID技术的物流装备,进行RFID技术与现有物流装备的整合。
(3)支持RFID中间件的开发,开发支持多协议读写器,同时能与现有的物流仓储、运输等管理系统无缝对接的RFID中间件系统。
(4)支持与鼓励面向物流行业的RFID公共信息服务平台的开发与应用示范,实现跨地区、跨行业的RFID信息的识别、采集、传输与信息应用服务,满足物流企业进行RFID系统快速部署的需求,并与现有物流信息公共平台进行互联互通。
(5)支持物流行业RFID应用标准的研究和制定,包括物流领域RFID数据规范、RFID技术与物流装备的整合标准、基于RFID技术的物流操作规范,RFID中间件与物流系统、数据平台的数据交换标准等。
(6)推广RFID技术在物流业九大重点工程中的应用示范,包括在多式联运和转运设施、大型物流园区、城市配送及冷链物流、大宗商品和农村物流、制造业和物流业联动发展、物流公共信息平台、物流标准和技术推广、物流科技攻关、应急物流中的应用示范。
(二)全球卫星导航技术在物流业的应用领域与前景
全球定位系统(GPS)是美国国防部发射的24颗卫星组成的全球定位、导航及授时系统。北斗卫星导航系统是与GPS相类似的技术,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。这些全球卫星定位导航系统与电子地理系统结合,可以对移动的物体进行定位、追踪、检测、联网,该技术是对移动中的物品进行联网与定位追踪最好的技术手段,也是物流行业最主要应用的物联网技术之一。
1、全球卫星导航技术在物流业的应用
GPS应用于车辆运行管理中,可对运输的车辆和货物进行实时定位、跟踪和监控,还可以对车辆进行调度,同时提供车辆报警等功能,以确保货物安全,因此,车载式GPS有着广阔的发展前景。具体可以应用于对特种专用车辆的定位跟踪、城市出租车管理、公交系统、长途运输等领域。
在基于GPS的物流配送监控系统中,GPS主要辅助实现车辆跟踪、路线的规划导航、话务指挥、信息查询、紧急救援与应急物流等物流配送监控功能。
在基于网络的GPS系统中,通过在互联网上构建公共GPS监控平台,可以免除物流运输公司自身设置监控中心所导致的大量费用,包括各种硬件配置、管理软件等。网络GPS使投资费用降低和无地域性限制的信息获取,提高了GPS的普及率,从而增加了物流业的利润。
在基于GPS技术的智能港口物联网中,通过利用GPS等技术,可建立港口物联网支撑技术与平台。如江阴打造的智能港系统,包括专用车载GPS监控系统、集装箱卡车GPS监控软件、专用车载GPS监控系统软件等,这些技术为江阴打造智能港口提供了关键技术。
2、GPS技术在物流业的应用前景
随着中国物流产业的振兴,基于GPS/GIS的移动物联网技术将获得巨大发展。预计未来几年,中国物流领域对GPS系统具有巨大的市场潜力和不可估量的发展前景,对GPS系统的需求量将以每年30%以上的速度递增。
(三)无线传感网在物流业应用领域与前景
无线传感器网络(WSN,Wireless SensorNetworks)是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。
WSN在物流的许多领域都有应用价值,包括生产物流中的设备监测、仓库环境监测、运输车辆及在运物资的跟踪与监测、危险品物流管理、冷链物流管理等。
WSN在物流中具有巨大的应用潜力,但是大规模的应用还有待时日。根据实地调研和文献资料分析得知,目前,无线传感器网络在物流业中的应用十分有限,大部分还停留在学术研究或是开发实验阶段。要在物流业获得广泛应用,其中有很多关键技术还需探讨,如能量管理、节点定位、拓扑控制、MAC协议和路由协议等技术,此外,应用成本问题也需解决。
(四)智能机器人在物流业应用情况及前景
智能机器人是物联网家族的重要成员,是物联网智能应用的执行者之一。智能机器人技术也是物联网重要的技术产品。借助于物联网,将机器人纳入物联网系统中,利用机器人的自动化性能,可实现智能作业与管理。
物流行业机器人的应用最早出现在1995年,在我国烟草行业物流作业系统中首先得到应用。当时,卷烟厂采用智能码垛机器人对卷烟成品进行码垛作业,用AGV(自动搬运车)进行自动搬运作业,节省了大量人力,减少了烟箱破损,提高了自动化水平。这时的机器人还只是单线的点对点作业,尚未融入物流网络系统。
目前,智能机器人在我国烟草、汽车、医药等行业的物流系统中得到了广泛应用。随着物流信息技术的发展,智能机器人也有独立的作业环节开始融入物流作业系统,成为现代物流系统的组成部分,成为智慧物流的重要装备。
中D分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)01-0193-03
互联网技术高速发展下,其技术逐渐开始纵深化发展,物联网则是此类概念下诞生的技术之一。宏观分析物联网技术的应用,能够加速经济的发展,提供更多的新型就业岗位。微观分析,其技术的发展可以降低企业的运营成本,从而达到提升企业收益的目的。在此现状下,笔者针对当前物联网趋势下射频识别技术的探讨与实践,进行简要的剖析,以盼能为我国此类技术的发展提供参考。
1 物联网
物联网顾名思义其核心为网络,实施的对象为各类物品。互联网技术飞速发展下,物联网技术则是新一代信息技术的重要组成模块。物联网按照其实践应用的现状可以分为两个部分,一部分为沟通物品之间的网络技术,另一部分则为应用物联网技术的用户。用户通过网络技术获取物品的具体参数,并通过此类技术进行物品的交易,产生良好的技术体验。当前物联网技术的应用范围较广,其通过智能技术以及识别技术,快速完成了物品与网络之间的结合。最终达到提高企业收益,便捷人们生活的目的。
2 物联网技术的发展背景
互联网技术经过数十年的发展,其技术已经到达了瓶颈状态。在此现状下,人们对于互联网的应用也提出了更高的要求,除去网络虚拟电子信息的交流外,人们对于物品联网也产生了极大的兴趣。前期利用蓝牙技术,进行控制音响或多媒体设备的技术,也可以看成是物联网技术的发展模型。但随着各类科技产品的快速诞生,网络技术中的无线网络技术也随之诞生。无线网络技术的诞生,对于各类的科研项目产生了巨大的促进意义。因此使得物品之间长距离无线控制,有了实现的可能性。随后随着网络技术的深化发展,物联网技术概念则快速的诞生。并且在短时间内,产生了良好的应用效果。
2.1 国内物联网发展现状
互联网技术起初诞生于西方国家,我国针对互联网技术的应用和研发都较晚,因此关于物联网技术的发展也较晚。物联网概念最初于1999年由美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出,随后该学院利用射频识别技术,建立了自动识别中心。自此之后,西方国家开始了物联网技术方面的发展。当前我国关于物联网技术的发展,市场对此表露出了极大的发展兴趣。大量的企业以及研究单位对此展开了实践工作,并引起了政府部门以及其他行业的关注。例如当前我国最大的电子商务企业阿里巴巴,以及同行业的京东,则是大量应用了物联网技术。
物联网技术的应用,对于我国经济的发展产生了较大的影响。但深入分析,此类技术的发展对于传统行业的影响也较大。尤其是工厂中质检方面的影响较大,但也因此产生了其附属行业例如物联网技术的相关的软硬件生产商。
3 射频识别技术
射频识别技术英语为:Radio Frequency Identification,通常简称其为RFID。此类技术为通信技术的一种,通过无线电讯号以及内置识别参数,对相关数据进行读写和核准。并且在实际应用的过程中,不用进行物品与识别器之间的实际接触。对于工作人员的实际操作产生了极大的便捷,提高了工作效率,一定程度上分析也提升了企业的收益。
射频识别技术属于微波射频,其射频范围为1-100GHz,因此其适用的距离也较短。此外射频识别器也在实际应用的过程中,分为两种类型。一类为读取装置,另一类为识别装置。读取装置为固定安装,识别装置则可进行移动。例如超市收款中利用的扫码器,也属于微波射频技术的一类,固定装置例如门禁系统等。
4 射频识别技术对物联网发展的影响
射频识别技术的发展,一定程度上促进了物联网技术的发展。两者具备相辅相成的关系,其在发展的过程中,两者通过软硬件之间的结合,完成了用户对于物品信息的了解,或对物品的购买。相较于传统的购物方式,以及信息获取方式,对用户产生了较好的应用体验。整体上分析物联网技术属于主干核心技术,射频识别技术则属于物联网技术应用中的辅助应用技术。两者结合下完善了物联网技术的发展,并对物联网技术的后期发展,产生了积极的作用。
5 射频识别技术在物联网发展中的应用
射频识别技术的发展促进了物联网技术的快速发展,完成了物联网技术初期发展的基础建设。当前两者结合下产生了极佳的应用体验,在此背景下笔者针对当前物联网趋势下,射频识别技术在物联网中的具体应用进行分析。其中具体的分析内容为:仓储方面的应用实践、物流方面的应用实践、智能家居方面的应用实践、物品质量检测方面的应用实践、数据采集方面的应用实践。针对此类应用项目,笔者进行简要的分析介绍。
5.1 仓储方面的应用实践
电子商务在近些年来发展迅猛,大量的电子商务企业进入此类行业中。在此背景下,商户在进行商品交易的过程中,则需进行货物的储备以及转移。在此过程中笔者提供一组数据:2015年淘宝双11活动,最终的成交额为912.17亿元,产生的包裹大约为:5亿件左右。2016年淘宝双11活动,最终成交额为1207亿元,产生的包裹数量约为:10.5亿件。如此庞大的交易额以及快件量,对于仓储方面的要求极高,甚至极易引发严重的仓储事故。
在此现状下,阿里巴巴成立了菜鸟驿站,京东成立了京东物流。其在仓储转移中则是大量应用了射频识别技术,射频识别技术在其企业的仓库中,形成了类似当前我国公安部门的天眼网络。通过密集的射频识别装备,达到对货物的快速识别以及快速的转移。以此降低了仓储的出错率,提升了仓储能力。
5.2 物流方面的应用实践
物联网技术在发展的过程中,其核心的内容除去互联网技术的软件方面外。还存在硬件,以及基础设施方面的应用。关于其基础设施方面的应用,主要为物流方面的应用。在此过程中,关于射频识别技术的应用则较多。
例如人们在网络平台进行购物的过程中,网络商铺通过快递公司进行发货。在此过程中大量的快递主要目的地相同,此类货品首先用过仓Φ昶探行发出,之后通过快递公司进行中转分拣发送。前期物流公司针对此类分拣工作,主要通过人工分拣的方式进行规整。但随着电子商务交易规模的逐渐变大,交易过程中产生的物品量也较大。此类现状下,人工分拣不但出错率高。而且成本较大效率也较低,射频识别技术的应用,则是极大改善了此类现状。
通过射频识别技术,以及自动化技术的应用。物品得到了快速、准确的分拣和备货。从而达到了提升效率,稳定企业收益的目的。
5.3 智能家居方面的应用实践
近年来随着互联网技术的快速发展,各行各业都受到了其技术发展带来的影响。其中家装行业则是受益较多的行业之一,智能家居其核心技术为网络技术。通过网络技术,将家庭中的生活设备、门窗、灯具、多媒体设备进行互联。其中射频识别技术在应用的过程中,主要的应用范围为:安防技术、门禁技术等。
例如当前市场中智能家居较多的一类智能门窗中,则是利用了射频识别技术。此类技术将网络技术与硬件进行相互结合,便捷了人们在生活中的使用,也提高了安全效果。例如射频识别技术中的门禁技术,通过管理员模式将家庭成员的指纹或面貌,进行留存设置建立新用户。在保持网路畅通的环境下,开门只需要按指纹或扫描面貌即可。并且在停电或断网期间,其具备传统门锁的特点,可以利用钥匙进行开门。射频识别技术的应用,对于人们的财产安全提供了多一层的保护。
5.4 物品质量检测方面的应用实践
一项合格的产品从生产都成型,直至最后进行产品交易。其中最主要的环节即为质检环节,产品的质检方式对于产品后期的交易,以及产品的合格性影响重大。尤其是当前物联网快速发展的背景下,质检技术更是其中的重中之重。合格的产品质量能够促进物联网的发展,劣质的产品也能对物联网的发展产生极其恶劣的影响。物联网技术当前在我国的发展中,还属于初期阶段。因此关于其技术的稳定性以及安全性等方面,还是引起了较多人群的关注。射频识别技术在物联网物品质量检测中的应用,则有效提升了产品质检的效率。产品在进行质检的过程中,首先对射频识别装置进行参数设置。之后通过流水线设备进行物品的传递,通过射频识别技术进行质检。通过固定数据质检的比对,极短的时间内即可检测出产品的质量现状。以此减少因人工质检产生的误差现象,并且减少了企业的报损费用,提升了企业的经济收益。
5.5 数据采集方面的应用实践
物联网技术在发展的过程中,数据对于其技术发展的影响重大。例如设备在使用的过程中,其正确的使用顺序为:屏幕启动-主机启动-配件启动。但在物联网环境下,人工错误设置为:主机启动-屏幕启动-配件启动。此类现状下造成设备无法正常使用,设备开启后设备配件无法启用,无法加载到应用项。因此在物联网发展的过程中,数据对于其发展的影响重大。射频识别技术在发展的过程中,则存在数据采集的功能。前期在应用的过程中,射频识别设备需输入控件的相关参数,其内部数据在比对的过程中,按照设备参数会进行一定的调整。以此避免设备在启动应用的过程中出现故障现象,降低了设备的故障率。
此外,物联网技术在发展的过程中。其整体的技术具备一定的智能化,系统具备一定的学习能力。因此产生的现象为物联网设备随着应用时间的加长,其故障率以及出错率逐渐降低,最终达到零失误的效果。此类现状下其核心问题即为物联网技术进行数据的积累以及调整,其中针对数据积累和调整的主要技术即为射频识别技术。
6 结束语
随着我国经济的快速发展,市场的发展也获得了较大的成果。企业与企业之间,国家与国家之间的交流也更加频繁。针对物联网的角度分析,互联网技术的诞生则是推动了全球经济的快速发展。当前在物联网技术快速发展的背景下,关于其辅助技术的发展也引起了人们的关注。其中最主要的辅助技术,射频识别技术也得到了快速的发展。射频识别技术配合物联网技术,极大的完善了市场对物联网发展的需求。一定程度上弥补了物联网技术的不足之处,当前物联网技术在发展的过程中,关于射频识别技术主要的应用实践方面为:仓储方面的应用实践、物流方面的应用实践、智能家居方面的应用实践、物品质量检测方面的应用实践、数据采集方面的应用实践。物联网技术通过对射频识别技术的应用,极大促进了实际应用企业的发展,并且加强了应用企业的实际收益。在当前市场竞争激烈的环境下,更是促进了企业的核心竞争力。
参考文献:
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中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)12(c)-0119-02
网络技术的快速发展,极大地促进了经济的发展。经济的快速发展也提升了网络技术的发展速度,两者相互促进下,物联网的概念随之诞生。如何以网络技术的运用更好地进行经济活动的发展,成为研究人员长期研究的课题。笔者针对当前物联网信息感知与交互技术,进行简要的剖析,以盼能为我国此类技术的发展提供参考。
1 物联网发源及定义
我国互联网技术发展较晚,因此在此后一系列网络技术的发展中,也落后于美国等西方国家。物联网这一概念,最早由美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ashton教授首次提出。随后美国麻省理工学院进行了此类技术的基础实践活动,当前物联网技术在世界范围内发展迅速,我国也开展了相关技术的实践。
一般情况下,物联网可以理解为通过芯片技术,连接互联网形成的物品网络。具体指对物品植入电子芯片,并通过有线或无线技术连接互联网,最终形成以互联网为核心技术的物品网络。
2 信息感知与交互技术
互联网技术在发展的过程中,用户与互联网之间的互动与信息感知,只存在于音频、视频、文字等方面的阅读和浏览编辑。信息感知方面的技术发展较好,但关于交互方面的技术发展则较少。物联网中信息感知与交互技术,具体指通过网络连接具体物品或商品,物品芯片中则记录了物品的外在形象、触感等方面的数据。用户在进行物品浏览的过程中,配合相关的软硬件,能够对物体外观质量等方面数据进行充分了解,以此达到对信息感知与交互方面的体验,对于人们的生活习惯产生了较大的改变,有助于提升日常的工作效率。
3 当前物联网信息感知与交互技术的发展现状
我国当前关于物联网技术的发展,尚处于前期发展阶段。由于国外此类技术的发展较为成熟,我国物联网方面的有关企业在发展的过程中,通过技术进口或付费使用专利的方式进行发展。前期的发展现状较为良好,但由于缺乏基础技术以及相关的产业链,我国关于物联网技术方面的发展还存在较大的提升空间。其中物联网产业链方面的建设还应着重进行发展,针对此类问题,我国政府方面也出台了较多的鼓励政策。但由于基础技术以及人才方面的缺乏,我国此类技术的发展有较多的攻坚课题。
物联网技术在发展的过程中,其通过互联网技术连接相关的物品。在实际应用的过程中,其具备操作简便、用户体验好、效率高等方面的特点。
4 当前关于物联网信息感知与交互技术发展的具体应用
物联网信息感知与交互技术在发展的过程中,对于物品的应用范围较广,应用对象也较为复杂。笔者针对当前关于物联网技术应用的主要对象以及实际作用进行简要的分析。其中具体的分析对象为:VR技术、智能家装技术、用户与网络之间的交互、物联网社群的形成。针对此类应用对象以及技术实际作用,笔者进行简要的分析介绍。
4.1 VR技术
VR为Virtual Reality的缩写,具体的意思为虚拟现实。此类概念最早出现于1999年美国国家科学基金资助的交互式系统项目工作组的一项报告中,随着当前技术的发展,此类技术逐渐被实践并投入制作。随后出现了例如VR眼镜等硬件设备,此类设备在人机互动的实验研究中效果明显。当前在物联网技术的发展和提升中,一般将VR技术看作物联网技术的入口。通过VR设备进行互联网商品或其他资源的浏览编辑。
4.2 智能家装技术
当前随着物联网技术的快速发展,此项技术进入到了多个行业中,并且取得了较好的发展效果,其中关于家装行业的应用效果较为明显。经济在不断发展的过程中,人们对于物质条件的要求也逐渐提升。家庭是人们长期生活居住的环境,关于物联网的应用,研究人员也进行了较多的实验实践。当前应用效果较好的如无线控制空调、灯具、电脑、电视、门、沙发、用电开关等。此类技术的应用获得了广泛的认可,短期内便产生了较大的需求人群。
4.3 用户与网络之间的交互
物联网技术在发展的过程中,其核心技术为网络技术。物联网通过特殊设备将用户与互联网设备进行连接,用户通过特殊设备进行网络冲浪。在应用的过程中,物联网技术能够实现用户与网路数据之间的互动,实现智能化体验。对于用户体验以及技术的革新意义重大,用户能够根据交互数据,进行互动从而达到较好的体验效果。
4.4 物联网社群的形成
随着物联网技术的快速发展,其相关的附属产业也快速产生。政府部门对此类产业的发展,也提供了较大的支持。随着物联网技术的逐渐发展,其技术在实践的过程中形成了以指定物、网络、若干用户之间多方交互的现象。此类现象的产生,最终形成了物联网社群现象。物联网社群现象的出现,对于人们的生产生活习惯影响重大。但在此类现象出现的过程中,也产生了两种效果。较好的方面为提升了工作效率、沟通效率;不良的方面为技术过度发展,人们生产生活无法跟进技术的发展,最终对于物联网产业,形成了较多的影响。
5 展望
物联网技术依托互联网技术进行发展,因此其也具备互联网技术的相关特性,例如:信息传播的快速性、信息的复杂性以及感染病毒的可能性。此类技术基于互联网技术进行发展,因此难以避免产生中毒现象。但由于物联网技术的直接关联物为智能家居、私人用品、保险物品等,对于人们的财产以及个人安全影响重大。因此为了保障物联网技术的后续发展,在技术的发展中除去实用性、先进性的发展,还应注重安全性的发展。只有在保障安全性的前提下,此类技术才能得到更快的发展。
6 结语
当前物联网信息感知与交互技术的整体发展较为良好,我国此类技术的发展也处于快速发展的阶段。由于良好的用户体验,此类技术在发展的过程中,获得了广泛的支持,但在实际发展的过程中,还存在产业链不完善等现象。国家政府部门对此也进行了较大的政策支持,当前关于物联网技术在发展中主要的应用对象以及实际作用为:VR技术、智能家装技术、用户与网络之间的交互、物联网社群形成。此类技术在发展的过程中,由于具备一定的网络特性,因此在未来的发展中还应注重安全性方面的研究和提升,以此保障技术的快速发展,并达到促进经济发展的作用。
参考文献
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仓储是现代物流业发展最为重要的环节,仓储信息化水平的高低将直接影响企业的经营绩效和客户满意度。仓储企业要提高其核心竞争力就必须建立高效智能化信息平台,并引入先进的物联网技术,把物联网技术同企业的产业链和价值链有效衔接起来。
一、仓储信息能力与物联网技术应用的关系
数字化技术应用手段的日臻完善给物联网技术在物流领域的应用带来了新的挑战。利用数字化技术可以把从事运输、保管、装载、仓储管理等不同类别的物流企业水平连接在一起。
从相关文献资料,我们可以看到仓储业之间的竞争加剧,企业的利润空间越来越少。在竞争激烈的市场中,企业如果想要保持市场占有率,就必须改变传统的运营模式,引入一种新的技术,物联网技术作为我国第一批重点推进的新型智能技术得到了政府大力扶持。宁波的物联网技术在港口物流中的应用较为广泛,并且那些竞争优势相对较高的物流企业正在导入物联网技术中的若干技术,如RFID技术、GPS技术、GIS技术、WSN技术、ITS技术等。宁波的物流企业仓储信息系统管理中也在采用物联网技术,效果良好。相比之下,宁波生产型企业的库存管理中物联网技术的应用能力相对较低。
目前,物联网技术还仅限于在独立的仓储配送中心内部联网应用,仍然是独立的、局限的智能仓储系统。借助物联网技术,将这些独立的智能仓储系统联网,打破信息孤岛,实现互通互联,组成真正的仓储物联网。在智能仓储基础上产生新的变革,带动仓储信息化的革命。
二、仓储信息能力与物联网技术应用研究模型建立与分析
根据上述有关仓储信息能力与物联网技术应用的国内外现状分析以及相关理论考察,我们知道仓储信息能力与物联网技术应用能力之间存在着重要关系。这里我们借鉴了学者们对信息能力的研究成果,总结出了仓储信息能力下信息创造能力、传播能力、反应能力。
我们设立了如下研究假设
假设1:仓储信息创造能力将会影响仓储企业物联网技术的应用能力
假设2:仓储信息传播能力将会影响仓储企业物联网技术的应用能力
假设3:仓储信息反应能力将会影响仓储企业物联网技术的应用能力
为验证上述研究模型及研究假设,我们采用了因子分析法、相关关系分析法、方差分析法(ANOVA)、多元线性回归分析法等统计分析方法进行了模型验证及假设检验。
本文以宁波仓储企业为调研总体,总共发放了100份问卷,回收了86份,其中经筛选有效问卷为67份。在调查中,我们对调研的企业进行了相关的分类。按照规模划分,主要分为大型企业和中小型企业;按照企业的性质划分,具体分为国有企业、民营企业、外资企业;按照调研对象的身份,我们主要划分为高层管理、中层管理、一线人员。在被调研的企业中,大部分是中小型企业,且企业性质以民营企业居多。被调查者中,一线人员居多,高层管理人员占的比例最少。
根据资料,我们采用SPSS 13.0统计软件对所设计的理论变量的信度和效度进行了统计分析。首先,对所测量的项目进行因子分析,输出的KMO值为0.658,卡方值为538.476,Sig.有效性为0.000。
通过成分矩阵分析,我们发现原来问卷调查设计的模型变量组合与SPSS分析有出入,所以对变量进行了筛选。
为研究宁波仓储企业信息能力与物联网技术应用这两个定距变量之间是否相关以及相关程度如何,我们对研究中涉及到的4个变量进行相关关系分析。
我们以仓储信息创造能力、仓储信息传播能力、仓储信息反应能力这三个变量作为自变量,以物联网技术应用能力作为因变量进行了多元线性回归分析,如表1所示:
在ANOVA分析中F值为23.054,显著性水平为0.000,所以以仓储信息创造能力、仓储信息传播能力、仓储信息反应能力为3个自变量,以物联网技术应用能力为因变量的多元线性回归方程有效。在信度分析中,我们还得出对仓储信息能力影响最大的是仓储信息反应能力。根据多元线性回归分析结果,当显著值小于0.05时,该项假设成立。由此,我们可以得出上述三个假设中假设1,假设3成立,而假设2仓储信息创造能力将影响仓储企业物联网技术的应用能力,该假设不成立。
三、结论与对策
根据上述实证分析结果我们得出如下研究结论:
(1)仓储信息创造能力、仓储信息反应能力将会影响物联网技术的应用能力。其中影响最大的为仓储信息反应能力,其次是仓储信息创造能力。
(2)仓储信息的传播能力对物联网技术的应用没有影响,但是根据定性分析此项结果与我们实际有所出入,推断其原因,可能有以下几点:一是所调查的企业太少,导致最后结果不具有代表性;二是仓储企业虽然对信息重视程度很高,但是缺乏对仓储信息的传播能力的理解;三是由于企业缺乏对物联网技术的认识。到底是哪种原因还有待进一步研究。
根据研究结论我们提出了如下讨论问题:
1.仓储企业如何建立和完善物联网信息平台;
2.仓储企业如何结合市场响应,探索仓储企业物联网技术的应用模式;
3.仓储企业如何强化仓储产品及服务的竞争优势。
根据上述研究结论和讨论问题,我们提出如下几点对策建议:
(1)建立和完善物联网信息平台
在政府及相关主体的协助下,仓储企业应尽快构筑物联网信息平台。
(2)结合市场响应,探索仓储企业物联网技术的应用模式
积极面对物联网时代崭新的市场竞争环境,制定中长期发展目标,并提出市场知识导向和技术信息导向的物联网技术应用模式,提高企业对市场信息的创造能力和传播能力,促进物联网技术的应用。
(3)为强化仓储产品及服务的竞争优势,提高企业对可共享市场信息的创造能力,并制定出企业产品竞争优势强化方案,设定具体计划和目标,提高企业对市场信息的创造能力和传播能力。
参考文献:
[1]吴晓钊,王继祥.物联网技术在物流业的应用现状与发展前景[J].物流技术与应用,2011(2):53-59
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)05-0000-00
物联网作为一门新兴的交叉学科,一经提出就得到世界各国学术界和工业界的重视,目前已被纳入到世界各国的重大战略计划中,其在军事领域、工业领域及社会生活领域的应用得到了各国的推动。物联网正在通过融合射频识别(RFID)、互联网、嵌入式系统等技术引导全球信息产业的第三次革命,不断刷新人们对于当前信息社会的认知。另一方面,目前,物联网技术尚处在发展阶段,不管是从科学研究,还是实际应用的角度,都要存在一些亟需思考和解决的问题。
1 物联网概述
1.1物联网的定义
信息技术不断深刻的改变着人类的生产生活方式,而物联网则是传统信息技术不断发展的阶段性产物。事实上,到目前为止,物联网都尚未有一个完全被公认的定义,这主要是由于相关的理论体系还未被完全建立,不同领域的研究者尚未达成共识。通过对互联网、传感网等技术的对比研究,可以将物联网认为是一种互联网、传感网等传统信息网络的信息承载体。
1.2 起源与发展
物联网概念最早由美国麻省理工学院的Kevin Ashton教授于1991年提出,没过多久,在1999年,Kevin Ashton教授在研究射频识别技术时明确阐明了物联网的基本涵义,人们开始逐步重视物联网概念。直到2009年1月,“智慧地球”已被IBM提出并作为美国的发展战略,受到了时任美国总统的奥巴马的积极回应,而德国政府则紧随其后,于2013年4月在汉诺威工业博览会上正式推出“工业 4.0”这一高科技战略计划。毫无疑问,物联网已经成为各国相互竞争和争抢的重要领地。
目前,国内也非常重视物联网的发展和应用,将物联网相关技术和行业视为新的经济增长点。2015年3月,总理在政府工作报告中也将物联网技术的发展与应用提升到国家战略层面,而在2016年3月的政府工作报告中,中国政府也明确将“促进大数据、云计算、物联网广泛应用作为十三五”时期强化创新的引领作用,为发展注入强大动力的重大举措。
2物联网关键技术及应用领域
物联网错综复杂,涉及的学科较多,不同领域有着不同的认知,为了更好的认识和理解物联网理念,可以从物联网的架构、关键技术及其应用领域对其进行研究。
2.1 物联网四层架构
不同领域可以将物联网划分成不同的层次,如果从信息处理角度看,沿着信息流通的渠道,从信息生成、传输、处理和应用四个方面,可以建立物联网四层架构,主要包括:综合应用层、管理服务层、网络构建层、感知识别层。其中,感知识别层主要用来联系每个物体;网络构建层则是用来传输下一层感知到的信息;管理服务层将在高效计算技术的支撑下,管理各项数据及相应的服务;综合应用层则是面向各领域的应用,实现物物互联这一目标。
2.2关键技术
根据物联网四层架构,结合国内外物联网技术的发展现状,目前,物联网的关键技术包括RFID技术、数据处理、安全隐私这三个方面。
(1)RFID技术:RFID 技术是一种非接触式的自动识别技术,是物联网领域中非常重要的技术之一, 操作快捷方便,具有无接触、抗干扰能力强以及可同时识别多个物品等优点,目前已被广泛应用在各行各业。
(2)数据处理技术:目前,物联网相关数据的数据量呈井喷式增长,这些数据的高效安全的存储与处理是各行各业都密切关注的重要技术。另一方面,由于数据处理的安全性和实时性是推动物联网深入应用的重要技术之一,因此搭建安全、高效、实时的数据处理平台是目前,物联网发展的关键技术之一。
(3)安全隐私技术:随着万物互联的逐步实现,物联网每条信息的可靠性、可用性、保密性以及可控性都要达到一定范围内,开展安全隐私相关技术的研究势在必行,这也是未来物联网发展遇到的挑战。
2.3 应用领域
一直以来,物联网技术在美国、欧洲等发达国家的应用程度处于国际前沿领先地位,被广泛应用于工农业自动化、智能家居、智慧交通等领域。在国内则还处于初步应用阶段,在快速发展当中。
军事方面,通常以物联网技术为基础,构建涵盖战场感知、军事训练与指挥、军事物流等核心军事应用的网络体系,服务于国家国防和军队建设事业;工业应用方面,深化物联网在制造领域的应用,成为推动制造业全面升级的重要手段;社会管理方面:物联网技术可以被广泛应用在公共安全、公众服务等方面,为人们提供更加便捷的生活。
3 物联网发展趋势
3.1物联网技术标准规范工作深入推进
为了促进物联网更加快速的发展,工业和信息化部、国家标准化管理委员会共同组织制定了《国家智能制造标准体系建设指南(2015年版)》提出将要制定包括“物联网总体技术 智能传感器可靠性设计方法与评审”等在内的13项国家标准。
3.2物联网相关技术人才培养亟需加快
随着物联网的发展和应用,大量新技术及新设备的研发制造,需要相关知识和业务技能的人员完成相关工作,以适应物联网技术带来的新趋势和新挑战。现有的相关技术人才比较稀缺,尤其是国内,相关专业的开设相对国外比较晚,因此,加快相关技术人才培养势在必行。
3.3物联网安全隐患日益成为关注焦点
安全问题是物联网发展过程中的一把双刃剑。目前,网络安全水平落后于信息化发展,使物联网发展成果具有脆弱性。因此,在技术研发、产业发展等方面,要同步重视物联网安全隐患的解决方案。
4 结语
物联网是一种复合型网络,在发展过程中,需要坚持不断创新的原则,开发研究新技术推动整个物联网技术的发展,及时更新物联网的管理模式,随着人们坚持不懈的共同努力,“万物相连万物生”这一目标迟早会实现。
关键词: 物联网产业;技术培育;市场培育;培育机制
Key words: industry of the Internet of things;technology cultivation;market cultivation;cultivation mechanism
中图分类号:F49 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)29-0008-04
0 引言
物联网产业的发展不但会影响人们的生活方式,也将对世界经济社会的发展产生深远影响。物联网产业的发展已引起世界各国的高度重视,主要发达国家和地区已将物联网产业作为国家层面的产业发展战略。面对物联网产业发展的新机遇,我国先后出台了一系列推动物联网产业发展的战略规划,为推动我国物联网产业的发展提供了战略指导。物联网产业的发展也引起国内研究人员的高度关注,一些研究人员对物联网产业发展中涉及的相关问题进行了研究。目前,国内研究人员对我国物联网产业发展的研究主要集中在物联网产业发展现状、影响因素、发展战略和发展对策等方面。
熊三炉在物联网技术架构分析的基础上,对国内外物联网发展情况和我国物联网发展的瓶颈和制约因素进行了分析,并提出了相应的对策建议[1]。张军杰对我国物联网产业区域建设和企业分布情况进行了分析,并对我国物联网产业发展的影响因素进行了剖析,提出了推动物联网产业发展的战略措施[2]。董爱军在对国内外物联网产业发展现状与趋势分析的基础上,从技术架构、组织管理和应用实施三个层面提出了物联网产业的三维体系架构,并提出了相应的建议[3]。陈坤对物联网产业发展演化规律进行了分析,论证了研究开发强度是物联网产业演化的序参量,得出了要将研发投入与劳动生产率的协同作为物联网产业发展关键的结论[4]。王艳在分析物联网产业创新主体与创新要素的基础上,构建了产业协同创新模型,剖析了创新要素的流动模式与流动方式,并对物联网产业的协同创新运行机制进行了研究[5]。黄卫东对物联网产业创新系统的构成进行了分析,并结合我国物联网产业发展过程中存在的问题,提出了物联网产业自主化发展的政策选择[6]。侯慧在分析我国发展物联网产业优势的基础上,提出了我国物联网产业高端化发展的路径[7]。刘勇燕根据物联网产业发展的形势,剖析了物联网产业发展过程中在标准规范、核心技术、稀缺资源、信息安全、知识产权保护等方面亟待研究和解决的瓶颈问题[8]。田为兴对物联网产业发展和示范重点项目推广应用的投融资模式进行研究,认为开发性金融是促进物联网产业发展的理想金融形态,是落实我国物联网产业政策的金融工具[9]。程元栋在分析我国物联网产业发展瓶颈的基础上,提出了推动物联网产业健康发展的对策[10]。兰建平从传感网培育、传统产业提升、物联网标准体系构建、产业基地建设、政策制定等角度提出了浙江物联网产业化推进思路[11]。王旭超在吉林省物联网产业发展面临的国内外形式的基础上,提出了吉林省物联网产业培育策略[12]。张宏胜分析了上海物联网产业的发展情况,提出了上海物联网产业发展的重点,明晰了上海物联网产业发展的障碍,并对其发展战略进行研究[13]。胡建绩分析了制约无锡物联网产业发展的产业结构因素,运用制度经济学的路径依赖原理,提出了物联网产业带动产业结构的路径依赖模型[14]。
江苏省作为我国物联网产业发展的先行区,在其确立物联网产业发展战略后,物联网产业的培育机制设计将成为战略实施的核心与关键环节。目前,江苏物联网产业尚处于市场和技术发展的初期,还存在产业规模效应不明显、核心技术亟待突破、标准化建设仍需加强、政策支撑体系尚需完善等问题[15]。从发展趋势上看,物联网产业的培育和发展过程应是新技术和新市场的深度融合过程。本文将从江苏省物联网产业技术培育、市场培育、政策支撑体系培育的角度分析江苏省物联网产业的培育机制,以期为江苏省物联网产业的培育提供借鉴和指导。
1 江苏省物联网产业的培育思路分析
物联网产业作为战略性新兴产业不但具有前瞻性、导向性、关联性和全局性等基本特征,也具有市场不确定性、技术依赖性和高风险性等特点[16]。目前,江苏省物联网产业的发展主要表现出以下几个特征:①产业发展势头良好;②产业集聚效应明显;③技术和标准具有领先优势;④产业应用领域不断拓展[17]。但是,江苏省物联网产业的发展也面临着一些亟待解决的问题,主要表现为:市场显性需求不足、高端要素供给机制不完善、技术开发和培育机制不健全、政策支撑体系不完善等问题。这些问题的解决不但要依靠市场和技术的推动,也需要政策的扶持,需要构建市场、技术、政策等多层次、全方位的支撑体系。因此,在设计和构架江苏省物联网产业培育机制时,需要考虑市场、技术、政策等因素对物联网产业的综合影响。江苏省物联网产业的发展和壮大离不开人才、技术、资金等生产要素的支撑,而要素的获得离不开市场的供给,同样,物联网技术和产品的销售和应用也离不开市场的需求,因此,物联网产业市场的需求机制的培育和完善是物联网产业培育的重点内容之一。物联网产业作为战略性新兴产业,核心技术和关键技术的掌握是其培育的关键抓手。因此,在江苏省物联网产业的培育过程中,技术培育是重点。物联网产业作为战略性新兴产业,其发展和培育过程将面临市场和技术的不确定性,并具有高风险性的特征。面对市场与技术的双重不确定性,单纯的依靠市场机制的完善和技术创新体系的构建一般难以有效地解决,这就需要政府对物联网产业的培育和发展提供相应的政策支持,建立相应的政策支撑体系。通过上面的分析,可以发现江苏省物联网产业的培育应以市场培育、技术培育、政策培育为重点,建立多层次、全方位的综合培育体系,可以设计江苏省物联网产业的培育思路,如图1所示。
2 江苏省物联网产业市场培育机制构建策略
物联网产业的培育需要发挥市场机制对资源的基础配置作用。市场不但是物联网产业发展所需要素供给的场所,也是进行物联网产品、技术交易的场所,物联网产业的发展离不开市场体系的建立。江苏省物联网产业市场的培育,应综合考虑江苏省物联网产业发展的实际情况,结合江苏省物联网产业市场发展的阶段性特征,瞄准物联网产业、技术的潜在需求,通过对物联网产品的价值重构、价值创造,在完善物联网产业市场供需机制的基础上,拓展产品价值空间,挖掘产品需求的增长点,创造新的市场需求。物联网产业市场体系的构建与市场机制的培育关键在于要素供给机制的完善和产品市场需求的创造。因此,可以从要素市场供给和产品市场需求两个角度设计江苏省物联网产业的市场培育机制。
2.1 完善物联网产业的要素供给机制 物联网产业的发展过程也是物联网技术发展和产业化的过程,物联网技术是影响物联网产业发展的关键因素,而技术创新则是推动物联网技术发展的核心动力,物联网产业技术创新离不开创新资源与要素的支撑,因此,完善物联网产业的要素供给机制,是实现物联网产业技术创新的根本保证。可以从以下几个方面着手建立和完善江苏省物联网产业的要素供给机制:①建立多层次物联网技术专业人才培养机制。人才不但是技术创新的主体,也是物联网技术创新的第一资源,物联网专业技术人才培养是关系物联网技术创新和产业发展的战略性问题,是占领物联网产业发展高地的根本抓手。因此,江苏省作为人才资源丰富的地区,应将物联网产业所需的各类人才培养作为重要任务。以市场需求为导向,建立由企业、高校、科研机构共同参与的多层次、多类型的物联网人才培养体系,鼓励和支持高校、企业和科研机构以产学研合作为基础,以项目为依托加强物联网相关专业人才培养,通过重大项目合作研发,培养物联网产业发展所需要的高素质创新人才和创新团队。②建立江苏省科技资源向技术资源和产业资源转化的突破机制。江苏省作为我国的科技大省和科技强省,拥有众多的高校和研发机构,应着力构建与物联网产业相关的科技资源,转向物联网技术研发和应用,建立物联网产业和技术孵化器,通过物联网技术应用示范项目和基地,推动科技资源集聚和资源转化,构建物联网产业技术协同创新平台,提高科技成果转化率,建立科技资源转化支撑体系。③创新江苏省物联网产业发展的要素供给新模式。通过建立物联网产业技术要素交易平台,推动人才、技术、资金等要素的合理流动,建立以市场机制为主体、政策引导为支撑的物联网产业要素供给模式,培育多元化的市场主体,建立全省统一的市场,逐步取消市场准入地域限制和障碍,促进各类资源和生产要素在全省范围内自由流动,实现资源优化配置。
2.2 建立物联网产品的市场需求引导机制 物联网产业所涉及的产品主要有制造类产品和服务类产品两大类[15],这两类产品与现代社会在众多生产和生活领域密切相关,物联网产品具有宽阔的应用空间和巨大的市场潜力。但是,目前,江苏省物联网产业的产品市场尚未形成,人们对物联网相关产品的认知仍比较模糊。因此,培育物联网产品的市场需求,拓展物联网产品的市场需求空间,引领公众对物联网产品的消费是物联网产业市场培育的重要内容。物联网产品市场需求的引导和拓展需要从以下几个方面着手:①建立物联网产业发展孵化中心和应用示范基地。物联网产业和其他新兴产业一样会面临市场需求的不确定性,产业孵化中心建设可以推动产学研等各个主体的密切合作,可以加快技术研发成果的转化和产业化,能够有效减少市场需求不确定性影响,同时,通过应用基地建设还可以创造技术需求、加快技术与产品的对接,有利于开展物联网技术、产品的宣传和消费引导。②建立物联网技术和产品交易市场。物联网技术的研发主体是企业、高校和科研机构,企业既是技术的供给者也是推动技术产业化的主体,但是高校和科研机构一般只是技术的供给者,其研发的技术要转化为产品或实现产业化,一般需要通过企业等生产部门将其研发和掌握的技术转化为产品加以应用和推广,物联网技术产品交易市场的建立有利于将研发成果转化为实际产品,形成新产品、创造新的需求。③加强新技术和新产品的推荐,创造新消费需求空间。建立多种物联网新技术、新产业推介渠道,鼓励和支持物联网技术在相关领域、行业进行先行先试,延伸物联网产品空间。加大对物联网技术和产品的宣传,提高公众对物联网技术、产品的认知,加快物联网技术在生产、生活领域的推广和应用,加强公众对物联网技术、产品的消费需求引导,拓展物联网的需求空间。
3 江苏省物联网产业技术培育机制构建策略
物联网产业的战略性和新兴性决定了物联网产业技术培育是推动物联网产业发展的关键手段。物联网技术培育的重点在于核心技术和关键技术的突破。因此,物联网核心技术和关键技术的突破是物联网产业技术培育机制设计的基础。而物联网技术体系是一个涉及感知层、网络层和应用层的复杂体系,要实现物联网核心技术和关键技术的突破不是一蹴而就的事情,需要长期的积累和实践。同时,由于物联网产业作为战略新兴产业,其技术发展也可以实现跨越式的发展。因此,在设计物联网产业技术培育机制时既要遵循技术发展的一般规律,也要考虑实现技术跨越式发展的特殊性。在设计江苏省物联网产业技术培育机制时,首先,要确立合理的技术培育目标,制定分阶段、分层次的技术培育方案;然后,明晰各阶段、各层次的培育重点,寻求各个培育阶段和培育层次的技术创新突破口,以实现对关键技术与核心技术的突破。按照物联网技术成长的阶段性特征可将物联网技术培育划分三个层次,如图2所示。
3.1 在物联网技术培育的第一层次,通过引进和借鉴国内外物联网核心技术,对引进的核心技术消化吸收,破解并掌握核心技术。为了实现这一目标,江苏省物联网技术引进的重点应放在其技术空白、薄弱、基础环节的领域,注重引进技术的示范与引导效应,同时,要重视技术消化吸收过程中的人才培养和研发能力的提升。为了提高技术引进的针对性和有效性,需加快建立物联网技术引进评审、论证的多主体联动机制,确保技术引进与产业发展规划目标相一致,技术引进与重大科技计划相配套,建立以人才带技术和技术聚人才的新模式,建立多个利益主体共同参与的技术引进前期论证、技术转化和再造的激励机制,充分发挥物联网产业发展所涉及的各个利益主体的能动性,提高对技术引进的科学性。
3.2 在物联网技术培育的第二层次,以集成创新技术提升综合创新能力。物联网技术集成创新是物联网产业发展的内在要求和进行原始创新的基础。在对引进技术进行消化、吸收和再造的基础上,结合本土物联网产业发展基础,根据物联网产业技术发展的市场需求,整合物联网产业技术创新资源,进行物联网技术集成创新。在物联网技术集成创新过程中,应以当前物联网技术发展前沿为目标,依托江苏省物联网技术的先发优势,整合现有技术,实现技术单点突破向多点、链式、集成创新突破转变,逐步建立物联网技术创新链和技术创新网络,建立技术网络化集成创新模式,为物联网产业发展提供支撑。
3.3 在物联网技术培育的第三层次,以原始创新引领核心技术的发展与突破。技术原始创新是物联网产业可持续发展的根本保证,是物联网技术培育的根本目标。原始创新不是一蹴而就的事情,需要长期的基础研究和技术积累,这就需要在制定物联网技术原始创新发展策略时,要兼顾短期与长期目标,统筹技术需求与技术发展目标,进行科学合理的设计。物联网产业的每一项原始创新,都会可能对产业发展产生重大影响并带来巨大的经济和社会效益,而原始创新的实现则需要长期的基础研究和技术研究的积累作为支撑。原始创新的实现离不开对基础研究的扶持和支撑,必须加快建立鼓励物联网技术基础研究的激励机制,提高技术创新主体进行原始创新的积极性,构建产学研一体化的物联网技术原始创新网络,结合江苏省实际情况对相关的激励政策进行整合,建立有利于原始创新的政策和保障体系,探索跨区域研发力量整合机制,促进物联网原始创新研发联盟建设,以实现物联网产业的跨越式发展。
4 江苏省物联网产业培育的政策支撑体系构建策略
江苏省作为我国物联网产业发展的先行区,虽然在物联网产业发展的相关领域抢占了先机,但是仍然面临着一些问题,主要表现为:技术和市场的不确定性、技术标准制定相对滞后、市场化过程缺少支撑等问题,而这些问题的解决离不开相关政策的支持。因此,建立江苏省物联网产业政策支撑体系,是实现物联网产业健康、可持续发展的根本保证,可为物联网产业培育提供有力的支撑。构建江苏省物联网政策支撑体系可以从以下几个方面着手:①建立金融政策支撑体系。物联网产业技术和市场的不确定性,决定了物联网产业的发展具有高风险性的特征,这将对物联网产业的融资产生消极的影响。为了保证物联网融资渠道的畅通,需要进一步完善物联网产业融资担保机制,制定有利于物联网产业融资渠道建立的相关政策,构建以财政资金为引导、风险投资为主体的多种融资模式,加大对物联网产业的融资担保支持,对重大项目予以财政扶持和信贷担保。建立物联网技术投资风险分担机制,鼓励设立物联网产业股权投资基金和创业投资基金。②建立人才政策支撑体系。物联网产业所需人才的培养不但需要发挥市场机制的作用,也要发挥政策引导和支撑作用。要加快制定有利于物联网产业发展的人才培养、引进、保障政策体系,加快建立物联网产业人才创新、创业的服务体系,加快建立江苏省物联网产业人才交流和保障信息平台。③建立财税政策支撑体系。物联网产业的发展离不开财税政策的扶持,应加大对物联网产业、技术的财政科技投入,提高财政资金的使用效率,发挥财政资金的示范效应,通过政府采购等方式支持物联网企业的发展,同时要制定和完善对物联网企业的税收优惠政策,强化政策的执行力度。
5 结束语
本文根据江苏省物联网产业发展的阶段性特征和存在的问题,从市场、技术、政策的角度设计了江苏省物联网产业的培育思路,重点对江苏省物联网产业的市场培育机制、技术培育机制和政策支撑体系的构建进行了探讨。从完善要素供给机制、拓展市场需求空间的角度设计了市场培育机制构建对策。从分层技术培育目标的建立、技术创新突破口的寻找、技术创新激励机制的建立等角度探讨了物联网产业的技术培育机制构建的对策。从金融政策支撑体系构建、人才政策支撑体系构建、财税支撑体系构建等角度分析了物联网产业政策培育机制的构建途径。论文的主要研究内容可为江苏省物联网产业的培育提供参考。
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中图分类号:F124.3 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20161032065
随着经济的发展及计算机技术的应用扩展,农业生产从传统的人工种植,发展到现在的基于物联网技术的现代化设施智能农业。现代化的物联网农业是市场化、集约化、智能化、国际化的必然农业产业形态。物联网技术给与农业生产赋予了生命的气息和人类的智慧。
物联网是一种由多种信息技术融合而成的新型技术体系,继计算机、互联网之后的第3次浪潮。物联网融合了射频识别技术、无线传感技术、全球定位等技术,将物与物进行互联、相关信息的交换、监控、管理,并通过定位系统智能识别和追溯。因此,物联网在农业中的应用,加强了人类与农业的信息沟通,在动态的生产过程中,对农业生产有更加精细的认知、管理并控制农业生产中的各要素,加强人类对农业生产的调控及突发事件的处理。我国是农业大国,农业的生产与农产品的质量具有十分重要的地位,因此对于农业生产的研究也十分重视,因此,物联网技术作为新兴的技术,在多个领域的应用都取得了良好的成果。因此对农业物联网在农业中的应用进一步推进了农业的发展,并且已经成为我国农业信息领域发展的重要手段。物联网技术在农业中的应用,减少了劳动力,提升了农产品产量,使得农业从传统的人工种植,转变为高效、先进的现代化种植方式,提升了农产品的产量。农业生产是个复杂、难度极大的领域,生产过程中的各种因素都可能影响农产品的产量及质量。农业物联网已经成为物联网技术研究的一个非常重要的部分,从种植业、到养殖业等都受到了世界的关注,对其研究也日益深入。本文结合当今农业物联网发展及关键技术在关键环节的应用做出了阐述。
1 农业物联网发展现状及存在的问题
1.1 国内外发展现状
随着物联网技术在农业中的广泛应用,在互联网、数字技术以及传感技术的发展带动下,新工艺的传感器不断涌现。逐渐向嵌入式、智能化、集成化且微型化发展。目前,在传感器技术和制造工艺方面,美、日、德处于国际领先地位[1]。农业传感器技术的迅速发展,专业化程度越来越高。农业传感器的生产包含了土壤传感器、气象传感器、水体传感器、植物传感器等,随着人们对土壤重金属含量的关注,随之产生了土壤重金属检测传感器。各种精准的传感器的生产,越来越符合农业生产的复杂环境,各种检测的传感器,为农业生产数据采集提供了强大的支持。农业物联网中Zigbee无线网络实现了无线自组织数据传输,与RS485总线结合,是无线和有线数据传输有效融合,保证数据的远程传输的便捷性,稳定性。在智能控制方面,物联网的核心控制芯片研发取得了优异的进展。核心芯片融合了无线传感、控制、通信及数据处理等能力。在农业生产中的实时检测方面,20世纪70年代,国外开始对农作物生长监测进行研究并取得一定的成果,特别是欧美发达国家,如美国、荷兰等实现了机械化。欧美等国家利用卫星对大田种植进行精准作业、监测及水肥等智能监测,同时也建立了完善的生产过程。美国的农业物联网技术应用最为领先。大农场的构建采用了精准的农业模式,可以实现自动的杂草识别、精准施肥,大型的精准喷灌等。美国有15%以上的农户在农业设备上安装GPS系统,实现精准的定位。信息技术的发展推动着发达国家对农业物联网应用的健全和完善,在监测和智能管理的基础上,融合了人工智能技术,提升了传感器采集来的数据的利用,通过人工智能技术实现预测等功能,将农业物联网技术、在监测和控制的基础上结合了专家系统,有助于种植者的种植经验的提升和作物的精准管理。农业物联网技术的应用,在很大程度上推动了农业的发展。
1.2 农业物联网应用中存在的问题
我国农业物联网的应用和技术处于初级阶段,在农业生产过程中,由于大田等开放式农业生产环境的复杂性,因此在农业物联网技术在农业的应用过程中,仍然存在一些问题。在农业生产过程中的信息感知技术仍有待提高。在农业物联网的应用过程中,信息感知技术是智慧农业中非常重要的组成部分。在传感器的种类上有待增加。在农业生产过程中,农作物在种植、生长等过程中受到各种因素影响,现今比较成熟的传感器主要有光照、温湿度、pH值等传感器,而对于作物的生理生态信息、植株形态等的传感技术还不够完善[2]。在传感技术方面,传感器设备种类不够全面,不能够满足农业生产需求,精准度还有待提高。农业物联网安全方面也待提升,在完善传感设备、感知技术的同时,注重网络安全的管理。在信息处理方面,大量数据的采集和管理及分析也成为日后专家系统完善的依据,加强大数据的分析和算法应用,依据采集数据的内部联系的分析,推出做在生长过程中各种因素的关联性,为提前预测做准备。
2 物联网技术在农业领域应用
2.1 传感器技术
在农业生产过程中,影响农业生产的参数很多。包括土壤温湿度、空气温湿度、土壤酸碱度及作物生长的相关参数,而这些参数的采集均由传感器采集。传感器作为农业数据采集的最直接的部件,是农业物联网的基础。随着传感技术的研究和发展,传感器的发展逐渐向微型化、集成化发展。目前,生物传感器、微电传感器、物性型传感器应用最为广泛[3]。其中,物性型传感器主要是自身的材料敏感度的物理变化实现信号转变。而生物传感器是利用生物自身,将其作为敏感元件,根据其对外界的反应来传递信息;微机电传感器是新一代的研发技术,低成本、高可靠性、低功耗,同时传感器体积小,便于安放。各种传感器的应用有效的监测作物生长的相关参数。
2.2 信息传输技术
在农业生产过程中,生产过程的相关因素的监测是物联网农业至关重要的部分。国外的农业物联网的感知监测技术相对比较成熟,国内还在发展阶段。物联网应用过程中,数据的传输是至关重要的一部分。而无线传感网络是物联网中感知的消息传输的重要手段。在物联网的网络组建过程中是由有线网络和无线网络组成的。而无线网络是无线网络检测区较为灵活,便于管理的网络。在复杂的种植生产环境过程中,有线的网络不便于管理和布线。无线的传感网络可以在监测区域布置大量的传感节点,进行多跳式自组织成监测网络。无线传感网络构成的系统可以由无线网关、传感节点和监测中心3部分构成。作物生产需要监测的参数通过传感器节点进行采集和传输。例如土壤温湿度、空气温湿度及酸碱度等。
2.3 信息处理技术
在农业生产监控的过程中将会采集大量的生产数据,且数据具有实时、动态、海量等特点。信息处理技术就是负责将采集的数据进行收集和分析处理。利用数据挖掘等方式发觉数据内在的练习,进而发现数据间新的影响关系等。为后续的专家系统及用户的后续操作提供基础支持。信息的处理技术一般采用人工智能技术,对获得的数据进行数据的处理和分析。目前粗糙集、卡尔曼滤波[4]、动态贝叶斯等智能算法能够挖掘数据间的练习,并进行预测分析。对于海量的农业生产数据的存储、计算和相关处理工作,云计算技术能够有效的解决。同时大量涌现的云服务平台能够实现农业海量信息的存储及搜索、分析等服务。
2.4 射频识别技术
射频识别技术(RFID)是一种非接触式的自动识别技术。是物联网感知个体的主要技术。结合网络及相关通信技术能够实现全球的农产品定位和信息跟踪。射频识别技术在农产品质量安全及监测过程中起着至关重要的作用。能都对农作物进行农产品产地、加工、物流等进行全面的跟踪定位。射频识别系统的组成有3部分:电子标签、读写器及数据处理系统[5]。随着农业物联网技术的发展,射频识别技术仍有许多地方需要改进和提升。例如识别的精准度、成本及面临的信息安全等。
3 展望
物联网融合了多项的信息技术,本身就具有一定的复杂性。物联网在农业中的应用,不仅包含了自身的复杂技术,同时结合了农业生产过程中复杂的影响因素。未来农业中传感技术、定位技术、信息通信技术及云计算等将会贯穿整个农业生产过程,逐渐实现农业生产的现代化和智能化。但是,在农业物联网飞速发展的过程中,应关注农业物联网的网络安全,在完善农业物联网相关技术的基础上,更加要重视农业物联网的安全,加强安全的网络管理。农业物联网是农业生产新的变革,不仅有助于提升农业产量,同时也能够有效的提高农产品的质量,减少劳动力的付出,提高农民的收入。真正的实现农业的现代化和智能化。
参考文献
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二十一世纪,物联网已经被很多国家提上战略发展方向日程。美国政府支持相关专家提出了围绕物联网的“智慧地球”计划,欧盟早在2008年初成立的微纳制造技术平台便是在全欧洲发展物联网技术的信号。与此对应,日本和韩国相继提出了适合于本国的“i-Japan 战略2015”和“u-Korea策略”,温总理提出的“感知中国”也是在给予市场积极的信心,推动我国物联网技术的发展。
1 物联网概念以及内涵
物联网,字面意义为“物物相连的互联网”,是指由信息传感设备在一定的协议规则下把现实世界中的物体连接到互联网中,方便进行信息交换和通信,用来达到物体的智能识别、定位跟踪等等目的。物联网包含的意义有两层:第一是物联网只是互联网在实物上的延伸和扩展,其基础架构仍然是互联网;第二,用户端不再是人,而是没有生命属性的物体,信息交换也不仅仅限于人和物,物和物之间也能进行通讯。其产业链从上至下有芯片提供商、终端设备开发商、网络供应商、软件应用开发商和用户等环节,所涉及到的技术有电子标签、传感器、智能卡、条形码等。
2 物联网体系结构模型以及意义
纵向上看来,物联网上游是制造行业,包括的硬件有网络设备、芯片、传感器等,设备供应商起主要作用,中游的作用是承上启下,把上游的相关设备和技术进行整合,同时为处于下游的的个人用户或者是企业用户提供服务,例如软件开发商、系统平台构建商,处在下游的用户和服务供应商。产品制造和提供服务是物联网的两大产业范畴。产品制造主要指物体感知设备,提供服务则包括网络服务业、基础设施服务业、软件应用等等几大类。
大力发展第三产业服务业是各国经济转型的目标,而基于信息技术的知识经济的服务业正是服务业的核心发展方向。物联网服务业是服务业的新形势,它在物联网的相关应用中加入了现代化的管理理念和先进的通信技术,通过相关物联网终端应用,企业可以提供给用户关于人和物、物和物之间的智能管理和控制服务。作为现代服务业的发展方向之一,它必将在科教文化、娱乐医疗、通信物流等社会的各个方面,成为影响国计民生的产业,涉及到政府公共管理市场、以企业为主的行业市场和以个人家庭为主的消费市场等等多个行业。
3 物联网的关键技术
作为技术革命的物联网技术是未来计算机与通信联合产业的发展趋势,其特点是信息量巨大、接入设备复杂、物物智能等等。物联网技术的应用离不开多种技术,总结起来有以下几种:
3.1物联网架构。架构是指物体连接网络的网络模型,架构的目的是增强服务的健壮性、可扩展性和保证用户公平。现阶段可以采取的架构有集中式管理和分布式支撑两种。云计算和存储、基于事件驱动、非中心控制职能架构等等技术是解决问题的常用思路。
3.2统一标示。物联网搭建起来的网络中包含着海量的物品,正确对数目庞大的物品进行正确区分和有效率查找是统一标示所需要解决的问题。结构设计、标示分配管理、加密解密、映射机制等是统一标示的内容。主要运用的技术是射频识别技术,利用电子标签发送数据给读写器,利用RFID系统进行软件功能集合。
3.3网络通信技术。高层协议多样性和通信数据量大、通信范围广是物联网网络通信的特点。多协议之间的融合可以采用本体翻译技术,各种类别的组网方式譬如传感器组网、射频识别组网和DTN组网等,结合卫星通信、光纤通信,利用软件无线电和数据挖掘来实现大范围的海量通信数据要求。智能化是网络通信技术的发展趋势,使网络终端自发式地对于外界变化做出反应。
3.4安全和隐私保护。没有授权的识别访问、数据保密、用户隐私、企业机密等等是安全和隐私保护的内容,牵涉到用户身份验证、云存储安全、高端数据的可用性在非集中管理方式下的实现问题。
4 我国物联网发展存在的问题和策略
4.1我国物联网发展存在的问题。物联网缺乏统一的技术标准。很多企业打着物联网的旗号在原来各自擅长的领域独自作战,开发的应用主要是闭环,所涉足的产业也很分散。但是行业缺乏统一标准导致这些新兴领域缺少成熟的商业模式,某一企业开发制定的物联网项目缺少可复制性,企业之间无法资源共享。编码与寻址问题没有统一。海量物品的唯一编码在我国物联网企业也没有完善。这是全球性的问题,涉及到所有物品统一的编码和寻址问题。协议算法局限。低功耗的多跳模式与传统协议算法存在很大差别,全新的适用于短距离节点之间的多跳算法没有出现。
4.2我国物联网发展战略。从国家战略层面进行协调和指导。构建完善的物联网是提升信息技术竞争力的有效手段。产业形成期的我国物联网行业需要国家战略来改观混乱的产业界状态,国家对于物联网发展方向、关键技术做出明确指示和规范,对行业资源进行统筹安排。重视物联网在经济发展方向中的战略地位。标准的制定对于经济发展十分重要,在设计物品互连共通的统一编码、基础平台等方面制定标准可以抢占国际市场的先机。同时,将物联网技术与低碳环保的和谐社会经济发展观联系起来,这对于我国物联网方向的确定和重点领域的突破有着重要作用。完善商业环境。物联网的建设和维护需要投入大量的资金,我国物联网市场的风险投资环境不够完善,不够成熟的商业环境使得人们对于物联网的接受认可程度较低,企业本身的投资回报率不高。工信部门和商业部合作,展开物联网商业环境搭建对于物联网企业的成长和物联网技术的成熟有着积极的促进意义。
5 结语
物联网的兴起必带给物品的使用功能一场革命,也是我国未来服务行业的发展趋势和经济发展的新的增长点。物联网的建立需要解决架构、统一标示等问题,我国物联网存在不少问题,国家可以从战略层面规划物联网发展,建立成熟完善的商业环境来促进我国物联网行业的健康发展。
参考文献:
一、计算机网络技术的发展现状探讨
众所周知,冯洛伊曼是计算机之父,自从计算机被他发明之后,我们利用计算机的功能,能够进行有效的发展,比如,军方利用计算机可以对武器进行模拟,使武器的杀伤力更大,研究飞行轨迹,有利于更好地获得战争的胜利。其次,计算机在逐渐的发展中,也与人们的生活有了一定的联系,使人们之间交流更加方便,在不断研究进步的过程中,能够建立分组协议。所谓分组协议就是把网络传输中的信息进行连接,能够使得计算机有一定的网络标准。最初利用传输网速比较慢,现在进行内容传输的过程中,能够传递一些复杂的信息,而且传递的速度越来越快,避免受到了一些限制因素的干扰,同时,光纤核心技术的发展,也在不断的应用到网络中,使得人们能够获得更多的便利[1]。
二、计算机网络新技术的分析
随着人们当前对计算机网络系统的不断研发与完善,更多的网络技术在逐渐的萌发,最常用的是云计算大数据物联网,云计算能够具有对数据进行计算的能力,它也方便了人们的日常生活,只要利用一定的电子载体,就能够将信息传递给网络系统,对数据信息进行分析,再者是大数据技术,它能够对大量数据进行合理的管理,依赖于云计算系统能够整合出用户需要的信息,而物联网就是物物相关的互联网系统能够通过网络操作对不同的设备进行控制,实现人际交互技术的应用,对知识进行拓展有效的连接,扩大应有的知识体系。
三、物联网对计算机网络技术发展的具体影响探讨
在计算机网络技术发展的过程中,利用互联网能够有一定的影响,所以我们从物联网的感知、应用、传输等不同的层面来进行分析。
(一)从物联网感知层面分析
在物联网的层次中感知层数是最基础的部分物联网技术主要依靠感知层来进行实现,感知层对网络区域中所拥有的数据和信息进行感知,从而获得相关的资料,在利用网络将这些信息数据进行有效的传输,主要是对一些网络进行连接,对相关信息进行处理,能够使得计算机运行更完善,提出更严格的要求,同时它也面临着一些挑战,在物联网的发展过程中,网络信息数据在逐渐的增加[2]。比如我们在进行信息收集处理的过程中,物联网感知层要对信息进行感知,但是当前的物联网技术仍然处在一个发展的阶段,面临着更多的挑战,在逐渐应用物联网科技的过程中所存在的业务量也在逐渐的增多,具体的运行情况需要计算技术来进行支撑,当前的计算机技术无法对物联网的发展需求进行满足,所以,在物联网技术发展的过程中,我们要加强对计算机网络技术的发展。
(二)从物联网应用层方面进行分析
物联网应用层就是在物联网技术进行的过程中,将信息能够传递给用户,把信息作为一个参考资料,筛选最有力的数据,互联网具备的功能可以对计算机的功能进行优化,使得计算机网络技术能够更好的发挥它的作用,满足发展的需求。互联网的更多发展需要应用物联网应用层的特征来进行发展,但是在某些特征中,它会影响计算机网络技术的发展。物联网功能最基本的要依靠应用材料进行物品之间的管理,对其进行推动,整合资源,通过网络基础建立相关平台,为物联网的发展提供更良好的环境。
(三)从物联网传输层方面进行分析
物联网传输层主要把计算机网络技术作为一个基础来进行,网络与感知层之间的融合,借助宽带来实现它功能的发挥,在之前的通信网络中,互联网最主要的功能就是利用物联网的传输层来进行,实现将各个节点进行整合进行统一的管理,能够更好的发挥其作用,但是在当前的发展过程中,通信节点往往有一定的隐私性,适应物联网技术不仅仅是为了对信息进行传输,更是对各种物品进行有效的连接,减轻物联网工作的复杂性,能够使得物联网的工作和计算机网络技术的发展进行融合。
四、计算机网络技术的发展方向
物联网(The Internet of things)的概念是在1999年提出的,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、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,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
一、物联网的原理及发展现状
物联网是利用RFID等技术在计算机互联网的基础上构造了一个涵盖万物的Internet of Things。在物联网中物品能够彼此“交流”,借助RFID技术让物品“说话”,借助计算机互联网让物品信息实现互联和共享。在物联网时代,钢筋将与宽带共同构成基础设施,经济管理、社会管理、个人生活将在这些基础设施上运转。
国际上美国等国家都极为重视物联网的研究和应用,美国将物联网作为改变产业模式和结构的法宝,用来提高交互效率。欧盟在物联网研发和应用方面做了许多创新工作,各国都企图在物联网发展上取得领先,获得突破。我国物联网方面的研究并不落后,传感器和传感网已在许多省市获得应用,获得许多新的突破。
二、物联网的实际应用
1.智能环保
随着社会的进步,人们对生活品质的要求逐渐升高,社会对环保的要求也不断升高。为提高环境保护管理水平,环保部门可以利用物联网建设智能环保管理系统,通过建立信息采集网络对环境进行自动监测,对重点单位或是区段实现自动监测并实时传输监测到的相关数据,通过建立环境分析系统和信息平台可以及时、准确的向政府部门和社会环境质量资料或是概况信息。物联网技术可以在智能环保系统中对大气、废弃物、水源、放射源以及噪声等进行感知和管理,提高智能环保系统的工作质量和效率。
具体的设计方案需要利用信息网络技术,使环保信息采集系统和处理平台具备智能感知能力和强大的云计算能力以及数据可视化能力,使环保监控体系掌握环保事件产生、发展的规律,辅助灾害预测等各项决策,形成环境监测、执法、数据交换、应急指挥、办公、教育展示等各个中心整合成一体的综合管理系统。
2.智能物流
RFID技术不需要人工干预便可以识别目标并获取数据信息,操作快捷便利。利用RFID等技术可以实现物流信息共享,保证信息传递准确、便捷,提高运输、包装等物流各个环节的工作效率,实现物流与资金、信息、商流的有效融合,降低物流成本,提升物品生产到消费的整体效益,促进物流业跨越式发展。
目前,物联网技术在智能物流的应用,主要集中在物品跟踪、目录管理、自动接收、自动装运、电子产品码等方面。
3.智能家电
最近几年,我国迎来物联网建设的热潮,随之而来的是智能家电的全新变革。基于物联网技术的智能家电将在物物感知的基础上不断产生新的应用,从传统的播放电视节目向更加智能化、人性化的方向发展。在物联网技术的支持下,电视可以根据用户(例如老人或是小孩)的特点自动选择播放内容,并通过语言合成功能向用户推荐电视内容。与此同时,基于物联网技术的智能家电可以解决控制孩子使用家电的问题,例如电视会在孩子离电视显示屏太近时自动黑屏、暂停播放,在孩子与电视距离合适之后再继续播放,或是家长通过3G网络等途径控制孩子上网或是看电视的时间,由电视在显示屏上滚动提示文字并进行语音提示。
4.金融领域
金融行业的发展需要高新科技的支持,物联网技术能够在改善金融安防等方面得到广泛的应用。金融体系由于涉及资金运作,一直是犯罪案件频发区,物联网技术可以充分发挥物物相连的优势,在节省人力、物力的同时提高安防的效率和可靠性。例如借助物联网技术对来访人员进行管理,实时跟踪并监控、记录来访人员的行为和信息,为侦破犯罪案件提供线索,还可以在现金柜等物品上和库房出入口等位置加装RFID标签或是设备,借助软件平台使资金可视化,并对ATM机进行实时监测,发现异常情况自动上报,以保障资金安全,为公安机关破案提供便利。
金融领域的业务繁多,除了上述应用外物联网技术还可以在支付业务和优化金融服务、保险业等方面得到充分应用。例如基于物联网技术发明的芯片银行卡、金融业务各环节的可视跟踪、发挥信息资源优势提供信息咨询服务以及对投保的汽车安装传感设备来监测、记录其运行状态等等。
5.教育领域
在教育领域,物联网技术可以在信息化教学、教育管理、智慧校园等方面得到广泛应用。在信息化教学方面,物联网技术可以使学生的学习环境突破时间和空间的限制,记录学生学习的对象、学习行为,从而合理调整学习方式和内容。在具体的教学过程中,物联网技术可以强化交互功能,例如在生物教学中可以为植物粘贴相应标签,学生能用手机识别标签获得相应的扩展内容。在教育管理方面,物联网技术可以在人员考勤、设备管理等各个方面得到应用。例如对学生证、图书、设备等粘贴RFID标签,可以实时监控学生的行为、快捷的查找图书、跟踪设备的状态等等。在智慧校园方面,物联网技术可以在校内交通、车辆、校园安全、建筑、生活服务、师生健康等领域得到广泛应用。例如借助光线传感器可以控制教室内光线强度,借助红外传感器可以实时监控校园安全状况等等。
6.农业领域
我国是个农业大国,物联网技术能够在现代养殖业、农作物生长、农产品质量监测等方面得到广泛应用。在养殖业方面,物联网技术可以减少工作量,降低工作难度,提高工作效率,例如项圈式等形式的应答器、个体标识等可以对牲畜、家禽等实现有效管理,减少误操作,提高管理水平。在农作物生长方面,物联网技术可以实时监控土壤、灌溉、气候等情况,收集温湿度、大气、氮浓缩量等信息,提高农作物种植的科技含量,做好防灾抗灾工作。在农产品质量监测方面,物联网技术可以对农产品种植、生长、收获、运输、存储等全过程进行监控,快速监测农产品质量并查出问题所在,例如借助RFID等技术建立的农产品可追溯系统,可以有效保障各种农副产品的质量安全。
三、总结
未来物联网的应用将越来越多地渗透于我们生活的每一个角落,物联网的发展是信息社会发展的必然。尽管拥有美好的前景,但在发展的道路上,也面临标准、技术、产业链等方面的困难,需要社会各个层面在物联网关键技术和业务应用上取得突破,以促进物联网的快速发展。
参考文献
[1]蔡日梅.物联网概述[J].电子产品可靠性与环境试验,2011(01).
(一)整体发展现状
目前我国物联网产业主要分布在环渤海地区、长三角、珠三角地区等沿海发达地区,2013年我国物联网行业市场规模达到7600亿元,比2012年增长近一倍,比2009年的1716亿元翻了近三翻。从事物联网相关技术及应用的企业已超过2000家,并在新型传感器等核心技术领域也拥有了自己的专利。2012年,由我国起草并提交的“物联网概述”标准草案通过了国际电信联盟的审议,成为世界首个物联网总体性标准。特别是党的十、十八届三中、四中全会召开以来,物联网产业以上升至国家战略层面,并相继颁布了相关规划、标准和指导意见,保障其健康高速地发展。
(二)各行业发展现状
物联网技术应用最早、联系最密切的当属移动互联领域。移动、联通、电信三大移动运营商均投入重金研发自己的3G、4G网络,其推出的M2M服务在很多领域获得了应用,通过手机等移动终端可以实现可视电话、智能消费等;在电子商业领域,物联网技术可用于物流管理,通过商品在下单、包装、出库、运输和服务等环节的监控,提高配送效率和安全性;在农业生产领域,中东部地区建设了数字化设施农业示范园区,将物联网技术运用到无公害种植、智能灌溉、采收销售等环节,实现农业种植的精细化管理;在食品安全领域,物联网技术可以实现食品原材料从种植、收获、运输、加工、包装、销售全过程的监控,哪个环节一旦出现问题,可以扫描基本信息并进行追溯,目前全国35个城市均已建立肉菜流通追溯体系,实现对食品安全的有效监管;在社会民生领域,居民用电、用水等都可以通过安装智能电表、水表,将使用情况及时反馈给相关部门,以便实时监测,发现问题;在工业生产领域,企业可以对生产设备和产品实施在线监控、故障分析和数据维护等,在调整产业结构,促进转型升级方面发挥着积极作用;在交通领域,咪表停车和ETC(高速公路电子不停车收费)技术都为人们的出行提供着便捷;在公共安全领域,物联网的出现解决了车站、机场等公共人员密集场所的安全保卫等工作;在于教育领域,物联网可以帮助教育部门构建智能化教学环境,丰富教学活动,提高教学管理工作的效率。
(三)目前的主要问题
第一,市场需求不足。物联网产业的市场价值巨大,但是目前我国广泛应用物联网技术的产业主要集中在电子信息、移动通信、能源环保等行业,大多数领域的需求不足甚至是空白,基本上是零星分散,不成规模;第二,发展速度不平均。目前环渤海、长三角、珠三角和中西部部分经济发达省市的物联网发展速度很快,但其他经济欠发达地区的物联网技术和产业发展相对滞后;第三,核心技术缺乏。受到我国整体科技研发实力的影响,目前在物联网核心的网络设备、传感器设备的研发和生产工艺等领域,我国还缺乏核心技术,很多硬件装备不得不依赖进口或是合资生产,特别是在一些高端设备领域没有我国自己的知识产权;第四,法律法规欠缺。物联网的发展需要健全的外部环境,而我国目前尚没有专门保护基础信息安全和法律法规和物联网行业的统一标准。只有建立健全了相关法律法规和统一的物联网基础体系,才能保证物联网平稳运行,才能真正实现物联网产业的规模化发展。第五,发展模式不成熟。物联网需要完整的产业链作为支撑,但是目前上下游各行业都存在一定的技术或是贸易壁垒,无法形成跨行业的技术对接与联动,导致闭门造成、重复建设、资金浪费等现象频发。