发布时间:2024-01-09 14:54:23
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Abstract: along with the development of technology, the world is entering from the Internet era the era of the Internet of things. In the era of Internet of things, electromechanical integration itself is changing. This paper from the network perspective, the core technology of mechanical and electrical integration of the overview, forecasts the development trend of electromechanical integration technology.
Keywords: Internet of things; electromechanical integration; key technology; development trend
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
一、引言
物联网又称传感网,是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮[1],是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术。世界各国均将物联网作为国家发展战略,以此提升经济发展。
机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术,使得机械设备的动力、信息处理与控制等部分的功能呈现自动化、智能化状态[2]。
机电一体化技术是物联网时代的支撑,伴随着物联网的不断发展和推进,机电一体化的核心技术和发展趋势也会发生相应的变化。
二、机电一体化的核心技术
1、机械技术[3],是机电一体化的基础。机械技术不仅要考虑如何与机电一体化技术相适应,而且要利用新材料、新技术、新工艺从改善性能、减轻质量、缩小体积和提高精度等几方面考虑,为机电一体化提供性能优良的机械平台。
2、信息处理技术,为进一步发展机电一体化,必须信息处理技术和机械技术相结合,使设备具备数据采集、数据存储、数据处理、智能决策等功能。提高设备的数据处理速度、可靠性、抗干扰性及兼容性等问题就必须依赖信息处理技术。
3、传感器技术,传感技术也是物联网的核心技术之一。传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。
4、系统集成技术,即在系统工程科学方法的指导下,从系统和客户的角度出发,将若干功能模块集成到相互关联的、统一和协调的系统之中,连接成为一个完整可靠经济和有效的整体,使之能资源共享、协同工作,达到整体性能最优。
三、机电一体化发展趋势
进入21世纪以来,随着电子技术、网络技术、微电子技术发展,社会发展日新月异,现在社会正从互联网时代进入物联网时代。物联网给我们构建了一个十分美好的蓝图,正如“智慧的地球”中所描述,在未来,通过物物相联的庞大网络实现智能交通、智能安防、智能监控、智能物流以及家庭电器的智能化控制[4]。在物联网时代,机电一体化也必将呈现特殊的发展趋势。
第一,智能化。智能化就是将计算机技术有效应用到机械设备中,使机械设备可以按照程序命令进行运作。除了生产机械设备向着智能化发展,机电一体化技术应用的另一个方面---机器人,也在向着更加智能化方向发展。随着机电一体化技术智能化的发展,机器人将会被赋予人的行为,其行动也将更为灵活,还可以有思维能力,比如逻辑判断,自我决策能力等[5]。
第二,M2M(Machine to Machine)。伴随着智能化,M2M是机电一体化的重要发展趋势,它是机器和机器之间的一种智能化、交互式的通信。也就是说,设备被赋予了更多的“思想”和“智慧”,且不是独立的个体,而是相互联系的有机体,机器会根据既定程序主动进行通信,并根据所得到的数据智能化地做出选择,对相关设备发出正确的指令。
第三,绿色环保。环保化的机电一体化技术主要体现在产品在设计、生产、包装、使用,甚至销毁过程中,都要尽量提高对资源的利用率,减少对环境的污染,保证产品的使用效率。其特点是,资源利用率最高、污染最小(或无污染)、可循环使用。绿色环保不仅是技术发展的需要,也是人类可持续发展的需要[6]。
四、结束语
本文介绍了物联网时代下机电一体化的核心技术及发展趋势。机电一体化是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。在信息技术快速发展的今天,机电一体化也有了新的内涵和发展趋势。在当今世界上,机器设备的数量至少是人的数量的4倍,故机电一体化的发展会有更广阔发展前景,而且机电一体化的发展也必然促进经济发展和社会变革。
参考文献:
[1]物联网白皮书.工业和信息化部电信研究院.2011.
[2]刘庆民.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技致富向导,2011,(12).
[3]胡家华.机电一体化技术的应用及其发展趋势[J].中国高新技术企业,2011,(21).
2011年10月19日,赛迪顾问《中国物联网产业地图白皮书(2011年)》和《中国集团企业信息化战略研究(2011年)》在京。作为工业和信息化部电子信息产业发展研究院的直属研究机构,赛迪顾问在综合调研和实证研究的基础上撰写完成了《中国物联网产业地图白皮书(2011年)》和《中国集团企业信息化战略研究(2011年)》,前者介绍了中国物联网产业的发展背景和现状,概括了物联网产业区域布局及特点,总结了其发展趋势,并提出了面向产业发展的对策建议;后者分析了中国集团企业创新发展现状,预测了未来集团企业信息化发展趋势,提出了集团企业信息化架构和信息化发展策略,为集团企业推进信息化建设提供参考。
《中国物联网产业地图白皮书(2011年)》显示,中国物联网产业已初步形成环渤海、长三角、珠三角,以及中西部地区等四大区域集聚发展的总体产业空间格局。长三角地区物联网产业发展主要定位于产业链高端环节,从物联网软硬件核心产品和技术两个核心环节入手,实施标准与专利战略,形成全国物联网产业核心与龙头企业的集聚。环渤海地区的关键支撑技术研发实力强劲、感知节点产业化应用与普及程度较高、网络传输方式多样化、综合化平台建设迅速、物联网应用广泛,并已基本形成较为完善的物联网产业发展体系架构。珠三角地区则围绕物联网设备制造、软件及系统集成、网络运营服务以及应用示范领域,重点进行核心关键技术突破与创新能力建设、着眼于物联网基础设施建设、城市管理信息化水平提升,以及农村信息技术应用等方面。中西部地区的湖北、四川、陕西、重庆、云南等省市依托其在科研教育和人力资源方面的优势,以及RFID、芯片设计、传感传动、自动控制、网络通信与处理、软件及信息服务等领域较好的产业基础,构建物联网完整产业链条和产业体系,重点培育物联网龙头企业,大力推广物联网应用示范工程。
《中国集团企业信息化战略研究(2011年)》显示随着市场竞争日益全球化,集团企业普遍采用围绕产业链进行相关专业化发展、拓展多元化融资渠道、重组整合等方式提高国际资源整合能力,内部管理复杂程度急剧增加。
正值“十二五”开局之年,赛迪顾问的《中国物联网产业地图白皮书(2011年)》和《中国集团企业信息化战略研究(2011年)》,对中国物联网产业及集团企业信息化发展的现状进行了详细梳理,并对其发展趋势进行了科学分析,为国家和地方的物联网产业空间布局与宏观决策,及各类集团企业信息化战略提供了参考,成为政府、企业、投资机构深入了解中国物联网产业和企业信息化、把握产业发展趋势的重要资料。
【关键词】传感器 技术发展 应用趋势
中国传感器的市场近几年一直持续增长,增长速度超过20%,传感器应用四大领域为工业及汽车电子产品、通信电子产品、消费电子产品专用设备。目前我国从事传感器的生产和研发的企业已经多达1700多家,所生产的产品覆盖工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境检测、安全保卫、家用电器、医疗诊断、交通运输等领域。传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力,而现代们学技术突飞猛进则提供了坚强的后盾。随着科技的发展,传感器也在不断的更新发展。传感器的市场规模也将在市场需求额推动下大幅增长。据预测,未来几年,中国传感器市场规模在物联网、智能化浪潮等的推动下,将达到1200亿元左右。
传感器产业的发展将在市场需求的推动下不论是在技术层面还是在应用领域方面,都将呈现崭新的趋势。
1 技术发展趋势
从技术发展来看,未来传感器技术的发展趋势主要体现在以下几点:
(1)利用新的理论、新的效应研究开发工程和科技发展迫切需求的多种新型传感器和传感技术系统。随着科技的发展以及传感器在各个领域的应用,人类社会对传感器提出的更高更新的要求。
(2)侧重传感器与传感技术硬件系统与元器件的微小型化。利用集成电路微小型化的经验,从传感技术硬件系统的微小型化中提高其可靠性、质量、处理速度和生产率,降低成本,节约资源与能源,减少对环境的污染。这种充分利用已有微细加工技术与装置的做法已经取得巨大的效益、极大地增强了市场竞争力,例如:80年代进口一套AE传感器及其住处预处理硬件的成本已被降至原来的百分之几到千分之几,使我国经“七五”和“八五”攻关的产品化系统处于无力竞争的地位。后者采用独创的宽带高精度AE传感器和厚膜集成电路预处理硬件,但其成本仍比国外先进的产品高数倍到数十倍。在微小型化中,为世界各国注目的是纳米技术。
(3)集成化。进行硬件与软件两方面的集成,它包括:传感器阵列的集成和多功能、多传感参数的复合传感器(如:汽车用的油量、酒精检测和发动机工作性能的复合传感器);传感系统硬件的集成,如:信息处理与传感器的集成,传感器―处理单元―识别单元的集成等;硬件与软件的集成;数据集成与融合等。
(4)研究与开发特殊环境(指高温、高压、水下、腐蚀和辐射等环境)下的传感器与传感技术系统。这类传感器及传感技术系统常常是我国缺少的一类高新传感技术和产品。
(5)对一般工业用途、农业和服务业用的量大面广的传感技术系统,侧重解决提高可靠性、可利用性和大幅度降低成本的问题,以适应工农业与服务业的发展,保证这种低技术产品的市场竞争力和市场份额。
(6)彻底改变重研究开发轻应用与改进的局面,实行需求驱动的全过程、全寿命研究开发、生产、使用和改进的系统工程。
(7)智能化。侧重传感信号的处理和识别技术、方法和装置同自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术结合,发展支持智能制造、智能机器和智能制造系统发展的智能传感技术系统。
2 应用趋势
从传感器的应用领域来看,未来传感器在以下几大领域的应用需求将会大幅增长。
2.1 汽车产业:智能化升级,传感器先行
在科研、产业和政府的合力之下,全球汽车智能化升级的浪潮正奔腾而来。当下的智能汽车仍处于产业链发展由第一阶段(以汽车制造商为中心)向第二阶段(汽车制造商与电信运营商、汽车电子厂商、软件厂商影响力此消彼长)过渡的初期,短期内需求增长最为确定的零部件主要是智能感知设备,尤其是包括摄像头、车用雷达在内的各类传感器等。
2.2 机器人:产业迎来爆发,拉动传感器需求
人工替代和产业升级两大因素驱动我国工业机器人市场快速增长,而家用服务机器人相对于人工成本的上升正显现出越来越高的性价比。未来以e-皮肤为代表的高智能化零部件投入机器人生产制造将大大提升单个机器人使用传感器的数量。叠加机器人需求的爆发性增长,相关传感器未来几年的增速有望远远超过工业机器人行业或服务机器人行业的需求增速。
2.3 可穿戴设备:巨头竞相布局,传感器点石成金
全球几大消费电子巨头纷纷抢占可穿戴设备市场,其中以谷歌眼镜为首的综合智能终端最具平台潜质,很可能成为继电视、电脑、手机之后的“第四平台”预计到2016 年可穿戴设备的市场规模将达100 亿美元。传感器已成为可穿戴设备产业链中的点金石,是硬件产业链上机会确定性较强的一块领域。未来可穿戴设备的发展将会拉动对传感器的市场需求。
2.4 物联网:政策大力推动,传感器基础必备
目前,我国物联网应用已经进入到实际运用阶段,并且随着我国近几年物联网产业政策的密集出台,以及关于物联网各种发展专项资金的突出,我国物联网产业将出现井喷式的发展,而作为物联网产业链上游的传感器,并且传感器是整个物联网产业中需求量最大和最为基础的环节,将随着物联网的逐步普及,未来将对传感器的市场需求产生很大的拉动。
我国传感器行业市场进入壁垒比较低,市场竞争激烈,整个市场基本处于完全竞争的状态,企业如何能够从众多的竞争对手对手中脱颖而出,迅速的占据市场份额。关键就看企业能否掌握未来技术发展趋势,加大技术研发,并且迅速布局下游应用领域,取得先发优势。所以,企业在发展过程中,要紧贴市场脉搏,根据市场需求,加大研发投入,争取在快速发展的下游应用领域占据一定的市场份额,保持企业的可持续增长能力。
参考文献
[1]北京智道顾问有限责任公司.中国传感器行业研究报告[Z].2012.
[2]安信证券.安信证券传感器行业研究专题[Z].2013.
[3]前瞻网.2013-2017中国传感器制造行业发展前景及投资预测分析报告[Z].2014.
物联网家电是指应用了物联网技术的家电产品,而从广义上讲,是指能够与互联网联接,通过互联网对其进行控制、管理的家电产品,并且家电产品本身与电网、使用者、处置的物品等能够实现物物相联,通过智慧的方式,达成人们追求的低碳、健康、舒适、便捷的生活方式。
一项针对物联网家电消费者的问卷调查结果显示,有81.6%的被调查者支持物联网家电的发展,并表示在未来会购买相关的物联网家电产品。其中,36.4%的人是希望体验一种智能的生活,而57.3%的人则认为这是一种未来家电行业的发展趋势。从这些数据中我们不难看出,绝大多数人对物联网家电态度非常积极,物联网消费时代即将来临,物联网家电的发展前景将十分广阔。
对于家电智能转型,多个家电厂商早已谋篇布局。两年前,海信集团就宣布,未来10年启动全面智能。同样,创维、海尔也在智能领域开疆辟土。海尔研发了全球首台人机互动智能电视、海尔物联网冰箱和物联网空调等一系列创新产品。它对智能的定义,已经超出了单个产品的局限,而是从客厅到厨房,从黑电到白电,从生活电器到电脑和手机等移动终端,是一个互联互通、人性化智能化的整体。
长虹方面的智能思维更为超前:通过芯片和软件的运用,产生家电终端和人之间的互联互通互控,布局云计算,开启家电行业的大数据时代。“通过芯片和传感器收集消费者的日常运用大数据。比如通过电视上网,网页点击的视频、淘宝购物喜好、发送微博等等,都可通过芯片收集数据,以及来自于传感器收集到的数据,包括用户的声音、动作、使用习惯,记忆用户的兴趣喜好等。而且,未来的大数据不仅来自于电视,还包括空调等产品。空调将来能收集家里的湿度和温度,甚至室内空气污染指数,包括玩具、家具等都可以收集数据后上传,形成大数据,上传到云端,经过分析后提供智能化的商业服务。
物联网智能家电带来的效益是明显的。截至今年7月10日,家用电器行业共有30家公司披露了2013年中报业绩预告。其中,24家公司业绩预喜,长期业绩疲弱的四川长虹也赫然在列,业绩预增50%,预计1至6月归属于母公司所有者的净利润将超过2.2亿元。据了解,四川长虹彩电业务今年全面发力,全年目标为国内外销量突破1000万台,销量增长超过40%,其中智能电视占比至少达到50%以上,即智能电视绝对出货量今年将比去年增加一倍。
随着家电补贴到期的翘尾效应,下半年,连续“受补”6年之久的家电行业,因节能惠民补贴政策到期而无奈退守,“断奶”的家电企业不得不接受较长一段黑暗期的考验。如TCL集团、创维数码的6月销量公告显示,受节能惠民政策结束影响,6月创维彩电的国内销量同比下跌17%;TCL彩电的国内销量为28.22万台,同比下跌35.47%。国内家电产业借物联网转型高端化智能化已是突破发展瓶颈必须。
领跑智能化交互趋势
1.引言
智能交通是交通运输的智能化,是指将先进的信息技术、电子通讯技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有机地运用于整个今天运输管理体系而建立的一种实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。到目前为止,它的发展经历了智能交通系统和交通物联网系统两个阶段。本文基于国家相继制定相关政策法规和促进物联网系统的研究和应用时机,结合目前公路道路交通领域中的应用现状,指出智能交通系统和交通物联网系统之间的技术区别,以及在实际推广应用中对行业主管部门和用户带来的冲击和影响,并根据物联网系统的下一步发展趋势,进行积极地应对。
2.智能交通、智能交通系统和交通物联网系统的关系
智能交通是交通运输的智能化,是指将先进的信息技术、电子通讯技术、自动控制技术、计算机技术以及网络技术等有机地运用于整个交通运输管理体系而建立的一种实时、准确、高效的交通运输综合管理和控制系统。它的突出特点是以信息的采集、处理、、交换、分析、利用为主线,为交通运输参与者提供多样化的服务,本质上是利用高科技使传统的交通模式变得更加智能化,更加安全、节能、高效率。
智能交通系统的前身是智能车辆道路系统,它的主要特点是从功能到信息的应用模式,即形成由上而下的信息采集应用模式,由基本独立的交通运输业务功能域需求推动应用,基于应用需求构建各自的信息采集渠道。
智能交通系统“功能->信息”采集及应用模式会导致四大弊端:(1)功能系统推广成本较大,难以形成规模效益和可持续发展;(2)信息编码、通信接口标准不一,不能实现全国形成信息联网;(3)信息只是作为工具使用一次即作废,信息的潜在巨大资源价值没有挖掘利用;(4)交通运输要素信息的重复采集,导致社会资源浪费。
交通运输物联网是物联网技术在交通运输领域中的应用,目的是实现交通运输系统的智能化管理和最优化运行。具体来讲,交通运输物联网是基于RFID技术、传感网技术、泛在通信与网络等物联网技术,将交通要素唯一化接入互联网络,实现交通要素的互联互通,实时获取交通要素的运行状态和功能状况,通过实时仿真和决策,促使交通要素间的互动和协同运作,实现整个交通系统的智能化管理和最优化运行;同时利用对实时数据的运算处理,获取对社会大众有价值的交通运输信息,提升交通运输行业服务化水平,推进行业纵深化发展。
交通运输物联网能有效建立“信息->功能”应用模式,即基于云计算的由下而上的信息资源开发应用模式。交通运输物联网的各个组成系统和各种功能都是基于标准化的交通运输信息标识、采集及存储开发的。实时、全面、准确的交通信息是实现交通运输智能化的关键,也是交通运输物联网成功实施的重要前提和基本保障,是交通运输物联网的灵魂。实际上,在许多系统中采集的大量信息除了用于生产运营业务管理外,同时还可以服务于政府部门的宏观管理、数据统计和大众信息服务。
从智能交通、智能交通系统以及交通运输物联网三者的基本概念来看,智能交通系统和交通运输物联网都属于智能交通的范畴,它们都推动着交通运输的不断智能化,只是智能交通系统属于智能交通发展的第一个阶段,而交通运输物联网属于第二阶段。[1]
它们之间的主要区别简单归纳如表1。
3.智能交通系统和交通物联网系统目前在高速公路ETC领域上的技术应用特点
智能交通系统和交通物联网系统在高速公路ETC领域里都得到了很大的应用和发展。目前国内的不停车电子收费系统,从技术层面区分,主要分为两大派系,一类是基于DSRC技术为基础的5.8G有源电子终端现场业务交易系统,它属于智能交通系统的典型应用技术代表;另一类是以RFID技术为基础的无源电子标签后台业务交易系统,它属于交通物联网的典型应用技术代表。
3.1 基于DSRC技术的不停车电子收费系统
车辆进入RSU主机射频区以后,车载OBU设备被激活唤醒。接着车载OBU设备响应RSU主机的交易指令,经过多次的业务交易指令,先后完成了车载OBU设备的身份认证和扣款交易,如果交易成功,由现场控制单元进行相应的系列控制,从而完成抬杆放行[2]。
现场的交易信息经过几天或者若干时间后,通过网络将交易信息上传给后台的数据库,进行存储,如图1所示。
3.2 基于RFID技术的不停车电子收费系统
车辆进入RSU主机射频区以后,RFID电子标签被激活唤醒,接着RSU主机接收RFID电子标签发射的ID后,通过网络传输传递给智能处理层,后台系统进行业务交易,先后完成RFID电子标签的身份认证和扣款交易,如果交易成功,由现场控制单元进行相应的系列控制,从而完成抬杆放行如图2所示。
3.3 两种技术系统的应用比对
这两种不停车电子收费系统的技术路线在很多方面存在差异,如表2所示。
4.高速公路ETC领域上的技术发展趋势和应对策略
随着技术的迅猛发展,全球,包括中国,大力推动的物联网和云计算技术政策正在逐渐地深刻影响着高速公路ETC领域的技术应用,由此作为指导的行业管理部门和运营的高速公路运营单位需要进行相应地了解和采取相应的应对策略。
4.1 技术发展趋势
目前应用设备的技术发展趋势是应用终端简单化,无源化和免维护,业务交易通过网络传输和云计算技术,在后成处理。作为在高速公路ETC应用而言,仅仅需要获取车辆的ID即可,通过日益发达的网络传输,借助云计算技术等强大的功能,不仅可以完成最基本的电子收费,而且可以完成其它更多的功能,从而使得运营部门和主管部门把更多的精力放在行业的发展上。
作为目前炒来炒去的“车车间”和“车路间”通讯,都是以专用的车载OBU设备为载体,这种技术路线就是发展数据处理功能强大的设备终端,而这不是交通行业信息化部门制定标准并推动技术的优势。
随着技术的迅猛发展,以发展设备终端强大处理功能的技术路线,已经被“腾云(计算)驾物(联网)”的技术路线所取代。终端设备的发展趋势有以下特征:
A.显示屏折叠化,设备尺寸小型化
终端设备在不久的将来,显示屏会变得和计算机一样大,但是折叠的,这样设备将会小型化。
B.设备仅由RFID、显示屏和网络芯片三部分组成
设备具有一个代表自己身份的RFID,用手指在显示屏上完成所有的操作请求,通过网络芯片将请求通过网络传输以及云计算技术进行处理。
4.2 应对策略
目前越来越多的领域正在采用“物联网+云计算”的技术,因为这不仅是全球和国家推动的技术政策,确实也符合技术发展到一个新的阶段带来的相应变化。高速公路ETC的技术应用也不例外,物联网系统逐步会取代目前的智能交通系统。那么如何适应这个过渡阶段,采取什么样的策略哪?首先对于高速公路ETC的应用,可以考虑将以RFID为代表的物联网系统技术与以DSRC为代表的智能交通系统技术进行融合,及早进行准备,这样虽然每一个ETC收费口会增加3-5万元的RSU设备费用,但是却可以减少车载OBU的数目,让更多的车辆选用廉价的电子标签,从而让整个系统的费用迅速将下来。其次,对于“车车间”和“车路间”通讯,可以采用和工信部以及全国电子设备厂商合作的方式推动,将“车车间”和“车路间”的应用成为一个纯民间应用,激活民间的群智群力,这样才会像手机的发展一样,价格又低,功能又强,彻底摆脱由交通部门去发展信息产品的劣势。
5.结束语
交通运输物联网以面向交通要素的方式来实现整个交通运输领域物联,将整个交通系统看作交通工具(汽车、火车、飞机等)、交通对象(旅客、货物)以及交通基础设施(道路、铁路、港口、机场、航线等)所构成的整体,它们之间存在的功能交互构成了整个交通系统的功能域。高速公路ETC的技术发展趋势,也必然是按照这个思路和方向发展,从而提高高速公路安全监管及应急处置能力,提升社会经济效益。
参考文献
计算机技术在很早以前就已经出现了,并且经历了好几个阶段,最后逐渐的被应用于人们的生活之中。虽然我国的信息技术处于一个相当发达的地步,但是计算机技术还是有很多需要改进的地方,并且计算机技术还处于一个正在发展的阶段,还是拥有很大的进步空间。因此对计算机技术进行相应的探讨是相当重要的。
1 计算机技术的应用现状
1.1 日常生活的应用
众所周知,在没有计算机技术出现之前,人们的生活是相当不方便的。随着计算机技术的普遍应用,人们从以往需要自己亲自才能完成的事情,转变为只需要利用计算机技术就能够完成生活中大部分事情的生活方式。例如,以前人们都需要自己去商店里面购买自己所需要的物品,但是现在我们只需要利用淘、京东、唯品会等一系列购物软件就能够购买到自己所需要的物品。这就是一种利用计算机技术从而方便自己生活的典型事例。除此之外,由于计算机技术的迅速发展,以及我国电影行业的快速发展,使人们能够方便的欣赏一些影视作品,从而丰富自己的生活,让自己在一天之中能够感受到快乐。正因为计算机技术能够给人们带来这么大的便利,所以计算机技术逐渐的开始实现全球化。根据调查结果可得,我国利用计算机技术的用户已经达到了相当高的数量,并且这一数量只是暂时的,以后还会有越来越多的人运用计算机技术,由此可见计算机技术已经与人们的生活融为了一体,成为了人们生活中不可或缺的一部分。
1.2 国防领域的应用
国防一直是一个国家所关心的重要问题,一旦国防出现问题,将会对国家造成不可磨灭的损失。虽然当前的世界处于一个相对比较和平的形式,但是每个国家对自己的国防建设依然相当重视,并且对国防建设投入了大量的人力与财力。现在的国防建设不仅仅只是对武器以及兵力的发展,而是在发展武器与兵力的同时加强对国防信息技术的发展,因为国防信息技术对国家的信息安全有着重要的影响。除此之外,计算机技术在我国航天工程方面有着很重要的应用,并且对航天工程的发展有一定的推动作用。例如,我国进行卫星发射就需要利用计算机技术,因为在卫星发射的过程中需要人工对其进行操作,为了能够更好的对其进行控制,我国航天开发人员利用计算机技术在地面进行控制,这样既能够方便工作人员进行研究,还能够提高我国的科技水平。
1.3 教育领域的应用
随着我国新课程的改革,以往老师进行教学的教学方式已经不能够满足当前的社会发展需求,所以就需要一种新的教学方式去迎合新课程的改革。为了能够让学生有一个更好的学习成绩,在教学的过程中利用多媒体教学是相当重要的。多媒体技术属于计算机技术的一个重要应用,能够让学生激发自己的学习兴趣,并且还能够丰富老师的教学方式,让学生们能够以一种相对比较简单的方式,掌握老师上课所讲的内容。另外,在教育领域的范围中,计算机技术的应用还是相当普遍的。例如,在进行一些重要的考试时,老师由以往传统的阅卷方式转变成为了利用电脑进行阅卷的方式,这些不仅仅能够提高阅卷质量,还能够提高阅卷的效率,让老师有充分的时间对学生进行指导,从而提高老师的教学质量。
2 计算机技术的发展趋势
2.1 计算机技术的分类更加细化
由于我国各行业的领域都开始大规模的建设,所以在不同的领域之间存在着很大的差别,这样的话,往往就会导致计算机技术的应用受到一定的限制,从而对计算机技术的发展造成一定的影响。为了能够更好的适应当前的社会发展需要,就需要对计算机技术进行详细的划分,即计算机技术的细化。计算机技术的细化就是根据不同领域的需要,对其进行相应的应用,从而达到一定的需求。例如,在军事、科技等方面的应用时,一般都需要计算能力比较强的计算机,所以需要针对这一需求,对计算机技术进行更深层次的研究,从儿解决掉这些比较困难的问题。随着社会经济的快速发展,我国对人才的需求也越来越高,并且对计算机技术应用的要求也越来越高,所以为了能够对我国的经济以及科技水平有一定的提高,就需要我们对计算机技术进行更加详细的划分,从而满足各个领域的需求,使我国的经济得到快速的发展。
2.2 更加的智能化
随着互联网技术的快速发展,我国很多的电气设备都开始实现智能化。智能化的设备能够给人们带来很多的便利,方便了人们的日常生活,所以智能化的设备已经被人们广泛的使用。随着互联网技术的进一步发展,人们开始提出了物联网技术,所谓物联网技术就是指能够实现人与人之间,物与物之间相互传递信息的一种新型的计算机技术。物联网技术强调的就是任何事物之间能够实现智能化,并且能够给人们的生活带来更多的方便,所以在将来,物联网技术一定能够得到更好的发展,从而服务于人们的生活之中。
2.3 更加的全面化
计算机技术的全面化对人们的生活以及工作都有着很大的影响。如果计算机技术能够全面化,那么计算机技术就能够应用于更多的行业之中,从而解决掉一些比较困难的问题,这样就能够提高人们的生活质量和工作效率,让人们的生活能够更加的舒适。计算机技术不仅仅能够应用于人们的生活之中,还能够更加全面的应用于军事、医疗等各行业。
3 结束语
总而言之,计算机技术已经得到了很好的应用,并且为推动人类社会的进步提供了很大的帮助。近些年,我国的计算机行业又得到了很大的提高,并且应用的行业也越来越多,对众多的行业都有着重要的影响。所以对计算机技术的应用现状以及发展趋势进行详细的探讨是非常有意义的,我相信我国的计算机技术一定能够得到更好的发展,从而为人们做出更多的贡献。
参考文献
[1]万欢.新时期计算机技术的应用现状及发展趋势[J].信息系统工程,2015(12):26.
[2]常卫卫.我国计算机技术的应用现状与未来发展道路[J].科学中国人,2015(11):5-5.
随着现代信息技术不断发展,在进行施工建设时,许多高新技术被运用于施工作业之中。建筑行业作为劳动密集型行业,正在加快本行业向知识密集型进行转型。在建筑行业进行产业升级过程中,互联网技术会给予建筑行业翻天覆地变化,整个建筑行业在运用互联网发展基础之上实现了智慧建造。在建筑过程中,建筑机器人、智能设备、智能终端、物联网等信息技术不断发展,促进了建筑业大规模技术升级,而大数据与建筑业相结合,有效的促进了建筑企业智能化[1]。
1智慧建造施工技术互联网应用发展趋势
1.1智能穿戴设备将成为智慧建筑重要装备
可穿戴式设备是指可以直接穿在身上或者在人衣服上配置的便携式设备。穿戴式设备不仅硬件技术过硬,软件技术也非常发达,其可以通过数据交换、云端交换的方式实现大数据转换,给建筑工人和建筑施工带来极大便利。在现在建筑业过程中,可穿戴设备主要应用于以下几方面:第一,通过智能手环加强人员的跟踪定位,使得管理人员可以实时知晓功能的具体工作状态。第二,通过智能眼镜可以模拟画面,及时发现施工过程中出现的问题并予以纠正。第三,通过智能口罩监控施工状态的空气质量,将信息传递到分享系统中,为区域空气质量做好统计分析。第四,穿戴运动摄影装备,全程记录施工现场。通过以上技术运用,智能穿戴设备已经在建筑工地上被广泛结合,与建筑环境非常融合。
1.2智能移动终端将成为智慧建造重要工具
智能移动终端拥有接入互联网技术,通过信息分析为用户定制个性化需求。在我们传统生活中,车载智能终端、智能电视等等都是智能终端表现。在建筑领域,移动智能终端主要有以下几方面表现。第一,配合相应管理系统。通过智能移动设备可以检查施工方案,CAD图纸等现场不便检查的问题。第二,利用移动终端增强过程质量,可以对施工现场的安全进行实时监控,确保施工可以安全有效的进行。第三,通过对施工质量状况进行现场检查和现场拍照,将所存在问题汇总之后下发到责任人,责令其定期整改。第四,基于bim技术模拟功能,可以使用移动终端模拟手动漫游。
1.3建筑机器人将成为智慧建造辅助工具
随着人口红利逐渐消失,人工成本正在成为各个企业成本中最重要组成部分,而机器人技术的快速介入可以有效降低人工成本,尤其对于劳动密集型建筑施工行业而言,焊接机器人、喷涂机器人、切砖机器人的出现可以使得人工成本大大下降。机器人在建筑施工领域具有以下几方面优势:第一,全方位焊接机器人可以保证焊接的质量,使得施工更加安全,同时也极大的减轻了焊接的劳动强度。第二,喷涂机器人出现不仅可以解决高层作业的安全问题,还可以提供高层作业速度,使得高层作业更加便捷高效。第三,大芯板采集系统出现可以根据室内大小放置板材,以满足大型场馆、火车站、机场等地的安装需求[2]。目前,许多机器人都是遥控操作,可以通过预先设置方式让机器人进行工作。正是由于这种操作方法,在进行施工时,如果机器人的零部件出现故障,很可能会导致工期延误,为了解决这一问题,云机器人孕育而生。云机器人顾名思义是将云计算与机器人相结合的产物,他也是一个网络终端,机器人本身并不储备任何信息资料,只通过互联网方式将云端的信息发送给机器人,使机器人可以更好的进行工作。例如在施工过程中,机器人可以将周边环境拍摄之后上传至服务器云端,服务器云端根据类似环境下达指令给机器人,使机器人可以避免障碍物,方便机器人进行工作。所有建筑基本都可以共享一个数据库,这也同样减少了施工人员在设计程序时间,通过云计算实现自我飞跃。相信在不久未来,建筑机器人将成为建筑施工的主力。通过智能穿戴设备、智能移动终端、建筑机器人,我们可以实现整个工程可以与互联网+相结合,促进建筑行业的飞跃。
2智慧建筑施工企业管理互联网应用发展趋势
2.1物联网将在施工全过程中得到应用
早在2013年,我国中央政府就出台了发展物联网的指导意见,该意见指出需要积极推进物联网技术产业升级,通过精细化管理提升产业生产效率,达到节能减排、提高生产技术、创新生产模式的目的。在建筑行业,由于大数据的广泛应用需要物联网技术支持,所以物联网对于建筑业发展非常重要。在建筑过程中,通过利用安装在施工现场的各种传感设备收集当地信息数据,如视频数据、粉尘数据、升降机数据人员信息等其他数据,在此基础上进行加工制作,从而提升施工现场的管理效能[3]。在健康监测方面,物联网技术可以用于无损检测和各种传感技术检测,以保证检测安全性和整体性。笔者发现,国外许多城市建筑中都含有大量物联网技术应用,一些已经成熟模式可以运用于我国建筑物建设之中。随着信息技术不断飞跃,物联网技术的潜力将会被进一步激发,这也会促使建筑行业进一步更新换代,顺应建筑业与信息化深度融合浪潮,以便更好的推动物联网为行业作出贡献。第一,可以实现建筑设施自动化控制。在许多建筑设施之中,智能设备被广泛运用,例如供电设施,通风设施,供水设施,消防设施等等设施都与物联网技术广泛相关。通过对室内温度和湿度的监控可以调节空调设施,并使空调设施的效能发挥到最大化。第二,实现建筑的安全监控。通过在大型建筑物室内安装传感器,可以保证大型建筑内的数据可以实时采集,并在专业软件的辅助之下分析大型建筑存在安全状况,做好预警控制。第三,可以加强大型机械设备的安全管理。在施工现场,塔吊施工楼梯等大型设备非常多,通过物联网技术可以对这些大型设备的安全状况进行实时监管,保障这些大型设备可以顺利的发挥作用。第四,可以加强施工人员的管理。对于现场施工的人员来说,其佩戴的卡片可以在附近五十米内被读卡器读到,这就使得监控人员可以实时的知道工作人员的动态。在施工人员安全帽中往往会设置标签,这些标签既可以作为人员考勤重要来源,也可以将其信息数据及时反映给劳务管理部门,有利于加强人员管理。第五,有利于加强进场设施和材料的管理。在进行建筑时,建筑单位往往会向工厂预定大量建筑材料,而这些建筑材料往往可以通过标识进行读取,这就有利于在施工现场做好建筑材料管理,对建筑材料储存、运输、安装等各个环节进行全程跟踪,保证建筑质量。第六,加强施工现场安全环境管理。通过物联网技术对建筑物安全质量进行全程监控,例如钢结构的应力应变、地基等等数据进行全程监控,以保证建设的安全高效。
2.2云计算将成为建筑施工企业改造现有信息系统的基础平台
云计算是一种各种资源按需分配技术,通过庞大网络计算处理能力将信息技术传给需要人员。通过该项技术,网络可以为所有人员提供个性化服务。在2015年,我国国务院专门了促进云计算方法意见,意见强调要进一步加强云计算的开发运用,使得云计算可以更好的服务于社会经济发展。目前,关于建筑行业的云计算企业并不多,一些企业往往只是简单的将数据运用,并没有做到真正的大数据分析,也就没有真正的云计算。建筑业企业和单位需要利用云计算改造提升现有信息系统,降低信息化投入成本,挖掘云计算生产、管理方面的应用价值。
2.3大数据将成为建筑施工企业提升管理效益的重要手段
在互联网+时代,数据的价值被逐步发现,在进行项目建设时,材料价格、人工成本、设备数据、工程质量评估等数据非常庞大,这就需要建筑企业拥有大数据处理能力,通过大数据提升企业的核心竞争力。第一,通过大数据可以实现企业的决策科学化。通过大数据分析,企业可以获取有效价值,可以预测未来市场需求,并作出正确决策。第二,可以实现劳务人员大数据分析。通过对劳务人员的大数据分析,可以使管理者随时了解工人的工作状态,以保证聘用合格的工人进行工作。第三,实现工程质量大数据分析。通过在建设过程中采取工程数据,可以有效的了解真实准确的数据,挖掘出存在的问题,对异常数据进行分析。在建筑的过程中,我们可以通过使用物联网、云计算、大数据三种新型技术,通过物联网将各种生产元素聚集在一起,通过云计算实现管理的现代化,通过大数据提升建筑效率,这些都促进建筑行业的实现智能化和科技化,使得整个工程建设可以更加体现未来的发展方向[4]。
3结语
在我国国家制造业发展规划中,建筑业与互联网相结合是未来发展的主题,通过建筑业以信息化技术的深度融合,可以有效促进建筑业的发展。
作者:武士炯 单位:上海通用金属结构工程有限公司
参考文献
[1]姜涌.产业化—从房地产业、家装设计业的现在看建筑设计组织的未来[J].建筑学报,2016(6):90-93.
在计算机、互联网和电子等技术的快速发展推动下,物联网在信息产业中应运而生。物联网技术是在互联网技术的基础上建立的,并对互联网的相关技术和功能进行一定的延伸,它是信息领域的重大突破。它改变了了传统互联网的思维局限,促进了信息技术行业中生产的应用,越来越多的国家开始重视物联网的应用前景及其应用前景带来的巨大商机。因此,我国提高对物联网技术的认识,重视物联网及时的研发和应用,并加大技术研发投入力度。
1 物联网技术的定义和构架
1.1 物联网的定义
物联网的概念最早由美国的研究人员提出,它的定义就是不同的物体在建立异性协议的基础上,通过一定技术和手段相连的Internet。其定义包括两个含义。一是物联网技术是建立在互联网技术的基础之上,并对互联网有一定的延伸和拓展。二是物联网中的物体可以是任何物体的信息交流和沟通。
1.2 物联网的构架
虽然物联网具有相当复杂的构架,但总的来说其构架可以分为感知层、网络层、应用层三大部分。感知层充当信息采集的角色,包括RFID电子标签、传感器等应用技术;网络层的任务是复杂信息的传递和输送,互联网、固网等都是网络层传递和输送信息的途径;应用层是通过智能功能来实现物体之间、人体之间的相互识别和感知的作用。
2 物联网技术存在的难点和问题
2.1 制度标准不完善
由于物联网的架构相仿复杂,其架构涉及的技术领域广泛,因而从整体上来看,各个制定技术标准的组织之间缺乏有效的沟通和协调,缺少完善的标准化工作,导致物联网缺少完整的技术标准。例如外射频识别技术。外射频世界技术的国际化标准和国家的标准不一致,而且该技术在具体的生产和应用中也存在很多的区域行业标准的限制,并且这些标准都难以相互包容。物联网技术的核心是建立在互联网基础之上,但是各个国家的设备在接入层面上也存在许多不同的协议类别,导致兼容性不足。因此,物联网技术亟需制定国际化的制度标准。
2.2 核心技术不高
在构成物联网的三个构架中,其最为关键的核心构架在于感知层。只有通过感知层去“感知”外在的信息,物联网才能实现对外在物体的有效“控制”的功能。但是,感知层的技术缺失三个构架中发展最不成熟、最薄弱的技术,感知层技术的薄弱和不成熟严重制约了物联网技术的发展和应用,也是制约发展和应用的关键。作为当前主要感知层技术的射频识别技术,国家还需要突破成本和标准化两个难题。并且射频识别技术的发展,射频识别技术将朝着高频化、高兼容性、网络化的方向发展。
2.3 难以保障信息安全
由于物联网技术的不成熟和完善,物联网技术信息传输过程中存在较多信息安全隐患,网络安全难以得到保障。其中最大的信息安全隐患就是有关物品信息的电子标签,一旦被恶意利用,轻则造成国家和个人的机密信息遭他人盗取或泄漏,重则导致企业难以正常运行,国家的基础设施设备停止工作,影响社会秩序。因此,物联网技术亟需解决信息安全问题,以保障用户个人隐私、机密的安全,维护社会持续,保证社会正常运行。
2.4 扩孔IP地址
所有接入物联网的物品都需要一个IP地址,而且物品的IP地址都是和其它物品不同,因此,新接入物联网的物品都需要解决IP地址的问题。但是,但前的IPv4难以满足物品地址的需求,虽然IPv6技术能够满足地址的需求,但是IPv4和IPv6存在兼容性问题,IPv4向IPv6转型具有一定的难度[2]。因此,物联网技术还需要解决IPv4和IPv6之间的兼容问题。
3 物联网技术发展趋势
随着物联网相关技术的不断发展,物联网技术并将成为国家核心技术之一。并且在未来将具有很大的发展和创新的空间。设计层面,物联网相关产品的设计创新离不开物联网技术,产品的设计会随着物联网技术的创新而创新,因此,产品设计存在很大的创新空间;技术层面,物联网技术包含计算机、传感器、通讯等多项技术,物联网技术的创新发展必定会带动这些技术相关产业的创新和发展。在未来,各行各业要实现信息化,必须采用物联网技术。
在物联网的逐渐普及后,与物联网配套的传感器接口装置等设备的生产量和使用数量都将大大增长,并超过手机的使用数量。物联网配套装置和设备的使用量增加,极大的促进我国信息技术元件产业的发展,为我国创造更多的就业机会。而且根据物联网技术特点,无线网络的发展也将成为未来的趋势。在今后的物联网技术中,无线网络将成为物联网的基础技术和设施之一,只用这样,无线网络才能随时随地将数字信号传输出去。物联网技术代表了下一代信息技术的发展方向,并积极推动国家和社会的发展。
4 结语
由于物联网在未来应用前景,并将给国家、企业和个人带来巨大的上商机,因此当前物联网技术的研究备受国内外关注。但是,在我们也应该看到物联网当前物联网规模小、缺乏完善的技术开发体系的缺点,而且相关的核心技术水平不高等问题。政府还需不断的增加对基础平台建设力度和核心技术的研发力度,与此同时,政府间也要加强合作、相互协调,努力建立规范的物联网标准,以满足物联网技术发展和推广应用的需求。
参考文献
[1]葛东,张国海,胡国栋,孙立贤.物联网技术的现状及应用[J].价值工程,2012,12(14):182-183.
中图分类号:F49 文献标识码:A 文章编号:1008-4428(2012)11-27 -02
一、我国电梯行业面临的挑战
在我国经济和城市建设的快速发展过程中,大型商务中心、高层住宅迅速增多,电梯的市场保有量也飞速增长。截至2012年底,我国电梯保有量已从2008年的100万台猛增至245万台,电梯行业产销量超过45万台/年,超过全球总产量的60%。 可以推测,未来我国电梯市场相当庞大。与电梯市场快速增长相比,我国维保企业规模小、技术水平低、人才短缺、电梯安全应急管理信息化手段落后、缺乏有效的应急机制,因资金缺乏、维修保养不到位、维保不当等原因致使电梯困人、电梯冲顶等事故、故障时有发生,电梯故障频次居高不下,人民群众生命和社会公共安全受到威胁。电梯维保服务人员的短缺和电梯数量与日俱增已使电梯维保业不堪重荷,维保行业乏力,安全事故频发,行业及社会问题凸显。电梯在楼宇中的运行和管理变得日益复杂,电梯设备的安全运行与监管工作面临巨大挑战。传统的电梯管理维护方式已远远不能适应当前形势的需要。
二、物联网在电梯行业的应用
物联网(the internet of things )是指通过信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络架构。电梯物联网系统主要由电梯数据采集器、视频监控,3G无线移动网、互联网、GSM短信、电话等双向远程通信,平台管理软件组成。每部电梯采集的电梯故障报警、状态信号通过3G无线互联网或GSM短信实现远程传输。
目前电梯物联网平台通用基础功能主要包括远程监测、自动报警、远程控制、诊断和维护、系统连动、数据挖掘、报表与决策支持与节能分析等。电梯物联网网络架构如图1所示:
图1电梯物联网网络架构
物联网技术的应用,为政府质监部门、行业协会和电梯企业提供一个高效率的、统一的物联网信息技术平台,真正实现政府、协会、企业、物业、电梯、人员、手机和门禁等终端设备等全面互联,加强政府监管力度,提升企业工作效率,保障乘客安全。
随着北京、上海、杭州、重庆等城市以地方政府为主导的电梯物联网试点划项目的推进,全国各地电梯安全监控及监管物联网项目纷纷上马。国内各大电梯厂商、配件企业和软件开发商如上海新时达、沈阳蓝光、无锡中科等也加紧了电梯物联网服务平台的开发与市场推广。2012年5月“电梯物联网” 产品亮相广州电梯博览会,标志着“电梯物联网”产品开始迈向市场。
三、物联网在电梯行业应用面临的问题
物联网技术的引入,大幅度提高了电梯运行的安全性。但其推广和普及的前提一是电梯物业用户和使用人能够承受得起的相应费用,从中得到更多的益处,二是得到政府管理部门的大力支持。就目前我国电梯物联网发展情况来看,突出问题和矛盾表现在以下几个方面:
(一) 政府主导,缺少市场机制
目前政府主导下的电梯物联网试点工程,为政府和质量监管部门提供了可行的监管方案,较大程度地满足了政府对电梯监控功能的需求,其直接用户和受益者是政府质量监管部门。然而作为监督部门的质量管理部门在没有利益驱动的情况下,不足以打开市场需求,也没有足够的动力去推动物联网的发展,除非国家政策法律规定强制执行。
(二)各地业务模式不统一,这不仅仅会形成未来的信息化孤岛,特种设备安全管理部门也无法从社会运营机构获得有效数据,更是影响电梯安全监管模式的长远建设,以及特种设备安全管理部门的业务地位。
(三)目前电梯物联网发展直接带来的一些经济效益主要集中在与电梯物联网有关的电子元器件领域,如射频识别装置、感应器等等。而庞大的数据传输给网络运营商带来的机会以及对下游电梯维保企业、物业公司、电梯用户等产生的影响还需要相当长时间的观察。
(四)重监控、轻监管
部分地区建设,甚至与当地特种设备安全管理部门无干系。电梯的安全稳定运行已越来越受到社会和政府的关注,电梯物联网平台的应用无疑对政府加强监管力度、方便电梯年检和抽查以及电梯企业的考核评估等都具有革命性的推动作用。
四、电梯物联网发展趋势
(一)由政府主导转向市场驱动
物联网正在一步步走向理智,但现在物联网发展的初期阶段,真正推动电梯物联网商用的仍然是各级政府的采购。大多数电梯企业积极参与电梯物联网计划,主要缘于政府资金的支持,这是基于当前物联网整体环境尚不成熟的市场状况中的一种发展方式,但随着公众对物联网需求的增加,未来电梯物联网的建设不可能依赖政府部门的强行要求和政府的补贴来进行推广,而是要通过完全的市场行为,让电梯物业用户和使用人花费能承受的费用,获得更多的收益。加速电梯物联网深层次技术和高附加值利益的探索,由政府主导过渡到市场驱动,将成为电梯物联网产业的关键点。
(二)品牌间开放端口协议,建立标准统一的服务平台
物联网标准被认为是阻碍物联网在中国快速发展的关键因素。 在一个电梯物联网这个新兴产业崛起的过程中,产业链中的每个环节必然都有争夺主导者地位的机会。而决定主导地位的,不是一时的用户规模,甚至也不是高精尖的技术,而是标准统一的电梯物联平台。没有国家及行业标准,很多电梯生产企业和物联网企业的小型应用系统都是自成一体,采用私有通信协议,导致不同厂家系统和方案无法互通,不易扩展。未来电梯物联网发展要求各电梯生产企业开放端口协议,构建标准统一的服务平台,开发更多更开放的平台功能。
(三)形成多方共赢的商业模式
商业模式是技术开发和经济价值创造的媒介,其本质是驱动行业业务发展;商业模式的竞争将是企业最高形态的竞争,好的商业模式可以统摄未来市场 。作为信息技术的一次革命,出现一种新型而能成熟发展的商业盈利模式是物联网发展的必然结果,可是这一点至今还没有在电梯物联网乃至整个物联网发展中体现出来,也没有任何产业可以在这一点上统一引领物联网的发展浪潮。
国内各电梯物联网平台开发商、服务商正在积极探寻产业发展的商业模式,努力将行业的主要价值或赢利点改造为企业的附加价值。在物联网领域,谁更接近用户,谁就能成为物联网运营商,区别的不过是用户将通过不同的管道传输数据罢了.由此可见,电信运营商并不一定会成为物联网的核心,政府也不是最终的用户,设备商、维保企业在电梯物联网领域有着更重要的位置。因此,物联网产业链各成员企业(如图2)能否进行之合理的利益分配,形成多方共赢的商业模式,是物联网产业链成功或失败的关键。
图2 物联网产业链的合作与分工
(四)全面提升企业信息化管理水平
电梯物联网本身的价值并不仅仅是将电梯、电脑、手机等连接在一起,它的价值更体现在这背后对数据的处理、挖掘和利用。利用“电梯物联网平台”,将最先进的管理理念和思维传递到电梯企业,不仅在电梯监控、维保、急修、安装和改造等方面发挥重要作用,同时对于电梯企业的后勤管理(人员、客户、供应商、材料)、仓库管理、合同管理、销售管理、客户满意度、质量抽查、应收应付款管理和各种统计报表等信息化管理方面有强大功能,由此全面提升企业的信息化管理水平。
(五)建立行业规范,进行资源整合
这是电梯物联网产业发展的核心,比一些关键技术的突破更为重要。如果说关键的技术是“点”的问题,而规范和整合则是“面”的问题。建立“电梯物联网平台”,利用信息技术,对电梯行业进行规范和资源整合,以达到最大程度上利用资源。
五、结语
现阶段电梯物联网应用的火热主要源于政府的各种激励和扶植政策,但是整个产业的发展还需要技术的革新、产业链的拓展,当然最重要的还是市场的需求。只有电梯物联网的发展真真正正的给政府、电梯企业、维保单位、物业公司和电梯用户带来了利益和便利,才能获得更加广阔市场空间,全方位地促进电梯行业的发展。
参考文献:
[1]赵经纬.物联网何时由政府主导迈向市场驱动?[J].通信世界周刊,2011,(16).
[2]杨志杰.2011通信展:主导者缺失 物联网被切割[N].通信产业报.
[3] 陈海滢,刘昭.物联网应用启示录——行业分析与案例实践[M]. 机械工业出版社,2011,5.
作者简介:
[Abstract] In order to further explore telecom operators’ new opportunities brought by Internet of things, how to seize these opportunities, what kinds of business models and environmental support are needed, the paper used the combination of induction and deduction, analysis and synthesis method to firstly estimate the IOT industry’s development trend, and then analyzed the telecom operators’ opportunities and strategies. Finally, the paper studied the needed policy environment. Analysis showed that the Internet of things brought three kinds of opportunities for telecom operators: connection, terminal, platform, which need to be differentiated.
[Key words]IoT telecom operator intelligent hardware
1 引言
根据目前电信行业的发展和相关研究成果,全球电信业的发展可以划分为三个阶段,即电话网阶段、互联网阶段和物联网阶段,而目前正处在电话网衰落期、互联网成熟期和物联网起步期三期叠加的发展阶段。对于运营商来说,物联网阶段发展优势虽不及电话网阶段,但优于互联网阶段,虽没有如话音般的杀手级应用,但相对互联网公司而已,有庞大的政企客户资源、不可替代的网络资源、相对成熟的规模化经营积累等优势,因此物联网阶段对运营商来说是更大的机遇期。在当前这个新旧发展阶段交替、行业收入新动力逐渐培育的时期,运营商需要高度关注新业态、新技术的动态,及时挖掘万物互联带来的新机遇,因此,本文接下来将针对物联网产业发展趋势、物联网为运营商带来的三大发展机遇及应对策略、运营商发展物联网需要的政策环境支持三个层面展开研究。
2 物联网产业研判
(1)物联网产业链价值分布趋势研判
物联网产业有三层架构,应用层价值占比最大且持续走高,其中平台服务潜力最大。从产业链构成来看,物联网产业链自下而上可分为感知层、网络层和应用层三个层级,其中设备层的功能是实现持续、实时、精确的信息获取;网络层的功能是实现高效、可靠、安全的信息传输;应用层的功能是实现智能、精确、多样的信息处理。从产业链价值分布来看,应用层价值占比最好,未来受益于平台聚合效应,应用层价值占比持续上升。根据麦肯锡报告,包括硬件、芯片在内的感知层占比为25%,但随着IT技术升级,摩尔定律逐步显现,未来硬件价值将走低,预计到2020年占比降为20%;网络层占比最低为20%,但由于网络的不可替代性、规模效益型,未来价值占比相对恒定;应用层价值占比最高,达到55%,其中平台服务增长强劲,将带动应用层价值提升,预计2020年达到60%。
(2)感知层发展趋势研判
智能硬件回归理性增长,2016年有望实现新跨越。2011年至2014年以可穿戴设备为代表的智能硬件行业迅速发展,行业投资额从18亿元增加到120亿元,增加了6倍多,但高热的行业投资并不能掩盖产品自身的缺陷,集中体现在产品不能切中用户的刚需、用户体验较差、配套服务不完善等,2015年行业投资额有所下降,开始回归理性发展。从2016年1月的CES展(International Consumer Electronics Show,国际消费类电子产品展览)到2月的MWC(Mobile World Congress,世界移动通信大会)、从VR到AR,围绕可穿戴设备、智能家居、智能交通、健康医疗四大领域,智能硬件聚焦用户需求和体验,推出一系列创新产品。经历了2015年这一年的沉淀和反思,2016年智能硬件有望实现新的突破。
(3)网络层发展趋势研判
2016年是窄带物联网技术发展的关键年,2017年有望进入规模部署阶段。3GPP计划在今年6月冻结并基于蜂窝网络的窄带物联网技术标准NB-IoT,2016年是以NB-IoT为代表的窄带物联技术发展非常关键的一年。之所以说NB-IoT是物联网实现突破式发展的关键,是在于它无可比拟的优势:相比Wi-Fi、蓝牙等短距离通信技术,NB-IoT具有广范围、远距离的连接优势,更能够满足远程控制、物流追踪等长距离连接应用场景。相对于2G、3G、4G等蜂窝网络,NB-IoT具有低功耗、低成本的优势,这正是物联网规模化发展的重要条件。华为2015年11月份公布的NB-IoT发展计划中声称要将LPWA通信模块成本降至5美元以下。随着今年6月份标准的确定,预计将有一大批测试网络出现,而且商用网络也会出现,2017年将进入规模部署阶段。
(4)应用层发展趋势研判
应用层发展进度相对其他层滞后,未来将首先在部分领域取得突破,再逐步推广到其他行业,预计2020年会有突破性进展。应用层是终端、网络、平台、软件等各环节各要素的集成层,应用层与其他层的发展是相互影响的,目前应用层发展相对滞后,一方面受制于其他层的发展瓶颈制约,另一方面应用层本身尚有待突破的难题,如商业模式尚不清晰、消费习惯有待培养等。根据国内外研究以及企业发展的实际情况,可以判断出未来应用层将首先在交通、家居、医疗、工业等领域取得突破,聚焦重点领域,打造精品应用,再逐步做大做强。随着终端设备性能的提升、网络质量的优化升级、应用产品的日渐成熟以及消费习惯的逐步培养,预计2020年物联网应用将取得突破性进展。
3 运营商在万物互联时代的机遇
根据国内外研究,从物联网产业整体来看,以IBM、Intel、Cisco等为代表的IT企业属于产业的领导者,运营商属于产业的跟随者,互联网公司属于产业链的助推者,因此运营商一方面要清醒地认识自己在产业链中的位置,不可过高地自我定位,另一方面也不能过于悲观,相对于互联网时代,万物互联中企业用户占比将近七成,运营商在政企客户经营方面比互联网公司更具优势,因此只要合理定位,寻找到正确的商业模式,物联网将是运营商大有可为的领域。从物联网对运营商收入的实际贡献来看,对运营商最大、最直接的收入来自连接,设备和应用层虽然收入贡献不会很大,但战略意义十分重要,因为蕴藏于其中的数据挖掘是物联网价值开发的核心所在。
(1)新连接带来最直接、最大的收入贡献
万物互联带来大规模的新连接,为运营商创造最直接的连接收入。从连接的主体来看,物联网阶段连接的主体不再局限于手机、电脑等传统终端,而是扩展到汽车、家具家电、建筑物等,是万物互联的时代;从连接的性质来看,万物互联带来的是新叠加的连接,而不是对原有连接的替代;从连接的价值来看,虽然单个连接价值不高,但海量连接带来的收入不容小觑。
优先发展窄带物联网技术以及多网协同发展是运营商做好连接的根本策略。根据连接的距离,物联网通信技术分为短距离连接技术和长距离连接技术,两者各有所长。以Wi-Fi、蓝牙为代表的短距离通信技术具有成本低、功耗低、传输速率高的优势,但劣势也很明显:传输距离短(一般几十米以内),因此更加适用于智能家居、工业数据采集等局域网通信场景。以2G、3G、4G等蜂窝网络为代表的长距离通信技术具有覆盖距离广、传输距离远、连接安全性高等优势,但也有功耗大、成本高等劣势,而基于4.5G的NB-IoT技术恰好弥补这些缺陷。因此,当前运营商一方面需要加大对窄带物联网技术的研究投入,积极部署和商用。另一方面需要根据不同的应用场景发挥各类通信技术的优势,制定多网协同的差异化网络连接方案。以Vodafone、AT&T、德国电信等为代表的国际运营商在推动物联网发展时,一方面在积极部署和推广NB-IoT技术、积极参与相关国际组织、及时跟进最新技术标准。另一方面也在加大5G研发,积极推动蜂窝网络技术升级,以便于多种网络协同助推物联网业务发展。
(2)智能硬件带来设备收入,更带来海量的用户行为数据
智能硬件的价值不仅仅在于设备收入,更在于统一数据标准,获得可操作的用户行为数据。随着物联网的迅速推广,市场对各类终端、模组、芯片的需求也会迅速攀升,因此发展终端设备能为运营商带来直接的收入,但智能硬件属于技术密集型产业,运营商并不比设备厂商更具优势,同时比硬件本身价值更高的收益来自智能硬件使用过程中产生的数据,因此对运营商来说,获得基于终端使用产生的数据要比终端本身的战略意义更大。
与设备商合作,走终端模块化发展之路。运营商自身并不擅长于识别技术、终端、芯片的研发和制造,因此在布局终端设备领域,运营商与设备商合作是必不可少的。西班牙电信与三星合作,充分发挥三星在终端和感应技术方面的优势,与自己的Thinking Things平台结合,推出了一套低成本的模块化设备,每个块具有不同的功能。该设备包括环境、位置、电量、信息等模块,用户可以随意组合,不同的组合对应不同的资费。硬件收入只是布局智能硬件的一方面,更深的战略意义在于通过终端统一数据标准,获取可读取、可操作的用为行为数据,为上层的数据分析和挖掘提供基础支撑。
(3)平台服务是新价值创新创造的基石
平台是数据流的集中、处理和疏散中心,也是物联网的核心价值所在,更是运营商创新商业模式的关键。从位置上看,平台层是物联网的心脏,牵动着整个产业链。从功能上看,平台层发挥着承上启下的作用,既需要聚合设备层的数据,也需要对数据进行存储、加工,再向上层应用提供必要的信息支撑。从价值上看,由于平台层汇集了大量的数据,又具备高级的算法和分析能力,因此平台层的价值远不在于现有的存储和分析价值,更在于潜在的商业模式创新。对于运营商来说,布局平台运营商不一定具备优势,也不一定能带来收益,但如果不布局平台,运营商将失去物联网价值挖潜的机会。
能力开放和产品孵化式是平台服务的两大核心抓手。能力开放的关键是实现自有能力产品化和合作伙伴产品共享化,运营商将自身具有的测试、认证、计费、安全等能力打包对外开放,一方面带来直接收益,另一方面可以聚集优质合作伙伴。AT&T向合作伙伴提供M2X、Flow、Connection Kite等平台服务,提供包括网络、存储、测试、认证等能力,并采取分阶段收费模式,在开发、测试初期采取免费模式,在推向市场化阶段和定制化服务需要支付一定的费用,三大开发平台有独立的资费体系,也有打包套餐的资费体系。产品孵化的关键在于针对特定行业,主动聚合相关企业,孵化具有市场前景的创新产品,迅速打造精品业务。AT&T成立了车联网研究室,联合了包括三星、Voice box、Jasper、Accenture等公司,集中创意创新,推出车联网平台AT&T Drive,并推出Connected Car产品,目前已经与Audi、BMW、GM、Ford、Tesla、Nissan、Volvo等10余家汽车厂商合作,2015年用户规模达700万,2016年预计将达1000万。
4 对我国监管政策建议
(1)加强物联网标准的统筹部署,突破核心关键技术
进一步强化物联网基础通用标准的组织建设,扩充物联网应用标准组织,进一步梳理物联网标准的立项流程,协调物联网标准的立项归口,协调国家标准与行业标准的关系;建设物联网标准化的信息平台,加强物联网标准技术机构之间的交流和合作,同时注重国家标准与国际标准相衔接,加强国际交流与合作;推进传感器及芯片技术、传输、信息处理技术研发,在智能传感器设计、智能传感器制造、智能传感器安装与集成、多传感器集成与数据融合、智能传感器可靠性领域的高性能、低成本、智能化传感器及芯片技术等方面取得突破。
(2)培育物联网骨干企业,引导中小企业发展
鼓励物联网骨干企业通过承担债务、出资购买、控股等形式进行企业兼并,壮大物联网企业规模,提高产业集中度。在传感器、核心芯片、无线射频识别、传感器网络、信息通信网、嵌入式软件、系统集成等领域打造一批品牌企业;提出物联网优秀企业评定办法,并组织实施;支持物联网骨干企业参与国际竞争;转变中小企业资金扶持方式,引导企业健康持续发展,一方面选择应用服务能力强或产品技术领先的中小企业,据其社会和经济效益进行不同程度的后补助和资金奖励,推动企业不断发展壮大;另一方面,政府财政可补贴给购买服务的企业用户或最终消费者,有利于培育市场环境,促进物联网应用服务的推广。
(3)完善市场化公共服务体系,促进产业协同发展
鼓励物联网产业联盟或协会组织,联合科研机构和龙头企业,建立完善市场化公共服务体系;通过建立技术持有者、投资机构、公共服务机构等多方参与、合作共赢的收益分成模式,使公共服务实现健康可持续运营;通过整合利用各类技术实验室、工程实验室、工程中心、技术中心、孵化器、加速器等创新载体和服务资源,以及面向重点应用领域构建技术验证服务体系和规模化试验测试环境,提升公共服务实力。
5 结束语
通过本文的分析可知,尽管运营商所在的网络层在物联网产业链中是价值占比最低的一层,但却是运营商进入物联网领域的立足点和基石。为了进一步提升价值空间,运营商需要向下布局终端层、向上延伸至平台层,最终以平台为核心、以连接为基础、以终端为牵引,积极团结产业链上下游,构建开放式生态系统,提升运营商在物联网产业生态中的话语权。本文主要研究了运营商在物联网产业链中的机遇和发展策略,接下来将进一步研究运营商在组织、人才、产品、营销等细分领域的发展策略。
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上海城地是知名GIS基础软件厂商Esri中国信息技术有限公司的合作伙伴,基于Esri的ArcGIS平台开发更多应用服务众多用户。
上海市瑞金医院就是上海城地拓展GIS应用的实例之一。上海市瑞金医院的管理系统是全国首次采用二三维结合、以GIS为核心的医院综合管理系统,该系统就是上海城地开发的,它可为瑞金医院提供日常管理功能。该系统基于位置的可视化服务不仅将地表管理对象,比如病人、设备等实现可视化,而且能够将埋于地下的管线等不可见事物与地图结合进行位置展示。基于GIS,该系统能提供实时数据动态跟踪服务,集成GPS、PDA、3G网等现代物联网要素综合应用,获取各方实时数据,动态显示管理成果,实现信息追踪,有效提升医院管理效能。另外,该系统还实现了远程“现场”管理,医院管理者能够在电脑屏幕上了解、掌握和管理院内的业务动态,并接收信息上报,进行指令下达,犹如亲临现场,大大提高工作效率。
于江滔滔不绝地向记者介绍上海城地众多的用户案例:上海人口和计划生育委员会综合管理信息系统GIS子系统是国内首个实现了动态地图表单的计生综合管理系统,上海市建设工程安全质量监督总站的GIS系统是国内率先引入物联网技术的建设工程安全监督管理系统……
于江介绍,上海城地成立于1993年,近年来取得了40多项知识产权(21项著作权、17项软件产品、3项专利),注重在新老客户中挖掘应用需求,将技术成果应用到客户实际工作中,将客户的期望变为现实。
移动GIS走近公众
对于GIS普适化发展的方向,业内已经达成共识,前两年业内就有人称,GIS将朝专业化、普适化、智能化方向发展。在2012Esri中国合作伙伴峰会上,Esri中国信息技术有限公司总裁何宁也介绍了GIS普适化发展的趋势。普适化计算的开发能够通过网络和移动设备等为人们提供更多信息服务,提高计算机感知能力,增强社会关联,具有很强的主动交互和自然交互特点,给人们的生活带来便捷、简单、快速的信息应用,且具有可控性,是GIS行业的发展趋势之一。
移动GIS是GIS发展的一大技术热点,移动GIS的应用范围日趋广泛,它也一定程度上体现出GIS普适化发展趋势。移动GIS是指在手持移动终端上开发GIS系统,可以与PC系统对接,通过系统接口进行数据的共享交换,并提供定位、导航、地物识别、信息查询等非常多的应用服务,再结合拍照、录音、录像、短信、彩信等技术后,可以通过手持移动终端完成众多的行业应用和个人应用。
“物联网真正要解决的问题在网络层,而不是感知层。”华为企业网络产品线路由器产品总经理李先银告诉记者,真正有意义的物联网不应该局限于M2M。除了设备之间的互联外,未来必然需要从云端形成一个强大的无处不在的网络,这样的网络应该是一个广域连接的矩阵(Matrix)形网络——M2M to Matrix(简称M3)。它不仅应解决M2M的问题,还应具备大范围联网的能力,支持长距离、跨区域的物物连接,并承载上层的应用。
过去,物联网对网络的要求主要是将信息收上来。但仅具有数据采集功能的物联网必然会缺失提供丰富服务的能力,其应用价值也会随之减半。所以随着物联网应用需求的复杂化,除了采集数据外,物联网所需要的网络还应该有能力将处理数据转化成控制命令或信息传送到感知层。李先银认为,在M3时代,传输层网络管道将显现出越来越重要的作用,让物物相连不再止步于M2M。而这种发展趋势,还会让路由器在物联网中成为至关重要的产品。
物联网跨越的行业及用户需求千差万别,不同的传感器往往有不同的网络制式。而互联网主要是传统TCP/IP网络,比物联网简单得多。物联网一边要适配多种制式终端的传感网络,一边还要与传统的互联网和移动通信网相连,实现物与网络之间的良好沟通,物物之间的良好沟通以及不同网络之间的良好沟通,是物联网发展过程中必须要面对的问题。
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