发布时间:2024-03-30 17:48:00
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随着市场经济的成熟,物流活动逐渐成为连接生产和消费的一种经济活动,物流企业的消费增长持续增高,物流业的增加值稳步上升,在我国的服务方面逐渐成为主导企业,开始迅速蓬勃发展。值得强调的是,我国《物联网发展规划》中将物流产业的应用列举了物联网在十来个重点产业的应用之一,并正式提出了物联网在物流领域应用的目标-----智能物流。以此为契机,相信物联网在物流产业的应用将大有文章可做。
1.物联网的内涵及应用领域
中国物流与采购联合会副会长、中国物流学会副会长戴定一指出:物联网就是把信息的互联从计算机延伸到了万物。所有的物品,只要加装了采集、传送信息的芯片,都可以连接到网络上,这就是物联网。可以说,只要物品能够镶嵌互联互通的芯片或者模块,什么都能联到网上去,这样,打破了人和物的界限,物品不必受人的直接控制,可以直接由数据中心来管控。实现人类社会与物理系统的整合,利用能力超级强大的中心计算机群,对一整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高了资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、环境监测、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。在我国,例如上海浦东国际机场防入侵系统、中国移动的“动物溯源系统”、中科院微系统所的无线传感网通信系统都体现出了物联网技术的强大功能和对生产、生活带来的智能化管理体验。
2.现代物流业的内涵及发展现状
现代物流业是指原材料、产成品从起点至终点及相关信息有效流动的全过程,它将运输、仓储、装卸、加工、整理、配送、信息等方面有机结合、形成完整的供应链,为用户提供多功能、一体化的综合。现代物流业是一个新型的跨行业、跨部门、跨区域、渗透性强的复合型产业,是国民经济的重要组成部分,涉及领域广,吸纳就业人数多,促进生产、拉动消费作用大,在促进产业结构调整、转变经济发展方式和增强国民经济竞争力等方面发挥着重要作用。
然而,从物流发展水平来看,我国物流业的水平仍然偏低,主要以少数新兴物流企业、上市公司、原国有大型大型企业及国际物流公司为主,以第三方物流为主要表现形式,只有39%的物流企业拥有物流信息系统,物流供给市场的信息化程度较低,社会物流总费用与GDP的比率高出发达国家1倍左右,使得工业企业流动资金平均周转速度仅为发达国家的百分之几。在外资物流业加速抢占中国市场,物流信息系统日益成为社会物流企业的发展“瓶颈”的现状下,对国内物流业的规模、品牌、盈利能力、国际市场份额、物流提供能力、服务创新能力、运作模式、供应链管理能力等多技术水亟待发展和提高。
3.物联网与物流业的结合应用现状
物联网与物流业结合,不仅为物流业的发展提供了信息技术支持,而且拓展了物联网产业的发展空间。目前物流业发展急需信息技术的支持,而物联网恰好能解决物流业的这一需求,物流业有可能成为我国物联网应用发展的突破口。由于我国物流业与物联网行业起步均很晚,但已经有了初步的的探索和应用,助推现代物流信息化技术的应用和发展。比如(1)物流运输方面应用。部分三方物流公司已经开始使用GPS、GIS系统,便于对在建车辆进行实时监控,确保货物运输及时、准点、安全。(2)仓储方面应用。PFID、红外、激光、扫描等技术已经在大型仓储企业广泛应用,提高对物品收货、存货、取货、配货、发货、拣货的管理能力,实现仓储的自动化操作。(3)装卸搬运方面应用。通过PFID、红外、激光、扫描、GPS等技术实现物品装卸搬运的自动化管理,提升装卸搬运效率。(4)包装方面应用。少部分大型物流企业通过PFID标签扫描,实现对包装物品的自动化识别、判断,提高物流包装效率,有利于实现集装化包装与运输。
具体案例上,比如青岛港、厦门港、天津港等港口还利用RFID技术对进出港区的集装箱车辆进行自动识别,提高闸口通过速度,减少集疏港作业的拥堵现象。通过利用物联网的电子标签技术可以和GPS技术相结合,将配送包裹模块化,让消费者、网上零售商户和物流公司三方可以利用无线视频系统来观察到货物运输车辆的现场状态。河南万庄化肥交易市场有限公司立项基于物联网的农资物流信息化综合系统建设项目,通过采用物联网云计算技术、RFID-IS信息技术及RFID中间件技术、CDMA/GPRS无线传输技术达到对农资信息跟踪与追溯、农资物流配送、农资电子商务等。
4.物联网促生智能物流的前景
智能物流是利用集成智能化技术,使物流系统能模仿人的智能,具有思维、感知、学习、推理判断和自行解决物流中某些问题的能力。在物流领域来看,物联网只是技术手段,目标是物流的智能化。随着科技的发展,会出现了一些新的智能产品,如傻瓜相机、智能洗衣机等,它们能够从现场获取信息,并代替人作出判断和选择,而不仅仅是流程的自动化,而是“自动化+信息化”。 物联网将我们带入智能的时代,使我们步入智能家居、智能家务、智能电网甚至是智慧地球的的时代。在物流业中物联网主要应用于如下以下方面:
(1)智能配送的可视化管理网络。这是基于GPS卫星导航定位.RFID技术、传感技术等多种技术,在物流过程中对物流车辆配送进行实时的、可视化的在线调度与管理的系统,以实现物流作业的透明化、可视化管理。
(2)智能化的企业物流配送中心。这是基于传感、RFID、声、光、机、电、移动计算等各项先进技术。建立全自动化物流配送中心,建立物流作业的智能控制、自动化操作的网络,可实现物流与生产联动,实现商流、物流、信息流、资金流的全面协同。
(3)产品的智能可追溯网络系统。基于RFID等技术建立的产品的智能可追溯网络系统,统为保障食品安全、药品安全等提供了坚实的物流保障。目前,在医药、农业、制造等领域.产品追溯体系都发挥着货物追踪、识别、查询信息等方面的巨大作用。
(4)企业的智慧供应链。智慧供应链用于满足客户的大量的个性化的需求与订单。企业的供应链管理也将由传统意义上的静态供应链,逐渐经过职能部门整合、内部流程整合、外部协同整合后达到智慧的供应链
(5)物流网络化公共信息平台建设。物流信息公共网络平台以其跨行业、跨地域、多学科交叉、技术密集、多方参与、系统扩展性强、开放性好的特点对现代物流的发展构成了有力的支撑。公共物流信息平台承担供应链管理过程中不同企业间的信息交换枢纽支持,提供车辆跟踪、定位等共享服务功能,提供政府行业管理决策支持等。
参考文献:
[1] 赵昱.物联网对物流活动影响之展望.企业导报2010,6:107
[2] 徐新燕.物联网怎样影响着物流.商场现代化.2010,10:48
[3] 张全升,龚六堂.基于物联网技术的智能物流的发展模式研究.2011,3:250-253
[4] 姜彬.谈物联网在我国物流领域的应用.黑龙江科技信息,2010,(36):204
[5] 尹国.关于物流信息平台建设的战略构想,现代物流报,2009-09-04
基金项目:
客户群体的改变。以前我们关注较多的客户是CIO,现在也开始关注CMO和CFO等人员。我们所谓的赋能或者使能技术,一般都是先从提供新的产品开始,我们为他们提供的一些赢得新用户的能力,对CMO有很大的吸引力。比如说小银行、小城市或者医疗服务的提供者,我们已经给他们提供了一些针对各个行业的能力。
客户消费IT产品及服务目的的变化。他们已经从过去简单的购买一种产品向能够购买IT技术服务的概念转变,需要能够在本地实现的一种解决方案。同时他们希望具有更高的灵活性和更高成本效率,把IT作为一种服务去消费。
再看看目前市场的情况以及客户变化的情况。我们在寻求更高价值的解决方案,不像以往只强调产品的销售或者单纯提供物流的做法。我们也正在寻求业务部门的高管层对话,而非简单地找他们的CIO。
交付模式也需要创新。现在我们的客户已经采用一种新的途径来享受IT服务,不再只是自己在开发,比如通过云的方式享受数据中心的服务。现在很多针对行业提供的技术解决方案,很多公司会找ISV(独立软件供应商)跟他们合作,给他们提供服务。我们把这样的服务提供商叫做管理服务供应商,就是MSP。
总体来讲,为什么MSP在今后的发展中越来越受欢迎或者变得越来越普遍?中小型企业真正能够享受到IT的好处都是通过所谓的IT即服务这种方式,同时减少在数据中心购买设备的成本和维护成本,以保持更高的灵活性,响应飞速发展的市场需求。
IBM特别强调在四个领域,给合作伙伴这四个方面的解决方案,提供新的一整套的服务,开发新的市场。
就解决方案来说,第一个大概念是智慧地球。现在在全球已经建立起了一千个智慧地球的范例。我们给客户业务提供针对大数据的分析,这种大数据能够变成他们对客户的洞察,在2011年我们已经实现了1.5万个业务分析的认证。
从贵阳龙洞堡机场出发,车行近4个小时后在前往习水县二里乡红工村的途中,不断闯入视线的,除了绿洲红城特有的秀美风光,还有黔北大山深处的高崖险路。
不过,大街小巷的“农村淘宝要啥有啥”、“与其在外东奔西跑,不如在家农村淘宝”等宣传标语,又在提醒着外来人,这个革命老区已经与电子商务、互联网全面对接。
类似的反差,在《t望东方周刊》记者走访的另一个国家级贫困县威宁彝族回族苗族自治县也同样上演着。
偏远的老少边穷地区,正在因为农村淘宝的进入发生着翻天覆地的变化。这些变化,在地处西南腹地的贵州尤为显著。
通过农村淘宝实现“网货下乡、农产品进城”双向流通功能的过程中,农村电商在扶贫、吸引人才回流、缩短城乡差距等方面产生了巨大作用。如今,以买卖为切口,打造农村医疗、健康、旅游等生态链以及智慧县域、智慧乡村的梦想,也开始在这个“山地公园省”慢慢实现。
土货出山靠电商
“大家提起辣椒酱都知道老干妈,其实贵州光是辣椒制品就有1000多种,但大多没有名气。”贵州省商务厅副巡视员章淼青对《t望东方周刊》表示。
“八山一水一分田”的贵州,因其复杂多样的生态环境,孕育了丰富的矿产、能源资源,也形成了其发展畜牧业、果蔬、茶叶、中药材等特色农业产业的优势和潜力。
然而,大量当地的土特产如今还“藏在深山人未识”。例如,被列为国家地理标志保护产品的黔北麻羊、中华土蜂在原始森林保护区高耸的悬崖峭壁上采集野花而酿的习水岩蜜、自古就是“草八珍”之一的毕节竹荪等众多被当地人引以为傲的特色产品,在过去并没有很好地发挥出经济价值。
“办法尝试过很多种,却一直没有找到特别得力的抓手。”章淼青坦言。
土货要出山,靠传统“手提肩扛”式的线下推广和销售渠道既慢又贵,效果不佳。能够突破时间、空间限制的电子商务,被贵州视为最佳解决方案。
2015年8月20日,贵州召开了一场7000多人参加的“电子商务发展电视电话会议”之后,农村电商便以星火燎原的势头迅速铺开。
亲自坐镇的贵州省委书记陈敏尔在会上明确提出,要把电子商务作为贵州弯道取直、后发赶超的战略选择,把“三农”领域作为发展电子商务的主战场、主力军、主渠道,“全力打造中国电子商务贵州版”。
在与阿里巴巴集团正式签署《农村电子商务建设战略合作协议》之后不足一年的时间内,贵州全省88个县全部成立了电商领导小组和电商办组织机构,并在26个县设立了1200个村淘服务站。
越是贫困地区动力越大
“在推进农村淘宝这个项目时,各个县从书记、县长到乡镇基层干部比我们还拼。”阿里巴巴农村淘宝事业部贵州省总经理戈新县在接受《t望东方周刊》采访时感慨。
2015年9月30日,威宁县启动农村淘宝的千人大会,短短的两个月内,从全方位宣传、村淘合伙人招募、物流线路规划建设、73个村级服务点打造到县级运营中心和“淘宝特色中国・威宁馆”的建设工作,紧锣密鼓地推进。
“第一期农村淘宝合伙人招募时,报名人数达6286人,当时刷新了全国村淘招募纪录。”威宁县副县长禄斌告诉《t望东方周刊》。
而遵义市习水县从2015年8月26日签订合作意向到9月2日正式签约、召开千人规模的动员大会和农村淘宝启动大会,仅用了不到一周,而其他县市通常都需要一两个月的准备时间。
“越是贫困的地区,发展电商的动力越大,因为电商给这些地区带来的变化最为明显。”章淼青说。
农村淘宝带来的效果几乎是立竿见影的。
原来只有不足三分之一的网购人口的习水县,从2015年10月30日58个村淘点第一天开业截至2016年4月,已经有超过20万人次通过村淘网购,交易额达到了近3000万元。
“这一数据主要是原来对互联网完全不了解的居民贡献的,包括偏远村庄的许多贫困户。”习水县副县长苟明利对《t望东方周刊》介绍。
“在习水,原来极少有开淘宝店卖东西的,连企业上网卖货的都很少。但是从2015年9月2日,特别是10月30日农村淘宝开业到年底,短短两个月时间,我们就开了60多家网店,到现在已经有80多家,其中有20多家是农产品加工企业。”习水县电商办副主任余洪永告诉本刊记者。
禄斌给本刊记者提供的数据则显示,2015年威宁全县共发展各类电子商务企业35家,网店年销售额在3000万元左右,其中还产生了几家电商产业的龙头企业。
“放在电商发达的地方这不算什么。但对于西部偏远县来说,意义很大。”章淼青认为。
“砸锅卖铁也要顶上去”
道路、通讯、网络等基础设施作为决定农村电商发展生死的关键因素,各地政府视其为一项“砸锅卖铁也要顶上去”的工程。
习水县正在全力打造高速路大动脉、6.5米宽的农村骨干道路、4.5米宽的通村组路三级公路网。
“除了几条已经打通的高速路,目前在建的这条建成后,从习水到重庆只需要花1小时40分钟。对于没有国家资金补贴的村组路,习水从前年开始计划5年内完成5000公里的建设,这个是最核心的问题,否则物流快递车辆不通,村淘是发展不起来的。”苟明利说。
即将启动农村淘宝项目的金沙县也正在积极准备基础设施。金沙县县委副书记、县长李涛告诉《t望东方周刊》,“金沙将力争在2018年以前,实现物流、快递配送覆盖率达100%乡镇以及85%以上的行政村,有效解决农村物流配送‘最后一公里’问题。”
禄斌则对本刊记者介绍,威宁全县以电信、联通、移动三家网络公司为主,以8兆流量全面面向村淘网点铺开,并按照“一点一特色”的“互联网+农村”模式,对村淘示范点匹配留守儿童亲情视屏区、无线WiFi,针对各乡镇(街道)实际情况,考虑设置“互联网+教育、健康、金融、亲情”等功能区,着力打造威宁电商新模式。
“去年我们在选村淘点的时候,有的地方只有镇上才有网络,还有些连手机信号都没有,更不要说网络和光纤。但是今天再看,很多偏远的村里都已经通了网。”戈新县告诉本刊记者。
年货节练兵
不过,农产品上行是不是铺设好道路、网线,开了淘宝店就可以把产品卖出去?花钱买流量、拼价格的传统淘宝营销方式是否适合农产品?这些问题的答案显然是否定的。
贵州省最大的肉品加工企业,五福坊食品有限公司(以下简称黔五福)营销副总杨海宁告诉《t望东方周刊》,“我们早在几年前就已经在淘宝、天猫开店,但销售上一直没多大起色,总在几百万元徘徊,一两百万元的时候也有。”
2016年阿里巴巴首届年货节,让杨海宁对专业化的电商经营有了更深刻的认识。从宣传造势到定标、选品,再到活动策划、仓储物流、服务管控,作为三个试点省份之一参与年货节大促全程的贵州电商产业链上下,从政府主管部门到农产品供应商、从电商服务企业到农户,集体经历了一次“练兵”。
“排除政府和平台力推的作用,产品的包装设计、文案策划、营销方式怎么更贴近现在的消费者,这是我们今后要学习和改进的内容。”杨海宁告诉本刊记者,以往做电商仅仅是从如何卖出去产品来考虑问题,年货节上“贵州腊肉”一夜爆名让黔五福开始思考如何整合省内优质土特产,形成规模化,丰富企业产品线的同时,强化品牌知名度。
受年货节的启发,贵州省正在全省推行“一县一品”计划。即每个县打造一个公共品牌,作为地方特产的总称,“比如黔五福和其他符合产品标准、有质量溯源体系的腊肉,都被称为‘贵州腊肉’。”章淼青介绍。
间接扶贫
农村电商对于农民生活的影响,并非单纯的销售农产品。
“推进农村电商发展过程中不是没有杂音,开始有不少干部认为应该优先专注于农产品上行。下行或代购当然不是农村淘宝的主要目标,但它是个切口和前提。”章淼青说。
“实际上,做下行是为了更好地做上行。下行通,则物流通;物流通,则上行通。”阿里巴巴集团合伙人、集团副总裁孙利军对《t望东方周刊》解释称,“物流的上行成本是下行的一半,下行单量的增加,带来了物流成本的降低,物流成本的降低,带动更多农产品的上行,这是一个良性的农村电子商务链路。”
实际上,工业品下行虽然不能为地方产生税收,但给老百姓的生产生活带来了巨大好处。通过农村淘宝,农民也可以挑选比线下更丰富、便宜的商品,并享受和城市居民一样的购物便利。
余洪永就给《t望东方周刊》算了这样一笔账,“村淘生产生活资料比线下平均便宜30%,全县3000万元网购交易额意味着为村民节省了1200多万元的开支,也可以理解为半年增收了1200多万元,这其实也是一种间接的扶贫。”
更为深刻的变化,是其对于人才回流的吸引。
2016年春节,农村淘宝联合地方政府曾包下两趟“幸福返乡号”专列,其中一趟“广州-贵阳”的火车就免费搭载了近千名贵州籍大学生、城市务工人员。
“当时各个县和阿里村淘负责人一起去车站接,然后带他们去各个村淘服务中心去看,让他们了解家乡的变化和电商发展的机会,很多人节后就留下来了。”负责这个活动的章淼青告诉本刊记者。
智慧未来
“贵州的电商发展还处于初级阶段,但它给农村、农业和农民带来的改变已经非常明显。”章淼青告诉本刊记者。
农村淘宝进入之后,带动了贵州买卖交易的互联网化,越来越多农产品上行的需求则形成了电商运营服务行业的市场,给返乡人才提供了更多创业的机会;农业产业集约化经营促进农村土地流转,让农民增收、转变为产业工人;农特产品乃至农村地区本身的旅游价值如何品牌化经营,正在成为政府、企业大力推进的事业。
中图分类号:TN711 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2013)08-0-02
物联网是智慧城市建设的主要技术支撑,当前我国多地提出建设智慧城市,为物联网产业的发展带来了重大机遇,同时,物联网产业是一种新兴产业,需求空间广阔,能够化解传统产业产能过剩的难题,形成新的经济增长点,因此,在现阶段探讨物联网产业发展的机遇与问题,具有一定的现实意义。
物联网就是利用感知设备和传感器,按照一定的协议,把所有物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化定位、识别、跟踪、监控和管理的一种网络。根据这一架构,物联网可以划分为感知层、网络层和应用层,感知层由各种嵌入芯片、传感器以及传感器网关构成,如RFID(射频识别芯片)及读写器、GPS终端、温度传感器、湿度传感器等,感知层的主要作用是识别物体,采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。相应地,物联网产业链可以划分为上中下游三个环节,上游主要是感知层元器件和终端设备的生产厂商,中游主要是系统集成商、软件开发商和网络设备提供商等,下游主要是服务提供商、网络运营商等。
我国物联网产业链的现状是:在产业链上游,我国企业的技术力量薄弱,比如感知芯片和高端传感器的生产技术,我们与发达国家相比仍然有较大差距,在中游的软件提供商以及系统集成商环节,我国虽然有华为、中兴等具有国际实力的企业,但是面临的挑战也非常巨大,其竞争对手有微软、IBM等,而在下游,由于政策的原因,国外的企业只能寻求技术合作,无法开展业务,国内网络运营商的生存环境较好,从我国物联网产业发展面临的机遇和产业链的现状来分析,可以找出当前发展物联网产业的有效路径。
一、发挥电信运营商的优势,垂直整合产业链
我国物联网产业的发展面临着国外企业的竞争,只有整合产业链才能形成竞争优势,同时这也能发挥规模效应,从产业链各环节的情况来看,我国电信运营商不仅生存环境较好,而且具有基础设施和技术积累丰富、客户资源众多、信任度高等优势,应该顺势而为,在物联网产业链的垂直整合中发挥主导作用,电信运营商可以基于M2M业务运营管理支撑平台的引入,来构建以运营商为核心和主导的物联网产业发展模式,这是物联网产业迅速规模化发展的有效手段。这也将加速我国的3大电信运营商都从传统的运营商向能够提供信息服务的“智能管道”转型的速度,由于物联网的基础仍然是互联网,因此,当前电信运营商应该加速建设适应大规模内容数据传输要求的基础设施,尤其是宽带,一是增加带宽,可以大量地传输数据;二是发展移动宽带技术。
二、积极抢占目前产值最大的上游环节
虽然我国企业在产业链上游环节并不占优势,但是从物联网产业发展的过程来说,目前上游的芯片和传感器制造领域是产值增长最多的领域,这是因为物联网要实现物物相联,对感知设备的需求将会以物体为单位,将会是一个天文数字,近年来,我国很多城市都在提“感知城市”也反映了对这一环节的重视。所以,我国企业现状应该在这一领域占据一定份额,才能在将来具备与发达国家竞争的实力,对于在芯片生产环节的企业,应该给以支持,并且应该引导企业和研发机构联合攻关,攻克芯片生产的关键技术。目前我国很多芯片的关键技术和标准还是国外的,这对信息安全造成了一定隐患,这也要求我国企业占据这一领域。随着物联网的推广应用,在上游环节需求相对更为旺盛的元器件主要包括:一是超高频的电子标签,因为这种标签的读取距离可达10米,更适应物联网的需要;二是将感知、处理和传输集成起来的微机械传感器,国内的芯片生产企业应该首先在这些产品的生产上抢占市场。
三、增大物联网和云计算的示范应用点建设
政府引导新兴产业发展的重要方式之一是加强示范应用点的建设,重点是针对群众关注度高的领域,如针对大家对环境污染的关注度高,建设利用传感器实现对污水的防控和治理的示范点,针对大家对道路的通畅度关注度高,建设高速公路自动收费系统(ETC)示范点,针对对看病难的关注度高,建设远程采集数据、远程诊断的感知健康示范点,近年来,各地已经建设了相当数量的这些智慧城市示范点,在此基础上,还要加大宣传,使群众的应用度更高,更能直观地感受到物联网应用带来的好处,从而产生更大的需求,倒逼企业发展相关产业。
在示范应用点的建设过程中需要引起重视的问题有:一是要突出产业化条件比较成熟的环节,如物联网的感知层,目前在物流、工业等行业产业化条件成熟,建设这些环节的示范点,引导企业占领这些环节再延伸产业链更具有可行性。二是示范应用点不仅要体现理念,更要突出技术的先进性。物联网能够对出现的突况进行智能处理,但是国内的有些示范应用,如对盗窃者的防范,和传统方法比较起来,效果区别不大,而费用却高很多,这样的示范点带动作用不大,与此相对,利用物联网实现对地下水污染的防控,不仅可以防微杜渐,而且可以实现远程关闭污染源,就体现了新技术的优势,其带动作用也更为明显。三是目前各级政府在公共领域建设了很多物联网示范点,在此情况下,政府的财政预算应该相应调整,物联网能够解决的问题,以前的财政预算应该削减,这样才能体现物联网能够促进节约。
四、促进科技创新
根据前文分析,我国在物联网核心技术上并不占优势,而物联网产业产业是一种典型的知识技术密集型产业,掌握核心技术是获得竞争优势的关键,要发展物联网产业,必须加强科技创新,占据产业链的关键环节,从我国的现状来看,在促进科技创新中政府应该发挥主导作用,这是因为我国企业更多追求的是成本与收益的比较,更倾向于加工环节,遇到技术瓶颈就绕道而行,并且科技创新前期投入较大,创新前景不明,也影响了企业的积极性,这与国外的企业有较大区别,国外企业由于资金雄厚,技术积累丰富,创新后能形成垄断利润,使企业具有自发的科技创新的动力。
五、加强规划,统一物联网的技术标准
物联网的应用场景非常广泛,包括物流、医疗、农业、工业、安防等领域,但是由于每个领域的标准不统一,都不能达到足够大,不能进行产业化,这就发生了场景多样化和标准不统一之间的矛盾,在这一情况下,企业即使想涉足物联网产业,也由于担心采用的标准与最终标准不统一,导致前期的研发费用和硬件投入浪费,只好望而却步,而标准不统一还会引起各个应用场景之间的数据无法共享,硬件无法互通,使物联网的应用价值也大打折扣,导致应用部门持观望态度,同时,物联网产业的很多应用,是一个综合性较强的工程,如智能农业,涉及到的部门有农业、气象、质检等部门,就需要几个部门共同推进,这也有赖于相关标准的统一,因此,只有统一规划、统一标准,统一推进,物联网产业才能更好地发展。
六、利用物联网产业改造传统产业
物联网产业属于新一代信息产业,信息产业具有很大的环向关联度,十提出要实现四化互动,其中信息化对其他三化具有重大的带动作用,物联网产业运用于其他产业,正是实现信息化带动作用的一个突破口,这不仅能提高传统产业的智能化水平,使传统产业焕发生机,重新获得强劲的增长动力,而且也能实现降低能耗、低碳发展,物联网产业也将因此获得巨大的市场,历史经验表明,一个新兴产业,当其成果运用于生产领域时,其发展才具有强大的动力。
物联网技术应用于工业,能够实现智能化的原材料采购,提高效率,降低成本,配件制造商也能够根据总厂的要求生产符合要求的配件,在具体的生产环节,机器的运转次数,能耗数据等,可以通过安装RFID芯片实现更精确的感知,从而保证机器在最优状态下生产,提高产品质量。对制造业的污染防范和控制,物联网技术更具备优势,可以随时在线监控,污染出现时,实行远程关闭。配合云计算技术,还可以将这些数据长期记录,找出规律,以防范于未然。物联网运用于物流行业,能够提高物流的智能化、现代化和可视化水平,对每件货物都安装RFID芯片,能够实现智能分类,智能装卸,智能投递,并且遇到突况能够智能处理,企业还可以利用对这些数据的长期记录找出各地消费者的偏好性,在对外贸易的过程中,如各伙伴国都采用了物联网技术,则各国的需求信息、价格信息能够明确,这将极大地降低贸易风险。
此外,物联网产业的技术运用于农业,能够实现对农产品培育过程的全程监控,实现规模化农业的精细化管理,运用于旅游业,能够提高旅游的便捷性,有利于游客安全和景点的生态保护,运用于零售业能够实现对大数据的深挖掘,找出各种商品的相关性,提高销售额,总之,物联网在其它行业的应用将形成一种循环累积因果效应,带动其它产业和物联网产业自身的发展。
参考文献:
[1]冯杰,郗家贞.对物联网组网架构的探究[J].信息与电脑(理论版),2010(08).
[2]陈宝国.新一轮信息技术革命浪潮对我国的影响[J].科学决策,2010(11).
1 引言
从2001年国家教育部倡导实施“校校通”工程至今,国内基础教育信息化经过较长时期的投资建设,很多地区和学校的信息化建设已经形成一定的规模。硬件、网络基础设施以及应用软件都已经具备,并在教学中得到应用。物联网和云计算技术的发展使“智慧校园”的概念应运而生,它是支撑学校发展的智慧化环境,是一种全新的校园信息化形态。它运用物联网、云计算、移动互联网、应用集成、应用层数据交换等前沿信息技术手段,把学校里分散的、各自为政的信息化系统整合为一个具有高度感知能力、协同能力和服务能力的有机整体,对校园管理、教学科研、校园生活等活动提供智能支撑。
2 物联网与云计算
物联网技术通过射频识别(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,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,使物、人、计算机形成互通互联、信息同步、信息共享的智慧网络,是各类传感器和现有互联网相互衔接的一种新技术。物联网(nternet of Things)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。作为一个新兴产业,物联网是继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。物联网是一种非常复杂、形式多样的系统技术。根据信息生成、传输、处理和应用的原则,可以把物联网分为4层:感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。
(1)感知识别层。感知识别是物联网的核心技术,是联系物理世界和信息世界的纽带。感知识别层既包括射频识别(RFID)、无线传感器等信息自动生成设备,也包括各种智能电子产品用来人工生成信息。信息生成方式的多样化是物联网区别于其他网络的重要特征。
(2)网络构建层。本层将感知识别层的数据接入互联网,供上层服务使用。互联网以及下一代互联网(包括IPV6等技术)是物联网的核心网络,处在边缘的各种无线网络则提供随时随地的网络接入服务。各种不同类型的无线网络适用于不同的环境,合力提供便捷的网络接入,是实现物物互联的重要基础设施。
(3)管理服务层。将大规模数据高效、可靠地组织起来,为上层行业应用提供智能的支撑平台。面对海量信息,如何有效地组织和查询数据是核心问题。管理服务层的主要特点是应用运筹学原理、机器学习、数据挖掘和专家系统等实现智能化。
(4)综合应用层。物联网应用以“物”或者物理世界为中心,涵盖物品追踪、环境感知、智能物流、智能交通、智能电网等。
云计算作为一种技术手段和实现模式,使得计算资源成为向大众提供服务的社会基础设施,将对信息技术本身及其应用产生深刻影响。中国电子学会云计算专家委员会认为,云计算是一种基于互联网的、大众参与的计算模式,其计算资源(计算能力、存储能力、交互能力)是动态、可伸缩、且被虚拟化的,以服务的方式提供。这种新型的计算资源组织、分配和使用模式,有利于合理配置计算资源并提高其利用率,促进节能减排,实现绿色计算。
3 基于物联网的数字化校园系统架构设计
根据物联网四层架构原理,结合数字化校园建设的实际情况,本文提出了基于物联网技术的数字化校园四层模型,包括感知层、网络层、服务层和应用层,如图1所示。
(1)感知层。主要实现信息采集功能。利用校园已有的基础设备,部署和安装新的传感器及智能终端设备,如环境传感器、感应卡传感器、视频传感器和位置传感器等。这些传感器和智能节点,可以通过有线或者无线的方式,接入网络层,为整个数字化校园提供数据基础。
(2)网络层。采用有线网络与无线网络结合的方式,将感知层的数据接入网络。本层提供不同的网络接口,兼容多种网络协议,最大限度的提供便捷的网络接入方式。
(3)服务层。主要包括数据中心、监控中心、流媒体服务器和管理服务器群。其重要功能是将网络层传入的数据进行存储和管理,利用机器学习和数据挖掘技术,向应用层提供智能化的服务。
(4)应用层。依托服务层提供的智能化数据服务,开发面向教职工的智能教务管理、智能OA系统、智能设备管理和智能后勤管理,建设智慧图书馆,改善校园环境,为教师和学生提供便捷、友好、智慧的生活和学习条件。
4 物联网技术在数字化校园建设中的实现途径
基于物联网的数字化校园具有三大建设目标:一是为教师和学生提供环境智能感知和综合信息服务平台;二是利用网络信息服务实现学校各服务领域的互联和协作;三是提供学校与外部世界相互交流和感知的借口。为实现上述目标,促进高校跨越式发展,应利用云计算、虚拟化技术,构建校园云(The Cloud of Campus),结合物联网、RFID技术,实现智慧校园。
云的规模可以动态伸缩,校园云满足应用和用户规模增长的需要。校园云使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障数据的高可靠性。校园云对于各种信息需求提供的最大好处在于瘦终端。利用虚拟化技术将各种资源集合在一起,提供一个巨大的资源池,进行动态伸缩调整,便可显著提高资源的利用率。校园云为典型的云架构,基础技术主要有面向服务架构和虚拟化。大体上可以将校园云分为3个基本层次:感知与网络层、服务层和应用层,分别对应于数字化校园的四层模型。实现基于物联网的数字化校园,主要途径如下:
(1)设备虚拟化。
首先面对的是大规模的硬件资源,这些硬件设备通过已有的校园网相互连接。通过对这些设备资源的虚拟化,实现高层次的数字化校园资源管理逻辑。
虚拟化的过程是屏蔽掉硬件产品上的差异的过程,也是实现设备和网络对用户透明的先决条件。通过虚拟化处理,对每一种硬件资源提供统一的管理逻辑和接口。虚拟化技术是数字化校园感知层的关键技术。虚拟化技术打破了物理结构之间的壁垒,将物理资源转变成了逻辑上可管理的资源。将数字化校园中的硬件资源整合成资源池,实现资源的动态分配、动态负载均衡,能够提高资源利用率,节约学校的资金投入、资源投入和人力投入。同时,虚拟化技术也是实现系统数据冗余备份、零宕机迁移和数据灾难快速恢复的关键技术。
(2)资源监控与负载管理。
资源监控是保证感知层高效率工作的一个关键任务。在数字化校园感知层的大规模资源集群环境中,任何时刻所有节点的负载都不是均匀的,负载差异过大时,会造成资源的浪费。感知与网络层的自动化负载平衡机制将负载进行转移,从而使得所有资源在整体负载上趋于平衡。
(3)冗余备份。
通过对数据的冗余备份以保证数据的高可靠性,从而满足系统将数据的损坏和丢失的几率降到最低的要求。
(4)系统部署。
系统部署包括动态部署和快速部署。动态部署的典型场景就是实现感知和网络层的动态可伸缩性,也就是能够根据具体用户的需求和服务状态的变化,在最短的时间内进行调整和配置。动态部署的另一个典型的场景是系统故障的恢复和硬件设备的维护。感知和网络层需要在上层的调度下实现将正在运行和处理的数据与环境,从一个节点动态迁移到另外一个节点上。另外,为进一步提高虚拟机的部署速度,可以采用并行部署或者协同部署技术,以实现快速部署。
(5)资源调度和多租户技术。
资源调度指的是在特定的资源环境下,根据一定的资源使用规则,在不同的资源使用者之间进行资源调整的过程。在数字化校园环境中,软件以SaaS的方式出去,提供给所有需要使用该软件的师生共享使用,基于多租户技术可以使软硬件资源能够更好地共享,具有良好的可伸缩性,每个用户可以按需使用资源。
(6)海量数据处理与大规模分布式存储。
以往的大型科学计算以及一些科研实践中的海量数据处理,都需要购买大型机来获取相应的数据处理能力,代价昂贵。在校园云建设过程中,基于计算技术和虚拟技术的发展,不需要额外的硬件投资,通过进行动态资源调度实现一个可扩展的可靠的计算环境,就可以轻松实现海量数据处理。
要进行海量数据处理,必然要运用海量数据处理编程模型。Google公司设计的MapReduc编程模型是一种主流的海量数据处理编程模型,可赋予程序员分布式应用开发能力。MapReduc的出现将开发者所关注的业务逻辑与分布式计算涉及到的复杂细节划分开来,让并行应用开发通过Map2Reduce提供的编程模型屏蔽底层实现细节。
随着高校信息化的发展与完善,越来越多的项目有存储海量数据的需求。采用分布式存储的方式来存储数据,采用冗余存储的方式来保证数据的可靠性,即为同一份数据存储多个副本。利用多台服务器满足其他服务器所不能满足的存储需求。
5 结束语
“智慧校园”是基于物联网和云计算技术的数字化校园建设的高级目标,通过物联网来实现智慧化的校园服务和管理,实现了校园内任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通,海量信息在物联网平台的聚合而产生新的信息,从而给广大师生提供了智慧化的业务和服务模式。在“智慧校园”的建设过程中,要加强对建设规范的研究和制订,明确“智慧校园”的概念和建设策略。同时,要充分发挥智慧校园在院校建设中的作用,必须整合各种数字资源。物联网是智慧校园建设的基础已经成为共识,但智慧校园不仅仅是物与物之间的联系,更是人与物、系统与系统之间的实时感知。因此,数据融合是智慧校园建设的核心,需要进一步重视资源与应用的开发,实现基础设施与数字资源的充分融合,这也是今后研究的热点和难点。
参考文献
[1] 刘云浩. 物联网导论[M]. 北京:科学出版社,2011年
[2] 王庆波, 金等. 虚拟化与云计算[M]. 北京:电子工业出版社,2010