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全面了解物联网产业发展

物联网是当下很流行的一种技术,随着物联网技术与我们的生活越来越紧密,我们有必要全面了解一下物联网相关知识。

我们分两篇文章,将从物联网是什么、物联网的应用领域、物联网的原理、物联网的应用架构、完整的物联网系统的构成、物联网的产业链、RFID技术、物联网的开展步骤、物联网的发展阶段、物联网发展过程中需要突破的瓶颈、物联网的技术标准、物联网发展中遇到的问题、我国物联网与国外的差距、物联网RFID技术目前的实际应用、物联网与3G结合的意义、物联网企业受益、成熟的物联网商业模式、政府对物联网的措施规划、物联网的机会、未来物联网产业规模发展等二十个方面来阐述。

首先,物联网是什么?


物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络;第二,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)装置、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,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。


不是所有的物体都能被划入物联网,而物联网的物要满足什么样的要求才能被划归在物联网范围之内呢?需要满足以下条件:1、要有相应信息的接收器;2、要有数据传输通路;3、要有一定的存储功能;4、要有CPU;5、要有操作系统;6、要有专门的应用程序;7、要有数据发送器;8、遵循物联网的通信协议;9、在世界网络中有可被识别的唯壹编号。


物联网的应用领域

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、工业监测、老人护理、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。其实未来的物联网可以深入到我们生活的各个领域

物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将物联网与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到智慧状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

物联网的原理


物联网的原理载物联网的概念中其实已经提及, 在这里主要从应用角度将物联网的原理具象化,以比较的方式揭示物联网的原理。物联网概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。
物联网的应用架构

物联网的应用架构分为三种:一种是基于RFID的技术架构、一种是基于传感网络的物联网应用架构、第三种是M2M的应用架构

完整的物联网系统构成


目前业界比较统一的观点基本都认为应该包括三个层面末端设备或子系统,通信连接系统,以及管理和应用系统。笔者把它归结为Device—设备,Connect—连接,和Manage—管理。

中国移动也把物联网概括为三层感知层、网络层和应用层。用大众化的术语来说第一个层面是全面感知,就是让说话,成为智能物件,将其进行识别或数据采集第二个是可靠传递,就是通过现有的五花八门的有线和无线通信网络将信息进行可靠传输第三个是智能处理,对采集上来的数据进行处理和展示。

底层: Devices(设备或资产)

用非技术的术语来说,物联网要连接和服务的对象是末端设备(Devices)和各种资产(Assets)。 这包括静止或移动的资产,各种基于微处理器做成的应用系统、各种智能卡和RFID卡等等,数量在万亿以上。

DCM“D”(末端设备),也就是三层划分中的感知层的传感节点,在传感网络术语中有一个新词,称为Mote(微尘或智能尘埃)。每个Mote含有一个微型处理器(通常是低功耗MCU)、无线通信芯片、各种传感器、足够的内存和硬件能力,能够以较低的功耗执行监视与控制任务。

由于监控物理环境的重要性从来没有像今天这么突出,物联网才受到极大的关注,有人提出M2M这个概念还不够广泛,因为M2M中的Machine不能代表所有的”(Things),应该用T2T这个词。其实,没有MCU物体是不能连网的,只有MCU-enable的物才能成为智能物件变成物联网的一部分。例如一个水质监测传感器需要被装上GPRS通信模块, 才能开口说话”; 但有的“Devices”本身就具有开口说话功能,如智能卡、RFID卡和手机等。

中层: Connect(连接与通信)

物联网通信层是连接智能设备和控制系统的桥梁,用通俗的话说无外乎两大类: “天上飞的无线(Wireless)通信和地上走的有线(Wireline)通信。

上层: Manage

(管理和应用软件)

管理和应用软件是物联网产业链条中的关键因素,是其核心和灵魂。物联网软件可包含: M2M中间件和(嵌入式)Edgeware(也可以统称软件网关)、实时数据库、运行环境和集成框架、通用的基础构件库,以及行业化的应用套件等。通用基础功能包括远程监测、自动报警、控制、诊断和维护、系统联动、数据挖掘、报表与决策支持、节能分析、资产跟踪与维护、与ERP/CRM/OA/MES/SCM系统的总体大集成等等。

物联网的产业链

上个问题说的是产业链的层次问题,这个问题说的是产业链的关键环节,其实大家说法都差不多,只不过有些名词叫法不同,关键环节可以是直接代表某个层次,也可以是某个层次的主要方面,而物联网产业链由应用解决方案、传感感知、传输通信、运算处理四大关键环节构成,并以应用解决方案为核心。从产业链构成的角度,物联网是以应用解决方案为核心,以应用解决方案、传感感知、传输通信、运算处理为关键环节的集成创新价值链。其中,应用解决方案是核心,物联网在一个相当长的时期内,都将是面对某项具体的应用而存在的。物联网的创新、普及和应用,将是以具体的应用解决方案的整合创新为核心的。传感感知是基础。作为物联网的神经末梢,传感器的需求将会是整个链条总量*大和*基础的环节。
RFID技术

RFID是射频识别(Radio Frequency Identification)技术英文缩写,是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,是目前比较先进的一种非接触识别技术。 通俗点说 而 RFID,正是能够让物品开口说话的一种技术。在物联网的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的透明管理。
物联网的开展步骤

物联网在实际应用上的开展需要各行各业的参与,并且需要国家政府的主导以及相关法规政策上的扶助,物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性等等特征,其中,技术上的问题是物联网*为关键的问题。

一般来讲,物联网的开展步骤主要如下:

(1)对物体属性进行标识,属性包括静态和动态的属性

(2)需要识别设备完成对物体属性的读取,并将信息转换为适合网络传输的数据格式;

(3)将物体的信息通过网络传输到信息处理中心
物联网的发展阶段


物联网的开展步骤是物联网的具体的搭建过程,问这个问题是更高层是产业发展过程。

物联网产业

10年3阶段发展路线图,形成三大细分市场,并指出中国物联网产业未来十年(2010至2020年)将经历应用创新、技术创新、服务创新三个主要发展阶段,形成公共管理和服务、企业应用、个人和家庭应用三大细分市场。


应用创新、产业形成期——未来1至3年,公共管理和服务市场应用带动产业链形成。未来1至3年,中国物联网产业处于产业的形成期。物联网将以政府引导促进、重点应用示范为主导,带动产业链的形成和发展。产业发展初期将在公共管理和服务市场的政府管理、城市管理、公共服务等重点领域,结合应急安防、智能管控、节能降耗、绿色环保、公众服务等具有迫切需求的应用场景,形成一系列的解决方案。随着应用方案的创新、成熟和推广,带动产业链的传感感知、传输通信和运算处理环节的发展。

技术创新、标准形成期——未来3至5年,行业应用标准和关键环节技术标准的形成。在公共管理和服务市场应用示范形成一定效应之后,随着下一代互联网的发展以及移动互联网的初步成熟,企业应用、行业应用将成为物联网产业发展的重点。各类应用解决方案逐渐稳定成熟,产业链分工协作更明确、产业聚集、行业标准初步形成。随着产业规模的逐渐放大,传感感知等关键环节的技术创新进一步活跃,物联网各环节的标准化体系逐步形成。

服务创新、产业成长期——未来5至10年,面向服务的商业模式创新活跃,个人和家庭市场应用逐步发展,物联网产业进入高速成长期。未来的5到10年,基于面向物联网应用的材料、元器件、软件系统、应用平台、网络运营、应用服务等各方面的创新活跃,产业链逐渐成熟。行业标准迅速推广并获得广泛认同。各类提供物联网服务的新兴公司将成为产业发展的亮点,面向个人家庭市场的物联网应用得到快速发展,新型的商业模式将在此期间形成。在物联网应用、技术、标准逐步成熟、网络逐渐完善、商业模式创新空前活跃的前提下,物联网产业进入高速发展的产业成长期。

物联网发展需要突破的瓶颈


标准化体系的缺失,是制约物联网产业发展的*大瓶颈。物联网在我国的发展还处于初级阶段,即使在全世界范围内,尚没有统一的标准体系出台,标准的缺失将大大制约技术的发展和产品的规模化应用。

自主知识产权的核心技术有待突破。不掌握关键的核心技术,就不能形成产业核心竞争力,在未来的国际竞争中就会处处受制于人

出台相关的可行性产业扶持政策,是中国物联网产业谋求突破的关键因素之一。特别是在金融、交通、能源等关系国民经济发展的重要行业应用领域,政策导向性对产业发展具有重要影响作用。“政策先行”将是中国物联网产业规模化发展的重要保障。

 


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