发布时间:2023-10-09 17:42:00
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇物联网工程的关键技术,期待它们能激发您的灵感。
【关键词】信息化 质量监控 管理服务平台 监管效率
近年来,随着我国经济的发展、社会的进步,人民生活居住条件的改善,施工过程中工程质量的检测和监管越来越重要[1]。目前在工程质量检测过程中,随着信息化技术在其中的渗透及应用推广,工程化效率不断提高。物联网技术是一种信息化技术,发展迅猛,其在工程质量检测及监控管理工作中将发挥巨大的作用[2]。
1.工程质量检测的信息化趋势
21世纪是一个以网络计算机为核心的信息时代。数字化、网络化与信息化、经济全球化是21世纪的时代特征。随着信息技术的飞速发展,经济全球化不断加快。通过计算机技术、数据通讯和互联网技术实现工程质量检测已是大势所趋[3]。特别是微型计算机技术的突飞猛进,从2005年以来,工程质量检测技术在自动化方面也有了较大的发展[4-5]。工程质量检测(试验)测试的数据是工程结构安全得到保证和工程质量达到合格标准的主要判断依据,保证其真实性、准确性和公正性非常重要[6-8]。
2.物联网应用于工程质量检测管理中
物联网在工程质量检测应用具体地说,就是把感应器嵌入和装备到检测的对象中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,从而实现工程质量检测现象整合[9-10]。
2.1 加强施工过程中的质量监管
工程现场质量规范化管理工作涵盖工程建设的全过程,是质量管理的基础工作,做好这项工作,有利于提高参建单位管理水平、人员素质和劳动效率,有利于提高工程质量管理水平。利用物联网的全面感知和即时传输能力,质量监督管理部门建立各工程项目施工、参建单位的档案,以便随时查阅发现问题,使监管过程更加透明化,公众化,避免人为因素影响工程质量[11-12]。
2.2 加强质量检测程序监督
利用物联网技术加强工程质量检测过程的监督检测和监督抽测,利用质量检测结果与标准结果对比,最后得出结论,根据实际情况对某些不达标的检测过程提出整改要求,达到要求后重新检测[13]。
2.3构建建设工程质量安全管理的长效机制
建立健全工程质量检测信息和诚信体系建设工作,形成建设工程质量检测信息共享机制。利用物流网技术进一步规范和加强质量检测监督过程中的停工、限期整改、不良行为记录、行政处罚等监管手段,建立各参建单位质量诚信平台,在信息系统中予以公示,做到对实体质量、从业人员质量行为与企业质量诚信的监管有机结合起来,实现现场监管与市场监管的联动[14-15]。
3.工程质量检测综合化管理服务系统的建立
3.1系统的组成
工程质量检测综合管理服务系统是以物联网技术为手段,以常规检测方法为基础,集四个方面管理于一体的信息系统,见图1。
该系统成功应用于工程质量检测管理方面,按照图1的框架图可知,主要有四个方面的应用,下面逐一介绍:
3.1.1检测流程管理
该部分前面做了介绍,利用物联网技术加强工程质量检测过程的监督检测和监督抽测,利用质量检测结果与标准对比,最后得出结论,根据实际情况对某些不达标的检测过程提出整改要求,达到要求后重新检测[16]。检测流程分三个步骤:
(1)检测结果的归档、整理及备份;
(2)标准结果的查找与对比;
(3)结论的得出及评估。
管理人员通过物联网技术检测到的现场结果由步骤1归档、整理及备份后,寻找相关检测数据库找出标准结果与检测结果对比。按照结论对比的结果并结合国家相关法律法规作出评价和判断。根据实际情况对某些不达标的检测过程提出整改要求,在规定时间内完成[17]。
3.1.2 项目档案管理
项目管理主要有工程备案、工程质量跟踪和工程质量评价三个部分组成。工程备案是对工程施工过程中的文件及过程进行备案,作为存根以便后期查找[18]。质量跟踪是企业向用户交付产品后,跟踪用户的使用情况,及时整理收集产品使用信息,就产品使用过程中存在的问题及时反馈到企业,建立产品问题数据库,在后续工程(产品)施工过程中加以改进。质量评价是根据建设任务、施工管理和质量检验评定的需要将工程划分为单位工程、分部工程和分项工程,依据质量检验评定标准对分项工程利用物流网技术进行智能评分,根据评分结果得出改进措施等[19]。
3.1.3单位及人员资料档案管理
单位及人员资料档案管理工作是一项重要的基础性工作,通过物联网技术可以对建设、施工及检测人员的资质、素质等方面进行管理,防止三无人员上岗工作,引起工程质量及人员安全问题。对于一直未出现问题的单位可以降低监督的力度,减少检查的次数;而对于问题常出的单位要加大监督的力量,检查要常态化[20]。
3.1.4 公共服务管理
公共服务管理主要是针对工程服务对象的,为他们提供工程质量信息的查询及投诉,使信息透明化。对事实清楚、责任明确、能够确定处理意见的一般质量缺陷,由投诉处理监督机构责成责任单位提出处理方案,向责任单位提出整改,并督促其限期整改[21]。
3.2综合化管理服务系统的运作模式
综合化管理服务系统可以独立运用于单一检测机构,也可以与其他系统综合化应用。物联网技术是以互联网为基础,如果没有互联网体系的支持,物联网技术就不能发挥作用。综合化管理服务系统主要是利用质量标准对各种工程进行检验[22]。
3.2.1 质量检测人员现场设备操作
检测人员通过现场检测设备等对工程进行检测,检测所得数据迅速传到外网,随之传到管理系统[23]。质量监督人员可通过网络及时查询检测过程及结果。在检测结果与标准对比无不同时,系统会自动形成权威质量检测数据报告,供质量检测及监督人员参考。
3.2.2 互联网及移动通信网络支持
互联网及移动通信网络正加速向各行业、各领域渗透融合,在我国经济和社会发展中的影响和地位日益突出[24]。互联网及移动通信网络目的主要是为了工程质量检测数据的传输和为监督人员提供相关服务的网络支持[25]。在物联网在工程质量检测过程中,网络及移动运营商利用现有的网络资源对检测信息进行处理,实现物联网技术与互联网及移动通信网的对接。
4.结论
本文通过对物联网的趋势,应用及与互联网等技术对接的介绍后,研究了物联网技术在工程质量检测综合化的应用,证实了物联网技术强大的应用能力及较广的应用范围。分别从检测流程、档案管理等方面详细介绍了物联网技术的应用。综合服务系统主要由四个方面组成,通过该系统的建立,可优化工程质量监管过程,极大的提高监管效率。
5.致谢
本论文得到十二五科技支撑计划项目《绿色磷矿山建设关键技术集成及综合示范》(2013BAB07B06)经费的大力支持,在此表示感谢。
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关键词 物联网技术 智能管理 系统构建
一、引言
随着当前互联网的快速发展,将物联网技术应用到智能物资管理系统中具有重要意义,不仅能提高物资生产中的采购、使用与储备的效率,而且有助于提高企业物资管理的质量。[1]实现企业物流运转的效率,保证企业及生产企业物资供应的稳定。本文就对物联网技术下工程物资智能物资管理系统的构建进行分析。
二、物联网技术概述
物联网技术中分布于网络中的物体的智慧是其发挥的重要价值,有效实现人与物、物与物信息的交换,实现物联网的集感知、互联以及智能三者的相互结合。因此,可以将物联网体系分为三个层次。第一,感知层。通过二维码、RFID、传感器设备识别网络中的“物”。第二,传输层。在原有的广电网络、互联网和移动通信网络的基础上,能够达到通信数据的传输。第三,应用层。使用云计算、数据挖掘、人工智能和中间设备与技术对网络中的物体进行自动控制与管理。物联网技术应用于智能物理物资管理中,不仅能够实现智能化的管理,而且还实现了管理体系的自动化与实时化。
三、物资管理系统设计研究
(一)系统设计原则
第一,简洁性原则。要求统一管理使用的界面风格尽量简单,避免出现内容复杂的现象。要营造一种简单明了、轻松活跃的使用环境,以此使用户能够提升对管理系统的好评度,更加投入到业务中。第二,遵循可扩充性原则。在设计管理系统过程中,应当采用科学的方式进行系统设计,不仅要结合当前软件支持环境,而且要考虑到将来管理系统的发展状况。另外,还需要做好系统的开发,需要建立在系统的开发准备与计划的基础上。在硬件支持环境方面,尽量选择在用户能够接受的价格范围内。第三,落实模块化原则。在物资管理系统的设计中,要将维护、管理系统渗入其中,要确保系统的可增长性。[2]因此,在设计系统时,要将不同的模块进行组合,再将模块以整体的形式引入结构体系中。同时,在模块的整合过程中,还应根据用户的需求适当地调整模块,以此使管理系统满足不同行业的使用需求。
(二)系统使用需求
将物联网技术应用于物资管理系统中,确保软件的稳定性与安全性是最关键的部分,可以从这几个方面着手:第一,在TCP/IP协议基础上,建立基于网络通讯、硬件设备以及软件系统的数据连接。在物联网技术的应用中,物资管理系统中最主要的是实现后台的管理。因此,为了满足广大用户的需求,为用户提供较高的数据通信,在TCP/IP协议基础上建立数据连接能够保证管理系统的质量。第二,由于企业具有多种多样的物资类型,且分布比较广泛,对于采集资产信息来说也有着较大的困难。因此,将RFID读写设备应用其中,能够有效解决资产信息采集较难的问题。其能够实现自动生成与企业资产相对应的电子标签信息,以此使原本复杂的资产信息变得更简单,从而确保物资信息采集的准确性。第三,确保数据的完整。RFID读写设备的应用存在着一些弊端,在电子标签读写操作时,人员可以直接进行数据的插入与删除,这将给数据带来一定的安全隐患,无法保证数据的有效性。因此,加强对MD5加密验证功能设计能够有保证数据的安全。
四、基于物联网技术的物资供应智能管理结构体系
(一)构建完善的仓储规划与布局
首先要对仓储硬件设备的整体规划与布局进行完善,使仓储空间实现最大化的应用价值。当完善合理的存储规划和布局,将适当的设备应用于立体仓库中,采用新型的存储货架、托盘、数码自动识别系统等设备,以此提高物料的分拣、加工、包装与装卸环节的效率,从而提高企业的运作效率,促进企业物资管理整体水平。
(二)构建智能化的物资供应信息集成体系
当前物资管理系统的内部存在着较为复杂的物品,导致仓储作业流程具有一定的复杂性,在这个过程中要保证物料的分拣与组合。[3]因此,工程物资智能物资管理系统中,还需要考虑自动控制技术、智能信息管理等技术的结合。
五、基于物联网技术下工程物资智能物资管理系统的应用
(一)身份信息识别系统
传统的物资管理中的仓库使用都是仓库管理员进行管理的,这种管理方式存在着不足,一般体现在管理人员没有认真履行工作职责,比如没有认真做好审查工作,给企业的物资管理带来不利的影响。而物联网技术下的智能物资管理能够避免这些问题的发生,其采用局域网安全网络平台,对仓库的使用设置了权限,只有对应权限的人才可以进入仓库,而且系统将会自动记录人员相关的身份信息,以此提高物资管理的安全性。
(二)物资配送信息化管理系统
在ERP系统的基础上,对企业的物资管理系统进行开发,其中包括仓库管理、运输管理、配送管理等模块,将这些模块相互结合起来,形成一体化的物资管理模式。将ERP数据接口进行通信,能够全面掌握系统中的所有信息,从而保证企业物资管理中物流订单的自动生成。另外,系统自动生成的策略信息会对企业物资的配送路、配送车辆等进行分解,使物资配送管理形成一体化。
(三)RFID联网系统
在物资智能管理系统中,RFID技术与条形码相结合的管理技术是物资管理中的重要部分,将物料以条形码的方式粘贴于标准位置,应用RFID技术能够实现对相关信息的收集,而且能够将信息形成电子标签,同时,利用手持RFID射频终端还能够对这些电子标签进行续写,从而利用扫描方式对出入库单据进行出入管理,能够实现对仓库库存的高效盘点。
六、结语
物联网技术将其应用于企业物资管理中,不仅能够提升企业物资管理的效率与质量,而且能够实现物与物信息的交换,有效推动企业物资管理的发展。在物资管理系统设计中要遵循简洁性、可扩充性、模块化原则。基于物联网技术的物资供应智能管理结构体系中,首先要构建完善的仓储规划与布局,其次构建智能化的物资供应信息集成体系。另外,智能物资管理体系的身份信息识别系统,物资配送信息化管理系统,RFID联网系统的应用,能够有效提升企业物资管理的效率与质量。
(作者单位为中交隧道工程局有限公司北京电气化工程分公司)
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>> 基于Web的物联网应用体系架构和关键技术研究 物联网体系结构及关键技术研究 关于分布式云数据中心架构及管理关键技术研究 物联网的发展与关键技术研究 物联网关键技术研究 物联网安全关键技术研究 物联网关键技术的研究及应用 物联网关键技术及应用研究 基于RFID技术的物联网信息处理关键技术研究 基于物联网的畜产品溯源系统关键技术研究 物联网的安全问题和关键技术研究 物联网环境下的控制安全关键技术研究 基于云计算的物联网数据挖掘关键技术研究 基于物联网的智能冷链物流关键技术研究 电梯物联网信息流量管理平台关键技术研究 混合架构云资源池部署及管理关键技术研究 基于SOA的电子政务系统架构及关键技术研究 物联网体系结构及相关技术研究 物联网体系及相关技术研究 以开放式物联网架构推动智能城市建设发展 常见问题解答 当前所在位置:l,2015.
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作者简介
田钧(1976-),男,湖北省人。现为佛山职业技术学院高级工程师、副教授、高级项目经理,主要从事计算机网络技术、物联网技术研究。
关键词:物联网;关键技术;煤矿;信息管理
中图分类号:TN915.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2013) 01-0033-02
作为一种跨学科的新兴技术,物联网正在通过其特有的方式越来越深入的影响着我们的工作和生活,来自于各行各业的生产方式和生活方式的改变,使得物联网的应用基础和应用范围越来越宽泛,尤其在成为国家重点发展的“五大战略性新兴产业”之一之后,物联网更是得到了突飞猛进的进步[1]。作为一种通过信息传感设备,将物品和互联网连接起来进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控与管理的网络,物联网改变了传统的事物处理模式,对信息技术应用于社会发展的不同提供了新的基础。煤炭开采是我国能源战略的一个关键领域,将物联网技术应用其中,促进其信息管理的高效化,具有十分重要的现实意义。基于此,本文首先阐述煤矿物联网信息系统的架构,然后对物联网的关键技术进行了分析,最后,从多个不同的视角给出了物联网技术在煤矿信息管理中的应用。希望通过本文的工作,为煤矿物联系统的构建,不同环节、不同部门间的便捷通讯,以及实现煤矿人员、设备、环境和管理四类要素的综合优化,提供一定的可供借鉴的信息。
1 物联网信息系统的架构
按照统一规划、统一部署、统一管理、统一接口和统一标准的要求,物联系统的设计工作主要分为以下三个层次进行:感知层、网络层和应用层[2]。其中,感知层的主要构成包括感应器、读卡器、条形码只读器和视频摄像头等,其工作原理是:把由感知层获取的数据经由通讯模块传输到控制计算机,以此来完成对数据信息的检测和采集;对网络层而言,其工作原理是通过互联网、移动通信网或者计算机局域网,以及它们自建的融合,实现数据信息的准确传输;而在应用层,要完成的主要工作是对数据信息进行综合分析与处理,做到对设备、人员的智能化的控制和调配。将物联网技术应用到煤矿信息管理中,还要进一步的完成以下工作:在感知层,需要在地面井口、煤台、井下等相关场所安装视频监控与传感设备等相关感应器,实现矿井传感设备的数据接入、传输与汇总等;在网络层,需要通过对“分级监管,分级响应”机制的运用,搭建起煤矿物联架构,其中主要涉及到矿井监控数据流转网、煤矿企业、市级分控中心等数据专线;在应用层,要进一步的全面构建井下视频监控、人员定位、排水系统、安全运输等相关的系统。
2 物联网的关键技术
2.1 网络层关键技术
在物联网的网络层,所需要的关键技术包括以下几个方面:长距离有线通信技术、无线通信技术以及网络技术等。由于网络层处于物联网的中间部位,主要负责感知数据管理和对相关的数据信息进行分析和处理,因此可以将其看做是物联网数据的中心,是物联网的核心技术部分[3]。在这些关键技术的协助下,物联网的网络层能够将感知层(最为基础的一层)获得的信息进行无障碍、高效的传输,能够有效的解决感知层所获数据的长距离传输。这些数据同时还能够经由移动通信网、国际互联网、企业内部网以及各类专网和小型局域网等进行网际间的传输。尤其在“三网”合并之后,有线电视网进一步担负起了物联网网络层的一些功能,这不但对物联网的发展是十分有利的,还会因能够构建一个全国性的、庞大的、综合的业务管理平台,使物联网应用到更多的经济社会发展领域。
2.2 应用层关键技术
应用层是物联网整体架构中最为关键也是最后的一个层面,在这一层面所需要的关键技术包括M2M技术、云计算等。其中,M2M技术指的是通过对通信技术、自动控制技术以及软件智能处理等相关技术的结合,实现对机器设备信息的自动读取与自动控制[4]。在物联网整体架构中,M2M技术的应用目的是使机器设备具备“活性”,都能够连入网络,并具有一定的通信功能;而对云计算来说,这是一种在分布式处理、并行处理与网格计算的基础上发展起来的新技术,已经在社会发展的多个领域得到了广泛的应用。在物联网中应用云计算技术,能够有效的提升对数据信息的处理和存储能力,在带宽等方面具有极高的性价比,在当今物联网技术的组成结构中不可或缺。这一技术不但能够为不同“种类”的物联网提供统一的服务交付平台,还能够降低数据处理成本,提高应用效率。
2.3 感知层关键技术
感知层在物联网的整体架构中处于架构的最底层,可见,它是物联网整体发展与应用的基础和前提,在物联网的功能中具有核心的地位。作为物联网架构中的最为基本一个层面,感知层的作用是十分明显和重要的。在这一层面,所需要的关键技术主要包括以下几个方面:对信息和数据的检测技术、中低速无线传输技术、有线近距离传输技术等。通过对这些关键技术的应用,能够在各类集成化的微型传感器的协作下,实现对各类环境和监测对象进行实时监测、感知和采集的目的[5],也能够通过对嵌入式系统的应用,实现对信息的处理,并在随机自组织无线通信网络的协助下,以多跳中继方式将所感知到的信息、数据传输至接入层的基站节点或者直接接入网关,最终实现物联网的全面覆盖。
3 物联网在煤矿信息管理中的应用
3.1 在无线/有线一体化调度中的应用
对煤矿信息管理的未来发展而言,“智慧矿山”是其一个重要的发展模式和煤矿信息管理的重要保障手段。在煤矿物联网的整体架构中,无线/有线一体化调度通信正在成为今后的发展趋势。这种新的信息管理系统,集井下移动通讯、视频监控、人员定位、应急救援通信和工业以太环网以及无线/有线一体化等为一体,实现了“六网合一”[6]。在这一应用过程中,系统采用模块化的设计方式,目的是能够使用户便于对各子系统的选和扩展。这种“六网合一”的模式使物联网系统在整体造价、设备线缆安装架设工程量和维护量方面实现了较好的优化,系统的扩展能力也得到了大幅的增强。此外,该系统还具有进行应急通信的功能,而当系统中的任何一个分站或者光缆等设备发生故障以及遇灾害损坏时,系统都能够在“即时重构自愈功能”的协助下,使故障的排除和系统的工作分开进行,提高了系统的整体运行效率。
3.2 在物流信息管理中的应用
煤矿的物流管理是其整体功能中不可获取的一部分,无论是在运输、装卸、搬运、存储以及信息管理等各个环节,都需要物流的参与才能完成。其中,物流信息化系统平台的构建对提升煤矿物联网的运行效率,提升煤矿的整体运行效率具有十分重要的意义。在煤矿信息系统中构建物联网,需要对物流、人流、车流以及危险品的过程数据进行有效的集成和加工处理,最终要在安全生产管理与实时过程控制两者之间构建一个综合管理的通道或者平台,最终实现两者之间的信息“无缝”交换,各类物流职能之间的紧密集成等。其具体做法是,首先要在关系数据库系统的基础上,对各应用系统进行集成,实现信息共享和交互,然后以这一平台为基础,把煤矿中分散的物流、人流等各子系统进行有效的综合,将监测监控、告警、协同作业等附加功能融合进去,最终实现煤矿运行的多级、分层和实时管理和监控,使基于互联网的煤矿运行能够符合安全规程,提升物联网的应用的效率和效果。
3.3 在煤矿设备管理中的应用
将物联网技术应用到煤矿设备管理是物联网在煤矿信息管理中的一个典型应用,不但能够完成对各类煤矿运行监测参数的的数据信息采集,还能够实现对数据的存储,并通过实时显示和图形显示的方式,为井上的监控中心提供一定的可供参考的数据信息,这些数据信息包括各类参数指标、井下设备的报警、断电等信号,其目的在于能够有针对性的对设备进行调节,以井下适应湿度、温度、风压和瓦斯等环境因素的改变,最大限度的实现井下各类设备信息的自动实时录入,以此来对设备的工作环节进行准确的记录,尽量降低事故的发生频率。这样一来,井下各类设备的工作状态就能够及时的反馈给井上的监控中心,井上的工作人员就能够通过相关的数据信息更好的控制井下设备的正常运行。当出现了设备故障、需要进行检修时,便能够通过物联网和互联网等相关通信网络,及时的与远程的厂家进行联系和协同解决,第一时间实现对设备的跟踪和检修,保障井下工作正常的运行。
3.4 在人员、机车定位中的应用
物联网技术应用到煤矿信息管理中的另一个领域便是对人员、机车等的定位。这一系统的搭建主要由标识卡、读卡器、网络传输系统以及上位机和系统软件等完成。在人员的定位方面,需要为相关人员安装人员定位系统标识,并经由这些标识直接将其信息接入到物联网的信息化系统管理平台之中,并通过读卡器、网络传输系统、上位机和系统数据库软件的应用,将人和其他设备区分开来;对机车定位来说,系统要将标识卡以1-3m的间隔安装在井下巷道的顶壁上,完后通过安装在矿用机车上的定位分站读取标识卡将机车的信息连入物联网。同时,安装在矿用机车上的移动定位分站和固定安装在巷道中的矿用无线通信分站两者之间,要通过无线以太网协议通信相连,这样一来,两者之间便能够在视频、语音、数据等媒介中,实现对调度中心下传的各种指令的实时接收,移动机车上摄像机视频信号和运行监测数据的实时无线上传等。
4 结束语
在经济社会发展的各个领域,利用物联网系统能够较好的实现对人、物、环境不同要素的有效监控与检测,做到影响正常工作因素的提前预防和预警,其目的是实现从“间断性检查”向“连续实时监控”的转变。在煤矿生产工作中应用物联网的关键技术,除了需要对文中所述的领域进行重点关注外,该应在做好以下基础性的工作,唯有如此,才能使物联网的应用更加顺畅,它们是:选择适合煤矿井下环境与规范的智能传感器件,构建分布式、可移动和自组网的信息采集平台,对煤矿复杂环境中的无线传感网技术进行重新搭建,对安全信息获取技术进行重点关注,提升矿井的灾害预警预报水平等,此外,还应该强化人员安全环境感知技术和终端设备、生命探测技术等方面的研究,拓展和挖掘、完善煤矿物联网技术,使煤矿的采掘、提升、运输、通风、排水、供电等关键生产环节都能够在物联网的作用下得到完善和效率的提升。
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关键词:工信部;物联网;发展规划;发展规划解读
1 充分认识物联网发展的重要意义
要点1:重要意义
物联网作为新一代信息技术的高度集成和综合运用,具有知识密集度高、成长潜力大、带动力强、综合效益好的特点。物联网蕴含着巨大的经济价值,赋予了“两化融合”更多智能化内涵,将提升传统产业的经济附加值,是促进经济发展方式转变和产业结构调整的有效途径。物联网将显著提升人们生活的质量和水平,促进人们生活方式的转变,有利于良好生态环境的营造,是推进和谐社会建设的新生动力。物联网蕴含着巨大的创新空间和机遇,对通信网络、基础电子、软件、信息服务等产业提出了更高的创新需求,是提升自主创新能力的重要选择。大力发展物联网是在行动上贯彻落实国家加快发展战略性新兴产业的部署。
要点2:发展的阶段性
预计物联网发展将经历先导应用为主的起步阶段、以应用推广为主的规模应用阶段和具有显著经济外部特性(网络效应)的规模化应用阶段。目前,我国物联网发展与世界同步,处于起步阶段,技术研发不断取得突破,标准体系不断完善,产品成本不断降低,应用需求不断拓宽。国家工信部在《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》(以下简称规划)中明确提出“推动物联网关键技术研发和在重点领域的应用示范”是未来五年物联网发展的主要任务。《规划》将贯彻落实国家战略部署,针对“十二五”时期我国物联网所处的发展阶段,提出了目标和主要任务。
2 正确把握物联网发展的总体思路
要点1:指导思想和原则
物联网作为新生事物,制定首个发展规划是关系我国物联网发展全局和长远的一项重要工作,必须以全球视野,立足国家战略需求,进行超前部署和系统布局,统筹兼顾,促进各地区协同发展;同时也要立足当前,根据阶段性发展目标,通过自主创新和市场与政府的导向作用,重点解决制约物联网发展的重大瓶颈问题,同步推进技术研发、标准研制、产业发展和应用推广。
要点2:目标制定
《规划》在技术创新、产业体系构建、应用推广方面提出了具体目标。
关于500项以上重要研究成果。衡量重要研究成果的主要依据是达到国内领先或国际先进水平、具有广泛的应用基础和显著的产业化前景。范围包括:RFID、传感器、位置感知、传感网、异构网络融合、M2M、数据库、海量信息存储、图像视频智能分析、应用软件,以及编码标识、信息安全、频谱管理、微纳制造、系统集成等技术成果。
关于200项以上国家和行业标准。其中包括共性和关键技术,智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居等领域的行业标准。
关于10个产业聚集区。根据国家产业园区发展现状(截至2010年末,国家级高新区达到70家,国家级经济开发区总数超过100家),依托东、中、西部现有的国家级产业园区或产业基地,按照产业关联度和区域特征,重点培育10个以上区域成为物联网综合产业聚集区或物联网特色产业聚集区具有可行性。
关于100家以上骨干企业。评价“骨干企业”的依据是掌握核心关键技术、经营状况良好、主业突出、产品市场前景好、对产业带动作用大、发展初具规模等。百家物联网骨干企业的评定将参考电子信息百强企业评定标准,对企业核心业务与物联网产业相关度、企业规模、效益和研发水平等方面进行综合考核。
关于9个重点领域。这里的重点领域包括在经济运行中的重点行业和重点领域,如工业、农业、物流等;面向基础设施和安全保障的重点领域,如交通、电力、环保等;面向社会管理和民生服务的领域,如公共安全、医疗卫生、智能家居等。
3 全面部署物联网发展的主要任务
为了贯彻落实规划的指导思想,全面实现“十二五”期间在技术创新、产业发展、应用推广的目标,《规划》制定了大力攻克核心技术、加快构建标准体系、协调推进产业发展、着力培育骨干企业、积极开展应用示范、合理规划区域布局、加强信息安全保障和提升公共服务能力等任务,明确了未来五年的工作方向和着力点。
要点1:核心技术
物联网技术体系一般包括信息感知、传输、处理及共性技术。在信息感知领域,要掌握超高频和微波RFID芯片设计、封装以及读写器相关技术,攻克智能化、小型化、高灵敏度等传感器技术,提升地理位置感知核心芯片的整体技术水平等;在信息传输领域,就是研究新型近距离无线通信技术,开发能够适应产业发展需要的传感器节点及传感网组网与管理技术,研发传感网、移动通信网与互联网等异构网络技术等;在信息处理领域,要掌握与物联网紧密相关的海量信息存储和处理以及数据库核心技术,强化图像视频智能分析、数据挖掘等技术的成熟度和兼容性等;在共性技术方面,包括提高基础芯片的设计能力,提升信息安全技术水平,开展微能源技术研究等。
要点2:标准体系
标准体系主要由体系框架、共性和关键技术标准、行业应用标准等组成,是物联网从起步阶段不断快速健康发展的有效保障,是实现产业化和规模应用的必要条件。物联网涉及的学科交叉性强、技术范围广、产业集成度高、应用涵盖面宽,因此,建立统一的标准体系将是一项复杂而艰巨的任务。《规划》从加速完成标准体系框架的建设、积极推进共性和关键技术标准的研制、大力开展重点行业应用标准的研制等三个方面提出了具体的任务,要通过充分发挥企业在标准制定中的主导作用,加强物联网相关领域标准化组织的交流、合作与协调,加大标准化和知识产权研究的工作力度,建立并不断完善物联网标准体系,促进物联网快速有序发展。
要点3:产业培育
物联网产业主要由传感器/节点/网关、RFID、二维条码、嵌入式系统等物联网感知制造业,通信网络设备制造与运营等物联网通信业,应用基础设施服务、软件开发与集成、应用服务等物联网服务业组成。《规划》提出了完善产业链、培育骨干企业、优化区域布局三个主要任务,明确了培育和壮大产业的方向和重点。
要点4:应用示范
物联网应用示范不仅是目的,更是手段,通过应用需求牵引,推动技术创新、标准研制和产业培育。《规划》指出,应用示范将面向经济运行的重点行业、基础设施和安全保障、社会管理和民生服务三大领域展开,在实施过程中,要加强统筹协调,防止一哄而上,以及低水平的重复建设和资源浪费。在应用示范过程中,要积极探索,勇于尝试,注重应用模式的创新,力争构建与各类应用相适应的运营模式和市场化运作机制,形成一批模式新颖、机制灵活的成功案例和应用模板,逐步实现在全国范围内规模化推广;要注重新技术和新产品的推广应用,通过应用有效促进新技术成熟、标准完善和产业壮大;同时还要关注网络和信息安全问题,在实践中不断提高安全保障能力和水平。
要点5:信息安全
物联网安全以防止信息遭到篡改或泄露、系统遭受破坏为目标,涉及信息采集、传输、处理、应用等各环节,包括节点认证、身份鉴别、入侵检测、访问控制、隐私保护等传统意义上的信息安全内容,以及电磁防护、系统容错、冗余设计等系统可靠性内容。注重信息安全保护是促进物联网健康可持续发展的重要任务之一,是解决制约物联网发展和规模化应用等瓶颈问题的重要途径。《规划》主要从三个方面考虑信息安全:首先,物联网是在现有网络基础上拓展了感知网络和应用平台,给已有的信息安全架构和技术体系带来了新的挑战,规划和制定符合物联网技术特征的安全架构是保障物联网系统安全稳定可靠运行的前提;其次,物联网应用环境的多样性与复杂性,使实际应用系统面临更加严峻的安全挑战,建立并完善物联网安全保障体系,在示范工程全生命周期推行安全风险与系统可靠性评估,是从源头保障物联网应用安全的必要措施;另外,物联网将经济社会活动、战略性基础设施资源和人们生活全面架构在现有的网络上,网络基础设施的安全防护是保障系统端到端的安全稳定可靠运行的重要基础。
要点6:公共服务
公共服务包括共性技术、测试认证、知识产权、人才培训、产业投融资、公共品牌和决策支撑等服务内容。通过提供公共服务,可以有效地减少企业资源投入、最大限度地降低企业技术创新成本、为企业等主体的决策提供有力支撑,稳步提升我国物联网产业的核心竞争力。《规划》提出了重点加强专业化公共服务平台和公共支撑机构的建设,在建设过程中,要整合公共服务资源,吸引社会资源投入,最终建成资源共享、优势互补的物联网公共服务体系。
4 合理布局物联网发展的重点工程
为了落实物联网发展的主要任务,《规划》设置了技术研发、标准制定、产业培育、应用示范、公共服务五大类重点工程。每一类工程又细分为若干子工程和项目。重点工程的实施要充分利用各种资源,加强统筹协调,形成一个有机的整体,以点带面,防止低水平重复和资源浪费。
要点1:重点工程设置原则
重点工程的设置以落实主要任务的主要方面,切实推动物联网发展为原则。
技术创新工程:以突破制约我国物联网发展的技术薄弱环节为重点,加强自主创新,攻克核心技术和重大关键共性技术,提高我国物联网整体技术研发水平,加快形成较为完备的技术体系。
标准化推进工程:根据物联网技术创新发展和规模应用需求,构建我国具有国际竞争力的物联网标准体系,有效提高我国标准制定的能力和水平,全面推进我国物联网标准化工作。
产业发展工程:重点突破薄弱产业环节,做大做强优势产业环节、推动形成完整产业链和自主发展的规模产业化能力;鼓励和引导资源向优势企业、优势区域集聚,提升整体产业层级和产业能力。
应用示范工程:面向转变经济发展方式和推动和谐社会建设的迫切需求,在重点行业和领域,选取经济社会效益明显、示范效应典型、技术创新空间大、产业带动作用强、有一定市场基础的重大应用工程开展应用示范。
公共服务平台建设工程:有效服务关键技术研发,推动标准研制和应用示范,支撑政府决策,有效整合资源,全面提升物联网公共服务能力和水平。
要点2:重点工程的组织实施原则
重点工程的实施总体要遵循以应用需求为牵引,企业为主体,产学研用相结合,协同推进的原则。
在技术创新工程中,要充分发挥企业的主体作用,积极利用高校和科研院所的研究成果,建立产学研用协同推进的创新体系,促进我国物联网核心技术的全面发展。
在标准化推进工程中,加强相关领域标准化组织、行业协会和产业联盟的统筹协作,大力推动自主技术形成标准,积极参与和引导国际标准制定。
在产业发展工程中,要以骨干企业为引领来建设完备的产业链,在区域布局中,应重点建设定位合理、专业特色鲜明、具有较强全球竞争力的现代产业集群。
在应用示范工程中,应以物联网产业链上典型大企业为实施主体,加强部门和行业政策引导,形成产业上下游通力合作,重点行业和社会各界共同参与,应用与技术产业协调发展的良好局面。
在公共服务平台建设工程中,要加强公共服务和市场化运作的结合力度,吸引各类社会资源投入,促进公共服务长期可持续发展和服务水平的持续提升。
5 营造良好的物联网发展环境
为了圆满完成“十二五”规划所确定的发展目标和任务,《规划》提出了统筹协调、政策法规、财税支持、国际合作以及人才建设等方面的保障措施,确保为物联网营造良好的发展环境。
要点1:建立统筹协调机制
物联网关联领域广、涉及部门多、产业间交叉融合,需要建立和完善协同工作机制,各部门按照职责分工,加强合作,共同促进物联网发展;同时需要建立技术产品分类体系、行业统计监测分析指标体系,加强对重大项目建设的监督、检查、指导,促进行业科学发展。
要点2:营造政策法规环境
物联网的培育和发展是一个长期、持续的过程,需要强有力、系统性的政策法规支持。在物联网发展政策框架和体系研究、物联网相关技术和产业政策、物联网地方规划和行业管理、物联网信息安全与隐私保护以及法律法规等方面需要加强研究部署,为物联网健康有序发展提供良好的政策法规环境。
要点3:加大财税支持力度
物联网作为战略性新兴产业的重要内容之一,在发展初期,其高投入、高风险的特征十分突出,需要切实发挥中央财政资金引导和调动社会投资积极性的作用、国家税收政策的激励作用和多层次资本市场的支撑作用,通过加大财税政策的支持力度来引领和促进产业发展。
要点4:注重国际技术合作
物联网发展是基于全球科技前沿领域的创新成果,呈现出在产业链高端共同投资、联合开发等特点和趋势,国际合作是加快培育发展物联网的重要途径和必然选择。目前,我国物联网许多领域的国际合作形式比较单一,前期技术合作和国际资本市场的利用不足,国际合作发展渠道需要进一步拓展,需要以更加开放的思维,推进技术、资本和市场的深度合作,促进共同发展。