发布时间:2023-10-08 17:35:53
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14篇物联网技术优势,期待它们能激发您的灵感。
【关键词】物联网关键技术
物联网的概念最早是在1999年美国召开的移动计算和网络国际会议正式提出的,之后随着全球经济的发展,世界各国都在寻找新的经济增长点及其对应的技术发展方向,而随着电子标签、中间件系统和嵌入式系统以及云计算等技术的发展成熟,物联网的概念逐渐被各国政府所重视。
一、物联网的架构技术
物联网的架构技术主要考虑物联网中信息存储和计算能力边缘化、物体间断性通信连接、物体移动和环境变化支持及网中网实现的问题。它要求网络应用服务器有一定的健壮性、可扩展性和用户公平性。目前在物联网架构选择上通常可以采用相对分布的集中式管理结构和相对集中的分布式支撑结构。
二、统一标识与识别技术
统一标识与识别技术用于对物联网中海量物品进行区分或查找,它要求能够实现对单个物体的唯一标识,能够实现对某类物品的标识,并且能够实现对复合物体的标识。统一标识与识别技术包括以下内容:在全球范围内的标识结构设计、标识分配、标识管理、标识加密与解密、标识的存储、标识的映射机制等。RFID(射频识别)技术采用非接触式自动识别,它通过发射射频信号来识别一定距离内的目标对象,并获取存储于目标对象中的相关信息。RFID系统由电子标签(EPC)、读写器、应用接口等硬件部件与相关中间件软件、通信网络和业务应用信息管理系统等构成。在这个系统中,电子标签是一个有无线收发功能的内部保存数据的装置,它负责发送相关数据给读写器;读写器是一个可以捕捉和处理标签数据的装置,同时它还是一个负责与后台管理信息系统交接数据的接口;软件包括RFID系统软件、RFID中间件、后台信息管理系统等。RFID系统软件是在电子标签和读写器之间实现通信所必需的软件功能集合,RFID中间件将在电子标签和读写器上运行的RFID系统软件与在后台处理系统上运行的管理信息系统软件联系起来,后台管理信息系统程序负责接收由电子标签发出的经过读写器和RFID中间件软件处理和过滤后的标准化的数据。RFID系统可以自动、实时地对物体进行识别、定位、监控与追踪,它在弥合客观世界和虚拟世界差距方面起到关键作用,使得物体可以自动地对自身环境的改变作出反应。
三、网络与通信技术
物联网中的网络通信具有通信标准和高层通信协议的多样性与通信需求量大、范围广的特点。利用本体翻译技术可以实现多协议相互操作,利用传感器网络组网方式、RFID组网方式、DTN组网方式或移动通信、卫星通信等方式,结合新的射频技术、无线电通信技术、软件无线电技术和数据挖掘技术来提供一个完整的端到端的系统,实现网络连接范围的扩大,满足海量通信的需求。物联网的智能学习模块具有非常好的连接性,它可以对来源于传感器或其他网络的数据、决策等信息进行判断,可以大量减少网络中数量的通信量,提高网络中数据传输的质量,从而满足海量物品在有限的网络资源中传输信息的需要。
四、安全和隐私保护技术
安全和隐私保护技术包括:防范非授权实体的识别,阻止未经授权的访问,保证物置及其他数据的保密性、可用性,保护个人隐私、商业机密和信息安全等内容。这里面涉及到网络非集中管理方式下的用户身份验证技术、离散认证技术、云计算和云存储安全技术、高效数据加密和数据保护技术、隐私管理策略制定和实施技术等。另外,物联网的实现还需要很多其他关键技术的支持,例如物联网软件服务与算法技术,低功率、高能量存储技术和寻址技术等。
五、小结
国外的运营商网络覆盖能力和容量都不如国内运营商,中国电信、中国移动、中国联通等都是全球数一数二的互联网运营商,在用户数量和网络规模上都有很大的优势,具有覆盖人群广、范围大的特点。其次是物联网发展的渠道优势。在基于云计算和云存储的体系架构的物联网中,“云”的功能最终会被转化为一种规模化的服务。但是我国与物联网相关的技术力量还比较薄弱,现在与物联网有关的很多技术还受制于人,相关产品还依赖于从国外引进;其次,物联网大规模应用的成功案例比较少,不如国外已有大量的成功案例可以借鉴。
参考文献
关键词:物联网技术 蔬菜供应链 信息化
引言
物联网技术是建立在Internet 基础上,借助无线射频识别技术、无线数据通信等相关技术构建的一个实现全球物品信息实时共享网络的一项技术(宁焕生等,2008)。在物联网中,物品无需人的干预就能实现彼此的“交流”,其实质就是借助射频识别技术,通过互联网实现物品或商品的自动识别和相关信息的共享。无线数据通讯网络通过将采集到的RFID 标签中的规范且具有互用性的信息自动传输到中央信息系统,由此实现物品或商品的自动识别,进而通过互联网实现信息交换和共享,从而实现对物品的“透明”管理。
蔬菜供应链作为农产品供应链的重要组成部分,是以蔬菜为特定研究对象,对蔬菜种植一直到蔬菜销售过程中所产生的物流、信息流和资金流进行控制,协调各方参与者的利益的过程(周敬,2011)。物联网技术的出现与发展是推动我国相对落后的食品行业发展的一个契机,因此,提高物联网技术在食品供应链的推广应用程度,可以有力地提高食品供应链的运作效率,对于加快食品产业现代化的进程具有重大意义(雷静,2012)。通过物联网信息平台,政府可以及时掌握有关蔬菜供应链的一些重要信息,制定合理的政策并建立相应的机制,有效推动我国蔬菜供应链的持续发展。这一切对于保障我国蔬菜的质量安全,提高我国蔬菜的国际竞争力是有现实意义的(陈永坚,2011)。
蔬菜供应链各环节发展现状及其成因分析
蔬菜供应链的各个环节包括:蔬菜种植环节、蔬菜物流环节、蔬菜加工环节、蔬菜销售环节。对蔬菜供应链的各个环节现状及成因进行分析,将有利于构建基于物联网技术的蔬菜供应链优化模式。
(一)蔬菜种植环节
当前,我国蔬菜的种植主要由三种基本方式:其一是农户分散种植。这种种植规模较小,主要种植普通蔬菜,蔬菜质量良莠不齐,兼有商品和自用的性质,我国现阶段来说,农户散种较为普遍。其二是合同种植。企业通过和农户签订定向销售合同,给农户提供种子、农药和化肥等基本生产资料,并定期派遣技术人员到农户菜地里给农户进行相应的技术指导,然后从农户手中统一收购蔬菜进行销售。其三是基地化种植。企业通过同当地农民签订租赁协议,通过相应基础设施和设备的投资将集中成片的耕地改造成蔬菜基地,雇佣当地的农民并进行简单的培训,让他们在专业的农技人员的指导和管理下从事蔬菜种植。这被证明是最有效的蔬菜质量安全的控制模式之一,缺点就是经营成本比较高。
从我国蔬菜产业发展历程和目前蔬菜种植的主要模式可以看出,现代种植技术在分散种植的农户中的应用程度比较低。与专业化规模化的蔬菜种植基地或企业相比,分散种植的农户普遍缺乏先进的农业机械和种植技术,所以他们的投入收益比普遍不高。因此落后的种植技术和集约化程度不高且信息化程度比较低的蔬菜种植成为了制约蔬菜供应链进一步发展的重要瓶颈因素。
(二)蔬菜物流环节
我国是世界上蔬菜最大的生产和消费国,其中蔬菜物流的总量在社会物流总量中占有相当大的比重。目前我国的蔬菜产量约占全球的59.39%。2010年我国农产品产量总计中蔬菜占总产量的36.47%,具体如表1所示。由于蔬菜上市的季节性、蔬菜种植的广阔性和蔬菜消费的全年性,在如此巨大的蔬菜产量和消费特性的制约下,蔬菜物流的总量十分巨大。
我国蔬菜的运输没有将先进的物流技术运用到蔬菜物流中去,大部分蔬菜还是原生态散装运输。蔬菜物流尚未形成冷链物流,仍以常温物流或自然物流形式为主,一般用没有任何保温设备的普通卡车进行运输。绝大部分的蔬菜都是在没有任何防护措施的露天场所而不是在冷库或是保温场所进行装车。由于我国蔬菜生产的季节性和蔬菜种植的广阔性,这种较为粗放的物流运作方式下,大量的蔬菜在运输过程中腐烂变质或是出现二次污染,导致蔬菜产品的总体品质下滑,也使得消费者的满意度下降。
在这个大背景下,我国蔬菜物流产业需要顺应潮流,转变物流方式,建设一批跨区域的高科技高效率的大规模的蔬菜冷链配送中心,促进蔬菜冷链物流的快速发展,强化蔬菜流通环节的信息化建设,以便蔬菜供应链相关节点企业能够实时获得蔬菜在流通过程中的位置和冷藏温度,从而优化物流路径和蔬菜冷链物流,降低蔬菜产品在流通环节中的腐烂损失率,降低蔬菜运输成本。
(三)蔬菜加工环节
截至2011年,我国规模以上的蔬菜加工企业已经超过了一万两千多家,从事包括保鲜蔬菜、脱水蔬菜和蔬菜罐头等不同类型的蔬菜加工。其中,从事附加值较高的蔬菜精深加工的企业则较少,大部分企业仍然以从事传统蔬菜加工如脱水蔬菜、腌制蔬菜、速冻蔬菜为主(杨为民,2006)。
虽然我国蔬菜加工业发展不是很成熟,但是蔬菜加工的种类却非常的多。消费者对蔬菜产品的市场认可是蔬菜加工企业的运作与市场竞争力提升的主要来源,因而蔬菜加工企业需要及时采纳和收集消费者的反馈,根据市场需求来调整本企业的经营策略,联合科研院所创新研发更多满足消费者需求的蔬菜产品,并通过同上游原料供应商的通力合作,保证原料的质量安全(樊俊花、陈素敏,2012)。此外,联合科研院所进行科研研发,通过蔬菜的精深加工实现蔬菜的价值增值是解决蔬菜加工企业普遍存在的问题的关键。
(四)蔬菜销售环节
近年来随着我国经济的快速发展,我国蔬菜零售业取得了较大的发展,由蔬菜生鲜加工配送中心直达各大超市生鲜区和专业蔬菜超市的模式正在逐步取代传统的蔬菜销售模式。因此,目前我国蔬菜零售终端形成了以连锁超市的生鲜区、农贸市场为主,其他较小的蔬菜销售渠道为辅的市场格局,且由生鲜加工配送中心直达连锁超市生鲜区正逐步成为我国蔬菜市场的发展趋势。
我国目前蔬菜产品的销售渠道主要由两类,即连锁超市的生鲜区和传统的农贸市场。农贸市场在未来一段时间内仍将是我国蔬菜的主要销售渠道。居民更喜欢到传统的集贸市场购买价格相对便宜的蔬菜;连锁经营超市的生鲜区正逐步成为中国消费者的一个重要选择。连锁超市一般经营的蔬菜的档次比较高,价格相较于农贸市场也比较贵。但是随着居民收入水平的提高,居民不断提高对蔬菜的质量要求,更多的消费者开始前往连锁超市的生鲜区购买具备较好口感、品质和营养好的优质高端蔬菜产品。
(五)蔬菜供应链信息化建设
从我国蔬菜供应链的当前现状来看,说明我国蔬菜供应链的信息化建设还是不足的,虽然在蔬菜供应链的某些环节拥有分散的信息系统,但是他们之间的信息共享性和连贯性较差(武元亮,2007)。蔬菜具有鲜活易腐、保质期短、不易久存等特点,并且其生产和消费在地域上具有广阔性和分散性,蔬菜的这些特征要求蔬菜供应链信息平台实时传递各种相关的信息。目前,我国现有的蔬菜供应链信息化建设正处于起步阶段,无法满足蔬菜供应链各个节点企业的信息需求(樊俊花、陈素敏,2012)。
总之,当前我国蔬菜供应链建设还存在很多问题。第一,蔬菜供应链企业之间信息管理水平和技术。由于企业受到自身技术水平和资金的限制,信息平台利用率不高,搜集的信息准确度比较低等问题比较普遍。第二,蔬菜供应链的信息网络不健全。虽然部分蔬菜供应链节点建立自己的信息平台,但是这些信息平台之前缺乏沟通,形成了信息孤岛,难以提高蔬菜供应链的整体竞争力。第三,蔬菜供应链的信息标准化程度比较低。目前我国尚未建立蔬菜供应链的标准,各地蔬菜供应链信息平台的标准不一。
蔬菜冷链物流是蔬菜供应链中的一个关键环节,它将影响到蔬菜的销售周期和质量安全。然而现阶段蔬菜冷链物流的基础设施比较落后,冷链物流的信息化建设仍处于初级阶段,没能形成一个整体的管理体系。因此,要加快应用物联网技术,加强蔬菜冷链物流信息化平台的建设,降低蔬菜供应链的整体物流成本,提高蔬菜供应链的效率(苏国贤、李富志,2012)。
物联网技术在蔬菜供应链中的应用研究
事实上,通过对蔬菜供应链各环节发展现状及其成因分析可以发现,蔬菜供应链中存在的一系列问题均是由于信息传递不畅所导致的。所以顺应信息化时展潮流,加强物联网技术的应用是解决蔬菜供应链中松散无序问题的根本所在。
(一)物联网技术在蔬菜供应链中的应用模型构建
基于物联网技术的蔬菜供应链需要蔬菜供应链上的各个节点企业通力合作,通过蔬菜上所携带的电子标签,将蔬菜种植到蔬菜销售各个环节上的关键信息都通过互联网上传到物联网信息平台,这样蔬菜供应链上的企业才能够在物联网信息平台上进行信息传递和共享。如图1所示,蔬菜供应链的不同环节都同信息平台链接在一起,从而实现信息共享、实时监控、信息查询和可追溯。
(二)物联网技术在蔬菜供应链各环节中的应用研究
基于物联网技术的蔬菜供应链借助物联网技术的相关设备,节点企业能够借助物联网信息平台调整自己的经营策略和进行库存调节控制,普通消费者能够利用蔬菜所携带的电子标签通过物联网信息平台进行查询和追溯。物联网信息平台数据采集对象包括蔬菜供应链上所有相关节点,包括蔬菜基地、物流企业、生鲜加工配送中心和连锁超市终端。物联网技术在各节的应用研究如下:
蔬菜基地。蔬菜基地可以通过为每一块菜田和每一个蔬菜品种设定一个电子标签,并根据农产品编码标准设置一个编号作为其身份的唯一标识。将该块菜田或该品种的蔬菜从种植到装车整个过程中的重要信息都进行及时通过电子标签读取和录入物联网信息平台。当收购商决定收购某一地块的蔬菜的时候,他可以通过物联网信息平台收集关于该地块蔬菜的相关信息,这样不但降低了出错率,而且也加快了蔬菜的收购速度,并且为生鲜蔬菜加工配送中心提供了一些重要的基础数据,为建立高效的蔬菜追溯系统奠定了坚实的基础。
物流企业。物流公司通过在每一辆运输车辆上配置电子标签的阅读器,及时将蔬菜运输过程中的实时位置、运输车或是冷藏车内的温度、蔬菜在道口阶段检疫部门对运输车辆的检验报告等信息都通过电子标签及时传递到物联网信息平台并和蔬菜种植阶段的信息进行集成和汇总。在到道口检疫阶段,相关的检疫部门只需要通过电子标签阅读器就可以迅速获取包装内的蔬菜的具体信息,降低了检疫部门的工作量,也提高道口检查的效率并缓解了道口拥挤的压力。
蔬菜生鲜加工配送中心。蔬菜生鲜加工配送中心具有蔬菜简单加工和配送的功能,是连接大宗农产品和各连锁超市生鲜区的重要纽带,能够有效调节生鲜蔬菜和各连锁超市之间物流联系。蔬菜生鲜加工配送中心连接上游蔬菜基地和下游的连锁超市,在蔬菜生鲜加工配送中心应用物联网技术能够有效整合蔬菜供需双方的信息和资源。蔬菜供应商具备简单的生鲜蔬菜采购加工、低温储藏和分拣配送系统(韩旭,2006)。进入生鲜配送中心前,蔬菜需要进行简单的加工,在进行蔬菜初加工、清洗、预冷和包装过程中,操作人员实时将相关信息通过电子标签录入到物联网信息平台,方便蔬菜供应链上的相关节点企业和消费者进行查询。其具体流程如图2所示。蔬菜生鲜配送中心的管理者通过物联网信息平台可以非常便捷地了解到蔬菜库存情况和终端零售商的蔬菜销售情况,以便及时通知蔬菜供应商进行发货和补货,确保精确的库存控制。
连锁超市。蔬菜的零售环节主要包括农贸市场和大型的连锁超市。相比较与农贸市场,大型的连锁超市一般具备较强的资金和技术实力应用物联网技术。蔬菜一般在超市的生鲜区进行销售,超市的工作人员先将蔬菜分拣、称重并打包,通过使用电子标签阅读器扫描蔬菜大包装上外所附电子标签获取蔬菜在种植、加工、储存和物流等过程中的相关信息,之后再将这些信息输入空白的电子标签贴在蔬菜小包装上。通过应用物联网技术,超市可以通过对蔬菜库存情况的实时监控进行及时通知蔬菜生鲜配送中心进行补货,从而提高超市的库存管理效率和经营效益。蔬菜包装外的电子标签还可以对蔬菜的有效期限进行监控,一旦某蔬菜超过有效期,电子标签就可以通过货架上的阅读器发出警告,通知超市的工作人员及时将即将腐败变质的蔬菜更换。
(三)物联网技术在蔬菜供应链中应用的效果预测
在蔬菜供应链中应用物联网技术不仅有利于提高蔬菜供应链相关节点企业进行信息传递和信息共享,不仅有效地强化了相关节点企业之间的协作关系,提高了蔬菜供应链整体运作效率和经济效益,还有利于政府相关职能部门对蔬菜质量安全进行有效的监督和管理,同时还有利于保证消费者的身体健康权益。
1.方便蔬菜供应链上的相关节点企业的信息共享和查询。物联网技术在蔬菜供应链信息共享和查询方面主要可以发挥三种作用:一是蔬菜供应链上的相关节点企业可以通过物联网信息平台便捷地查询有关的数据,根据用户需求的变化及时调整自身经营策略,以提高企业经营的效益;二是政府食品监督部门能够通过物联网信息平台对蔬菜供应链上的各环节进行有效的监督和管理,并能够出台相应的政策和建立合理的机制推动蔬菜产业的发展;三是消费者可以通过物联网信息平台查询蔬菜在种植、加工、物流和销售环节的相关信息,以便能够买到放心蔬菜,保证蔬菜消费安全。
2.能够实现对蔬菜产品的实时监控、预警和追溯。如图3所示,蔬菜供应链上的相关节点企业通过读写器的读取和物联网服务器端,将有关蔬菜供应链上的相关数据储存到数据库中,因此企业和政府相关职能部门可以通过信息平台的数据来实现对蔬菜及其制品的安全监控。借助基于物联网技术的蔬菜供应链有利于节点企业提高管理服务水平和产品质量,降低物流和交易成本,有利于政府相关职能部门通过物联网信息平台及时了解蔬菜供应链上各环节上的企业的经营状况和蔬菜产品的流通状况,根据这些信息出台相关的政策和建立有效的机制推动蔬菜产业的发展。
3.降低蔬菜供应链的牛鞭效应。牛鞭效应是指供应链各节点企业根据下级需求信息进行采购和生产决策管理时,由于信息的不确定造成需求信息的不真实性沿着供应链追溯而上并逐级放大,在源头供应商处的需求信息和实际需求相差较远,离市场需求越远的成员企业掌握的信息与真实需求的偏差较大。通过在蔬菜供应链中应用物联网技术,建立物联网信息平台,实时收集蔬菜供应链上所有相关信息,可以有效地优化蔬菜供应链上的仓储、加工和物流等环节,及时响应消费者的需求,提高整个蔬菜供应链的运作效率,降低蔬菜供应链的牛鞭效应。
结论
我国蔬菜供应链发展的一个重要的制约因素就是蔬菜供应链上的相关节点企业信息传递不畅。应用物联网技术能够强化蔬菜供应链相关节点企业之间的协作,促进他们之间的信息传递与共享,从而提高整个蔬菜供应链的运作效率,以推动蔬菜产业的发展。
在蔬菜供应链中应用物联网技术可能会产生三种应用效益:第一,有利于方便蔬菜供应链上的相关节点企业的信息查询与共享。第二,能够实现对蔬菜产品的实时监控、预警和追溯。第三,可以降低蔬菜供应链的牛鞭效应。
参考文献:
1.宁焕生,张彦.RFID 与物联网:射频、中间件、解析与服务[M].电子工业出版社,2008
2.周敬.中日蔬菜供应链比较研究[D].西南交通大学,2011
3.雷静.基于物联网技术的食品物流管理研究[D].广东工业大学,2012
4.陈永坚.基于物联网的蔬菜物流管理系统的设计与实现[D].河南大学,2011
5.联合国粮农组织.联合国粮农组织FAOSTAT资料数据库[DB/OL].http:///site/339/default.aspx,2013-05-15
6.张静.成都市蔬菜超市化经营研究[D].四川农业大学,2005
7.中国科技部农业科技司等.中国农产品加工业年鉴(2011)[Z].中国农业出版社,2005
8.杨为民.我国蔬菜供应链结构优化研究[D].中国农业科学院研究生院农业经济与发展研究所,2006
9.樊俊花,陈素敏.京津冀区域蔬菜物流信息化策略研究[J].管理研究,2012,9(1)
10.武元亮.我国蔬菜物流链的现状及其优化措施[J].资源开发与市场,2007,23(4)
11.樊俊花,陈素敏.区域经济下蔬菜物流信息化发展探究[J].商业时代,2012(4)
12.苏国贤,李富志.我国蔬菜冷链物流的现状、问题与建议[J].中国流通经济,2012(1)
13.李晓晟,杨黎明,白良义.超市主导的生鲜农产品供应链研究[J].兰州学刊,2009,9(192)
1 物联网
物联网主要指的是末端设施和设备,主要包括工业系统、传感器以及贴在射频识别器上各种设备、携带无线终端的车辆和个人等。通过各种无线、有线,长距离或短距离的相互连通实现对数据传输。物联网就是利用传感器,实时对需要的数据进行采集、互动、连接,采集的信息的类型可以是电信号、光信号、化学信号等,利用各种可能存在的网络接入,实现物与人、物与物之间的连接,从而实现对物品的智能化管理和识别。因此,可以简单的将物联网描述为,利用传感器获取物理环境信息,然后利用通信网络对信息进行传递,再利用云计算平台,实现对复杂信息的处理。
2 系统的设计与实现
2.1 设计方案
系统的具体实现方案:在测井现场利用传感器获取待测油井的数据,将数据利用专用的电量将测得护具传送给计算机,然后利用计算机对数据进行处理后,利用GPRS将传递到企业内部,数据最终将会被送到测控中心,从而实现对数据的远程传输
2.2 网络传输协议
利用GPRS对数据进行传输面临协议选择,TCP和UDP是目前应用最广泛的两种协议,对协议的选择需要依据系统运行的实际情况而定。TCP协议数据的传递面向连接具有较高的可靠性,比较适合应用在顺序不重复、大批量的数据传递。但需要注意,TCP提供的数据传输不会对数据的便捷进行记录,因此如果数据传递过程中采用的方式是数据包,需要对包的同步问题加以考虑。测井在数据传递过程中对数据量的要求较大,同时网络环境十分复杂。此外,从目前的情况来看,在实际测试过程中,如果对TCP协议进行利用,数据在吞吐率上完全可以满足使用要求。UDP协议与TCP相比更加简单,灵活度高,建立连接较为容易,会对数据的边界进行保留。其最大的不足它提供的数据包通信的方式并不可靠,在复杂的网络环境下的应用要十分谨慎,如果程序对出现的问题处理不当,可能会造成协议崩溃,从而导致系统无法正常运行。
2.3 测试通讯方案
为了对系统的可行性进行验证,在中国联通和中国移动两种网络的支持下对数据的传输效果进行验证。在数据验证过程中,利用自行编程的通讯程序对油田实地进行测试。测试过程中主要涉及到的性能有:RTK、吞吐量、时延、误帧率的平均值。根据测试结果对公众移动网络是否满足传输需求进行确定。同时,可以通过现场测试了解用户要求,使其为通讯协议设计提供参考。
2.4 设计通讯协议
(1)双发送队列。
石油测井数据传输系统,不仅要能够实现对测井中数据的传递,同时还应当实现文件的传输。测井数据传输在实时性上具有较高的要求,在文件的传输上实时性要求相对则较低,一般来说能够在规定的一段时间内完成文件传输即可。因此,在实际工作中,如果传输数据的宽带有限,为了确保测数据传递的实时性,应当对测井数据和文件传输两者制定相应的优先级机制。方案如下:将发送队列分为两列,一列为测井数据,另一列则为文件传输队列,同时应当在文件传送队列上安置一个标志,对发送权限进行限制,该标志只有则测井数据发送结束后,才会生效,标志生效后,文件传送队列发送数据,然后安置的标志将会再一次回到原位置,依次循环。
(2)后退N帧协议。
在数据传输过程中,如果采用简单的协议,RTT的时延一般约为500ms,这对数据传输的实时性产生了一定影响,为了提高通讯协议效率,可以对后退N帧协议进行应用,这种协议处于非受限协议和等停协议之间,对其进行应用可以缓解因为传输距离过大,导致等停协议效率低问题的发生。后退N帧协议一般只在测井数据中使用,并不在文件传输中使用,对于文件传输的维护有更高层的ZMOG协议完成,在线程发送上只是简单进行发送,并不会进行等待和确认。测井数据传输系统在通讯上需要是双向的,因此在实际工程中,必须是由接收线程和发送线程两者相互系统工作,接收线程和发送线程两者之间的信息要能相互传递,其中最重要的一点就是,接收线程应当能够将ARQ应当信号传送给发送线程,从而确保发送线程在运行过程中能够顺利完成发送任务,确保整个系统的安全运行。
Abstract: In order to change the disadvantages of low efficiency and failure to deal with the faults in time and other shortcomings in current oil pump control used by the local manual instruments, a remote measure and control system based on the Internet of things technology is proposed. Firstly the paper describes the overall architecture of oil pump IOT system, and four architecture layers including the sensor layer, the coordinator layer, the local application layer and the remote control layer are designed in detail. Secondly it discusses in detail the internet of things hardware module design of the sensor node and coordinator node. Finally the article also introduces the design and contents of the nodes bottom program, local control center application layer software and remote control layer mobile APP.
关键词: 物联网技术;油田输油泵;传感器节点;协调器节点
Key words: Internet of Things Technology;oilfield oil pump;sensor node;coordinator node
中图分类号:TP274 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)17-0114-03
0 引言
石油输油泵是油田公司非常重要的原油输送动力设备,它一般用于从油井抽出原油后,通过输油泵过滤、增压、分离后将原油经过管线输送出去。输油泵传统的控制方式是通过设备现场安装本地测量与控制的仪器仪表,同时需要人工定期现场检查与巡视,由于输油泵大多分布在荒无人烟的地带并且数量众多,这就造成设备发生故障后,时常无法得到及时处理,从而导致油田企业输油管理工作效率低下。
物联网(The Internet of Things)是万物相连的网络,它指通过传感器技术、无线通信技术、数据分析与处理技术等能够完成远程智能化采集、自动控制的一种多学科融合交叉发展的新兴技术[1]。本文研究将物联网技术应用到输油泵远程测量与控制中,其目的是实现油泵设备全面感知、可靠信息传递、远程实时控制处理的重要目标。
1 输油泵设备物联网系统设计
油田公司的输油泵运行过程中,一般需要采集运行的入口与出口压力、输油流量、油泵温度、燃气浓度等参数,然后根据输油工艺要求,设定油泵的运行的时间与电机运转的频率以及运行的安全压力与流量。根据油田输油泵工艺以及油田企业设备安全与提高工作效率的需要,结合物联网测控技术,采用自顶向下、逐步细化的原则设计了如图1所示本系统的总体结构,一共为4层,从下而上分别为传感器层、协调器层、本地应用层与远程控制层[1]。
1.1 传感器层
传感器层的主要功能是采集输油泵的泵体温度、原油压力、出口流量、油泵频率、油泵状态等现场物理传感器信息,并根据协调器节点的运行的指令来控制油泵的执行机构作出符合安全输油的动作。传感器层主要包含的节点有:温度传感节点、故障处理节点、压力传感节点、变频控制节点、流量传感节点、阀门控制节点、状态传感节点、开关控制节点等。
1.2 协调器层
协调器层的主要功能是将跟其共同属性的传感器节点连接成一个个无线通信ZigBee网络,并定期轮询采集各个传感器节点测量数据,同时根据油泵运行工艺对油泵的开关、频率、阀门作出相应的调节动作。协调器层跟上层本地工控C进行有线RS485通信,它把从传感器收集来的数据通过串口发送给本地人机界面进行存储、显示、分析利用等。系统包含的协调器节点主要有:油泵温度协调器、压力控制协调器、流量控制协调器、逻辑控制协调器等。
1.3 本地应用层
本地应用层为现场站点油泵的工业控制计算机人机界面,它为物联网本地控制中心。考虑到油泵是关键性生产设备,整个控制系统的稳定性与安全性要求非常高,因此采用RS485串口通信连接到各个协调器节点。本地应用层可以实现对输油泵所有的协调器进行各种数据进行实时串口通信采集存储、油泵工艺画面显示、测量数据动态趋势曲线、油泵流程安全参数设置等功能。本地应用层同时接入到企业局域网(LAN)为物联网远程控制中心提供数据服务,另外在权限的许可下,可以接受远程的调控,并发给协调器实现对油泵的控制。
1.4 远程控制层
远程控制层为油田公司远程办公实时控制油泵设计的人机界面。远程控制层通过企业的局域网可以实时地查看油泵运行的各种参数、动态曲线、记录数据等信息。远程控制层的设备可以是公司办公电脑、手机或者平板电脑等移动终端。远程控制层与现场工控机之间的通信采用TCP/IP协议[3]。
2 输油泵设备物联网节点硬件设计
本系统物联网节点采用美国TI公司的CC2530 ZigBee无线通信芯片,由于它支持片上系统(SoC)技术使其应用开发难度很小。CC2530 芯片集成了2.4 GHz的射频收发器以及一个增强型工业标准的8051单片机,它支持最大256KB 可编程FLASH ROM存储器,内部运行具有8KB的RAM存储器,同时具有USART、高精度ADC、通用的GPIO等丰富的外部接口[2]。本系统中无论传感器节点还是协调器节点其核心都是CC2530模块。系统中每个协调器节点都跟其对应的传感器节点形成一个个相对独立有着不同通信信道的互不干扰的低功耗无线网络。
本系统的所有的传感器节点运行原理基本相同,通过不同的物理或者化学传感器接口采集开关量、电流、电压等模拟信号,经过A/D模块转换成数字量并经过处理后暂存起来并可以通过前端RF传输出去;另外传感动作节点还要有D/A模块或者I/O接口驱动输出控制阀门或者开关启停设备。结合所有输油泵物联网系统传感器的共同特点及通用性,设计出的本系统的传感器与控制节点硬件组成原理结构如图2所示。
本系统的所有的协调器节点设计基本等同于传感器节点,其原理图类似,但是它没有传感器芯片,并且多了一个与本地物联网工控机进行通信的RS485接口、本地显示模块、按键处理模块。另外为了保证协调器持续工作,其供电采用持续直流外接电源,传感器节点的电源采用干电池。协调器节点主要组成模块包括:TI CC2530 ZigBee模块(8051)、持续Power管理模块、USB调试接口、天线模块以及RS485通信模块、LCD显示模块、按键KEY处理模块等。
3 输油泵物联网系统软件设计
输油泵物联网系统软件包括传感器节点、协调器节点底层软件设计、本地控制中心应用层软件设计以及远程控制层移动APP程序设计。
3.1 物联网传感器与协调器节点软件设计
物联网传感器节点与协调器节点软件设计都是基于TI公司CC2530协议栈与内置8051单片机MCU编程,其内部定义函数和调用有很多相似的地方[2]。底层软件使用仿真器下载,首先要设置好模块运行的常规参数:如地址、信道号、网络号等,然后下载协议栈单片机程序。
传感器节点程序工作流程为:①节点上电后,加入所在ZigBee子网。②节点收到协调器读写信号时由睡眠转入激活状态,每隔一定的周期,采集数据然后A/D转换,并且本地存储。③节点每隔一定的周期,与协调器通信向其传输数据,若有必要并执行控制输出。④节点自动转入低功耗的休眠状态。协调器节点程序工作流程描述如下:①节点上电后初始化ZigBee子网,允许传感器节点加入其网络。②周期性地唤醒传感器节点采集数据或根据油泵工艺发出控制指令。③LCD显示屏显示数据与动态曲线。④Key参数设置和操控中断响应处理。⑤RS485中断通信响应处理。
3.2 本地中心计算机应用层软件设计
本地中心计算机应用层软件采用面向对象的Delphi XE 编程语言设计开发,后台数据库采用Paradox 7。设计的模块主要有:协调器RS485通信收发处理模块、油泵数据存储管理模块、油泵工艺运行显示模块、油泵动态曲线显示模块、油泵故障参数设置模块、远程TCP/IP网络通信处理模块等。系统运行的主工艺画面如图3所示。
3.3 远程控制层移动APP软件设计
远程终端APP软件主要运行在远程控制层手机终端与平板电脑终端或者办公PC机,手机或者平板运行的环境为Android 4.0以上,PC机软件基于B/S架构设计开发。远程系统的操作用户有企业管理员、普通操作员、油泵设备安全员等,系统采用基于角色的访问机制,不同的用户角色所见到的界面不一样,所完成的任务也不同。系统的模块设计划分跟本地中心计算机应用层软件类似,另外其跟应用层采用TCP/IP协议创建Socket编程通信。
4 结束语
本文述的采用自顶而下分4层方式设计输油泵物联网远程控制系统将复杂的问题简单化,它将油田企业长距离输油泵设备远程实时测量与控制变得安全可靠、效率更高,为类似的厂矿企业远程设备管理提供了较好的设计模型,具有非常高的应用推广价值。
参考文献:
[1]杨盛泉,刘海泉,刘白林.ZigBee与RS485混合网络的粮情监控系统的研究[J].西安工业大学学报,2016,36(9):750-756.
1.1基本概念
物联网是一种计算机、传感器等应用集成的SaaS运营模式,通过短距离通讯网络、有线及无线等各种互联网方式实现无处不在的末端设备和设施之间的互通。采用适当的信息安全保障机制在企业内网(Intranet)、企业外联网(Extranet)和互联网(Internet)环境下提供管理及服务功能,其中包括在线升级、在线监测、个性化远程控制、定位追溯、报警联动等[1]。
1.2特征
物联网作为一种传递人与物及物与物之间信息的主要方式。其主要特征主要有以下三个方面:
(1)全面感知。通过摄像头、GPS、二维码技术捕获和感知物体信息,便于信息的进一步采集和获取。
(2)可靠传输。通过互联网、传感网络及电信网络的融合实现各种物理接入信息网络,由此一来可以随时随地对这些可靠信息展开交互和实现共享。
(3)智能处理。针对海量感知数据可利用模糊、云计算等各种智能计算进行分析,有利于后期决策和控制实现智能化。
1.3体系构架
物联网结构分为:
(1)感知层。其目的是信息采集和上传,从而还可细分为信息感知与执行和将信息向上层传输。信息感知指利用二维码、多媒体技术、传感器、射频技术等信息传感装置对相关物品信息进行采集,之后在完成和外界环境交互时主要在于接受上层网络控制。而信息向上层传输是将多个信息采集点利用自组网技术、无线传感器网络进行汇总、融合,最后上传至上层网络中。
(2)网络层。物联网网络层是在现有的广播电视网、移动通信网、互联网等其他网络基础上建立,起着承上启下的作用并需充分考虑网络融合处理。此网络层还要在物联网底层连入大量终端设备,并要求这些设备可识别、可定位、可感知,需考虑IP地址问题。
(3)应用层。物理网应用层的主要平台为服务支撑平台、云计算平台、信息开放平台等,主要实现智能化监护、识别和管理,给用户提供特定服务。其中物联网实现智能应用和管理的核心就在于对支撑层的应用,可以说是物联网的大脑神经,在智能交通、环境监护、智能农业及智能电网等方面有普遍应用[2]。
1.4技术构成
(1)无线传感网。是一种以协作采集和传输网络的方式将信息发送给网络中的所有者。其特征有以下几点:如组织结构方面通过大量的传感节点和少量的数据汇总聚集节点而成,组网方式以AD-hoc自动组网为主,无线传输为该网主要媒介,汇总和分析处理物理、环境等信息数据是该系统主要功能[3],具有铺设自如、实时采集等技术特点。无线传感网在建筑领域、医疗监护、环保监测等领域都有普遍的应用。
(2)M2M。该技术为通信连接技术和手段,涵盖了人、机器和系统,主要将数据从一台终端传输到另一台终端。如果从数据技术流角度分析,在M2M技术中信息按相同的顺序来流动,基本系统框架如图1所示。并以此从机器中获取数据,之后利用网络传输数据,此时的机器设备已经具备说话功能。将M2M的硬件嵌入设备生产中,除了让设备具有通信和联网能力,还能借此改变已有硬件。目前M2M是硬件产品可分为可组装硬件,即满足机器网络通信能力,从传感器收集数据的IO设备。嵌入式硬件,即嵌入到机器里面使其具有网络通信能力。传感器可以分为智能传感器和普通传感器,前者是M2M技术的重要组成部分,后者具有感知能力、计算能力和通信能力。
(3)RFID。RFID是一种非接触式的自动识别技术,主要利用射频信号对目标对象进行识别并获取相关信息数据。该技术快捷简便,能识别高速运动物体。许多专业人员凭借该技术可以识别单个物体,尤其和普通条码相比,所运用的射频自身的无线电能识别读取各个物体,但条码仅能识别一类物体且借助激光,从而只能依次读取。
(4)条码。即排列宽度不等同的空白黑条,在排列过程中遵照相应的编码,主要用来表达信息图形符号。普通条码为非常大的黑色条和白色条组成的平行线图案。从技术角度分析,条码技术在物联网中应用十分普遍,主要应用于感知层,类似于RFID技术识别和标识物品[4]。目前市场上主要为一维码和二维码,由于其实现成本低,在物联网的应用中较广。在整个使用过程中,传统一维条码实现对信息的提取主要借助计算机系统数据库,而二维码则在平面上按照特定规律通过某种特定的几何图形对数据符号信息进行记录并通过输入设备,最终实现对信息的自动处理。RFID和条码在电子门票、快递包裹的处理及航空行李处理等[5]领域广泛应用。
(5)云计算。云计算就是在网络环境下以服务的形式向用户提供海量IT资源,从而满足用户对数据的使用需求,是一种IT资源新型的服务、交付、使用和管理模式。从用户的角度分析,在供应方向用户提供云计算服务时,用户自然会将数据交给云端托管,其中必然会涉及数据安全,选择可靠的服务方是保证数据安全的前提,而数据方也应结合用户需求研制相关的数据安全保护技术,重点在于保护数据的正常使用和防止发生数据安全事故。
2物联网技术在实现旅游业低碳化中的应用
2.1高效便捷“一卡通”服务
整个旅游区域可通过物联网技术为游客出行、住宿、游玩、吃饭、购物等各个项目活动构建相应的旅游公共平服务网站及综合服务网站,以此实现旅行社、酒店等传统旅游配套服务。游客可在出行前利用相关信息网站选择旅游产品、设计出行、预定及咨询相关旅游费用。在此阶段旅行社可将“一卡通”发放给游客,此卡为一种电子标签形式,集射频感应器和电路芯片于一体。如果游客为散客和自驾游,可在旅游前在事先预定的酒店领取一卡通,此卡包括旅游行程活动中所有信息,如游览景区,办理酒店入住手续等。游客还可在旅游过程中为此卡充值,所充值金额主要用于餐饮、出行及购物等消费活动。如果旅游结束时卡中还有余额,可给予返还。RFID信息卡的统一使用可将旅游景点多个部门集中至一起,实现一体化服务,尽可能的提高游客旅游质量,增强旅游体验。此外,互联网控制器可在景区内所设置的大屏幕及媒体终端显示景区内项目价格和景点情况,游客通过手机、平板电脑等通信设备能及时了解,满足游客不同需求,避免游客挨宰情况的发生,有利于树立当地旅游形象。
2.2高效的酒店和景区管理
物联网控制系统在旅游方面主要帮助当地旅游景点和酒店发挥控制作用,在于提高其工作效率,从而使其获取更多的经济效益。可概括为以下几点:
(1)每个游览景点都有酒店、游玩设备等相关设施,如果碰上人流高峰期,传统形式的景区管理效率跟不上人流量,长此以往会降低游客对景区的评价。而互联网则建立在计算机管理的基础上,以特殊的信息存储和写入方式在售票、验票和真伪票查询方面实现一体化,景区酒店可利用该方式对游客出行、住宿、游玩、吃饭、购物等不同方面需求进行协调。最重要的是,相关部门可及时获得该景区在旅游旺季时的具体游览人数,通过实时数据管理和调整景区开放时间。
(2)“一卡通”为一种综合化服务方式,该卡的技术原理为RFID电子标签射频,在旅游旺季及客流量较大时段使用能有效缓解游客在进入景区时的票务、住宿等方面压力,实现人性化旅游管理,提高旅游服务效率和质量。
(3)物联网技术运用了无线传感器技术,此技术引入了风向、温度及湿度传感器等,能及时分析处理景区实时数据,从而有效监测景区旅游资源中的温湿度、色泽度、负重度等,便于对景区资源进行维护。有时景区会因一些素质不高的游客而遭到破坏,尤其部分文化基础较为深厚的景区,一旦遭到破坏,会对整个国家的文化资产保护产生极大的影响。对此,景区则重点景点旁边设置了预警系统和识别系统,如果有游客对景点发起人为破坏,设备会立即发出预警信息提示工作人员,以此形成相对完善的监控管理体系。
(4)将射频感应器设置在景区入口及各重点景点周围,让物联网控制器接受其发出的如景区管理情况、客流量等电子标签信息,相关工作人员运用算法对标签信息中的人流量及具体分布进行计算,并及时登记在显示屏中。同时也有利于景区工作人员对景点的游客量进行适当的调整,尽可能的使游客量符合景区负载要求,保证景区景点安全。
(5)RFID是一种非接触式自动识别技术,主要通过射频信息对目标对象进行识别并获取相应信息数据。游客在进入游览区后通过运用此标签门票可大量降低纸质门票成本,这和国家旅游局所倡导的低碳化旅游观念相符。
(6)旅游中常见的现象为游客在景区走散或失踪,在游客走失时,其自身携带的RFID电子门票中的导航定位技术会及时发出信息,负责人在收到游客传来的信号时会立即前往开展营救,降低危险情况发生率。除此之外,一些危情险情还可利用物联网及时给予监测,第一时间预警存在风险,保证游客安全。
2.3人性化的员工管理
员工是保证企业稳定发展的重要组成部分,对于旅游业同样如此,可以说员工的行为和言语会影响游客对景区的评价,任何一个员工在工作过程中的失误或失职都会使景区树立的良好形象大打折扣。因此旅游景区和酒店的可持续发展除了当地硬件设施及良好的地理条件等客观因素外,还需全体员工的共同努力。旅游景区和当地酒店想要提高旅游经营管理效率,必须对员工工作及服务实施优化和改善,对此,可利用物联网技术中涵盖的RFID工作卡,此卡能使员工在工作期间及时的服务于相应的工作岗位,避免出现游客呼叫无应答的现象。同时游客还可利用此卡对员工的服务进行直接评价,发放薪酬时可将评价结果考虑在内。如此一来,不仅提高了游客满意度,在某种程度上还起到督促员工对工作负责,使其全身心投入工作,对全面维护旅游目的地良好形象起着积极的促进作用。
3结语
【关键词】车联网技术 智慧交通 应用探究
为满足城市交通的需求,提高城市交通的运行效率,确保城市交通的安全畅通,凭借物联网技术的强大技术优势发展城市智慧交通已经是大势所趋。车联网技术是物联网技术的重要组成部分,对于城市智慧交通的发展建设具有极其重要的作用和意义。车联网技术具有极强的优越性,同时车联网技术和城市智慧交通之间存在重要的关联,车联网技术在城市智慧交通中的应用能有效促进城市智慧交通的发展。因此,要加强对车联网技术实施城市智慧交通应用的探究。
一、车联网技术概述
(一)车联网技术的含义
车联网技术是物联网技术的重要组成部分,是物联网技术在城市交通领域中的具体应用。车联网技术主要是通过先进的物联网技术,诸如移动互联网技术、车辆传感技术、道路环境感知技术、专用短程通信技术、车辆定位技术等,来实施对车辆与道路环境之间以及车辆与车辆之间的协同互动。在车联网运用到的诸多物联网先进技术之中,移动互联网技术和专用短程通信技术对车联网的作用和意义最为重要。“车上网”是车联网的重要组成本分,但不是车联网的全部,车联网通过专用短程通信技术,具备了对车辆与车辆之间、车辆与道路环境之间的实时信息交互能力,能实现对车辆与车辆之间、车辆与道路环境之间的协调互动。在城市智慧交通的实践中,能实现交通中的诸多应用,诸如实现对场站和停车场的自动出入,实现行车的安全驾驶、实现交警的执法管理等。因此,车联网技术通过对移动互联网技术和专用短程通信技术的运用,能实现对城市交通信息数据的实时采集和,还能实现城市交通中的停车收费等交通应用。
(二)车联网技术的具体要求
车联网功能的实现具有一定的要求,具体要求如下:①参与城市交通运行的车辆,必须配置有性能较高的车载计算机,还需要具备GPS等相关的软件设备。另外,要求车内的电源供电具有较强的稳定性,为车联网的正常工作提供必要的能量支撑。②车联网功能的实现离不开安全稳定的信息网络。因此,要保证车辆内具备稳定的通信讯号,以实现对车辆定位的功能和信息共享。同时,要保持车辆内网络的连续性,避免因为网络连续性不佳而出现的信息堆积和信息孤岛。③要确保车辆的车联网应用系统具备强大的处理海量、复杂数据的能力,以实现对拓扑结构产生的大量数据的处理。④要确保车辆行驶的道路周边具备完善的车联网配套设施,以实现车联网对车辆进行的外部信息的传送,实现车联网电子屏幕对车辆运行情况的正常显示。
二、车联网技术实施城市智慧交通的应用
车联网作为物联网的重要组成部分,是物联网技术在城市交通领域的具体应用。因此,车联网技术在实施城市智慧交通的应用中,同样要遵循物联网的基本架构。车联网技术的应用系统主要由前端感知层、中间传输层以及后端应用层组成。车联网技术主要通过前端感知层来实施对车辆所在的外部环境信息和车辆内部信息的感知,通过中间传输层实现对前端感知层收集到的车辆内部信息和车外环境信息的传输,最后通过后端应用层实现对车辆内部信息和车外环境信息的存储和处理。车联网技术通过这种前端感知层、中间传输层以及后端应用层的架构,可以实现各种城市智慧交通应用。
(一)智能化联网停车
现阶段,我国的停车技术还停留在人工和半人工服务结合管理的水平上。对于覆盖全市,实现联网服务和全自动化管理的停车技术,还比较罕见。随着汽车数量的日益增多,这种效率低下、品质较差的停车技术服务,导致了城市交通中停车难的严峻问题。另外,较为普遍存在的问题是路边停车管理严重缺失,各种小区、商业区都普遍存在停车难的现象。车联网技术在城市智慧交通中的应用,能对城市交通中辆的出入进行自动的识别和管理,还能够实现车辆的自动电子缴费,通过利用车联网技术的优势,可以实现全市范围内的智能化联网停车,构建成熟的联网停车收费、停车管理和相关信息服务的网络。
(二)城市拥堵管理
随着城市化的快速发展,城市交通中的拥堵状况日益严重,尤其是在一些城市中心的商业区域,数量巨大的车辆对城市交通造成了巨大的压力,导致了严重的城市拥堵,使得城市交通的运行效率受到大幅度降低。为有效缓解城市核心商业区域的车辆拥堵,缓解城市交通的压力,可以对出入核心商业区的车辆收取合理的费用,以对商业区的车辆拥堵进行有效调节。车联网技术在城市智慧交通应用中,通过专用短程通信技术可以在保障城市车辆正常通行的情况下,实现对城市车辆的实时通信和实时电子收费,能有效缓解城市的交通拥堵状况。
(三)安全驾车应用
车联网技术在城市智慧交通应用中,通过移动互联网技术能实现对车辆行驶道路周边信息的有效收集,也能通过专用短程通信技术获取实时的交通安全信息,为车辆行驶构建安全的环境。
三、结语
车联网技术具有强大的技术优势,对于城市智慧交通的发展建设具有至关重要的作用和意义。因此,要加强车联网技术在城市智慧交通中的应用,实现城市交通中的智能化联网停车,有效缓解城市交通中的车辆拥堵,提高城市交通拥堵管理的水平,实现城市交通中行驶车辆的安全驾驶应用。
参考文献:
[1]刘咏平. 基于车联网技术开展城市智慧交通深度应用[J]. 中国公共安全, 2012,(17).
[2]孔繁宇. 车联网应用于哈尔滨市智能交通的前景[J]. 交通科技与经济, 2015,(3).
关键词:物联网技术;种子行业;运用
信息化、智能化时代背景下,我国农业发展同时面临着机遇和挑战。以全面感知、可靠传输和智能处理为核心的物联网技术的应用,推动了传统农业向现代农业的变革,其前景不可估量。种子行业作为农业生产的根本,必须要重视物联网技术应用,逐步整合有效资源,并实现优化配置,为广大企业及农户提供更加全面、智能的信息服务。
1物联网技术概述
所谓的物联网,是指人与物或物与物之间的信息交换和互联,需要传感器、二维码以及RFID等多种信息技术的支撑。其中,传感技术主要应用于自然信源信息的采集、识别和处理,是物联网技术的核心部分。而RFID是对通信嵌入技术的突破,能够自动识别人和存储物件信息的电子标签。目前,物联网以极大的技术优势,改变了现代农业的生产经营模式,促进了其数字化、智能化的发展。从宏观的角度讲,物联网的核心理念是“感知世界、服务人类”,它创新了经济增长点,大大提升了资源的利用率,符合可持续发展观的要求。同时,从微观的角度看,物联网技术在农业领域的应用,有利于降低生产成本和提升生产效率,为广大农户及相关企业提供更加智能的信息服务平台,是现代农业发展的根基。
2物联网技术在种子行业的运用
作者基于对物联网技术的认识,主要从生产与营销两个方面,探究了其在种子行业的运用,并提出了一些相关建议,以供参考和借鉴。
2.1生产
种子物联网技术在生产阶段的应用,体现为信息监测、智能灌水、苗情控制以及智能驱虫等系统的构建,这样既可以保障种子培植的效率,还大大提升了种子培植的质量。该服务平台主要分为信息感知层、网络传输层和处理应用层3个构架,其中,信息感知层通过传感器搜集农田土壤、生态、气象、灌溉及作物生长等信息,之后由网络进行传输,最终到达处理应用系统,从而实现对整个种子生产过程的控制。基于种子物联网平台的智能控制系统,使得整个生产过程更具科学性、实效性,同时还在一定程度上节约了人力资源,是现代农业的重要标识,也是我国大力提倡的。具体而言,该服务平台可远程监测种子农田的生态环境,如空气湿度、土壤温度及含水量等,可以直观地演示其数据动态变化,经过科学合理的处置,能够使种子达到最佳生长状态。此外,智能灌水系统可以根据种子的生长规律和信息反馈,自动调节灌水量及灌水时间,同时满足了种子生长及节水示范的双重功能。因此,种子物联网是绿色农业发展的主要途径之一。
2.2营销
种子营销是整个种子行业关注的焦点,影响其他环节的发展。我国是一个农业生产大国,对不同类型种子的需求量很大,为种子行业的发展创造了有利时机。事实上,种子行业的发展还相对滞后,其根本因素在于营销模式存在缺陷。在信息化时代背景下,人们逐渐形成了对互联网的依赖,也更倾向于新的信息服务方式。而物联网技术在种子营销阶段的应用,扩大了营销信息的传播范围,有助于整个资源平台的配置优化。以物联网技术为基础的种子营销链条,既可以向农户及采购企业直接展示种子生产全过程,以增强他们的品牌信心,还可以通过信息共享平台,实现资源的优化配置,有利于供应链条的核心竞争力提升。在此过程中,营销中心与物流平台进行信息共享,整合种子供应链条相关信息,并结合经济市场的动态变化,及时调整营销方案。而在运输阶段,仓储中心要根据物联网数据库的备案,合理地安排仓储、出货及运输等时间,并与车载传感器和GPS进行连接,以充分了解种子运输途中的存放环境或地理位置,在保证质量的前提下快速送达农户手中,以免错过种植良机。
3结语
能够提供无线物联网的接入,能够全方位地对信息采集与传输过程提供支持。鉴于广电网络在无线物联网建设中存在的技术及网络方面的显著优势,我国广电总局对于物联网的发展给予了高度的重视,并积极致力于推动国家传感网创新示范性基地的建设。广电部门应在现有基础上,大力加强物联网建设的参与力度,推动广电网络中物联网系统的建立,积极创新传播模式。随着三网融合的逐步推进,应充分发挥广电网络的网络技术优势,为无线物联网的建设创设一个高效、安全的平台。
二、地面数字电视双向化技术分析
2.1技术类型
针对地面数字电视双向化而言,可供选择的技术主要包括如下几种:一是3G/LTE技术,该技术难以保障所提交数据的安全性,且终端成本较高、电池的维持时间较短、各蜂窝无法支持足够节点、频谱不开放,因此,可行性不强;二是蓝牙技术,该技术传输距离过短,不适用;三是WiFiAP组网技术,该技术是通过将WiFiAP设备架设在自然村中,实现和不同用户之间的有效连接,每个AP覆盖面积在0.5-1km左右,相当于一个自然村的面积,其中,各自然村256个用户可实现入网;四是WiMAX或类似组网技术,该技术是将基站设备架设于乡镇或是村中,利用光纤或IP微波同干线网络相连,每个基站覆盖面积在0.5-10km,相当于一个乡镇或村的面积,其中,乡镇或村有256用户可实现入网;五是MiWIND组网技术,该技术是也将基站设备架设在乡镇或村中,利用光纤或IP微波同干线网络相连。每个基站覆盖面积为0.5-10km,相当于一个乡镇或村,其中,乡镇或村中有10万用户可实现入网。
2.2技术分析比较
3G/LTE技术:蜂窝终端数量1000,终端功耗40mW,单蜂窝传输距离1km,终端成本500~5000元,频谱使用为独享,短报文效率差,服务成本极高,抗干扰性差,成熟度好,单蜂窝最大传输速率为100M,覆盖范围属广域网,移动性好,穿透性差,最长电池寿命为7天。蓝牙技术:蜂窝终端数量256,终端功耗40mW,单蜂窝传输距离10m,终端成本20~200元,频谱使用为公用,短报文效率差,抗干扰性差,成熟度好,单蜂窝最大传输速率为200M,覆盖范围属家庭网,移动性差,穿透性差,最长电池寿命为7天。WiFi技术:蜂窝终端数量256,终端功耗100mW,单蜂窝传输距离100m,终端成本30~200元,频谱使用为公用,短报文效率差,抗干扰性差,成熟度好,单蜂窝最大传输速率100M,覆盖范围属局域网,移动性差,穿透性极差,最长电池寿命5d。WiMAX技术:蜂窝终端数量256,终端功耗500mW,单蜂窝传输距离15km,终端成本800~1000元,频谱使用为独享,短报文效率差,服务成本高,抗干扰性差,成熟度好,单蜂窝最大传输速率70M,覆盖范围属城域网,移动性好,穿透性差,最长电池寿命7d。MiWIND技术:蜂窝终端数量100000,终端功耗40mW,单蜂窝传输距离15km,终端成本20~100元,频谱使用为白频谱,短报文效率好,服务成本极低,抗干扰性好,成熟度好,单蜂窝最大传输速率为3000M,覆盖范围属城域网,移动性好,穿透性好,最长电池寿命3000d。
2.3技术成本分析与比较
1)WiFiAP组网技术成本分析。在此种组网技术下,设各AP价格为2000元人民币,就河南省而言,共有自然村约50万个,则其AP成本=0.2万元×50万=10亿元。
2)WiMAX组网技术成本分析。在此组网技术下,假设各WiMAX基站价格约8万元人民币。对于河南省而言,共有乡镇及街道约2000个。则WiMAX组网技术所投入成本=8万元×0.2万=1.6亿元。但是,WiMAX组网技术在覆盖上存在一定的问题,对于2000个基站而言,其接入用户量仅有256×2000=512000=51.2万户,较地面数字电视用户数量相比要少得多,假设用户的数量为650万户,则其所需成本如下:WiMAX组网技术成本=(650万户/51.2万户)×1.6亿元=20亿元因此,该技术组网成本较WiFiAP组网技术要高得多。
3)MiWIND组网技术成本分析。在该组网技术下,设各个基站价格约8万元人民币。对河南省的2000个乡镇及街道而言,MiWIND组网技术的成本=8万元×0.2万个=1.6亿元。分析显示:MiWIND技术发射功率满足FCC标准;在终端功率方面,该技术功耗极低,适宜无电源地区及手机等手持式设备使用。在无线物联网的应用过程中,利用单个电池可使用8-10年,这是其他技术难以比拟的;在电平接收方面,MiWIND为-130dBm,较电视的-80dBm要低得多,是通过电视信号噪声实现信号的传输,因此,不会对电视造成干扰;成本方面而言,该技术产品无论是基站还是终端成本均十分低廉;单蜂窝终端容量可容纳10万个,极适合应用于无线物联网中;就兼容性而言,该技术可自动寻找白频谱。属于帧级别跳频,不会对通信造成影响;且该技术适用范围极广,成本较其他地面数字电视双向化技术要低得多,因此,其他技术几乎无需考虑。
三、结论
关键词:物联网技术;关键技术;进展;应用
0引言
物联网技术的不断发展,逐渐从原来的计算机、无线通信过渡到远程控制和人工智能等多个技术领域,物联网技术已经成为一个跨越多行业推动社会发展的力量。目前,世界上主要的发达国家都对物联网发展计划高度重视,国外发达国家相继推出了和物联网相关的技术和产业战略布局。因此,研究物联网技术的进展以及应用前景,能够为我国在全球信息化发展阶段,提供一定的借鉴和参考价值。
1物联网技术的概述
物联网技术是在互联网发展的应用的基础上,不断延伸扩展形成的网络技术,和互联网技术不同的是,物联网是利用互联网的架构,来实现物与物相连的技术,因此,物联网的核心和基础是互联网。物联网的定义在世界上比较公认的是:利用无线传感器和无线射频技术、纳米技术以及智能技术的传感设备,利用互联网架构搭建的能够进行定位、跟踪和追溯管理的网络。因此,物联网的技术关键就在于通过无线传感器和无线射频技术、纳米技术以及智能技术的传感设备获取物品的各种信息,然后利用互联网进行数据交互,因此,物联网技术进展,就里不开无线传感器、无线射频技术、纳米技术以及智能技术的传感设备的发展。
2物联网技术的进展
从物联网的概述以及定义,可以看出物联网的发展和物联网技术传感设备的发展息息相关,因此,本文探讨了无线传感技术、无线射频识别技术、纳米技术和智能技术这4种关键技术的发展。
2.1无线传感技术
无线传感技术是连接物理世界、数字虚拟世界和人类社会的桥梁,物联网的应用的基础,就是无限传感技术,利用无线传感技术,能够更好地对物品进行监测、感知和数据采集,同时也能够和互联网平台进行数据交互。因此无线传感技术的发展,直接关系到物联网技术落地和实际应用的领域。目前,低成本、微型化、低功耗以及灵活的组网方式、铺设方式是无线传感技术的发展方向。
2.2无线射频识别技术
无线射频识别技术(RFID)是一种利用无线射频信号及其空间耦合的传输特性,通过非接触对附有标签的物体进行辨别的自动识别技术,无线射频识别技术的3个重要部分分别是天线、阅读器和标签,其优势在于能够可实现高速运动下对特定物品的识别,且能够实现同时对多个附有标签的物体的识别的目的。已经广泛应用到生产制造、物流管理和公共安全等各个领域。
2.3纳米技术和智能技术
随着互联网技术的不断发展,物联网技术的应用,也逐渐形成了以物体为核心,将物与物之间进行智能化关联,而纳米技术优势非常明显,利用纳米技术,能够让物联网更智能地互联,且进行数据交互,纳米技术的应用方向为纳米电子技术、纳米力学技术和纳米材料技术等,而智能技术则是通过对物体内植入智能芯片,将智能赋予相关的物体,并通过互联网与物体、人之间进行主动、被动交互,机器人技术将成为未来智能技术的发展方向。
3物联网技术应用研究
目前,物联网技术的应用还属于初级阶段,预计物联网技术的未来会迅速地发展和长远地应用,本文从与人生活相关的吃穿住行方面,介绍了物联网的应用方向和前景。
3.1生活相关的智慧城市物联网
在城市中应用物联网技术,能够让城市的规划更加科学,城市功能更加完善,城市的各项服务更加便利,能够让城市更好地适应人们的生活,将城市生活与经济社会实现可持续发展完美结合,同时智慧城市建设,也能够让城市更加方便管理。
3.2出行相关的交通物联网
目前,城市道路拥堵已经越来越普遍,将物联网技术应用在交通上,将公交车、公交站点和城市道路结合起来,同时利用传感器和监控中心数据交互,能更方便人们的出行。
3.3农业生产相关的农业物联网
物联网技术在农业生产上的应用,能够让农业有更好的发展,节省人工,提高农业生产的效率,例如在大棚农业种植的时候,就可以通过物联网将实时对监测蔬菜大棚的温度、湿度以及土壤盐碱度等数据,便于对大棚的管理,同时也可以远程控制大棚的温度调节装置,大大提高大棚管理的效率。同时物联网的应用发展,也为绿色农业的发展提供了应用基础,能够更好地对农产品追根溯源,提高农产品的生产的科学化和规范化。
3.4建设医疗服务物联网
建设新的医疗互联网,将病人和医院的数据库系统相结合,能够对人体的各类数据进行采集,传输到医院的大数据库系统中进行分析,进而掌握病人的生活数据,能够在就医时,更方便医生对病人进行会诊,同时也能够为人提供更好的就医和健康咨询服务。
4结束语
目前,物联网技术的发展及应用备受人们的关注,在吃穿住行方面,物联网的发展都有着巨大的前景,物联网技术的发展将会是世界经济发展的驱动力。但是,物联网技术仍处于研究和实验性应用阶段。因此,在未来的发展过程中,还需进行深层次的研究,发挥政府的引导和支持力量,加大专项研究力度,更好地推动物联网的发展。
参考文献
[1]杨明.浅谈物联网技术在小区安防中的应用[J].中国安防,2010,(6):24-26.
[2]盛魁祥.浅谈物联网技术发展及应用[J].现代商业,2010,(14):153-154.
[3]唐爽,刘颖.浅谈物联网技术的发展及应用[J].信息与电脑(理论版),2010,(9):140.
[4]由.浅谈物联网技术及应用[J].科技成果纵横,2010,(4):55-57.
关键词:物联网;装备保障;储备供应;体系架构
中图分类号:TP273+.5 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2017)01-0-02
0 引 言
现代高科技战争是装备体系对抗的局部战争,呈现出作战力量多元化、样式多样化、时空一体化等特征,给装备保障提出了前所未有的高要求。近几场局部战争表明,及时、精确的装备物资供应是打赢信息化条件下高技术局部战争的关键。将物联网技术应用于装备物资储备供应领域,通过装备保障资源的有机整合、要素高度集成、环节有效流畅,可实现保障的横向一体、纵向一体和效益最大化,为装备物资储备供应决策提供智能化和可视化手段。
1 基于物联网技术的装备物资储备供应系统建设目标
依托网络化的装备物资储备供应信息系统运用自动识别、物资可视化系统、电子数据交换系统等物联网技术,在实时掌握物资需求、准确掌控保障资源的基础上,实现装备物资的“实时感知、精确保障”。物联网技术应用在现代装备物资储备供应保障体系中,可对装备储备、运输、供应等整个储备供应过程进行实时监控和实时决策,主要实现储备供应信息的无缝链接、装备物资状态的实时监控、储备供应作业的智能监测三方面目标。
1.1 储备供应信息的无缝衔接
利用全域层面、区域层面和地域层面的网络系统,将物联网技术应用于托盘、货架、车辆、装备等物资的识别、监控中,通过装备物资储备供应各个环节中的物联网信息采集实现装备信息的透明化管理,实现装备信息在整个系统中的上下贯通,实时共享;实现供需两端的无缝衔接,促进装备物资储备供应的高效便捷,优化军事资源配置,降低成本,提高效率。
1.2 装备物资状态的实时监控
将物联网技术与装备物资储备管理设备、监测设备、运输设备等有机结合,通过物联网技术的智能感知、信息自动传输手段,对装备物资在储备供应全过程中的存储、运输、供应等各个环节实现实时监控,及时掌握相关装备物资的属性、标识、位置、外形、状况等信息,并实时响应、智能应对。
1.3 储备供应作业的智能决策
通过装备物资信息的共享互动,借助计算机模拟、人工智能、专家系统等先进技术手段,建立装备物资储备供应即时联动协同平台,围绕装备物资状态信息,互通有无,即时共享,实时协作,统一规划,破解作战需求和资源现状的信息迷雾,提高装备保障的预见性和准确性,实现装备物资储备供应的智能化决策。
2 物联网技术在装备物资储备供应系统中的应用模式
物联网在军事活动中占有重要作用,能有效实现物资的智能化识别、定位、跟踪、状态监控和管理。将物联网应用到装备物资储备供应系统中,可以充分发挥其技术优势,大幅提高保障效率,增强军队战斗力。物联网为装备物资储备工业智能化搭建了一个平台,能够实现物体与物体之间的“交流”及人与物体之间的“对话”,所有的装备保障要素都能互联互通。装备保障人员通过自动识别设备、定位设备以及通信设备能够及时准确地获取、传递和处理各种装备信息,全程、实时地跟踪物资状态信息,指挥和控制装备物资的储存、收发、盘点等作业,及时协同保障行动,提高装备物资储备供应的准确性和可控性,增强装备保障行动的灵活性。其应用模型如图1所示。
物联网应用主要表现在以下几个方面:
(1)对装备物资属性进行标识,添加唯一的智能标签,以区分对象个体。装备物资属性包括静态和动态属性,静态属性可以直接存储在标签中,动态属性需要由传感器(传感节点)实时探测。
(2)需要识别设备完成对装备物资属性的读取,并将信息转换为适合网络传输的数据格式。
(3)装备状态动态监控,即保障态势准确感知,能够实现战场至后方全范围装备感知的精确化、系统化和智能化。
(4)将装备物资的信息通过网络传输到信息处理中心,由处理中心完成装备物资信息的相关计算。
3 基于物联网技术的装备物资储备供应系统结构
在装备物资储备供应业务工作中应用互联网技术,能够指导全军的装备物资储备供应进行可视化管理,随时了解物资在存储、运输、分发过程中的准确信息,使军事物流做到适时、适地、适量,成为物流系统快速反应的重要保证。装备物资储备供应系统体系结构如图2所示。
3.1 物联网技术是装备物资储备供应系统的技术基础
基于物联网技术的装备物资储备供应系统能够自动跟踪我军整个补给系统中各种物资的品种、数量、位置、承运工具和单位等信息,并实时显示相关数据,可使装备物资储备供应系统的所有活动全景一目了然,是实施物资供应、提高装备保障能力的一种重要途径。可见物联网在系统应用中表现出的信息化、智能化、集成化优势,为装备的储备供应提供了诸多便利条件。该系统主要由编码体系、射频识别技术(RFID)、信息采集网络及系统软硬件设计四部分组成。
3.2 装备物资储备供应系统急需解决的现实问题
装备物资储备供应系统研究的重点在于解决存储装备的可视化、在修装备的可视化、在运装备的可视化等方面的问题,即通过传感网络与配套物联网技术及时、准确地向军队各方提供人员、装备和补给品等所在位置、运输情况、本身情况、特性等信息,还包括根据这些信息采取行动以改善装备管理及其它后勤工作总体效能。装备物资经由采购、运输、储存、维修保养、配送等环节,最终抵达部队用户直至被消耗,从而实现其空间转移,完成物资保障工作。装备物资储备供应控制是为了实现不同作战任务流程和^域位置完成装备配给和运输的过程,主要包含装备的储存和运输。
(1)b备的储备是指保护、管理、储藏等。
(2)装备的运输是指利用军事运输设备和工具,将装备从一个地点向另一个地点运送的过程,包括集货、分配、搬运、中转、装入、卸下等一系列动作。
3.3 建立完善战时装备物资储备供应体系
由于战场装备物资储备供应需求具有突发性、不确定性、强时效性和强制性等特点,是一个典型的非线性且时变的过程。为减小损失,提高响应速度,需要进一步建立健全与响应机制合理结合的储备供应体系。要积极构建满足实战化条件下装备物资储备供应训练的虚拟复杂环境,并结合基于物联网技术的装备物资保障供应系统,突出各类装备物资储备供应要素开展演练,切实提高战时装备物资储备供应保障能力。
4 结 语
在装备物资储备供应业务工作中应用互联网技术能够指导全军的装备物资储备供应可视化管理,随时了解物资在存储、运输、分发过程中的准确信息,使军事物流做到适时、适地、适量,成为物流系统快速反应的重要保证。基于物联网技术的装备物资储备供应系统能够自动跟踪我军整个补给系统中各种物资的品种、数量、位置、承运工具和单位等信息,并实时显示相关数据,使装备物资储备供应系统的所有活动全景一目了然,是实施物资供应、提高装备保障能力的重要途径。
参考文献
[1]侯志军,李晓宁,张大伟.基于物联网的作战后勤保障方式探析[J].军事经济研究,2015(4):71-73.
[2]顾金星.物联网与军事后勤[M].北京:电子工业出版社,2012.
[3] 范红雨,范建华,等.基于物联网的装备物资器材保障探析[J].第二炮兵指挥学院学报,2011,28.
[4]韩月霞,李雄伟,王凯,等.RFID技术在军事器材仓储管理中的应用[J].物联网技术,2015,5(10):62-64.
[5]王少波,王伟.军事物联网战地装备安全监管体系及其应用构建[J].物联网技术,2016,6(10):47-51.
[6]吴天琦.基于物联网技术的消防装备管理系统设计与实现[D].厦门:厦门大学,2015.
随着计算机软件开发技术的不断进步,开发出功能全面的手机操作系统,手机也愈发的智能化,传统的仅仅能接入互联网的移动通信服务已经不能满足人们的需求了。因而,推出将物联网技术与移动通信技术相结合的新型服务成为了移动公司科研部门需要去研究的工作。
1 物联网定义、组成结构及其特点概述
将网络技术应用于万物,是对物联网最直接的表述。物联网的英文全称是Internet of Things,是指将无处不在的终端设备和应用设施,例如具有智能化能力的传感器、移动终端设备、工业工程系统、电子数控系统、家庭数字智能设备等, 与周围安装有无线终端接收设备的个人与车辆等等连接,通过各种无线或有线发射接收技术,在长距离或短距离的通讯上,实现不同类型的网络之间的互联互通效果。在各种网络环境下,采用保障终端设备信息安全的机制,为各联接终端提供安全可控甚至是具有个性化的实时在线监测、定位搜索、报警联动、调度指挥等管理方式和服务功能,实现网络技术对“万物”的“高效便捷、节能环保、安全放心”的“管理、防控、经营”一体化功能。
构成物联网的框架部分由3部分组成,它们分别是:控制整个物联网的核心能力,让物联网具有感知能力的感知层,感知层反应着物联网的技术含量,是开发部门追求进步的重要一层;接下来就是以移动通信网络为根本,技术最为成熟,各方面都是最全面的,只有经过小部分完善的网络层;最后一层是应用层,面对的是移动终端的用户,通过物联网技术将企业的信息展现到终端用户面前,为终端用户提供全面高效的服务方案,整个物联网具有着融合企业信息、提供资源开发利用、保障信息安全的开发能力。物联网系统主要包括有:支撑服务运营的系统、虚拟空间中的传感网络系统、终端业务服务的应用系统、作为连接基础的无线通信网系统等组成。
过去的互联网是基于计算机技术而开发出来的信息技术,现今的物联网技术所取用的核心部分依然是互联网技术,物联网技术只是对互联网所能实现的功能进行扩展和延伸,达到物体与物体的连接。由于物理材料、物理技术的升级,通过光感技术、红外技术、等等,物联网技术能快捷的使两种不同的行业产生联系,使得像超市、护肤品专卖店等这类实体经营店也能通过网络技术产进行交流。总的来讲结合力物联网的移动通信有以下几个方面的特点。
1.1 物联网技术服务的对象更广
过去的移动互联网由于技术条件的限制,服务对象局限于移动终端,没有将这些对网络服务需求高的大量的实体类的客户端纳入网络空间去,服务效应明显低下了很多,而物联网技术的引入刚好满足了这类对网络应用需求高客户群体,方便了实体类的客户端对人们的快捷服务,填补了之前服务所达不到的空缺部分,扩大了通信公司服务的范围。
1.2 物联网缩短了服务的反应时间
以往人们需要社会设施服务的时候,需要很长一段时间才能得到。物联网则彻底缩短了人们申请服务的反应时间,需求人群只要通过物联网或者使用物联网上提供此类服务的APP一个简单的需求信息,能提供该类服务的从业人员在接到需求信息之后就能快速反应,到达需求人群身边解决所遇到问题或是提供需要的服务,经过物联网的提速,使得生活变得更简单方便了。
1.3 物联网个人信息保护更高
物联网技术是在互联网技术的基础上发展起来的,在保护用户个人信息发面已经有了经验,再加上新的加密解密技术,物联网对用户信息保护的能力更加提升了一个环节,物联网保护信息的能力更高。
2 物联网技术下移动通信技术的应用与发展探究
我国通信行业经过了互联网时代的升级,有了长足的进步,但物联网是一种新的技术,未来的上限需要经过不断的探索才能确定,因而笔者提出以下几点建议。
2.1 加快物联网与移动通信技术的结合进程
每一项新技术的出现到为大众带来福利都是需要一个时间发展的过程来完成的,物联网技术作为互联网技术的扩展,有互联网技术运作所打下的经验基础。因此,物联网与移动通信技术的结合进程要加快。移动物联网的发展,为用户生活创造便利,更为移动通信行业开展出新的业务创造出前提和准备。通信公司要发掘通信领域内的技术优势,充分运用终端平台的高度智能特性,开发出便捷服务于广大群众同时又支持这类智能平台的APP软件,使广大群众能充分体验到物联网对改变生活、服务生活的优势。通信公司要注意到的是,公司要通过电话调查、问卷调查,等等方式来获取广大用户对公司所开展的这些服务的感受、看法,了解带终端使用者对需求,这样技术开发部门才能开发出符合用户需要的应用软件。
2.2 增强网络监管力度,打击网络违法行为
网络科技的不断进步,各种各样的犯罪分子也趁机利用网络的力量来实施各种违法犯罪行为,各种层出不穷的电信电话诈骗,欺骗老年人,套取老年人的个人信息,给老年人的晚年生活带来了不快。因而,物联网技术下的移动通信技术要不断的提升网络监管力度,协助警方打击这些通过网络来违法犯罪的行为。同时在用户信息保密上也要加强管理,很多带有骚扰性质的电话就是因为通信行业对用户信息的保管不利,被一些黑客盗取了数据库内客户的信息资料,不断的向被盗信息的客户打骚扰电话,影响日常生活,这都是物联网管理要注意的地方。
【关键词】物联网技术;LTE无线通信技术;结合;发展
1引言
科技水平与生活水平的提升,促使着技术进行创新。近年来,一种较为突出的技术创新便是物联网技术与LTE技术的结合,这种整合两种技术优势的创新,将会进一步推动社会发展的历程,为人们的生活带来许多便捷。
2概述
2.1物联网技术
从本质属性来看,物联网实则还是互联网的一部分,只是在物联网技术支撑下,可以实现互联网所不能实现的物物相连功能,所以物联网应当包含两层意思,一是物联网的依托仍旧是互联网,二是用户端有所扩展,延伸到了物品与物品,也即物物相息,不再仅仅局限于信息的互通有无,所以物联网也被称做信息产业的第三次浪潮(前两次分别为计算机和互联网),将成为未来信息技术发展的主流。
2.2LTE无线通信技术
LTE无线通信实则就是人们常说的3G,主要利用的是OFDM/FDMA技术和MIMO技术[1],尤其是在利用MIMO技术后,不论是传输速率还是传输性能,都有了很大的提升,在发展至4G时代,该技术支撑的20MHz,实则已经可以完成50Mbps的上传,或者是100Mbps的数据下载能力,所以该技术成为了3G向4G跨越的一种主要技术。较之3G时代使用的是CDMA技术,4G时代更倾向于使用OFDM技术和MIMO技术,5G时代主要是在接入速率上有了较大突破,能给用户带来“零延迟”的优质服务。所以LTE无线通信技术在应用了TDD、FDD、OFDM、MIMO等几项技术后,虽然没有完全实现4G,但也是在向该时代无限靠拢,拥有多种应用优势,如:第一,通信速率大幅度提升,上、下峰值在100~20Mbps左右;第二,频谱效率有所优化,下行链路的提升大致在3~4倍,而上行链路的提升也在2~3倍左右;第三,有专门的系统规划和QoS机制保障实时业务的效率和质量;第四,保障系统部署比较灵活,既能实现多类带宽间的完美匹配,也能兼容频谱分配。
3结合表现
3.1更快运行速度
如前文所述,LTE技术在运行速率与传输性能方面的优势,使得人们更愿意将该技术看作3G到4G发展的过渡阶段,尤其是该技术依托OFDM技术以及FDMA技术建立的通信系统,数据上传速度与下载能力都与3G时期通信系统的性能有较大区别,极大的优化了用户体验,甚至可以说是让用户体验有了质的飞跃。因此,将该技术融入到物联网之中,无疑对于物联网的运行有极大的助益。因为伴随着物联网应用范围的扩大与业务模型的增多,使得物联网交易数据量在呈几何倍数增长,同时,对于网络运转的要求也越来越多,面对这对情况,物联网必须要有所创新,才能保证其自身的正常运行需求,所以LTE技术的出现可谓之物联网发展的机遇,若是将LTE技术高速度的优势充分发挥出来,用以辅助物联网的运行,将会大幅度提升物联网处理数据的效率,这对于当前激烈的行业竞争与市场竞争而言,无疑是增强竞争力的强有力保证。
3.2更强数据感知
物联网与LTE技术的有效融合,会让物联网的数据感知力提升,具体来讲,这种提升主要表现在以下几个方面:第一,两种技术的互联互通,使得LTE技术现有的终端分析方面的识别技术将不再局限于识别、定位天线和视频,还能在多模集成技术的支撑下,实现对基带和射频的识别,这一功能范围的扩大,将会带动物联网应用范围的扩大;第二,两者的有效融合,将会使异构网络更加牢固,在此前提下,一方面物联网在数据传输速度方面会有所突破,实现无延迟传输,另一方面通过借助LTE技术,数据存储以及处理能力会呈爆炸式趋势增长,不论是数据挖掘还是数据分析,都将更为顺利;第三,两种技术的完美结合,还能为物联网的安全提供可靠性保障,毕竟随着网络技术的发展,信息传输与数据下载都存在不安全因素,若能借助LTE技术的力量,阻止部分外界网络的非法入侵[2],降低信息泄露的概率,对于物联网的运行也是一份保障,所以有必要促成两种技术的结合。
4发展趋势
4.1核心网络角度
实现LTE技术与物联网技术的结合,会让物联网的核心网络获得更大的发展。当LTE技术被普遍应用在物联网后,物联网的信息承载量、传输速度以及分析质量都会得到优化;另外,物联网依托网络附属存储,还能建立专属于移动端数据的标度值(即QCI),实现无限承载;除此之外,全新的主动释放功能将会取代接入网完成释放操作,这对于物联网而言显然是极为重要的。
4.2接入网络角度
接入网是一些外界网络,根据LTE技术与物联网技术当前融合的趋势来看,接入网会受此影响,日渐灵活。例如对于物流行业来讲,该行业往往涉及到信息采集、发货包装、货物装载与运输、配送销售等多个环节,且各环节必须要“密切配合、准确无误”,方能完成特定物流任务。对此,物流企业就可以借助LTE技术,实现对资金、信息以及运输流程的全过程监管,随时查询货物信息,提升对各环节的掌控力,避免丢件实事件的发生,影响物流企业形象;同时,也能帮助物流企业提升工作效率,实现经济效益的最大化。
5结语
关键词:物联网产业;产业发展;信息技术;通信网络;信息传感设备 文献标识码:A
中图分类号:TP315 文章编号:1009-2374(2016)07-0007-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.07.004
物联网主要是通信网络的延伸,能够提升全社会的智能化和自动化程度,具有的主要优势有:可以降低生产成本,不断提高生产的效率,提高企业的竞争力;能够借助外界通信网络,及时获得远端的信息;保障现实生活更加方便;在生产的过程中更加安全、可靠,能够及时发现生产过程中存在的问题,以便于安全的监管和监控;对不断提高社会信息化程度也有一定的保障性;为智慧城市建设提供技术支持。所以,物联网在提升信息的传送效率、提高生产率、降低管理成本、改善人们生活等方面具有重要现实意义。
1 物联网产业概述
物联网是通过射频识别、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连接起来,并不断进行信息交换,以实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网可以划分为感知层、网络层和应用层这三个部分,对感知层来说主要是由各种嵌入的芯片、传感器和传感器相关的网关构成,比如GPS终端、温度传感器、湿度传感器等,感知层主要的作用就是对物体进行识别和对信息进行采集;网络层主要是由各种私有的网络、互联网、有线的或者无线的通信网、网络管理的系统以及云计算的平台组成的。对网络层来说就好比是人的大脑和神经组织,主要的作用就是负责传递信息和处理感知层获取的信息等;应用层主要的作用是物联网和用户的一个接口和连接,与行业的需求相结合,以更好地实现物联网的智能应用。
对物联网的产业链来说也可以划分为上游、中游、下游三个环节。上游主要负责的是感知层的原器件和终端设备的生产厂商;中游主要负责的是系统集成商、软件开发商和对网络设备提供商;下游主要负责的是服务提供商、网络运营商等。物联网还可以通过相关的技术来实现物品间的全面感知、可靠传输以及智能的处理。物联网产业的主要实质是利用事先在物品或者某一设施中嵌入的传感器与现代化的数据采集的设备将物品的信息最大程度地实现数据化,并通过物品识别技术和通信技术将数据化的物品信息连入互联网中。通过把这些收集到的信息传递到后台的服务器上并且进行整理、加工、分析和处理,把分析和处理的结果对现实世界中的物品进行管理和控制。物联网技术就实现了客观世界中的物物相连,是继计算机和互联网之后世界信息产业的第三次浪潮,是未来人类社会以信息技术应用为核心的技术延伸,通过与传统产业的融合,势必会对未来经济带来一定的冲击性。
2 我国发展物联网产业存在的优势
2.1 政策优势
其实我国早在20世纪90年代就已经开始关注和研究发展物联网产业。当时中科院就已经对传感网进行关注,并且成立了专门的研究团队,一些相关部门也加大投资力度,大大促使无线智能传感器的网络通信、传感器端机等技术得到了突破。在当前,在物联网产业上已经形成和拥有了材料、技术、器件、网络一系列的产业链,已经达到了物联网产业化的国家标准,为国际上其他国家的发展提供了借鉴和依据。
2.2 技术优势
物联网产业在我国的发展比较迅速,起步比较早,再加上一些国家政策的支持,这就促使了我国物联网产业技术研究水平处于世界前列,并且在世界上也有一定的影响力。这些主要的成就与我国的技术支持是分不开的,其技术优势突出表现在我国有机地将物联网技术由实验室研发转化为大规模商业化运作。比如我国在2009年,在西安就成功开发了物联网产业相关的“唐芯一号”。“唐芯一号”的成功开发象征着我国物联网核心的技术已经实现了突破性的进展。我国还在网络、通信等方面申请自主知识产权的技术专利,这就大大保障了我国物联网产业的快速发展。
2.3 市场优势
我国相关单位在政策和技术上对物联网产业提供了支持,这就形成了得天独厚的市场优势。我国已经具备了不断推广物联网产业的基本条件和途径,而且无线网络的覆盖率也已经覆盖了广大的城乡区域,再加上现代科技中的云计算机技术,这就大大促进了物联网的发展,使各类产品的动态管理成为了可能。由于我国的人口众多,并拥有不断完善的物联网产业体系,为我国的物联网产业提供了广阔的市场。
3 物联网产业发展过程中存在的问题
3.1 隐私和安全问题
物联网的兴起为人们提供了便利的生活,但也对物联网的依赖性非常大。如果物联网被入侵和破坏,那么个人的隐私和信息就会受到侵害,那么安全性就得不到保障。其主要原因是物联网在建设的过程中,通过的是射频识别技术嵌入到相关的产品中,从而使所有的物品信息都被记录其中,同时还不断发射信号。所以如何保护广大拥有者的隐私不被射频识别和侵犯,成为物联网产业发展的一项重要问题。
3.2 没有统一的技术标准和协调机制
对物联网产业的发展来说,统一的技术标准和有效的协调机制能够保障物联网产业的发展。但是从目前的物联网行业的发展情况来看,并没有一个统一的技术标准和协调机制,这就会导致进入到这一行业的企业各自为政,势必会制约我国物联网的发展。
3.3 政府相关的扶持力度有待提高
未来物联网产业势必会对我国经济的发展起到促进作用,所以国家要有长远的战略眼光,不断加大政府政策的扶持力度,在相关的政策上和法律上给予一定的支持和保障。但是在实际上,并没有相关的政策出台,这会对物联网的发展造成严重阻碍。
3.4 产业链的发展不均衡
我国物联网产业链的发展相对许多发达国家来说还具有一定的差异性。由于我国物联网产业的发展还不成熟,产业链比较薄弱,业务在运作过程中也不成熟等因素,严重阻碍了我国物联网的发展。
3.5 开发成本较高,不能实现大规模的推广
阻碍物联网产业开发的另一因素是成本。高昂的开发成本会导致物联网的技术很难达到良性的产业化发展和应用。对一些中小企业来说,高昂的开发成本很难使这一产业得到大规模的推广,所以这一技术只能停留在技术研发的阶段,不能为社会提供便利。
3.6 缺乏核心技术自主知识产权
物联网技术包含传感、射频识别、通信网络以及统一编码等一系列技术。传感技术及射频识别技术是主要的核心,对我国来说约90%多的高频射频技术芯片仍是以进口为主,缺乏核心自主知产权,这也是严重阻碍物联网发展的重要因素。
4 物联网产业发展的对策
4.1 不断加大政府政策的扶持力度
在政府的政策方面要明确物联网产业发展的方向,制定出相关的发展规划和措施,进一步健全物联网发展相关的政策支持,建立物联网企业技术中心和交流平台,提供资金扶持和研发成本。
4.2 加强核心技术的研究开发
对物联网产业来说最大的竞争就是高新技术和研发创新能力,掌握了核心技术就具备了市场上的重要竞争力。这需要政府把握国际物联网的发展方向,研发出物联网产业发展的核心技术,不断引进或者借鉴国际上物联网的先进技术,并根据我国物联网发展的实际需要,对技术进行再创新。在技术研究中一个重要的技术手段是重视共性技术的研究,通过对共性技术的研究从而建立起具有自主知识产权的物联网的标准体系和相关的技术,以不断提高我国物联网产业在国际上的竞
争力。
4.3 不断提高我国物联网领域的竞争力
在过去的技术发展中,我国都处于劣势,在国际技术领域上并没有发言权。随着物联网信息的推进,我国要不断认识到物联网产业的重要性,最大限度地调动相关的力量,建立起与我国国情相吻合的物联网技术的标准,构建起具有开放性的物联网的标准体系。在国际上的发展中,要不断呈现自身的竞争力,重视核心技术的开发,积极扩大国际领域,让我国融入到其他国家物联网发展中。还需要主导制定物联网的国际标准,把握住物联网产业发展的主动权,以不断提高我国在国际科技领域的话语权和在物联网领域的竞争力。
4.4 积极引进、吸收优秀人才,提高技术保障
在物联网行业要广泛引进和吸收优秀人才,才能提高物联网的竞争力和发展。具体措施有:物联网相关企业要加大对技术人才的培训;对政府部门来说不断提高扶持力度,积极倡导各科研机构、院校、企业培养和引进优秀人才;要最大限度地发挥市场在人力资源配置中的基础性作用;还可以鼓励一些相关单位和科研院校、机构与国际上的先进物联网领域多交流、沟通,以不断为物联网的技术提供保障。
5 结语
物联网产业的发展前景非常广阔,既有机遇也有挑战,要正确认识在发展过程中存在的问题,针对存在的问题,通过一系列的措施和对策不断提高物联网产业的发展。
参考文献
[1] 龙妍,胡集仪.物联网技术及其发展趋势[J].科技信息,2010,(35).
[2] 张丹,李业德.浅谈物联网的应用[J].科技信息,2010,(35).
关键词:物联网;产业化发展;优势;对策
中图分类号:F127文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)24-0143-03
物联网是以感知为目的全新的网络信息系统。移动通信连接的是人与人,物联网连接的是物与物,将成为继计算机及通信网络之后推动信息产业的“第三次浪潮”。国际众多权威机构预测物联网将是改变人类生活方式的十大技术之首,其产业规模将比现有的Internet大得多。
由于物联网可广泛应用到各个行业和生活的各个方面,潜在市场价值巨大,更具有极强的产业集群带动效应。因而,物联网的研究及产业化受到科技部、工信部等国家部委以及上海、天津、江苏等省市的高度重视。浙江省政府指示要将物联网产业化作为未来重大产业方向予以重点研究。嘉兴在物联网产业化方面已经具有了一定的基础和优势,如果抓住机遇,有可能形成千亿级的产业集群,实现地区产业结构优化和产业竞争力的显著提升。
一、物联网产业发展现状与趋势
(一)国际物联网产业发展现状与趋势
物联网研究和应用始于20世纪90年代末,其后相继被一些重要机构预测为将改变世界的重要新技术。世界各主要发达国家都把以传感器网络为基础的“泛在网络”建设上升到国家战略高度,给予高度重视,如,日本提出“U-Japan”计划,韩国提出“U-Korea”计划,欧盟“2010”计划,美国新任总统奥巴马上台伊始即开始认真研究由IBM提出的“智慧地球”计划。
以Intel、Microsoft、IBM、Nokia、SK电讯为代表的国际IT产业巨头也纷纷未雨绸缪,提前进行物联网产业发展的谋篇布局。Intel致力于传感器网络高速芯片研发,Nokia开发了“传感星球”项目,SK电讯作为“U-Korea”主体运营商已经开展了智能交通(U-ITS)和平安家居等项目。
著名咨询机构IDATE提供的报告显示,2006年全球范围内物联网市场容量已达200亿欧元,而到2010年将达到2200亿欧元,年复合增长率达49%。咨询机构Forrester预计到2020年物物互联业务与有人参与的业务比例将达到30∶1,下一个万亿级的通信业务将是物联网业务。
(二)国内物联网产业发展现状与趋势
物联网技术与产业发展是中国信息技术领域最有可能取得突破、并达到国际领先发展水平的产业之一。中国已将物联网的发展提到了国家战略的高度,在国家中长期科学和技术发展规划纲要中的重大专项、优先主题、前沿技术三个层面均明确列入了传感器网络的内容,是“新一代宽带无线移动通信网”的四个方向之一。国家重大专项专家组对物联网在健康医疗、交通物流等应用需求进行调研后,认为未来中国物联网产业将形成每年万亿级的产业规模。
物联网在公共安全领域的成功应用得到了有关部门的高度重视。2008年,公安部、中科院、上海市积极推进城市公共安全合作计划,规划了未来的“天、空、河、海一体化反恐平台”。由公安部、建设部、国标委联合牵头制定的国家标准《城市轨道交通安全防范通用技术规范》于2008年底通过方案论证,其中采用了大量物联网技术作为先进防范手段。
以中国移动为代表的电信运营商重视传感器网络与移动网络相融合所创造的业务发展机遇,正在实施从通信运营商向综合信息服务商的战略转型,传感器网络被视为最重要的支撑技术。已在重庆建立了全网物物互联运营中心,提供包括车辆管理、电梯监控、企业安防等多项应用。中国移动的物物互联业务呈现高速增长态势,2008年物联网业务终端数达300万台,年均复合增长率110%。
各地方政府也纷纷瞄准信息技术第三次浪潮的战略机遇,高度重视物联网产业发展,业已开始进行产业规划布局。上海已完成城市公共安全传感网平台、世博园区安防系统等项目建设,成为城市安全反恐立体综合传感网大平台建设的试点城市,并已在标准和行业应用等方面具有领先优势,具有快速发展大规模传感网产业的潜力。天津市在滨海新区建立物联网产业园区,并出台了相关产业、税收、资金等方面的引导政策。吉林省在高新区建设“Zigbee传感网产业园”,一期规划面积10万平方米,远期拓展面积为40万平方米,总投资预计达30亿元人民币,预计建成后可实现年销售收入60亿元。深圳依托华为、中兴等国内无线通信领域的龙头企业,围绕着以华为提出的环境感知泛在网络、中兴提出的移动泛在网络环境等泛在网络发展愿景,加速发展物联网产业,形成产业集群,力争保持深圳在信息技术产业领域的领先地位。
因此,中国物联网关键技术已经获得突破,应用领域与市场规模巨大,已经处于产业发展的快速启动阶段。
二、嘉兴发展物联网产业的优势分析
(一)共建研发平台,技术优势显著
自2003年以来,嘉兴已就物联网产业化发展,与中科院上海微系统与信息技术研究所进行了广泛的接触。后在中科院与浙江省院地合作框架下,成立了中科院嘉兴无线传感网工程中心(以下简称“中心”),成为所市共建的中科院物联网产业化平台。上海微系统所负责基础研究、标准化和总体;“中心”负责成果转化和产业化。
作为全院传感网领域的总体,历时近十年,攻克大量的关键技术,提出的物联网体系架构、标准体系、演进路线等代表发展方向的顶层设计被重大专项、国际标准、国家标准所采纳,引领国际传感网技术发展的方向。
(二)参与国家重大专项,主导传感网技术标准
在国家重大专项项目中,“中心”牵头申请了“低功耗传感器网络系列节点、网关设备的研制与产业化”等课题,参与了“低功耗传感器网络核心芯片及片上系统研发与产业化”等课题,并已通过国家技术评审和专家调研。
在行业标准方面,“中心”协同上海微系统所提出的传感器网络体系架构、标准体系、演进路线等代表发展方向的顶层设计被重大专项、国际标准、国家标准所采纳,使中国在物联网国际标准领域拥有了重要的话语权。技术主导制定或参与起草了国家、上海市两级城市轨道交通反恐技防标准、公安应急指挥系统移动多媒体传输网络国家标准草案,为大规模产业化奠定了基础。
(三)研发成果丰富,应用推广起步
据国标委统计,“中心”在物联网领域拥有专利公开数为88项,比国内其他单位拥有的专利数总和还多,具有明显的核心技术优势。在物联网产业化产品开发成熟度以及产业化应用推广规模和广泛性等方面也具有相当的领先优势。
“中心”在物联网核心技术、产品开发与应用推广方面取得了一批成果。浦东机场建设的围界防入侵系统,是国际规模最大的物联网应用项目。经受了2008年2月特大雪灾的考验,达到了全面推广和应用的条件。在上海建设了覆盖大部分地区的物联网公共安全平台,成功应用在上海合作组织六国峰会、2007年特奥会等涉外活动中,并在奥运火炬接力上海段得到应用,产品远销欧洲。智能交通传感网地感节点已通过部分省市的试验和测试,在嘉兴开展推进交通灯控制、车流量检测等应用,相关产品已在上海、山东、安徽、云南等地推广。与中国移动合作推动传感网与移动通信网的两网融合的三步走路线,纳入国家重大专项课题。与Nokia等大型企业合作,推动平安家居、个人健康监测等传感网的公众应用规模产业化。
(四)平台优势显现,高端人才汇聚
“中心”启动以来,依托中科院3亿元的无线通信、芯片设计仿真平台和上海微系统所向该工程中心投入的近6 000万元物联网测试设备、2 000余万元环境模拟设备,搭建了从仿真、设计、联调、测试到环境性能考证,较为完备的物联网开发平台。嘉兴科技城管理委员会为中心提供了近万平方米的设计开发大楼、2 000多平方米的环模测试与机械结构加工场所。
目前已在嘉兴形成了一支200多人的物联网研发团队,曾获得过国家自然科学二等奖、国家科技进步二等奖、国家杰出青年基金等重大奖项。多人入选中科院百人计划、国家重大专项编制组专家、973项目专家组等。为加快成果转化和优秀人才资源集聚,“中心”还在上海和北京成立了分部。
三、促进嘉兴物联网产业发展的对策建议
嘉兴要紧紧抓住信息领域第三次浪潮难得的历史机遇,推进产业结构调整和工业经济转型升级,围绕打造物联网产业千亿产业集群的发展目标,以建设自主创新能力为核心,以市场需求为导向,将物联网领域的技术优势转化为产业发展优势,以优质的配套服务、良好的设施环境和优惠的政策环境吸引、整合物联网产业链、形成产业集群。
(一)建立产业化推进组织,合力推进产业发展
根据省经贸委关于《无线传感器网络产业发展现状及浙江省产业化对策建议》,嘉兴作为全省物联网产业规划发展的重点地区,应尽快成立配套的相应组织和机构。成立以经济贸易和信息、科技等部门主要领导组成的“嘉兴物联网产业化领导小组”,从宏观战略层面提出全市物联网产业化发展方向,组织制定物联网产业发展规划和相关扶持政策,在重点领域积极推进物联网技术的应用和推广,推进物联网产业尽快起步。
整合政府部门、产业园区、研究机构和企业等各方力量,设立“产业化协调办公室”,作为产业化推进的执行机构。协调市内各相关部门和单位,积极推进物联网技术的应用和推广,积极探索产业化发展模式和协作方式。在初期形成政府引导企业推进的产业化模式,并逐渐转为企业为主体、政府搭建平台的推进模式。三大运营商要积极推进物联网与通信主干网的融合,依托互联网和移动通信网,拓展应用领域。
(二)制定产业发展规划,加快启动产业化进程
制定物联网产业发展规划,明确产业发展方向和阶段重点。针对重点产业化发展领域,提出相应的应用扶持和优惠政策;聚焦重点区域,优化空间布局,在用地指标、税收政策、银行信贷方面给予大力支持,支持物联网产业园区建设;对于重点应用领域的技术、产品,列入重点发展技术和产品目录,在资金支持、投资项目审批、知识产权保护等方面给予优先考虑。
强化政府资金导向,切实加大扶持力度。整合现有高新技术产业的扶持政策,将涉及物联网等电子信息产业有关的扶持资金集中到一个部门主管。主要用于奖励具有自主知识产权并在本地产业化的超大型龙头企业;奖励引进“高精尖”产业企业和技术创新;奖励具有国内外先进水平的研发项目;奖励物联网产业先进单位;补助企业引进高级人才和开展人才培训;支持企业开展产学研合作;完善产业公共服务平台建设等。
加强物联网技术产业化研究,加快启动物联网产业化进程。根据物联网发展现状和已有应用情况的调研,对物联网技术在全省应用研究和试点项目进行跟踪,对物联网可开展大范围应用的产业进行分析与评价,找到产业化的切入点和发展路径,为产业化实施提供决策建议。
(三)加快物联网产业集聚,建设高水平产业园区
产业集聚是生产力实现空间布局上的优化,是各种生产要素在一定地域的大量集聚和有效集中。加快产业集聚可以优化资源配置、营造产业发展良好环境。产业集群是某一产业领域相互关联的企业及其支撑体系在一定地域内发展并形成具有持续竞争优势的经济群落。培育产业集群是壮大产业规模、提升产业竞争力的有效途径。加快物联网产业集聚,培育物联网产业集群是嘉兴经济发展转型的重要机遇,也是提升嘉兴产业竞争力的现实要求。
根据物联网产业发展特点,结合嘉兴在电子信息、通信技术及其他物联网技术应用领域的产业发展基础,利用政策引导和重点支持等方式,建立以芯片和传感器制造、软件开发、系统集成、渠道等企业组成的产业链,不断整合和提升,形成完整、高效、健康的物联网产业链。
通过合理布局物联网产业领域,形成共性平台产业、政府推广产业、公众应用产业、运营商产业的有机结合。依托嘉兴物联网产业园区,充分发挥园区优势,为物联网企业提供具有竞争力的技术转让,以及全面的设计、咨询等平台性、支撑性和基础;对园区内的公共信息技术等服务平台建设,给予一定资金扶持;利用园区物联网龙头企业的品牌辐射效应,加快产业集聚,培育产业集群,努力打造具有核心竞争力的国家级产业园。
(四)实施示范工程,加快推广应用
物联网产业刚刚处于起步阶段,初创期企业的规模不大,资金实力不强,面临融资难等问题。应积极探索物联网产业发展的模式和协作方式,在初期形成政府引导、企业主体的推进模式。发挥政府创业风险投资引导基金的杠杆和示范作用,支持创司有针对性地扶持嘉兴物联网产业链重点企业,加大对种子期企业的支持力度。引导社会资本的进入,缓解企业融资难,为物联网产业的持续发展提供保障。
借助物联网技术发展与产业化推进中的现有基础和优势,以物联网的若干领域应用和试点为切入点,以点带面,逐渐推进物联网的产业化进程。以政府采购的方式支持在电力、交通等领域进行物联网的应用和产业化推广,实施一批示范项目。作为全省试点城市,嘉兴要加快建设基于物联网物物互联的泛在智能城市平台,同时积极争取国家对试点城市的支持。
(五)加大人才引进力度,创造良好创业环境
加大物联网人才引进和培育力度。鼓励各研究机构和企业引进优秀的相关领域技术人才和管理人才,并积极落实省内关于高级人才的各项优惠政策。充分发挥市场机制在人才资源配置中的基础性作用,更新用人观念,以全球化视野并利用多种灵活方式吸引各类智力资源。联合省内各大高校加快物联网专业学科建设,培养相关产业人才。积极利用省内各项创业扶持政策,创造良好环境,支持高层次人才在嘉兴创业。
对物联网产业引进和培养的年薪10万元以上的技术人才,其上交个人所得税留地方部分通过建立财政专户予以全额返还,定向用于在嘉兴购房和再投资。具有自主知识产权、国内外领先的先进技术、获国家级奖励、认可的电子信息产业企业人员工资和培训费用,可按实际发生额在企业所得税税前列支。探索建立以绩效和市场为主导、以人力资本和技术入股、培训和学习深造、带薪休假等相结合的分配与激励机制,加大要素分配力度,激发创新型人才的积极性和创造性。
(六)组建产业化推广服务平台,保持技术领先优势
在特色产业园区和产业基地建设物联网公共技术服务平台。一是行业应用研发中心,提供面向公共安全、智能交通、环境监测等物联网系统研发;二是公众应用研发中心,提供面向平安家居、个人健康等物联网系统研发;三是综合测试中心,提供物联网综合测试、环境模拟试验系统;四是外场测试中心,提供综合功能测试外场以及普通功能测试外场。
以国家“新一代宽带无线移动通信网”重大专项为契机,努力争取国家的资金支持,并按照国家项目管理要求,积极给予配套。加大技术研发投入,开展核心关键技术、系统构架、核心芯片、节点设备、操作系统和集成开发环境等研发,取得一系列标志性技术成果,掌握核心知识产权,形成一批关键技术专利,保持核心技术领先优势,奠定产业化基础。同时鼓励企业积极参与国际国内物联网标准制定,建立和完善物联网的标准化体系,占据产业发展高地。
Promote the Internet of Things Industry Development Strategy
―― A Case Study of Jiaxing
YANG Pei-qiang ,GU Xiao-ping
(1.Economics College of Jiaxing University, Jiaxing 314001, China;2.Jiaxing Economic and Trade Commission,Jiaxing 314001,China)