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物聯(lián)網(wǎng)

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2024年12月16日 01:44

定義

最簡潔明了的定義:物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體,讓所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。它具有普通對(duì)象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務(wù)智能化3個(gè)重要特征。

物聯(lián)網(wǎng)概念

其它的定義:物聯(lián)網(wǎng)指的是將無處不在(Ubiquitous)的末端設(shè)備(Devices)和設(shè)施(Facilities),包括具備“內(nèi)在智能”的傳感器、移動(dòng)終端、工業(yè)系統(tǒng)、樓控系統(tǒng)、家庭智能設(shè)施、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等、和“外在使能”(Enabled)的,如貼上RFID的各種資產(chǎn)(Assets)、攜帶無線終端的個(gè)人與車輛等等“智能化物件或動(dòng)物”或“智能塵?!保∕ote),通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網(wǎng)絡(luò)連接物聯(lián)網(wǎng)域名實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通(M2M)、應(yīng)用大集成(Grand Integration)、以及基于云計(jì)算的SaaS營運(yùn)等模式,在內(nèi)網(wǎng)(Intranet)、專網(wǎng)(Extranet)、和/或互聯(lián)網(wǎng)(Internet)環(huán)境下,采用適當(dāng)?shù)男畔踩U蠙C(jī)制,提供安全可控乃至個(gè)性化的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、定位追溯、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、調(diào)度指揮、預(yù)案管理、遠(yuǎn)程控制、安全防范、遠(yuǎn)程維保、在線升級(jí)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、決策支持、領(lǐng)導(dǎo)桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務(wù)功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)“萬物”的“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?!钡摹肮?、控、營”一體化。

“一句式”理解物聯(lián)網(wǎng)

把所有物品通過信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換,即物物相息,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。

全球范圍內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐主要集中在三大方向。

何為數(shù)據(jù)“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網(wǎng)?

第一個(gè)實(shí)踐方向被稱作“智慧塵?!?,主張實(shí)現(xiàn)各類傳感器設(shè)備的互聯(lián)互通,形成智能化功能的網(wǎng)絡(luò)。

第二個(gè)實(shí)踐方向即是廣為人知的基于RFID技術(shù)的物流網(wǎng),該方向主張通過物品物件的標(biāo)識(shí),強(qiáng)化物流及物流信息的管理,同時(shí)通過信息整合,形成智能信息挖掘。

第三個(gè)實(shí)踐方向被稱作數(shù)據(jù)“泛在聚合”意義上的物聯(lián)網(wǎng),認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)造就了龐大的數(shù)據(jù)海洋,應(yīng)通過對(duì)其中每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行屬性的精確標(biāo)識(shí),全面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的資源化,這既是互聯(lián)網(wǎng)深入發(fā)展的必然要求,也是物聯(lián)網(wǎng)的使命所在。

比較而言,“智慧塵?!币饬x上的物聯(lián)網(wǎng)屬于工業(yè)總線的泛化。這樣的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐自從機(jī)電一體化和工業(yè)信息化以來,實(shí)際上在工業(yè)生產(chǎn)中從未停止過,只是那時(shí)不叫物聯(lián)網(wǎng)而是叫工業(yè)總線。這種意義上的物聯(lián)網(wǎng)將因傳感技術(shù)、各類局域網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展,依據(jù)其內(nèi)在的科學(xué)技術(shù)規(guī)律,堅(jiān)實(shí)而穩(wěn)步地向前行進(jìn),并不會(huì)因?yàn)槿藶榈囊粓鲞\(yùn)動(dòng)而加快發(fā)展速度。

RFID意義上的物聯(lián)網(wǎng),所依據(jù)的EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)在推出時(shí),即被定義為未來物聯(lián)網(wǎng)的核心標(biāo)準(zhǔn),但是該標(biāo)準(zhǔn)及其惟一的方法手段RFID電子標(biāo)簽所固有的局限性,使它難以真正指向物聯(lián)網(wǎng)所提倡的智慧星球。原因在于,物和物之間的聯(lián)系所能告知人們的信息是非常有限的,而物的狀態(tài)與狀態(tài)之間的聯(lián)系,才能使人們真正挖掘事物之間普遍存在的各種聯(lián)系,從而獲取新的認(rèn)知,獲取新的智慧。

“泛在聚合”即是要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)所造就的無所不在的浩瀚數(shù)據(jù)海洋,實(shí)現(xiàn)彼此相識(shí)意義上的聚合。這些數(shù)據(jù)既代表物,也代表物的狀態(tài),甚至代表人工定義的各類概念。數(shù)據(jù)的“泛在聚合”,將能使人們極為方便的任意檢索所需的各類數(shù)據(jù),在各種數(shù)學(xué)分析模型的幫助下,不斷挖掘這些數(shù)據(jù)所代表的事務(wù)之間普遍存在的復(fù)雜聯(lián)系,從而實(shí)現(xiàn)人類對(duì)周邊世界認(rèn)知能力的革命性飛躍。

物聯(lián)網(wǎng)概念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來之路》一書,在《未來之路》中,比爾蓋茨已經(jīng)提及物聯(lián)網(wǎng)概念,只是當(dāng)時(shí)受限于無線網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備的發(fā)展,并未引起世人的重視。 [1]

1998年,美國麻省理工學(xué)院創(chuàng)造性地提出了當(dāng)時(shí)被稱作EPC系統(tǒng)的“物聯(lián)網(wǎng)”的構(gòu)想 [2] 。

1999年,美國Auto-ID首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念,主要是建立在物品編碼、RFID技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上。過去在中國,物聯(lián)網(wǎng)被稱之為傳感網(wǎng)。中科院早在1999年就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究,并已取得了一些科研成果,建立了一些適用的傳感網(wǎng)。同年,在美國召開的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國際會(huì)議提出了,“傳感網(wǎng)是下一個(gè)世紀(jì)人類面臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī)遇” [1]。

2003年,美國《技術(shù)評(píng)論》提出傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首 。 [1]

2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。報(bào)告指出,無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來臨,世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換。射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)、傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用和關(guān)注。 [1]

2009年8月24日,中國移動(dòng)總裁王建宙在臺(tái)灣公開演講中,也提到了物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念。

工信部總工程師朱宏任在中國工業(yè)運(yùn)行2009年夏季報(bào)告會(huì)上表示,物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)新概念,到2009年為止還沒有一個(gè)約定俗成的,大家公認(rèn)的概念。他說,總的來說,“物聯(lián)網(wǎng)”是指各類傳感器和現(xiàn)有的“互聯(lián)網(wǎng)”相互銜接的一種新技術(shù)。

2021年7月13日,中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)發(fā)布了《中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報(bào)告(2021)》,物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模達(dá)1.7萬億元,人工智能市場規(guī)模達(dá)3031億元。 [3]

2021年9月,工信部等八部門印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》,明確到2023年底,在國內(nèi)主要城市初步建成物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施,社會(huì)現(xiàn)代化治理、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和民生消費(fèi)升級(jí)的基礎(chǔ)更加穩(wěn)固。 [4]

物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù),構(gòu)造一個(gè)覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”,而無需人的干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)技術(shù),通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。

物聯(lián)網(wǎng)概念的問世,打破了之前的傳統(tǒng)思維。過去的思路一直是將物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施分開,一方面是機(jī)場、公路、建筑物,另一方面是數(shù)據(jù)中心,個(gè)人電腦、寬帶等。而在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施,在此意義上,基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球。故也有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)均是智慧地球的有機(jī)構(gòu)成部分。

不過,也有觀點(diǎn)認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)迅速普及的可能性有多大,尚難以輕言判定。畢竟RFID早已為市場所熟知,但新大陸等擁有RFID業(yè)務(wù)的相關(guān)上市公司定期報(bào)告顯示出業(yè)績的高成長性尚未顯現(xiàn)出來,所以,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的普及速度存在著較大的分歧。但可以肯定的是,在國家大力推動(dòng)工業(yè)化與信息化兩化融合的大背景下,物聯(lián)網(wǎng)會(huì)是工業(yè)乃至更多行業(yè)信息化過程中,一個(gè)比較現(xiàn)實(shí)的突破口。而且,RFID技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域多個(gè)行業(yè)所進(jìn)行的一些閉環(huán)應(yīng)用。在這些先行的成功案例中,物品的信息已經(jīng)被自動(dòng)采集并上網(wǎng),管理效率大幅提升,有些物聯(lián)網(wǎng)的夢(mèng)想已經(jīng)部分的實(shí)現(xiàn)了。所以,物聯(lián)網(wǎng)的雛形就象互聯(lián)網(wǎng)早期的形態(tài)局域網(wǎng)一樣,雖然發(fā)揮的作用有限,但昭示著的遠(yuǎn)大前景已經(jīng)不容質(zhì)疑。

這幾年推行的智能家居其實(shí)就是把家中的電器通過網(wǎng)絡(luò)控制起來??梢韵胍?,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定階段,家中的電器可以和外網(wǎng)連接起來,通過傳感器傳達(dá)電器的信號(hào)。廠家在廠里就可以知道你家中電器的使用情況,也許在你之前就知道你家電器的故障。某一天突然有維修工上門告訴你家中空調(diào)有問題,你還驚異地不相信。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,必然帶動(dòng)傳感器的發(fā)展,傳感器發(fā)展到一定程度,變形金剛會(huì)真的出現(xiàn)在人們的面前。

2024年11月3日,舉行的2024世界物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)上,發(fā)布了全球首部《世界萬物智聯(lián)數(shù)字經(jīng)濟(jì)白皮書》,數(shù)據(jù)顯示,2024年中國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)有望突破30億。 [29]

物聯(lián)網(wǎng)的基本特征從通信對(duì)象和過程來看,物與物、人與物之間的信息交互是物聯(lián)網(wǎng)的核心。物聯(lián)網(wǎng)的基本特征可概括為整體感知、可靠傳輸和智能處理。 [2]

整體感知—可以利用射頻識(shí)別、二維碼、智能傳感器等感知設(shè)備感知獲取物體的各類信息。

可靠傳輸—通過對(duì)互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)的融合,將物體的信息實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地傳送,以便信息交流、分享。

智能處理—使用各種智能技術(shù),對(duì)感知和傳送到的數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行分析處理,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)與控制的智能化。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的以上特征,結(jié)合信息科學(xué)的觀點(diǎn),圍繞信息的流動(dòng)過程,可以歸納出物聯(lián)網(wǎng)處理信息的功能:

1.

獲取信息的功能。主要是信息的感知、識(shí)別,信息的感知是指對(duì)事物屬性狀態(tài)及其變化方式的知覺和敏感;信息的識(shí)別指能把所感受到的事物狀態(tài)用一定方式表示出來。

2.

傳送信息的功能。主要是信息發(fā)送、傳輸、接收等環(huán)節(jié),最后把獲取的事物狀態(tài)信息及其變化的方式從時(shí)間(或空間)上的一點(diǎn)傳送到另一點(diǎn)的任務(wù),這就是常說的通信過程。

3.

處理信息的功能。是指信息的加工過程,利用已有的信息或感知的信息產(chǎn)生新的信息,實(shí)際是制定決策的過程。

4.

=施效信息的功能。指信息最終發(fā)揮效用的過程,有很多的表現(xiàn)形式,比較重要的是通過調(diào)節(jié)對(duì)象事物的狀態(tài)及其變換方式,始終使對(duì)象處于預(yù)先設(shè)計(jì)的狀態(tài)。 [2]

射頻識(shí)別技術(shù)

談到物聯(lián)網(wǎng),就不得不提到物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中備受關(guān)注的射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)。RFID是一種簡單的無線系統(tǒng),由一個(gè)詢問器(或閱讀器)和很多應(yīng)答器(或標(biāo)簽)組成。標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽具有擴(kuò)展詞條唯一的電子編碼,附著在物體上標(biāo)志目標(biāo)對(duì)象,它通過天線將射頻信息傳遞給閱讀器,閱讀器就是讀取信息的設(shè)備。RFID技術(shù)讓物品能夠“開口說話”。這就賦予了物聯(lián)網(wǎng)一個(gè)特性即可跟蹤性。就是說人們可以隨時(shí)掌握物品的準(zhǔn)確位置及其周邊環(huán)境。據(jù)Sanford C. Bernstein公司的零售業(yè)分析師估計(jì),關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)RFID帶來的這一特性,可使沃爾瑪每年節(jié)省83.5億美元,其中大部分是因?yàn)椴恍枰斯げ榭催M(jìn)貨的條碼而節(jié)省的勞動(dòng)力成本。RFID幫助零售業(yè)解決了商品斷貨和損耗(因盜竊和供應(yīng)鏈被攪亂而損失的產(chǎn)品)兩大難題,僅盜竊一項(xiàng),沃爾瑪一年的損失就達(dá)近20億美元。 [5]

傳感網(wǎng)

MEMS是微機(jī)電系統(tǒng)( Micro - Electro - Mechanical Systems)的英文縮寫。它是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號(hào)處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。其目標(biāo)是把信息的獲取、處理和執(zhí)行集成在一起,組成具有多功能的微型系統(tǒng),集成于大尺寸系統(tǒng)中,從而大幅度地提高系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化和可靠性水平。它是比較通用的傳感器。因?yàn)镸EMS,賦予了普通物體新的生命,它們有了屬于自己的數(shù)據(jù)傳輸通路、有了存儲(chǔ)功能、操作系統(tǒng)和專門的應(yīng)用程序,從而形成一個(gè)龐大的傳感網(wǎng)。這讓物聯(lián)網(wǎng)能夠通過物品來實(shí)現(xiàn)對(duì)人的監(jiān)控與保護(hù)。 遇到酒后駕車的情況,如果在汽車和汽車點(diǎn)火鑰匙上都植入微型感應(yīng)器,那么當(dāng)喝了酒的司機(jī)掏出汽車鑰匙時(shí),鑰匙能透過氣味感應(yīng)器察覺到一股酒氣,就通過無線信號(hào)立即通知汽車 “暫停發(fā)動(dòng)”,汽車便會(huì)處于休息狀態(tài)。同時(shí)“命令”司機(jī)的手 機(jī)給他的親朋好友發(fā)短信,告知司機(jī)所在位置,提醒親友盡快來處理。不僅如此,未來衣服可以“告訴”洗衣機(jī)放多少水和洗衣粉最經(jīng)濟(jì);文件夾會(huì)“檢查”忘帶了什么重要文件;食品蔬菜的標(biāo)簽會(huì)向顧客的手機(jī)介紹“自己”是否真正“綠色安全”。這就是物聯(lián)網(wǎng)世界中被“物”化的結(jié)果 [5]。

M2M系統(tǒng)框架

M2M是Machine-to-Machine/Man的簡稱,是一種以機(jī)器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。它將使對(duì)象實(shí)現(xiàn)智能化的控制。M2M技術(shù)涉及5個(gè)重要的技術(shù)部分:機(jī)器、M2M硬件、通信網(wǎng)絡(luò)、中間件、應(yīng)用?;谠朴?jì)算平臺(tái)和智能網(wǎng)絡(luò),可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策,改變對(duì)象的行為進(jìn)行控制和反饋。拿智能停車場來說,當(dāng)該車輛駛?cè)牖螂x開天線通信區(qū)時(shí),天線以微波通訊的方式與電子識(shí)別卡進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)交換,從電子車卡上讀取車輛的相關(guān)信息,在司機(jī)卡上讀取司機(jī)的相關(guān)信息,自動(dòng)識(shí)別電子車卡和司機(jī)卡,并判斷車卡是否有效和司機(jī)卡的合法性,核對(duì)車道控制電腦顯示與該電子車卡和司機(jī)卡一一對(duì)應(yīng)的車牌號(hào)碼及駕駛員等資料信息;車道控制電腦自動(dòng)將通過時(shí)間、車輛和駕駛員的有關(guān)信息存入數(shù)據(jù)庫中,車道控制電腦根據(jù)讀到的數(shù)據(jù)判斷是正??ā⑽词跈?quán)卡、無卡還是非法卡,據(jù)此作出相應(yīng)的回應(yīng)和提示。另外,家中老人戴上嵌入智能傳感器的手表,在外地的子女可以隨時(shí)通過手機(jī)查詢父母的血壓、心跳是否穩(wěn)定;智能化的住宅在主人上班時(shí),傳感器自動(dòng)關(guān)閉水電氣和門窗,定時(shí)向主人的手機(jī)發(fā)送消息,匯報(bào)安全情況。 [5]

云計(jì)算

云計(jì)算旨在通過網(wǎng)絡(luò)把多個(gè)成本相對(duì)較低的計(jì)算實(shí)體整合成一個(gè)具有強(qiáng)大計(jì)算能力的完美系統(tǒng),并借助先進(jìn)的商業(yè) 模式讓終端用戶可以得到這些強(qiáng)大計(jì)算能力的服務(wù)。如果將 計(jì)算能力比作發(fā)電能力,那么從古老的單機(jī)發(fā)電模式轉(zhuǎn)向現(xiàn)代電廠集中供電的模式,就好比大家習(xí)慣的單機(jī)計(jì)算模式轉(zhuǎn)向云計(jì)算模式,而“云”就好比發(fā)電廠,具有單機(jī)所不 能比擬的強(qiáng)大計(jì)算能力。這意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通,就像煤氣、水、電一樣,取用方便、費(fèi)用低廉,以至于用戶無需自己配備。與電力是通過電網(wǎng)傳輸不同,計(jì)算能力是通過各種有線、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)?。因此,云?jì)算的一個(gè)核心理念就是通過不斷提高“云”的處理能力,不斷減少用戶終端的處理負(fù)擔(dān),最終使其簡化成一個(gè)單純的輸入輸出設(shè)備,并能按需享受“云”強(qiáng)大的計(jì)算處理能力。物聯(lián)網(wǎng)感知層獲取大量數(shù)據(jù)信息,在經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層傳輸以后,放到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)上,再利用高性能的云計(jì)算對(duì)其進(jìn)行處理,賦予這些數(shù)據(jù)智能,才能最終轉(zhuǎn)換成對(duì)終端用戶有用的信息。 [6]

氦氪wifi模塊Zigbee藍(lán)牙 智能家居

智能家居是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),運(yùn)用智能硬件(氦氪wifi、Zigbee、藍(lán)牙、NB-iot等),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通訊技術(shù),將與家具生活的各種子系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來,通過統(tǒng)籌管理,讓家居生活更舒適,方便,有效,與安全。

智慧交通,是將物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算為代表的智能傳感技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信傳輸技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)等有效地集成,并應(yīng)用到整個(gè)交通系統(tǒng)中,在更大的時(shí)空范圍內(nèi)發(fā)揮作用的綜合交通體系。智慧交通是以智慧路網(wǎng)、智慧出行、智慧裝備、智慧物流、智慧管理為重要內(nèi)容,以信息技術(shù)高度集成、信息資源綜合運(yùn)用為主要特征的大交通發(fā)展新模式。

智能電網(wǎng)是在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建起來的集傳感、通信、計(jì)算、決策與控制為一體的綜合數(shù)物復(fù)合系統(tǒng),通過獲取電網(wǎng)各層節(jié)點(diǎn)資源和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)行分層次的控制管理和電力調(diào)配,實(shí)現(xiàn)能量流、信息流和業(yè)務(wù)流的高度一體化,提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性,以達(dá)到最大限度地提高設(shè)備效利用率,提高安全可靠性,節(jié)能減排,提高用戶供電質(zhì)量,提高可再生能源的利用效率。

7、智能電力

智慧城市就是運(yùn)用信息和通信技術(shù)手段感測(cè)、分析、整合城市運(yùn)行核心系統(tǒng)的各項(xiàng)關(guān)鍵信息,從而對(duì)包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務(wù)、工商業(yè)活動(dòng)在內(nèi)的各種需求做出智能響應(yīng)。其實(shí)質(zhì)是利用先進(jìn)的信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)城市智慧式管理和運(yùn)行,進(jìn)而為城市中的人創(chuàng)造更美好的生活,促進(jìn)城市的和諧、可持續(xù)成長。

隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展,未來城市將承載越來越多的人口。目前,我國正處于城鎮(zhèn)化加速發(fā)展的時(shí)期,部分地區(qū)“城市病”問題日益嚴(yán)峻。為解決城市發(fā)展難題,實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展,建設(shè)智慧城市已成為當(dāng)今世界城市發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的歷史潮流。

智慧城市的建設(shè)在國內(nèi)外許多地區(qū)已經(jīng)展開,并取得了一系列成果,國內(nèi)的如智慧上海、智慧雙流;國外如新加坡的“智慧國計(jì)劃”、韓國的“U-City計(jì)劃”等 [1]。

12、智能水務(wù)

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用其實(shí)不僅僅是一個(gè)概念而已,它已經(jīng)在很多領(lǐng)域有運(yùn)用,只是并沒有形成大規(guī)模運(yùn)用。常見的運(yùn)用案例有:

傳感器

一:物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)品已率先在上海浦東國際機(jī)場防入侵系統(tǒng)中得到應(yīng)用。機(jī)場防入侵系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn),覆蓋了地面、柵欄和低空探測(cè),可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。而就在不久之前,上海世博會(huì)也與無錫傳感網(wǎng)中心簽下訂單,購買防入侵微納傳感網(wǎng)1500萬元產(chǎn)品。

二:ZigBee路燈控制系統(tǒng)點(diǎn)亮濟(jì)南園博園。ZigBee無線路燈照明節(jié)能環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用是此次園博園中的一大亮點(diǎn)。園區(qū)所有的功能性照明都采用了ZigBee無線技術(shù)達(dá)成的無線路燈控制。

三:智能交通系統(tǒng)(ITS)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)為核心,利用先進(jìn)的通訊、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、傳感器技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)交通的實(shí)時(shí)控制與指揮管理。交通信息采集被認(rèn)為是ITS的關(guān)鍵子系統(tǒng),是發(fā)展ITS的基礎(chǔ),成為交通智能化的前提。無論是交通控制還是交通違章管理系統(tǒng),都涉及交通動(dòng)態(tài)信息的采集,交通動(dòng)態(tài)信息采集也就成為交通智能化的首要任務(wù)。

感知層

1.

傳感器

(1)概念/定義

國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87(中國機(jī)械聯(lián)合工會(huì))的定義:傳感器能感受被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 [7]

信通院的定義:傳感器能將物理世界中的物理量、化學(xué)量、生物量轉(zhuǎn)化成可供處理的數(shù)字信號(hào)。 [8]

中國傳動(dòng)網(wǎng)的定義:傳感器是一種設(shè)備,可以識(shí)別電氣或物理或其他數(shù)量的進(jìn)度,并以確認(rèn)產(chǎn)量進(jìn)度的方式交付收益,工業(yè)自動(dòng)化傳感器是輸入設(shè)備,可提供有關(guān)特定物理量(輸入)的輸出(信號(hào))。 [9]

TEConnectivity的定義:傳感器是一種用于測(cè)量壓力、位置、溫度或加速度等屬性,并通過反饋?zhàn)鞒龇磻?yīng)的設(shè)備。 [10]

TE智庫的定義:傳感器是一種能夠接收并識(shí)別被測(cè)信息的檢測(cè)裝置,其輸出內(nèi)容通常為可供處理的數(shù)字信號(hào)。傳感器的輸出可以用于實(shí)現(xiàn)多種功能,包括信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等,是現(xiàn)代科技中不可或缺的重要元件之一。

(2)分類

國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87的分類: [7]

物理量傳感器、化學(xué)量傳感器、生物量傳感器、數(shù)字式傳感器、模擬式傳感器等47種類別,其中物理量、化學(xué)量和生物量傳感器可進(jìn)一步被細(xì)分。

1.2 執(zhí)行器

(1)概念/定義

Modbus物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的定義 [11]:執(zhí)行器可以在其直接環(huán)境中起作用,以實(shí)現(xiàn)對(duì)其所嵌入的機(jī)器或設(shè)備的正確操作。

Firgelliauto的定義 [12]:致動(dòng)器是一種設(shè)備,需要能量輸入通常為電能,以某種形式輸入外部信號(hào)以告知致動(dòng)器要做什么,然后該設(shè)備才能致動(dòng)。

艾斯湃納的定義 [13]:執(zhí)行器是將動(dòng)力源和機(jī)械零件組合起來,進(jìn)行機(jī)械操作的裝置,比如電機(jī)(電動(dòng)機(jī))就是其中的一種。使用執(zhí)行器可以自由控制在操作時(shí)施加的力和速度、角度等,因此可以說,執(zhí)行器在機(jī)電一體化中發(fā)揮著核心的作用。

TE智庫的定義:執(zhí)行器是一種將能源轉(zhuǎn)換成機(jī)械動(dòng)能的裝置,由控制閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成,接收傳感器收集的數(shù)據(jù)作為輸入以控制和執(zhí)行物理操作。執(zhí)行器可以是電機(jī)、閥門、繼電器等設(shè)備,通過遠(yuǎn)程控制或自動(dòng)化邏輯實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)。

(2)分類

按照能源形式分類(意大利歐瑪爾(OMAL.S.P.A)自控閥門公司) [14]:

液動(dòng)執(zhí)行器、氣動(dòng)執(zhí)行器和電動(dòng)執(zhí)行器。

根據(jù)其構(gòu)造模式和其在特定物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中的作用分類(Modbus物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)) [11]:

線性致動(dòng)器—用于使物體或元件沿直線運(yùn)動(dòng)。

馬達(dá)—它們使設(shè)備組件或整個(gè)物體進(jìn)行精確地旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

繼電器–此類別包括基于電磁的執(zhí)行器,用于操作燈,加熱器甚至智能汽車中的電源開關(guān)。

電磁閥—作為鎖定或觸發(fā)機(jī)制的一部分,在家用電器中使用最廣泛,它們還充當(dāng)基于IoT的煤氣和水泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制器。

1.3 標(biāo)簽

1.3.1 二維碼

(1)概念/定義

國際二維碼對(duì)象標(biāo)識(shí)體系(IDcode)白皮書的定義:二維碼是用某種特定的幾何形體按一定規(guī)律在平面(二維方向上)分布的圖形來記錄數(shù)據(jù)的信息技術(shù),在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念,使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息,通過圖像輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)讀以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理 [15]。

TE智庫的定義:二維碼是一種記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息的圖形碼,在平面(二維方向上)分布的黑白相間的圖形中記錄數(shù)據(jù)。它是在一維條碼的基礎(chǔ)上擴(kuò)展出另一維具有可讀性的條碼,使用黑白矩形圖案表示二進(jìn)制數(shù)據(jù),被設(shè)備掃描后可獲取其中所包含的信息。

(2)分類

國際主要二維碼碼制 [15]:

QR碼、PDF417碼、DM碼和MC碼,見圖1。

圖 1 國際主要二維碼碼制

中國研發(fā)的二維碼碼制(中關(guān)村二維碼技術(shù)研究院) [16]:

漢信碼—是目前漢字編碼效率最高的二維條碼,且支持全部GB18030字符集漢字以及未來的擴(kuò)展。具有信息容量大、密度高、抗畸變、抗污損能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

龍貝碼—一種矩陣式二維碼,不僅支持雙字節(jié)漢字編碼,還能根據(jù)需要調(diào)整外形大小,并具有無限信息容量和自動(dòng)糾錯(cuò)能力。

GM(GridMatrix,網(wǎng)格矩陣)碼—一種適用于物流環(huán)境應(yīng)用的矩陣式二維條碼碼制。GM網(wǎng)格碼是一種正方形的二維碼碼制,該碼制的碼圖由正方形宏模塊組成,每個(gè)宏模塊由6乘6個(gè)正方形單元模塊組成。網(wǎng)格碼可以編碼存儲(chǔ)一定量的數(shù)據(jù)并提供5個(gè)用戶可選的糾錯(cuò)等級(jí)。

CM(CompactMatrix,緊密矩陣)條碼—由矩形模塊組成的矩形陣列構(gòu)成,它由編碼區(qū)域和功能區(qū)域組成,功能區(qū)域包括開始圖形、結(jié)束圖形、數(shù)據(jù)段分隔圖形以及定位孔圖形。

鼎九矩陣圖碼—一種結(jié)合了國密技術(shù)的二維碼碼制。

量子云碼—一種基于點(diǎn)陣的所謂“微觀微距”二維碼,實(shí)際上是一種參數(shù)化后的點(diǎn)讀筆用簡易碼的擴(kuò)展,信息承載量少于100個(gè)字符。

各類“三維碼”—一種美化后的二維碼(QR)碼,或者是一種二維碼材質(zhì)或基材相關(guān)的技術(shù)。

1.3.2 RIFD標(biāo)簽(Radio Frequency Identification)

(1)概念/定義

中國射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)政策白皮書的定義:射頻識(shí)別技術(shù),是一種利用射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。RFID標(biāo)簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復(fù)使用等特點(diǎn),可支持快速讀寫、非可視識(shí)別、移動(dòng)識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別、定位及長期跟蹤管理。 [17]

RFID世界網(wǎng)的定義:RFID電子標(biāo)簽通俗叫作射頻識(shí)別,由標(biāo)簽、解讀器及數(shù)據(jù)傳輸、處理系統(tǒng)組成。 [18]

TE智庫的定義:RFID電子標(biāo)簽是一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù),通過射頻信號(hào)傳輸和識(shí)別實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的跟蹤和管理??梢杂糜谖锪鞴芾?、庫存管理、資產(chǎn)管理、智能交通、醫(yī)療保健、安全監(jiān)控等領(lǐng)域。

(2)分類

中國射頻識(shí)別_RFID_技術(shù)政策的分類: [17]

按照能量供給方式的不同:有源、無源和半有源RFID標(biāo)簽。

按照工作頻率的不同:低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波頻段(MW)RFID標(biāo)簽。

1.3.3 NFC標(biāo)簽(NearFieldCommunication)

(1)概念/定義

NFC標(biāo)簽是被動(dòng)式裝置,可用來與主動(dòng)式NFC裝置(主動(dòng)式NFC讀寫器)通信。

NFC電子標(biāo)簽是一種提供輕松、安全、迅速的通信的無線連接技術(shù),其傳輸范圍比RFID小,RFID的傳輸范圍可以達(dá)到幾米、甚至幾十米,但由于NFC采取了獨(dú)特的信號(hào)衰減技術(shù),相對(duì)于RFID來說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點(diǎn)。 [19]

TE智庫的定義:NFC標(biāo)簽是采用近場通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N被動(dòng)式裝置,可以存儲(chǔ)任何形式的數(shù)據(jù)。用來與主動(dòng)式NFC讀寫器通信,并應(yīng)用于門禁、支付、物流、會(huì)議簽到、廣告宣傳、智能家居等多個(gè)領(lǐng)域。

(2)分類:

按工作模式分類:主動(dòng)模式、被動(dòng)模式和雙向模式。

按應(yīng)用場景分類:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式、讀寫模式和卡模擬模式。

按基本標(biāo)簽類型分類:

第1類標(biāo)簽(Tag1Type):此類型基于ISO14443A標(biāo)準(zhǔn)。此類標(biāo)簽具有可讀、重新寫入的能力,用戶可將其配置為只讀。存儲(chǔ)能力為96字節(jié),用來存網(wǎng)址URL或其他小量數(shù)據(jù)富富有余。然而,內(nèi)存可被擴(kuò)充到2k字節(jié)。此類NFC標(biāo)簽的通信速度為106kbit/s。此類標(biāo)簽簡潔,故成本效益較好,適用于許多NFC應(yīng)用。

第2類標(biāo)簽(Tag2Type):此類標(biāo)簽也是基于ISO14443A,具有可讀、重新寫入的能力,用戶可將其配置為只讀。其基本內(nèi)存大小為48字節(jié),但可被擴(kuò)充到2k字節(jié)。通信速度也是106kbit/s。

第3類標(biāo)簽(Tag3Type):此類標(biāo)簽基于SonyFeliCa體系。目前具有2k字節(jié)內(nèi)存容量,數(shù)據(jù)通訊速度為212kbit/s。故此類標(biāo)簽較為適合較復(fù)雜的應(yīng)用,盡管成本較高。

第4類標(biāo)簽(Tag4Type):此類標(biāo)簽被定義為與ISO14443A、B標(biāo)準(zhǔn)兼容。制造時(shí)被預(yù)先設(shè)定為可讀/可重寫、或者只讀。內(nèi)存容量可達(dá)32k字節(jié),通信速度介于106kbit/s和424kbit/s之間。

第5類標(biāo)簽(Tag5Type):此類標(biāo)簽被定義為與iso15693標(biāo)準(zhǔn)兼容。

1.4 生物特征識(shí)別

(1)概念/定義

生物特征識(shí)別白皮書(中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院)的定義:指為了進(jìn)行身份識(shí)別而采用自動(dòng)技術(shù)對(duì)個(gè)體生理特征或個(gè)人行為特點(diǎn)進(jìn)行提取,并將這些特征或特點(diǎn)同數(shù)據(jù)庫中已有的模板數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),從而完成身份認(rèn)證識(shí)別的過程。 [20]

GB/T41786-2022的定義:利用不同人生物特征的差異進(jìn)行人的身份識(shí)別的過程。 [21]

TE智庫的定義:生物特征識(shí)別是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)人體固有的生理特征或行為特征進(jìn)行分析和識(shí)別的技術(shù)。通過采集和處理個(gè)體的生物特征數(shù)據(jù),如指紋、虹膜、面部特征、聲音、步態(tài)等來實(shí)現(xiàn)個(gè)體的身份鑒定和驗(yàn)證,以提高安全性和便利性。

(2)分類

指紋識(shí)別、掌紋識(shí)別、人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、指靜脈識(shí)別、掌靜脈識(shí)別、聲紋識(shí)別、聲紋識(shí)別、筆跡識(shí)別、步態(tài)識(shí)別、姿態(tài)識(shí)別和多模態(tài)識(shí)別等。多模態(tài)識(shí)別指多生物特征融合的識(shí)別。

2 網(wǎng)絡(luò)傳輸層

2.1 通信設(shè)備

(1)概念/定義

通信設(shè)備指用于傳送和接收信息的設(shè)備。它們?cè)试S人們通過語音、數(shù)據(jù)、圖像等方式進(jìn)行溝通和交流。

也被理解為在一定地域上用以傳送電波信息的通訊器材的統(tǒng)稱。如電臺(tái)發(fā)射塔、電視發(fā)射塔、收發(fā)報(bào)機(jī)、電話交換機(jī)、通訊線路、衛(wèi)星通訊設(shè)備等。 [22]

TE智庫的定義:通信設(shè)備是指在現(xiàn)代通信領(lǐng)域中,基于通信技術(shù)、電子技術(shù)等相關(guān)技術(shù)應(yīng)用而生產(chǎn)的設(shè)備,用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間的通信和數(shù)據(jù)傳輸,在智能家居、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

(2)分類

中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院的分類: [23]

通信傳輸設(shè)備、通信交換設(shè)備、通信終端設(shè)備、移動(dòng)通信設(shè)備、移動(dòng)通信終端設(shè)備和通信設(shè)備修理其他通信設(shè)備。

2.2 無線通信模組

(1)概念/定義

無線模塊是一種集成了無線通信功能的電子模塊,通過無線技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和通信。它通常由射頻(RF)模塊、基帶處理器、天線和其他相關(guān)電路組成。

TE智庫的定義:無線通信模塊是由芯片和外圍電路組成的集合,用于賦予各類物聯(lián)網(wǎng)終端聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)哪芰?。通過無線信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程控制、監(jiān)控、定位和節(jié)能控制等功能,以保證設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互和管理。

(2)分類

常見的無線通信模組:WIFI模組、藍(lán)牙模組、Zigbee模組、LoRa模組和NB-IoT模組。

按照不同網(wǎng)絡(luò)類型分類: [24]

蜂窩模塊、LPWAN模塊和WIFI局域模塊。LPWAN主要包括NB-IoT、eMTC、LoRa(LongRange,超長距低功耗數(shù)據(jù)傳輸)三種制式。

2.3 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

(1)概念/定義

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是指在物聯(lián)網(wǎng)中提供各種基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)和功能,包括數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析處理、安全保障等。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)通過物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)或云平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)設(shè)備和應(yīng)用之間的連接和交互,為用戶提供豐富的功能和服務(wù)。

(2)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的基本組成部分

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備:包括傳感器、執(zhí)行器、控制器等,用于采集數(shù)據(jù)、執(zhí)行操作和控制設(shè)備。

網(wǎng)絡(luò)連接:物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)連接到云平臺(tái)或其他目標(biāo)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制。

云平臺(tái):物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的核心組成部分,用于管理和處理物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。云平臺(tái)提供設(shè)備注冊(cè)、身份驗(yàn)證、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用程序部署等功能。

應(yīng)用程序:物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的最終目的是為用戶提供有用的應(yīng)用程序,例如遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能決策、自動(dòng)化控制等。應(yīng)用程序可以在云平臺(tái)上部署,也可以在本地設(shè)備上運(yùn)行。

安全和隱私:物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要提供安全和隱私保護(hù),包括數(shù)據(jù)加密、身份驗(yàn)證、訪問控制和隱私保護(hù)等功能。

數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí):物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要提供數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)功能,以從海量數(shù)據(jù)中提取有用的信息和洞察,并支持智能決策和自動(dòng)化控制。

3 數(shù)據(jù)處理層

3.1 云計(jì)算服務(wù)

(1)云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算都是根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而衍生出來的時(shí)代產(chǎn)物,互聯(lián)網(wǎng)是二者的連接紐帶。物聯(lián)網(wǎng)是把數(shù)據(jù)信息的載體擴(kuò)展在實(shí)物上,物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是將實(shí)物進(jìn)行智能化的管理,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的管理和計(jì)算,就要需要一個(gè)大規(guī)模的計(jì)算平臺(tái)為支撐。云計(jì)算的技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)管理。所以,作為這種特定的計(jì)算模式,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)管理和分析。將云計(jì)算應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)應(yīng)用中,很大程度上提高物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行速度。

(2)云計(jì)算對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的意義

a.云計(jì)算為物聯(lián)網(wǎng)提供了強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)能力。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以通過云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理,從而實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的數(shù)據(jù)分析和智能決策

b.云計(jì)算可以提供可擴(kuò)展的計(jì)算資源,使物聯(lián)網(wǎng)能夠應(yīng)對(duì)不斷增長的設(shè)備數(shù)量和數(shù)據(jù)量

c.通過云計(jì)算,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以將數(shù)據(jù)上傳到云端進(jìn)行集中管理和分析。這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)。

d云計(jì)算還可以為物聯(lián)網(wǎng)提供安全性和隱私保護(hù)。通過云計(jì)算平臺(tái),可以對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行身份驗(yàn)證、數(shù)據(jù)加密和訪問控制,確保數(shù)據(jù)的安全性和隱私性

e.物聯(lián)網(wǎng)中的云計(jì)算還可以支持遠(yuǎn)程控制和管理。通過云計(jì)算平臺(tái),用戶可以遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和管理。

總的來說,云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用可以提供強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)能力,支持大規(guī)模數(shù)據(jù)分析和智能決策,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的集中管理和遠(yuǎn)程控制,以及保障數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。這些應(yīng)用可以幫助物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)更高效、智能和可靠的運(yùn)行。云計(jì)算技術(shù)的高可靠性和高擴(kuò)展性為物聯(lián)網(wǎng)提供了更為可靠性的服務(wù)。

(3)云計(jì)算在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

a.在電網(wǎng)方面的應(yīng)用

近些年來,中國電力部門開展了電網(wǎng)的智能化模式,其主要目的是支持物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代所帶來的能源轉(zhuǎn)換和節(jié)省資源。智能化的電網(wǎng)是把新型材料、先進(jìn)電力設(shè)備、新型能源和國內(nèi)當(dāng)下先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)一家網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)有效的相結(jié)合,用以實(shí)現(xiàn)國內(nèi)電力的相關(guān)工作工作的順利便捷地進(jìn)行,保證電力行業(yè)更好地服務(wù)于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域,促進(jìn)電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的有效結(jié)合,促進(jìn)了國內(nèi)電力行業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展,有效地輔助電力企業(yè)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換業(yè)務(wù),為電力企業(yè)提高工作和服務(wù)效率

b.在交通方面的應(yīng)用

隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)的理念已經(jīng)轉(zhuǎn)變到產(chǎn)業(yè)中來,物聯(lián)網(wǎng)在交通系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)的有效應(yīng)用為人們的生活出行帶來了極大的便捷,尤其體現(xiàn)在較為繁華的城市中。智能化交通是將傳感器和諸多電子信息系統(tǒng)綜合地運(yùn)用起來,并在地面上建立安全、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的交通運(yùn)輸系統(tǒng),并通過先進(jìn)的技術(shù)對(duì)交通運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行全新地改造,從而形成一種自動(dòng)化、智能化的交通系統(tǒng)

c.在家居方面的應(yīng)用

智能家居本質(zhì)上就是一個(gè)家用的小型物聯(lián)網(wǎng),通過各類傳感器采集信息,并通過對(duì)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、反饋,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。面對(duì)即是大量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、針對(duì)性地查詢分析以及數(shù)據(jù)計(jì)算的問題,采用云計(jì)算服務(wù)縮減并明確了家庭網(wǎng)關(guān)的任務(wù),便于家庭網(wǎng)關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化和通用性,能夠接受家庭系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),在更大范圍內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)籌安排,存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù),便于未來進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘,從而為整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化和相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供支持。

3.2 數(shù)據(jù)庫服務(wù)

(1)概念/定義

物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫是為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),用于存儲(chǔ)和管理大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備生成的數(shù)據(jù)。它具有高吞吐量、高并發(fā)性、可擴(kuò)展性和實(shí)時(shí)性等特點(diǎn),能夠支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢和分析。

(2)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的意義

a.數(shù)據(jù)庫可以幫助實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理和分析,支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的處理,以及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和管理。

b.數(shù)據(jù)庫可以提供可擴(kuò)展的計(jì)算資源,使物聯(lián)網(wǎng)能夠應(yīng)對(duì)不斷增長的設(shè)備數(shù)量和數(shù)據(jù)量。

c.數(shù)據(jù)庫可以提供安全性和隱私保護(hù),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行身份驗(yàn)證、數(shù)據(jù)加密和訪問控制,確保數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。

d.數(shù)據(jù)庫可以支持大量復(fù)雜的查詢和事務(wù),確保這些事務(wù)將是進(jìn)程的可靠性。

(3)常見的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫

Apache IoTDB:是一體化收集、存儲(chǔ)、管理與分析物聯(lián)網(wǎng)時(shí)序數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng),可以滿足工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、高速數(shù)據(jù)讀取和復(fù)雜數(shù)據(jù)分析需求。

InfluxDB:是一個(gè)時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫,用于優(yōu)化和處理時(shí)間序列數(shù)據(jù)。允許對(duì)序列進(jìn)行索引,具有類似sql的查詢語言、對(duì)缺失數(shù)據(jù)提供內(nèi)置的線性插值、支持?jǐn)?shù)據(jù)自動(dòng)降采樣、支持連續(xù)查詢計(jì)算聚合的優(yōu)點(diǎn)

CrateDB:是一個(gè)分布式SQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),為使物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)工作而設(shè)計(jì)。

MongoDB-MongoDB是一個(gè)免費(fèi)的、開源的、跨平臺(tái)的、面向文檔的數(shù)據(jù)庫程序,歸類為一個(gè)NoSQL數(shù)據(jù)庫程序。具有無初始結(jié)構(gòu)化的定義,有利于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的松散化管理,支持讀寫分離,以及自動(dòng)主備切換以及支持?jǐn)?shù)據(jù)切片,支持自動(dòng)橫向伸縮等優(yōu)點(diǎn)

Cassandra:Apache Cassandra是一個(gè)免費(fèi)的開源分布式NoSQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),它的去中心化分布式特性非常適合物聯(lián)網(wǎng)需求,具有持續(xù)可用性、高性能和線性擴(kuò)展的特點(diǎn)。它可以幫助物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)高效、可靠和可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理。

3.3 大數(shù)據(jù)處理與分析

(1)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)

不同于一般通過采集的大數(shù)據(jù),指數(shù)據(jù)采集過程中涉及多種多樣的傳感器和物體,具有異質(zhì)性、噪聲、多樣性和快速增長性特點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

(2)大數(shù)據(jù)分析在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的意義

由傳感器、設(shè)備、社交、媒體、醫(yī)療保健應(yīng)用程序、溫度傳感器以及各種其他軟件應(yīng)用程序和數(shù)字設(shè)備不斷生成的結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量正在持續(xù)增長。此大規(guī)模的數(shù)據(jù)產(chǎn)生了“物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)”。物聯(lián)網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)分析實(shí)時(shí)處理大量數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在各種存儲(chǔ)技術(shù)中,以允許企業(yè)和組織快速觀察、快速?zèng)Q策,并與人和其他設(shè)備進(jìn)行交互。

(3)大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系

物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)之間的關(guān)系如圖2所示,可以分為三個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的管理。第一步為管理物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)源,其中連接的傳感器設(shè)備通過應(yīng)用程序來實(shí)現(xiàn)交互。例如,諸如CCTV攝像機(jī)、智能交通燈和智能家居設(shè)備之類的設(shè)備的交互,產(chǎn)生了大量不同格式的數(shù)據(jù)源,這些數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在云上。在第二步中,生成的數(shù)據(jù)稱為“大數(shù)據(jù)”,之所以叫做“大數(shù)據(jù)”,這是因?yàn)樗鼈兊乃俣?、容量和多類型。海量的?shù)據(jù)共享在分布式可容錯(cuò)的數(shù)據(jù)庫中。最后一步是應(yīng)用分析工具,如MapReduce,Spark,Splunk和Skytree,上述工具可以分析存儲(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)集。4個(gè)層級(jí)的分析從訓(xùn)練數(shù)據(jù)開始,然后轉(zhuǎn)向至分析工具,查詢和報(bào)告。

圖 2 大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系

4 應(yīng)用與服務(wù)層

4.1 物聯(lián)網(wǎng)解決方案

(1)概念/定義

物聯(lián)網(wǎng)解決方案是指基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和平臺(tái)構(gòu)建的綜合性解決方案,通過整合傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理、應(yīng)用系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)要素,實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通,數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)和分析,以及應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)智能感知、智能控制、智能決策等功能,為各行業(yè)和領(lǐng)域提供全面的數(shù)據(jù)采集、信息傳遞、智能決策和服務(wù)支持。

(2)常見的物聯(lián)網(wǎng)解決方案

智能家居解決方案:智能家居解決方案旨在實(shí)現(xiàn)家庭設(shè)備的互聯(lián)互通,例如智能燈光、智能門鎖、智能家電等。常見的智能家居解決方案及供應(yīng)商包括米家智能家居、Google Home、Apple HomeKit等。

工業(yè)自動(dòng)化解決方案:工業(yè)自動(dòng)化解決方案旨在提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量,減少人力成本和故障率。常見的工業(yè)自動(dòng)化解決方案及供應(yīng)商包括ABB Ability、Siemens MindSphere、GE Predix等。

智能交通解決方案:智能交通解決方案旨在提高交通效率和安全性,減少交通擁堵和事故率。常見的智能交通解決方案及供應(yīng)商包括華為智慧交通、阿里云智能交通、百度智能交通等。

智能醫(yī)療解決方案:智能醫(yī)療解決方案旨在提高醫(yī)療效率和質(zhì)量,減少醫(yī)療成本和誤診率。常見的智能醫(yī)療解決方案及供應(yīng)商包括華為醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)解決方案、GE Healthcare、Philips Healthcare、Siemens Healthineers等。

智能農(nóng)業(yè)解決方案:智能農(nóng)業(yè)解決方案旨在提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量,減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。常見的智能農(nóng)業(yè)解決方案及供應(yīng)商包括IBM Watson Agriculture、SenseTime農(nóng)業(yè)、阿里云智慧農(nóng)業(yè)等。

4.2 垂直行業(yè)應(yīng)用

(1)概念/定義

垂直行業(yè)應(yīng)用是指針對(duì)特定行業(yè)需求而設(shè)計(jì)和開發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

(2)不同行業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的一些實(shí)例

智能家居:包括智能照明、智能插座和智能音箱等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng):包括智能機(jī)器人、智能包裝管理、工業(yè)自動(dòng)化和預(yù)測(cè)性維護(hù)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。 [25]

智能交通物聯(lián)網(wǎng):包括智能公交、共享自行車、車聯(lián)網(wǎng)、充電樁、智能紅綠燈和智慧停車等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。 [26]

智慧物流:主要包括倉儲(chǔ)管理、運(yùn)輸管理和配送管理三個(gè)方面的典型應(yīng)用。 [26]

醫(yī)療健康行業(yè):物聯(lián)網(wǎng)可用于遠(yuǎn)程監(jiān)控病人、跟蹤醫(yī)療設(shè)備和管理庫存,如公共衛(wèi)生服務(wù)、智慧醫(yī)院服務(wù)和居家健康服務(wù)等醫(yī)療健康物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。 [28]

4.3 設(shè)備和服務(wù)集成

(1)概念/定義

設(shè)備和服務(wù)集成是將各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、傳感器、云平臺(tái)、軟件應(yīng)用等組合在一起,通過數(shù)據(jù)交互、協(xié)調(diào)和控制,實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通,以及與用戶的交互和服務(wù)提供。

(2)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和服務(wù)集成的產(chǎn)品應(yīng)用

智能家居:包括智能照明、智能插座和智能音箱等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng):包括智能機(jī)器人、智能包裝管理、工業(yè)自動(dòng)化和預(yù)測(cè)性維護(hù)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。 [25]

智能交通物聯(lián)網(wǎng):包括智能公交、共享自行車、車聯(lián)網(wǎng)、充電樁、智能紅綠燈和智慧停車等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。 [26]

智慧物流:主要包括倉儲(chǔ)管理、運(yùn)輸管理和配送管理三個(gè)方面的典型應(yīng)用。 [27]

醫(yī)療健康行業(yè):物聯(lián)網(wǎng)可用于遠(yuǎn)程監(jiān)控病人、跟蹤醫(yī)療設(shè)備和管理庫存,如公共衛(wèi)生服務(wù)、智慧醫(yī)院服務(wù)和居家健康服務(wù)等醫(yī)療健康物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。 [28]

任何事物和該事物在人們頭腦中形成的概念的關(guān)系都是相互依存的關(guān)系。該事物的概念是該事物在人們頭腦中的本質(zhì)屬性的反映。物聯(lián)網(wǎng)也是一種事物。因此,物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)概念的關(guān)系也是相互依存的關(guān)系。離開了互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)概念就是無本之木,無源之水;有互聯(lián)網(wǎng)必然在人們頭腦中形成與之相對(duì)應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)概念,不會(huì)有:只有物聯(lián)網(wǎng),而沒有互聯(lián)網(wǎng)概念的情況出現(xiàn)。這就是物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)概念的辨證關(guān)系。當(dāng)然,在科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中,在人們頭腦中形成的科學(xué)概念,與前科學(xué)思維時(shí)期,人們認(rèn)識(shí)周圍事物最初所形成的日常生活概念有所不同,科學(xué)概念也可以作為表現(xiàn)某一認(rèn)識(shí)階段上科學(xué)知識(shí)和科學(xué)研究的結(jié)果、總結(jié)而存在。物聯(lián)網(wǎng)概念也是一種科學(xué)概念。正如前面定義所述,物聯(lián)網(wǎng)概念是在互聯(lián)網(wǎng)概念的基礎(chǔ)上,將其用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物品與任何物品之間,進(jìn)行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)概念。它也是互聯(lián)網(wǎng)知識(shí)和研究的結(jié)果和總結(jié)。

國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)概念被炒得沸沸揚(yáng)揚(yáng),一時(shí)間“物聯(lián)網(wǎng)概念”滿天飛,似乎物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代即將來臨! 在A股市場上,凡是具有“物聯(lián)網(wǎng)概念”的股票,稱之為“物聯(lián)網(wǎng)概念股”,均大幅飆升?!拔锫?lián)網(wǎng)概念”成了一時(shí)間A股市場上的一個(gè)熱門話題。那么,什么叫“物聯(lián)網(wǎng)概念股”呢?所謂“物聯(lián)網(wǎng)概念股”就是具有物聯(lián)網(wǎng)概念的股票。

物聯(lián)網(wǎng)概念股的龍頭股主要有:

1、遠(yuǎn)望谷(002161):該公司是超高頻射頻識(shí)別(RFID)龍頭股。公司是國內(nèi)唯一一家以RFID業(yè)務(wù)為主業(yè)務(wù)的上市公司,專門從事超高頻RFID研究和發(fā)展的公司。其業(yè)務(wù)除了涵蓋整個(gè)鐵路射頻識(shí)別產(chǎn)業(yè)鏈外,還在煙草物流、軍事應(yīng)用等其它超高頻RFID領(lǐng)域取得初步成果,現(xiàn)擁有5大系列60多種產(chǎn)品。在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中,公司屬于RFID技術(shù)研究與開發(fā)的公司之一。

2、新大陸(000997):該公司是世界上少數(shù)幾家擁有二維碼核心技術(shù)的企業(yè)之一,設(shè)計(jì)、開發(fā)了全球首臺(tái)掌上二維碼識(shí)讀產(chǎn)品,并率先在國內(nèi)研發(fā)成功具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的二維碼生成解譯技術(shù)。該技術(shù)已成功應(yīng)用于中國移動(dòng)“電子回執(zhí)”項(xiàng)目、農(nóng)業(yè)部“動(dòng)物標(biāo)識(shí)溯源系統(tǒng)”和種公牛凍精生產(chǎn)管理系統(tǒng)等項(xiàng)目產(chǎn)品遠(yuǎn)銷北美、歐洲、韓國等海外市場。

3、廈門信達(dá)(000701):該公司是自動(dòng)識(shí)別芯片生產(chǎn)商。主營生產(chǎn)、銷售無線射頻自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、電子標(biāo)簽等。08年公司生產(chǎn)的圖書館專用電子標(biāo)簽,中標(biāo)廈門市圖書館RFID管理系統(tǒng)項(xiàng)目。

4、東信和平(002017):該公司是智能卡生產(chǎn)商,是國內(nèi)智能卡企業(yè)龍頭。公司主要從事移動(dòng)通信、銀行、身份識(shí)別、社保、公交等各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的智能卡產(chǎn)品及系統(tǒng)解決方案的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售業(yè)務(wù)。擁有5條智能卡封裝生產(chǎn)線,是國內(nèi)最大移動(dòng)通信智能卡產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)。

智慧城市是宏觀概念,它反映了社會(huì)對(duì)未來城市的知識(shí)化、信息化、高效益的一種愿望,著眼于城市發(fā)展整體的總效果。信息化是智慧城市的重要內(nèi)容,社會(huì)對(duì)智慧城市的期望并不局限于信息化,社會(huì)要求城市具有整體發(fā)展的智慧。

易于宣傳,缺點(diǎn)是無法準(zhǔn)確定義,因?yàn)椤爸腔邸笔侨藗冊(cè)缫咽煜さ脑~匯,自會(huì)以自己的理解想象智慧城市,“智慧城市”只能是公眾視角,不是信息工程學(xué)的精確定義。

雖然物聯(lián)網(wǎng)近年來的發(fā)展已經(jīng)漸成規(guī)模,各國都投入了巨大的人力、物力、財(cái)力來進(jìn)行研究和開發(fā)。但是在技術(shù)、管理、成本、政策、安全等方面仍然存在許多需要攻克的難題, 具體分析如下:

(1)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一與協(xié)調(diào)

傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)并不適合物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)感知層的數(shù)據(jù)多源異構(gòu),不同的設(shè)備有不同的接口,不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層也由于使用的網(wǎng)絡(luò)類型不同、行業(yè)的應(yīng)用方向不同而存在不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)。建立的統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu),統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是物聯(lián)網(wǎng)正在面對(duì)的難題。 [1]

(2)管理平臺(tái)問題

物聯(lián)網(wǎng)自身就是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系,加之應(yīng)用領(lǐng)域遍及各行各業(yè),不可避免的存在很大的交叉性。如果這個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系沒有一個(gè)專門的綜合平臺(tái)對(duì)信息進(jìn)行分類管理,就會(huì)出現(xiàn)大量信息冗余、重復(fù)工作、重復(fù)建設(shè)造成資源浪費(fèi)的狀況。每個(gè)行業(yè)的應(yīng)用各自獨(dú)立,成本高、效率低,體現(xiàn)不出物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì),勢(shì)必會(huì)影響物聯(lián)網(wǎng)的推廣。 物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)急需要一個(gè)能整合各行業(yè)資源的統(tǒng)一管理平臺(tái),使其能形成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈模式。 [1]

(3)成本問題

各國對(duì)物聯(lián)網(wǎng)都積極支持,在看似百花齊放的背后,能夠真正投入并大規(guī)模使用的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目少之又少。譬如,實(shí)現(xiàn)RFID技術(shù)最基本的電子標(biāo)簽及讀卡器,其成本價(jià)格一直無法達(dá)到企業(yè)的預(yù)期,性價(jià)比不高;傳感網(wǎng)絡(luò)是一種多跳自組織網(wǎng)絡(luò),極易遭到環(huán)境因素或人為因素的破壞,若要保證網(wǎng)絡(luò)通暢,并能實(shí)時(shí)安全傳送可靠信息,網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本高。在成本沒有達(dá)到普遍可以接受的范圍內(nèi),物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展只能是空談。 [1]

(4)安全性問題

傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成熟、應(yīng)用廣泛,尚存在安全漏洞。物聯(lián)網(wǎng)作為新興產(chǎn)物,體系結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),各方面的安全問題更加突出。其關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)是傳感網(wǎng)絡(luò),傳感器暴露的自然環(huán)境下,特別是一些放置在惡劣環(huán)境中的傳感器,如何長期維持網(wǎng)絡(luò)的完整性對(duì)傳感技術(shù)提出了新的要求,傳感網(wǎng)絡(luò)必須有自愈的功能。 這不僅僅受環(huán)境因素影響,人為因素的影響更嚴(yán)峻。RFID是其另一關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù),就是事先將電子標(biāo)簽置入物品中以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的狀態(tài),這對(duì)于部分標(biāo)簽物的所有者勢(shì)必會(huì)造成一些個(gè)人隱私的暴露,個(gè)人信息的安全性存在問題。不僅僅是個(gè)人信息安全,如今企業(yè)之間、國家之間合作都相當(dāng)普遍,一旦網(wǎng)絡(luò)遭到攻擊,后果將更不敢想象。 如何在使用物聯(lián)網(wǎng)的過程做到信息化和安全化的平衡至關(guān)重要。 [1]

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