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時(shí)間:2022-07-18 10:53:51
序論:速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn),特別為您篩選了11篇物聯(lián)網(wǎng)范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料,歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系,希望您能從中汲取靈感和知識(shí)!
然而,世界末日沒(méi)那么容易到來(lái),而修建“避難所”也不是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的惟一專利。在日常生活中,物聯(lián)網(wǎng)的影子更是屢見(jiàn)不鮮:超市的掃碼器、公交車上的刷卡機(jī)、身份證的識(shí)別儀……這只是冰山一角。此外,在城市安監(jiān)、軌道交通、機(jī)場(chǎng)安保、醫(yī)療檢驗(yàn)、動(dòng)物溯源、身份識(shí)別等領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)又給人們的生活帶來(lái)了無(wú)限的遐想。
推及經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,經(jīng)濟(jì)危機(jī)后,世界各國(guó)都將物聯(lián)網(wǎng)作為拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要?jiǎng)?chuàng)新舉措。去年1月,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬將“智慧地球”提升為國(guó)家戰(zhàn)略。2009年底,IBM公司首次拋出“智慧的地球”這一概念時(shí),其戰(zhàn)略核心就是“云計(jì)算+物聯(lián)網(wǎng)”的結(jié)合。
在中國(guó),物聯(lián)網(wǎng)也被提到了戰(zhàn)略的高度。去年8月,溫總理在視察無(wú)錫中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院時(shí),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)寄以希望;今年的全國(guó)兩會(huì)上,溫總理在政府工作報(bào)告中首次提出物聯(lián)網(wǎng),明確提出要加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)首度被列入五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。
研究表明,物聯(lián)網(wǎng)可能是全球下一個(gè)萬(wàn)億元級(jí)規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)之一。而賽迪顧問(wèn)研究也顯示:2010年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2000億元,至2015年,中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)整體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到7500億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)30.0%。呈現(xiàn)在面前的是一塊巨大的蛋糕。
然而,中國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代了嗎?在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái),更多企業(yè)仍在小心翼翼地探索,大規(guī)模應(yīng)用主要靠政府采購(gòu),產(chǎn)業(yè)的投融資渠道尚未打通,而在信息安全、電磁污染、無(wú)線頻譜資源等問(wèn)題尚沒(méi)有完備的解決方案之前,沒(méi)有比抱歉更合適的答案。
值得欣慰的是,國(guó)家發(fā)改委、工業(yè)和信息化部、科技部等相關(guān)部門都在醞釀出臺(tái)相關(guān)產(chǎn)業(yè)扶持政策來(lái)加速促進(jìn)中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時(shí),地方政府和產(chǎn)業(yè)園區(qū)也在相繼出臺(tái)相關(guān)的配套政策。而在技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化方面,北郵、中科院、南郵、無(wú)錫中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院以及中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化組織有望在物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵技術(shù)方面取得突破性進(jìn)展。
誠(chéng)可見(jiàn),產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)走在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的第一線。上海世博會(huì)場(chǎng)館、上海浦東機(jī)場(chǎng)、北京星光影視園、中遠(yuǎn)集運(yùn)、國(guó)家電網(wǎng)、宅急送……產(chǎn)業(yè)界的應(yīng)用早已山雨欲來(lái):而中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、海爾等也紛紛摩拳擦掌,向物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的研發(fā)發(fā)起了沖鋒。
此外,當(dāng)無(wú)錫啟動(dòng)中國(guó)第一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)城市;成都計(jì)劃用數(shù)十億元打造“天府智能互聯(lián)新城”:南京以“智慧南京”來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和城市環(huán)境提升;北京市東城區(qū)在公共安全、食品安全、樓宇等領(lǐng)域應(yīng)用示范物聯(lián)網(wǎng)時(shí)……各大城市已吹響進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)的集結(jié)號(hào)。
解構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈
國(guó)際電聯(lián)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義是:通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
而南京郵電大學(xué)校長(zhǎng)楊震的理解更為形象。他認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的拓展和延伸。而兩者的最大區(qū)別在于,互聯(lián)網(wǎng)是虛擬信息之間形成的網(wǎng)絡(luò),它需要人去采集物質(zhì)世界的信息;而物聯(lián)網(wǎng)則通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)、智能嵌入技術(shù)等能讓物與物之間相互感知,再通過(guò)高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),將信息自動(dòng)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)上形成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)。
清科研究中心研究總監(jiān)符星華指出,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈大致可以分三個(gè)層面:首先是傳感網(wǎng)絡(luò),以二維碼、RFID(射頻識(shí)別技術(shù))、傳感器、芯片及智能卡為主,實(shí)現(xiàn)“物”的識(shí)別;其次是傳輸網(wǎng)絡(luò),通過(guò)現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計(jì)算:三是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò),即輸入輸出控制終端,可基于現(xiàn)有的手機(jī)、PC等終端進(jìn)行。
符星華告訴記者,在信息生成方面,物聯(lián)網(wǎng)會(huì)利用RFID、傳感器、二維碼、北斗或GPS定位等隨時(shí)隨地獲取物體的信息;在信息傳遞方面,各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)將進(jìn)一步融合;在信息的集中處理及應(yīng)用方面,即通過(guò)綜合信息平臺(tái)接收、處理、反饋并應(yīng)用信息,大量軟件企業(yè)將從中受益。
清科研究中心數(shù)據(jù)顯示,近年來(lái),在信息生成層面,投融資活動(dòng)則較為積極。以二維碼、RFID(射頻識(shí)別技術(shù))、傳感器、芯片及智能卡等產(chǎn)品研發(fā)制造的企業(yè)備受投資機(jī)構(gòu)的偏愛(ài)。據(jù)清科研究中心統(tǒng)計(jì),從2003年至2009年,已有十幾家相關(guān)公司獲得投資。
遠(yuǎn)望谷和鼎識(shí)科技就是其中的典型代表。作為RFID制造商的領(lǐng)跑者,遠(yuǎn)望谷從2003年到2006三年間先后獲得來(lái)自深圳創(chuàng)新投、上海仕博和上海聯(lián)創(chuàng)三輪融資,之后于2007年成功上市。而成立于2005年的深圳鼎識(shí)科技識(shí)別有限公司以其在識(shí)別技術(shù)的領(lǐng)先地位也被多家投資機(jī)構(gòu)看好,先后獲得上海永宣、德同資本、漢世紀(jì)、達(dá)晨創(chuàng)投等的風(fēng)險(xiǎn)投資。
產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)
2005年,當(dāng)國(guó)際電信聯(lián)盟正式提出物聯(lián)網(wǎng)概念時(shí),它就已經(jīng)預(yù)見(jiàn)到無(wú)所不在的物聯(lián)網(wǎng)通信時(shí)代即將來(lái)臨。然而,它并沒(méi)有預(yù)見(jiàn)到的是,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展是如此之慢??梢哉f(shuō),除了少數(shù)成功案例外,物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)前景并不明朗。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化到底出了什么問(wèn)題?
符星華說(shuō),所有市場(chǎng)的起步和發(fā)展都需要經(jīng)過(guò)個(gè)階段。由于物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入快速發(fā)展的條件即需要基于識(shí)別或傳感裝置的應(yīng)用,例如二維碼、RFID(射頻識(shí)別技術(shù))、傳感器、芯片及智能卡等市場(chǎng)的快速發(fā)展,同時(shí)需要傳輸網(wǎng)絡(luò)的大面積覆蓋和用戶使用,同時(shí)相應(yīng)的應(yīng)用終端需要大量普及并能夠?qū)崿F(xiàn)交互,因此面臨的挑戰(zhàn)并不是物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)自身的發(fā)展問(wèn)題。
首先,似乎創(chuàng)新過(guò)程中遇見(jiàn)的問(wèn)題總能歸結(jié)到體制上。在相關(guān)人士看來(lái),“三網(wǎng)融合沒(méi)有突破性的進(jìn)展,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的信息傳遞環(huán)節(jié)不暢,勢(shì)必影響整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的打通。而標(biāo)準(zhǔn)的遲遲未能出臺(tái),政府與企業(yè)心中都有一本難念的經(jīng)。”符星華表示,在信息傳遞方面,各種電信網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)與廣電網(wǎng)絡(luò)的融合尚需國(guó)家做進(jìn)一步的調(diào)控。
其次,技術(shù)的瓶頸也尚未完全解決。在楊震看來(lái),“我們還沒(méi)有完全掌握物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展規(guī)律和技術(shù)體系則是又一障礙。物聯(lián)網(wǎng)不是簡(jiǎn)單的虛擬世界,要涉及國(guó)家安全等許多問(wèn)題。比如無(wú)線頻譜資源夠不夠用?電磁污染怎么解決?此外,還有信息安全問(wèn)題?!彼f(shuō)。
除此之外,產(chǎn)業(yè)的投融資渠道尚未完全打通,不只是久遠(yuǎn)新方向這一家企業(yè)的煩惱。能否在產(chǎn)業(yè)形成的初期就抓住先機(jī),則是鼎識(shí)科技的啟示。而成熟度較高的智能交通、城市安防、智能電網(wǎng)等主要依靠政府采購(gòu),是否說(shuō)明物聯(lián)網(wǎng)并沒(méi)有形成大規(guī)模商用的氛圍?
新經(jīng)濟(jì)之王
對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)這一已提出整整10年的老話題,但質(zhì)
疑聲始終不絕于耳。相關(guān)人士甚至直言,“真正的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)并不多,不要說(shuō)成型的企業(yè),現(xiàn)在連像樣的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)都難找。而即便有些上市公司,其主營(yíng)業(yè)務(wù),也只是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的一個(gè)小環(huán)節(jié)?!?/p>
在達(dá)晨創(chuàng)投投資總監(jiān)梁國(guó)智看來(lái),很多企業(yè)都在打著物聯(lián)網(wǎng)的概念,而實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)過(guò)程中卻小心翼翼?!艾F(xiàn)在,物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)各國(guó)都在緊張推進(jìn),但國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)都是以市場(chǎng)決定的,比如微軟的操作系統(tǒng)使用得多,它就能成為標(biāo)準(zhǔn)。而中國(guó)不同?!毖酝庵獠谎远鳌?/p>
梁國(guó)智理解政府的擔(dān)心?!叭绻l(fā)現(xiàn)中國(guó)目前還沒(méi)有能夠生產(chǎn)核心芯片的公司,中國(guó)企業(yè)的水平還沒(méi)達(dá)到這個(gè)程度的話,物聯(lián)網(wǎng)則又變成外國(guó)人的天下。移動(dòng)終端就是前車之鑒。手機(jī)上最值錢的,也最核心的芯片基本被外國(guó)公司壟斷,中國(guó)企業(yè)只是加工外殼,做些軟件,頂多做個(gè)電路板。這樣,大把的錢都被外國(guó)人掙去了。”
符星華同意梁國(guó)智的觀點(diǎn),“以往在通信電信及互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)告訴我們,如果沒(méi)有關(guān)鍵的核心技術(shù),就不能形成產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力,在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中就會(huì)受制于人。因此,掌握具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)將成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。”
所有產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都是雙向的,既要有政府的支持,也需要有企業(yè)的響應(yīng)。然而,現(xiàn)實(shí)的狀況是:體制癥結(jié)的痊愈并非蹴而就,而物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的車輪仍繼續(xù)前行。要么成為先驅(qū),要么成為先烈,因噎廢食不應(yīng)成為明智企業(yè)的選擇。
權(quán)衡風(fēng)險(xiǎn)與機(jī)遇,誰(shuí)能夠抓住新經(jīng)濟(jì)的機(jī)遇,誰(shuí)就將成為新經(jīng)濟(jì)的王者。然而,本刊的疑問(wèn)是:在中關(guān)村出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)中心,成就了聯(lián)想;在深圳出現(xiàn)的路由器中心,成就了華為、中興,現(xiàn)在,在無(wú)錫又出現(xiàn)了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)中心,它將成就誰(shuí)?
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖
長(zhǎng)城戰(zhàn)略咨詢預(yù)測(cè)“中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)10年3階段發(fā)展路線圖,形成三大細(xì)分市場(chǎng)”。結(jié)合對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的分析和中國(guó)市場(chǎng)情況的判斷,長(zhǎng)城戰(zhàn)略咨詢(GEI)初步預(yù)測(cè)中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)未來(lái)十年(2010至2020年)將經(jīng)歷應(yīng)用創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新三個(gè)主要發(fā)展階段,形成公共管理和服務(wù)、企業(yè)應(yīng)用、個(gè)人和家庭應(yīng)用三大細(xì)分市場(chǎng)。
應(yīng)用創(chuàng)新
未來(lái)1~3年
公共管理和服務(wù)市場(chǎng)應(yīng)用帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈形成。未來(lái)1至3年。中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)處于產(chǎn)業(yè)的形成期。物聯(lián)網(wǎng)將以政府引導(dǎo)促進(jìn)、重點(diǎn)應(yīng)用示范為主導(dǎo),帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的形成和發(fā)展。產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期將在公共管理和服務(wù)市場(chǎng)的政府管理、城市管理、公共服務(wù)等重點(diǎn)領(lǐng)域,結(jié)合應(yīng)急安防、智能管控、節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、公眾服務(wù)等具有迫切需求的應(yīng)用場(chǎng)景,形成一系列的解決方案。隨著應(yīng)用方案的創(chuàng)新、成熟和推廣,帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的傳感感知、傳輸通信和運(yùn)算處理環(huán)節(jié)的發(fā)展。
技術(shù)創(chuàng)新
未來(lái)3~5年
行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的形成。在公共管理和服務(wù)市場(chǎng)應(yīng)用示范形成一定效應(yīng)之后,隨著下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的初步成熟,企業(yè)應(yīng)用、行業(yè)應(yīng)用將成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。各類應(yīng)用解決方案逐漸穩(wěn)定成熟,產(chǎn)業(yè)鏈分工協(xié)作更明確、產(chǎn)業(yè)聚集、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)初步形成。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的逐漸放大,傳感感知等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)一步活躍。物聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化體系逐步形成。
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-7712 (2013) 18-0000-01
現(xiàn)在,很多人都在談?wù)撐锫?lián)網(wǎng),企業(yè)中,學(xué)校里都經(jīng)常能聽(tīng)到物聯(lián)網(wǎng)一詞,那么究竟什么是物聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)究竟是什么,物聯(lián)網(wǎng)都包含那些范疇,本文將簡(jiǎn)單的從這幾方面探討下。
一、物聯(lián)網(wǎng)的概念
物聯(lián)網(wǎng)概念的簡(jiǎn)單概括就是,通過(guò)各種傳感設(shè)備或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,把任何物品都互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),物聯(lián)網(wǎng)可以稱作是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這個(gè)概念當(dāng)中物品的范疇也很廣,比如PC機(jī)、智能手機(jī),平板電腦可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡接入互聯(lián)網(wǎng),也可以是很現(xiàn)實(shí)的物體,像家用電器,也可以通過(guò)添加網(wǎng)絡(luò)模塊等方法接入互聯(lián)網(wǎng),我們用戶只能登入到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,那么都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與其相連接,達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的。
因此,只需要理解2點(diǎn),就能夠比較好的理解物聯(lián)網(wǎng)的概念。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸;這個(gè)延伸已經(jīng)到了任何的2個(gè)物品當(dāng)中了。
二、物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用
我們剛才討論的物聯(lián)網(wǎng)的概念,那么接下來(lái)將分析下物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)前的主要應(yīng)用方向。
(一)城市管理的智能控制
物聯(lián)網(wǎng)主要基于云計(jì)算的強(qiáng)大計(jì)算能力和利用傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取的大量數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算和決策,能夠?qū)?duì)象進(jìn)行智能控制,并且能夠分析和反饋。
我們可以應(yīng)用在智能交通,對(duì)公路,公交,停車場(chǎng)等場(chǎng)所監(jiān)控,可以通過(guò)檢測(cè)設(shè)備,在道路交口最繁忙的時(shí)候,根據(jù)車流量,自行計(jì)算調(diào)節(jié)紅綠燈的時(shí)間;公交方面,構(gòu)建智能公交系統(tǒng),綜合網(wǎng)絡(luò)通信,GPS定位,完成智能調(diào)度,電子站牌,快速公交系統(tǒng)等多種智能管理,可以詳細(xì)掌握當(dāng)前的公交運(yùn)行狀況,計(jì)算等候時(shí)間,并能夠?qū)崟r(shí)的格局實(shí)際情況調(diào)整發(fā)車間隔;智能化的停車場(chǎng)通過(guò)傳感器,攝像頭的設(shè)備對(duì)停車狀況進(jìn)行監(jiān)控,并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將臨近的幾個(gè)停車場(chǎng)信息綜合處理,都可以在當(dāng)前停車場(chǎng)的地方顯示,方便停車場(chǎng)管理,提升提車效率。
智能建筑,智能建筑的理念是節(jié)能環(huán)保,可持續(xù)發(fā)展,因此可以在建筑物內(nèi)應(yīng)用感應(yīng)技術(shù),時(shí)刻掌握建筑物的管理狀況,并且使得建筑物利用GPS系統(tǒng)實(shí)時(shí)相接,能夠?qū)⒔ㄖ飪?nèi)的情況反映在電子地圖上,比如實(shí)時(shí)的根據(jù)外界光線總動(dòng)控制建筑物的照明,通過(guò)傳感器檢測(cè)環(huán)境,在遇到火災(zāi)等特殊情況時(shí),可以自動(dòng)的控制安全通道等,采暖,電子鎖,通風(fēng)系統(tǒng)等等都可以通過(guò)智能來(lái)控制。
(二)數(shù)字化家庭
數(shù)字化家庭簡(jiǎn)單說(shuō)起來(lái)就是將家庭內(nèi)的所有電子消費(fèi)產(chǎn)品,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),可以很容易的利用一個(gè)遙控器或者手機(jī)上的應(yīng)用程序來(lái)進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)電器之間的互通,能夠極大的提升居住著的舒適性。
智能家居系統(tǒng)可以根據(jù)季節(jié)溫度的變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度,燈光,窗簾,能夠通過(guò)手機(jī)或者互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)對(duì)家庭進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和護(hù)理,我們可以在辦公室指揮家里的各個(gè)電器,比較打開(kāi)熱水器,打開(kāi)電視的個(gè)性化節(jié)目,自動(dòng)煮飯等等。
數(shù)字家庭是未來(lái)家庭生活的趨勢(shì),提高了生活、娛樂(lè)、工作的質(zhì)量。
(三)智能化辦公
這一點(diǎn)主要是應(yīng)用與企事業(yè)單位里面,通過(guò)對(duì)全公司,進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋,公司內(nèi)的所有終端接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,包含臺(tái)式電腦,筆記本電腦,智能手機(jī),平板電腦等等,或者有一些特殊的單片機(jī)類的終端系統(tǒng),這些設(shè)備都處于一個(gè)公司內(nèi)部的大型局域網(wǎng)內(nèi),可以快捷的進(jìn)行信息交互,過(guò)程控制等等。
處于不同部門之間的員工可以很快捷的視頻會(huì)話,收發(fā)文件等等。而且我們可以通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)施行分權(quán)限管理,限制不同等級(jí)的終端的訪問(wèn)權(quán)限,這一點(diǎn)是非常重要的。比方說(shuō),公司為了來(lái)賓訪客方便的了解公司,可以設(shè)立一些查詢?yōu)橹鞯慕K端,但是這一部分的終端只能夠進(jìn)行資料的查詢,并不能上傳或下載文件;同樣,不同的部門的員工的權(quán)限也不相同,把公司的資料按照權(quán)限分類,這樣能夠提升安全性的級(jí)別,比如同一位員工在辦公區(qū)和休息區(qū)接入公司網(wǎng)絡(luò),看到的就不能是完全相同的權(quán)限。這種權(quán)限的設(shè)定可以有多種方法,比如通過(guò)對(duì)每個(gè)員工分配登錄號(hào)的方式對(duì)賬戶進(jìn)行管理,還有可以對(duì)不同的場(chǎng)所進(jìn)行不同的權(quán)限設(shè)定,我們?cè)谵k公室接入網(wǎng)絡(luò)可以正常工作,但是在會(huì)客區(qū)或者休息區(qū)接入網(wǎng)絡(luò)后只能享受來(lái)賓訪客的權(quán)限。
智能化辦公除了方便本公司的員工的工作,還有一點(diǎn)很重要的應(yīng)用,是當(dāng)我們?nèi)サ狡渌具M(jìn)行商務(wù)交流等業(yè)務(wù)的時(shí)候。不再需要攜帶大量的紙質(zhì)文件或說(shuō)明書,我們只需要帶著一臺(tái)能夠接入無(wú)線網(wǎng)的終端即可,我們可以連入對(duì)方公司的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,獲取對(duì)方資源,還可以把我方的資料通過(guò)自己的終端,隨時(shí)的共享給對(duì)方,這樣在溝通交流上既可以方便很多。提升辦公效率方面非常明顯。
這類的網(wǎng)絡(luò)里,最需要考慮是安全問(wèn)題,需要對(duì)登入者實(shí)施監(jiān)控,防止有人惡意的破壞,可以通過(guò)權(quán)限級(jí)別,認(rèn)證等方式來(lái)加以控制和維護(hù),比如可以應(yīng)用MAC信息的感知;HTTP.User-Agent識(shí)別法,DHCP指紋識(shí)別法等等。還可以通過(guò)加入網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)所來(lái)進(jìn)行控制,加以黑白名單輔助管理。
(四)物聯(lián)網(wǎng)還在醫(yī)療,軍事,物流,教學(xué),食品管理等很多場(chǎng)景下扮演重要的角色,在此不一一討論。
三、物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)
物聯(lián)網(wǎng)還處于發(fā)展階段,在發(fā)展上還有些誤區(qū),有時(shí)候會(huì)把傳感網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)搞混,或者認(rèn)為在物品上加了個(gè)傳感器或接入了網(wǎng)絡(luò)就是物聯(lián)網(wǎng)了;或者認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)就是互聯(lián)網(wǎng)的延伸,物聯(lián)網(wǎng)最大的引用是在局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)智能管理。
四、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景
物聯(lián)網(wǎng)是推動(dòng)世界高速發(fā)展的重要生產(chǎn)力,物聯(lián)網(wǎng)能夠節(jié)省資源,提升效率,為全球的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇提供動(dòng)力。
物聯(lián)網(wǎng)將來(lái)會(huì)越來(lái)越多的應(yīng)該在公共基礎(chǔ)設(shè)施上,將大力發(fā)展在實(shí)際的生活場(chǎng)景下,將廣泛的應(yīng)用在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中。
據(jù)了解,天津鋼廠原料場(chǎng)安防系統(tǒng)是在航天信息基于RFID的散裝物料稱重管理軟件的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的,主要運(yùn)用兩方面的關(guān)鍵技術(shù)。
1 基于RFID的散裝物料稱重管理軟件
基于RFID的散裝物料稱重管理軟件可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多個(gè)地磅房的無(wú)人值守自動(dòng)稱重和集中化管理,各地磅房可以自由選配欄桿機(jī)、地感線圈、紅外對(duì)射、LED屏、語(yǔ)音提示、紅綠燈等設(shè)備;系統(tǒng)可支持地磅房雙向上車稱重。此外,本系統(tǒng)中使用的車輛標(biāo)簽是900MHz無(wú)源標(biāo)簽,使用玻璃標(biāo)簽設(shè)計(jì)方案,貼到貨車擋風(fēng)玻璃上之后具有更優(yōu)的讀取性能;并采用防撕設(shè)計(jì)和高強(qiáng)度3M背膠,實(shí)現(xiàn)車輛標(biāo)簽的防更換。
2 RFID中間件
航天信息RFID中間件是為支持RFID應(yīng)用軟件而開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)性軟件,用于底層讀寫器管理,為應(yīng)用軟件屏蔽RFID讀寫器差異并提供數(shù)據(jù)過(guò)濾服務(wù)。航天信息RFID中間件產(chǎn)品包括大型應(yīng)用系統(tǒng)專用RFID中間件平臺(tái)和輕量級(jí)RFID中間件。
該系統(tǒng)采用900MHz頻段RFID標(biāo)簽對(duì)天津鋼廠原料運(yùn)輸車輛進(jìn)行唯一標(biāo)識(shí),實(shí)現(xiàn)車輛防偽,并在大門、地磅房和卸料場(chǎng)布置讀寫器,對(duì)車輛進(jìn)廠、過(guò)毛、卸料,回皮、出廠等全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)原料場(chǎng)車輛稱重的閉環(huán)管理。還對(duì)全系統(tǒng)使用18個(gè)讀寫器和36個(gè)天線進(jìn)行統(tǒng)一管理,并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模RFID數(shù)據(jù)的并發(fā)處理、數(shù)據(jù)過(guò)濾,數(shù)據(jù)防沖突等功能。
目前,天津鋼廠原料場(chǎng)安防系統(tǒng)的實(shí)施實(shí)現(xiàn)了對(duì)廠內(nèi)原料運(yùn)送車輛的有效管理,杜絕了車輛套牌稱重、二次過(guò)毛、非法廠外卸料等稱重作弊行為;通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行,減少了人為參與,避免內(nèi)外勾結(jié)的作弊行為。
“感知礦山”提升安全管理
煤礦的安全生產(chǎn)關(guān)系到人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全,如何加強(qiáng)煤礦安全生產(chǎn)管理模式,實(shí)現(xiàn)管理的現(xiàn)代化、信息化成為煤礦企業(yè)關(guān)心的問(wèn)題?;诘V區(qū)信息化和智能化的“感知礦山”就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成功應(yīng)用在煤炭行業(yè)很好的例證。
“感知礦山”通過(guò)全面感知。對(duì)礦區(qū)的人(人員定位、無(wú)線通信)、設(shè)備(綜合自動(dòng)化)、環(huán)境(安全監(jiān)控、礦壓監(jiān)控等)全面感知,并通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全面覆蓋,同時(shí)還具有直觀形象的應(yīng)用。通過(guò)3DGIS礦區(qū)全息展示,來(lái)全面感知礦山。
烽火通信所提供的IMS解決方案主要基于IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),在IMS層上可構(gòu)建開(kāi)放式的固定移動(dòng)融合應(yīng)用平臺(tái),支持固定和移動(dòng)客戶端的接入,可面向企業(yè)、家庭和個(gè)人用戶提供包括融合語(yǔ)音在內(nèi)的豐富的IMS多媒體融合應(yīng)用業(yè)務(wù),為中國(guó)移動(dòng)向全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型提供了強(qiáng)有力的支持。依托礦井工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)的高速控制網(wǎng)絡(luò),通過(guò)推進(jìn)煤礦礦井生產(chǎn)過(guò)程控制,促進(jìn)企業(yè)綜合信息化,即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化、業(yè)務(wù)信息集成化,信息管理網(wǎng)絡(luò)化,最終實(shí)現(xiàn)煤礦管理決策科學(xué)化、現(xiàn)代化和智能化。
針對(duì)煤礦的實(shí)際情況,烽火通信在汝箕溝礦建立了一套完整的感知礦山系統(tǒng)。隨著該系統(tǒng)的建設(shè),逐步實(shí)現(xiàn)全礦信息化管理,最終全面提升煤礦安全生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)管理水平。
納入集中監(jiān)控的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)覆蓋生產(chǎn)、安全整個(gè)過(guò)程,包括主煤流運(yùn)輸,井下供排水、35kV變電所、地面變電所、井下變電所、礦井通風(fēng)、壓風(fēng)系統(tǒng)、給排水、水處理、主井提升等。需要納入集中蠊測(cè)的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)有礦井環(huán)境監(jiān)測(cè)、火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)、綜掘工作面、注氮、注漿等。
礦井綜合信息化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為吉比特工業(yè)以太網(wǎng),分為地面吉比特光纖環(huán)網(wǎng)和井下吉比特光纖環(huán)網(wǎng),地面和井下的環(huán)網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)分別掛接在環(huán)網(wǎng)上,并為監(jiān)控分站接入提供10Mbit/s和100Mbit/s的下聯(lián)接口。經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)發(fā)送給信息中心,信息中心服務(wù)器做統(tǒng)一處理或存儲(chǔ)。
該方案技術(shù)起點(diǎn)高、針對(duì)性強(qiáng)。一方面充分利用煤礦現(xiàn)有自動(dòng)化設(shè)備,將不同時(shí)期、不同廠商、不同自動(dòng)化水平的設(shè)備綜合在一起,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理;另一方面實(shí)現(xiàn)了煤礦綜合自動(dòng)化、綜合信息化的目標(biāo),達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)水平,將為其他老礦的綜合信息化、自動(dòng)化改造提供示范和借鑒意義。
傳感器基礎(chǔ)解決檢測(cè)難題
目前,正處于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的初期階段,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的理解也各有千秋。西安中星測(cè)控有限公司(以下簡(jiǎn)稱西安中星)總經(jīng)理谷榮祥對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)有著獨(dú)到的看法,他認(rèn)為作為一個(gè)整體系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)概念,在感知、傳輸和應(yīng)用三個(gè)層次中,一定是你中有我,我中有你,但無(wú)論如何描述物聯(lián)網(wǎng)都離不開(kāi)傳感器,不管是物理量還是化學(xué)量、是開(kāi)關(guān)量還是線性量、是有線的還是無(wú)線的,是昂貴的還是廉價(jià)的,其目的都只有一個(gè),就是把自然的參量變成可應(yīng)用的電訊號(hào),因而傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。
西安中星測(cè)控有限公司作為重點(diǎn)產(chǎn)品為壓力傳感器/變送器、慣性傳感器,環(huán)境傳感器以及傳感器的解決方案及咨詢服務(wù),公司壓力傳感器已廣泛應(yīng)用于軍工、船舶,天然氣、石油、化工、制冷、工程機(jī)械,汽車、節(jié)水等近四十個(gè)行業(yè)。
以導(dǎo)線舞動(dòng)檢測(cè)為例,目前國(guó)內(nèi)對(duì)導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)多采用視頻圖像采集和運(yùn)動(dòng)加速度測(cè)量?jī)煞N主要技術(shù)方案。前者在野外高溫、高濕、嚴(yán)寒、濃霧、沙塵等天氣條件下,不僅對(duì)視頻設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性要求很高,而且拍攝的視頻圖像的效果也會(huì)受到影響,在實(shí)際使用中只能作為輔助監(jiān)測(cè)手段,無(wú)法定量分析導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)參數(shù);而采用加速度傳感器監(jiān)測(cè)導(dǎo)線舞動(dòng)情況,雖可定量分析輸電導(dǎo)線某一點(diǎn)上下振動(dòng)和左右擺動(dòng)的情況,但只能測(cè)出導(dǎo)線直線運(yùn)動(dòng)的振幅和頻率,而對(duì)于復(fù)雜的圓周運(yùn)動(dòng),則無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量。
為此,西安中星一直致力于MEMS技術(shù)的慣性傳感器的研究與開(kāi)發(fā),利用MEMS三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)組合測(cè)量技術(shù),成功解決了導(dǎo)線舞動(dòng)橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡測(cè)量的難點(diǎn)問(wèn)題。
“智慧水利”防洪防災(zāi)
我國(guó)地質(zhì)地貌復(fù)雜,在相對(duì)偏僻的山區(qū),因暴雨、臺(tái)風(fēng)等引發(fā)的山洪、滑坡、泥石流災(zāi)害更為嚴(yán)重。將物聯(lián)網(wǎng)的泛在感知、可靠傳送、智能處理等特點(diǎn)應(yīng)用到山洪災(zāi)害防治領(lǐng)域,帶動(dòng)具備共性的關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新與實(shí)施,能非常有效地解決上述各類難題。
泛在感知:應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)感知層的RFID、傳感器、攝像控制、定位授時(shí)等技術(shù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層的無(wú)線和有限傳輸技術(shù),將信息定時(shí)采集上來(lái),從而解決了覆蓋面廣、地形復(fù)雜的問(wèn)題。
精準(zhǔn)監(jiān)測(cè):通過(guò)感知層的信息感知采集,網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)傳輸收集,提高了監(jiān)測(cè)效率和頻度,解決了監(jiān)測(cè)困難的問(wèn)題。
可監(jiān)可控借助物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層提供的業(yè)務(wù)功能,借助手持終端、系統(tǒng)等設(shè)備,可以對(duì)工程設(shè)施、監(jiān)測(cè)設(shè)備等進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制,也可通過(guò)應(yīng)用服務(wù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的上下級(jí)管理和指導(dǎo)。
科學(xué)決策應(yīng)用層根據(jù)對(duì)感知層、網(wǎng)絡(luò)層收集數(shù)據(jù)的處理、分析,以圖表、GIS等形式為決策者提供信息和分析結(jié)果,同時(shí)可以將復(fù)雜的水文模型、水利模型、數(shù)學(xué)模型用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)現(xiàn),快速、便捷地為決策提供數(shù)據(jù)支持和科學(xué)評(píng)估。
山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)作為“智慧水利”,尤其是防汛抗旱信息化支持的重要組成部分,大唐電信山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)將大唐自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的聲學(xué)駐波數(shù)字水位計(jì)及無(wú)線接力傳輸系統(tǒng)等專利產(chǎn)品和技術(shù)運(yùn)用其中,挖掘了基于陸氣耦合的小流域洪水預(yù)報(bào)方法及系統(tǒng)等兩項(xiàng)專利。
系統(tǒng)以數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ),借助通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,以山洪災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)軟件為核心,以多種信息手段為窗口,主要括水雨情監(jiān)測(cè),通訊網(wǎng)絡(luò)、災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)和信息平臺(tái)四部分。具有以下特點(diǎn):信息采集及獲取方式多樣,提供多種信息的自動(dòng)采集、手工或簡(jiǎn)易采集、系統(tǒng)接口接入、手工錄入。批量導(dǎo)入等多手段的收集感知:數(shù)據(jù)匯集平臺(tái)向下提供標(biāo)準(zhǔn)的信息采集協(xié)議,可與包括大唐自主專利產(chǎn)品在內(nèi)的各種采集設(shè)備兼容,向上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)容錯(cuò)分析、數(shù)據(jù)排重、邏輯錯(cuò)誤分析、格式化等處理,保證入庫(kù)數(shù)據(jù)的完整性,正確性和標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一資源數(shù)據(jù)庫(kù)基于國(guó)家水利標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)建立,具有很強(qiáng)的兼容性和擴(kuò)展性;依托先進(jìn)的GIS平臺(tái),提供綜合便捷操作;嵌入小流域徑流預(yù)報(bào)模型,為決策者提供未來(lái)24小時(shí)內(nèi)水雨情預(yù)報(bào)服務(wù)提供多選擇手段。為水利行業(yè)用戶尋求更為深遠(yuǎn)的發(fā)展規(guī)劃。
條碼解決方案實(shí)現(xiàn)可視化管理
如今,諸如平板電腦、微博等新的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與應(yīng)用層出不窮。我深深地感受到傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)正向物聯(lián)網(wǎng)演進(jìn),真正萬(wàn)物互聯(lián)互通的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代正在快速到來(lái)。
互聯(lián)計(jì)算是物聯(lián)網(wǎng)的第一步
隨著各種移動(dòng)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不斷涌現(xiàn),人們?cè)絹?lái)越習(xí)慣于使用智能手機(jī)、上網(wǎng)本、平板電腦等設(shè)備,在近乎無(wú)處不在的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)計(jì)算,這將首先帶我們進(jìn)入互聯(lián)計(jì)算時(shí)代。而在這個(gè)過(guò)程中,設(shè)備的創(chuàng)新與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提高正在改變“計(jì)算”本身的定義。比如現(xiàn)在你可以使用智能手機(jī)隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)許多功能,而以前只能在辦公室電腦上才能完成;未來(lái)你將可以利用ATM機(jī)、車載信息系統(tǒng)甚至所有生產(chǎn)設(shè)備,瞬間打造一個(gè)移動(dòng)的、連續(xù)的、個(gè)性化的互聯(lián)網(wǎng)空間。到那時(shí),“計(jì)算”將變得無(wú)處不在,但卻無(wú)形無(wú)象。
同時(shí),各種基于“計(jì)算”的應(yīng)用也在演進(jìn)。多核、并行化計(jì)算、運(yùn)算加速器、傳感器以及嵌入式技術(shù)的出現(xiàn),將幫助人們實(shí)現(xiàn)各種通信、數(shù)據(jù)和服務(wù)在隨手觸及的IO設(shè)備之間進(jìn)行輕松移動(dòng)。這就是互聯(lián)計(jì)算的魅力!
IDC的最新數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),截至2020年,全球?qū)⒂?10億個(gè)互聯(lián)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)工作。屆時(shí),人們將體驗(yàn)到連續(xù)的、無(wú)處不在的互聯(lián)計(jì)算。然而,在科學(xué)家眼里,這只是物聯(lián)網(wǎng)中的很小一部分,他們估計(jì)未來(lái)地球上將有大約500,000 億個(gè)“物”,每個(gè)人身邊都將有數(shù)以千計(jì)的物體通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接。
可以預(yù)見(jiàn),未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)在規(guī)模、形態(tài)等各方面都將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出互聯(lián)計(jì)算的范疇,最終進(jìn)入萬(wàn)物互通互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。在這個(gè)演進(jìn)的過(guò)程中,我們將面臨很多困難。數(shù)以億計(jì)的設(shè)備不僅會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù),對(duì) IP地址的需求也將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有的存量,而這僅僅是諸多可預(yù)見(jiàn)的技術(shù)難題之一。
因此,我們相信互聯(lián)計(jì)算只是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的第一步,但卻至關(guān)重要。
三大技術(shù)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)
現(xiàn)在我們可預(yù)見(jiàn)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已經(jīng)涵蓋交通、醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化等30多個(gè)行業(yè),未來(lái)它將滲透到人們生產(chǎn)與生活的每一個(gè)角落,為IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)會(huì)。
事實(shí)上,物聯(lián)網(wǎng)在某些領(lǐng)域已經(jīng)得到運(yùn)用并產(chǎn)生了顯著的效益。比如智能電網(wǎng)不僅可以很好地控制大型發(fā)電廠發(fā)電所需要的大規(guī)模計(jì)算,還能對(duì)個(gè)人家庭電耗、采光以及在用電高峰期的電力供應(yīng)進(jìn)行非常精準(zhǔn)的控制??茖W(xué)家們正在努力創(chuàng)造并延伸諸如此類計(jì)算技術(shù),用于連接地球上的每個(gè)人與物,從而使地球上的萬(wàn)物變得更加智慧。我認(rèn)為有三項(xiàng)技術(shù)最為關(guān)鍵:
1. IPv6:手能觸及的設(shè)備都將擁有IP地址
網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)設(shè)備的連接都需要一個(gè)IP地址,目前我們使用的是IPv4技術(shù)。IPv4協(xié)議下的網(wǎng)絡(luò)地址資源大約只有40億個(gè),目前95%的IP地址已被用盡。如果沒(méi)有足夠多的IP地址為未來(lái)的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備編號(hào),物聯(lián)網(wǎng)將成為空談。作為下一代互聯(lián)網(wǎng)地址結(jié)構(gòu),IPv6可提供多達(dá)2128個(gè)IP地址,諸如家用電器、汽車、生產(chǎn)機(jī)器等設(shè)備都將擁有自己獨(dú)有的IP地址,可以實(shí)現(xiàn)常年在線。
而對(duì)中國(guó)這樣的新興國(guó)家來(lái)說(shuō),IPv6將顯得更為重要。因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)發(fā)展史上,率先創(chuàng)造技術(shù)并使用技術(shù)的公司通常都會(huì)占有長(zhǎng)期的優(yōu)勢(shì)。在IPv4地址的分配上,北美大約占有近3/4,而人口最多的亞洲只有不到4億個(gè)。這大大限制了當(dāng)?shù)鼗ヂ?lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展。因此,中國(guó)如想在未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中占有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),首先就應(yīng)該搶得IPv6的技術(shù)先機(jī)。
當(dāng)然,在由IPv4向 IPv6遷移的過(guò)程中將碰到很多問(wèn)題。比如如何在不停止現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的前提下,實(shí)現(xiàn)由IPv4在向 IPv6的遷移?我認(rèn)為我們應(yīng)該利用市場(chǎng)的力量并結(jié)合內(nèi)容創(chuàng)新,驅(qū)使人們向IPv6的遷移。
2. 傳感器:讓設(shè)備變得更加聰明
傳感器是一種探測(cè)、感受、轉(zhuǎn)化外界信號(hào)的裝置,它能把自然界的模擬信息轉(zhuǎn)化成可由計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字信息,已在工業(yè)生產(chǎn)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)學(xué)診斷等各種領(lǐng)域的計(jì)算設(shè)備中得到廣泛的運(yùn)用。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的設(shè)備將變得更加聰明,能夠擁有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們熟悉的溫度、光線、重力、地點(diǎn)等指標(biāo)的感應(yīng)能力。
傳感器在工作過(guò)程中,本身會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù),但這些數(shù)據(jù)并不會(huì)自動(dòng)被作為有意義的信息處理。換言之,如果物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備僅僅只是互相連接起來(lái),而沒(méi)有額外的性能、功能的添加,那么把它們連接起來(lái)也就變得沒(méi)有意義了。
因此,科學(xué)家們正努力在這些傳感設(shè)備上實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)、推導(dǎo)的功能,讓物聯(lián)網(wǎng)中的各種設(shè)備因?yàn)閾碛辛藗鞲衅鞫兊酶邇r(jià)值。以智能交通為例,在對(duì)交通狀況進(jìn)行分析時(shí),我們要讓設(shè)備能夠?qū)νㄟ^(guò)安裝在街道、公路等處的監(jiān)控?cái)z像頭、車載GPS等記錄下來(lái)的海量信息,自動(dòng)進(jìn)行有意義的分析與處理。
3. 云:實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的智能存儲(chǔ)、調(diào)用與管理
在物聯(lián)網(wǎng)下,所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),只能集中存儲(chǔ)在異地的大型數(shù)據(jù)庫(kù)中,這正是云計(jì)算產(chǎn)生的前提。云計(jì)算將確保個(gè)人計(jì)算體驗(yàn)的連續(xù)性,它不僅幫我們存儲(chǔ)海量的數(shù)據(jù),還為我們匯集了大量的計(jì)算潛能,幫助我們進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算。
但僅有云端還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,我們必須有響應(yīng)速度非??斓谋镜赜?jì)算形式。它比我們以前所談的簡(jiǎn)單的大型數(shù)據(jù)中心的高性能計(jì)算要復(fù)雜得多。因?yàn)樗还庑枰哂形以谇懊嬲劦降耐茖?dǎo)、推理這樣的計(jì)算能力,同時(shí)還需要有實(shí)時(shí)的、對(duì)現(xiàn)實(shí)物理世界仿真模擬的能力,以實(shí)現(xiàn)在無(wú)需或極少需要人為干預(yù)的情況下,就可指定、發(fā)現(xiàn)和安全部署自動(dòng)化云計(jì)算服務(wù)和資源。
邁入物聯(lián)網(wǎng)的棘手問(wèn)題
以上三項(xiàng)措施將確保物聯(lián)網(wǎng)的順利實(shí)現(xiàn),但要讓人們更加方便、安全地使用物聯(lián)網(wǎng),真正發(fā)揮它的價(jià)值,我們還需要解決以下幾個(gè)問(wèn)題。
首先就是由誰(shuí)來(lái)制造未來(lái)大量的可無(wú)縫互聯(lián)的計(jì)算設(shè)備。應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備大多基于嵌入式技術(shù),更新周期短、專用度也比較高,沒(méi)有哪家公司能夠制造滿足所有需求的嵌入式設(shè)備。只有通過(guò)與硬件、軟件、內(nèi)容提供商、運(yùn)營(yíng)商等生態(tài)系統(tǒng)中的伙伴開(kāi)展緊密有序的合作,才能實(shí)現(xiàn)計(jì)算設(shè)備的創(chuàng)新與應(yīng)用。
互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將各種不同類型、不同規(guī)模、位于不同地理位置的物理網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接成一個(gè)整體,從而構(gòu)成網(wǎng)上用戶共享的信息資源網(wǎng)。隨著社會(huì)、科技、文化和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的大發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)也得到了快速發(fā)展。
2物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)最早于1999年提出,即把所有物體通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,它具有基于標(biāo)準(zhǔn)和互操作通信協(xié)議的自組織能力,其中物理的和虛擬的“物”具有身份標(biāo)識(shí)、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口,并與信息網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫整合。
3物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)都是建立在分組數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)之上的,它們都采用數(shù)據(jù)分組網(wǎng)作為它們的承載網(wǎng);承載網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)是相分離的,業(yè)務(wù)網(wǎng)可以獨(dú)立于承載網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和獨(dú)立發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要基礎(chǔ)和核心仍舊是互聯(lián)網(wǎng),通過(guò)各種有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)融合,在物理世界的實(shí)體中部署具有一定感知能力、計(jì)算能力和執(zhí)行能力的嵌入式芯片和軟件,使之成為“智能物體”,并將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去。實(shí)現(xiàn)人和物體、物體與物體之間的溝通和對(duì)話。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)也是有區(qū)別的。
(1)本質(zhì)上,物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)在形式上的擴(kuò)展,它繼承了互聯(lián)網(wǎng)所有的普遍性特征。但是,它不是互聯(lián)網(wǎng)的翻版,也不是互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)接口,而是互聯(lián)網(wǎng)的一種較復(fù)雜的擴(kuò)展。
(2)研究的范圍不同。互聯(lián)網(wǎng)由多個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接而成,形成相互溝通,相互參與的互動(dòng)平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)就是把人和物、物和物之間進(jìn)行聯(lián)系和控制,協(xié)同和處理,目的就是提高生產(chǎn)率,使人們的生產(chǎn)變得更加舒適、更加和諧。
(3)體系結(jié)構(gòu)存在差異?;ヂ?lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)是指導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的一系列抽象設(shè)計(jì)原則,內(nèi)容涉及互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成要素、通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)功能以及管理運(yùn)營(yíng)方式等。物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)主要包含以下四個(gè)層次:感知層。感知層的主要功能是信息感知與采集,實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的感知。同時(shí)具備局部的互動(dòng)性,需要一定的存儲(chǔ)和計(jì)算能力。接入層。接入層由基站節(jié)點(diǎn)和接入網(wǎng)關(guān)組成,以有線或無(wú)線的方式實(shí)現(xiàn)無(wú)縫、透明、安全的接入。網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層包括各種通信網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)形成的承載網(wǎng)絡(luò),完成物聯(lián)網(wǎng)接入層與應(yīng)用層之間的信息通信。應(yīng)用層。應(yīng)用層由各種應(yīng)用服務(wù)器組成,主要功能包括對(duì)采集數(shù)據(jù)的匯聚、轉(zhuǎn)換、分析,以及用戶層呈現(xiàn)的適配和事件觸發(fā)等。
(4)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求不同。用于承載物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)無(wú)論是網(wǎng)絡(luò)組織形態(tài),還是網(wǎng)絡(luò)的功能和性能,對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求都是不同的?;贗P架構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在根本上是一個(gè)開(kāi)放和自由的網(wǎng)絡(luò),它的開(kāi)放性和通達(dá)性,對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能要求是“:盡力而為”的傳送能力和基于優(yōu)先級(jí)的資源管理。物聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求就會(huì)高得多,目前實(shí)際上已經(jīng)存在若干孤立的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),這些系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性、安全性、可信性、資源保證性等都有很高的要求。這些要求是目前IP網(wǎng)難以提供的。
4互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)
(1)多樣化。互聯(lián)網(wǎng)用戶對(duì)數(shù)據(jù)有不同的數(shù)據(jù)速率要求。比如說(shuō)短信,只需要較低的數(shù)據(jù)速率,而高清視頻等則需要較高的數(shù)據(jù)速率。對(duì)于未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)它必須要能夠提供多種解決方案。
(2)多點(diǎn)的搜索方式。網(wǎng)絡(luò)必須要支持很多的用戶進(jìn)行多點(diǎn)的搜索方式。
(3)綠色化。未來(lái)的互聯(lián)網(wǎng)將用綠色的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。
(4)支持物聯(lián)網(wǎng)。目前互聯(lián)網(wǎng)還不能夠?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)提供很好的支持。因此需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行優(yōu)化,逐漸完善對(duì)物聯(lián)網(wǎng)提供更好的支持。
中圖分類號(hào):TN711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1物聯(lián)網(wǎng)概述
所謂物聯(lián)網(wǎng)就是通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
1999年,美國(guó)的Auto-ID首先提出“物聯(lián)網(wǎng)”這一概念,當(dāng)時(shí)的物聯(lián)網(wǎng)是建立在物品編碼、RFID 技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,以美國(guó)麻省理工學(xué)院Auto—ID中心研究的產(chǎn)品電子代碼EPC(Electronic Product Code)為核心,利用射頻識(shí)別、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等技術(shù),基于計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)造的實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)。
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(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的新概念。國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)在《The Internet of Things》報(bào)告中對(duì)物聯(lián)網(wǎng)概念進(jìn)行擴(kuò)展,提出任何時(shí)刻、任何地點(diǎn)、任意物體之間的互聯(lián),無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)和無(wú)所不在計(jì)算的發(fā)展愿景。
2009年8月7日,國(guó)務(wù)院總理來(lái)到中科院無(wú)錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心考察并發(fā)表重要講話后,“物聯(lián)網(wǎng)”這一概念在中國(guó)迅速走紅。各地相繼成立了各種與物聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的組織,例如于2009年11月1日成立的中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,]除此之外,2009年9月,無(wú)錫市與北京郵電大學(xué)就傳感網(wǎng)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展簽署合作協(xié)議, 2009年9月10日,全國(guó)高校首家物聯(lián)網(wǎng)研究院在南京郵電大學(xué)正式成立。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
在物聯(lián)網(wǎng)中涉及到以下幾個(gè)方面的公共技術(shù):編碼技術(shù)、標(biāo)識(shí)技術(shù)、解析技術(shù)、信息服務(wù)、安全技術(shù)和中間件。
2.1 編碼技術(shù)
所謂的編碼技術(shù)其實(shí)就是給每個(gè)對(duì)象物一串唯一的數(shù)字符號(hào),用于區(qū)分不同的對(duì)象物,例如人的身份證號(hào)碼。在這里既要對(duì)每家生產(chǎn)廠商進(jìn)行編碼,還需要對(duì)每個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行編碼。只有對(duì)他們進(jìn)行了唯一的編碼,才能實(shí)現(xiàn)對(duì)他們的唯一識(shí)別。
2.2 標(biāo)識(shí)技術(shù)
所謂標(biāo)識(shí)技術(shù)就是指用不同的載體來(lái)承載這些編碼。如果這些編碼失去了載體,那么這些編碼就不能被讀取到,這些編碼所代表的信息就不能被獲取,要想在整個(gè)供應(yīng)鏈中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品追蹤等功能就只能是空中樓閣。我們通常所說(shuō)的對(duì)物品信息的載體主要有一/二維條碼、射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)等。
2.3 解析技術(shù)
中圖分類號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2011)11-2528-03
Brief Introduction of M2M Security
SONG Yong-guo
(IT Department of Lucent Technologies Qingdao Telecommunications Systems, Ltd. Qingdao 266101, China)
Abstract: With gradual recognition and application of Internet of things, people and items around are being linked, so that goods are becoming part of the network and much convenience are being brought to people. However, while we enjoy the convenience, there exists some limitations on information security. This article elaborates the basic concepts, principles, safety standards, and the specific issues about Internet of things and brings forward the system architecture of security middleware of Internet of things, so as to provide positive suggestions to contribute to the security construction for it.
Key words: internet of things; security; middleware; system architecture
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的熱潮正在席卷全球,它被譽(yù)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。早在1999年,物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)的概念就被提出來(lái),它是指通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。2005年,在突尼斯舉行世界峰會(huì)上,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU) 給出了物聯(lián)網(wǎng)的定義 , 物聯(lián)網(wǎng)主要解決物品到物品 (Thing to Thing, T2T), 人到物品 (Human to Thing, H2T), 人到人 (Human to Human, H2H) 之間的互連。
中國(guó)高度重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,2009年8月7日,視察無(wú)錫并指示,要迅速在無(wú)錫建立中國(guó)的“感知中國(guó)”中心;同年底,國(guó)務(wù)院正式批復(fù),在無(wú)錫建設(shè)國(guó)家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)方案;2010年1月4日,無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院揭牌成立,這是繼中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展研究中心之后,在國(guó)家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)內(nèi)建設(shè)的又一重要戰(zhàn)略平臺(tái)。政府和社會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重視再次成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新的強(qiáng)烈指向信號(hào)。
物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能家居、智能交通、智能消防、環(huán)境保護(hù)、公共安全、工業(yè)監(jiān)測(cè)、個(gè)人健康等多個(gè)領(lǐng)域。就目前來(lái)看,行業(yè)應(yīng)用將成為未來(lái)幾年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。在政府的大力扶持下,物?lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì)巨大,市場(chǎng)前景廣闊。然而,和互聯(lián)網(wǎng)一樣,物聯(lián)網(wǎng)讓一切變得更加智能化的同時(shí),也更加危險(xiǎn),特別是當(dāng)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)由別人掌控。這也意味著,在規(guī)?;茝V之前,安全問(wèn)題是必須解決的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
為了增強(qiáng)安全性,在物聯(lián)網(wǎng)的三層基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,增加了密碼服務(wù)、認(rèn)證服務(wù)等安全機(jī)制。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)絡(luò)層的安全和業(yè)務(wù)層的安全是相互獨(dú)立的,而物聯(lián)網(wǎng)的特殊安全問(wèn)題很大一部分是由于物聯(lián)網(wǎng)是在現(xiàn)有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上集成了感知網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用平臺(tái)帶來(lái)的,因此,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的大部分機(jī)制仍然可以適用于物聯(lián)網(wǎng)并能夠提供一定的安全性,如認(rèn)證機(jī)制、加密機(jī)制等。但還是需要根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的特征對(duì)安全機(jī)制進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)充。目前,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還是初級(jí)階段,更多的時(shí)候只是一個(gè)概念。本文將分析物聯(lián)網(wǎng)安全方面存在的問(wèn)題,進(jìn)而提出物聯(lián)網(wǎng)安全中間件的架構(gòu),為物聯(lián)網(wǎng)安全方面的設(shè)計(jì)提供參考。
1 物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)問(wèn)題
1.1 物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
可以將物聯(lián)網(wǎng)分為四個(gè)部分,包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層和公共技術(shù),如圖1所示。
1) 感知層―識(shí)別物體,信息采集:感知層包括二維碼、RFID讀寫器、攝像頭、GPS、傳感器網(wǎng)絡(luò)等,主要用于采集現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)生的事件和數(shù)據(jù)。
2) 網(wǎng)絡(luò)層―信息傳遞和處理:網(wǎng)絡(luò)層需要傳感器網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合,實(shí)現(xiàn)廣泛的互連功能,把感知到的信息安全高效的傳遞到應(yīng)用層。
3) 應(yīng)用層―與行業(yè)需求結(jié)合,實(shí)現(xiàn)廣泛智能化:應(yīng)用層主要包含應(yīng)用支撐平臺(tái)子層和應(yīng)用服務(wù)子層。其中應(yīng)用支撐平臺(tái)子層用于支撐跨行業(yè)、跨應(yīng)用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通的功能。應(yīng)用服務(wù)子層包括工業(yè)監(jiān)控、公共安全、城市管理、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能交通、智能家居等行業(yè)應(yīng)用。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)的深度融合,與行業(yè)需求結(jié)合,實(shí)現(xiàn)智能化。
4) 公共技術(shù)―優(yōu)化服務(wù):公共技術(shù)不屬于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的某個(gè)特定層面,但是與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)的三層都有關(guān)系,它包括標(biāo)識(shí)與解析、安全技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理和服務(wù)質(zhì)量(QoS)管理。
1.2 物聯(lián)網(wǎng)信息安全
1.2.1 安全尺度
物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的安全主要有八個(gè)尺度:讀取控制、隱私保護(hù)、用戶認(rèn)證、不可抵賴性、數(shù)據(jù)保密性、通信層安全、數(shù)據(jù)完整性、隨時(shí)可用性。其中前4項(xiàng)主要處在物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的應(yīng)用層,后4項(xiàng)主要位于網(wǎng)絡(luò)層和感知層。參照以上的八個(gè)安全尺度,我們可以發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的安全體系基本上可以滿足物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需要,尤其是在初級(jí)和中級(jí)發(fā)展階段。
“隱私權(quán)”和“可信度”(數(shù)據(jù)完整性和保密性)問(wèn)題在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中尤其受關(guān)注。首先個(gè)人數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)是當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)安全的一個(gè)不變的優(yōu)先度非常高的話題,所以物聯(lián)網(wǎng)如果想要發(fā)展,就必須面臨使普通用戶如何避免風(fēng)險(xiǎn)這個(gè)問(wèn)題。安全尺度的一個(gè)重要基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)就是如何避免人們?cè)谖锫?lián)網(wǎng)使用過(guò)程當(dāng)中所承受的風(fēng)險(xiǎn)。其次,物聯(lián)網(wǎng)是一種虛擬網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實(shí)世界實(shí)時(shí)交互的新型系統(tǒng),其無(wú)處不在的數(shù)據(jù)感知、以無(wú)線為主的信息傳輸、智能化的信息處理所組成的整個(gè)過(guò)程對(duì)于數(shù)據(jù)完整性和保密性有相當(dāng)高的依賴性。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,是基于海量數(shù)據(jù)的收集,傳輸和處理的基礎(chǔ)上的,因此“可信度”也是物聯(lián)網(wǎng)安全尺度的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。
1.2.2 特有安全問(wèn)題
由于物聯(lián)網(wǎng)在多種情況下需要無(wú)線傳輸,無(wú)線信號(hào)很容易被竊取和干擾,這將直接影響到物聯(lián)網(wǎng)體系的安全,因此有如下幾種特有安全問(wèn)題。
1) 感知層本地安全問(wèn)題―由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)備多數(shù)情況都部署在無(wú)人監(jiān)守的環(huán)境下,攻擊者很容易接觸到設(shè)備,并進(jìn)行破壞,例如在不知情的情況下,讀取信息;用機(jī)械手段屏蔽信號(hào)讓終端無(wú)法連接;克隆終端設(shè)備,冒名頂替;損壞或盜走終端設(shè)備。
2) 感知網(wǎng)絡(luò)傳輸與信息安全問(wèn)題―感知節(jié)點(diǎn)功能簡(jiǎn)單,能量有限,無(wú)法擁有復(fù)雜的安全保護(hù)能力,使得信息可能被中途截取。
3) 核心網(wǎng)絡(luò)傳輸和信息安全問(wèn)題―核心網(wǎng)絡(luò)具有相對(duì)完整的保護(hù)能力,但是由于物聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量龐大,大量節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)使網(wǎng)絡(luò)擁塞,產(chǎn)生拒絕服務(wù)攻擊。
物聯(lián)網(wǎng)還可能帶來(lái)許多個(gè)人隱私泄露。在未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)中,每個(gè)人包括每件擁有的物品都將隨時(shí)隨地連接在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上,隨時(shí)隨地被感知,在這種環(huán)境中如何確保信息的安全性和隱私性,防止個(gè)人信息、業(yè)務(wù)信息丟失或被他人盜用,將是物聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)過(guò)程中需要突破的重大障礙之一,因此研究物聯(lián)網(wǎng)安全中間件十分必要。
2 物聯(lián)網(wǎng)安全中間件體系架構(gòu)
由于物聯(lián)網(wǎng)特有的安全問(wèn)題所致,在硬件層面上進(jìn)行較復(fù)雜的安全保護(hù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常困難,因此在體系中增加安全中間件就是一種較為易實(shí)現(xiàn)的安全策略。安全中間件是一類中間件的技術(shù),它采用許多成熟的中間件技術(shù)和安全技術(shù)來(lái)屏蔽安全的復(fù)雜性,如算法復(fù)雜性,模塊間和模塊內(nèi)部的安全,體系結(jié)構(gòu)安全,基于組件的安全機(jī)器效率等等,從而使安全技術(shù)真正易用,易普及,將物聯(lián)網(wǎng)真正實(shí)用化。安全中間件是實(shí)施安全策略,實(shí)現(xiàn)安全服務(wù)的基礎(chǔ)架構(gòu)。
如果物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)沒(méi)有健全的安全機(jī)制,會(huì)降低公眾對(duì)此信任。因此,在物聯(lián)網(wǎng)中間件的設(shè)計(jì)之初就要考慮到安全問(wèn)題,筆者提出了物聯(lián)網(wǎng)安全中間件的體系架構(gòu),如圖2所示。
圖2中,在物聯(lián)網(wǎng)的三層架構(gòu)中,均增加了安全機(jī)制,包括密碼服務(wù)、認(rèn)證服務(wù)和安全應(yīng)用。其中,密碼服務(wù)和認(rèn)證服務(wù)中又包含了各種加密算法和認(rèn)證方式。省略號(hào)表示其他可能有效的安全機(jī)制,可以對(duì)應(yīng)加入到該架構(gòu)中。
通過(guò)在架構(gòu)中增加安全中間件,屏蔽了安全技術(shù)的復(fù)雜性,向用戶提供統(tǒng)一的安全接口標(biāo)準(zhǔn),滿足各種級(jí)別的安全應(yīng)用需求,能與其他中間件一起無(wú)縫地整合于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)。安全中間件貫穿于物聯(lián)網(wǎng)的三層架構(gòu)中,將信息安全與各個(gè)層面中的業(yè)務(wù)功能分離開(kāi)來(lái),提供單獨(dú)的安全驗(yàn)證服務(wù),從而使物聯(lián)網(wǎng)體系中的安全機(jī)制變得更加靈活,可以根據(jù)情況的變化滿足不同的安全需求。同時(shí),安全中間件可以作為物聯(lián)網(wǎng)體系中的一個(gè)單獨(dú)模塊,由專門的有實(shí)力的專業(yè)企業(yè)或者團(tuán)隊(duì)來(lái)實(shí)現(xiàn),提供標(biāo)準(zhǔn)接口。這樣就可以將信息安全與物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)分離,使專注于物聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)不用再為專業(yè)的信息安全問(wèn)題考慮解決方案。
物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)廣大的市場(chǎng),在其發(fā)展過(guò)程中,必然會(huì)有無(wú)數(shù)的團(tuán)體和個(gè)人參加進(jìn)來(lái)。由此使信心安全的復(fù)雜程度提高到了一個(gè)前所未有的高度。安全中間件針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,將新鮮全問(wèn)題分離出來(lái),作為物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)共有的一個(gè)中間件。同時(shí),也將從事物聯(lián)網(wǎng)的團(tuán)體和個(gè)人從信息安全的困惑中解脫出來(lái)。按照公共標(biāo)準(zhǔn)制定的安全中間件,將可以加入到物聯(lián)網(wǎng)的各層架構(gòu)中,與物聯(lián)網(wǎng)體系無(wú)縫融合在一起。
2.1 密碼服務(wù)
密碼服務(wù)是整個(gè)安全中間件的核心,它以應(yīng)用密碼學(xué)為基礎(chǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的加密、解密、數(shù)字簽名和認(rèn)證等。密碼服務(wù)是上層認(rèn)證服務(wù)的基礎(chǔ),同時(shí)提供了統(tǒng)一的密碼服務(wù)接口,能夠滿足特定的安全服務(wù)需求。密碼服務(wù)的底層是一個(gè)加密庫(kù),主要有以下幾個(gè)模塊。
1) 隨機(jī)數(shù)算法模塊:采用偽隨機(jī)數(shù)序列設(shè)計(jì),支持RC4算法,增強(qiáng)偽隨機(jī)數(shù)的安全,同時(shí),為密鑰的產(chǎn)生提供保障。
2) 對(duì)稱加密算法模塊:支持高強(qiáng)度的分組加密算法,且支持各種加密模式,主要用于加密傳輸?shù)男畔?,可以使在中途攔截的感知網(wǎng)絡(luò)傳輸信息不可用。
3) 公鑰模塊:提供了DiffieHellman、RSA和ECC三種可選的系統(tǒng),是安全認(rèn)證、數(shù)字簽名和證書服務(wù)的基礎(chǔ)。RSA既能用于數(shù)據(jù)加密也能用于數(shù)字簽名的算法,對(duì)冒名頂替可以有效的識(shí)別;ECC算法是計(jì)算資源有限移動(dòng)終端的首選。
4) 單向Hash算法模塊:帶有秘密密鑰的單向Hash函數(shù)又稱消息鑒別碼(MAC),用于消息完整性校驗(yàn),可以防止消息被篡改。
密碼服務(wù)是保障信息安全的基礎(chǔ)。通過(guò)提供多種算法模塊以供用戶選擇,并且根據(jù)所選擇的算法生成相應(yīng)的密碼,以求達(dá)到最適合當(dāng)前實(shí)際情況的安全認(rèn)證手段。由于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用可以取代人來(lái)完成一些復(fù)雜、危險(xiǎn)和機(jī)械的工作,所以物聯(lián)網(wǎng)機(jī)器/感知節(jié)點(diǎn)多數(shù)部署在無(wú)人監(jiān)控的場(chǎng)景中。密碼服務(wù)將會(huì)避免攻擊者可以輕易地接觸到這些設(shè)備,從而對(duì)它們?cè)斐善茐?,甚至通過(guò)本地操作更換機(jī)器的軟硬件。又因?yàn)橹悄軅鞲薪K端、RFID電子標(biāo)簽相對(duì)于傳統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)而言是“”在攻擊者的眼皮底下的,再加上傳輸平臺(tái)是在一定范圍內(nèi)“暴露”在空中的,“竄擾”在傳感網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域顯得非常頻繁、并且容易。所以,傳感器網(wǎng)絡(luò)中的假冒攻擊是一種主動(dòng)攻擊形式,它極大地威脅著傳感器節(jié)點(diǎn)間的協(xié)同工作。通過(guò)密碼服務(wù)明確使用者的身份信息,確認(rèn)其角色是否可以接受,將可以識(shí)別絕大部分的假冒攻擊。
同時(shí),物聯(lián)網(wǎng)最終將會(huì)與現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)一樣,深入到世界的每個(gè)角落,參與到人們生活得每個(gè)細(xì)節(jié)中。因此,每個(gè)人的個(gè)人信息,業(yè)務(wù)信息以及個(gè)人物品等等隱私信息都將會(huì)連接到物聯(lián)網(wǎng)上。密碼服務(wù)從用戶方向?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)的安全性提供了第一層保障。
密碼服務(wù)是解決數(shù)據(jù)保密性和通信層安全的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)加密機(jī)制是逐跳加密,即信息在發(fā)送過(guò)程中,雖然在傳輸過(guò)程中是加密的,但是需要不斷地在每個(gè)經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)上解密和加密,即在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上都是明文的。而業(yè)務(wù)層加密機(jī)制則是端到端的,即信息只在發(fā)送端和接收端才是明文,而在傳輸?shù)倪^(guò)程和轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)上都是密文。密碼服務(wù)可以為以上的兩種加密方式提供算法支持。根據(jù)不同的安全策略,提供相應(yīng)的密碼服務(wù)。
2.2 認(rèn)證服務(wù)
認(rèn)證服務(wù)主要完成數(shù)據(jù)認(rèn)證的一種機(jī)制,確保協(xié)議雙方數(shù)據(jù)的可靠性。本架構(gòu)采用的認(rèn)證方式有以下幾種。
1) 開(kāi)放式認(rèn)證:允許任何物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備訪問(wèn),只要其符合預(yù)先設(shè)置的標(biāo)識(shí)過(guò)濾規(guī)定,在認(rèn)證過(guò)程中和認(rèn)證后的所有通訊均以明文方式傳輸,沒(méi)有任何加密技術(shù)來(lái)保護(hù)。
2) 基于共享密鑰的認(rèn)證:它是以WEP算法為基礎(chǔ)的共享密鑰認(rèn)證。物聯(lián)網(wǎng)通訊設(shè)備間共享同一公共密鑰,通過(guò)私鑰來(lái)進(jìn)行認(rèn)證。
2007年春天。坂村教授再次來(lái)到了《微電腦世界》(PC World China)舉辦的“未來(lái)辦公技術(shù)趨勢(shì)大會(huì)”上,向我們介紹了RFID傳感網(wǎng)絡(luò)在未來(lái)辦公室的應(yīng)用,描繪了基于RFID傳感網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)智能化辦公室和辦公場(chǎng)景,他所勾勒的未來(lái)辦公場(chǎng)景同樣令人向往。
從日常生活到辦公室應(yīng)用,坂村所帶領(lǐng)的日本泛在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)研究所對(duì)于泛在網(wǎng)絡(luò)(物聯(lián)網(wǎng))技術(shù)的研究從簡(jiǎn)單走向復(fù)雜,由點(diǎn)走向面,步步深入,循序展開(kāi),他們的很多研究成果已經(jīng)在日本得到了很好的應(yīng)用,服務(wù)于日本社會(huì)。
而2010年春天,坂村教授則向《微電腦世界》(PCWorldChina)系統(tǒng)地描繪了他心中的物聯(lián)網(wǎng)及其價(jià)值:
1 物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)于社會(huì)安全,從食品安全、藥品安全、工業(yè)安全、建筑安全、交通安全一直到國(guó)家安全,從而使社會(huì)和人類生活更加健康安全;
2 物聯(lián)網(wǎng)幫助節(jié)能環(huán)保,通過(guò)優(yōu)化和管理貨物流通流程,提升流通效率。降低流通能耗,通過(guò)建筑和城市的智能管理來(lái)降低建筑和城市的消耗,同時(shí)通過(guò)介入環(huán)境監(jiān)控管理,幫助保護(hù)環(huán)境;
同時(shí)作為科室之間的聯(lián)絡(luò)人,針對(duì)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)價(jià)值轉(zhuǎn)型的需求,通過(guò)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)部、DICT中心、其他科室將物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)向云管端一體化轉(zhuǎn)型,推動(dòng)政企業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展。
本職位也是科室內(nèi)部工作作風(fēng)的建設(shè)者、號(hào)召者,是釘釘子精神的傳承者,引導(dǎo)科室內(nèi)部員工攻堅(jiān)克難。
2. 對(duì)此崗位外部職責(zé)認(rèn)識(shí)
本職位代表公司向客戶宣傳公司基本業(yè)務(wù)資費(fèi)政策、風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)定,探查行業(yè)趨勢(shì),把握行業(yè)客戶需求,在保證不存在信安風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上洽談業(yè)務(wù)、發(fā)展業(yè)務(wù)。
同時(shí)也是是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)合作伙伴的牽頭人,需要做好物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)商機(jī)共享,引領(lǐng)合作伙伴健康有序的參與到物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)中,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)“卡+模組+平臺(tái)+應(yīng)用”強(qiáng)融合模式。
3. 自身的競(jìng)聘優(yōu)劣勢(shì)
優(yōu)勢(shì):
目前從事工作與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)緊密相關(guān)
自從入職以來(lái)一直從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品、資費(fèi)、號(hào)卡終端資源的業(yè)務(wù)支撐以及建設(shè)省內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng),而系統(tǒng)恰恰是業(yè)務(wù)的載體,是物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)售前售中售后的見(jiàn)證者,因此本人對(duì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展方向、業(yè)務(wù)管理要求有清晰的認(rèn)識(shí)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)是通過(guò)把所有物品通過(guò)射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)智能管理。那么,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在解決農(nóng)業(yè)問(wèn)題上的優(yōu)勢(shì)在哪里呢?
據(jù)了解,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)主要依靠RFID(射頻識(shí)別)、GPS(全球定位系統(tǒng))、GIS(地理信息系統(tǒng))、紅外傳感器等技術(shù)和設(shè)備對(duì)食品全生命周期的生長(zhǎng)環(huán)境、運(yùn)輸過(guò)程、加工條件等進(jìn)行全方位信息搜集,并對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、加工等環(huán)節(jié)進(jìn)行全程監(jiān)控。利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng),可以對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中種子、化肥、土壤、氣溫、濕度、光度、化學(xué)成分、物理成分、空氣組成、pH值、各種養(yǎng)分等進(jìn)行監(jiān)測(cè),再結(jié)合圖像、視頻等的采集,有利于全面提升農(nóng)業(yè)的科學(xué)生產(chǎn)水平。
例如,借助于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,美國(guó)越來(lái)越多的生態(tài)農(nóng)業(yè)的經(jīng)營(yíng)者們開(kāi)始采用“精確耕種”技術(shù),利用全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、連續(xù)數(shù)據(jù)采集傳感器(CDS)、遙感(RS)、變率處理設(shè)備(VRT)和決策支持系統(tǒng)(DSS)等現(xiàn)代高新技術(shù),獲取農(nóng)田小區(qū)作物產(chǎn)量和影響作物生長(zhǎng)的環(huán)境因素(如土壤結(jié)構(gòu)、地形、植物營(yíng)養(yǎng)、含水量、病蟲草害等)實(shí)際存在的空間及時(shí)間差異性信息,使每平方米的土地都能夠得到最準(zhǔn)確的分析,并對(duì)其進(jìn)行最佳耕種。
除提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和節(jié)約資源外,保障食品安全也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一項(xiàng)重要功能。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化水平低,對(duì)勞動(dòng)力的需求量高,食品安全保障機(jī)制不完善,生產(chǎn)、運(yùn)輸、加工等環(huán)節(jié)難以有效監(jiān)控,亟待通過(guò)新技術(shù)來(lái)提高生產(chǎn)效率和提高信息收集和處理水平。國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō),采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以監(jiān)控食品在被消費(fèi)者食用前所經(jīng)歷的諸多環(huán)節(jié),一旦發(fā)生安全問(wèn)題,可以回溯確定是哪一個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題,因而也就更容易追查到責(zé)任人,從這一點(diǎn)上說(shuō),食品安全問(wèn)題將更容易解決。
此外,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也有助于提高農(nóng)業(yè)科研水平?!稗r(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)重要的服務(wù)系統(tǒng),它不僅可以推動(dòng)農(nóng)業(yè)本身、農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝、農(nóng)技服務(wù)的進(jìn)步,對(duì)于農(nóng)業(yè)科學(xué)研究也有促進(jìn)作用?!焙颖笔∞r(nóng)村信息化工程技術(shù)研究中心主任崔文順認(rèn)為,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng),它更是人機(jī)結(jié)合的橋梁。
構(gòu)建中國(guó)農(nóng)業(yè)信息化的大格局
“農(nóng)業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的研究成果將使農(nóng)民獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益,推進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變,真正讓農(nóng)民受益。”在2013中國(guó)農(nóng)業(yè)網(wǎng)站發(fā)展論壇暨農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用峰會(huì)上,農(nóng)業(yè)部信息中心主任李昌建談到我國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展前景時(shí)表示。
而為了把農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)公共性平臺(tái)建設(shè)好,以此為契機(jī)構(gòu)建中國(guó)農(nóng)業(yè)信息化的大格局,國(guó)家開(kāi)始加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的研究與制定,并開(kāi)始大力探索正確的商業(yè)模式,促進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展,以達(dá)到共建、共享、互聯(lián)、互通、協(xié)作、協(xié)同的目的。
2013年5月,農(nóng)業(yè)部表示,為深入貫徹落實(shí)黨的十精神及《國(guó)務(wù)院關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》要求,要加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變,支撐農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè),農(nóng)業(yè)部印發(fā)了《農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程工作方案》。
該工作方案中設(shè)立了我國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)初始發(fā)展的內(nèi)容,主要包括:開(kāi)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用理論研究,探索農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用主攻方向、重點(diǎn)領(lǐng)域、發(fā)展模式及推進(jìn)路徑;開(kāi)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)與系統(tǒng)集成,構(gòu)建農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、政策體系;構(gòu)建農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)平臺(tái);建立中央與地方、政府與市場(chǎng)、產(chǎn)學(xué)研和多部門協(xié)同推進(jìn)的創(chuàng)新機(jī)制和可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式;適時(shí)開(kāi)展成功經(jīng)驗(yàn)?zāi)J降耐茝V應(yīng)用。
與此同時(shí),農(nóng)業(yè)部也在2013年啟動(dòng)了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程,組織天津、上海、安徽開(kāi)展試點(diǎn)試驗(yàn)工作,為全國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展積累經(jīng)驗(yàn)。天津、上海、安徽三省市率先開(kāi)展試點(diǎn)試驗(yàn)工作。天津是設(shè)施農(nóng)業(yè)與水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)區(qū),上海是農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管試驗(yàn)區(qū),安徽是大田生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)區(qū)。
在天津,農(nóng)業(yè)部、中科院、天津市人民政府在2013年9月就共同推進(jìn)天津市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)簽署合作協(xié)議。協(xié)議明確了由農(nóng)業(yè)部負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)指導(dǎo),組織專家團(tuán)隊(duì)提供技術(shù)支撐,及時(shí)總結(jié)推廣天津農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展經(jīng)驗(yàn);中科院負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)重大技術(shù)攻關(guān)和全面技術(shù)支撐,重點(diǎn)在農(nóng)業(yè)普適化感知、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)處理等方面進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、集成及示范,組建專業(yè)化團(tuán)隊(duì),開(kāi)發(fā)適合天津本地需求的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。而天津市作為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)的實(shí)施主體,負(fù)責(zé)已經(jīng)建成的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)平臺(tái)的營(yíng)運(yùn)、管理,并以此為依托,組織全市農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展整體規(guī)劃設(shè)計(jì),組織各項(xiàng)技術(shù)研發(fā)、試驗(yàn),為全國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)積累經(jīng)驗(yàn)、示范推廣。
在上海,上海市農(nóng)業(yè)委員會(huì)和上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)了《市農(nóng)委等關(guān)于上海農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》,拉開(kāi)了上海農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)大幕。據(jù)了解,到“十二五”末,上海將以實(shí)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范工程為載體,建設(shè)10個(gè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范基地、10家農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用示范企業(yè)、3個(gè)市級(jí)以上重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室或工程技術(shù)中心;力爭(zhēng)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用核心技術(shù)上有突破,在感知、傳輸、處理、控制、管理和應(yīng)用等技術(shù)領(lǐng)域取得具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究成果;扶持和推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)中的應(yīng)用,農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)貿(mào)易額實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。
在安徽,由省農(nóng)委牽頭,省農(nóng)科院和科技廳共同制訂了安徽省農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)方案,并由技術(shù)攻關(guān)組制訂了省農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程總體技術(shù)方案、傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)集成工作方案。在具體實(shí)施過(guò)程中,安徽省農(nóng)委制訂了小麥“四情”(苗情、墑情、病蟲情、災(zāi)情)監(jiān)測(cè)指揮系統(tǒng)建設(shè)方案、農(nóng)業(yè)種子物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目方案。安徽省在各示范縣都制定了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展工作領(lǐng)導(dǎo)小組,普遍提出建設(shè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)平臺(tái)或政府決策指揮中心,在有條件的規(guī)?;B(yǎng)殖業(yè)、特色農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)和設(shè)施農(nóng)業(yè),選擇3~5個(gè)產(chǎn)業(yè)開(kāi)展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用試點(diǎn)示范。
在新疆,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和新疆移動(dòng)大通信網(wǎng)結(jié)合的新科技已在全疆遍地開(kāi)花。新疆移動(dòng)發(fā)揮移動(dòng)通信“實(shí)時(shí)性、個(gè)性化、交互性、廣泛性”的優(yōu)勢(shì),積極推進(jìn)“農(nóng)業(yè)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用,開(kāi)通溫室大棚無(wú)線監(jiān)控、自動(dòng)化滴灌等多種農(nóng)村信息化應(yīng)用,幫助實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理。同時(shí),通過(guò)農(nóng)信通服務(wù)、多種資費(fèi)優(yōu)惠,為農(nóng)民提供“用得上、用得起、用得好”的通話和信息服務(wù),幫助農(nóng)民增收致富。據(jù)了解,全疆23個(gè)農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)、5個(gè)地州市的農(nóng)田實(shí)現(xiàn)了田間數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、全自動(dòng)滴灌控制。新疆移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),正以信息化助力新疆“傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)”向“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”轉(zhuǎn)變。
企業(yè)先導(dǎo)進(jìn)入
自從物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國(guó)家七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一以來(lái),農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)由于可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)輸、加工等環(huán)節(jié)中人與人、人與物、物與物之間的感知和監(jiān)控而獲得了發(fā)展的良機(jī)。隨著國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)公共性平臺(tái)的建設(shè)的重視,一大批企業(yè)發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),積極布局農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,攜手打造具備專業(yè)影響力的交流與分享平臺(tái)。
其中在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,扮演著重要角色的網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商正在不遺余力地用網(wǎng)絡(luò)專線對(duì)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)提供支持。
如自安徽省渦陽(yáng)縣被確定為省農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程首批13個(gè)試驗(yàn)示范縣后,安徽移動(dòng)渦陽(yáng)縣公司為農(nóng)業(yè)園區(qū)引入2條百兆互聯(lián)網(wǎng)專線,并提供多媒體箱、綜合機(jī)柜、光纖收發(fā)器、交換機(jī)等設(shè)施設(shè)備。安徽移動(dòng)設(shè)計(jì)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)專線和專用數(shù)據(jù)SIM卡,可實(shí)時(shí)監(jiān)控大棚室內(nèi)溫度、濕度和工人作業(yè)等實(shí)地情況,并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灑水、調(diào)溫等田間作業(yè)。與此同時(shí),移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)專線還可以時(shí)時(shí)傳遞、終端備份留存,使得蔬菜種植從育苗、成長(zhǎng)到成熟的各階段信息和視頻資料得到保留。
在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)中,由羅克佳華、中國(guó)優(yōu)農(nóng)協(xié)會(huì)、太原、朔州、運(yùn)城等試點(diǎn)城市正式簽訂的“中國(guó)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品信任系統(tǒng)及智慧電子商務(wù)基礎(chǔ)(云)平臺(tái)”已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)行。據(jù)悉,該平臺(tái)是羅克佳華與世界500強(qiáng)公司Intel(英特爾)、IBM(國(guó)際商業(yè)機(jī)器)、EMC2(易安信)開(kāi)展技術(shù)、資金合作共建的一項(xiàng)平臺(tái),該云數(shù)據(jù)平臺(tái)的建立,將成為我國(guó)北方地區(qū)專業(yè)為農(nóng)業(yè)等行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)的云數(shù)據(jù)中心。
借助于此平臺(tái),羅克佳華也將進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化控制、監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)等功能。在農(nóng)產(chǎn)品溯源方面,羅克佳華表示可以通過(guò)二維碼應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品流通過(guò)程中對(duì)產(chǎn)地、品種、采摘、存儲(chǔ)、加工、運(yùn)輸?shù)雀黝愋畔⒌牟樵?,充分提升監(jiān)管機(jī)構(gòu)的管理效率,保障食品安全。羅克佳華還計(jì)劃通過(guò)實(shí)施全程監(jiān)管、全程溯源,以遠(yuǎn)距離通信、動(dòng)態(tài)定位、調(diào)度管理等技術(shù)結(jié)合云計(jì)算中心實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理與服務(wù)能力,構(gòu)建智慧電子商務(wù)基礎(chǔ)(云)平臺(tái),促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品流通。
在設(shè)施農(nóng)業(yè)的研究領(lǐng)域,由物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合設(shè)施農(nóng)業(yè)的研究正逐漸深入。目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)與建筑結(jié)構(gòu)、配套系統(tǒng)、新能源與工廠化裝備已經(jīng)成為智慧溫室的四大組成之一。據(jù)了解,智能化監(jiān)控、自動(dòng)化管理溫室目前在北京已經(jīng)建成了示范工程。國(guó)家科技部863項(xiàng)目《植物工廠化生產(chǎn)低碳設(shè)施與裝備的研究》以及北京市科委“十二五”重點(diǎn)課題《盆花生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)和裝備的研發(fā)示范》由北京市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所承擔(dān),這兩項(xiàng)課題的核心即構(gòu)建智慧溫室的核心組成之一的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)。
北京京鵬環(huán)球科技股份有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已應(yīng)用到智慧溫室生產(chǎn)的不同階段。在溫室準(zhǔn)備投入生產(chǎn)階段,通過(guò)在溫室里布置各類傳感器,可實(shí)時(shí)分析溫室內(nèi)部環(huán)境信息,從而更好地選擇適宜種植的品種;在生產(chǎn)階段,從業(yè)人員可用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集溫室內(nèi)溫度、濕度等多類信息,來(lái)實(shí)現(xiàn)精細(xì)管理,例如遮陽(yáng)網(wǎng)開(kāi)閉的時(shí)間,可根據(jù)溫室內(nèi)溫度、光照等信息來(lái)傳感控制,加溫系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間,可根據(jù)采集的溫度信息來(lái)調(diào)控等;在產(chǎn)品收獲后,還可利用物聯(lián)網(wǎng)采集的信息,把不同階段植物的表現(xiàn)和環(huán)境因子進(jìn)行分析,反饋到下一輪的生產(chǎn)中,從而實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的管理,獲得更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端用戶中,多個(gè)地區(qū)的電子標(biāo)簽已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)和流通環(huán)節(jié)。比如上海市200多家蔬菜標(biāo)準(zhǔn)園的6萬(wàn)多畝蔬菜種植基地內(nèi),蔬菜就用了這樣的“身份”——每一包蔬菜的采收、施肥、用藥、灌溉、農(nóng)藥檢測(cè)等信息都被記錄在電子標(biāo)簽中,消費(fèi)者只需要掃描包裝上的二維碼,就能了解到蔬菜生產(chǎn)的所有信息。在內(nèi)蒙古錫林郭勒盟,每一塊牛羊肉都有自己的二維碼“身份證”,通過(guò)層層追溯,可查到牛羊出生、飼養(yǎng)、病疫、屠宰、加工、物流、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)的信息。消費(fèi)者用手機(jī)掃描二維碼,即可以看到這塊牛羊肉從繁育到上餐桌所有環(huán)節(jié)的信息。
多利農(nóng)莊是上海最大的有機(jī)蔬菜種植基地,中歐國(guó)際工商學(xué)院也正在與多利農(nóng)莊聯(lián)手打造中國(guó)首個(gè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)示范基地。多利農(nóng)莊莊主張同貴表示,公司正通過(guò)生產(chǎn)體系和運(yùn)輸體系的信息化管理,實(shí)現(xiàn)全程智能化,使消費(fèi)者可以通過(guò)產(chǎn)品的條形碼完全了解其生產(chǎn)、來(lái)源和運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)信息,同時(shí)還可減少農(nóng)產(chǎn)品的消耗,提高農(nóng)民的收入。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展還需加力
隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)生產(chǎn)模式向信息化、智能化方向的發(fā)展,國(guó)家高度重視物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域示范與應(yīng)用。近兩年,通過(guò)科技支撐計(jì)劃、中小企業(yè)創(chuàng)新資金、科技型企業(yè)周轉(zhuǎn)金等多個(gè)項(xiàng)目的支持,我國(guó)正在努力開(kāi)展農(nóng)業(yè)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)、示范與應(yīng)用。
但是我國(guó)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)弱勢(shì)產(chǎn)業(yè),無(wú)論是自動(dòng)化、智能化,還是遠(yuǎn)程控制,相比發(fā)達(dá)國(guó)家都存在很大的差距。目前,我國(guó)尚未形成一套符合國(guó)情的、合理的、具有針對(duì)性和開(kāi)放性的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)體系。另外,由于我國(guó)農(nóng)業(yè)一直處于“做貢獻(xiàn)”的地位,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化程度低、農(nóng)產(chǎn)品流通市場(chǎng)化程度低、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平低、農(nóng)村金融不完善、農(nóng)業(yè)科技普及不完善等眾多問(wèn)題也限制了我國(guó)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
普遍觀點(diǎn)認(rèn)為,在每次大的危機(jī)之后,都會(huì)催生新的技術(shù)。此次適逢席卷全球的金融危機(jī),相關(guān)國(guó)家試圖通過(guò)“物聯(lián)網(wǎng)”走出經(jīng)濟(jì)的泥淖。故此,2009年2月,當(dāng)IBM大中華區(qū)首席執(zhí)行官錢大群在20091BM論壇上公布名為“智慧的地球”的最新策略,立刻得到美國(guó)各界的高度關(guān)注,甚至有分析認(rèn)為IBM公司的這一構(gòu)想極有可能上升至美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略,并在世界范圍內(nèi)引起轟動(dòng)。
一時(shí)之間, “智慧的地球”戰(zhàn)略被不少美國(guó)人認(rèn)為與當(dāng)年的“信息高速公路”有許多相似之處,同樣被其認(rèn)為是振興經(jīng)濟(jì)、確立競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵戰(zhàn)略。關(guān)于該戰(zhàn)略能否掀起如當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)革命一樣的科技和經(jīng)濟(jì)浪潮的話題,不僅為美國(guó)關(guān)注,更為世界所關(guān)注。
國(guó)際電信聯(lián)盟認(rèn)為,在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,通過(guò)在各種各樣的Ij常用品上嵌入一種短距離的移動(dòng)收發(fā)器,人類在信息與通信世界里將獲得一個(gè)新的溝通維度,從任何時(shí)間任何地點(diǎn)的人與人之間的溝通連接,擴(kuò)展到人與物和物與物之間的溝通連接。IBM給出了物聯(lián)網(wǎng)的近一步解釋:IT產(chǎn)業(yè)下一階段的任務(wù)是把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中,具體地說(shuō),就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,并且被普遍連接,形成物聯(lián)網(wǎng)。
“物聯(lián)網(wǎng)”之所以能被稱為世界信息產(chǎn)業(yè)中繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次浪潮,主要得益于業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為其將會(huì)帶來(lái)兩大好處:其一提高經(jīng)濟(jì)效益,大大節(jié)約成本,其二為全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動(dòng)力。有研究機(jī)構(gòu)聲稱,預(yù)計(jì)10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及,這一技術(shù)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)上萬(wàn)億元規(guī)模的高科技市場(chǎng),其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大30倍。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈可以細(xì)分為標(biāo)識(shí)、感知、處理和信息傳送四個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)分別為RFID、傳感器、智能芯片和電信運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)。據(jù)業(yè)內(nèi)專家表示,單把所有物品都植入識(shí)別芯片這一點(diǎn),現(xiàn)階段看來(lái)還不太現(xiàn)實(shí)。目前的物聯(lián)網(wǎng)概念還很“虛”,停留在初級(jí)研究的層面,離實(shí)質(zhì)性的大規(guī)模應(yīng)用還很遠(yuǎn),遠(yuǎn)不如新能源等概念明確。