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物联网即一种巨大智能网络,具体来说,就是按照约定的协议,通过信息传感设备、系统以及短距无线自组织网络,把具体的物品和互联网实现连接,然后实现在互联网上的信息交换,对农业信息进行智能化识别、定位、跟踪、监控并且管理。农业物联网,顾名思义,就是把物联网技术运用到农业生产上。利用物联网技术融合、处理获取的海量农业信息,再进行智能化操作,对农业生产全过程实现过程监控、科学管理,以实现即时服务。
二、物联网在广西现代农业物流中的应用现状
与国际形势相适应,广西壮族自治区在农业生产多个方面如农产品溯源以及精准农业等诸如这些现代农业物流中也开始引入物联网的技术应用。如依托物联网技术,省会城市南宁市已经建立了蔬菜质量安全追溯信息系统建设的试点。如广西牛博物联信息技术有限公司作为广西成立最早的农业物联网企业,在山西太谷2万亩的红枣基地、百色澄碧湖上千亩的芒果基地,用物联网技术监控均获得成功,两个基地的农产品均成为国内同类最优;其它城市,如梧州、凌云也已开展了一些信息管理试点项目,如无公害蔬菜、茶叶质量安全追溯。在这个追溯体系中,消费者可以通过网站、电话或手机短信,方便、快捷地扫描获取柑橘运输车辆以及柑橘的信息,并实现快速放行。当前,为了增加农产品的安全性,广西壮族自治区内多项农产品在其生产和流通环节都已经开始使用RFID电子标签技术,借此技术建立了农产品的生产和流通档案。RFID技术推广应用也有一定的难度,因为该技术毕竟属于新兴技术,其价格尚且偏高。令人欣慰的是,随着农产品市场的扩大以及需求的增加,RFID技术也正在逐步走向寻常百姓,实现进一步推广和应用,今后,在广西物联网农产品溯源技术中,RFID技术将会是主流应用形式。再如有些市实施了卫星定位配方测土施肥。在计划施肥中,就可以减少化肥使用量,减少投入即增加收益。如金光农场就实施自动化控制,还应用了全球卫星定位系统。通过这些现代信息技术,已经可以采集和控制远程数据,所有与农作物生长有关的包括温度、风速、风向以及蒸发量、日照辐射量等在内的数据都会被精准采集到,从而有助于土壤中水含量的测定,在对作物进行浇水、施肥时,都可以及时提供科学准确的信息。借助于现代物联网技术,实现有效节约水、肥以及农药。
1.物流网在广西畜牧水产养殖中的应用
随着广西农业生产的发展,广西壮族自治区的水产畜牧业也稳步发展,但与其生产相比,其质量安全水平仍然比较低。而且,和畜牧产品质量的国际通用标准要求相比,广西的畜牧水产的质量安全仍有较大差距。为了缩小差距,提高畜牧产品的质量安全水平,迫切需要在畜牧养殖过程及其物流中引入现代技术。而物联网可以使这一想法变为现实。如可以在畜牧养殖过程中植入电子标签,通过电子标签,为每头牲畜建立档案,并且设置相应传感器,并适时监测建立档案的牲畜体征,准确感知其生长发育状况。此外,还可以依托网络远程控制系统实现对牲畜的投料喂食的智能化。也可根据不同养殖品种的不同需求,在线采集、处理和传输水质环境的参数。信息处理平台还可以实现对增氧设备和饲料投放设施的智能控制,对它们的增氧或喂食也可以实现远程遥控,通过这些现代物联网技术,一旦监测到异常情况,就可实现及时预警。
2.在农产品流通中的应用前景
广西是水果之乡,这里的特色水果很多,如荔枝、龙眼、芒果、香蕉等,大多保鲜期短,鲜嫩易烂。在运输过程中,借助物联网技术,不妨利用CPRS、WCDMA等2G或3G等技术,可在农产品运输车辆上安装GPS定位及温度、湿度等传感器。通过这些传感器,可实时地向调度中心传递运输车辆的相关信息,有效降低农产品运输的损失率。除此之外,还可以利用物联网技术实现农产品运输车辆及货物的快速识别,有效防止伪造和涂改通行证,同时也可实现远程运输。
3.智慧物流:物联网与现代农业物流的结合
关键词:物联网技术;智慧城市;萍乡;示范工程
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2013)09-0075-02
0 引 言
国家《物联网“十二五”发展规划》于2012年2月14日,规划指出物联网是战略性新兴产业的重要组成部分,能够促进地方经济增长和产业结构调整与转型,培育新兴经济增长点,有利于地方的高新技术产业聚集,提高科技创新的能力和水平,有助于提升地方信息化水平,有利于增强医疗服务、教育培训服务,社区公共服务能力,能够助力建设“绿色智慧”城市。基于此,江苏、浙江、山东、云南等省等地纷纷出台物联网产业发展建设规划。
2013年1月29日,住建部公布首批国家智慧城市试点名单,萍乡市成功上榜,更体现了国家对资源枯竭型城市转型的期待。智慧城市的建设是一个系统性工程,物联网为智慧城市提供了城市的感知能力,并使得这种感知更加深入、智能。物联网为智慧城市提供了坚实的技术基础。此次智慧城市试点城市经过3~5年的创建期,住建部将组织评估,对评估通过的试点城市(区、镇)进行评定,评定等级由低到高分为一星、二星和三星,所以有效开展切实可行的建设方案极为迫切。
1 萍乡发展物联网的思路
针对资源枯竭型城市萍乡的特性为背景,建议以“终端带动,创新驱动,应用推动”的方式发展物联网推进传统产业升级,实现城市的可持续发展。对物联网产业链上游制造类企业,利用沿海制造业产业转移机遇积极引进;针对中游加大政府和相关企业的投入,进行基础建设;下游则进行项目推动,将物联网技术应用于传统产业,通过终端应用的带动实现物联网产业链的良性循环。
2 对萍乡发展物联网服务和智慧城市建设的实施建议
2.1 利用沿海制造业产业转移,进行物联网产业链配套建设
和传统的通信网络产业链最大的不同点在于物联网产业链上游新增了RFID和传感器,而RFID和传感器正是给物品贴上身份标识和赋予智能感知能力。此类产业也在积极向内陆转移,比如相关上市公司深圳远望谷,公司RFID技术下游行业应用广泛,前景广阔。远望谷成功竞拍昆山两地块拟建物联网产业园,并与银川物联网产业园建设项目合作协议,同时有意向进入中部地区。目前,远望谷和哈尔滨威克在铁路市场形成寡头垄断格局,处于铁路RFID行业龙头,同时已经在畜牧、酒类防伪、图书、烟草领域取得进展,并在车联网、物流、能源等领域积极推进。基于萍乡特有的煤炭能源特性,开展能源RFID的合作是很有希望的。
2.2 加强应用示范工程建设
以提升生产效率和产品质量、改善管理精细程度和推进节能减排、促进安全生产为目的,推动物联网在工业生产中的应用,主要在工业生产过程监控、仓储物流、城镇化建设下的现代农业等领域开展应用示范。
(1)工业陶瓷产业链终端物联网应用示范基地
物联网产业在传统工业陶瓷产业的应用,将带动整个产业向节约化、精细化转型,推进传统产业的节能减排、低碳环保工作,有助于加快建设“资源节约型、环境友好型社会”。基地的建设依托于龙头工业陶瓷企业应用的JIT生产流程整改及ERP信息化建设系统,在此基础上扩大对物联网技术的应用,整合工业陶瓷产业链的资源。基地覆盖工业陶瓷产业链上的研发、设计、生产、销售、配送,与网络紧密相连。利用各种传感器,交换工业陶瓷产业链上物与物、人与物、人与信息的数据,实现对工业陶瓷产业链上各种物品智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,提高企业和行业的信息流转速度,提高企业的经济效益,创造更大的社会效益。利用物联网技术是实现工业陶瓷产业转型升级的一个创新应用方法。
(2)基于物联网技术的花炮安全生产服务平台
花炮产业是传统的高风险与高利润并存的劳动密集型产业,萍乡的花炮产业存在大企业少、小企业多的状况,由此产生低质同构,助长无序竞争,不利于安全生产管理,容易发生安全事故,同时难以有效对花炮质量监控。此项目将运用物联网技术,建立面向花炮生产交易服务领域,将RFID技术嵌入花炮产品的生产、装配、供应、流通等各个环节,连接鉴定机构、生产者、运输机构和终端购买者,借助RFID技术促进花炮的安全生产和溯源。
(3)智能物流应用示范工程
煤炭产业是江西萍乡的支柱产业之一,煤炭产业的发展离不开高效、一体化的煤炭物流,把物联网技术融入到煤炭物流中势在必行。针对物联网和中部煤炭物流的概念、特点,分析中部煤炭物流与物联网进行对接的必要性,在结合萍乡煤炭物流发展现状的基础上,构思了江西省利用物联网发展煤炭(中部)物流的主要途径。
现阶段煤炭物流中存在问题,表现在仓储和过磅环节中存在效率低下、人为因素干扰严重的问题,运输环节存在偷盗置换、交通拥堵、运输利用率低的问题。此项目建立物联网在煤炭中部物流领域中应用的公共服务平台,围绕煤炭中部物流行业技术创新共性需求,利用感知技术、通信技术、网络技术与智能技术融合的物联网技术体系,对物联网技术在煤炭物流关键环节中的运用进行了研究,设计了基于GPS/GIS技术、RFID技术、嵌入式技术、移动计算以及声、光、电、温度、压力等各种物理特征传感技术的车辆识别、智能过磅、视频监控、GPS定位、电子封签等具体应用形式,形成基于开发物联网技术应用系统公共服务。
赣湘国际物流港可实现萍乡对现代物流的发展和物流产业的培育,对进一步加快经济增长方式转变,深入对接长株潭城市群具有重大的促进和保障作用。利用物联网技术能提高物流的信息化和智能化水平,同时可以引入苏宁易购、京东商城、当当等电商企业入驻。物流港作为电商的中南区域配送中心,可以减少电商单独建设配送中心成本,同时提供高效率、低成本的物流体系。
2.3 应用物联网技术促进传统产业转型升级及建设智慧城市的政策建议
(1)加大对物联网共性技术的研发推广和创新产业投入
开展物联网应用的前期投入比较大,特别是在萍乡传统行业中利润低的领域,成本就会成为物联网普及最主要的障碍,要推广物联网技术在传统产业中使用,尽量降低物联网技术的使用成本很重要。
(2)加大对物联网技术推广应用的投融资力度
政府和金融管理部门推动建立和完善银行、企业信息平台,着力优化物联网企业和传统企业应用物联网产品的投融资渠道;可以采用利用担保、贴息等方式, 引导社会资金支持传统企业应用物联网技术,发挥政策导向作用,带动更多的社会资金支持物联网技术推广应用。
(3)发挥财税政策对促进物联网应用的作用
研究制定一系列配套政策,用足、 用好、 用活财税优惠政策,鼓励引导物联网技术在传统产业提升改造中的应用。
(4)加快引进和培养物联网创新人才
物联网技术与计算机、网络、软件、电子、通信、自动控制等多方面技术有关, 需要复合型高端人才和技能人才,这样的人才资源目前还非常匮乏,而高校还很少开设特定专业、特定课程来开展物联网人才培养。萍乡市工科高校应加快部署如何依托原有专业培育发展物联网新兴学科专业, 主动设置物联网相关专业和课程。企业应采取定向、委培等形式加快培养造就物联网实用技术人才。
3 结 语
萍乡作为我国首批资源枯竭型城市,目前大多数高新技术产业比较单一且尚处于加工、组装的地位,企业生产技术高技术含量不够,自主创新能力薄弱,更多地表现为资金密集型和劳动密集型上,未能真正体现高效益、高附加值的特性。在传统的支柱产业中,工业陶瓷的科技含量仅有15%,水泥和烟花炮竹仅有10%,电瓷仅有9%,平均利润较低。因此,加快推进产业结构调整和经济转型,实现资源型城市可持续发展更加迫切。
参 考 文 献
[1] 钱志鸿, 王义君. 物联网技术与应用研究 [J]. 电子学报,2012(5):1023-1029.
[2] 王家耀,刘嵘,成毅,等. 让城市更智慧 [J]. 测绘科学技术学报,2011(2):79-83.
[3] 张广开, 孟红玲, 孙艳梅,等. 洛阳智慧交通系统的设计与实现[J]. 河南科学, 2012(2): 83-87.
关键词:物联网;智慧城市;RFID;云计算
随着信息技术的不断发展,城市信息化应用水平不断提升,智慧城市建设应运而生。以物联网、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术推动了智慧城市的逐步形成,那么物联网也就成为了智慧城市信息服务体系的核心技术。
1 物联网――智慧城市建设的核心技术
1.1 物联网的定义
关于物联网的定义众说纷纭,自1991年,美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念以来,到现在为止对物联网的定义有多种,还缺乏一个清晰的定义,但物联网的基本概念框架已经形成。目前,能够被普遍接受的说法是,物联网是新一代信息技术的重要组成部分,是继互联网之后世界信息产业发展的又一次浪潮,主要是运用激光扫描器、全球定位系统、射频识别(RFID)、红外感应器等信息设施进行传感,按照事先有的约定,将物与物相连在互联网上,进行信息交换和通信,通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的融合中。
1.2 物联网的关键技术
1.2.1 Internet技术
物联网的英文名称是“Internet of things(IOT)”。顾名思义,物联网是物与物相连的互联网,从本质上说还是个网络,所以物联网的核心基础仍然是Internet技术,它是在Internet技术的基础上延伸和扩展的网络。
1.2.2 射频识别技术
RFID是一种传感器技术,非接触的自动识别技术,融合了无线射频技术和嵌入式技术,是物联网的信息采集层技术之一,在自动识别、物品物流管理方面有着广阔的应用前景。RFID分为Passive RFID、Active RFID和半Passive RFID三种。所有的RFID系统都包含附着在设备上的电子标签、与电子标签交互的读写器以及把读写器连接到中心数据库的后端系统这三个基本组件。
1.2.3 短距离无线通讯技术
物联网是把RFID标签里的数据通过无线传输技术发送到中心系统中,无线化是控制领域的发展趋势,尤其是工作于ISM频段的短距离无线通信得到了广泛的应用,各种短距离无线通信都有各自合适的使用范围,物联网用到的无线传输技术主要包括Wi-Fi技术、蓝牙技术、ZigBee技术、UWB(ultra Wideband)技术、移动Ad hoc网络技术及相应的NS2仿真技术等。
1. 2.4 无线传感网络技术
无线传感器网络是当前信息领域中研究的热点之一,传感网络与RFID系统融合能更好的获得物体的位置、温度、移动性等状态。传感网络由一定数量的传感节点组成,传感器节点可以连续不断地进行数据采集、事件检测、事件标识、位置监测和节点控制,传感节点的这些特征和无线连接方式使得无线传感器网络的应用领域非常广阔,目前已经广泛应用于环境、医疗、交通、军事、工业、商业和航空等诸多领域。
1.2.5 嵌入式技术
物联网实际上是一种基于互联网的嵌入式系统,把物理对象相连,嵌入式系统与无线数据传输网络相结合,满足了局域网的协议要求以及网络拓扑结构、动态路由的数据传输要求,形成了真正的物联网,做一个形象的比喻,在物联网中传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官,网络就是神经系统用来传递信息,嵌入式系统则是人的大脑,在接收到信息后要进行分类处理。所以说如果没有嵌入式技术的支持,就不会有物联网的进一步扩展。
1.2.6 大数据处理技术
相比传统的互联网,在物联网中,对大数据技术具有更高的要求,物联网中的数据量更大、数据更加多样化、数据传输速率更高、数据真实性要求更高。可以得出,大数据处理技术是物联网中关键的必需技术。
1.2.7 云计算技术
云计算的基本形态就是将数据计算从本地转移到服务器端,本地只是进行数据的传输与执行,这与物联网的整体概念是完全相符的,物联网借助云计算技术的支持可以更好的提升数据的存储以及处理能力,从而使自身的技术得到进一步的完善。可以说物联网对云计算有着很强的依赖性,没有云计算技术,物联网就无法提供各种基于海量数据的服务。
2 物联网技术在智慧城市建设中的应用
智慧城市是一个庞大复杂的工程,不同的城市需要制定符合各自特征的总体规划,每个城市的资源、发展状况不同,要充分考虑各个领域之间的关系,全面建设一个智慧城市技术体系。物联网技术是创建智慧城市的关键技术,智慧城市的兴起正是源于物联网技术的突破性进展。物联网技术的应用体现在智慧城市建设的方方面面,目前智慧城市建设正处在一个快速发展、全面提升的阶段,据世界银行测算,一个百万人口以上的智慧城市的建成,在投入不变的前提下,实施智慧化管理和服务将能增加城市的发展红利2.5-3倍,为了抢占智慧城市的至高点,世界各国掀起了智慧城市建设的热潮,截至2013年明,国家住建部也分两批公布了193个智慧城市试点城市,目前上海、深圳、南京、宁波、广州、沈阳、武汉、西安等二十多个城市的智慧城市建设已经驶入快车道。根据我国智慧城市的发展现状,本文选取比较成熟的建设领域进行阐述。
2.1 智慧交通
智慧交通系统以国家智能交通系统体系框架为指导,通过监控、监测、交通流量分布优化等技术,完善公安、城管、公路等监控体系和信息网络系统,建立以交通诱导、应急指挥、智能出行、出租车和公交车管理等系统为重点的、统一的智能化城市交通综合管理和服务系统,实现交通信息的充分共享。在交通信息资源整合的基础之上,基于全面的数据,建立分析模型,提高交通行业辅助决策能力,全面提升监控力度和智能化管理水平,并对各类交通信息进行综合处理和,在确保交通运输安全、畅通的前提下,提高公众服务水平。
2.2 智能电网
智能电网通过对整个电力供应体系的自动化来提高电网的可靠性及效率,传感器技术、信息技术与先进的设备技术、先进的控制方法相结合,实现了在可靠性、安全性、经济性、高效性、环境友好等方面的目标要求。智能电网的建设,让生活更便捷,可以实现对智能家电的实时控制和远程控制,还可以为互联网等提供接入服务。在节能与环境方面,智能电网可以提高能源利用效率,实现节能减排。智能电网的建设强有力的推动智慧城市的发展。
2.3 智慧物流
智慧物流是通过RFID、传感器、移动通讯技术等让配送货物自动化、信息化和网络化。智慧物流更重视将物联网、传感网、互联网整合起来,通过动态科学的管理,实现物流自动化、可视化、可控化、智能化。智慧物流的发展可以降低物流成本,加速物流产业的发展。随着物联网的发展,将企业的物流系统、生产系统、采购系统与销售系统智能的融合,智慧物流将融入企业的各个环节之中,形成智慧企业。
2.4 智慧医疗
智慧医疗由智慧医院系统、区域卫生系统、家庭健康系统三部分组成,物联网技术在智慧医疗的各个领域都有关键性的应用,它包括药品领域、远程监护和家庭护理、医疗信息化、医院急救、以及医疗设备和医疗垃圾的监控、血液管理、传染控制等多个方面。
2.5 智慧家居
智慧家居是利用物联网技术将家中的各种设备连接在一起,根据用户的不同需要进行组合,采用模块化结构,提供家电控制模块、照明控制模块、室内外遥控模块、防盗报警模块、环境监测模块、暖通控制模块、红外转发以及可编程定时控制等多种功能模块。
2.6 智慧环保
智慧环保是借助物联网技术,把感应器和装备嵌入到各种环境监控对象中,通过传感手段实时监测水、大气、噪音、废弃物、化学品、辐射等各类关键环境要素的状态,并将监测数据实时传递和共享,以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的智慧。
之所以称之为物联网,其本质实际上是互联网的延伸,只是终端由互联网时代的PC、服务器等转向了嵌入式计算机系统及其配套的传感器。各终端之间能彼此进行数据交互,便是物联网的基本原理。
据麦肯锡最新报告估算,全球物联网市场规模将在2025年前扩大到3.9-11.1兆美元,包括设备厂商的利润、效率、新兴业务以及具有更高执行效能的商品为消费者带来的利益等。这也意味着物联网产业将有潜力在2025年达到约11%的全球经济占有率。而随着AI、大数据、云计算的加速落地,2018年,物联网将在更多领域踵事增华。
一、效率依然是物联网的最直观的体验
物联网将为你打造科技品质生活
产品革新与生态革命往往从C端开始,随着智能机以及智能穿戴的兴起,人们看到了科技为生活赋能的光明前景和更加便利的服务体验。以智能手机为例,激烈的市场竞争逐渐成型,以华为和苹果为代表的头部玩家通过推出搭载神经网络引擎的AI芯片,加速了手机AI时代的到来。
另外,以智能音箱、物联网中央空调、智能手表等为代表的智能化终端也在快速渗透,这些场景相互连接,一个充满科技感的智能化蓝图正在铺开,这不仅是生活的颠覆,更是一次企业的涅槃。
可以预见,家居相关厂商和相关企业将在2018年继续发力家庭物联网,基于标准的设备能力模型开发智能插件并加载到智能网关上,实现跨厂商多协议的智能硬件零改动快速接入,并能够通过App对硬件进行操控和状态监测调整。新型的家庭网络管理、智能家居调试等,将让用户对灯具、门锁、家电以及更多新型智能终端在“云”上进行操作。
除了消费电子外,运动健康设备、个人护理设备以及家庭安防系统都是物联网背景下“智慧生活”的重要终端资源,除了为年轻人的品质生活提供了更多选项,也为养老服务带来新的思路。随着老龄化日益加深以及用工矛盾的凸显,网联化的人工智能产品将发挥更大价值。通过NB-IoT(移动物联网的窄带大连接技术)、云计算、大数据深度对接,更细颗粒度的监测维度和情感陪护将让老年人的生活质量和尊严得到大幅提升。
物联网将化繁为整,打造有序和谐科技新城
城市是集生活、工作、娱乐为一体的综合地理区位,我国“智慧城市”建设在2016年便有了新的进展,作为阿里云ET人工智能技术集大成者——ET城市大脑,对杭州整个城市进行了全局实时分析,自动调配公共资源,修正城市运行中的Bug。在今年,杭州城市大脑项目预计将接入1700路视频,覆盖全城43%的道路范围,上线后,监控覆盖区域将无需人工巡逻。
城市转型智慧城市并没想象中简单,传统连接技术无法满足智慧城市对于覆盖率广、功耗低、成本适中的海量连接需求。而物联网的主要特征之一便是节点的海量性,人、服务器、物品、设备、传感器都是终端节点,数据流源源不断。通过广泛多样的数据收集及处理,城市将实现事故报警、交通信号灯的优化,对人、车、物、事了如指掌和优化决策,让整个城市变得可以被检索。随着城镇化进程不断加深,加之国家对城市发展提出的新要求,“智慧城市”会在未来几年呈现遍地开花的态势。
工业、制造业竞争力被重新定义
过去,制造业基于硬件资产规模建立起来的重资产模式曾被认为难以超越,但随着数字时代的到来,重资产企业“船大难掉头”的弊病逐渐凸显。另一方面,硬件产品的价值正不断向服务和软件迁移,使得硬件产品的内在价值正远远超越硬件本身。
随着“工业4.0”、“中国制造2025”等战略的提出,企业的竞争力正在被重新定义。由于传统制造业为客户带来的价值有限,物联网正为工业企业服务转型提供良好契机。物联网的特性使它抓取、分析数据的能力以及智能化、网联化的决策分析、执行能力空前强大,借助物联网持续感知客户需求,创造新的服务模式,推动业务增长,这便是物联网对企业的最大价值所在。
虽然几乎所有企业家都认为物联网将彻底改变行业,但制定相应策略并开始试水的先行者,大多数依然处于小规模试验中,而大规模应用的企业则处在投入初期,回报依然有限。越来越多的企业开始结合自身定位,与不同产业的外部伙伴展开合作,挖掘数据的同时,探索行业边界,打造全新的物联网生态系统。
物联网与农业的融合迫在眉睫
随着城镇化进程提速,农村劳动力大量流动,农户兼业化、村庄空心化、人口老龄化等状况越发明显。而互联网化、智慧化为农业发展打开了一扇新的大门。
农业供给侧结构性改革的背景之下,“智慧农业”将感知识别层、大数据算法等与传统农业生产过程中的管理、生产、加工、销售和服务等方面紧密结合在一起,借此改革农业生产结构,促进传统农业与物联网的融合和交流,提高农业需求与供给侧的匹配度,从而实现真正意义上的“智慧农业”。
在农服领域的主要表现以SaaS服务为主,如新农宝。资本关注的重点还有无人机植保服务,成立两年多的农田管家,一月份获得了千万美元的第四轮融资,他们试图从飞防植保(无人机喷洒农药)切入,连接农户和飞防组织,用物联网平台改造农业生产。提升工作效率,同时规避农药中毒的风险。
从行业整体角度看,诸多地区建立了囊括农业资源、技术、市场、气象等各方面的农业数据库,集约化使得单位种植养殖规模扩大,机械化、智能化的作业方式势必成为主流。同时,供应链、农村电商、土地电商等领域,近几年均有巨头出手和创业者入围。
互联网改变的是农产品流通,随着万物互联的发展,“智慧农业”正逐渐向产中、产前等领域扩展。因此,在各个垂直细分领域,尤其是在生猪、粮食、大品类经济作物、农机装备、仓储物流、农机金融等领域,将是今年物联网企业攻坚的重点方向。
物流业将百尺竿头更进一步
物流业是融合运输业、仓储业、货代业和信息业等的复合型服务产业,随着我国基础设施建设的日益完善以及
的爆发,我国物流业已经实现了从无到有和后来居上的势头。总体来看,我国物流业已进入成熟期,但随着以杭州企业为代表的自动化、网联化物流的兴起,“智慧物流”成为行业新的红帆。
2017年12月,全球最大的单体全自动化码头——上海洋山深水港四期自动化码头正式运行。与传统人工码头不同,洋山四期码头采用上港集团自主研发的全自动化码头智能生产管理控制系统(TOS系统),不仅设备先进,其智能化和无人化的大范围应用是最大亮点。另外,桥吊、轨道吊、AGV均采用电力驱动,全程零排放,同时噪音得到极大改善。
新一代物流业的发展正在解决资源利用率低下的发展瓶颈,对于大数据的应用和跨境物流标准的统一,也使得国内物流效率得以在海外复制。随着商业物流试验取得的成果不断扩大,“智慧物流”大概率会如日方升,继续巩固领先优势。同时,基于电磁导航和感知技术的AGV等终端物流工具会随着网络优化加速落地,为网联时代下的智能物流业注入更强大的动能。
物联网安全问题不容忽视
物联网为我们展示了一个万物互联的世界,如此规模的设备和数据让网络安全问题变得尤为严峻,《2017物联网安全年报》中提到,物联网的DDoS大流量攻击在未来会成为常态。基于物联网设备增多带来的规模效应,从难度、成本、风险与收益的角度看,DDoS在相当长的时间内都是一种有效的攻击形势。
物联网生态系统的构架是机遇,它是所有环节的纽带。而网络攻击带来的挑战也是基于这种中心化模式。对于物联网安全问题的解决方案,目前主流的有两种方案,一种是以阿里云为代表的对于云端安全的防护和隔离,但对于C端的指令难以保护。另一种则是则是基于区块链技术来解决物联网中的安全问题。
区块链的本质是分布式的,这意味着没有单一的主机掌控整个区块链。而区块链的优势在于它的公开性和私密性。公开性是指每个参与者都能看到区块曾经储存过的交易。私密性则是这些内容被秘钥保护着,且数据库智能被不断拓展,之前的记录很难改变。虽然有着诸多优点,但区块链的扩展性问题、处理能力、存储障碍、技术以及法律合规性等问题却为其大范围商用之路蒙上了一层阴影。
目前来看,还没有哪一种最适宜的IoT安全模式出现,这也正是我们需要去探索的星辰大海,在最佳方案出现之前,物联网参与方应根据自身特点,有针对性地部署防护措施,防范IoT原始生长期间安全问题的突然爆发。
二、诸多机遇随深挖逐一涌现
芯片之争或关乎物联网未来
ARM架构在95%智能手机、80%数码相机以及35%的电子设备中得到应用,共销售超过200亿个基于ARM构架的芯片,其移动世界规则和移动架构制定者地位可见一斑。2016年7月,日本软银集团243亿英镑(2076亿人民币)收购英国芯片设计商ARM为孙正义的物联网畅想铺平了前路。在国内物联网生态圈建设中,华为则在2016年世界移动大会上正式面向全球了端到端的NB-IoT解决方案。
众多数据显示,物联网正从硬件、传感等基础设备向软件平台和垂直行业应用升级。处理器的架构在物联网领域天然占据上风,虽然传统芯片厂商具有先发优势,但目前物联网缺乏“杀手级”应用,且少量多样的特性,这也意味着物联网芯片依然面临诸多挑战。
物联网仍处于刚起步阶段,还没有任何一家公司可以垄断该领域,随着竞争者陆续加入,物联网依然对所有人敞开怀抱。为了能提供行之有效的物联网服务和产品,必须提供覆盖感知技术、处理器和通信在内的广泛技术组合,所以合作与收购依然是当前整个产业的主流。对于芯片厂商而言,未必每家企业都能笑道最后,但只要参与便会收获相应的成长。
IPv6:为每一粒沙都分配一个IP
IPv6是互联网工程任务组(IETF)在上世纪90年代就已提出的用来取代主流IPv4的下一代互联网协议。物联网业务的扩大势必对网络产生巨大压力,在IPv4资源日益枯竭的情况下,IPv6再次进入人们的视野。
IPv6使用更小的路由表,这使得路由器能在路由表中用一条记录(Entry)表示一片子网,大大减小了路由器中路由表的长度,提高路由器转发数据包的速度。IPv6还增强了对组播及流控的支持,增加了对网络层的数据加密。
最值得关注的是,IPv6的地址长度为128b,是IPv4的4倍,号称能给世界上每粒沙子都分配一个IP,而在物联网时代,除了电脑,每一个路由器,甚至电视机、洗衣机、门锁都会占据一个IP,二者的长处和需要不谋而合。
《推进互联网协议第六版(IPv6)规模部署行动计划》提出:到2018年末,IPv6活跃用户要达到2亿,在互联网用户中占比不低于20%。除此之外,还提出了包括准备部署IPv4向IPv6平滑演进升级的计划,将IPv6正式纳入下一代网联化发展的战略中。由此可见,IPv6的全面推进是大势所趋,随着国家计划的推动,IPv6在2018年必将迎来重大进展。
北斗商用为物联网锦上添花
据报道,北斗地图App将于5月1日上线,其导航功能可精确到1米以内,并能够清晰定位到具体车道,未来随着整体导航系统的逐步完善,定位精度有望突破厘米级,这将对物联网背景下的智慧城市、智慧交通再添一剂催化。
值得关注的是,目前无人机在专业应用领域中还需要人为遥控来实现作业,随着有源定位技术的突破,如果将北斗定位芯片嵌入无人机中,技术上的诸多难题将迎刃而解,这将拓宽无人机应用领域深度,大大降低农业植保、公安救助、物流、安防等领域的工作难度。
另外,虽然无人驾驶概念诞生,但真正落地却困难重重,以车载传感器的图像信息为主、卫星定位信息控制汽车行驶为辅的方式是一种新的尝试。随着北斗系统与GLONASS的对接,也让一个终端能接收到更精准的位置信息,加之多方筹谋推进与相关技术的继续突破,无人驾驶汽车有望在未来几年加速落地。
结语
按照应用场景划分,物联网大概分为可穿戴、医疗器械、智能家居、游戏、车载、货品溯源和智慧社区等七大类,虽然各个场景的模式不尽相同,但物联网的一部分价值来自于运营服务,而核心零部件是获得后续运营服务的保障,一级市场和物联网生态建设企业对控制芯片、传感器、通讯模块的关注不会放松,相关领域即将迎来初级红利。
关键词:物流信息化;物联网技术;智能安全;信息化通道
中图分类号:F253 文献标识码:A文章编号:1006-4117(2012)03-0187-02
引言:信息化高速发展的今天,如何通过信息化手段进行产业发展已经成为各行业面临的重要问题,信息化手段的运用催生各种信息化产物的形成和发展,这些信息化产物又从反作用上来促进产业信息化的高度发展。在信息化向着高度集成和高度智能化方向发展的今天,如何通过有效的产品和媒介来反应信息化的优越性,是产业信息化开发和研究的重点,而在众多的科研产物中,物联网技术则是其中非常具有代表性的一类。物联网技术是通过信息网路等媒介手段,通过建立统一的平台,进行任何产品之间的交换,打破了传统商品交易、信息传递的手段,为市场发展开辟了新的渠道和手段。所以,分析和研究物联网技术能够真正明确信息化高度发展过程中信息化手段对于促进产业发展所采取的具体手段,从而对于进一步市场前景预测带来一定的参考。在物联网技术的应用领域,物流产业是非常重要的组成部分,因为物联网本身所要达到的效果就是通过信息化手段来达到商品的流通和交换,这也是对物流产业信息化发展的直接体现。因此,本文将从物联网技术的基本分析与在物流产业中的应用两个方面展开讨论,为物流信息化的应用与发展研究带来一定的参考。
一、物联网技术及其发展状况分析
物联网技术是伴随着社会信息化发展而发展起来的,因此,这种技术具有典型的信息化特点,在这一部分将从物联网技术内涵及其产业体系等几个方面展开分析,通过全面的讨论来研究体现技术的优越性。
(一)物联网的内涵及产业体系
与其他技术不同,物理网技术从提出和发展仅仅只有十五年的时间,但是在短短的十五年时间内,伴随着信息化的高速发展,物联网技术已经逐渐成为各行业发展的重要载体。在分析其他内容之前,必须要明确物联网的内涵及其产业体系构成。
物联网是以物物交换为中心的渠道联系纽带。以物联网业内的概念来分析,就完全可以突出物联网的内涵,物联网即“物物相联之网”,指通过射频识别(RFID)、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,把物与物,人与物进行智能化连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种新兴网络。物联网不是一种物理上独立存在的完整网络,而是架构在现有互联网或下一代公网或专网基础上的联网应用(network)和通信能力,强调智能应用。由此可以看出,物联网的内涵或者本质就是一种无物交换的通道,只是通过信息化手段进行虚拟了。
物联网技术体系具有明确的层次感。按照物联网组成的层次来划分,整个网络体系可以分为应用层、网络层以及感知层,如图1所示。应用层是物联网技术的主题,它是整个物联网技术的物理基础,在物联网中涉及范围较广;网络层是整个物联网技术的网络通道,在物联网的建设和运行过程中所起到的是重要的纽带作用;感知层是物联网技术的重要数据处理和智能规划层,是信息处理和物流通道控制的重要技术层次。
(二)物联网核心概念——智慧安全
智慧安全是物联网技术的核心,也是完全体现物联网技术的信息化手段,要理解这一核心概念,要从三个方面进行分析。首先,智慧安全的概念。从表面层次上可以看出,智慧安全所能够体现的就是在物物交换过程中信息通道的主要特点。从定义上来讲,智慧安全是以互联网、物联网为基础,通过城市安全信息的全面感知、各子系统间协同运作、资源共享,以建立统一的公共安全系统及应急处理机制,实现对公共安全的应急联动、统一调度、统一指挥,达到对公共安全的智慧化管理;其次,智慧安全的核心应用价值。智慧安全的核心应用价值实际上就是物联网技术的核心价值所在,具体而言,物联网通过对信息的整合、加工处理,实现有效的预测、预警,并通过资源整合与联动,实现高效、智能化的应急处理,整个过程能够实现真正意义上的信息化操作;第三,智能安全的具体应用。在物联网技术推广过程中,智能安全作为核心技术被广泛的应用。通过信息技术的广泛应用及体制机制的创新,实现智慧化的预测、监测及有效的安全隐患避免。例如,通过摄像头、传感器、RFID等传感设备在城市重要部位和关键节点的安装布局,加强对城市安全信息的采集、处理,实现实时动态化的监测、预测,并有效避免安全隐患。
(三)国内物联网创新商业模式分析
与国外相比,我国物联网开展较晚,但是,近十年的时间里,我国物联网应用得到了很大的推广,形成了有效的商业模式。在行业的应用过程中,电信运营商物联网商业模式属于国内具有代表性的创新商业模式,如图2所示,其创新性主要表现在两个方面。第一,合作开发、独立推广。运营商主导型商业模式主要适用的用户范围是企业客户,以采集类和定位类应用为主,应用范围广泛,具体可应用于环保监控、自动水电表抄送、智能停车场、电梯监控、物流监控、智能交通等领域;第二,客户定制模式电信运营物联网商业模式以客户需求为主体,按照客户的要求进行开发,电信运营商制定全套业务和解决方案,直接提供给客户,而不与其他企业合作。目前国内实行这种模式的还比较少。
二、物联网技术在物流产业中的应用
在信息化发展过程中,物流产业作为发展载体作用重大,这也是催生物联网技术介入物流业发展的重要原因。本文的主要内容是物流信息化的应用,因此,将着重探讨物联网技术在物流产业的应用体现。
(一)物流业应用的物联网主要技术
物联网技术是信息化发展条件下的多种信息技术的合成,在不同的产业发展中,物联网技术所体现的优点不同,对于物流业而言,所应用的主要技术有三类。第一,物联网感知技术。感知技术是物联网技术的重要组成,在物流业中,感知技术主要通过各种信号的识别将信息化手段引入物流业,从而达到对车辆、商品实时追踪等,保证了商品运输交换的安全,这方面的技术包括RFID技术、GPS技术、传感器技术等;第二,网络技术。网络技术是物联网技术的重要操作平台和信息处理通道,只要是涉及信息化的技术,必然要通过网络技术进行实际应用,这也是物流业物联网技术应用的基础,这类技术包括网络技术:有线与无线局域网技术、互联网技术、现场总线技术和无线通信技术等;第三,智能技术。智能技术是物联网技术的核心,也是体现物联网技术优越性的重要标志,在物流业中由于物品交换较为频繁,无论是物品信息还是交换通道信息都非常多,如果没有智能技术作为保障,将无法完成各种信息的采集、处理、加工,物流产业就无法良好的进行运转,这类技术包括,智能计算技术、云计算技术、移动计算技术等。
(二)物流业中物联网技术应用现状
前文中分析了物流业中物联网技术的主要应用技术,这三种技术已经成为现代物流业发展的支柱技术,其应用现状分别如下。
第一,感知技术的应用现状。根据对各种案例统计分析,中国物流信息化领域,应用最普遍的物联网感知技术首先就是RFID技术,占38%;其次是GPS/GIS技术,占32%;视频与图像感知技术居第三位,占9%的案例中采用了视频或图像的感知技术,这一技术目前还停留在监控阶段;传感器的感知技术居于第四位,大约不到4%的案例采用了传感器感知技术;其他感知技术在物流领域也有应用,不足4%;
第二,网络技术。企业物流系统的网络架构,以局域网为主体;社会物流往往是互联网与企业局域网相结合。数据通信方面一般无线通信与有线通信相结合。根据不完全的对物流信息化案例的统计分析,采用互联网技术的占68%,采用局域网技术的占63%,采用无线局域网技术的占24%,有的系统采用多种网络技术;
第三,智能技术。根据相关资料统计分析,目前物流信息系统能够实现对物流过程智能控制与管理的还不多,物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用。专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技术应用还有很大差距。目前只是在企业物流系统中,部分物流系统还可以做到与企业生产管理系统无缝结合,智能运作;在部分全智能化和自动化的物流中心的物流信息系统,可以做到全自动化与智能化物流作业。
(三)物流业中物联网技术平台的建设
随着社会发展,物流业的业务类型已经不仅仅局限于速递这样的小型业务,大型的物流产品交换成为现代物流业发展的重要方向。各种物联网技术平台的建设使得物流业发展向着更快的速度发展。
1、智能物流货运与配货的信息化平台
智能物流货运与配货的信息化平台是物联网技术在物流产业发展过程中所形成的最开始的物流信息化平台,这种技术依托RFID、GPS/GIS、GPRS等物联网技术集成应用,搭建物流货运与配载信息化监控管理平台,为客户在线提供实时的货物信息、返程配货信息、导航信息、联网监测等。目前中国已经出现多个这样的物流信息平台。物联网时代建立智能物流货运与配货平台,具有重要意义,也具有重大市场机遇,目前很多企业都在积极开拓在这方面应用。
2、集装箱多式联运智能信息化管理平台
除了对物流通道的信息化平台建设,在物流管理方面,所形成的集装箱多式联运智能信息化管理平台也是物联网技术在物流业应用的重要体现。这种技术主要是附属于物联网技术,建立一个面向集装箱多式联运全过程的物联网服务平台,为物流企业提供全程物流服务信息服务及综合业务信息服务具有重要意义。在这一领域,最为典型的应用是上海港机包起帆牵头在RFID技术基础上建立的集装箱物流全程实时监控平台。这种系统实质上就是以集装箱为跟踪目标的一种物联网,采用了电子标签(RFID)与互联网的结合,提供集装箱在经过各物流节点时的实时状态信息,对提高集装箱物流的透明度、安全和效率具有重要的作用。
3、物流产业中物联网技术的应用发展趋势
物流产业是一个非常宏观的概念,也是一类特点明确的物流交换平台,物联网技术的引入虽然极大的促进了物流业的发展,但是由于标准的不统一,使得物流产业发展并没有形成统一完整的系统,相反,因为标准的不统一产生了各种问题。所以,建立统一的物联网标准和技术平台将是物联网技术在物流业中的应用趋势之一。
作者单位:广西外国语学院国际工商管理学院
作者简介:黄宁(1971.09— ),男,广西外国语学院国际工商管理学院教师,高级经济师、高级物流师,研究方向:物流管理、物流信息化。
参考文献:
[1]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报,2009,12.