物联网发展现状和趋势

2024-05-05

物联网发展现状和趋势(共6篇)

篇1:物联网发展现状和趋势

物联网现状:

我国已形成基本齐全的物联网产业体系,部分领域已形成一定市场规模,网络通信相关技术和产业支持能力与国外差距相对较小,传感器、RFID等感知端制造产业、高端软件和集成服务与国外差距相对较大。仪器仪表、嵌入式系统、软件与集成服务等产业虽已有较大规模,但真正与物联网相关的设备和服务尚在起步。

我国已形成了较完整的敏感元件与传感器产业,产业规模稳步增长。我国形成了RFID低频和高频的完整产业链以及以京、沪、粤为主的空间布局,2009年市场规模达到85亿元并成为全球第3大市场。我国仪器仪表产业连续多年实现20%以上的增长,2009年产值超过5000亿元,企业数量为5000多个,小型企业数量占比达到90%。

在物联网网络通信服务业领域,我国物联网M2M网络服务保持高速增长势头,目前M2M 终端数已超过1000万,年均增长率超过80%,应用领域覆盖公共安全、城市管理、能源环保、交通运输、公共事业、农业服务、医疗卫生、教育文化、旅游等多个领域,未来几年仍将保持快速发展,预计“十二五”期间将突破亿级。三大电信企业在资源配置方面积极筹备,加紧建设M2M管理平台并推出终端通信协议标准,以推进M2M业务发展。国内通信模块厂商发展较为成熟,正依托现有优势向物联网领域扩展。国内M2M终端传感器及芯片厂商规模相对较小,处于起步阶段。尽管我国在物联网相关通信服务领域取得了不错的进展,但应在M2M通信网络技术、认知无线电和环境感知技术、传感器与通信集成终端、RFID与通信集成终端、物联网网关等方面提升服务能力和服务水平。

在物联网应用基础设施服务业领域,虽然不是所有云计算产业都可纳入物联网产业范畴,但云计算是物联网应用基础设施服务业中的重要组成部分,物联网的大规模应用也将大大推动云计算服务发展。国内云计算商业服务尚在起步,SaaS已形成一定规模,而真正具有云计算意义的IaaS和PaaS商业服务还未开展。目前,我国在云计算服务的基础设施(IDC 中心)建设、云计算软硬件产业支持和超大规模云计算服务的核心技术方面与发达国家存在差距。云安全方面,我国企业具有一定的特点和优势。随着物联网应用的规模推进、互联网快速发展和国家信息化进程的不断深入,我国云计算服务将形成巨大的市场需求空间,“十二五”期间将呈现快速发展态势。

在物联网相关信息处理与数据服务业领域,信息处理与数据分析的关键技术主要是数据库与商业智能。我国数据库产业非常薄弱,知名企业只有三四家,只占国内市场10%左右的份额。商业智能(BI)领域我国虽然技术相对落后,但已形成了一定规模,国内现有BI厂商有近500家,但高端市场仍由国际厂商垄

断。整体而言,我国拥有自主知识产权的数据库产品、BI产品和掌握关键技术的软件企业少,产业链不完整,缺乏产品线完整、软硬结合、竞争力强的国际企业。

在物联网应用服务业领域,整体上我国物联网应用服务业尚未成形,已有物联网应用大多是各行业或企业的内部化服务,未形成社会化、商业化的服务业,外部化的物联网应用服务业还需一个较长时期的市场培育,并需突破成本、安全、行业壁垒等一系列制约。

综上所述,我国尚未形成真正意义的物联网产业形态和爆发点,物联网有形成巨大市场的潜力,但潜在空间转化为现实市场还需要较长时间培育,关键点是通过技术和应用创新形成新兴业态和新增市场。我们预计,“十二五”期末我国物联网相关产业规模将达到5000多亿元规模,而真正可能形成万亿元级规模的时间节点预计在“十三五”后期。

篇2:物联网发展现状和趋势

1.物联网的概念 1.1.物联网的定义

物联网的概念由MIT的KevinAshton在1998年首次提及,他指出将RFID技术和其他传感器技术应用到日常物品中构造一个物联网。紧接着的第二年由KevinAshton带头建立的Auto-IDcenter对物联网的应用进行了更为清晰的描述:依靠全球RFID标签无线接入互联网,使得从剃须刀到欧元纸币再到汽车轮胎等数百万计的物品能够被持续地跟踪和审计。

电力行业对“物联网”的理解应该是:物联网是一个实现电网基础设施、人员及所在环境识别、感知、互联与控制的网络系统。其实质是实现各种信息传感设备与通信信息资源的(互联网、电信网甚至电力通信专网)结合,从而形成具有自我标识、感知和智能处理的物理实体。实体之间的协同和互动,使得有关物体相互感知和反馈控制,形成一个更加智能的电力生产、生活体系。

1.2.物联网的特征

物联网作为通信、信息、传感、自动化等技术的融合,具有全面感知、可靠传递和智能处理的特征。全面感知就是让物品会说话,将物品信息进行识别,利用RFID、传感器、二维码等能够随时随地采集物体的动态信息。并通过网络传输后台,进行信息共享和管理。可靠传递指信息通过现有的通信网络资源进行实时可靠传输。智能处理就是通过后台的庞大系统来进行智能分析和管理。真正达到人与物的沟通、物与物的沟通。

2.物联网的体系构架

物联网的体系架构大致可以分为技术体系、标准体 系、产业链体系和应用体系。物联网的技术体系分为感知层、网络层和应用层,公共技术贯穿体系中的全部技术环节,具体如图1所示。物联网的标准体系分为基础平台标准和应用子集(轮廓)标准,具体如图2所示。

物联网的产业链体系分为设计研究、生产和市场3个环节,如图3所示。物联网的应用体系更加丰富多彩,物联网技术可以应用于智能电网、智能交通、农业、军事、石油等很多行业,具体如图4所示。

3.电力物联网的发展方向 3.1.智能电网与物联网的关系

智能电网和物联网是目前全球的两个研究热点。包括 中国在内的许多国家,这两个热点都已上升到国家战略的高度。这两个研究热点的提出均是当今世界高速发展的必 然结果。两者在内涵、特征、实现手段等方面有着千丝万缕的联系。

(1)上述两网的提出具有相同的背景和驱动力

智能电网与物联网并不是全新的概念,它们都是随着业务需要和技术发展而逐步形成的。社会各界也开始将发展智能电网与物联网作为解决社会、经济、能源等问题的良药。可以说:智能电网与物联网的提出是人类社会发展的必然选择,是应用需求驱动和技术发展驱动共同作用的结果。

需求方面:“两网”都面临着“高效低碳”、“节能减排”等环境问题;“两网”都有提高网络可观、可感、可控的要求。需要提高网络的安全、可靠性和服务质量;同时,“两网”都要迎接来自市场的挑战。需要不断促进市场的发展,不断完善市场监管,不断鼓励行业创新和发展。

技术方面:当今世界新技术层出不穷、日新月异,通信技术、信息技术、传感技术、控制技术等技术都已经达到了很高的水平。理论原理已经非常成熟,相关设备制造水平不断提高,大量的社会应用积累了丰富的经验。“融合”已经成为今后技术发展的主流和趋势。可以说智能电网与物联网的提出已经具备了坚实的技术基础,同时“两网”的建设更是技术发展的迫切要求。

(2)两网具有类似的内涵和特征

对比智能电网与物联网,可以发现两网在定义、内涵和特征上具有很多相似之处。所以有专家称:本质上,智能电网与物联网具有天然的内在联系。

我国智能电网是要建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制等技术,构建以信息化、自动化、互动化为特征的国际领先、自主创新、中国特色的坚强智能电网,包括发电、输电、变电、配电、用电和调度6个环节。

根据经济社会发展对未来电网的要求,中国智能电网应具备以下5方面的基本内涵:坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动。其特征是信息化、自动化、互动化。

目前,业界普遍认为物联网应分为3个层面,即感知层、网络层和应用层。感知层负责信息搜集,对物质世界感知;网络层负责信息传输、信息初步处理、分类、聚合等;应用层为各行各业提供应用的基础。

相应的物联网特征是全面感知、可靠传递和智能处理。全面感知就是让物品会说话,将物品信息进行识别,并通过网络传输后台,进行信息共享和管理。可靠传递就是通过现有的通信网络资源进行可靠地传输信息。智能处理就是通过后台的庞大系统来进行智能分析和管理。

可见,智能电网与物联网在内涵和特征上有很多相似之处,可以说两网本质是相通的。(3)智能电网与物联网在实现手段上具有高度的一致性和相互借鉴性

公司明确提出:建设坚强智能电网要以坚强网架为基础,以通信信息平台为支撑,以智能控制为手段,覆盖所有电压等级的各个环节,实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合,即通过通信、信息、传感、控制等技术的融合,实现在电网上的应用。具体说就是:通过终端传感器在客户之间、客户和电网公司之间形成即时连接的网络互动,实现数据读取的实时、高速、双向的效果,从而整体提高电网的综合效率。公司坚强智能电网实现电力流、信息流、业务流高度一体化的前提,在于信息的无损采集、流畅传输、有序应用。各个层级的通信支撑体系是坚强智能电网信息运转的有效载体。通过充分利用坚强智能电网多元、海量信息的潜在价值,可服务于坚强智能电网生产流程的精细化管理和标准化建设,提高电网调度的智能化和科学决策水平,提升电力系统运行的安全性和经济性。

物联网的建设同样是以大量丰富的传感终端作为神经末梢,以强大可靠的通信网络作为健壮的身体,以智能处理、控制技术作为发达的大脑。以此构建完善的物联网。可见智能电网都要将通信、信息、传感、控制等技术进行融合,并实现合理应用。所以,两者在实现手段上具有高度的一致性和相互借鉴意义。

综上所述,智能电网与物联网本质相通、特征相似、手段相关。可以认为,物联网技术是电网智能化建设的重要技术支撑。物联网技术能有效整合通信基础设施和电力系统基础设施资源,使信息通信基础设施资源服务于电力系统运行,提高电力系统信息化水平,改善现有电力系统基础设施的利用效率。同时,智能电网是物联网的重要应用领域。智能电网建设将成为拉动物联网产业,甚至整个信息通信产业(ICT)发展的强大驱动力,并有力影响和推动其他行业的物联网应用和部署进度,进而提高我国工业生产、行业运作和公众生活等各个方面的信息化水平。

4.电力物联网的特点

由于电力系统的特殊要求,在智能电网中应用的物联网(简称电力物联网)也有自己的特点。

智能电网的核心在于,构建具备智能判断与自适应调节能力的多种能源统一入网和分布式管理的智能化网络系统,可对电网与客户用电信息进行实时监控和采集,且采用最经济与最安全的输配电方式将电能输送给终端用户,实现对电能的最优配置与利用,提高电网运行的可靠性和能源利用效率。智能电网的本质是能源替代和兼容利用,它需要在开放的系统和共享信息模式的基础上,整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。相应的,电力物联网的本质就是电力信息的可靠、高效的控制手段。对应物联网的3层体系架构,电力物联网其实有3大要素,即电力信息的采集、电力信息的传递和电力信息的处理。

电力物联网的建设必须在满足智能电网坚强可靠、经济高效总体要求下,实现电力流、信息流、业务流的高度一体化。这就决定了电力物联网的如下特点。

首先,电力物联网实际上是专用网。电力物联网可用的基层网络可以有很多种。根据应用的需要可以是电力行业通信专网,也可以是新建的专用于电力物联网的通信网,在应急情况下就可以部分采用公众通信网。原则上,电力物联网只有电力系统才能连进去,电力物联网的绝大多数信息流只能在电力系统内部流动。

其次,电力物联网往往是受限网络。物联网在电力系统中有大量丰富多样的应用,电力系统不同的应用对信息提出不同的需求。所以,电力物联网的应用多样性与承载平台的通用性之间需要有应用中间件来适配,进行数据过滤、数据挖掘与决策支撑等智能信息处理。物联网信息对于各种应用是受限的。同时,电力物联网具有严格的用户身份识别、验证、鉴权制度,不同用户享受不同等级的物联网服务。所以电力物联网也是用户受限的。

最后,电力物联网具有高度的安全性和可靠性。由于电力物联网直接支撑电网业务,所以电力物联网很大程度上影响着电力系统的安全稳定运行。所以建设坚强智能电网必须要求电力物联网具有极高的安全性和可靠性。

针对电力物联网的特点,大致可将其分为3个发展阶段:信息汇聚阶段,协同感知阶段,泛在聚合阶段。

信息汇聚阶段的主要特征是:将分布于多区域的、利用多种感知技术手段所采集的信息进行汇聚,通过电力通信网络资源将感知信息汇聚到业务应用系统,集中进行信息的处理与共享,并提供信息应用服务。关键技术包括电力传感器设计与实现、短距离传输技术、低功耗技术、电磁兼容技术等,以实现相关信息采集、汇聚设备的小型化、低功耗、低成本、国产化和绿色环保。

协同感知阶段的主要特征是以事件、任务和目标为驱动进行感知、网络和应用各个层面的协同工作,系统具备分布式、跨层次、自学习的协同处理能力,提供智能、精确的多元化信息服务。关键技术包括任务驱动的大规模自治组网技术、上下文感知技术、电力通信网络与多传感器网络无缝融合技术、海量信息处理技术等。

泛在聚合阶段的主要特征是泛在的感知服务将海量信息进行聚合,产生出新的有应用价值的信息,即电力物联网广泛应用于各个领域,实现任何人、任何物体、任何时间、任何地点的互联互通,引发新的应用和服务模式。关键技术包括信息聚合理论、模糊控制技术、泛在异构网络、人工智能、仿生学传感器、纳米材料、生物芯片等。

5.电力物联网的应用前景

电力物联网技术将在智能电网的诸多环节广泛应 用。有些物联网技术已经被应用,有些还需要加大推广应用力度。

电力物联网整体构架的推广应用可以有力地促进电力物联网行业标准的编写,物联网安全体系的完善,电力物联网一体化管理平台的建立和电力传感器的研制。

(1)发电环节

在智能电网的发电环节中,目前存在电源结构和布局不合理,电网的调节手段和调峰能力不足等问题,发电机控制系统技术水平和国外相比有一定差距,储能技术应用研究也处在起步阶段。

结合物联网技术,可以研究水库智能在线调度和风险分析的原理和方法,开发集实时监视、趋势预测、在线调度、风险分析为一体的水库智能调度系统。根据水库来水和蓄水情况及水电厂的运行状态,对水库未来的运行进行趋势预测,对水库异常情况下水库调度决策进行实时调整,并提供决策风险指标,规避水库运行可能存在的风险,提高水能利用率。

依托国家风电技术与检测研究中心、太阳能发电技术与检测研究中心的建设以及物联网技术的发展和进步,可以加快新能源发电及其并网技术研究,规范新能源的并网接入和运行,实现新能源和电网的和谐发展。

结合物联网技术可以研究不同类型风电机组的稳态特性和动态特性及其对电网电压稳定性、暂态稳定性的影响;提出风电场接入电网的可靠性分析评估方法,建立可靠性模型,开发相应的分析软件。开发风能实时监测和风电功率预测系统;建立风电机组/风电场并网测试体系;研究风电场继电保护技术及保护配置方案、定值整定;研究变流器、变桨控制、主控及风电场综合监控技术、低电压穿越技术;开发出具有自主知识产权的风电运行、控制、保护等系统,进行产业化推广应用。

联网技术的应用有助于研究大规模核电、风电和特高压输电对系统内抽水蓄能容量规模的要求;研究“三华特高压同步电网”中抽水蓄能电站的联网效益,主要分析错峰、调峰、水火互济、跨流域补偿、互为备用和调剂余缺的能力;研究大型抽水蓄能电站在智能电网功能定位,逐步实现调峰填谷、核蓄互助、风蓄互补,开展大容量蓄能机组直接接入特高压电网的研究、实现蓄能机组事故备用、潮流调整等功能扩展;研究抽水蓄能电站的智能调度运行控制技术,依靠自主创新,开发研制抽水蓄能电站关键设备,包括计算机监控、调速、励磁、变频器等,并投入示范应用;初步研究蓄能机组跟踪风电功率变化的功率调节技术,在风蓄互补系统中发挥更大作用;制定满足电力系统需求的蓄能机组机网协调和辅助服务等技术标准。深化抽水蓄能黑启动功能研究,200MW及以上蓄能机组带地区小负荷孤网运行可靠保证。

物联网技术同样有助于开展钠硫电池、液流电池、锂离子电池的模块成组、智能充放电、系统集成等关键技术研究;开展智能电网中储能电源规划设计和运行调度技术的研究;逐步开展储能技术在智能电网安全稳定运行、削峰填谷、间歇性能源柔性接入、提高供电可靠性和电能质量、电动汽车能源供给、燃料电池以及家庭分散式储能中的应用研究和示范。加强大型压缩空气储能等多种蓄能技术的研发,在重大技术突破的基础上开展试点应用。(2)输电环节

输电环节是智能电网中一个极为重要的环节,目前已经开展了许多相关的工作。但是还存在许多问题,主要有:电网结构仍然薄弱,设备装备水平和健康水平仍不能满足建设坚强电网的要求;线路设备检修方式较为落后;系统化的线路设备状态评价工作刚刚起步。

因此,在输电可靠性、设备检修模式以及设备状态自动诊断技术上和国际水平相比还存在一定的差距。在智能电网的输电环节中有许多应用需求亟待得到满足,需要结合物联网的相关技术,提高智能电网中输电环节各方面的技术水平。

包括线路、杆塔和电容器等重要一次设备,保护、安稳和通信等二次设备以及营销和信息系统等。可以结合物联网技术,提高一次设备的感知能力,并很好地结合二次设备,实现联合处理、数据传输、综合判断等功能,提高电网的技术水平和智能化程度。

输电线路状态检测是输电环节的重要应用,主要包括雷电定位和预警、输电线路气象环境监测与预警、输电线路覆冰监测与预警、输电线路在线增容、导地线微风振动监测、导线温度与弧垂监测、输电线路风偏在线监测与预警、输电线路图像与视频监控、输电线路运行故障定位及性质判断、绝缘子污秽监测与预警、杆塔倾斜在线监测与预警等方面。这些方面都需要物联网技术的支持,包括这种传感器技术、分析技术和通信技术等。

结合物联网技术,可以更好地实现这些高级应用,提高输电环节的智能化水平和可靠性程度。物联网在输电环节中可以实现具有较大规模的产业化应用。(3)变电环节

变电环节是智能电网中一个十分重要的环节,目前已经开展了许多相关的工作,主要是全面开展变电站综合自动化建设。

但是目前还存在许多问题,主要有:设备装备水平和健康水平仍不能满足建设坚强电网的要求;变电站自动化技术尚不成熟;智能化变电站技术、运行和管理系统尚不完善;设备检修方式较为落后;系统化的设备状态评价工作刚刚起步。

可以将物联网技术应用于智能变电站建设中,建立智能变电站信息监控与采集系统,实现对智能变电站设备、资源、运行状况的全面监控与管理。建立基于物联网的智能变电站通信信息一体化平台,实现变电站信息通信的统一接口。建立完善智能变电站物联网标准化工作。建立智能变电站状态监测系统、故障预警与自动恢复系统、自动决策分析系统。建立智能变电站与输电系统、调度系统、分布式发电系统的物联网接口,将智能变电站纳入整个智能电网的物联网体系。(4)配电环节

配电网是我国电网的重要环节,同时目前也是最薄弱的一环。在配网自动化、配网状态监测检修、现场作业、智能巡检等方面还有很多工作要做。

配电自动化系统,又称配电管理系统(DMS),通过对配电的集中监测、优化运行控制与管理,达到高可靠性、高质量供电,降低损耗和提供优质服务的目标。物联网在配电网自动化方面的应用主要集中在以下几个方面:快速故障诊断、隔离和自动恢复供电、无功/电压控制、配网潮流检测分析计算等。

电力设备的状态检修是工业化国家普遍推行的一种科学的设备检修管理策略。长期以来,我国电力设备大多采用传统的计划检修模式,耗费巨大,工效不佳。科学、合理地安排检修,降低检修成本及工作量,保证系统的高可靠性,提高设备有效利用率,是国内全行业面临的困难与挑战。物联网在配电网设备状态监测、预警与检修方面的应用主要包括:对配电网关键设备的环境状态信息、机械状态信息、运行状态信息的感知与监测;配电网设备安全防护预警;对配电网设备故障的诊断评估和配电网设备定位检修等方面。

由于我国配电网的复杂性和薄弱性,配电网作业难度很大,常出现误操作和安全隐患。切实保障配电网现场作业安全高效是智能配电网建设一个亟需解决的问题。物联网技术在配电网现场作业管理方面的应用主要包括:身份识别、电子标签与电子工作票、环境信息监测、远程监控等。搭建配电网现场作业管理系统,实现确认对象状态,匹配工作程序和记录操作过程的功能,减少误操作风险和安全隐患,真正实现调度指挥中心与现场作业人员的实时互动。

我国配电网环境多样、复杂,自然环境、人为活动都会对配电网线路产生影响。物联网在这方面的应用主要包括:巡检人员的定位、设备运行环境和状态信息的感知、辅助状态检修和标准化作业指导等。(5)用电环节

智能用电环节作为智能电网重要环节,直接面向社会、面向客户,是社会各界感知和体验统一坚强智能电网建设成果的重要载体,在建设统一坚强智能电网中具有特定的地位和作用。

随着我国经济社会的快速发展,发展低碳经济、促进节能减排政策的持续深化,电网与用户的双向互动化、供电可靠率与用电效率要求的逐步提高,电能在终端能源消费中的比重不断增大,用户用能模式发生巨大转变,大量分布式电源、微网、电动汽车充放电系统、大范围应用储能设备及大耗电量系统接入电网,需要发挥研究与之相适应的物联网关键支撑技术,以适应不断扩大的用电需求。

用电环节应用物联网技术,重点在于建立基于物联网的智能用电服务系统,建立用电信息采集系统,建立智能用电、智能家居的物联网接入标准体系,构建基于物联网的智能用电系统,建立完善电动汽车与充电系统的物联网信息采集与处理工作,实现电动汽车与充电系统的统一标识和管理。建立基于物联网的能效监测与管理系统等。(6)电网资产管理环节

电网企业提出开展资产全寿命周期管理工作,以全寿命周期为主线的成本管理,实现资产的物资流、信息流、价值流有效合一的集约化管理,实现资产的全过程、精益化管理。

随着电网规模的扩大,输、变、配电设备数量及异动量迅速增多且运行情况更加复杂,对巡检工作提出了更多更高的要求,而目前的巡检工作主要还是依靠人力或电子设备进行巡视,面对更艰巨的巡检任务,针对巡检人员的监督机制成为生产管理的薄弱环节,需要更加完善的方案监督巡检人员确实到达巡检现场并按预定路线进行巡检。同时,由于电网规划、管理、分析、维护系统的高度集成,迫切需要一种更加信息化、智能化的辅助手段进一步提升巡检工作的效率。

资产管理可以应用物联网技术实现资产数据的现场采集,将资产清查和巡检工作进行有机结合,提升电网资产管理水平。

充分利用ERP、生产管理等业务应用系统的数据资源、RFID和移动数据采集技术,实现帐、卡、物数据更新的惟一性、完整性、准确性和及时性,提高设备账、物、卡的管理水平。

充分利用传感器网络、RFID射频识别、通用无线业务分组等技术实现电网资产管理的标识、感知和信息传送,利用业务应用系统实现电网资产管理的信息处理,从而借助物联网技术提升电网资产管理水平。

篇3:物联网的发展趋势

关键词:物联网,发展趋势,射频识别,红外感应,全球定位,激光扫描

(一) 背景

物联网 (The Internet of things) 的概念是1999年由麻省理工学院Auto-ID研究中心 (Auto-ID labs) 提出来的。自2005年11月国际电信联盟 (ITU) 发布了《ITU互联网报告2005:物联网》报告, 正式引用了“物联网”的概念, 至2009年1月IBM首席执行官彭明盛提出“智慧地球”构想, 物联网为“智慧地球”不可或缺的一部分。IBM认为, IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中, 即把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中, 通过连接形成物联网, 使人与物智慧对话, 创造一个智慧的世界。“智慧地球”构想一提出, 就被业界认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处, 同样被认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略, 因而为世界所关注。

(二) 物联网

1. 物联网的定义

物联网 (The Internet of Things) , 简称IOT。在这个网络中, 物品 (商品) 能够彼此进行“交流”, 而无需人的干预。物联网, 从字面上理解为“物物相连的互联网”, 有两层意思, 即物联网的核心和基础仍然是互联网, 是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络;其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间, 进行信息交换和通信。因此, 物联网的定义是通过射频识别 (RFID) 装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备, 按约定的协议, 把任何物品与互联网相连接, 进行信息交换和通信, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

2. 物联网的本质

物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:一是互联网特征, 即对需要联网的“物”一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征, 即纳入物联网的“物”一定要具备自动识别与物物通信 (M2M) 的功能;三是智能化特征, 即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。

这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围:要有相应信息的接收器;要有数据传输通路;要有一定的存储功能;要有CPU;要有操作系统;要有专门的应用程序;要有数据发送器;遵循物联网的通信协议;在世界网络中有可被识别的唯一编号。

物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节, 每个环节的关键技术分别为射频识别 (RFID) 、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。我国早在1999年就启动了物联网核心传感网技术研究, 研发水平处于世界前列, 在世界传感网领域, 我国与美国、韩国、日本同为标准制定国, 专利拥有量高, 并且我国无线通信网络和宽带覆盖率高, 为物联网的发展提供了坚实的基础设施支持, 因此物联网在我国的发展具有良好环境和优越条件。国家工业和信息化部会同有关部门, 正在积极推进物联网相关技术和标准方面的研究, 争取获得在国际上该领域的话语权, 以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。

(三) 物联网在中国的发展现状

2005年11月17日, 国际电信联盟 (ITU) 发布了《ITU互联网报告2005:物联网》, 报告指出, “物联网”通信时代即将来临, 世界上所有的物体, 从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网进行交换。射频识别技术 (RFID) 、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。

2009年IBM公司提出“智慧地球”的概念, 美国总统给予高度重视, 提出要关注全球物联网的管理和安全问题, 目的是利用这些新技术来帮助经济的复苏。

我国提出发展物联网, 提出“感知中国, 感知城市”, 也是为了推动我国经济结构转型, 抢占人类未来发展方向的制高点。

物联网具有广阔的行业应用需求, 但各行业发展并不均衡, 整体来看, 中国物联网产业发展仍处于初级阶段, 技术、标准、产品以及市场并不成熟。细分市场方面, 交通、安防、物流、零售、电力、金融、环保、医疗等将成为物联网行业应用的重点领域, 但由于不同行业在物联网政策倾向、技术与市场成熟度、市场需求等方面差别较大, 物联网的细分市场发展差距很大。

研究显示, “政策先行, 技术主导, 需求驱动”将成为中国物联网产业发展的主要模式。行业应用将成为未来几年物联网产业发展的主要驱动力。研究发现, 智能交通、城市安防、智能电网等行业市场成熟度较高, 这些行业传感技术成熟, 政府扶持力度大, 在许多城市已经开始规模化应用, 市场前景广阔, 投资机会巨大, 将成为未来几年物联网产业发展的重点领域。医疗卫生、家庭、个人等领域的智能传感需要应用则需要较长的时间, 技术、标准均有待于进一步完善, 大多产品还处于试验阶段, 短时间内不会大规模应用。

(四) 中国物联网未来发展趋势

1. 纵向市场发展趋势

由于中国物联网的发展是政策主导, 所以应用趋势将遵循从公共管理和服务市场到企业、行业应用市场再到个人家庭市场逐步发展成熟的细分市场递进趋势。目前, 物联网产业在中国还是处于产业链逐步形成阶段, 没有成熟的技术标准和完善的技术体系, 整体产业处于酝酿阶段。此前, RFID市场一直期望在物流、零售等领域取得突破, 但是由于涉及的产业链过长, 产业组织过于复杂, 交易成本过高, 产业规模有限, 成本难于降低等问题, 使得整体市场成长较为缓慢。物联网概念提出以后, 面向具有迫切需求的公共管理和服务领域, 以政府应用示范项目带动物联网市场的启动将是必要之举。进而随着公共管理和服务市场应用解决方案的不断成熟, 企业集聚、技术的不断整合和提升, 逐步形成比较完整的物联网产业链, 从而带动各行业、大型企业的应用市场。各个行业的应用逐渐成熟后, 带动各项服务的完善、流程的改进, 个人应用市场才会随之发展起来。

2. 横向市场的发展趋势

(1) 建立物联网标准体系

建立物联网标准体系是一个渐进发展成熟的过程, 将呈现从成熟应用方案提炼形成行业标准, 以行业标准带动关键技术标准, 逐步演进形成标准体系的趋势。物联网概念涵盖众多技术、众多行业、众多领域, 试图制定一套普适性的统一标准几乎是不可能的。物联网产业的标准将是一个涵盖面很广的标准体系, 将随着市场的逐渐发展而发展成熟。在物联网产业发展过程中, 单一技术的先进性并不能保证其标准具有活力和生命力, 标准的开放性和所面对的市场的大小是其持续下去的关键和核心问题。随着物联网应用的逐步扩展和市场的成熟, 占有更大的市场份额, 的应用所衍生出来的相关标准将更有可能成为被广泛接受的事实标准。

(2) 形成通用性强的物联网技术平台

随着行业应用的逐渐成熟, 新的通用性强的物联网技术平台将出现。物联网的创新是应用集成性的创新, 一个单独的企业无法完全独立完成一个完整的解决方案。一个技术成熟、服务完善、产品类型众多、应用界面友好的应用, 将是由设备提供商、技术方案商、运营商、服务商协同合作的结果。随着产业的成熟, 支持不同设备接口、不同互联协议, 可集成多种服务的共性技术平台将是物联网产业发展成熟的结果。物联网时代, 移动设备、嵌入式设备、互联网服务平台将成为主流。随着行业应用的逐渐成熟, 将会有大的公共平台、共性技术平台出现。终端生产商、网络运营商、软件制造商、系统集成商、应用服务商, 都需要在新的一轮竞争中寻找各自的重新定位。

(五) 结束语

物联网的时代已经来临, 物联网不是科技狂想, 而是又一场科技革命。据预测, 关于物联网技术、产品和应用的全球市场价值, 将会从2008年的20亿美元增长到2012年的115亿美元, 到2020年, 物物互联业务与现有的人人互联业务之比将达到30∶1, 物联网将会发展成一个上万亿元规模的高科技市场。由此可见, 代表了下一代信息技术发展方向的物联网, 不仅具有乐观的发展前景, 而且蕴藏着巨大的市场潜力。后3G时代, 中国能否在新一轮的物联网技术竞赛中拔得头筹, 关乎未来中国信息技术经济的命脉。

参考文献

[1]宁焕生, 王炳辉.RFID重大工程与国家物联网[M].北京:机械工业出版社, 2009, 01.

[2]石军.“感知中国”促进中国物联网加速发展[J].通信管理与技术, 2009, (5) :1-3.

篇4:物联网现状及发展趋势

关键词:物联网;互联网;信息产业

中图分类号:F49 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011)05-0000-01

Status and Development Trend of the Internet

Yuan Yuan

(Modern Education Technology Center of Tibet University,Lhasa850012,China)

Abstract:Internet of Things is a network between objects, it is a information revolution, its development will greatly promote the progress of human society. In this paper, we will understand the connotation first, then describe in detail its development status, on this basis to discuss the future development trend of Internet of things.

Keywords:Internet of Things;Internet;Information industry

物联网是从英文“The Internet of things”翻译而来,也称“全联网”。从字面的意思可以理解为是“物物相连的互联网”。有两层含义:首先,物联网是以互联网为基础的,是互联网在“物的世界”的延伸和扩展;其次,它的终端可以包括任何物体,目的是为了实现物体和物体之间的通信和数据交换。因此,物联网的完整定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。因此,物联网是新一代信息技术的重要组成部分。

一、内涵和特征

(一)内涵

物联网通过使用各种信息传感设备,如射频识别(RFID)技术、全球定位系统(GPS)、激光扫描仪、红外感应器等,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。

(二)特征

物联网本质上是一种建立在互联网上的泛在网络,虽然它的核心依然是互联网,但是它依然有着自己一些独立的特征。第一,它大量应用了各类感知技术。物联网信息的获取源就是分布在网络末端的各种类型的传感设备,这些传感设备就是物联网的“耳”、“眼”、“鼻”。第二,物联网中的“物”通过各种有线或无线通信方式连接到互联网上,从而实现信息的上传或指令的下发,进而达到和互联网的融合。第三,物联网不仅通过传感设备交换各类信息,其本身对信息也具有处理的能力,通过这种能力可以实现对物体的智能控制。

因此,物联网技术其实就是互联网技术、传感器技术和智能处理技术(模式识别、人工智能、云计算等)的结合。

二、国内外发展现状

近年来,物联网在我国受到了全社会极大的关注:在国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020)中提出要重视传感网的开发与利用;自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”。在此背景下,近年来我国在物联网研究及应用领域取得了一些令人瞩目的研究成果,目前在工业、农业、医疗、交通、环境等领域均有物联网应用的尝试,某些行业已经积累一些成功的案例。如:上海浦东机场2009年率先安装了我国自主研发的、基于物联网的防入侵系统。在国际上,物联网的研究与发展也受到了很大的重视,其中较具影响力的包括国际电信联盟发布的《ITU 互联网报告2005:物联网》、欧洲信息社会与媒体委员会发布的《2020年的物联网:未来之路》、IBM的“智慧地球”项目。同时也受到了各国政府的重视,比如,日本与韩国2006年开始相继实施U-Japan计划与U-Korea计划。这些项目和计划中,以IBM的“智慧地球”项目最具代表性,根据不同的应用,“智慧的地球”战略规划了六个行动方案,包括电力、医疗、城市、交通、供应链以及银行,目前此项目已经取得了不少阶段性成果。

三、发展趋势

物联网前景非常广阔,它将极大地改变我们目前的生活方式。首先,物联网的应用可以提高经济效益,节约成本;其次,物联网的发展可以带动很多相关行业的发展,可以为全球经济的可持续提供动力;还有,物联网的应用可以大大方便我们的生活。在物联网的世界里,每个物体都具有了一定的智能,可以自动完成一些以往需要人类干预才能完成的事情。

物联网虽好,但是要建立一个真正高效实用的物联网,有两个因素必不可少。首先是规模性,就是说接入网络的物体必须达到一定的规模,只有具备了规模,智能作用才能真正发挥出来。例如,某个城市的道路上有上百万辆汽车,如果我们只把其中的一万辆汽车接入到网络中,就不能对整个城市的交通有全面的了解,也不可能建立一个智能交通系统;其次是流动性,物体通常处在运动中,要能保证物体在运动状态,甚至是高速运动状态下都能随时进行数据的交换,这就需要建立配套的信息高速公路,尤其是大容量移动互联通道。

EPOSS在《物联网 2020》报告中分析预测,未来物联网的发展将经历四个阶段,2010年之前射频识别技术将被广泛应用于物流、零售和制药等领域,2010-2015年物体互联,2015-2020年物体进入半智能化,2020年之后物体进入全智能化。目前,第一阶段的功能在国内外已经实现,正在向第二阶段的目标迈进。

四、结束语

篇5:物联网的发展趋势

摘 要:随着物联网技术的不断发展,传感器网络得到了广泛的应用并成为信息技术领域重要的基础设施。物联网被视为继计算机、互联网之后的世界信息工业第三次浪潮。“物联网”行业在未来的发展潜力巨大;“物联网”观念的问世,冲破了以前传统观念,顾名思义,物联网即是“物物相连的互联网”,它成为了将人与人联系起来的枢纽,本文将对物联网的发展进行系列探讨。

关键词:物联网发展;特性;用途;物联网发展趋向;中国物联网

(一)物联网发展起源

1990年物联网的实践可以追溯到施乐公司的网络可乐贩售机――Networked Coke Machine。2005年 11月17日,国际电信联盟发布《ITU互联网报告2005:物联网》,首次阐述了“物联网”的概念,物联网一词便从此诞生。2009年8月,温家宝总理发表“感知中国”讲话,也将物联网的发展首次提升到国家层面。从此我国物联网领域的研究和应用开发达到了高潮,自温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”。物联网在中国开始受到了极大的关注。

(二)物联网特征

物联网是万物相连通的,具有全面感知,稳定传输,智能处理的特性。

1-全面感知

因为物联网连接对象的是物,物通过物联网的平台与其它物体相?B。因此,物联网需要有能够感知物的性质,方可授予物智能,从而实现对物的感知,这性质也是物联网的最大特性之一。

2-可靠传输

物联网通过前端感知层收集各种信息,还要通过传输网络将感知的各类信息进行及时传输。

3-智能处理

通过物联网中各种传感器设备可以对信息实现远程获取,对物流信息进行实时监控,在流通中的物体内安装内置芯片,系统就能够实现实时监控物体运行的状态,且在智能处理的整个过程中,都可以实现各环节信息共享。

物联网融合了互联网和移动互联网的优势,使每个物体都能“说话”,实现人与物、物与物之间的直接交流。此外,实现了任何时间、任何地点、任何对象之间的联系,有助于人类社会与物质世界的有机结合,使人类能够更精细、更动态地管理生产和生活,从而提高全社会的信息化能力。

(三)物联网用途

①物联网与云计算的融合

(1)单中心,多终端。此类模式分布范围的较小,各物联网终端(传感器、摄像头或3G手机等)把云中心或部分云中心作为数据/处理中心,终端所获得信息、数据统一由云中心处理及存储,云中心提供统一界面、分级管理等功能,对日常生活提供较好的帮助。主要应用在小区及家庭的监控、某些公共设施的保护等方面。

(2)多中心,大量终端。多中心、大量终端的模式较适合区域跨度加大的企业、单位。有些数据或者信息需要及时甚至实时共享给各个终端的使用者也可采取这种方式。这个模式的前提是我们的云中心必须包括公共云和私有云,并且他们之间的互联没有障碍。这样,对于保密性要求很高的事情,就可以较好地达到保密要求而又不影响信息的传播。

②物联网制造业

物联网制造业以传感终端设备制造业为主,可细分为传感产业、RFID产业和智能仪器仪表产业。传感设备的高智能性与嵌入式系统密切相关。设备的高精度离不开集成电路、嵌入式系统、微能源等基础产业的支撑。一些计算机设备和网络通信设备也是物联网制造业的一部分,目前在市场上得到广泛应用。

(四)中国物联网

物联网的建设在我国越来越受到重视。建立我国自主知识产权标准体系,掌握核心技术,建立应用系统,是现实需要。2010年1月《中国互联网统计报告》显示,截至2009年12月30日,中国互联网用户已达3.84亿人,中国互联网普及率为28.9 %,IP v4地址达到2.32亿个。面对中国信息产业巨大的市场规模和发展空间,中国正在抓住机遇,为在国际物联网发展中掌握一定的话语权做准备。

目前物联网在概念上成为讨论的热点,但是公众缺乏对物联网本质上的认识。我国由于在物联网方面有一定的技术门槛,同时在多种因素的鼓动下,公众容易盲从,对物联网可能产生系列的错误理解。我国物联网刚刚起步,需要一个整体统一的战略部署和规划,以便进行顶层设计和明确物联网产业的定位、发展目标。

(四)物联网的未来发展趋势

未来几年是中国物联网相关产业以及应用迅速发展的时期。以物联网为代表的信息网络产业成为新兴战略性产业之一,成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。随着物联网关键技术的不断发展和产业链的不断成熟,物联网的应用将呈现多样化、泛在化的趋势。未来物联网是开放和共享的,各国之间的联系将更为密切,各国物联网很难独立于世界物联网之外。我国物联网的建设也是如此,只有与其它国家物联网进行合作互联,才能更好地发挥物联网的作用。

因此,在未来的物联网不单单只是人与人之间连接的平台,也不仅仅是一条产业链,在一定程度上,它更是国与国之间连接枢纽,在物联网这一媒介的作用下,各国之间的联系将更为密切,各国物联网很难独立于世界物联网之外。我国物联网的建设也是如此,只有与其它国家物联网进行合作互联,才能更好地发挥物联网的作用。

参考文献

[1]宁焕生,张彦.RFID与物联网-射频、中间件、解析与服务[M].北京:电子工业出版社,2008.[2]徐东英,中国电子标准化所.物联网标准制定最新进展

篇6:物联网发展现状和趋势

1、物联网标准体系是一个渐进发展、逐步成熟的过程,将呈现从成熟应用方案提炼形成行业标准,以行业标准带动关键技术标准逐步演进形成标准体系的趋势。

2、针对物联网领域的商业模式创新将是把技术与人的行为模式充分结合的结果。物联网将机器、人、社会的行动都互联在一起,新的商业模式将是把物联网相关技术与人的行为模式充分结合的结果。

3、中国物联网产业发展以应用为先导,存在着从公共管理和服务市场到企业和行业应用市场再到个人家庭市场逐步发展成熟的细分市场递进趋势。

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