导语:如何才能写好一篇物联网发展,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
Keywords:Internetofthings;informatization;newindustry;developmentopportunities;upgrade;transmission;largedata;trendofdevelopment
1概述
2物联网比人工的优势
“不仅是家庭里的灯泡、烟感器、家电产品等越来越多的与互联网相连,工厂里现在也开始利用物联网在进行智能管理,比如各种温湿度传感器、灯光控制、压力水电仪表传感器也都连上了互联网。”德州仪器(TI)副总裁,全球无线连接业务总经理HavivIlan目前在深圳对媒体的一场物联网交流会上很兴奋地说道,“甚至,工厂的机械人监控也连接上了互联网,这样,能更好地保证工厂的生产线24小时不间断工作。物联网要做的不仅是问题发生后才去维护管理,而是要在问题发生前就能预知问题,从而进行改良,让产线不间断运行。”他强调,物联网现在做的工作,远非人工能做了,因为它需要大量的传感器布置,这些传感器都要定时、自动地将数据传给管理中心。“目前,有一些酿酒厂已开始在采用物联网智能管理了,很多行业都将会受益物联网。”他说道。
3物联网发展优势
山东省政府出台《关于贯彻国发〔2013〕7号文件推进物联网有序健康发展的实施意见》,到2015年,以构筑“智慧山东”为目标,物联网产业规模将超过2000亿元。按照山东省的规划,全国物联网产业规模在2015年将远超预期。此前的《2013-2017年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》指出,至2015年,中国物联网整体市场规模将达到7500亿元,年复合增长率超过30%。安信证券表示,物联网产业拥有明显的发展优势。
①物联网被确定为“十二五”时期重点发展的战略性新兴产业。2010年10月份通过了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,物联网被确定为七大战略性新兴产业之一。明确了物联网作为战略性新兴产业未来发展的重点方向、主要任务和扶持政策。②物联网将受惠于RFID技术发展和RFID产业政策的支持。目前我国RFID已经步入成熟期。③物联网产业将继续受惠于财税支持政策和投融资政策,《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》明确了加强财税和投融资扶持物联网发展的政策措施。④为充分发挥财政资金的引导和扶持作用,财政部2011年设立物联网发展专项基金,“十二五”期间将累计发放50亿元。预计中央今后将继续加大支持力度,而物联网产业也将继续受惠于政策支持。⑤物联网巨大的市场需求。物联网能利用传感技术进行智能交流,能大量减少工作量。在我国,今后几十年物联网将运用于智能交通、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、智能家居等多个领域。
4物联网发展新机遇
最初在1999年提出:即通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之,物联网就是“物物相连的互联网”。过去三年商厂用超高频RFID价格从2元降低到0.7元,价格下降使RFID应用领域不断扩宽,国外RFID普及,沃尔玛、梅西百货等都开始大量使用RFID,国际市场进入高速成长期。
5物联网发展趋势
参考文献:
[1]赵钧.构建基于云计算的物联网运营平台[J].电信科学,2010(06).
[2]梅海涛.基于云计算的物联网运营平台浅析[J].电信技术,2011(05).
[3]宋琦.基于RFID的物联网技术在企业中的应用[J].科技传播,2010(16).
[4]王雅辉.运营商物联网发展的竞争策略分析[J].电信工程技术与标准化,2009(12).
[5]谭华,陈宇华,林克.基于物联网的行业应用发展思路分析[J].广东通信技术,2010(11).
[6]李玉玲,李露.中国移动TD-SCDMA与物联网的融合发展[J].现代电信科技,2010(Z1).
这组数字的背后,不仅仅是市场和产业的高速发展,更重要的是物联网应用的风生水起和互联网价值的被认知,还有就是从国家到地方、再到行业和企业对于物联网认知和规划的理性,回归到了物联网产业和应用发展的正确轨道。
《计算机世界》报记者们近期采用了太原、成都、青岛等多个城市,物联网都已经被纳入了这些城市产业和城市信息化规划的重点项目,而在这些城市的物联网产业规划中,无一例外都是围绕自己的煤炭、物流、运输等核心产业应用以及城市管理、城市服务应用,以应用为先导进行产业聚集,以用带产,以用养产。
除了能源行业外,交通、森林、食品安全、环境、矿山、水利等多个行业也都在车辆运输调度、森林防火、食品追踪、环境监测、矿山资源管理、水利监控等项目中使用了物联网技术,实现了更智能、更高效和安全的管理和监控。
在我近期采访过的多家机械工业企业中,不仅有物联网技术应用于生产和管理中,这些企业还通过物联网技术在的产品和设备中的应用,带动产品和设备创新,实现企业的产业升级。
与之前的概念炒作和标准纷争相比,今天无论是政府、行业还是企业,对于物联网的规划显然更加务实和理性,将技术、产业和应用三者联动起来,以应用拉动技术发展,以技术驱动应用创新,进而推动产业发展。
依据物联网的全面感知、可靠传送、智能处理三个特征,一般专家都将物联网系统划分为三个层次:感知层、网络层与应用层,并以此概括的物联网的支撑技术体系如图2所示。从图2的支撑技术体系中,影响物联网发展的关键技术包括:物联网架构技术、传感器技术、无线传感器网络技术、统一标识与自动识别技术与网络安全技术等。
物联网面临的问题
面对蓬勃发展的物联网产业,同样存在很多需要解决的问题,主要表现在:
(1)关键核心技术的突破。图2的物联网技术体系表明物联网的发展涉及面很广,如何在激烈的竞争中做强做大,争取行业的话语权,需要掌握关键核心技术。
(2)技术标准的统一与协调。物联网的发展过程中,感知,网络与应用各个层面会有大量的技术出现,也会采用不同的技术方案,如果各行其是,将大大降低物联网的应用价值。形成统一的技术标准与管理机制急需解决。
(3)综合管理网络平台的搭建。物联网的价值在“网”,不在于“物”。建立一个综合管理网络平台对物联网产生的海量信息进行分门别类的管理与指向性的传输是一个关键问题。
(4)安全体系的建立与形成。各种信息在网上传输必然涉及到安全问题。如果安全问题解决不好,就不会有企业愿意和敢于去使用物联网。
物联网的发展策略
1制定完善的物联网政策与法规。物联网涉及各个行业与产业,需要国家在产业政策和立法上加也规划与完善,适合行业发展的政策和法规能确保行业的正常发展。
关键词:物联网;高科技;技术变革
1.引言
2.发展现状和目标
2.1发展现状
无线射频识别产业市场规模超过100亿元,传感器市场规模超过900亿元,其中,微机电系统传感器市场规模超过150亿元;机器到机器终端数量接近1000万,形成全球最大的M2M市场之一。
2.2发展目标
(1)自主创新能力明显增强,攻克一批核心关键技术,在国际标准制定中掌握重要话语权,初步实现“两端赶超、中间突破”即在高端传感、新型RFID、智能仪表、嵌入式智能操作系统、核心芯片等感知识别领域和高端应用软件与中间件、基础架构、云计算、高端信息处理等应用技术领域实现自主研发,技术掌控力显著提升;在M2M通信、近距离无线传输等物联网网络通信领域取得实质性技术突破,跻身世界先进行列。
(2)具有国际竞争力的产业体系初步形成。在传感器与传感器网络、RFID、智能仪器仪表、智能终端、网络通信设备、等物联网制造产业,通信服务、云计算服务、软件、高端集成与应用等物联网服务业,以及嵌入式系统、芯片与微纳器件等物联网关键支撑产业等领域培育一批领军企业,初步形成从芯片、软件、终端整机、网络、应用到测试仪器仪表的完整产业链,初步实现创新性产业集聚、门类齐全、协同发展的产业链及空间布局。
(3)物联网应用水平显著提升。建成一批物联网示范应用重大工程,在国民经济和民生服务等重点领域物联网先导应用全面开展;国家战略性基础设施的智能化升级全面启动,宽带、融合、安全的下一代信息网络基础设施初步形成。
3.主要任务
(一)大力攻克核心技术。(二)加快构建标准体系。(三)协调推进产业发展。(四)着力培育骨干企业。(五)积极开展应用示范。(六)合理规划区域布局。(七)加强信息安全保障。(八)提升公共服务能力。
4.前景分析
物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备。物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。根据美国研究机构预测,物联网所带来的产业价值将比互联网大30倍,物联W将成为下一个万亿元级别的信息产业业务。
2011年12月,酝酿已久的《物联网“十二五”发展规划》正式印发。《规划》明确,将加大财税支持力度,增加物联网发展专项资金规模,加大产业化专项等对物联网的投入比重,鼓励民资、外资投入物联网领域。《规划》提出,到2015年初步完成产业体系构建的目标:形成较为完善的物联网产业链,培育和发展10个产业聚集区,100家以上骨干企业,一批“专、精、特、新”的中小企业,建设一批覆盖面广、支撑力强的公共服务平台。“十二五”期间,物联网将实施五大重点工程:关键技术创新工程、标准化推进工程、“十区百企”产业发展工程、重点领域应用示范工程以及公共服务平台建设工程。其中,重点领域主要涉及智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗和智能家居等。
据思科最新报告称,未来10年,物联网将带来一个价值14.4万亿美元的巨大市场,未来1/3的物联网市场机会在美国,30%在欧洲,而中国和日本将分别占据12%和5%。
示范工程
《物联网“十二五”发展规划》圈定9大领域重点示范工程,分别是:智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居。
【关键词】物联网;商业模式;电信运营商;移动终端商
0.绪论
1.物联网发展现状
物联网的一个突出特点就是将跨行业的物品信息,通过统一的接日标准和标识标准,集中存储、处理,实现跨行业信息资源共享,更广范围的协调处理,让世界变得更有“感知力”,更加“智慧”。
物联网采取集中计算处理和分布式计算处理两种信息处理模式同时采用,极大增强了边缘网络的快速反应能力,物体可嵌入智能芯片,让物品“更智能”,反应速度更快,边缘网络的处理能力更强。
物联网自身具备三个特征:
(1)全面感知:即利用RFID,传感器等随时随地获取物体的信息。
(2)可靠传递:通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去。
(3)智能处理:利用云计算,模糊识别等各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。
2.物联网产业环境分析
2.1物联网产业政策环境
物联网在我国获得了良好的产业政策和国家支持。按事件发生的先后顺序总结如下:
早在1999年我国就启动了物联网关键技术之一的传感网技术研究,研发水平处于世界前列。在世界传感网领域,我国是标准主导国之一,传感网标准体系已经形成了初步框架。从前端传感、中间信息传递,到后端信息处理和应用的物联网产业链条正在形成。我国已将“物联网”明确列入《国家中长期科学技术发展规划(2006一2020年)》和2050年国家产业路线图。
2.2物联网产业技术环境
物联网目前还是一项新兴的技术方案,相应的技术标准严重滞后。在物联网这个全新产业中,我国的技术研发水平处于世界前列,具有重大的影响力。中科院早在1999年就启动了传感网研究,与其它国家相比具有同发优势。该院组成了2000多人的团队,先后投入数亿元,在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器端机、移动基站等方面取得重大进展,目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。
2.2.2RFID技术
物联网中非常重要的技术是RFID电子标签技术。以简单RFID系统为基础,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的,比Internet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。RFID全称为“RadioFrequencyIdentification”(中文名为“射频辨识系统”),是一项利用射频信号通过空间电磁藕合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到物体识别的技术。
2.2.3云计算技术
当前物联网数据处理中的一个重要的技术就是云计算,即通过互联网向用户提供分时的硬件服务和分空间的硬件服务的技术,实现为用户提供托管服务和配置的计算资源。云计算三大优点:用户端不需购买计算机;用户端不必买昂贵的计算机软件;计算机硬件和软件会不断升级。云计算最重要的问题在于如何保证数据的安全性,尤其是如何保证数据不被IT巨头公司所独有。
2.2.4传感器与传感网技术
传感器是能感知指定的被测量信息,并能按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。随着微机电系统、片上系统、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展,孕育出无线传感器网络,并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个自组织网络。在物联网的实际应用中由于布线的成本和难度,使用无线传感网技术的场景要多于使用有线方式连接的传感网络。
关键词:物联网;RFID;无线网络;传感技术
一、介绍
物联网的英文名称是“TheInternetofthings”,基本意思就是物物相连的互联网,1999年由麻省理工的Auto-ID中心提出,其基本想法是将射频识别(RFID)和其他传感器相互连接,形成RFID架构的分布式网络。其核心和基础还是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络;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。通过物联网,所有事物都将在虚拟世界中被找到,以较低的成本被监测和控制,从而实现4A(anytime,anyplace,anyone,anything)连接。
欧洲委员会提出“物联网是未来因特网的综合部分之一,可以被定义为一个动态的全球网络基础。基于标准的和互操作的通信协议,无论物理的还是虚拟的“物”均有身份、物理属性和虚拟特质,具备自配置能力且使用智能接口,可以无缝地集成到信息网络中去。”
二、发展现状
现在我们的生活离不开网络,有线网络、无线网络、互联网……我们可以和远在千里之外的朋友相互通信、发邮件、共同完成娱乐、共同工作,这都是互联网的巨大作用。然而,随着我们生活质量的提高,思想意识的提升,我们对生活的要求更高,互联网慢慢的也没办法满足我们的需求,我们需要一个更大的网络来连接我们生活的方方面面,即物物相连的物联网。
三、发展前景
现在物联拥有完整的专业物联产品系列,涉及芯片、传感器、控制器以及云计算的各种应用。产品服务包括环境保护、公共安全、智能家居、智能消防、工业监测、交通物流、个人健康等各种领域。具有“物品质量好、技术全面、专业知识性强,成本价格低,满足客户需求”等各种优势,会不断的为客户提供有竞争力的产品和服务。所以在实现物物相连的物联网后,其发展前景是无限明朗的,物联网的用途必将遍及我们生活的方方面面,大大提高我们的生活质量。不止如此,物联网还可以运用到科技研发、国防建设、太空开发、等等各种领域。可以说以后物联网的发展将占有举足轻重的地位,对我国的科技发展有着重大的意义。
很多事物都会有双面性,物联网也不例外,发展物联网我们会面临一系列的问题。例如,标准统一问题,物联网主要依靠传感器以及嵌入的芯片,世界上有太多国家,很多协议和接口我们很难做到标准统一,这就不利于物联网的发展,所以做到标准统一将是一个非常关键性的问题;安全、隐私问题,互联网就是物物相连[4],很多事物会被连接到全球网络,彼此间的相互联系,可能会导致我们的隐私泄露,也可能会有一些不法分子会窃取我们的信息,冒充我们的身份做一些坏事或者盗取我们的财产,这都将是我们以后要面临的问题。
四、结束语
现在美国提出的智慧地球和中国提出的感知中国,都是把物联网放到一个宽广的坐标系中来考量的。随着社会的发展,越来越多的国家会发现物联网的重要性,物联网的发展已是大势所趋,物联网必将会成为推动经济发展的重要生产力。未来的物联网生活可以用一句话概括,那就是“身在外,家就在身边;回到家,世界就在眼前”。
参考文献:
关键词:物联网中国移动码号资源终端
近年来,互联网技术的新应用层出不穷,将从人与人的应用拓展至人与物和物与物的应用。物联网在中国的各种行业具有比互联网更加广泛的应用,物联网的出现使物与物的信息交换和通信成为可能,一方面基于无线传感技术,物与物进行网络连接,实现了物体的智能识别;另一方面是基于互联网平台,最终物与互联网相连,实现了物的管理。物联网可以能够借助通信网络和互联网更加及时的获取信息,减低生产成本和提高生产效率,便于实现安全的监管和监控,可以整体提高社会的信息化程度。
物联网作为国家纳入“十二五”规划中的战略性新兴产业,为运营商带来了巨大的商机。物联网的发展必须借助通信运营商的网络才能实现数据的高速传输。通信运营商是物联网产业链中的重要环节,通信运营商建设的物联网服务平台,可为物联网的上下游企业搭建一个物联网产业联盟环境的核心,汇聚各种行业的资源,将各种信息、内容和服务有机地结合在一起提供给客户,为客户创造额外价值的服务,形成一个开放的物联网应用生态环境。
发展物联网,中国移动公司的优势在于其用户规模大幅领先于其它运营商,在物联网产业中起步早、发展快,劣势在于宽带资源远远落后于其他运营商,对发展使用固网传输的物联网业务上面有很多网络上的困扰。同时,中国移动公司的物联网终端和应用侧研发实力不足,不利于在物联网集团业务上的拓展。
目前,国内的物联网缺乏良好的商务模式,客户认知还有待培育,大量的物联网应用是与政府牵头的示范工程,应用数量少,而且有的物联网目建成后无人问津,后期运营难以为继。中国移动公司现在急需和行业核心企业合作,由企业提供企业信息化深入应用课题,进行物联网联盟合作,将物联网产业价值链上的有价值的资源进行有效整合。物联网产业对于中国移动公司来说是机遇,也存在很大的挑战,只有找到正确有效的切入点,才能在物联网市场取得理想的市场份额。
物与物之间的通信,一般不太可能让客户支付比人与人之间通信还要高的通信费用,而物联网业务的基本要求就是高质量和智能化,所以物联网业务存在着高建设成本和低资费收入之间的矛盾。积极研发低成本规模化的智能SIM卡类联网公共服务,建设适合物联网特性的智能网络,是中国移动公司的在物联网方面的一个重要任务。
物联网专网是中国移动专为物联网建设的网络,采用专属码号资源,搭建专属网元设备,被认为是中国移动的第二张网。物联网专网使用10648和14765开头的物联网专属码号,其中10648为13位码号,有1亿码号资源,但对于数以亿计的物联网的终端来说,如果对每一个终端都分配一个码号,这些码号资源是远远不够的。
为了更好地利用有限的码号资源,可以通过以下几种方式:
(1)一号多卡。
属于同一个组的物联网终端使用相同的MSISDN号码。每个终端通过内网IMEI号和国际移动用户识别码IMSI进行绑定,终端把终端ID封装在短消息的消息体中,网关根据内网ID查询到同一传感器网络中的物联网终端。这样通过共享的方式大大减少了码号资源的使用。
(2)虚拟号码。
对每一个物联网终授予一个虚拟号码,每个终端以虚拟号码与物联网运营管理平系,这样可以节省下大量的码号资源。虚拟号码的取值范围可以不断扩展,也非常容易管理。
(3)码号回收。
为了避免码号资源的浪费,可实行码号资源回收机制,对长期不用的码号经系统审查后实行回收,再行发放。
由于物联网终端的增速惊人,而中国移动在物联网所投入的人力、物力、财力相对于来讲总是有限的,要想满足所有物联网客户的所有需求是办不到的。要想取得最佳的投入产出比,中国移动公司应该对物联网客户划分层次提供不同标准的服务,把主要的资源和精力投入到等级高的用户的客户身上,这样做有利于企业资源的优化配置,可增加客户的满意度,维持更长久稳固的客户关系,实现客户价值的最大化,提高客户的利润贡献率。
物联网产业的终端潜在数量巨大,将远远超过现有的移动通信用户数,给移动通信网络带来了巨大的挑战,如何使如此之多的终端顺利接入到网络之中成为了物联网业务可持续发展的前提。
中国移动物联网专网由基础网络平台、运营支撑平台和业务支撑平台三部分组成。其中基础网络平台包括物联网专属HLR、物联网GGSN、物联网短信中心(SMSC)等网元;运营支撑平台包括物联网运营管理平台和物联网业务网关;业务支撑平台包括物联网PBOSS,以及其他一级业务支撑系统、省BOSS系统等。
中国移动公司需要进一步加强网络服务支撑平台的建设,需要完善平台在终端监控、专家分析、仿真测试、差异化服务等方面的功能,从而实现终端的有效有序管理。
中国移动公司要加大传输网建设,扩大传输层的网络容量,提高物联网信息传输能力,提供物联网发展所必需的信息高速公路。为了更好地满足物联网感知层的网络覆盖需求,对于家居控制、家电控制等固网建设成本较低终端密度大的应用,采用固定网提供高带宽的物联网信息传输通道;而对于农业大棚等需要交互多种信息的应用,采用蓝牙、ZIGBEE等近场无线技术与物联网接入网关交互信息,而传感器本身不要集成通信模块,利用移动传输网直接降低了运营成本。
中国移动公司作为通信网络的建设和运营者,未来要想占据物联网产业链的核心地位,需要在网络优势的基础上不断完善物联网业务体系架构,打造成为物联网信息通信服务核心,实现对软硬件集成环节的控制,探索低成本规模化的智能物联网商业模式,通过产业链上下游的横向合作和垂直整合,形成战略联盟牵引产业发展,才能更好地拓展物联网业务。
[1]唐雄燕,宁小玲.物联网对电信运营商的机遇与挑战[J].电信网技术,2010(6).
关键词:物联网;射频识别;RTU;SCADA系统;通讯网络
0引言
物联网被看作信息领域一次重大的发展和变革,是继计算机、互联网和移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。在物联网之前,SCADA系统只是针对物理位置固定的过程进行数据采集和监控。从这点来看,物联网在移动数据采集上面有很大的优势,特别是不易布线的地方,物联网更具有SCADA系统不可比的便捷。物联网是SCADA系统的一种延伸,物联网取代部分SCADA系统是必然的一个趋势。在物联网快速发展的时代,SCADA系统也必将支持对移动过程装置和流程的数据采集和监控[1]。
1.1物联网系统概述
1.1.1物联网系统的概念
物联网将能现实世界数字化,且应用范围十分广泛。物联网遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域,具有十分广阔的市场和应用前景。
1.1.2RFID射频识别技术
RFID具有快速扫描、体积小、抗污染能力和耐久性、重复使用、记忆容量大等特点,被认为是21世纪最有发展前途的信息技术之一。它被称作四大物联网关键技术(RFID、传感器、智能技术、纳米技术)之首,是物联网的构建基础和核心[7]。
1.1.3物联网的架构和特征
1.2SCADA系统概述
1.2.1SCADA系统的概念
SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition,监控与数据采集)系统是基于计算机通讯和控制技术发展起来的生产过程控制与调度自动化系统,它可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、测量、各类信号报警、设备控制以及参数调节等各项功能[9]。
SCADA系统分为三层架构。第一层为数据采集层,第二层为数据监控层,第三层为数据应用层[8]。
SCADA系统将先进的计算机技术、工业控制技术、显示技术、通信技术(有线通信和无线通信等)、RTU(RemoteTerminalUnit,远程终端单元)/PLC(ProgrammableLogicController,可编程程序控制器)技术、测量技术、现场总线技术等结合在一起,采用N(N≥2)层客户机/服务器结构或者浏览器/Web服务器/数据库服务器软件架构。一般来说,全部SCADA系统主要由位于监控调度中心的SCADA软件系统、位于现场监控站的各远程终端单元(RTU/PLC)以及连接它们的通讯系统(有线、无线、光纤、扩频、微波、卫星等)组成[10]。
1.2.2SCADA系统的特点和功能
SCADA系统具有实时性、多任务性、开放性、分布性、可靠性、安全性和维护性。其优势在于网络能力较强、RTU较灵活、价格较低[11]。
SCADA系统不仅要实现对现场生产过程的数据采集、处理与监控,而且是管理信息系统、办公自动化、地理信息系统(GIS)、制造执行系统以及企业资源计划等系统的实时数据源,这就需要SCADA系统具备良好的开放性,以实现与上述系统的数据交换和系统集成。
2物联网和SCADA系统发展及现状
2.1物联网发展及现状
国外的一些具有技术优势和战略优势的国家和组织,比如美国、日本、韩国、欧盟等,物联网的发展较为迅速,发展水平较为领先。
2.2SCADA系统发展及现状
第一代是基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统。第二代是基于通用计算机的SCADA系统。第三代是基于分布式计算机网络以及关于数据库技术的能够实现大范围联网的SCADA系统[10]。第四代SCADA/EMS系统的基础条件已经诞生。该系统的主要特征是采用Internet技术、面向对象技术、神经网络技术以及JAVA技术等,继续扩大SCADA/EMS系统与其它系统的集成,综合安全经济运行以及商业化运营的需要。
目前,国外和国内市场上应用较为普遍的SCADA上位机系统有:WondWare的InTouch、西门子公司的WinCC、澳大利亚的CiTech、美国Interlution公司的Fix、意大利LogoSystem的LogView等,这些系统较为全面的解决了传统SCADA上位机系统功能的主要问题:数据采集与控制信息发送;报警处理;历史趋势显示与记录。
3物联网和SCADA系统存在的主要问题
物联网和SCADA系统以及其它工业自动化系统,都属于计算机网络技术发展中的产物[10],它们有许多共同的特点,比如体系架构结构、数据采集功能、对通讯网络的依赖、数据处理等,但是物联网和SCADA系统在发展和应用过程中也存在诸多问题。
3.1物联网存在的主要问题
(1)安全问题
在射频识别(RFID)系统中,电子标签会被大量、频繁的使用,被植入电子标签的任何物体都有可能会被扫描、追踪,因此会涉及到个人隐私的泄露,从而影响社会安全。
(2)标准问题
物联网在不同行业、领域的应用,没有统一的标准。RFID系统厂商提供的都是专用系统,与其他厂商系统的频率、协议都不尽相同。就犹如不同的3G、4G网络通信协议,终端可能就不能同时支持不同的协议,这必然要耗费很多的人力、物力、财力。所以需要加强不同国家、不同地区的合作来解决标准不统一问题。
(3)实际应用问题
应用成本很高会使物联网发展遇阻,需要企业、个人之间相互协调。
(4)政策法规
(5)技术问题
目前来看,技术虽已具备一定的理论,但还不够成熟,特别是在功耗、安全、网络可靠性和健壮性等方面还存在很多技术难题需要突破[13]。
3.2SCADA系统存在的主要问题
部分SCADA系统可能存在以下问题。
(1)与企业MIS(ManagementInformationSystem,管理信息系统)系统的结合性能差;
(2)不具备GIS(GeographicInformationSystem,地理信息系统)功能;
(3)数据采集速度较慢,需要新一代的数据传输协议以适用高速传输;
(4)缺少高效的控制能力和系统自诊断能力。
针对国内的需要,这些系统有明显的弱点:
(1)本地化差。虽然部分系统已经推出中文版,但是与中国市场中一些行业的特殊需求,依然难以满足需求;
(2)成本昂贵。从国外采购的SCADA系统,一般需要数万美元,很多公司难以接受。
虽然国内的系统具有较高的性能价格比、本地化能力较强,但是其MIS、GIS、控制效率低,自诊断能力缺乏等不完善的地方,依然需要投入大量的人力和资金完善系统功能、修复系统漏洞、开发新型系统。
4物联网和SCADA系统未来发展的方向
4.1物联网未来发展的方向
我国的物联网产业与欧美等发达国家相比,仍存在一定的差距,但已经具备一定的产业技术和应用基础。以后,物联网应从以下方面发展[14]。
(1)加大科研的投入,突破技术难题,掌握核心和关键技术;
(2)加快物联网标准的制定,尽量统一标准;
(3)加快法律法规和政策的出台,加快物联网的发展,使其起到模范带头作用,带动其他产业的良性发展;
(4)在完善功能的前提下,尽可能的给出较为低廉的价格;
(5)以用户为核心,增强用户体验。
人类将进入物联网时代[6],物联网将会推动社会的高速发展,也必将产生重大深远的意义。
(1)物联网提高生产效率,降低生产成本,推进经济快速发展,为国家经济做出贡献;
(2)物联网构建“智慧城市”,让人类的生活迈入更高的台阶,推动人类的进步;
(3)物联网使周围的物体智能化,人和自然和谐共处,社会达到可持续发展。
4.2SCADA系统未来发展的方向
因特网、扩频无线电、网络与数据高速公路[10]是SCADA系统发展的方向,其未来将实现以下功能:
(1)SCADA系统与其他系统的广泛集成,具有更好的兼容性;
(2)专家系统、模糊决策、神经网络等新技术与SCADA系统的融合;
(3)面向对象技术(OOT)是网络数据库设计、市场模型设计和站控系统分析[9]。
5结语
参考文献
[1]物联网对SCADA系统的影响[J].金卡工程,2012(11):50-52.
[2]InternationalTelecommunicationUnion,InternetReports2005:TheInternetofthings[R].Geneva:ITU,2005.
[3]朱洪波,杨龙祥,朱琦.物联网技术进展与应用[J].南京邮电大学学报:自然科学版.2011(1):1-9.
[4]李如年.基于RFID技术的物联网研究[J].中国电子科学研究院学报.2009(6):594-597.
[5]TaoLiu,DongxinLu.TheApplicationandDevelopmentofIOT[C].2012INTERNATIONALSYMPOSIUMONINFORMATIONTECHNOLOGYINMEDICINEANDEDUCATION,2012.
[6]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报.2009(12):1-7.
[7]司德亮,祁东婷,张文华,等.基于物联网的光伏电站SCADA系统[J].可再生能源.2012(1):102-105.
[8]曹茂春,马龙.物联网在某城市燃气管网数据采集与监视控制系统的应用[J].智能建筑与城市信息,2013(2):27-30.
[9]彭国红,李新国.SCADA系统如何过渡物联网[J].自动化博览,2011(9):56-58.
[10]王振明.SCADA(监控与数据采集)软件系统[M].北京:机械工业出版社,2009.
[11]贺国兵.SCADA系统在石油传输管道中的应用[J].甘肃科技,2011(12):18-20.
[12]孙其博,刘杰,黎,等.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报,2010(3):1-9.
[13]刘若冰.物联网的研究进展与未来展望[J].物联网技术,2011(5):58-62.
政府层面的政策建议
要将数字技术转变为经济增长,中国需要营造物联网拉动增长的必要条件,并将这些技术整合到各个行业中去。然而,中国物联网产业发展受到我国具体国情的影响和限制,在其发展的不同层面上出现了各种制约因素,为此,下文针对中国物联网产业发展中出现的问题,从政府层面提出以下建议:
一、厘清政府和市场的角色,发挥市场主导作用,形成物联网自循环的内生发展动力。
在厘清政府定位的同时,要充分发挥市场主导作用,形成物联网自循环的内生发展动力。依托科技创新体制改革,建立以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的创新体系,增强物联网发展的内生动力。加强产业链上下游的多方协作,推动商业模式和服务模式等方面的创新,形成互利共赢的局面。商业模式的发展应顾全到产业链中的多方需求,加强对设备商、集成商等积极性的充分挖掘,与此同时还应考虑到客户的潜在互动价值。
二、建立与我国国情相吻合的、开放性的物联网标准体系。
三、建立物联网监管的法律法规框架,促进物联网健康发展。
四、重视“产学研”体系建设,加快核心技术的研发。
对物联网产业来说最大的竞争就是高新技术的研发创新能力,掌握了核心技术就具备了市场上的重要竞争力。这需要政府把握国际物联网的发展方向,研发出物联网产业发展的核心技术,不断引进或者借鉴国际上物联网的先进技术,并根据我国物联网发展的实际需要,对技术进行再创新。
物联网是将材料技术、通信技术、电子技术等各种现代化技术有效结合的重要应用系统,而计算机物联网技术在多个领域和行业中应用广泛,为了充分发挥计算机物联网技术应用优势,应仔细分析和研究物联网技术,推动计算机物联网技术的快速发展。本文简要介绍了计算机物联网技术,分析了计算机物联网的关键技术,阐述了计算机物联网技术应用和发展。
【关键词】计算机物联网技术应用发展
近年来,我国现代化科学技术快速发展,计算机物联网技术是一种集信息共享、交流和传播的科技手段,具有高效、稳定、有效的特点,其在各个领域和行业中的应用越来越广泛,极大地推动各行各业的发展。
1计算机物联网技术概述
2计算机物联网的关键技术
2.1网络通信技术
随着计算机物联网的不断发展,在计算机物联网技术中网络通信技术发挥非常重要的作用,网路通信技术包括网关技术、无线技术、有线技术等,M2M技术是一种重要的网络通信技术,其和有效结合近距离传输技术,如BlueTooth、RFID、Wi-Fi等,无线通信是M2M技术的关键,其发展空间非常广阔,其为物联网传递信息提供了重要的技术保障。
2.2云计算
云计算技术在不同计算机中分布计算资源,用户可自由切换资源,结合具体需求,访问专门计算系统。物联网系统的云计算技术通过网络有效整合计算实体,极大地提高计算能力。
2.3射频识别技术
射频识别技术是物联网中的一项重要技术,其也称为电子标签,其作为物联网的核心和基础部分,其利用射频信息,有效传输物联网信息,从而科学识别这些信息。射频识别技术包含天线、阅读器、标签等部分,其在实际应用中运用先进技术手段,有效识别不同状态下的物体,这项技术具有较强的抗干扰能力,不需要耗费大量人力,因此应用广泛。
3计算机物联网技术应用和发展
3.1物流领域
近年来,我国物流行业快速发展,发展规模持续扩大,而计算机物联网技术在物流领域应用广泛,发挥着非常重要的作用。物流领域的计算机物联网技术主要利用其智能性、集成性的特点,这使得物流系统的智能化程度更高,并且通过模仿人类智能,全面掌握物流领域的各种信息,实时监控物流运输的路线和车辆情况,掌握物流运输货物的性能和状态。同时,物流领域中计算机物联网技术的应用,便于工作人员实时掌握物流运输情况,科学采集重要物流信息。
3.2家庭住宅
计算机物联网技术在家庭住宅中的应用,其通过利用各种现代化网络技术,极大地改变了家居生活方式,其包括灯光控制系统、温度调节系统、布线系统、住宅安放系统等,住户能够利用计算机物联网技术可以有效应用和操控家庭住宅中各种内部系统,科学管理家庭住宅中的各种应用系统,高效集成家居设施,为用户提供更多便利,营造舒适、高效的居住环境。
3.3交通行业
当前,我国交通系统快速发展,智能化交通建设进程持续加快,而计算机物联网技术有效结合计算机技术、数据控制技术、通讯传输技术、信息技术、电子传感技术等先进技术,其在交通行业的应用也加快了智能化交通建设,并且其在智能交通管理系统中的运用,极大地推动了智能化交通系统发展。同时,计算机物联网技术具有准确、高效、实时等特点,其在智能化交通建设中的应用,有效利用现有的交通设施,不仅可减轻城市交通环境污染,而且有效减少交通系统超负荷量,全面提高城市交通系统的运输效率,因此在交通运输方面应加大对计算机物联网技术的应用和发展。
3.4电网
计算机物联网技术除了在交通行业和电力行业中的应用,其应用前景非常广阔,应用价值较好。而计算机物联网技术在电网中的应用,极大地推动了电网智能化发展,有效提高了电力系统的安全性、可靠性和稳定性,全面提升电网运行的经济效益。而通过运用计算机物联网技术,实时监测电力系统的数据信息,一旦发现电网运行异常情况,可以帮助电力工作人员及时、有效地解决电网故障问题,采取有效的应急处理方案,确保电力系统的安全、稳定运行,减少电力企业的经济损失。电力系统和计算机物联网技术的有效结合,不仅可满足电力用户对于电网运行需求,而且可完善电力系统设置,有效提高电能质量。
3.5农业
4结束语
[1]凌敏.浅谈物联网的关键技术及计算机物联网的应用[J].无线互联科技,2015(24):56-57.
[2]雷琦.计算机物联网技术在各个领域的应用[J].通讯世界,2016(04):99.
[3]邱月嫦.计算机物联网技术的应用及其带来的影响[J].电子技术与软件工程,2016(15):20.
[4]邹静,罗媛.探究计算机物联网技术在多领域的应用[J].科学中国人,2014(22):46.
作者简介
张皓(1983-),男,河北省保定市人。硕士学位。现为河南工学院计算机科学与技术系实验师。主要研究方向为图形图像处理,计算机应用。