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關鍵詞:智慧城市 智慧技術 物聯網技術
0 緒論
如今,中國城市化的持續快速發展取得了舉世矚目的成就。然而,在城市化高速發展的同時,在多數城市中也暴露出越來越多的問題,如何兼顧城市的高速發展和解決城市發展過程中所面臨和存在的各種實際問題,是擺在每一個城市管理者面前的重大挑戰。隨著各種智能化應用的興起,城市信息化正向智能化發展[1],用數字化手段統一處理城市問題,已成為建設和諧城市的有效途徑。
1 智慧城市
1.1智慧城市的定義及關鍵技術
“智慧城市”的概念源自IBM公司2008年提出的“智慧地球”理念[2]。“智慧城市”的定義為:運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息,從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能響應。其實質是用先進的信息技術,實現城市智慧式管理和運行。
建設“智慧城市”離不開物聯網、互聯網、無線網絡、云計算等關鍵技術的支撐。其中,物聯網是建設“智慧城市”最為重要的技術之一。
1.2國內外智慧城市發展狀況
信息技術的高速發展帶來了全球普遍的信息化浪潮[3]。美國率先提出了國家信息基礎設施和全球信息基礎設施計劃,接著,歐盟又著力推進“信息社會”計劃,并確定了歐洲信息社會的十大應用領域,作為歐盟“信息社會”建設的主攻方向。最近歐盟委員會更將信息和通信技術列為歐洲2020年的戰略發展重點,制定了《物聯網戰略研究路線圖》。
在國內,尤其是近兩年,智慧城市的規劃和建設呈星火燎原之勢:北京、天津、上海、沈陽、南京、無錫、杭州、廈門、廣州、深圳、成都、長沙、西安、昆明等多個城市將智慧城市的建設提升到戰略層次[4]。以上海市為例,“十二五”期間,上海市將率先構建以數字化、網絡化、智能化為主要特征的智慧城市,這也是進一步延伸世博后續效應的重要內容。
2 物聯網
2.1物聯網概念及其特征
“物聯網”就是由多個具有更透徹感知能力的傳感器形成的自組織、智能化多傳感網絡體系,再輔以智能化的計算與泛在的互聯技術支撐,從而實現信息的協同融合、泛在聚合、交互共享、智能處理的過程,最終構建成物―物互聯的綜合智慧網絡[5]。
與傳統的互聯網相比,物聯網有其鮮明的特征。
首先,它是各種感知技術的廣泛應用。物聯網上部署了海量的多種類型傳感器,每個傳感器都是一個信息源,不同類別的傳感器所捕獲的信息內容和信息格式不同。其次,它是一種建立在互聯網上的泛在網絡。通過各種有線和無線網絡與互聯網融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去。還有,物聯網不僅僅提供了傳感器的連接,其本身也具有智能處理的能力,能夠對物體實施智能控制。從傳感器獲得的海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據,以適應不同用戶的不同需求。
2.2物聯網技術發展現狀
物聯網是戰略性新興產業的重要組成部分,發展物聯網對于促進經濟發展和社會進步具有重要的現實意義。目前,我國物聯網在安防、電力、交通、物流、醫療、環保等領域已經得到應用,而且應用模式正日趨成熟。
3 物聯網與智慧城市建設的內涵關系
3.1物聯網與智慧城市內涵關系
物聯網的出現和發展,為“智慧城市”的實施提供了強大的技術和物質支撐。物聯網等信息化技術是建設智慧城市的手段和工具,是承載智慧城市建設的基礎設施。可以說,正是物聯網技術的出現,使智慧城市的發展進入到了一個新的天地。物聯網是“智慧城市”建設的技術基礎,“智慧城市”是物聯網發展的具體應用。
3.2物聯網在智慧城市建設中的應用
依托物聯網技術,可以實現城市各領域的智慧化發展與建設。在市政領域,將實現城市市政建設的智慧化,大大促進了城市市政管理的效率。在物流領域,可以實現物品快速標識、準確定位和實時跟蹤,同時提高物流管理水平,實現智慧物流的建設。在制造領域,實現生產制造的高度自動化和智能化,提高生產設備的信息處理能力和效率,降低生產成本。在交通領域,為公眾提供出行參考,改善交通狀況,最大限度地提高路網的通行能力,實現城市交通的智慧化管理。在醫療衛生領域[6],使人們足不出戶即可享受實時的健康監測、保健咨詢和緊急呼救等服務,同時可實現醫院日常管理的高度信息化和智能化,減少醫療安全事故的發生率……
4 結論
智慧城市建設事關長遠發展、關乎民生改善。目前,我國的城市信息化整體處于世界平均水平,以物聯網技術為依托,以智慧城市為旗幟,將更有利于加速提升我國城市現代化建設與管理水平。如今,隨著物聯網技術與智慧城市建設的號角已經吹響,我們相信,在政策導向與市場拉動下,物聯網與智慧城市產業也必將迎來更美好的明天!
參考文獻:
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[3]陳聊欽.智慧城市:全球城市發展新熱點[J].青島科技大學學報(社會科學版),2011(3):11.
[2]IBM.智慧城市在中國[EB/OL].(2010-05-20)[2011-01-21].http:///cn/zh/.
[4]張永民.構建智慧中國的模式與對策.中國信息界,2011(6).
關鍵詞:物聯網;智慧城市;RFID;云計算
隨著信息技術的不斷發展,城市信息化應用水平不斷提升,智慧城市建設應運而生。以物聯網、云計算、移動互聯網為代表的新一代信息技術推動了智慧城市的逐步形成,那么物聯網也就成為了智慧城市信息服務體系的核心技術。
1 物聯網――智慧城市建設的核心技術
1.1 物聯網的定義
關于物聯網的定義眾說紛紜,自1991年,美國麻省理工學院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物聯網的概念以來,到現在為止對物聯網的定義有多種,還缺乏一個清晰的定義,但物聯網的基本概念框架已經形成。目前,能夠被普遍接受的說法是,物聯網是新一代信息技術的重要組成部分,是繼互聯網之后世界信息產業發展的又一次浪潮,主要是運用激光掃描器、全球定位系統、射頻識別(RFID)、紅外感應器等信息設施進行傳感,按照事先有的約定,將物與物相連在互聯網上,進行信息交換和通信,通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術,廣泛應用于網絡的融合中。
1.2 物聯網的關鍵技術
1.2.1 Internet技術
物聯網的英文名稱是“Internet of things(IOT)”。顧名思義,物聯網是物與物相連的互聯網,從本質上說還是個網絡,所以物聯網的核心基礎仍然是Internet技術,它是在Internet技術的基礎上延伸和擴展的網絡。
1.2.2 射頻識別技術
RFID是一種傳感器技術,非接觸的自動識別技術,融合了無線射頻技術和嵌入式技術,是物聯網的信息采集層技術之一,在自動識別、物品物流管理方面有著廣闊的應用前景。RFID分為Passive RFID、Active RFID和半Passive RFID三種。所有的RFID系統都包含附著在設備上的電子標簽、與電子標簽交互的讀寫器以及把讀寫器連接到中心數據庫的后端系統這三個基本組件。
1.2.3 短距離無線通訊技術
物聯網是把RFID標簽里的數據通過無線傳輸技術發送到中心系統中,無線化是控制領域的發展趨勢,尤其是工作于ISM頻段的短距離無線通信得到了廣泛的應用,各種短距離無線通信都有各自合適的使用范圍,物聯網用到的無線傳輸技術主要包括Wi-Fi技術、藍牙技術、ZigBee技術、UWB(ultra Wideband)技術、移動Ad hoc網絡技術及相應的NS2仿真技術等。
1. 2.4 無線傳感網絡技術
無線傳感器網絡是當前信息領域中研究的熱點之一,傳感網絡與RFID系統融合能更好的獲得物體的位置、溫度、移動性等狀態。傳感網絡由一定數量的傳感節點組成,傳感器節點可以連續不斷地進行數據采集、事件檢測、事件標識、位置監測和節點控制,傳感節點的這些特征和無線連接方式使得無線傳感器網絡的應用領域非常廣闊,目前已經廣泛應用于環境、醫療、交通、軍事、工業、商業和航空等諸多領域。
1.2.5 嵌入式技術
物聯網實際上是一種基于互聯網的嵌入式系統,把物理對象相連,嵌入式系統與無線數據傳輸網絡相結合,滿足了局域網的協議要求以及網絡拓撲結構、動態路由的數據傳輸要求,形成了真正的物聯網,做一個形象的比喻,在物聯網中傳感器相當于人的眼睛、鼻子、皮膚等感官,網絡就是神經系統用來傳遞信息,嵌入式系統則是人的大腦,在接收到信息后要進行分類處理。所以說如果沒有嵌入式技術的支持,就不會有物聯網的進一步擴展。
1.2.6 大數據處理技術
相比傳統的互聯網,在物聯網中,對大數據技術具有更高的要求,物聯網中的數據量更大、數據更加多樣化、數據傳輸速率更高、數據真實性要求更高。可以得出,大數據處理技術是物聯網中關鍵的必需技術。
1.2.7 云計算技術
云計算的基本形態就是將數據計算從本地轉移到服務器端,本地只是進行數據的傳輸與執行,這與物聯網的整體概念是完全相符的,物聯網借助云計算技術的支持可以更好的提升數據的存儲以及處理能力,從而使自身的技術得到進一步的完善。可以說物聯網對云計算有著很強的依賴性,沒有云計算技術,物聯網就無法提供各種基于海量數據的服務。
2 物聯網技術在智慧城市建設中的應用
智慧城市是一個龐大復雜的工程,不同的城市需要制定符合各自特征的總體規劃,每個城市的資源、發展狀況不同,要充分考慮各個領域之間的關系,全面建設一個智慧城市技術體系。物聯網技術是創建智慧城市的關鍵技術,智慧城市的興起正是源于物聯網技術的突破性進展。物聯網技術的應用體現在智慧城市建設的方方面面,目前智慧城市建設正處在一個快速發展、全面提升的階段,據世界銀行測算,一個百萬人口以上的智慧城市的建成,在投入不變的前提下,實施智慧化管理和服務將能增加城市的發展紅利2.5-3倍,為了搶占智慧城市的至高點,世界各國掀起了智慧城市建設的熱潮,截至2013年明,國家住建部也分兩批公布了193個智慧城市試點城市,目前上海、深圳、南京、寧波、廣州、沈陽、武漢、西安等二十多個城市的智慧城市建設已經駛入快車道。根據我國智慧城市的發展現狀,本文選取比較成熟的建設領域進行闡述。
2.1 智慧交通
智慧交通系統以國家智能交通系統體系框架為指導,通過監控、監測、交通流量分布優化等技術,完善公安、城管、公路等監控體系和信息網絡系統,建立以交通誘導、應急指揮、智能出行、出租車和公交車管理等系統為重點的、統一的智能化城市交通綜合管理和服務系統,實現交通信息的充分共享。在交通信息資源整合的基礎之上,基于全面的數據,建立分析模型,提高交通行業輔助決策能力,全面提升監控力度和智能化管理水平,并對各類交通信息進行綜合處理和,在確保交通運輸安全、暢通的前提下,提高公眾服務水平。
2.2 智能電網
智能電網通過對整個電力供應體系的自動化來提高電網的可靠性及效率,傳感器技術、信息技術與先進的設備技術、先進的控制方法相結合,實現了在可靠性、安全性、經濟性、高效性、環境友好等方面的目標要求。智能電網的建設,讓生活更便捷,可以實現對智能家電的實時控制和遠程控制,還可以為互聯網等提供接入服務。在節能與環境方面,智能電網可以提高能源利用效率,實現節能減排。智能電網的建設強有力的推動智慧城市的發展。
2.3 智慧物流
智慧物流是通過RFID、傳感器、移動通訊技術等讓配送貨物自動化、信息化和網絡化。智慧物流更重視將物聯網、傳感網、互聯網整合起來,通過動態科學的管理,實現物流自動化、可視化、可控化、智能化。智慧物流的發展可以降低物流成本,加速物流產業的發展。隨著物聯網的發展,將企業的物流系統、生產系統、采購系統與銷售系統智能的融合,智慧物流將融入企業的各個環節之中,形成智慧企業。
2.4 智慧醫療
智慧醫療由智慧醫院系統、區域衛生系統、家庭健康系統三部分組成,物聯網技術在智慧醫療的各個領域都有關鍵性的應用,它包括藥品領域、遠程監護和家庭護理、醫療信息化、醫院急救、以及醫療設備和醫療垃圾的監控、血液管理、傳染控制等多個方面。
2.5 智慧家居
智慧家居是利用物聯網技術將家中的各種設備連接在一起,根據用戶的不同需要進行組合,采用模塊化結構,提供家電控制模塊、照明控制模塊、室內外遙控模塊、防盜報警模塊、環境監測模塊、暖通控制模塊、紅外轉發以及可編程定時控制等多種功能模塊。
2.6 智慧環保
智慧環保是借助物聯網技術,把感應器和裝備嵌入到各種環境監控對象中,通過傳感手段實時監測水、大氣、噪音、廢棄物、化學品、輻射等各類關鍵環境要素的狀態,并將監測數據實時傳遞和共享,以更加精細和動態的方式實現環境管理和決策的智慧。
從人機對弈,到智能醫療,人工智能浪潮突起,有點像前幾年的“互聯網+”,大眾的期望不斷攀升,紛紛視之為絕對不能錯過的戰略機遇,而此次人工智能的發展浪潮主要是企業引領。
在國內,BAT不斷將人工智能融入產品方案。淘寶的商品推薦越來越準確,百度的無人駕駛技術獲得進展,這些都是依靠人工智能技術的應用。“拍立淘”可以使用照片來搜索商品,主要得益于圖像識別技術的成熟。除此之外,科大訊飛、海康威視也分別在語音識別領域、安防領域建立起了競爭優勢。人工智能的應用領域空前廣泛,從物流管理到智慧交通,再到智慧醫療,開始改變不少傳統行業的運行模式。
人工智能技術不斷融入生活,從感知、預測、指導,到形成綜合方案,價值創造的生態系統正在形成。在感知環節,科大訊飛的“超腦計劃”正在支撐多個項目的商業化應用,如車載輔助系統、語音處理系統等。在預測環節,基于人工智能的天氣預測,能夠提升能源使用的效率。在輔助指導環節,智慧醫療已經開始幫助醫生做出判斷,基因組技術能夠幫助人類克服癌癥等病癥。在綜合方案環節,無人駕駛,乃至城市智慧交通的系統方案已經非常完善。據麥肯錫預測,到2025年,人工智能的市場規模將達到1 270億美元。
從人工智能的商業化過程來看,基礎支撐、關鍵技術、應用場景是非常關鍵的三要素。基礎支撐環節包括傳感設備、用戶數據、云計算技術;關鍵技術則包括視覺處理、語音識別、深度學習等內容xxx;應用場景則有智能制造、金融、醫療、家居等。與大眾強烈的樂觀情緒形成鮮明對比的是,人工智能應用目前仍偏重B端業務,與傳統業態的融合程度不高,提供的用戶體驗不夠多。
首先,AI與信息物理系統結合有限。傳統業態中能夠利用人工智能進行改造的業務環節很多,但目前人工智能企業大都處于創業階段,對傳統產業的滲透不足。按照麥肯錫的預測,如果企業對人工智能持開放的態度,到2055年有50%的工作都可以實現自動化和數字化。利用“人工智能+”,隨著市場容量的釋放,將會產生更多的獨角獸企業。
其次,基于AI的革命性產品不多:除了美圖秀秀、科大訊飛,能讓消費者想到的適用產品很少。其實,相對于德國,中國有最優秀的互聯網企業;相對于美國,中國有規模龐大的制造業。中國的優勢在于用戶形成的龐大數據,如果創業企業能夠利用開源的算法,把人工智能與用戶數據結合起來,創業企業所創新的極致產品、體驗服務將會越來越多。
數據基礎、硬件能力、算法是人工智能的三大支撐,數據的井噴式成長,來源于中國龐大的用戶市場。硬件能力正在被突破,比如我們已經有了“太湖之光”。算法是人工智能的短板,基于淺層次的識別和判斷,人工智能目前只能替代那些重復性、簡單性的勞動,而創造性、藝術性的工作則有賴于人類的感性和對美學的認知。
IC芯片創“興”
QUESTEL報告以ORBIT專利數據庫收錄的99個國家及組織的專利數據為數據源,檢索截至2016年4月6日的數據。報告顯示,全球芯片專利數量在過去18年里實現了6倍的驚人增長。中國芯片專利申請量在過去18年里則實現了23倍的驚人增長。數量上中國已成為芯片專利申請第一大國,這也與中國的專利申請總量連續5年蟬聯全球第一大環境相符。據報告統計,中國芯片專利申請量從2001年之后出現穩定增長,自2010年后申請節奏顯著加快,技術創新越來越活躍,整體水平越來越高,對芯片行業的知識產權保護更加重視,到2012年超過30000件大關。
IC芯片領域專利實力在國內屬于領先地位的中興通訊,是持有專利最多的中國企業。報告指出,中興通訊芯片專利在全球各個主要市場上均有廣泛覆蓋:包括中國、印度、巴西、澳大利亞、韓國、法國、丹麥、日本、美國等,不僅在發達國家,而且在金磚國家中的覆蓋率也很高,具有較高的地理價值。
在專利有效性和所有權方面,報告指出“中興通訊的專利組合與這個市場中現有技術相比,要年輕得多,有效的專利權期限較長,這是一個顯著的優勢”。尤其在高端路由器芯片領域,中興通訊已實現軟件和核心芯片全面自主研發,成為全球范圍量產高端路由器芯片的極少數企業之一。
在專利技術和使用度量方面,報告顯示“中興通訊專利組合普遍性指數高于平均值,被引用次數超過總引用次數的30%或15%,表明中興通訊技術對于其他行業的應用具有相關性和廣泛性,在該行業是一些企業的參考標準,這在對外許可方面提供了更多的機會”。業內人士認為,隨著中興通訊M-ICT戰略啟動,其芯片領域布局將進一步強化。通過立足管道、拓展終端,布局大數據、云、物聯網和可穿戴市場,中興通訊已建立起全方位芯片競爭優勢。
經過多年的技術積累和專利積累,以中興通訊為代表的國內企業已經初步具備了和國際領先企業競爭合作的技術基礎和知識產權基礎。
隨著以中興通訊為首的通信科技企業正在大幅提高國產芯片的自給率,以及與信息安全相關的芯片產業成為國家重點扶持謀求突破的產業,比如國家產業戰略基金在2015年以24億元戰略入股中興微電子。報告指出,相信中國芯片產業未來五到十年將走向新的快車道。
五大創“興”領域
近六年,中興通訊研發投入超過500億元,僅2015年研發投入超過100億元,截至2015年底,中興通訊擁有6.6萬余件全球專利資產、已授權專利超過2.4萬件。中興通訊除了芯片領域在國內處于領先地位,在5G與Pre5G、智慧城市、VR&AR、終端都有優異表現。
中興通訊從2009年開始啟動5G研究,是中國IMT-2020(5G)推進組的核心成員。截止到2015年底,中興通訊已經有近千件涉及5G關鍵技術的相關專利布局。在此前剛剛結束的2016年世界移動通信大會上,中興通訊憑借Pre5G Massive MIMO基站榮獲全球移動大獎“最佳移動技術突破獎”及“CTO選擇獎”雙料獎。由GSM協會評選出的全球移動大獎是目前被業界認可的最高榮譽,素有通信業奧斯卡之稱,Pre5G Massive MIMO利用最實用的5G核心技術,為用戶提供接近5G的接入體驗,中興通訊目前已經在該產品上布局有500余件專利。在5G關鍵技術研究方面,其多天線技術、高頻通信等5G重要領域,中興通訊分別有200余件專利布局。
作為全球范圍內智慧城市建設的重要參與者和推動者,中興通訊智慧城市項目已經遍布全球40個國家,主導參與了140多個城市的智慧城市建設。目前中興通訊擁有智慧城市相關的專利儲備超過1500件,包括智能醫療、智慧城市、云存儲、大數據等關鍵技術領域。
中興通訊從2009年開始就AR/VR相關技術進行研究,截至2015年底已經有百余件專利的儲備。在AR領域,中興通訊積極與開放移動聯盟(OMA)合作,作為正式成員之一,中興通訊致力于推動AR行業的標準建設,助力AR行業的快速發展。
首先,智慧城市建設是我國“信息化”、電子政務、三網融合、物聯網、低碳生活不斷向縱深發展的下一個目標。
隨著近期城市化和全球化步伐的進一步加快,城市的經濟增長和結構調整正面臨一些難以克服的障礙,需要跨越式地提高城市發展的創新性、有序性和持續性。未來若干年,人們的物質和文化生活需求規格、檔次將在互聯網上達到一個新的高度。這些都呼喚“智慧城市”的出現,這使得它同時成為信息化、電子政務、三網融合、物聯網、低碳生活建設的下一個目標。
第二,戰略性新興產業是我國經濟持續增長的突破口,是轉變增長方式、提高國家綜合競爭力的戰略選擇。
把智慧城市建設這一主題列為培育和發展國家戰略性新興產業的研究范疇,將會使國家和民眾都受益,堪稱“一把鑰匙開多把鎖”。對于宏觀經濟而言,將促進產業鏈升級和提高獲利能力,催生出智慧社區、智慧家庭、智慧交通、智慧物流、智慧醫療、智慧銀行、智慧電網、智慧政府、智慧學校、智慧農業、智慧環保、智慧建筑和跨行業智慧等對國民經濟和社會發展具有直接拉動作用的、可持續發展的新興產業。在后金融危機時代,對于擴大內需、拉動出口增長堪稱是一匹黑馬。據有關專家預測,相關產業可帶動至少1萬億的消費,為我國GDP帶來新的增長點。
關鍵詞 情境感知服務 物聯網 云計算 面向服務的架構
一、引言
情景感知服務如今廣泛應用與現代服務的各個行業中,如智能家居、智慧城市、智能交通、智能旅游等,為人類的生產生活及工作帶來便利,實現生活和工作智能化和智慧化。本文選取了情景感知服務的幾個方面:體系架構、關鍵技術和面向服務的架構等進行了深入的探討與分析。
二、情境感知的概念及定義
(一) 情境定義
情境是指能夠表征一個實體的活動的信息[1]。情境信息包括與系統功能和用戶行為密切相關的各種信息,例如用戶的基本資料、位置、時間、自然環境、計算環境等。通過情境信息可以對當前所進行的活動給出一個綜合判斷。
(二)情境感知服務定義
根據服務對象所處情境的變化來為其提供準確的服務。過程包括:(1)通過傳感器采集/感知被服務對象的情境信息;(2)根據情境信息分析判斷被服務對象當前的狀況;(3)選擇并提供適當的業務服務。
三、情境感知體系架構
情境感知服務體系結構通常由:傳感器層、情境感知引擎、存儲庫和業務服務層四個部分組成的:
(一)傳感器層
在傳感層中,一般包含了各種的情境信息組織。這些情境信息的來源可以是硬件和軟件系統,也可以是指人(信息的使用者)。
(二)情境感知引擎
是情境感知引擎框架的核心,包括設備信息訪問接口、輪詢器、推理引擎、調用控制器和安全質量管理。
(三)存儲庫
它用于存儲情境感知引擎所使到的情境信息模型、推理規則、配置模型和業務服務接口。
(四)業務服務層
在框架的這層中,它可以為信息使用者提供各種業務服務。它可以是萬維網可以是萬維網服務構成的,還可以是現實生活中的實體服務,如報警、醫療服務等。情境感知服務系統的執行步驟通常經過三個階段來完成:對情境信息的采集、對情境信息的推理和進行業務服務的調用。
四、關鍵技術
如上文所述,一個情境感知服務通常先要獲取情境信息(情境信息的采集),然后對信息進行處理(即情境信息的推理),最后為其再提供相應的服務(即進行業務服務的調用)。然而,要實現這些功能的要求,需要其它相關技術的支撐,這些技術包括:物聯網、云計算和面向服務的體系架構。
(一)物聯網技術
利用物聯網技術可以把現實和信息世界進行整合,利用信息為現實世界服務,為信息采集、傳遞和服務決策提供強有力的技術支撐。有了這個基礎,情境感知服務系統便可以通過實時獲取到的情境感知信息進行相應的處理。系統根據這些信息,做出綜合判斷,觸發由軟件系統主動地為信息使用者提供所需要的信息服務 [1,2]。利用物聯網的技術進行情境感知服務,可以給人們的生活帶來很大的便利。通過情境感知服務系統,可以感知參加會議的與會代表和工作人員進入和離開會議室的情景變化,手機可以自動感知到地點和環境的變化,自己在正常模式和會議模式之間進行自動切換。
(二)云計算與云服務
云計算技術也是情境感知服務系統的一個關鍵的技術。它與物聯網有所不同,它是一種通過互聯網將共享的軟硬件資源信息按需提供給計算機和其他設備進行計算的方式。云計算平臺中,用戶隨時隨地地借助于互聯網獲取“云”提供的服務,使用這些服務的時候,并不需要了解云計算是怎么工作的,也不需要知道云服務的過程。實際上,云計算中的“云”,它是一個比喻的說法。它是有無數臺互聯的計算機組成的,這些分散的計算機經過統一的資源管理和調度形成一個云平臺,在這個平臺中,用戶可以利用網絡在不同時間和不同地理位置上使用這個云平臺的服務。通俗的說,對于用戶來說,用戶在使用云平臺提供的服務就像使用水電樣,不需要了解具體細節,只要按需使用即可。云計算平臺上,提供了三個虛擬化的服務,分別是:基礎設施即服務、平臺即服務和軟件即服務。
(三)面向服務的架構
在情境感知服務系統框架中,信息服務的提供商可以單獨為用戶提供服務需要,而系統這時所要做的就是根據實際情境變化去調用服務。這種環境就要求系統的架構是比較松散的(松耦合的),而要構建這種環境,則通常采用面向服務的架構技術來構建情境感知服務系統[3]。因此,面向服務的架構是情境感知服務系統的重要的一項關鍵技術,它可以提供自包含、松耦合、可重用的服務。我們可以利用S0A思想,將異構的傳感器封裝為標準的情境感知服務,以屏蔽不同傳感器的異構性;還可以對情境推理出來的服務進行組裝,支持在情境變化時動態地為客戶提供所需的業務服務。
五、 總 結
情境感知服務如今已廣泛應用到了人們的生活、工作和學習中。它不僅為人們提供了一種智慧的生活方式包括家庭、社區、工作場所、旅行等各個方面,還給人們的生活帶來便利和享受。
參考文獻:
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賽迪信息最新的《中國智慧城市產業戰略研究(2012)》顯示,到2012年,我國明確提出規劃,并已經啟動建設的智慧城市數量已有40個左右,密布在環渤海、長三角、珠三角等地區。我國的智慧城市建設已初步形成沿海地區聚集分布、中西部地區熱點涌現的總體分布格局。
一個向好的趨勢是,在全國各地的智慧城市建設熱潮中,大家不再僅僅關注硬件和網絡層面的系統建設,不再滿足于城市的各個部門建設自己的垂直系統,而是在智慧城市整體系統的頂層設計、數據共享、應用便捷等方面投入更多精力。
數據層和應用層是核心
中國工程院院士鄔賀銓認為,信息技術的發展,特別是數字化、IP化、網絡化、Web化、寬帶化、移動化、智能化、云化、社交化、泛在化等為智慧城市的建設打下基礎,無線城市、數字城市、物聯網城市是智慧城市的必要條件。智慧城市是城鎮化進程的下一個階段,是城市信息化的新高度,低碳城市、綠色城市、幸福城市、創新城市是智慧城市的應有之義。
顯然,物聯網、云計算、移動互聯網等新一代信息技術的不斷成熟,為智慧城市建設提供了堅實的技術保障,也是智慧城市能夠在2012年如火如荼地發展起來的最重要因素之一。
以前,很多城市的工商、公安、稅務、社保等管理部門也曾先后建起一些信息化系統,但這些系統往往互相割裂,形成了一個個信息孤島。智慧城市作為城市信息化的高級階段,就是要實現對城市及時、互動、整合的信息感知、傳遞和處理,面向政府、企業和個人,提高人民生活幸福感、企業競爭力和城市的可持續發展能力。
一般來說,智慧城市的總體架構分為基礎設施層、數據層和應用層。雖然基礎設施層不可或缺,但人們越來越認識到,智慧城市的建設,不是各種計算設備、存儲設備、網絡設備的堆砌,而是必須在數據層和應用層多下功夫,幫助政府部門在提升管理水平的同時,更好地為企業和市民服務,讓城市管理擺脫舊有體系的羈絆,加速政府由管理型政府向服務型政府轉變。
一體化成發展趨勢
近年來,中國經濟飛速發展,信息基礎設施不斷完善,互聯網和移動通信的覆蓋率逐步提升,城市化和信息化都進入發展的快車道。有關研究表明,我國城市化程度每提升1個百分點,帶來的年投資需求將增加6.5萬億元。信息化建設是城市化的重要組成部分。例如,物聯網正在廣泛應用于智能交通、環境保護、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、個人健康等領域,物聯網及其相關產業的蓬勃發展將帶來一個萬億元級的高科技市場。
智慧城市復雜的應用為產業發展提供了巨大的市場空間。在“十二五”期間,寧波將投資407億元打造“智慧之城”,淮安將投入100億元打造“智慧淮安”……
圍繞智慧城市建設的產業鏈正在逐步形成。應用終端、數據傳輸、計算與存儲、通用軟件都是智慧城市建設必不可少的基礎產品,這些新需求給眾多的硬件產品提供商帶來了新的希望。包括高速網絡、大型數據中心、物聯網在內的智能基礎設施、城市信息資源中心、跨領域的應用解決方案,吸引了來自神州數碼、太極股份等眾多系統集成商和解決方案提供商。針對智慧城市的IT基礎設施、信息資源、日常應用等系統的運營雖然還處于探索階段,但已經被認為將催生多種產業模式創新。
相關產業政策不斷出臺,地方政府日益重視,越來越多的企業加速布局,這些都將推動智慧城市產業高速成長。未來十年,我國的智慧城市建設將從規劃期邁入大規模建設期。從需求的角度看,越來越多的城市青睞那些有智慧城市建設經驗、能夠提供從基礎設施到垂直應用一攬子解決方案的廠商。
智慧城市建設是一個復雜的系統工程,產品、網絡、應用、服務等產業各環節的關系日益緊密,各種技術不斷融合滲透,產業一體化的趨勢越來越明顯。各大廠商都在不斷拓展業務領域。在智慧城市市場中,廠商的競爭正從單一產品和單項服務的競爭,逐步轉向全產業鏈綜合實力的比拼。
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參與智慧城市建設的主要企業
神州數碼
目前,智慧城市已經成為神州數碼第三個“五年計劃”的核心戰略,其目標就是成為“中國智慧城市專家”。截至2012年9月30日,神州數碼已經在69個城市布局智慧城市戰略,并與14個省市級政府簽訂了智慧城市戰略合作框架協議,這些城市包括揚州、無錫、張家港、鎮江、桂林、武漢等。12月6日、12月20日,神州數碼又先后在福州和佛山市民融合服務平臺,這標志著神州數碼在智慧城市建設方面實現了新的突破。
太極股份
目前,太極計算機股份有限公司已經將智慧城市列為公司的戰略性創新工作重點,成立專門的智慧城市事業部,支撐相關業務落地。在智慧城市建設中,太極股份鎖定公共安全、智慧醫療、智慧政務、智慧交通、智慧環保和社會保障等方面,它的優勢是可提供綜合解決方案。太極股份的智慧城市業務采用以北京為主,向其他城市推進的策略。借助“智慧北京”、“祥云計劃”等大型項目,太極股份承擔了北京物聯網平臺建設,參與策劃了北京市政務云服務,并開發了部分支撐解決方案落地的軟件工具。
東軟集團
東軟集團已經對自身在智慧城市中的發展做出了戰略規劃和定位,其跨越多行業的技術實力和分布廣泛的地域優勢為其發展奠定了基礎。在產品方面,東軟擁有自有品牌的醫療產品和信息安全產品;在建設環節,東軟的行業解決方案涵蓋了電信、能源、金融、政府、制造、商貿流通、醫療衛生、教育、交通等眾多領域;此外,東軟還提供IT基礎設施服務、應用維護、業務流程外包服務等一系列業務。東軟曾成功幫助唐山市建設健康城市項目。
足不出戶,只需手指一點,就可以輕松參與和辦理公共事務。出門在外,只需觸動手指,就可看到實時路況照片,避開擁堵的路段,制定最合理的出行線路圖。事實上,你只需小小一張卡,就能辦理社會保險、醫療衛生、住房公積金、老年人優待、圖書借閱、金融等多個業務,省掉“周身卡”的煩惱。一份電子病歷可以跟蹤一個人一生的健康狀態,而通過預約掛號和遠程醫療服務,“看病難、看病貴”或許將不再是令人煩惱的問題。以上事例并非夸張,這些都是近年來廣州市在推進智慧城市建設過程中取得的成果。
作為未來城市的發展方向,提升城市綜合承載力和市民生活品質的重要支撐,智慧城市建設正被國內越來越多的城市所重視。廣州市作為中國第三大城市,擁有毗鄰中國港澳的獨特地緣區位優勢,更有“千年商都”形成的商貿優勢,以及敢為人先、海納百川的人文優勢。改革開放以來,廣州經濟社會發展迅猛。當前,廣州市已進入工業化中后期和城市化成熟階段,經濟發展將從依靠要素投入為主向創新驅動轉變,廣州迫切需要通過信息化手段提高城市運行效率,創新社會管理服務,促進產業轉型升級,實現綠色、智能、可持續發展。
為順應世界新一代信息技術革命和新型城市發展趨勢,廣州市委市政府提出了“智慧廣州”的戰略決策。廣州市科技和信息化局副局長吳奇澤在接受《中國經濟和信息化》記者專訪時表示,智慧城市建設已經上升至引領城市發展的核心戰略,目前廣州市的智慧城市建設才剛剛起步,智慧城市建設是一個長期而艱巨的工程,還需不斷深化和努力。而未來廣州智慧城市的建設目標是,至2015年,初步形成智慧城市運行體系,實現信息網絡廣泛覆蓋、智能技術高度集中、智能經濟高端發展、智能服務高效便民,成為中國智慧城市建設先行示范市。
打造智慧城市之樹
事實上,作為全國唯一一個坐擁三個國家級經濟技術開發區的城市,廣州在智慧城市建設方面,有著良好的信息化基礎。
廣州市的互聯網國際出口帶寬占全國一半以上,互聯網普及率為72.9%,達到發達國家和地區水平。第三代移動通信技術(3G)網絡實現城區全覆蓋,無線局域網接入點16萬個,政府通過購買服務的方式在重要公共場所為市民提供免費無線上網服務。目前,廣州信息化綜合發展指數達到0.946,跨入全球中高水平城市行列,信息化基礎設施在國內處于領先水平,信息化應用水平較高。
與國內一些城市推進智慧城市建設所不同的是,由于在信息化基礎設施方面的優勢,廣州市并不是以發展信息技術或者產業智能化等某一方面為特點來推進智慧城市建設,而是更加注重從整體布局,將城市生活中的各個方面都考慮進了智慧城市建設項目中,繪制出了智慧城市建設發展的“樹形”結構圖。
在智慧城市“樹形”框架中,智慧新設施是“樹根”、智慧新技術為“樹干”、智慧新產業為“樹枝”、智慧新應用新生活為“樹葉”。通過學習吸收國內外先進城市的先進理念,結合廣州市實際情況,廣州市委市政府提出了建設智慧廣州新設施、推進智慧廣州新應用、發展智慧廣州新產業、發展智慧廣州新技術、創造智慧廣州新生活“五個新”的工作任務。
“要植好智慧城市‘樹根’,就要建設一批智慧新設施;要養好智慧城市‘樹干’,則要突破一批智慧新技術;通過發展一批智慧新產業,壯大智慧城市‘樹枝’;推進一批智慧新應用,從而豐滿智慧城市‘樹葉’;通過創造智慧新生活,結出智慧城市‘果實’。”吳奇澤說。
為植好“樹根”,廣州市近年來大力推進智慧型信息基礎設施建設,建設了國家級超級計算中心、城市大數據信息資源庫、一批國際云計算中心和數據中心,推進了光纖到戶、無線城市、新一代寬帶移動通信網絡等寬帶網絡工程,提升了廣州信息通信樞紐功能。
在智慧新技術方面,廣州市的目標是通過在物聯網、云計算、新一代通信網絡、移動互聯網、高端軟件、智能終端、大數據、高性能計算等前沿領域突破一批核心共性技術,擁有一批國際水平的自主知識產權,從而實現成果轉化應用,提升自主創新能力。
在智慧產業方面,廣州市希望通過培育發展新一代信息技術產業和名牌智能產品,以實現生產制造全流程智能化和節能環保應用和傳統優勢產業的智能化。
在智慧新應用方面,廣州市通過建設政府智能化辦公決策平臺,建設城市智能化管控中心和智能化視頻監控體系,實施公共安全智能化工程,推進城市規劃和地下管線管網智能化,建立了管理、執法、監督和社會公眾參與“四位一體”的城市綜合管理體系,豐滿了智慧城市“樹葉”。
在創造智慧新生活方面,廣州市重點推進了智慧人文教育、智慧醫療、智慧社保、智慧人才等民生服務工程,通過建設生態環境感知監控、智能家居、智慧社區等工程,營造了智能化生活環境。
突出人的主體地位
3月18日,在位于廣州市天河區中山大道西的聯通3G體驗中心內,工作人員正耐心地向前來咨詢智慧應用的市民作講解。盡管不是周末,前來3G體驗中心咨詢和體驗的市民依舊絡繹不絕。在這個面積足有500多平米的中心內,展示著聯通與第三方合作伙伴合作開發以及自身獨立開發的18款應用軟件,產品種類從智慧交通到智慧金融,智慧能源等覆蓋齊全。
智慧廣州辦公室徐玲向《中國經濟和信息化》的記者介紹說,在智慧應用方面,體驗中心共分了政務、制造業、交通業、教育業、金融業、醫療、傳媒和快消連鎖等行業進行展示。“我們以這個八個行業的重點項目為切入點,利用聯通本身在移動信息化應用方面的優勢,與智慧城市項目合作,形成了一系列產品,推動城市的智能發展。”
體驗中心的工作人員李先生拿起展示臺上的一部手機,向前來咨詢的市民說:“以行訊通為例,安裝了這個軟件后,用戶不僅可以免費獲得實時路況及公交車到站信息,還可以獲得包括停車泊位、地鐵服務、實時飛機火車信息查詢等共計11項智能交通信息服務。”
記者隨即體驗了一下行訊通的“實時公交”內容,通過在“實時交通”模塊內的“線路查詢”方框中輸入“11路”公交車編碼,手機屏幕上很快顯示出該線路公交車輛在全程各站停靠的實時情況,并能選擇自動更新最新停站位置。方便還不僅于此,工作人員李先生介紹說:“人們還可以在軟件上設置鬧鐘,如我下班的時間為6點,我設置鬧鐘時間為5點59分,軟件到時會自動提醒我所乘坐的公交車到站臺的距離,方便我做好乘車準備。”
“我們很強調百姓,智慧城市就是要以人為本,要充分考慮老百姓的需求,為他提供方便。”吳奇澤說。在他看來,不管一個人愿不愿意,都要接受信息技術的使用和應用。信息技術從產生發展到現在,深刻地改變著我們的生活,推動著社會的發展,所以每個人都要去了解、去學習、去掌握、去享受它。
目前,廣州市推進的智慧應用主要有智能交通、電子政務、城市綜合管理、智慧醫療、智慧社保卡等內容,著力突出人在智慧城市建設中的主體地位。
以發展最為成熟的智能交通為例,廣州城市軌道列車在途監測與安全預警關鍵技術列入科技部863計劃;手機“行訊通”為市民免費提供路況信息、實時公交、停車服務、的士查詢、出行規劃等信息服務;在全國大城市公安機關中首創推出的手機“警民通”,則為市民免費提供全市路況地圖、交通信息、交通違法查詢、出入境辦理等智能化服務。
張師傅是一位在廣州開了20多年出租車的老司機,他告訴記者,即使到現在,在廣州仍有許多路他不知道該怎么開,“但是有了行訊通就方便了”。張師傅向記者點開行訊通應用的“出行規劃”功能模塊,使用者只要在方框內輸入自己所在的位置,或者想要出發的起始地點,并在另外一個方框內輸入自己的目的地,系統就會自動告訴他有兩條路可以走――一條是里程最短的路,另一條則是時間最短的路。
對于自駕車一族的車主而言,有了行訊通,可以避開堵車路段。點擊行訊通的“路況信息”功能模塊,手機屏幕上便顯示出一張廣州中心城區的路網交通地圖。與一般手機導航地圖不同的是,在這張地圖上,全市各主要交通干道,以及每條主干道的不同路段,都被標注了綠色、橙色以及紅色、灰色等不同顏色的色塊。地圖主頁面上的注釋信息還標明了綠色代表暢通,橙色代表緩慢,紅色代表擁堵,而灰色的路段則暫無數據顯示。車主據此就可以根據車行前方路段的色彩信息,判斷哪條路比較堵,提前繞行。
而在2013年1月中旬推出的手機軟件 “警民通”,在全國大城市公安機關中屬首創,它最大的亮點是可以實時瀏覽交通監控照片,直觀了解路況。通過此軟件,全市路況監控照片每3分鐘更新一次。除了實時路況信息,這款軟件還具備網上車管所的手機應用功能,包括補、換領機動車行駛證、變更機動車或駕駛人聯系方式,以及機動車、駕駛證信息查詢、網上辦理進度查詢和交通違法信息查詢等22項業務,大大提高了市民的辦事效率。
除了智能交通,在電子政務方面,廣州市也是頗有特色。為深入推進政府服務網上辦理,廣州市創新性地提出“以網辦為原則、不網辦為例外”的建設要求。
2012年12月,廣州市網上辦事大廳正式開通,571項政務實現網上辦理,廣州基本實現了政府網上辦公,建成了覆蓋市、區、街、社區的電子政務網絡。截至2012年底共有41個單位的571項政府服務實現網上辦理,累計網上業務辦理量超過4433萬筆,減少市民和企業上門辦事次數超過4126萬次,節省時間超過1.2億小時,節約社會成本超過1.6億元。
在智慧醫療方面,廣州市統一全市醫療機構診療卡,推進建立全市醫療機構的集約式預約診療服務等應用,全市共建立居民電子健康檔案超過1000萬份。吳奇澤說:“以前去醫院看病,都要分別辦理醫療卡,非常麻煩。現在有了一個統一的診療卡,在三甲醫院都可以看病,目前在嘗試開放市民服務門戶,在手機智慧醫療方面,也會有進一步推進。”
在智慧社區建設上,廣州市初步建成華新智慧社區等試點,越秀社區管理網格化系統、番禺智慧社區電子巡更等投入試運行。智慧社區主要分為便民服務和政務兩個方面。廣州市在社區推動光纖到戶,便民自助終端,社區電子商務等一系列便民服務。廣州市通過在試點社區建立政務服務平臺,將市民辦理的信息通過平臺分發給后臺的各個部門審核,然后再將處理結果發回服務平臺,市民就可直接在服務中心取結果。“我們希望市民在社區的服務中心就可以把事項都辦理好,服務就在家門口。” 吳奇澤說。
智慧點亮未來
2013年是廣州市智慧城市正式啟動試點的階段。在這一階段,廣州市的智慧城市建設重點是在智能交通、智能港口、政府網上行政審批、智慧教育、智慧醫療、智慧環保等領域啟動試點應用建設,同時在其他領域開展應用規劃,年底前完成政府投資建設項目的立項,落實建設資金。而2014-2015年上半年則為廣州市智慧城市建設的全面推進階段。廣州市將全面啟動和推進方案所涉及領域的試點應用建設,以規模化應用推動自主的智慧城市核心技術產業化,形成應用與產業的互動機制。2015年下半年為廣州市智慧城市的驗收階段。智慧城市示范應用使城市管理和服務水平將得到顯著提升,掌握一批具有自主知識產權的智慧城市核心技術,以新一代信息技術為主導的信息技術產業邁上新臺階。
“智慧廣州建設注重以人為本,立足便民高效,能讓市民實時感受觸手可及的便捷、實時協調的高效、和諧健康的綠色和可感可視的安全。”吳奇澤說,通過推進智慧城市的建設,廣州市的城市運轉效率逐步提高,未來市民的生活將會更加便利,生活質量也會更高。
首先,廣州市市民可以隨時隨地享受到高速便捷、低價優質的網絡服務。到2015年,廣州互聯網普及率達到80%以上,企業平均接入帶寬達到100Mb/s,家庭平均接入帶寬達到30Mb/s,無線局域網接入點突破30萬個,90%以上的市民將通過網絡享受工作、生活、學習等服務,市民信息素質明顯提高。
其次,市民可以足不出戶參與和辦理公共事務。市民可通過政府門戶網站、網絡問政平臺、社會保障卡、市民網頁等載體,以及電話熱線、自助終端、移動終端和數字電視終端等渠道參與公共事務。
通過推進智慧城市建設,市民飲食將更放心、出行更便捷、就醫更方便、學習更輕松。例如,通過安裝在食品上的電子標簽,實現食品從源頭到餐桌的全程安全監控。智能交通使人們借助于智能手機終端,預知出行道路情況,避開擁堵的路段,制定最合理的出行線路圖。智慧醫療能讓居民健康檔案和電子病歷跟蹤個人一生健康狀態,預約掛號和遠程醫療服務將有效緩解“看病難、看病貴”難題。智慧教育將建成市民綜合學習平臺,整合共享全市優質教育信息資源,為市民提供公平的教育機會。智慧金融通過金融綜合管理系統,實現資金的無障礙全區域安全流動。數字家庭通過信息技術與家庭電器的進一步結合,創造出智能化的家庭環境,讓人們通過手機遠程控制家里的燈光、家電等。
近年來,隨著智慧地球、智慧城市、智能家居等熱點話題的興起,物聯網產業逐漸成熟,正在從科研單位的實驗室走進了普通居民的生活。物聯網被認為是信息產業在計算機和互聯網的高度發展之后的第三次革命浪潮。我國當前物聯網產業發展迅速,了解物聯網的關鍵技術,將會對它的發展有更深入的認識。
【關鍵詞】物聯網 互聯網
1 物聯網概述
物聯網作為未來網絡發展的主要驅動力,其概念的提出已經很久,最近幾年由于和大數據的結合,已經成為下一代網絡的整合部分,是在當前互聯網基礎上的功能和范圍的延伸。物聯網技術主要通過統一編碼物品和制作通訊協議,將傳感技術結合通信、控制技術按照標準將任何物品之間、以及物品與互聯網之間相連,進行信息的共享和管理。2005年在信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯盟(ITU)正式在其的《ITU互聯網報告2005:物聯網》中給出了“物聯網”的概念。作為信息化浪潮下下一個振興經濟的關鍵點,在許多國家物聯網已經上升到了國家戰略的高度。美國權威咨詢機構FORRESTER預測在未來五年內,物聯網將達到一個萬億級的通信業務,產業容量將達到30倍于人與人之間的通信需求產生的經濟拉動力。基于這種原因,全球各國都在大力發展物聯網。
近年來,物聯網已經在人們的生活、工作中起到了巨大的作用。在銷售業、智慧交通和智能家居中的使用最為廣泛。這種新技術的使用大大降低了勞動時長,帶了了巨大的經濟效益。隨著物聯網技術的通信協議規范得到逐漸的統一化,它的發展不斷走向成熟,而同時大量新型傳感器的使用,是的它的適用范圍得到了很大的增加,在農業、制造業、建筑業甚至是防恐中都得到體現。其中以美國、中國、日本和歐盟等多個國家和地區的不斷努力,使得一個開放、透明的物聯網標準開始逐漸形成,確保了行業的健康發展。我國近年科技實力不斷加強,科研資金投入逐年加大,同時由于較早就對物聯網技術開始了研究,并從國家發展戰略的高度予以重視,現在保持了較高的實力,技術積累優勢明顯,是國際物聯網標準制定的主導國之一。
2 物聯網的關鍵技術
物聯網雖然是物物互聯,但是其基礎還是互聯網。以互聯網通信為核心,依靠傳感器、射頻識別(RFID)、紅外感應器(Infrared Sensors)、智能IC卡、GPS系統、無線通訊裝置等信息傳感和通信設備,按約定的協議,實現對接入互聯網的物體進行監控和管理[2]。
物聯網的關鍵技術從單一模塊分,可以區分為射頻識別技術、傳感器技術和無線通信技術的結合使用。
2.1 射頻識別技術
射頻識別技術(Radio Frequency Identifi-cation,縮寫RFID)是一種利用RF信號及其空間耦合傳輸特性對物體進行自動身份信息識別的技術。RFID系統的組成有主機、傳輸天線、電子標簽和讀寫器組成。
2.2 無線網絡技術
無線網絡技術是物聯網功能構成的主要部分。特別是短距離的無線通訊技術,是物聯網中進行信息交換和識別活動最活躍的部分。目前常用的技術主要有NFC、Bluetooth、Z-wave、ZigBee、UWB、WI-FI、RFID等。
NFC近場通訊技術在標簽識別和數據傳輸中運用廣泛,是下一代智能移動設備的標配。 它的通訊頻率固定在13.56MHz,是對RFID技術的改進,能快速匹配設備和連接。
ZigBee主要面向低速率無線個人區域網,適用于家庭監控、遠程控制、工業監控、安全系統、傳感器網絡和玩具等領域。在生物醫學領域,這項技術在許多的產品上都得到使用,包括邁瑞等公司的多種型號的血糖儀、家庭監護儀均采用了這種通信方式。
Bluetooth使用的工作頻率為2.4G-2.5G之間,具有低成本、低功率、近距離無線連接簡單安全的特點。可以實現10m全雙工通信。
“UWB”(ultra wideband)是一種使用1GHz以上帶寬的超寬帶無線技術。
Wi-Fi屬于無線局域網的一種,可以實現各種設備的高速互聯。在部署物聯網之時,考慮到設備成本和易用度,WLAN都是十分方便的。國內廠商小米、TP-Link等公司最近在智能路由器領域的新產品,都是以物聯網的家庭流量入口為重點。
2.3 傳感器技術
傳感器是物聯網中實現自動檢測和自動控制的首要環節。它能夠感受并處理被測量信息,使其變為系統可以辨識的信號。傳感器的發展是物聯網拓寬應用范圍的關鍵所在。高精度傳感器技術一直被國外所掌握。目前,國內的高端傳感器市場研發還處于空白期。在工業、家庭、醫療衛生領域,傳感器的精度和穩定性是其性能研發的難點。
宏觀角度下,物聯網產業的布局和生態如果從整體來看,則可以分為平臺服務和終端接入技術兩大塊:
(1)平臺服務技術。平臺服務技術關系到這個物聯網產業的生態圈的建立。一個適合未來發展的物聯網應用體系,應該具有強適應能力和通用的數據平臺,兼容行業內大部分使用者的需求,可以實現業務流程定制、各種設備的冗余自修復、數據集中管理、平臺間物件的通信管理等。
(2)終端接入技術。物聯網系統的龐大要求了它的終端種類的繁雜,各個終端設備的互聯互通是物聯網接入技術的關鍵。根據現階段的發展狀況,通信模塊、物聯網網關和智能終端是目前物聯網終端接入所關注的重點內容。制定統一的國家(國際)標準,是打通物聯網產業不同方向、拓展不同領域進行信息交流的重中之重。
3 結束語
物聯網的發展前景已經得到了世界的認可,無線傳感器網絡的鋪設和通信技術的應用是物聯網技術的關鍵,借助軟硬件的結合實現智能感知是基礎,良好的識別技術是保障。在當前大數據和云計算的背景下,物聯網與新技術的結合,對智慧地球的建設起到了越來越大的作用。很明顯,它將成為網絡技術的下一個爆發點。對物聯網關鍵技術的了解,將對以后的學習工作起到一定的指導作用。
參考文獻
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[4]程曼,王讓會.物聯網技術的研究與應用[J].地理信息世界,2010,05:22-28.