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物联网通信技术的研究方向十篇

发布时间:2024-04-25 17:46:06

物联网通信技术的研究方向篇1

关键词物联网安全标准体系

中图分类号:tp393文献标识码:a

物联网被称为继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,将给it和通信带来广阔的新市场。目前,各国都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正高度关注、重视物联网的研究。

1标准化组织概述

物联网应用所涉及的技术保罗万象,整合了近年来各个计算机以及通信领域的前沿科技,例如标示技术、信息存储、信息处理、无线通信、信息安全等。在每一项技术领域都有相应的标准化组织在推进发展着该领域的标准文件。如国际标准化组织最大的推动者iSo,国际物品编码协会GSi,美国电气与电子工程师协会ieee等。物联网的发展与大力推广需要得到标准化组织的支持,标准制定与推广直接关系到物联网应用的范围、领域以及普及程度。

2国内外标准化组织的研究方向与路线

国际电报联盟(internationaltelegraphUnion,itU)是联合国的一个专门机构,它由电信标准化部门(itU—t)、无线通信部门(itU—R)和电信发展部门(itU—D)组成。itU开展的与物联网相关的工作包括:标签,网络架构与需求以及传感器网络安全等。

itU—t_SG17是专门研究泛在网安全问题的小组。针对泛在网总体框架方面进行系统研究的国际标准组织比较有代表性的就是国际电信联盟itU—t。欧洲电信标准化协会是由欧盟批准建立的,其标准化领域主要是电信业。在物联网领域的研究方向是m2m的应用需求、架构,以及设备标识、寻址、安全隐私、计费等。

第三代合作伙伴计划包含了欧洲的etSi、日本的aRiB、日本的ttC、韩国的tta、美国的ti和中国通信标准化协议六个组织。其物联网领域的研究方向有移动终端、无线接入、业务架构和安全等。3Gpp首先对以移动通信网络为基础发展m2m通信进行了可行性研究,然后重点研究支持mtC对移动通信网络的增强要求,包括对GSm、UtRan、eUtRan的增强要求,以及对GpRS,epC等核心网络的增强要求。在安全方面,3Gpp首先研究与物联网安全相关的业务需求,并对m2m设备的远程签约信息的管理进行研究,包括远程签约的可信任模式、安全要求以及对应的解决方案等。在已有工作的基础上,3Gpp研究支持mtC对移动网络的安全特征和要求。

internet工程任务组是一个由为互联网技术发展做出贡献的专家自发参与和管理的国际民间机构。致力于互联网技术与运行研究,对互联网协议标准及用途进行解释与建议。在物联网领域,其正在推广的应用于低功耗,短距离通信的轻量级ipV6协议栈得到业界学者的重视与认可。

中国通信标准化协会是国内企业、事业单位联合组织的。CCSa主要致力于推动国内通信业的标准化进程,其在物联网领域内的标准化工作主要包括网络融合、机器类通信、感知延伸等方向的标准化制定。CCSa的物联网技术路线是以规模化应用为目标,分阶段实现移动通信网络与传感网络的融合,最终实现物联网的可运营、可管理和产业化。

3标准化成果与进展

3.1itU—t

iUt—t近年来在物联网安全方面主要成果表现在生物测定安全以及提供安全通信服务的内容上。生物测定安全即在通信业务中,利用用户的生物特征作为认证工具是通信安全的一种有前景的技术手段。生物测定安全的过程分为:生物特征获取过程—提取过程—匹配过程—存储过程—判断过程—应用过程。将生物测定系统扩展到公众网络一直是itU—t_SG17小组努力的目标,由于生物特征数据相当敏感,当数据在公网中传输时,需要有相应的安全解决方案。

itU—t_SG17规定安全通信服务研究领域包括:家庭网络安全、移动安全、基于应用层安全协议以及网页服务安全。如基于证书的家庭网络安全研究,移动通信认证架构研究,移动通信增值服务安全研究以及反垃圾信息研究等。在基于证书的家庭网络安全方面主要工作是为家庭网络应用建立证书管理体系,通过适当简化x.509证书属性内容,应用在家庭网络中。

3.2etSi

etSi详细说明了m2m系统相关的安全需求,在机密性、完整性、身份认证以及授权批准这些基本需求上进行详述并且提供了系统需要防范的潜在威胁的特例。此外,etSi还对m2m系统的功能架构进行了阐述,提出了高层的架构方案,并对架构中各部分涉及安全的模块进行了分析。

3.33Gpp

3Gpp描述了智能交通、智能读表、智能售货机和财产/货物跟踪四个用例,提出了与物联网安全相关的若干业务需求:Dos攻击防范需求、终端安全需求和远程签约信息的配置和更改需求等。3Gpp为了解决远程签约信息的配置和更改的问题,提出了三种解决方案,并对各种方案细节做了分析。

3.4ietF

ietF总结了6Lowpan网络中存在的安全挑战,主要包括要求是资源消耗最小化影协将安全性能最大化;6Lowpan的部署使得安全包含被动加密到主动干涉;网络处理过程包含端到端信息传输网的中间节点等。同时,该组织提出了6Lowpan网络的安全需求,包括:数据机密性、数据认证、完整性、新鲜指数、有效性、鲁棒性、能量使用效率等。大多数6Lowpan中对用户数据安全的攻击或威胁,看似可信的,其实后果很糟糕,这主要是因为6Lowpan是通过无线方式接入英特网。对6Lowpan安全的研究从研究网络各层中的各种各样的威胁开始,分为:物理攻击、DoS攻击、网络层攻击、传输层攻击。

3.5CCSa

CCSa泛在网工作组成立较晚,目前各项标准正在紧锣密鼓的研究中,尚未取得明显工作成果,且多数标准文稿暂时都是保密的。在物联网安全方面,CCSa的无线通信技术委员会(tC5)制定的《m2m业务研究报告》中,针对m2m应用,对涉及的安全问题进行了阐述。

4分析与讨论

物联网安全研究是各大标准化组织的研究重点之一,etSi在完成安全需求阶段工作基础上,第二阶段网络架构也已经获得初步成果。3Gpp的研究重点在于移动网络优化技术对安全的影响和设备接入安全问题,目前已经有了阶段性的研究成果;3Gpp研究了多种行业应用需求,其中包括安全需求,成果向应用的移植过程比较平稳,同时这两个标准化组织注意保持两个研究体系间的协同和兼容。itU主要研究了泛在网中的安全问题,涵盖面比较广泛,任何与安全有关的话题都可以进行讨论。ietF主要在6Lowpan网络上讨论了安全威胁与应对措施,并未形成工作组正式草稿。国际各大组织对物联网纷纷启动标准研究工作,虽取得一定进展和成果,但物联网关键技术和协议尚未统一。

国内的标准化组织虽然起步晚,但对物联网标准化的形成工作仍紧锣密鼓地进行,并取得了一定的进展。但从本文对国内外物联网安全标准化体系的研究与分析可以看出,国内标准化进程还存在一定的问题。本文提出三点建议。首先,需要加快标准化研究,建立物联网产业技术同盟,建立跨行业、跨领域的标准化协作机制,积极参与制订我国物联网安全的相关技术规范。其次,确定核心研究方向,尽快形成统一标准。最后,攻破核心物联网安全技术,掌握标准制定主动权。

参考文献

物联网通信技术的研究方向篇2

一、物联网概念和关键技术

物联网是在互联网基础上,利用射频识别(RFiD)技术、无线通信技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定协议完成物品与物品、人与物品、人与人之间的互连,进行信息交换和通讯,实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。需要利用物联网才能解决的是传统意义上的互联网没有考虑的、对于任何物品连接的问题。

(一)物联网涉及的主要关键技术

一是射频识别技术。射频识别是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号识别对象并获取相关数据,是物联网关键的技术之一。RFiD标签,具有读取距离远、穿透能力强、无磨损、抗污染、效率高、信息量大等特点。当带有RFiD标签的物品通过特定RFiD读写器时,标签被读写器激活并通过无线电波将标签中的信息传送到读写器以及信息处理系统,完成信息的自动采集。

二是下一代网络技术。下一代网络以软交换为核心的,采用开放、标准的体系结构,能够提供丰富业务,具有分组传送、控制功能从业务中分离、业务提供与网络分离、端到端QoS和透明的传输能力、融合固定与移动业务等特征。这些特征对实现物联网人与物品和物品与物品可靠互连具有重要意义,现在已经成为现实的多种装置的互连网络,例如手机互连、移动装置互连、汽车互连等等,都揭示了下一代网络在互连任何物品方面的发展趋势。

三是深度嵌入式系统技术。物联网实现人与物、物与物连接的主要目的是对物理系统的控制,这要求物联网系统具有自我反馈与智能控制的特点,嵌入式系统是实现这一要求的必要手段。嵌入式系统综合了计算机、自动控制、通讯等多项技术,是针对某一应用开发出的智能化机电产品。广泛应用机、汽车、家电、工业装置、医疗器械、监控装置等各类物理设备中,国际上把利用计算技术监测和控制物理设备的嵌入式系统称为深度嵌入式系统。

(二)目前关于物联网的认识误区

一是把传感网或RFiD网等同于物联网。事实上传感技术也好、RFiD技术也好,都仅仅是信息采集技术。除传感技术和RFiD技术外,GpS、视频识别、红外、激光、扫描等所有能够实现自动识别的技术都可以成为物联网的信息采集技术。传感网或者RFiD网只是物联网的一个领域,不是物联网的全部。

二是把物联网当成互联网的无限延伸。事实上物联网可以是传统意义互联网向物的延伸,也可以根据现实需要组成局域网、专业网,没必要也不可能使全部物品联网,类似智能物流、智能交通、智能电网等专业网、局域网才是其最大的应用空间。

三是认为物联网是很难实现的技术。事实上物联网是实实在在的,很多初级的物联网应用早已在为我们服务。物联网理念是在很多现实应用基础上推出的聚合型集成创新,是对早就存在的具有物物互联特征的网络化、智能化、自动化系统的提升。

二、我国和我市物联网产业发展现状

(一)我国物联网研究起步早,技术研发位居世界前列

我国早在1999年就开始进行无线传感网络及其应用研究,国家自然科学基金、“863”计划、国家科技重大专项等都部署了物联网相关技术攻关,并在芯片、通信协议、协同处理、智能计算等领域取得突破,技术研发和标准制定走在世界前列,是为数不多能够实现产业化的国家。2010年10月,国务院出台《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,将物联网列为新一代信息技术产业的主要领域,国家发改委、工信部、财政部、科技部等多部委也在加紧研究制定物联网产业发展规划,积极为物联网产业发展营造良好环境。

(二)我市拥有较好的物联网产业基础和丰富的示范应用经验

是省内物联网技术研发和应用研究的先行地区之一,在标准制定、示范应用、人才资源和新型产业培育等方面拥有一定的优势,聚集了北洋集团、新北洋、华菱电子、双丰电子、卡尔电气、渔翁科技等一批骨干企业。北洋电气集团有限公司在国内较早地开展了物联网核心技术研发、科技成果转化、应用推广等,在射频识别和图像读取领域技术标准制定中占有一席之地。我市拥有哈尔滨工业大学()、大学分校、职业技术学院等高校,在人才培养、专业技术培训等方面具有较强的优势。我市拥有省光纤传感重点实验室、国家计算机内容信息安全重点实验室分实验室、国际微电子研究中心、省嵌入式系统工程技术研究中心、省RFiD工程技术研究中心等13家从事物联网相关技术研究的科研机构,在基础研究、应用技术等方面具有较强的科技攻关能力。在物联网应用方面,我市先后启动了工业、海洋、环保、电力、交通、物流等领域的物联网技术应用研究,北洋集团研发的国际海运物流管理系统和港集团建设的智能物流仓储管理系统都取得了极大的成功。

同时应当看到,我市物联网产业总体上仍处于起步阶段,与省内外先进区域相比存在不少问题,主要表现为产业体系尚不完整,企业规模普遍较小,创新体系不健全,应用领域不广、层次偏低,运营模式不成熟等。面对激烈竞争,我市必须采取有力措施,进一步突破关键核心技术,加快产业资源集聚,大力推动示范应用,才能确保在新一轮技术和产业竞争中的优势地位。

三、我市物联网产业的发展目标定位

主要目标是将建设成为专业化水平强、产业化应用好、市场化程度高、辐射带动面广的物联网强市。

一是建立较完善的物联网产业体系。建设物联网特色化产业基地、产学研合作基地、应用示范基地,形成完整的物联网产业布局、空间布局和功能定位。核心产业、关键技术、公共平台建设以及示范应用取得突破,在新型传感器、系统集成、应用软件、信息服务等领域集聚一批规模较大企业,培育一批具备较强竞争力的创新型中小企业。

二是形成较强技术创新能力和产业竞争力。聚集一批部级研究机构与研发中心,在传感器及节点、应用软件、高端集成、应用服务、信息安全等领域攻克一批关键技术,形成具有自主知识产权的物联网产品系列,自主研发、产业保障和核心技术掌控能力显著提升,并在国际和国内相关标准制定中发挥重要作用。

三是培育一只结构合理、创新力强的人才队伍。建立物联网人才培养体系,优化物联网人才支撑环境,引进一批物联网创新团队和领军人才,培养一批技术技能型、复合技能型和知识技能型物联网工程师,形成合理的人才结构和梯队,初步显现产业发展与人才集聚的联动效应,建成国内一流的物联网人才高地。

四、我市物联网产业的发展重点

依托现有产业发展基础,紧密跟踪国际技术发展趋势,攻克一批制约物联网产业发展和应用推广的核心技术与关键技术,研发一批具有自主产权的重大创新产品,实施一批重点示范项目,推动应用创新及产业化。

(一)集中突破物联网重要核心技术

1.新型传感器与短距离无线传输技术。重点围绕关键传感器件、短距离无线传输技术开展技术攻关,着力突破物联网感知层技术。发挥北洋集团、双丰电子、卡尔电气等企业技术优势,重点加强超高频射频识别、打印与扫描图像、地震检波、石油勘探传、光纤测温、智能家居、物位监测、海洋环境监测等各类新型传感器研制,和低功耗传感节点及监测设备的嵌入式微系统技术研发。

2.物联网信息安全及智能处理技术。依托卡尔电气、渔翁科技等重点企业,加强网络数据传输加密、大规模网络行为模拟、信息与内容安全等技术研发;加快云安全技术的研发;开发快速、高精度、高效率数据挖掘、比对分析算法与模型;研发高效率传输光缆及数据压缩、传输、处理技术。

3.物联网系统集成关键软硬件技术。加强面向特定应用领域的嵌入式操作系统及中间件开发与产业化,推进系统解决方案标准化;加强各层次数据接口信息交互的标准化研究;加强应用管理、服务软件以及信息服务平台技术的开发力度,推动物联网技术应用的发展;鼓励商业模式创新,大力开发面向特定应用领域的新一代网络服务业务。

4.物联网共性支撑技术。重点加强可编程、系统测试、数据保护等共性技术研发及现代信息通信、计算机及网络、先进微电子、新材料、新能源等基础支撑技术的研究。加强关键技术协议与规范、平台软件开发环境、开发工具、核心框架及中间件构造等技术研发,重点加强面向行业和领域的物联网应用软件支撑平台研发。

(二)重点培育物联网关键产业领域

1.先进传感器产业。围绕物联网感知层技术,抢先发展先进传感器、无线传感器及智能终端设备制造产业,抢占物联网产业发展关键点。引进和培育一批低功耗、微型化、智能化的新型传感器研发和制造企业,迅速提升高端传感器市场的影响力。大力支持北洋集团开展高性能射频识别标签设计、封装,开展相应读写器具研发和生产;引导新北洋、卡尔电气等企业开展融无线数据通信、交易支付、信息管理等功能于一体的智能终端设备研发和产业化;支持华菱电子研发高精度图像传感器、北洋集团研发光纤测温传感器、双丰电子研发地震检波和石油勘探传感器;支持和引导哈尔滨工业大学研发海洋环境检测传感器、短距离无线通信传感器并产业化。

2.数据传输与信息安全产业。积极开展传输技术和安全技术研究,引进一批基础设备生产和关键技术研发企业,加快培育新一代网络产业。大力支持宏安集团研发高性能光纤光缆、通信电缆、超五类数据缆;支持东兴电子、宝岩电气、新康威等企业研发智能数据传输与连接线缆;支持渔翁科技研发高性能数据加密设备和信息安全设备;积极引导哈尔滨工业大学研发大规模网络行为模拟、信息与内容安全、数据加密等,并尽快进行产业化。

3.物联网基础支撑产业。加快发展微纳器件、集成电路、网络与通信设备、微能源、新材料、软件等相关基础产业。支持家和科技研发智能家居系列产品与集成方案;支持哈尔滨工业大学和大学(分校)联合相关企业研发面向领域的物联网应用软件支撑平台、核心框架及中间件产品;支持哈尔滨工业大学国际微电子研发中心研发汽车电子芯片;支持农友软件研发新一代农村信息化集成服务系统。

4.物联网应用提升产业。利用物联网对传统产业的重大变革,积极推进带动效应明显的现代装备制造业、现代农业、现代服务业、现代物流业等产业的发展。重点推动港集团、威东航运、胶东国际海运、汇峰物流园、鑫通物流园、华东海运等发展基于物联网技术的智慧物流服务;积极推动威高集团、金猴集团、光威集团、天润曲轴等大企业集团实施制造业物联网工程;支持好当家集团、寻山水产集团等企业发展基于物联网技术的海产品加工和海水养殖。

5.物联网集成和服务产业。以中国电信、中国移动、中国联通三大电信运营企业为依托,重点推进与物联网产业发展和应用相关的通信传输、智能处理、数据存储、信息安全等网络信息基础设施工程。尽快形成以网络传输、信息处理、内容提供以及运营服务为主的物联网网络运营和服务产业快速聚集、可持续发展的网络基础条件和服务支撑体系。

(三)加快建设物联网公共技术平台

1.构建适合物联网应用的下一代网络平台。积极引导中国移动、中国电信、中国联通、广电优化整合网络资源,构建开放、标准、安全的下一代网络平台,广泛开展物联网技术应用业务。支持网络运营商、行业骨干企业、科研机构联合搭建物联网信息中心,构建综合性物联网数据共享、交换和测试平台,为物联网相关用户提供数据接入、数据处理以及系统测试等服务,支撑物联网各领域应用业务的快速实施。

2.建设物联网技术创新支撑平台。依托北洋电气集团的省智能光纤测温重点实验室和省RFiD工程技术研究中心,联合相关企业、研究机构和高校,加强物联网领域的核心技术研发,主导和参加标准制定,建成国际前沿、国内领先,具备引领作用的部级物联网核心技术研发中心。以哈尔滨工业大学企业与服务智能计算技术研究中心为基础,组建哈工大物联网应用技术研究中心,充分利用哈工大的技术、人才优势,围绕推进技术产业化应用、执行重大示范项目等主题开展集中攻关。

3.物联网信息和中介服务平台。以网络运营商、龙头企业、研究机构为主体,鼓励行业协会以及中介机构积极参与,围绕物联网领域关键核心技术、产品和技术检测和标准化工作,搭建立足、辐射全省的物联网技术交流平台,推进省内物联网技术交流合作,对接国家物联网标准联合会工作组,推动企业参与跨区域物联网应用项目。

(四)积极推进重点领域示范应用

智能工业示范应用。加快三角轮胎、万得集团的射频识别项目建设,实现生产过程监视、质量控制智能化。在黄海造船、成山集团、天润曲轴推广数字化设计、电子识别、可配置信息集成等先进生产技术。在威高集团应用产品质量和成份智能监测技术。

数字渔业示范应用。加快物联网技术在“海上110”、海洋捕捞、水产养殖、海洋产品加工及等领域的应用,以公安边防为依托,加强海上基础设施建设。以好当家渔业集团、鸿洋神为重点,推动海洋产品分类、质量检测、产品流转、生产加工等智能化。建立海洋产品质量追溯系统,实现传统优势产业的整体提升。

智能物流示范应用。以港(国际物流园)、华东海运、家家悦集团为主体,建设港口集装箱智能调度、职能仓储系统、商品分拣调拨、物流信息处理、车辆调度等智能信息系统,积极推动物联网技术在制造业物流、仓储管理、商品配送等物流模式的应用,推动以物联网为主要特征的第三方、第四方物流新模式发展。

智能电网示范应用。积极推动北洋集团分布式光纤测温预警系统在我市电网中应用,实现重要输变电设备和电缆温度实时监测和远程预警。以佳衡电子等企业为依托,建立基于物联网技术的电力远程抄表、自动通知和缴费系统,提升精细管理和智能运营能力。

智能交通示范应用。加快射频识别和传感技术在交通领域的应用,积极实施智能交通行车诱导、城市道路智能交通管理、高速公路智能管理、道路基础设施管理与维护等系统示范应用,建立智能交通标准体系和应用模式,全面提升交通管理智能化水平。

数字节能环保示范应用。推动基于传感技术的高耗能行业传统工艺改造和生产流程优化项目建设。加快物联网技术在污染源监控、水环境质量监测、空气质量监测、城市噪声监测和海洋环境监测、森林防护等系统领域的应用,构建智能化的监测、防控体系。

智能城市管理示范工程。依托已建成的应急指挥信息系统、地理信息系统,及建设中的城市精细化管理信息系统,大力推广应用物联网相关技术,实现对突发事件、事故灾难、大型活动实时监控、应急指挥。以机场、火车站、港口等为示范,探索建设周界防入侵系统。

五、我市物联网产业发展对策

(一)确立物联网产业战略高技术产业地位,予以重点支持

发挥政府的主导作用,成立强有力的促进和推进机构,制定并组织实施“物联网产业推进计划”,科学确定产业发展的战略方向和战略重点。提高政府对高新技术产业的管理水平,加强政府科技管理部门间的沟通协调,研究解决影响产业发展的重大问题。制定市场支持和政府采购支持政策,在政府采购中要优先使用具有自主知识产权的本地企业产品。成立物联网专家咨询机构,聘请技术、经济、公共管理等领域知名专家,就物联网产业发展中的重大问题提出建议,对前瞻性的技术进行论证。

(二)加快推动基地园区建设,培育物联网产业集群

支持物联网产业基地(园区)建设,通过专业园区建设,集成创业服务、技术支撑、投资融资、人才培训和信息服务体系,营造产业发展的良好环境。促进物联网项目在基地(园区)布局,打造涉及研发、制造、集成、运营多个环节,涵盖传感器、嵌入式系统、系统集成等领域的完整物联网产业体系。加快完善创新体系,促进创新要素向基地(园区)集中,引导企业、研究机构、大学及其它机构之间相互合作,推动新型企业、新型技术的产生,促进区域创新网络的形成和发展。

(三)加强企业联合与协作,促进产业技术联盟发展

由政府牵头组建若干产业技术联盟,协调联盟各方利益和冲突,消除产业发展过程中的诸多现实的或者潜在的风险。发挥政府资源整合作用、核心企业的产业化推进主体作用、科研院所的技术创新源头作用、应用部门的市场牵引作用,共同推进关键技术研发、技术标准制定、重要市场开拓。提升各高校之间合作办学、联合攻关层次,推动物联网企业与大学、研究机构的产学研合作。加强与国内和国际大型物联网企业合作,通过合作研发、合作营销、互相交流管理经验等,促进产业联盟的国际化。

(四)积极参与技术标准制定,掌握产业发展主导权

技术标准是技术化的资本,是高新技术产业跨越式发展的支点,也是高新技术产业参与国际竞争的通行证。我市应充分利用已有优势,发挥政府、协会、联盟等的作用,完善市场驱动技术创新机制,推动核心企业参与国内、国际技术标准制定。要加强与国内重要系统集成商和龙头企业合作,探索新的产学研合作方式,使之成为我市技术标准合作者,加快我市参与的技术标准的推广、应用和完善。要积极参与国际标准化活动,参加国际标准的制定、修订工作。要通过直接参与国际标准的制定、修订,及时了解国际相关产业发展动向,培养国际标准化人才。

(五)创新多种形式的金融市场,快速聚集产业资本

建立政府主导的物联网产业发展基金,支持物联网产业重点研发项目建设、示范推广项目建设、公共技术平台建设。鼓励企业申报国家创新基金、信息服务业专项资金、集成电路专项基金及国家重大产业化项目基金等。积极组织物联网产业园、产学研合作示范园区申报部级物联网创新示范区,争取国家相关优惠政策。完善多元化风险投资体系,建设风险资本与优质企业、项目的对接平台,推动社会风险投资积极参与我市物联网产业化项目和示范项目建设。做好上市融资协助工作,切实推动物联网企业到国内主板、中小板、创业板上市。

物联网通信技术的研究方向篇3

近年来,城市物联网呈现出迅猛发展的态势,具有显著优势,其应用前景一片光明。现阶段,它已占据了一定的市场,我们务必要扬长避短,开展大范围普及,为人类社会带来更多福音,推动社会发展。然而,在实际发展过程也将面临多重阻碍,但通过政策扶持和机支撑,物联网一定能够攻破难关,达到可持续发展。

【关键词】城市物联网发展关键技术研究

1城市物联网简析

城市物联网建立在互联网之上,其在未来网络整合中占据着基础性地位。物联网技术具体指代借助射频识别等,依据标准、统一的网络协议,在物品和互联网之间建立联系,并对事物和虚拟物品进行编码,借助智能界面达到信息共享,完成物品分辨、空间定位、实时追踪、全面监控等相关工作。站在广义层面而言,物联网代表信息化的实际应用,借助优良的信息交互,达到物理空间及信息网络的紧密整合。简而言之,物联网技术可进行捕获和加工等,借助射频识别以及红外传感器等全面监测物体,同时将上述信息传送到通信网络,实现交互共享。

2城市物联网涉及的关键技术

2.1传感器技术

传感器技术关乎着信息传送、研究与反馈,由于传感器在物联网中占据着关键性地位,其可有效感知物联网的周边运行环境,体会物联网自身。分析当前发展现状可知,传感器主要朝着网络化、现代化与智能化方向前进,且将逐步取缔传统传感器,慢慢演变为物联网蓬勃发展的基本标志。对于无线传感器,其利用卫星传感器自身的节点可在监测区域有效布置网络。分析当前发展可知,物联网传感器将把重点放在网络安全剖析、网络控制研讨和网络节点研发中。

2.2射频识别技术

射频识别技术不仅可达成信号数据的高度识别,而且可在非接触条件下开展数据识别。从当下的技术条件层面而言,电子标签以及阅读器设备共同组成了射频识别系统,其中电子标签包含与物体信息呈现对应关系的数据,同时,可牢固地附着于物体内部,将其和原有的条形码模式进行对比发现,电子标签完成了对物体的精准定位与实时跟踪,且数据距离读取也表现出某些改进。

2.3认知计算与智能控制技术

认知计算的探索建立在人脑的合理研究之上,借助人脑行为仿效、肢体能力感知仿照和意识模拟实现控制,认知计算较为独特,消耗的能量不多,且节省空间,当前的人工智能也将研究重点放在了这一方面,其研究成果可促进智能技术的提升,推动智能技术的前进。对物联网而言,其未来发展如果想全面管控目标物体,则应从环境着手,借此换来自身行为,最终为物联网提供合理的判断依据。

3实际应用

物联网在生产实践活动中得到了大面积应用,具体如下:

3.1在农业生产活动中

在农业生产活动中旨在通过物联网的引入应用来提升农业的精细化水平,利用传感器获取农作物的具体生长时间、主要产量和基本环境条件,同时探究农作物产量出现差异的根本原因,借此充当调控依据。引入物联网技术可推动农业转型,使其从传统农业过渡到精细化农业,高度发展不同的自动化技术。同时,物联网技术还可动态监控农作物生长参数,并和系统预存信息进行对比,保证科学预测,为农业种植提供优良的技术。

3.2在交通工作中

在交通工作中指代针对交通建设引入通信网络,采用自动控制等相关技术,以此来创设稳定、安全的运输系统。从具体层面而言,指代面向汽车配设道路监视器以及传感器等,进而提升交通安全。上述设备既可监测路况,还可接收与传输相关信息。

3.3在城市社区活动中

在城市社区活动中借助集成以及智能控制等多种技术的应用,增强了建筑物自身的服务,提升了相关功能,为管理工作增添了智能化特性,最终创设智能化、现代化城市社区。借助物联网创设的城市社区优良、环保,并可缩短人们之间的距离,促进和谐家园的打造。

4发展前景

物联网的应用进一步迎合了系统、综合控制“物”的想法,赋予物以智能化和现代化特性,造福人类社会,为人们提供优质生活。近几年,物联网得到了高度应用,人们也更加重视物联网的相关器械,并在技术层面提出严苛的标准。

4.1传感器越来越小巧和经济,性能也越来越平稳

正是因为物联网的蓬勃发展,在未来的某一天,较为常见的床、柜和桌子等将与互联网进行连接,完成智能工作;

4.2物理网还会为社会大众提供全新的服务

当前仅仅停留在从商业机器至机器间的企业会更加重视网络解决对策,其中电信服务商属于网络生态系统领袖,既提供网络连接服务,还会面向广大用户提供合理、可行的解决方案,主要涵盖移动支付研究、数据评测等内容。

4.3因物联网的大力普及,将会有越来越多大企业注意并研究物联网

由此表明,每一种科技设备将建立特定连接,赋予上述设备以智能化特性,能够和不同的设备以及云端建立联系。

5结语

科技进步和社会前进将加快物联网技术的提升与优化。现阶段,物联网已引起了各行各业的高度重视。凭借物联网射频和传感器等不同技术能够为各行各业带来巨大便利,提供优质服务,改变生产现状,提高生活品质,最终促进经济提升,将社会带到更高的水平。

参考文献

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[4]王雷,潘卫民.智慧建设理论与关键技术问题分析[J].现代经济信息,2016,(20):17-18.

作者简介

姜传江(1966-),男,安徽省霍邱县人。大学本科学历。现为新疆金牛能源物联网科技股份有限公司工程师。研究方向为油气田仪表自动化、通信及物联网。

马S(1980-),男,回族,新疆维吾尔自治区克拉玛依市人。硕士研究生学历。现为新疆油田公司工程技术研究院高级工程师,研究方向为油气田仪表自动化、通信及物联网。

作者单位

物联网通信技术的研究方向篇4

一、物联网技术在全球流通业中的应用现状

在物联网概念还没有提出前,RFiD、GpS、GiS等物联网技术就已在发达国家流通业中得到了广泛应用,也正是这些物联网技术的应用,使得发达国家形成了全球竞争力较强的零售网络。

(一)跨国零售集团是物联网技术开发和应用的先行者

目前,发达国家连锁企业已普遍应用miS、poS、电子订货系统(eoS)、条形码、电子转账、电子数据交换(eDi)、多媒体、其它电子商务等技术手段,在流通加工、配送、包装等领域使用大量现代技术装备,使经营活动高效开展。如美国西尔斯集团投资建立了数百台小型计算机和5万台poS网络系统及全日工作的计算机控制系统,还采用了多媒体和卫星通信网等,使总部与上千个连锁店和供应商通过音像传递信息。沃尔玛在2004年已向自己最大的100家供应商提出必须在2007年在货品包装上设置RFiD芯片,否则将从供应商名单中排除。2006年德国麦德龙集团推出的“SmartHelves”未来商店,是麦德龙集团通过与iBm协作带来零售管理的新模式。这种未来商店计划的基础是iBm的先进中间件和基于射频识别(RFiD)技术的集成服务,商店中所有货物都贴有RFiD或“智能标签”,其中的微芯片保存有产品的相关信息。RFiD是通过一个由iBm专为麦德龙集团开发的中央系统集成器来完成所有的通信任务。RFiD解决方案正在转变麦德龙集团的库存跟踪和管理模式,把集团的工作效率提高到新的水平。

可见,发达国家跨国零售商核心竞争力的关键之一就是通过技术领先战略的实施,适应了信息技术革命这一历史性的转变。通过重点开发先进的信息管理手段和发达的物流配送系统,最终实现了全球化发展,成就了它们在零售业中的霸主地位。

(二)基于信息的物联网网络覆盖面广、效率高

现代信息技术,特别是物联网技术的应用在发达国家已渗透到物流和商流的各个活动环节,“产、供、销、存、运”等信息联系紧密,网络社会化使市场导向的作用更加迅捷准确,对流通企业形成强有力的支持。例如,日本商社具有遍布世界各重要城市的信息网,不少商社还拥有通信卫星在内的信息收集处理手段。每个商社在海外的经营网点都超过100家,同时这些网点全部被现代信息网络覆盖着。以日本三井物产总部信息网络系统为例,它不仅覆盖国内,还与外部87个国家和地区的194个分支机构组网,通过卫星联接柏林、巴黎、纽约、悉尼、东京5个中心,即使相距4万公里外的信息传递,5分钟便可在终端屏幕上读出,因此在国际贸易中具有明显的优势。而美国任何货物订购均通过网络指定到货地点,信息当晚7点发出,第二天上午10点前即可保证将货物送到。为了对集装箱运输管理更加科学,他们还专门发射卫星,监测集装箱运输在途情况,不仅为集装箱周转使用提供了决策依据,而且能为客户的查询提供可靠信息,并为在途事故提供及时的支持。沃尔玛的数据中心已与6000多家供应商建立了联系,从而实现了快速反应的供应链管理库存(Vmi),厂商通过这套系统可以进入沃尔玛的电脑配销系统和数据中心,直接从poS得到其供应的商品流通动态状况,如不同店铺及不同商品的销售统计数据、沃尔玛各仓库的存货和调配状况、销售预测、电子邮件与付款通知等,以此作为安排、供货和送货的依据。同时,生产厂商和供应商都可以通过该系统查问沃尔玛的产销计划。沃尔玛总部的通信网络系统使各分店、供应商、配送中心之间的每一个进销调存结点都能形成在线作业,使沃尔玛的配送系统高效运转。由于采用高效的信息系统,沃尔玛的进货费用仅为3%,而行业平均水平为4.5%;沃尔玛的补货时间为2天,而行业平均水平为5天。

(三)物联网在物流和供应链管理方面的应用取得巨大进展

发达国家已把物流研究扩展到从进货到供货,包括生产、生产销售、批发零售计划在内的物流全过程,并建立起高效供应链系统,这个系统以整体后勤系统的形式将物流技术、生产技术、销售技术、质量保证技术、物联网技术有机融合,有效降低流通成本,提高流转效率,对扩大销售、提升服务产生了深远的影响。同时,一些西方国家已由集装化搬运进入智能化搬运阶段,并为跨入“集成化、智能化、信息化”三者相结合的“3i”化搬运时代开展研究和试验。现在美国已有不少公司扩大了物流控制系统功能,除标准数据采集与报告系统和运行管理并提供操作决策支持子系统外,还增加了顾客增值子系统及雇员增值子系统,为顾客和雇员利益着想优化其服务功能。此外,由于全球卫星定位系统的建立,已实现及时对物料搬运载体精确跟踪,并根据eDi传送的资料来考虑仓贮运输线路的调度。

二、加快推进物联网在我国流通领域应用的政策建议

“十二五”时期,是转变流通发展方式、充分发挥流通连接生产和消费功能的重要时期。在当今物联网时代,要促进流通发展方式转变,发挥流通效能,必须加快推进以物联网技术为代表的商业技术在流通领域的应用。

(一)加强物联网在流通领域应用的管理和规划

1、建立政府、中介机构和企业三个层面的协调推进机制

各级商务主管部门做好横向协调,争取各有关部门、协会和企业的大力支持,共同做好物联网技术的应用和推广工作,逐步建立健全商务主管部门积极推动,以大型流通企业、中介组织、科研机构为主体,结构合理的物联网技术应用协调推进机制。在政府层面,加快在商务部内成立流通领域物联网应用领导协调小组,组织协调我国流通领域物联网技术的应用工作。在中介机构层面,要依托物联网协会和物联网产业发展专家委员会等,对应用物联网技术的流通企业、供应链管理平台等提供咨询服务。在企业层面,要加快建立流通企业联盟,促进企业间合作交流和学习,协同推进物联网应用的示范项目。

2、尽快研究制定今后一个时期物联网应用发展规划

根据流通业信息化应用的实际状况,联合行业协会力量,尽快研究制定《关于加快物联网在流通领域应用的指导意见》或《物联网在流通领域应用的发展规划》。重点要确定物联网在流通领域应用的中长期战略目标、战略重点,确立政府对信息技术基础设施和关键物联网技术的引导和支持的政策导向,梳理关于条码技术、无线射频技术(RFiD)、电子订货系统(eoS)、商业智能(Bi)、客户关系管理(SCm)、配送技术等重点技术的研发和推广计划,制定政府对物联网技术的研发和推广在财政、金融、税收等方面的保障措施。

3、实施流通领域物联网应用示范工程

以重点物流园区、流通企业为依托,积极开展包括物联网应用示范城市、示范园区和示范企业等不同层次流通领域现代化的示范工程。在总结示范经验的基础上,逐步在全国推广试点示范经验,以应用带动产业发展,促进我国流通领域现代化水平的提升。

4、加强流通领域物联网应用研究

根据全球物联网技术及商业科技发展的趋势,结合我国流通业发展的特点,提出物联网在流通领域应用开发方面的重点研究课题,加强对应用研究的超前部署。一是要建立健全专家库和专家工作组制度,为物联网应用研究课题的提出和政策的制定提供智力支持。二是大力推动科研院所、高等院校对物联网应用的研究,不断提高对关键技术、重大问题的认识。三是推动基础研究和其他科技工作的均衡协调发展,促进物联网技术原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力的同步提高。

(二)加强流通业信息化基础设施建设

1、加快商贸物流基础设施建设

加快在全国大中城市、大型批发市场、进出口口岸,统筹规划建设和改造一批现代物流中心、配送中心。加强仓储设施建设,推进传统仓储向现代物流配送中心转变。加强农副产品冷链物流建设,建设、改造一批仓储、分拣、流通加工、配送、信息服务等功能齐备的商贸物流园区,促进商贸物流产业适度集聚。适应互联网和物联网发展趋势,大力推进商贸物流公共信息化基础设施建设。

2、实施重点信息化应用项目三年推广和支持计划

根据流通业信息化发展的状况,尽快提出并支持近3年重点发展的商业技术应用项目,以促进物联网技术的应用和推广。这些应用项目主要包括:一是为配合电子商务的发展,重点支持和推动电子商务平台建设,电子支付和转帐系统、电子数据交换(eDi)的发展和应用。二是根据连锁经营发展趋势,重点支持和推动商业信息管理网络系统(miS)、供应链管理系统(SCm)、客户关系管理(CRm)、商业智能(Bi)决策系统4项商业技术项目的研发和应用。三是根据主流业态的发展,重点支持和推动品类管理、需求链管理(DCm)的应用和发展。四是根据物流配送的发展,重点推动条形码、电子标签应用及识别系统、自动分拣系统(aSS)、自动化立体仓库、全球定位系统(GpS)和地理信息系统(GiS)以及冷藏技术、绿色包装技术等物流技术的应用和发展。五是为支持中小商业企业的发展,重点推广销售时点系统(poS)、电子订货系统(eoS)的应用。

(三)加快物联网在流通领域应用的财税政策支持

1、设立物联网应用与流通业发展重大专项资金

针对物联网应用成本较高的问题,在流通业发展专项资金中设立流通业物联网应用专项资金,主要用于关键技术应用、物联网应用示范工程、培育具有创新商业模式的运营服务企业、投资建立支撑物联网发展的流通基础设施与共性基础支撑平台等。

2、加强对物联网技术应用的金融信贷政策扶持

为促进物联网技术在流通领域的应用,要鼓励商业银行对流通企业物联网技术应用研究和应用推广提供低息贷款。可考虑对流通企业新增技术设备提供特别利息贷款,对于国家重点扶持流通企业的技术研发和应用可使用低息长期贷款。同时,由于物联网技术的研究和应用风险大、回收期长,研发和应用企业存在较大的风险。因此,应加快设立物联网风险开发和应用基金,鼓励风险投资机构加大对物联网在流通领域应用研究和应用示范投入的支持。

(四)加快物联网在流通领域应用的法规体系建设

1、加快推进物联网应用的立法工作

近几年来,随着物联网技术的快速发展和应用,通过立法保障物联网技术的应用和推广已成为经济发达国家的重要战略。如欧盟制定一系列物联网的管理规则,完善隐私和个人数据保护,包括持续监测隐私和个人数据保护问题,修订相关立法,加强相关方对话等。美国出台了《经济复苏和再投资法》(RecoveryandReinvestmentact),推动能源、宽带与医疗三大领域开展物联网技术的应用。而目前,我国在物联网应用方面的相关立法还十分薄弱,很大程度上制约着物联网技术在各行各业的应用。因此,我们应积极借鉴国际经验,加快推进物联网有关的立法工作。一是要完善电信法,通过立法实现运营商的有序竞争,使企业在软硬件的使用上具备更大的选择空间,降低物联网推行费用,促进物联网技术的顺利和成功运用。二是加快制定促进信息基础设施建设、知识产权保护和竞争行为规范的相关法规等,制定促进和规范各行业物联网应用、加快制定物联网安全和隐私保护立法等。三是要加快制定有关物联网在流通领域应用的奖励、促进等方面的专项法规或管理办法,确保为物联网在流通领域的应用建立完善的立法保障。

2、加强物联网技术和流通行业标准建设

针对物联网技术标准难以统一的问题,要充分利用国家成立的中国物联网标准联合工作组,推进物联网技术的研究和标准的制订。要高度重视共性技术标准的制定。如统一编码规则、基础应用平台的中间件接口标准等。同时,在物联网标准的制定工作中应采取开放的态度,广泛与国际领先的研究机构和企业充分交流合作,积极吸纳已经具有广泛国际市场基础的相关应用技术标准,实现中国物联网产业与世界物联网产业发展的对接。

物联网通信技术的研究方向篇5

关键词:物联网;产业化发展;优势;对策

物联网是以感知为目的全新的网络信息系统。移动通信连接的是人与人,物联网连接的是物与物,将成为继计算机及通信网络之后推动信息产业的“第三次浪潮”。国际众多权威机构预测物联网将是改变人类生活方式的十大技术之首,其产业规模将比现有的internet大得多。

由于物联网可广泛应用到各个行业和生活的各个方面,潜在市场价值巨大,更具有极强的产业集群带动效应。因而,物联网的研究及产业化受到科技部、工信部等国家部委以及上海、天津、江苏等省市的高度重视。浙江省政府指示要将物联网产业化作为未来重大产业方向予以重点研究。嘉兴在物联网产业化方面已经具有了一定的基础和优势,如果抓住机遇,有可能形成千亿级的产业集群,实现地区产业结构优化和产业竞争力的显著提升。

一、物联网产业发展现状与趋势

(一)国际物联网产业发展现状与趋势

物联网研究和应用始于20世纪90年代末,其后相继被一些重要机构预测为将改变世界的重要新技术。世界各主要发达国家都把以传感器网络为基础的“泛在网络”建设上升到国家战略高度,给予高度重视,如,日本提出“U-Japan”计划,韩国提出“U-Korea”计划,欧盟“2010”计划,美国新任总统奥巴马上台伊始即开始认真研究由iBm提出的“智慧地球”计划。

以intel、microsoft、iBm、nokia、SK电讯为代表的国际it产业巨头也纷纷未雨绸缪,提前进行物联网产业发展的谋篇布局。intel致力于传感器网络高速芯片研发,nokia开发了“传感星球”项目,SK电讯作为“U-Korea”主体运营商已经开展了智能交通(U-itS)和平安家居等项目。

著名咨询机构iDate提供的报告显示,2006年全球范围内物联网市场容量已达200亿欧元,而到2010年将达到2200亿欧元,年复合增长率达49%。咨询机构Forrester预计到2020年物物互联业务与有人参与的业务比例将达到30∶1,下一个万亿级的通信业务将是物联网业务。

(二)国内物联网产业发展现状与趋势

物联网技术与产业发展是中国信息技术领域最有可能取得突破、并达到国际领先发展水平的产业之一。中国已将物联网的发展提到了国家战略的高度,在国家中长期科学和技术发展规划纲要中的重大专项、优先主题、前沿技术三个层面均明确列入了传感器网络的内容,是“新一代宽带无线移动通信网”的四个方向之一。国家重大专项专家组对物联网在健康医疗、交通物流等应用需求进行调研后,认为未来中国物联网产业将形成每年万亿级的产业规模。

物联网在公共安全领域的成功应用得到了有关部门的高度重视。2008年,公安部、中科院、上海市积极推进城市公共安全合作计划,规划了未来的“天、空、河、海一体化反恐平台”。由公安部、建设部、国标委联合牵头制定的国家标准《城市轨道交通安全防范通用技术规范》于2008年底通过方案论证,其中采用了大量物联网技术作为先进防范手段。

以中国移动为代表的电信运营商重视传感器网络与移动网络相融合所创造的业务发展机遇,正在实施从通信运营商向综合信息服务商的战略转型,传感器网络被视为最重要的支撑技术。已在重庆建立了全网物物互联运营中心,提供包括车辆管理、电梯监控、企业安防等多项应用。中国移动的物物互联业务呈现高速增长态势,2008年物联网业务终端数达300万台,年均复合增长率110%。

各地方政府也纷纷瞄准信息技术第三次浪潮的战略机遇,高度重视物联网产业发展,业已开始进行产业规划布局。上海已完成城市公共安全传感网平台、世博园区安防系统等项目建设,成为城市安全反恐立体综合传感网大平台建设的试点城市,并已在标准和行业应用等方面具有领先优势,具有快速发展大规模传感网产业的潜力。天津市在滨海新区建立物联网产业园区,并出台了相关产业、税收、资金等方面的引导政策。吉林省在高新区建设“Zigbee传感网产业园”,一期规划面积10万平方米,远期拓展面积为40万平方米,总投资预计达30亿元人民币,预计建成后可实现年销售收入60亿元。深圳依托华为、中兴等国内无线通信领域的龙头企业,围绕着以华为提出的环境感知泛在网络、中兴提出的移动泛在网络环境等泛在网络发展愿景,加速发展物联网产业,形成产业集群,力争保持深圳在信息技术产业领域的领先地位。

因此,中国物联网关键技术已经获得突破,应用领域与市场规模巨大,已经处于产业发展的快速启动阶段。

二、嘉兴发展物联网产业的优势分析

(一)共建研发平台,技术优势显著

自2003年以来,嘉兴已就物联网产业化发展,与中科院上海微系统与信息技术研究所进行了广泛的接触。后在中科院与浙江省院地合作框架下,成立了中科院嘉兴无线传感网工程中心(以下简称“中心”),成为所市共建的中科院物联网产业化平台。上海微系统所负责基础研究、标准化和总体;“中心”负责成果转化和产业化。

作为全院传感网领域的总体,历时近十年,攻克大量的关键技术,提出的物联网体系架构、标准体系、演进路线等代表发展方向的顶层设计被重大专项、国际标准、国家标准所采纳,引领国际传感网技术发展的方向。

(二)参与国家重大专项,主导传感网技术标准

在国家重大专项项目中,“中心”牵头申请了“低功耗传感器网络系列节点、网关设备的研制与产业化”等课题,参与了“低功耗传感器网络核心芯片及片上系统研发与产业化”等课题,并已通过国家技术评审和专家调研。

在行业标准方面,“中心”协同上海微系统所提出的传感器网络体系架构、标准体系、演进路线等代表发展方向的顶层设计被重大专项、国际标准、国家标准所采纳,使中国在物联网国际标准领域拥有了重要的话语权。技术主导制定或参与起草了国家、上海市两级城市轨道交通反恐技防标准、公安应急指挥系统移动多媒体传输网络国家标准草案,为大规模产业化奠定了基础。

(三)研发成果丰富,应用推广起步

物联网通信技术的研究方向篇6

关键词:物联网;软件开发;网络优化

中图分类号:tp393文献标识码:a文章编号:1009-3044(2016)34-0171-02

1物联网产业发展与人才需求

1)物联网产业蓬勃发展

自从2009年,提出“感知中国”,物联网产业在我国迅速发展,年均增幅超过25%。到2015年物联网产业规模超过7500亿元。物联网产业涉及传感技术、射频识别技术、计算机网络技术、通信技术、软件技术等。物联网应用于我们生产生活的方方面面,如节能减排、环境保护、食品卫生、智能交通、智能农业、智能家居等。

2)物联网软件开发行业人才需求量大,就业薪资水平高

物联网软件开发主要有pC端应用开发和手机端应用开发两部分。pC端开发的.net软件工程师在我国每年对软件人才的需求将达到80万~100万人;手机端开发的android开发人才缺口至少达到三十万以上。高职学历物联网软件开发人员薪资普遍在6千~8千元左右,不少学生能够拿到8千甚至1万以上的薪水。

支撑物联网的移动通信行业(特别是4G)发展迅猛,网络优化人才需求量大

移动通信网络是物联网应用的核心技术之一,支撑物联网技术的行业应用于推广。从2014年底我国4G牌照的发放,4G移动通信产业迅速发展壮大,4G网络前期建设拉动的投资规模达5000亿元左右,网络正式商用后,还将带动终端制造和软件等上下游行业,产业规模有望突破万亿元大关。4G网络优化人员薪资待遇一般是实习2~3千,初级5~6千,中级8千以上,高级1万以上。

2物联网专业建设现状分析

1)物联网软件开发与无线网络优化等高端产业知识更新快,学校很难做到与行业同步更新

物联网软件开发与无线网络优化等均为引领产业发展潮流的知识密集型产业,知识更新非常快。而学校培养方案都是提前几年制定完成的,不会随意更改。这样势必造成学校教授的知识跟不上产业发展需求,对于培养高技能人才不利。在与这些知识更新很快的高端产业对接时,如何抓住技术核心能力培养并时刻关注产业技术发展,做到紧跟技术发展而不盲目跟随技术,需要在专业培养中深入研究。

2)学校实训条件无法做到与物联网软件开发与无线网络优化等高端产业同步更新

高端产业发展快,势必导致教授这些技术所需的实训条件能跟上技术发展。而专业实训室一般是前一年申报第二年建设,至少2年的周期,这样很难满足技术发展需求。如何利用好现有实训条件、如何规划好专业实训室建设也是对接高端产业时急需研究的问题。

3)同一专业的学生个体特点、学习兴趣与学习能力存在差异,同一方向培养不了满足学生的个性化需求

现在大学生在高考选定专业或服从专业调剂进入大学后,能难有机会对自己的专业规划进行选择。即使再不情愿也得学完本专业的内容,毕业后去找个与专业不相关的工作。如何培养学生专业兴趣、如何增加学生职业方向选择权,同样是对接高端产业需要研究的一个问题。

4)各行业和技术均有各自不同的特点,传统培养模式很难与高端产业对接

物联网软件开发与无线网络优化等高端产业都有各自特点,若用同一种培养模式去培养不同技术特点的方向人才,其效果势必大打折扣。分析产业技术特点,寻找适合各自特点的人才培养模式也是对接高端产业需要研究的问题。

3物联网专业建设改革思路

3.1改革内容

1)物联网软件开发与无线网络优化等高端产业技术特点的研究与核心能力的提炼

物联网软件开发人才需求与技术要求的调研,形成调研报告。

无线网络优化人才需求与技术要求的调研,形成调研报告。

物联网软件开发核心技术线路的梳理与提炼,形成课程链路与知识、技能提纲。

无线网络优化核心技术线路的梳理与提炼,形成课程链路与知识、技能提纲。

2)分方向培养模式的改革与探索

基于分方向培养的课程体系构建,①形成宽基础物联网专业平台课程体系,并修订课程标准;②形成物联网专业各方向专业课程体系,并修订课程标准。

基于分方向培养的运行机制建设,①制定物联网方向选修指导与选拔方案,并制定各方向能力考核指标;②制作职业方向宣传介绍材料,让学生充分了解各个职业方向。

3)适应物联网软件开发与无线网络优化等高端产业人才培养的实训室建设与规划

形成物联网专业实训室建设三年建设规划。

现有智慧实训室的有效运行与维护,①提炼一套物联网项目体验与调研的基础实训项目;②制定一套物联网综合实训的项目,含项目与指导书。

完成网络优化实训室的建设,完成建设任务并提炼实训项目,制定实训指导书。

物联网专业实训室文化建设,制定物联网专业实训室文化建设方案,搜集文化建设素材。

4)物联网软件开发方向与无线网络优化方向人才培养途径探索

物联网软件开发方向:①利用现有物联网体验厅、物联网智慧训平台,开发物联网体验与调研项目,用于物联网及相关专业学生体验专业,加深专业认知。②积极引进企业级校内物联网工程项目(如未来星智能家居系统、新大陆智能交通系统、校内农业物联网系统等),对项目进行结构和梳理,将其改造成物联网实训项目,提升学生实践能力。③加强与物联网软件开发类企业的联系,采用合作授课、讲座等形式将企业最新技术带到课堂,并加强对学生职业引导。④积极建设物联网创新实训室,加强学生创业能力培养。⑤积极探索学生高端就业途径,促进学生高薪就业。

物联网通信技术的研究方向篇7

如何将葡萄生产变得精确可控?在以科技攻关著称的上海市嘉定区马陆葡萄研究所,研究人员尝试使用传感器和无线互联技术对葡萄园区进行改造,通过无线传感器感知葡萄园大棚的温度、湿度、光照和土壤酸碱度,并依托无线宽带网络将信息传输到控制中心,研究人员则根据采集的信息,利用先进技术对葡萄的生长条件进行相应的调整和控制;另一方面,系统得到葡萄生长的相关数据之后,可以进一步精确研究葡萄生长环境与葡萄质量的关系,从而提高今后葡萄种植的质量。

上面是列入嘉定区“物联网示范计划”的典型案例,其意义不仅仅在于改良葡萄口感那么简单,而在于其背后的信息采集、传输、决策、控制四个步骤的闭环系统,从而多方调动资源,形成完整的解决方案,将原有的人工化抽样信息和概率操作,转变为精确信息和精确控制―这一切,正是物联网应用的价值所在。

“物联网”是2009年至今,信息产业最火爆的概念之一,国内已将物联网列入国家重大科技专项,它和新能源、绿色制造等一起成为国家五大战略性新兴产业。

在新兴产业成型之初,很多城市都在抢占物联网技术标准与创新应用的高地。在无锡获批成为“国家传感网创新示范区(中国传感信息中心)”之后不久,3月初上海宣布成立总投资达8亿元的全国首家物联网中心―上海物联网中心,表现出上海对于物联网产业发展的重视和信心。

由上海市政府与中科院上海微系统与信息技术研究所联合成立的上海物联网中心,将在嘉定区的上海微系统与信息技术研究所基础上进行扩建,对于嘉定来说,物联网或将成为继“无线城市”之后信息产业发展的强大引擎。

四大功能定位

在今年召开的两会期间,上海市嘉定区委书记金建忠表示,上海物联网中心建设重点是通过深化“院地”合作和产学研联动,基本建成物联网产业化公共研发服务平台、物联网运营服务平台、物联网数据管控中心、物联网信息获取网络平台等共性技术支撑平台,并利用嘉定区“无线城区”的基础设施优势,在上海市率先完成3至4项示范工程,促进物联网核心技术成果的推广应用。

“上海物联网中心有四个层次的功能定位。”嘉定区科委主任洪佩军告诉记者,“包括物联网核心技术研发基地、研发和测试公共服务平台、综合应用示范基地以及高端产业聚集基地。”

物联网产业已经上升至国家战略层面,由于嘉定区对科研的重视以及在吸引科研院所方面不懈努力,目前中科院十个科研院所中,有一半已经落户嘉定。除了牵头建设上海物联网中心的中科院上海微系统与信息技术研究所之外,还有同济大学、华东计算所、上海光机所等也在进行物联网方向的相关探索,这对于需要大量高端研究机构和产业化环境的物联网核心技术研发非常有利。

除了科研之外,上海物联网中心也致力于打造研发和测试公共服务平台、综合应用示范基地,政府和科研院所共同支持组建平台是研发标准快速成形的关键所在。作为新兴产业,物联网产业涉及面很广,研发时需要搭建大型应用环境以及全面的测试平台。对于初期规模较小的企业来说,公共研发和测试平台的搭建将给它们带来很大的便利。

确立标准和技术研发的最终目的在于将物联网技术应用到实际产业中去,另一方面,物联网技术综合应用也能保证技术研发能够持续下去,并且保持正确的研发方向。

依托物联网中心的四大功能,上海将成为物联网新兴技术和新兴商业模式的发源地。“目前物联网虽然在某些专门领域有一些应用,但是综合应用探索还比较欠缺。”洪佩军说,“现在物联网应用还没有深入到广大群众的日常生活中,需要大胆进行前瞻性探索,有可能会衍生出一系列现在想不到的应用模式和新兴产业。”对此,嘉定区政府已经在上海物联网中心旁边规划了200亩土地,用于建设物联网新兴产业孵化基地,并将在科技创新、财政税收和人才政策上给予针对性的扶持。上海物联网中心将有利于营造物联网上下游相关产业集群创新的良好环境。

“产城融合”效益

上海物联网中心为何选址嘉定?除了中科院上海微系统与信息技术研究所的主要研发力量本身就在嘉定之外,嘉定区雄厚的科研基础和科研环境,以及全面的信息化基础,也成为物联网研发和产业聚集的有利条件。

嘉定区拥有先进的网络基础设施。作为下一代广播电视网(nGB)第一批示范试点区域。无线宽带网络全城覆盖的“无线城市”,加上拥有光纤到楼的宽带网络,嘉定早在多年前就打下了良好的信息化基础。“去年政府将信息服务业作为嘉定新的支柱产业,目前已经培育出大批信息服务业企业。这些企业在商务模式上的探索,已经在客观上让嘉定成为新兴商业模式创新的沃土,这也是非常有利的条件。”洪佩军自豪地说。

另一方面,物联网中心落地嘉定,对于嘉定区的发展也有明显的促进作用。

近年来,嘉定确立了“产城融合”的发展战略。因为地处长三角的核心地带,嘉定区大规模的城市化成为必然趋势,这就要求嘉定改变原有的制造业为主的产业基础,抓住机遇大力培育新兴产业,加快以高新技术产业和知识密集型服务业取代传统产业。为此,嘉定区政府出台了培育总部经济和文化信息产业的专门政策,并推出吸引科研院所总部回归的政策,包括土地优先供应、人才住房优惠配套以及积极搭建产学研合作机制等等。

培育战略性新兴产业,必然要带动生产型现代服务业发展,实现二、三产业的融合。金建忠说,上海物联网中心要培育物联网系统集成商和信息服务企业,以物联网示范工程为基础,大力引进和培育物联网系统集成和信息服务相关企业向嘉定区聚集,促进融合二、三产业的物联网关键产业链全面发展。

2009年年底,原先离开嘉定到上海中心城区发展的几大研究院所又全部回到嘉定,并且不断有新的科研机构来到嘉定,带来了大批的高端人才和科研项目。与此同时,物联网将对器件、芯片、材料、软件、服务等产业具有很强的推动作用,形成产业集群效应。嘉定发展物联网和文化信息服务业,势必吸引更多的高端人才,有利于嘉定城市化进程的可持续发展。

期待新兴商业模式

物联网通信技术的研究方向篇8

关键词:物联网;电子商务;研究;分析

1引言

阿里巴巴成功上市,使马云一时间家喻户晓,同时让更多人看到了电商发展的无限潜力和广阔空间。电子商务是一门交叉性概念,其涉及理论知识和领域极为丰富,譬如:管理学、法学、经济学以及互联网技术等多种领域,是一系列综合性极强的活动。信息技术的进步和社会商业的发展使得经济数字化、竞争全球化、贸易自由化的趋势不断加强。有关电子商务各类的研究如雨后春笋层出不穷,其中物联网技术作为其发展的重要支撑不可忽视。为进一步了解近年来我国基于物联网的电商发展研究热点,笔者通过对CnKi收录的相关文献的进行计量分析就此展开研究。

2物联网与电子商务

物联网作为一种新兴技术,自20世纪90年代由美国麻省理工学院首次提出以来,其技术实现及应用引起国内外学术界学者广泛关注。物联网起初是基于物流系统提出的,以射频识别技术作为条码识别的替代品,实现对物流系统进行智能化管理。

在研究物联网技术在电子商务应用中,RFiD功不可没。RFiD(RadioFrequencyiDentification)技术作为物联网的重要技术,又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。电子商务利用物联网技术通过把人、财、物、商店等实体联结起来并在网络环境下进行交互。在实现交互时,一个关键技术就是利用RFiD技术给各个实体标注独一无二的标签从而将不同实体加以区分。物联网技术不仅承担着标注实体角色而且在记录生产过程、跟踪物流以及防伪查询等方面发挥着重要作用。

3研究概况

随着互联网技术的发展和经济全球化浪潮的推动,电子商务问题及物联网技术成为国内外学术界普遍研究热点。国内学者就电子商务发展进程中涉及到的主要环节并结合物联网技术作出相关研究,并在其研究的基础之上根据我国电子商务发展状况提出了针对性建议,这些环节主要包括基础设施建设、支付环境、信用环境以及发展环境的改善等等。

4文献计量分析

4.1发文年代分布

某一学术领域发表文献数量随时间变化情况能在一定程度上反映出某研究发展现状、研究热度以及未来研究方向的走势。根据CnKi期刊数据库显示,我国学者基于物联网的电子商务的研究始于2005年。2005年至2015年间,每年发文数量见表1。

4.2期刊来源

5研究结果讨论

5.1理论内容多样性,热度逐年攀升

5.2物联网在电商管理经营各环节应加大研究力度

与本文研究相关的文献中,物联网技术在电子商务应用的研究占据份额较重。大部分学者花费大量心血就某个环节开展其研究。现阶段国内基于物联网技术的电子商务的研究成果较多,尤其是物联网相关技术在电子商务应用方面的研究。物联网技术被列为国家“十二五”期间重点发展的战略性新兴产业,其先进技术将不断加快电子商务前进的步伐。尽管如此,与国外相比,物联网技术在电子商务基础设施建设以及人才培养等方面的应用研究相对薄弱。某项学术研究成果的多少不仅要有广大潜心研究学者精力的投入更需要国家政府提供基金等方面的支持。

物联网通信技术的研究方向篇9

关键字:物联网;标识;寻址;物联网服务平台;epC

中图分类号:tn964?34文献标识码:a文章编号:1004?373X(2015)06?0059?04

Studyofunifiedidentificationandaddressingbasedonserviceplatformofiot

YUanpu,aiZhong?liang,wanGHan

(northChinainstituteofComputingtechnology,Beijing100083,China)

abstract:Someproblemsofunifiedidentificationandaddressinginiotarestudiedinthispaper.thecharacteristicsanddemandsofiotarediscussed.adesignschemeandserviceplatformofiotareputforwardaccordingtotheanalysisresults.theobjectcodingunifiedmappingandcentralizedmanagementofobjectterminalswererealizedonthebasisoftheserviceplatformofiot.aaddressingmodelwithunifiedidentificationofiotwasdesignedwiththereferenceofDnSprotocol.thegenerationandaddressingprocessoftheunifiedidentificationisintroducedbymeansofanexampleofepCcoding.

Keyword:iot;identification;addressing;serviceplatformofiot;epC

0引言

物联网是通信网和互联网的延伸和应用扩展,是新一代信息技术的高度集成和综合应用,它利用感知技术和智能装置对世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物[1]交互和无缝链接,以达到对物理世界的事实控制、精确管理和科学决策的目的。

物体标识及寻址是影响物联网发展的重要环节[2],与具有全球统一分级结构的互联网资源名称不同,物体编码至今还没有全球统一的分配标准,目前很多国家和组织等都拥有各自的编码标准。比如:美国epC?Global提出的基于RFiD射频识别技术的epC标准;日本提出的无所不在的网络识别体系UiD;原欧洲物品编码协会在全球推广应用的ean码;其他的还有美国统一代码委员会提出的UpC、对象标识符oiD、中国物品编码中心提出的eCoDe等[3?4]。

就目前来说,物联网标识与寻址方面的研究仍处于理论和起步阶段,大多数的研究主要参考了互联网成熟的技术标准[5]。但是物联网自身的特点决定了它和互联网之间存在很大的差异,比如由于物联网中存在多种物体标识技术标准,使得对物体的统一寻址变得困难且复杂;繁杂的标识技术标准也对物体终端的统一管理和维护造成了很大的困难等,因此不能简单地使用互联网标识技术。本文介绍了物联网标识寻址的特点,详细地分析了物联网标识寻址的模型,提出了一套满足当前需求的设计方案,最后以epC为例介绍了统一标识和寻址的具体实现过程。

1物联网统一标识和寻址的特点

物联网统一标识的设计主要考虑因素有:

(1)对标识要有分级的多级管理层次。物体是一个数量巨大,分布广泛的存在,必须要有一个全球分布共同参与分配的组织架构才能保证物体标识分配的合理与有序;

(2)物联网统一标识要便于记忆,用户访问物体,就像访问一个网页一样容易,只需要输入物体标识就可以和物体进行交互;

(3)物联网统一标识应该具有惟一性,对不同标准的物体编码的映射必须保证惟一性,避免出现标识冲突的情况;

(4)物联网统一标识要具有可扩展性,今后还会出现更多新型编码标准,因此物联网统一标识不仅仅要满足当下的需求,也应该考虑到以后可能出现的状况。

目前,对物联网寻址的研究和设计仍处于起步和摸索阶段[6?7],很多研究可以借鉴互联网成熟的技术标准,互联网有一套完善的并且行之有效的寻址体系[8],包含maC地址、ip地址、URL、域名以及DnS解析系统等一系列标准和规范,提供了完善的寻址支持。物联网的寻址和互联网的寻址从一定程度上说具有一定的相似性,因此可以参考和借鉴互联网的寻址技术。但是,物联网自身的特点从很大程度上决定了其寻址和互联网寻址具有很大的差异性[9]。根据上文所述,在批判地采用互联网中和自身兼容的标准和技术的同时要注意两者的差异性,要针对物联网自身的特点进行建模,提出适应自身需求的寻址方案。物联网统一标识设计是物体终端合理、高效寻址的基础,两者是相辅相成的。物联网统一标识应该有一个统一的分配者、管理者并且又能够支持原发行者独立分配和管理,标识的设计要照顾到寻址的需求,注意提高寻址的性能和效率。

2设计方案

2.1物联网服务平台

物联网中存在海量的物体,物体具有移动性,标识和物体地址之间会频繁的进行重新映射,因此会对物体寻址造成很大麻烦[10]。另外,物体终端具有操作属性、社会属性,简单的通过物体原有的编码不能获得这些参数。考虑到上述问题,本方案提出了一个物联网服务平台,其目的是为了统一映射不同的物体标识、提高物体标识映射的准确性、便于分级管理物体终端。物联网服务平台是对设备与物体进行管理的基本单元,不同的物联网服务平台之间通过互联网互相连接,每个物联网服务平台对外表现出统一的接口。物联网服务平台类似于互联网中的网站,但不同之处在于,互联网中的网站实际是网状拓扑,因为网状间具有复杂的互联关系。而物联网采用的星形或树形拓扑,类似总线式结构。其原因是因为物联网是互联网的延伸和拓展,物联网是基于互联网构建,互联网就相当于物联网的总线。

物联网服务平台的结构如图1所示,它可以接入不同类型的物体,比如贴有RFiD标签的物理实体、6Lowpan网络中的物理设备、互联网中的主机等等。在物联网服务平台中有一个数据库,它负责存储接入平台的物体的原始信息、可调用的操作参数等。

图1物联网服务平台结构

2.2基于物联网服务平台的物联网统一标识设计

互联网的标准资源地址使用的是统一资源定位符―URL,URL主要包括协议、路径、文件名称等几部分。互联网应用层资源的寻址服务使用了DnS协议,DnS协议是一种专用于提供域名相关信息(资源记录)的应用协议,在数据格式和访问机制上都有严格的定义。互联网这些技术标准的可行性、高效性通过几十年使用已经得到了充分的验证,物联网统一标识及寻址可以借鉴这些技术标准[11]。物联网统一标识的表示方式:

协议://物联网域名/类型/资源标识。

其中协议表示物联网的通信协议,在此可以设为默认;物联网域名采用分层结构,每一层之间由“.”进行分割;类型是指物体原有编码的类型;资源标识是根据物体的原有属性、社会属性、物体终端标识、可操作参数等通过一定的算法生成的,并且要保证其在物联网服务平台内惟一性。物联网域名类似于互联网域名,每一个物联网服务平台都有一个惟一的物联网域名。物联网域名由顶级域、第二层域、子域组成。下一级域名需要向上一级提出注册申请,由上一级域名进行审核并必须保证该域名的惟一性。以一个物联网域(如图2所示)为例:可以看到物联网域名是采用树形层级结构,顶级域名为Cn,顶级域名一般为国家、组织、机构;二级域名需要向顶级域名申请一个本域名内惟一的域名段,这里的二级域名为BJ;同理,子域需要向上一级申请一个本域内惟一的域名段。

物联网统一标识采用分级的树形结构,这样既能满足统一的编码统一分配和管理的需求,又可以支持各种编码分配者独立自主分配和管理,同时增加了编码映射的可扩展性。树形分层结构提高了编码查找的效率,系统整体具有一个统一的管理机构,各层次独立具有独立的管理机构,这样能够保证标识的统一性、惟一性,提高了分配管理的灵活性,每个层次独立运行能够增加系统的效率,如果某层局部出现了故障这样不会妨碍其他部分的寻址工作,提高了系统的防灾容灾能力[12]。

图2域名分层结构

2.3物联网统一标识寻址

如上所述,物联网统一标识由物联网服务平台域名和平台内的资源标识共同映射而成。因此物联网统一标识的寻址可以分两步走:第一步,通过物联网域名查询系统查找物联网服务平台对映的地址,然后访问该平台;第二步,通过平台内的查询系统查找对映的资源标识,并把得到的数据返回给用户。

2.3.1物联网服务平台域名查询

物联网域名查询模型参考了DnS协议,物联网域名的查询采用递归的分层查询模式,从顶级域一层一层的递归查询,这种方式便于管理和维护并且可扩展性强。查找时首先发送查找请求到根服务器,根服务器将查找到的顶级域名地址返回;然后继续查找顶级域名,顶级域名服务器将查到的二级域名地址返回;最后查找子域名,子域名服务器将查找到的子域名地址返回;这样就得到了该物联网服务平台的地址,然后通过物联网服务平台查找资源标识,最后将得到的数据返回客户端,这样就完成了查询的过程。下面以查找举例说明物联网域名查找过程(如图3所示)。

(1)客户端向上级域名服务器发出的查询请求;

(2)上级域名服务器向根服务器发出查询请求,物联网根服务器返回.Cn的地址;

(3)上级域名服务器向.Cn服务器发出查询请求,物联网.Cn服务器返回的地址;

(4)上级域名服务器向服务器发出查询请求,物联网服务器返回的地址;

(5)向客户端返回结果。

2.3.2平台内资源标识查询

资源标识是物体社会信息、可操作参数、原始编码信息等通过映射生成的物联网服务平台内惟一的标识信息,通过平台内的数据库把上述信息存储起来。

物联网服务平台内的资源标识查询分两步:第一步,获得接收到的查询请求;第二步,通过平台内的索引查询系统查找资源标识,并返回结果。

图3物联网域名查询过程

3epC编码到物联网统一标识的映射及寻址

3.1epC编码的映射

epC中文名称为产品电子码,它是基于RFiD和互联网的一项物流技术,epC随着源自射频识别技术和互联网技术的发展而出现,epC的目标是为物体提供惟一标识,epC由版本号、域名管理、对象分类、序列号等部分组成的。目前epC有64、96、256等不同位数的版本,每种位数的编码又可以具体分成不同类型。不同类型的epC编码适应不同类型的物体。

物联网服务平台包含一张映射表,这个表包括以下字段:物体编码类型、物体注册时间、物体编码地址、物体api接口等一系列包含物体原始属性和社会属性的信息。根据这些信息生成物联网服务平台内一个惟一的定长的数字串,这个数字串和物联网服务平台的域名结合就形成了epC编码到物联网统一标识的映射。例如一个epC编码10000000000000000000011000000000

000000000011001000020000000000000,它注册的时间为:2014?05?01,它没有可操作api接口。因此物联网服务平台的一条数据如表1所示。

表1物联网服务平台数据表

然后通过一个转换算法把上述信息生成为物联网服务平台的一个固定长度的数字串:01920289284,最后和物联网服务平台的域名组合生成最终的物联网统一标识:/01920289284(如图4所示)。

图4统一标识结构图

最后生成一个可扫描标签,用户通过扫描这个标签就可以进行查询。

3.2寻址过程

如上所述,epC编码最终转化成了物联网统一标识,通过查询这个标识就能得到物体的原始属性和社会属性。为了便于使用,可将物联网统一标识生成为一个可扫描的标签,用户可以通过简单的扫描该标签向物联网域名解析系统提出查询需求。查询过程如下:

(1)扫描器扫描标签;

(2)获取标签的数据;

(3)扫描器向根域名服务器发出请求,首先向根域名查找Cn的地址,然后依次递归查找BJ、CetC15,通过这样一步一步最后查找到域名为的物联网服务平台;

(4)服务器返回查到的域名信息;

(5)向物联网服务平台发出请求;

(6)通过平台内的映射表查询资源标识是01920289284这个资源标识的信息;

(7)~(9)通过JSon字符串返回给扫描仪,这样就得到了物体的原始信息和社会信息。

图5查询过程

客户端得到这些信息之后,如果需要操作物体则可通过api调用去控制物体,其他的oiD、UpC等一系列物体编码的转化和上述的epC转化过程相似。

4结语

随着物联网的快速发展,物联网统一标识和寻址技术的研究越来越受到人们的重视,目前大多数研究都是参考互联网的技术标准缺乏对物联网自身特点的考虑和研究。本文研究了互联网和物联网之间的异同,参考互联网的技术同时又提出了适应物联网自身特点的研究方案。针对物体编码标准的多样性、物体编码缺乏统一分配和管理、海量物体高效寻址等物联网自身所固有的特点提出了一套物体统一映射及寻址设计方案。该方案提出了物联网服务平台,其目的是为了统一映射接入到平台的物体标识,并给每个物联网服务平台分配了一个全球惟一的物联网域名,物联网统一标识由物联网服务平台的域名和平台内的资源标识共同构成。物体终端的寻址模型的设计参考了DnS协议,实现了物体标识可扩展性,同时提高了查询的效率。经过实践证明,该方案能有效地满足对物体的统一标识及寻址需求。

参考文献

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[2]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,2010,33(3):1?9.

[3]epCglobal.theepCglobalarchitectureframework,version1.2eB/oL].[2014?08?03].http://citeseerx.ist.psu.edu/showc.

[4]孔洪亮.epC与“物联网”:引发供应链革命的导火索[J].中国标准化,2005(4):9?10.

[5]孔宁.物联网资源寻址关键技术研究[D].北京:中国科学院计算机网络信息中心,2008.

[6]王义君,钱志鸿,王雪,等.基于6Lowpan的物联网寻址策略研究[J].电子与信息学报,2012,34(4):763?769.

[7].2010年政府工作报告[eB/oL].[2010?03?15].http://gov.cn/2010lh/content_1555767.html.

[8]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.

[9]沈苏彬,毛燕琴,范曲立,等.物联网概念模型与体系结构[J].南京邮电大学学报:自然科学版,2010(4):1?8.

[10]曹锐,吴建平,徐明伟.互联网命名问题研究[J].软件学报,2009(2)363?374.

物联网通信技术的研究方向篇10

关键词:物联网 智能家居系统 应用

物联网[1-2]是在计算机互联网的基础上,利用感知(RFiD、射频识别技术)、无线数据通信等技术,构造的一个覆盖万物的“internetofthings”。在这个网络中的所有物体可以彼此进行自主“交流”,不需要人的干预。其本质是利用RFiD技术,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联与共享。

物联网的问世,打破了人们的传统思维。过去人们一直将物理基础设施与it基础设施分开。一方面是机场、公路以及建筑物等,另一方面则是数据中心、个人电脑和宽带等,它们之间不存在关联或者关系非常稀疏。而在物联网时代,所有的物品,包括电缆、芯片和宽带等被整合为统一的基础设施,世界就在物联网上开展各种活动。因此,美国权威机构Forrester预测:到2020年世界上物物互联的业务和人与人通信的业务相比,将达到30:1。物联网被称为是一个万亿级的通信业务。

一、物联网相关技术

1.RFiD技术

RFiD[3]是利用无线射频识别技术识别目标对象并获取相关信息的技术。从硬件设备上来讲,RFiD主要包括电子标签和识读器两个部分。当电子标签通过由识读器产生的射频区域时,识读器发出询问信号并向电子标签提供电磁能量,标签获得能量之后,向识读器返回芯片内存储的epC(electronicproductcode,产品电子编码)数据信息。因此,在RFiD射频系统之中不需要标识的可视化,因为识读器不需要“看见”,就能够读取其信息。

2.epC编码

epC提供对物理对象的唯一标识,是一种严格意义上的物品标识。其编码长度有三种,分别是64位、96位和256位编码。目前采用最多的是前两种。epC编码的基本思想是利用现有的计算机网络和当前的信息资源来存储数据。它克服了条形码无法识别单品,只能接触识别、易破损丢失信息等缺点。

3.epCGlobal网络

epCGlobal网络是目前较为成型的分布式网络集成框架,在全球供应链中以RFiD技术应用为基础。该网络主要针对物流领域,其目的是供应链的可视性和可控性。RRiD电子标签和识读器传递电子产品编码的数据,然后以internet为纽带在授权用户之间进行相关信息的共享。

二、物联网的发展现状

1.国外物联网发展现状

目前,国外对物联网的研发、应用主要集中在欧美等少数国家。2009年1月,iBm公司提出了“智慧地球”的构想,物联网成为其中不可或缺的一部分。美国总统奥巴马就职后,将“新能源”和“物联网”列为振兴经济的两大武器,从而引起全球的广泛关注。2009年10月,欧盟委员会以政策文件的形式对外了物联网战略,提出要让欧洲在基于互联网的智能基础设施发展上领先全球,并启动了90多个研发项目。

2.国内物联网发展现状

在国内,许多的大学和科研机构都对物联网作了相关研究,如南京邮电大学的无线多媒体传感器网络节点UbiCell-mUbiCell-m拥有30万像素和60FpS的图像采集与处理能力,足以满足网络监测与识别的应用需求。中国科学院计算技术研究所深联科技研发的GainSJ、GainZ等系统传感器节点,基于ZigBee无线通信协议,实现多种网络互扑,用户可以根据协议提供的api设计自己的应用,组成更复杂的网络。而且,物联网技术已经开始应用[4-5]。如上海移动已经采用物联网技术为多个行业客户量身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。

三、物联网在智能数字家庭网络中的应用

随着计算机技术、通信技术和网络技术的发展,智能家电越来越多,加上移动通信设备的普及,智能数字家庭网络的实现已成为可能[6]。人们可以通过互联网、移动通信网和电话网实现对家居的远程监控。如图1所示,在智能数字家庭网络中,家中的各种设备,如音视频设备、照明系统、窗帘控制、家电控制、家庭电脑等共同构成智能家庭网络。并且通过家庭网关,为家庭设备提供共享互联网连接及设备之间的互联,以及为用户提供统一的家庭网络管理策略。

图1、智能家庭联网示意图

图2是智能家庭物联网平台,其核心业务能力的提供由物联网家庭业务平台完成,它是一个能力开放与服务开放的业务平台,实现家庭应用的集中管控和开通、家庭智能终端应用信息存储和转发。具体包括业务应用服务器、网络管理、家庭门户和业务开放模块四个部分,各自的功能分别如下:

业务应用服务器,为家庭物联网业务提供平台;

网络管理,实现对家庭应用终端的集中管理;

家庭门户,实现以web/wap/短信等方式对家庭网络的远程访问和控制;

业务开放模块,实现第三方服务通用开发模块及接口的开放。

图2、智能家庭物联网平台

在该平台的基础之上,通过中间件技术,获取第三方的应用,如医疗、游戏、物业等,从而实现家庭网络的人性化、泛在化和智能化。

本文在对物联网及其发展进行了一定研究的基础上,结合物联网本身的优势,提出了其在智能家庭网络中的应用,并给出了智能家庭联网的结构和智能家庭物联网平台的功能。

参考文献

[1]王晓静张晋物联网研究综述[J].辽宁大学学报,2010,37(1)。

[2]孙其博刘杰黎羴范春晓孙娟娟物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报,2010,(03)。

[3]梁英宏RFiD智能站点的研究与开发[J].计算机应用研究.2008,25(3)。

[4]张应福物联网技术与应用[J].通信与信息技术,2010,(01)。