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[中圖分類號]F252 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-6623(2012)01-0064-04
[作者簡介]文振華(1955―),湖南常德人,湖南現代物流職業技術學院院長,教授,研究方向:物流與供應鏈管理、物流信息技術;黃友森(1949― ),江西興國人,博士,北京機械工業自動化研究所研究員,研究方向:制造業信息化、物流信息技術;鄧子云(1979― ),湖南雙峰人,湖南現代物流職業技術學院副教授,研究方向:物流信息技術。
一、物聯網技術在物流領域應用的意義
物聯網是指通過視頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按照約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現智能識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網應包含傳感層、機器通信層、電信網絡和IT網絡層、互聯網管理層和應用層五個方面。物聯網能夠提供以下幾類服務:(1) 聯網類服務:物品標識、通信和定位;(2)信息類服務:信息采集、存儲和查詢;(3) 操作類服務:遠程配置、監測、遠程操作和控制;(4) 安全類服務:用戶管理、訪問控制、事件報警、入侵檢測、攻擊防御;(5) 管理類服務:故障診斷、性能優化、系統升級、計費管理服務。
物聯網有三個特點:一是全面感知:利用RFID、傳感器、二維碼及其它各種機器,隨時即時地采集物體動態信息;二是可靠傳送:通過無處不在的無線網絡將感知的各種信息進行即時傳送;三是智能處理:利用云計算等技術及時對海量信息進行處理,真正達到人與人的溝通和物與物的溝通。
物聯網在互聯網基礎上建立起人與物的充分溝通,它把信息網絡技術、傳感器技術等應用于各個行業、各個產業,組成一個龐大網絡,在現代綜合技術層面上實現人與物的智能化交流,使人們能夠通過互聯網監控處于龐大網絡中的物品運行情況,從而實現對物的智能化、精確化管理與操作。物聯網技術是繼計算機、互聯網和移動通信網技術后,信息領域又一次重大的革命性創新技術。從物聯網的應用發展來看,中國物聯網產業初具規模,市場潛力巨大。同時物聯網還將催生新興產業、新的就業崗位和職業門類,具有非常重大而深遠的意義。據統計,2010 年,中國物聯網市場總體規模已達1933億元。根據國家工業和信息產業部正在制定的“十二五”物聯網專項規劃,至2015 年,中國物聯網市場規模將達到5000億元以上,物聯網產業將成為信息產業的下一個戰略增長極。
二、物聯網技術在物流業應用的現狀
目前我國物流業處于向現代物流業發展的起步階段。由于多方面的原因,我國的物流資源難以有效整合,致使大量物流資源沒有發揮應有的效用。通過物流信息技術實現物流信息資源的共享、整合和優化利用,達到社會物流資源的優化配置,降低社會物流成本,推動供應鏈管理的發展,提升物流業整體水平,推動經濟結構的重大調整是當前我國現代物流體系建設亟待解決的問題。
物流業多環節、多領域、多主體和網絡化的作業特點決定了其對信息技術的依賴程度較高,物聯網的感知、智能處理和控制反饋等技術特征與物流業的運作特點具有良好的匹配性。目前,物流是物聯網技術集成應用程度較高、應用范圍較為廣泛的領域。物聯網技術在中國物流領域的推廣與應用正在快速推進,并為中國物流業發展帶來新的機遇。目前物聯網技術應用主要集中在運輸、配送環節的可視化管理;生產流程和倉庫、配送中心的自動化智能作業以及構建全程監控和可追溯的物流信息系統或平臺,收集和監控產品全程物流信息等方面。通過調查統計,在物聯網全面感知、可靠傳送和智能處理三大技術類型中,中國物流領域的應用主要集中在以RFID識別和空間定位技術為主的各類感知技術和傳送技術方面,而物聯網智能處理技術應用比例較小。
三、物聯網技術
與物流公共信息平臺
物流公共信息平臺可分為面向地域的物流公共信息平臺,如省、市、縣的物流公共信息平臺;面向行業的物流公共信息平臺,如鋼材、醫藥、汽車等物流公共信息平臺(包括園區的物流公共信息平臺);以及面向特定功能的物流公共信息平臺,如港口、公路運輸的物流公共信息平臺等。
物聯網技術是建設物流公共信息平臺的不可或缺的關鍵技術。近年來,國內許多物流公共信息平臺的建設都更為重視采用物聯網技術。如基于物聯網技術的物流園區供應鏈集成管理平臺構建的研究;基于物聯網的煤炭企業物流信息平臺應用研究;省級物流公共信息平臺的物聯網技術的研究等。
省級物流公共信息平臺是服務于全省的物流公共信息平臺,它的功能是將省內的各種物流公共信息平臺和系統(包括政府、企業、園區、物流樞紐、金融機構等)以及相關的信息集成整合在一個標準、共享的信息平臺上,并與其他省市的物流信息平臺對接,形成全國性的物流公共信息平臺,實現全國范圍信息資源的共享和集成;物流資源的高效整合及優化利用;對社會物流成本和企業物流成本的合理控制。省級物流公共信息平臺是一省范圍的物流信息神經中樞和智能管理中心,因此它具有特殊的重要性。
物聯網技術快速發展極大地推動了省級物流公共信息平臺的建設,從而給我國物流業的發展帶來了新的機遇。
四、物聯網技術
在湖南省物流公共信息平臺的應用
(一)湖南省物流公共信息平臺的總體架構及主要功能
湖南省物流公共信息平臺的組成主要有:物流物聯網傳感基礎設施、多級平臺數據中心、安全與容災備份中心、1個系統管理中心(系統集成平臺)、在物流物聯網平臺上的N個物聯網應用系統;在物流公用平臺上的N個物流公共應用中心和系統,以及在物流共用平臺上的N個物流共用應用中心和系統。
1. 關于物流公共平臺。該平臺主要作用是連接和集成政府電子政務、物流樞紐、電子口岸、銀行、保險公司等信息平臺和信息系統,提供物流相關的公共信息和資訊。其主要功能有:為政府相關部門信息,協助政府進行物流業務的監管、對運營情況進行統計和分析,為制定政府政策及對物流行業進行宏觀調控提供依據。提供應急服務,協助政府進行應急物資采購、庫存調撥、運輸調度、指揮協同、建立多主體聯合應急物流體系;實現與省內電子口岸(航空、水路、鐵路、公路的電子口岸等)信息系統的對接;實現與省內與銀行、保險、期貨交易所、信托等金融機構的信息系統的接口。
2. 關于物流共用平臺。該平臺是關聯中心,作用是連接企業的信息平臺和信息系統,為企業提供商業。主要功能包括:物流電子商務、軟件租用、第四方物流、通信服務以及其它服務項目。物流電子商務。提供網上物流交易服務,包括物流信息(運輸、倉儲等)、(供需)競價匹配、交易撮合、誠信保障、貨物跟蹤、在線支付等;軟件服務(Software as a Service SaaS)。SaaS是基于互聯網的軟件服務。它使企業以租用方式使用平臺上的軟件而無需購買軟件;第四方物流。提供供應鏈整體解決方案,包括物流系統的設計、分析診斷、系統改進和優化等物流咨詢服務等;物流金融服務。提供運費代收、代付服務、貨物抵押,以及提供銀行業務、保險代辦、貨物擔保等服務和其他配套增值服務;其它服務項目。提供物流外包招投標、物流采購、產品營銷、物流培訓、物流人才招聘等服務。
3. 關于管理中心/集成平臺。管理中心/集成平臺是湖南省物流公共信息平臺的管理中心,其主要功能是集成和管理。一方面平臺內的各種系統通過該中心進行互聯和集成,另一方面它提供對省內外的各種組織機構及個人的信息接口。湖南省物流公共信息平臺采用新一代的信息架構技術SOA(Service Oriented Architecture)構建集成平臺,實現平臺上各系統之間的互聯和集成以及與對省內外的各種機構及個人的對接,實現了動態、標準化的集成模式,保證各種軟件系統和物聯網設備能夠在異構環境下進行跨結構、跨平臺的靈活、快速的構建以及集成化、綜合性的應用。
采用上述技術,平臺可以對接和集成省內(并通過對接外省的物流公共信息平臺連接全國其它省市)物流相關的物聯網應用系統和設施設備,并將這些功能以單項功能或者集成化的功能的方式向社會提供服務。
4. 關于物流物聯網平臺。物流物聯網平臺的主要作用是通過各種中間件(包括RFID的中間件、GIS系統中間件等等)集成、協調和整合各種物聯網應用系統和設備,以使物流的應用系統能夠綜合應用這些物聯網系統和設備。
物流物聯網平臺將物聯網應用系統的相關數據和信息通過傳感網收集起來,并向上層應用系統提供方便應用的服務接口,使上層應用系統能夠以單項服務或集成化服務方式向社會提供服務。如地震、水位的監測、交通情況等實時信息;提供運輸車輛及貨物的定位與跟蹤、倉庫的視頻監視、駕駛人員和車輛實時視頻認證、貨物狀態監視(如溫度等)等單項服務;以及物流電子交易全過程(包括網上交易、在途跟蹤、網上支付、財務結算等)等集成化的服務。
(二)物聯網技術在湖南省物流公共信息平臺的應用
湖南省物流公共信息平臺于2010年9月開通。目前,湖南省物流公共信息平臺已經集成了GIS、GPS、物流E通手機、移動視頻等物聯網系統。
平臺通過物流物聯網平臺將RFID、條碼系統、車載終端、視頻系統、手機(如物流E通手機)等相關設備及系統與網絡連接在一起,自動、實時地對物體進行識別、定位、追蹤、監控并觸發相應事件。其中,車貨配載可由PC計算機和物流E通手機進行。物流E通手機是中國電信研發的、面向物流應用的手機。它具有車貨配載、GPS跟蹤定位以及短消息、小額支付等增值業務等功能。車輛/貨物定位跟蹤服務采用GPSOne移動定位技術。該技術結合了GPS衛星信號和CDMA網絡信號進行混合定位,能夠實現室內室外的全覆蓋定位。定位精度可達到5米。
移動視頻采用中國電信的支持多路視頻并發的移動視頻監控系統。該系統可同時監控司機、貨物、車輛周邊狀況等,如危險品運輸、貴重物品運輸等。
五、物聯網技術
在物流公共信息平臺的應用前景
物聯網技術在物流公共信息平臺有廣闊的應用前景。其主要發展方向一是廣度,二是深度。廣度是指在平臺上集成更多的物聯網系統和設備,并通過物聯網技術的綜合性、集成化的應用,實現物流的全程可視化、管理的透明化;通過物聯網技術在供應鏈過程的全方位應用,實現綜合性的一站式、一攬子服務;另一方面是指物流公共信息平臺與其它地區和行業信息平臺的集成,實現跨地域、跨行業的物聯網技術和設備的互連和對接。深度主要是指充分利用物聯網技術獲取的海量信息,開展深層次的智能化應用。例如基于實時信息的路徑優化;車輛、船只的能源消耗優化;基于環境信息(應用從相關的橋梁、道路、隧道、堤壩等傳感器采集的信息)的路徑選擇等等。
[參考文獻]
[1]焦志倫.物聯網技術在中國物流業的應用現狀與對策研究[J].港口經濟,2011(9):33-36.
[2]李紅衛.基于物聯網的物流信息平臺規劃與設計[J].信息技術,2011(9):13-16.
[3]鄧子云,黃友森.物流公共信息平臺的層次結構與功能定位分析[J].物流工程與管理,2009(10):13-14.
[4]鄧子云,黃友森,楊曉峰.湖南省物流公共信息平臺總體規劃[J].物流科技,2011(4).
[5]肖亮.基于物聯網技術的物流園區供應鏈集成管理平臺構建[J].電信科學,2011(4):54-60.
[6] 崔曼,盧建軍,趙安新,衛晨.基于物聯網的煤炭企業物流信息平臺應用研究[J].煤炭技術,2011(1):243-245.
On Application and Innovation of the Internet of Things in Logistics
Wen Zhenhua1,Huang Yousen2,Deng Ziyun1
(1. Hunan Modern Logistics Vocational Technical College, HuNan Changsha 410131 ;
當前是一個信息化和科技化高度發展的社會,人們的生產與生活離不開互聯網。現代產業的升級和轉型依靠的主要動力就是互聯網在傳統產業中的滲透,這一轉型標志著傳統產業向著智慧化、數據化和信息化方向發展。
1互聯網技術創新促進服務業轉型升級的路徑
1.1消費服務的升級和轉型通過互聯網技術創新實現
在經濟發展的過程中離不開消費的帶動。當今互聯網快速發展,這樣一來有助于傳統消費由之前局部單一的模式快速向全球化、多樣化的模式轉變。以下是消費服務升級和轉型的幾點重要表現。首先,促進服務消費偏好快速優化。消費者需要的產品信息能夠通過互聯網安全并且及時地獲得,雖然售賣者與消費者之間的信息存在一定程度的不對稱,但是消費者的偏好得到了一定程度的優化。其次,服務消費成本得到有效節省。互聯網存在很多優勢,首先利用其購物的時間較為自由,另外購物的成本較少,能夠購買的商品種類較多,消費的成本也能夠得到有效降低。最后,服務消費市場得到有效開拓。總而言之,當前互聯網技術不斷創新,能夠更加便捷安全并且快速傳播有效信息,傳統的消費服務的一些缺陷能夠通過現代的平臺得到及時彌補,從而實現便捷化、專業化、個性化以及智能化。
1.2生產服務的升級和轉型通過互聯網技術創新實現
生產過程服務化通過一系列互聯網技術創新得以實現,諸如智能機器人、大數據以及云計算等,以下是生產服務升級和轉型通過互聯網技術創新得以實現的幾個重要方面。首先,智能化的產品研發過程可以通過互聯網技術來實現。對產品進行分析的相關數據的自動整理收集的過程可以通過互聯網技術來實現,同時產品性能的相關參數也可以根據消費者的偏好進行及時的修改,從而使產品的研發和設計更加符合相關政策標準和用戶的需求。其次,智能化管理的產品生產過程可以通過互聯網技術來實現。產品的相關信息可以通過無線傳感器及時獲取,同時還可以根據相關數據的隨時更替及時調控系統,從而保證健康安全的產品生產過程。再者,智能化監控產品的流通過程可以通過互聯網技術來實現。通過互聯網技術,能夠可視化調控產品的質量信息和生產流通過程,從而實現遠程連鎖智能化銷售大規模多種類的產品。
1.3公共服務的升級和轉型通過互聯網技術創新實現
當前我國人口老齡化以及城市化現象較為嚴重,隨之而來的便是嚴重的基本公共服務的嚴重缺失和不足,諸如養老、醫療、教育等。利用互聯網創新技術,可以有效提高公共服務資源配置的效率,從而實現公共服務的快速轉型和升級。首先,不同區域的公共服務的需求偏好可以通過互聯網技術進行有效分析。通過網上調查問卷的方式及時收集不同區域的消費偏好以及公共服務的需求,從而均等化配置基本公共服務。其次,智能化、個性化的供給公共服務可以通過互聯網技術來實現。監控、傳遞并交換公共服務消費信息可以通過現代互聯網通信技術來實現,同時智能化供給公共服務信息也可以通過互聯網技術來實現。消費者可以通過網絡平臺及時評價公共服務的質量,為相關政府部門提供更加合適的公共服務提供有效參考,從而使公共服務的資源配置效率得到有效提高。
2互聯網技術創新促進服務業轉型升級的對策
2.1傳統服務企業應積極引入“互聯網+”新元素,全面迎合互聯網技術創新
傳統服務業與互聯網技術在“互聯網+”背景之下進行了深度的融合,進而促進了新經濟模式的產生,服務資源的配置效率得到了全面的提升。對于服務企業來說,應及時積極地應用互聯網技術,只有這樣才能夠深度融合互聯網技術與傳統服務業,進而促進現代服務互聯網消費平臺的建立,從而進一步促進分享經濟的快速發展。在互聯網發展過程中,信息技術是核心,服務企業應及時加強信息技術的業務培訓工作,諸如數據處理、軟件、信息等,同時還要注意現代信息技術應用型人才的培訓和引進,從而促進傳統服務內容與企業自身信息技術的進一步融合。隨著平臺經濟和分享經濟的快速發展,對于服務企業來說應不斷提升自身全面融合信息技術的能力,從而快速構建滿足市場需求和具有行業特征的經濟平臺,進而促進平臺的品牌效應進一步擴大。對于傳統服務業企業來說,應重視“互聯網+”新元素的及時引入。傳統服務業包括養老、醫療、住宿、餐飲、流通以及商貿等應積極嘗試分享經濟新模式,它全面融合了服務、營銷和管理,可以大幅度提升企業自身的服務效率。有效利用互聯網技術有助于特色應用軟件的開發,從而促進特色專業分享經濟平臺的建立。除此之外,還有助于現貨交易電子商務平臺的建立,進而有助于傳統服務業升級轉型。
2.2政府應逐步完善保障機制以促進互聯網技術創新與分享模式應用
上層建筑推動和保障各類事物的正常、有序發展,互聯網作為一項重要技術,首先就需要通過制度和政策加以引導和給予支持,這樣才能實現技術進步和革新。例如,在2015年底提出要想實現技術的發展和創新就要認識到互聯網的重要性和關鍵地位,強力支持微型和小型企業,在服務范圍之內和制度允許的情況下,盡可能提供給用戶所需的各種服務,這不僅是革新技術,更是變革移動數字網絡通信技術的嘗試,歸根結底,就是需要政府出臺相應政策推動數字信息技術的發展,這樣做的附加價值就是保證衍生值的出現,造成利益邊際化和最大化,保證新常態經濟的飛躍式發展。首先,全面融合科技、服務、金融于一體的生態鏈的構建離不開政府的支持,政府應全面支持分享經濟平臺型企業的信貸和互聯網企業。其次,重視轉型升級中小服務企業以及傳統服務行業的相關公共服務云平臺的建立,全面集資,從而設立互聯網技術人才創新創業所需要的基金,進而促進創新創業平臺的建立。最后,加快創新型企業集群以及“互聯網+”服務業創新區的構建,我國要全面發揮大國服務業具備的優勢,進而進一步打造互聯網創新經濟帶。另外,還要重視智能服務業創新區的打造,重視包括移動互聯網服務以及電子商務在內的新業態的改造。
3結語
綜上所述,隨著我國社會發展速度不斷提升,互聯網代替了傳統的信息運營產業,并在短期內形成發展新模式,這樣保障了信息時展的速度,服務業等產業面臨轉型升級,互聯網技術成為服務業不斷創新、進步的動力,只有不斷創新、持續創新,才能確保我國服務行業的快速發展。
參考文獻
[1]陳麗麗.移動通信與互聯網的融合技術分析[J].科技傳播,2016,8(10):91-92.
最早的網代表的蜘蛛吐絲織出來的蛛網,后來人們將人與人之間的看不見的聯系成為網。網的種類十分的多種多樣,有關系網,互聯網等等。但是這些網都是指人類內部之間的,并沒有人與物或者,物與物之間的網絡,于是物聯網應運而生。
一、物聯網的概念
交際網主要強調的是人與人之間的關聯,正如同它的名字所說的一樣,物聯網著重強調的物與物之間的交流。當代社會的科技發展很快,新的科技產品琳瑯滿目,新的科技理念目不暇接。在傳統的農業生產中,也產生了新的具有推進作用的新科技,物聯網。物聯網主要是運用現代高科技的互聯網等技術,將傳統的農業生產變得規范而且有序,同時將傳統農業置于監控管制之中,將農作物的狀態置于自己的控制之中。給生產生活提供了很大的便利。互聯網的重要任務是信息的交換,而物聯網的作用則主要集中在信息方面的收集。任何事物經過物聯網的錄入,都能夠準確它的定位,使人感覺清楚和明白。不同于文字或者畫像中的蒼白無力的單方面的表現,物聯網中的事物給人更多的是更加具體,更加細節的認識。物聯網通過對事物具體數值的監控,和對相關數值的分析研究,達到了精確測量的目的。科學是推動生產的重要動力,物聯網更是推動生產的重要動力。物聯網的發展展現著科技的發展,科技的發展促進著物聯網的發展。在遙遠的古代,中國就一直采用重農抑商的策略,可以毫不夸張地說,農業是中國立足的根本。在中國相比于傳統的農業來說,物聯網支持下的農業顯得更加科學,更加符合可持續發展的戰略,也使得農業產生了新的發展的道路。
二、農業物聯網技術的應用
(一)在農業育種中的應用
如果說農業是中國立足的根本的話,種子的質量就是農作物立足的根本。物聯網技術下,所有種子的品種,信息,數據被記錄了下來。有了這些數據,就可以通過控制變量的方法,來觀測哪種種子才能成長為更優秀的農作物。在現實生活的育種運用中,物聯網還有許多其他的用處,通過有效的觀察,可以人工培養,甚至于可以人工完成某些新型種子的培育。優勝劣汰,在種子階段就做到選取最有的種子進行農業生產,以獲得最大的利益。
(二)在設施園藝生產中的應用
在大街的街邊,有的時候我們可以看見有些草坪上有一個小小的灑水器,它的身邊并沒有其他人的操控,但是它卻能夠自動灑水,可謂是十分神奇。這個就是物聯網在園藝設施上的應用。在物聯網的控制下,并不需要人力來完成這個工作,只需要在物聯網的系統中輸入一定的數值,然后通過機械的操控,就可以達到精確把控的目的。這樣做,既節省了人工費用,又防止出現了數據失誤。
(三)在禽畜養殖化管理中的應用
除了農業種植業以外,農業另一個特別重要的內容就是畜牧業。那些整天嘈嘈雜雜的小動物,雖然每天都在說話,但我們并不能了解它們說的意思。它們身體出現什么狀況,或者突發什么疾病,我們也不能做到很好的發現工作。這時候就是物聯網大展神威的時候了,物聯網通過一系列的技術手段,將這些小動物的參數都記錄下來,一旦參數發生意外,在參數范圍之外變化,我們就可以得到有效的信息,這些小動物就可以得到及時的幫助。
(四)在農產品質量檢測中的應用
由于在養育,培育過程中,農產品的數據都在物聯網上有相應的記載。這相當于每一個農產品都有自己的身份證,從它的出生到死亡都有嚴格的記錄。這形成了一個龐大的系統,在這個系統中我們可以隨時查看這些農產品的生產過程中是否出現了其他不良情況,真正做到了從源頭處把控農產品的質量。
(五)在資源調控中的應用
任何科學養殖,都離不開數據的支撐。袁隆平的雜交水稻也是用數據證明了自己的優勢。在物聯網技術下,所有的農產品數據都集中顯示在物聯網信息網中,物聯網擁有最多的信息量。信息量的多寡在一定程度上決定決策的正確性。有足夠多的信息支撐才能夠得到比較正確的決策,所以物聯網所提供的信息資源極大程度地幫助了管理者做出正確的資源配置決策。
三、農業物聯網技術的創新發展策略
(一)提高信息感知與識別技術
對于信息的收集來說,信息的獲得是十分重要的。而信息的收集,主要依靠物聯網的感知和識別技術,在這種技術的支持下,物聯網能夠快速而準確地進行信息的收集工作。在當下,由于物聯網該方面并未完全成熟,所以還有很大的發展空間。
(二)加強信息傳輸和自組網絡技術
由于物聯網還屬于一個較為新型的事物,所以的使用受眾較小,網絡的覆蓋率也較小,這就使得物聯網的網絡版圖較小。只有龐大的網絡才能夠提供更多的信息內容支撐,才能使決策更加的正確。
(三)提升云端計算技術
在當前的互聯網時代中,云的概念被廣泛地提了出來,各種網絡云盤占據了原本移動硬盤所占有的市場份額。云端計算技術之所以有那么多的支持者,主要是因為它提供了很大的便利性。云端技術使得一份資料變得移動起來,不管在何時何地都能查看有關的資料,而不局限于某臺電腦。物聯網的屬性要求它必須在云端技術上下一定的功夫。
四、結語
無論是互聯網技術,還是物聯網技術,說到底都是為了我國的經濟更好更快地發展。在各項技術中,創新求變永遠是不變的必勝的法寶。物聯網是我們科技技術上的一大步,但是如何將步伐邁的又大又穩,就需要我們不斷地總結和進步了。只有不斷地進步,才能為科技事業注入源源不斷的活力。
參考文獻:
[1]秦懷斌,李道亮,郭理.農業物聯網的發展及關鍵技術應用進展[J].農機化研究,2014(4).
[2]彭程.基于物聯網技術的智慧農業發展策略研究[J].西安郵電學院學報,2012(2).
一、物聯網
1.物聯網概念。物聯網(Internet of things)就是物物相連的網絡。它是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品(包括人與物,物與物)與網絡(互聯網或通信網)相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
2.物聯網的應用分析。物聯網技術近年來受到各國政府高度重視。中國、美國、歐盟、日本等國家均提出相關戰略或發展規劃。在我國,物聯網是“十二五”戰略新興產業重要組成部分。目前我國RFID的產業規模最近三年的平均增速超過40%,并在2010年首次突破百億元。預計至2015年國內物聯網行業總產值將達到7500 億元,平均復合增長率超過30%。物聯網的應用可以提高經濟效益,節約成本,優化資源配置,實現人類的可持續發展,它將為全球經濟復蘇提供技術支持和創新動力。
二、供應鏈金融
1.供應鏈金融的概念。供應鏈金融(Supply Chain Finance)是銀行或金融機構向客戶(核心企業)提供融資和其他結算、理財服務,同時向這些客戶的上下游關聯企業提供貸款及時收達的便利或是預付款代付及存貨融資服務。即銀行或金融機構將核心企業和節點企業聯系在一起提供靈活運用的金融產品和服務的一種融資模式。
2.供應鏈金融的應用。目前全球眾多銀行及金融機構都推出了供應鏈金融服務,中國也不例外。尤其是在2008年的金融危機后,它給相關企業帶來了融資便利并獲得了可觀的價值增值。汽車供應鏈金融服務,鋼材供應鏈金融服務,醫療供應鏈金融服務,農業供應鏈金融,物流供應鏈金融等正在如火如荼地發展。
三、物聯網技術在供應鏈金融中的創新應用
1.物聯網技術在供應鏈金融中的應用分析。在供應鏈金融中創新地應用物聯網技術,運用“可視跟蹤”技術可實現各參與企業的信息流、資金流和物流三流合一,拓展供應鏈金融的客戶范圍和業務領域。物聯網技術的應用可拓展核心企業的下游關聯企業利用存貨融資的范圍,比如農產品、醫藥產品、紡織品等。此外,除了發揮供應鏈金融融資服務,金融機構還可以提供現金管理、財務管理咨詢、應收帳清收、結算、資信調查和貸款承諾等中間業務服務。在國際貿易領域還可提高貨幣和利率互換等金融創新服務。借助信息資源和人力資源優勢,金融機構還可以為供應鏈上的企業提供業務咨詢服務,幫助他們分析供應鏈不同節點企業的資金周轉情況和融資能力,合理安排應收款賬期結構與數量,提出降低整體供應鏈財務成本的最優方案并協助其實施。
2.物聯網技術在供應鏈金融中創新應用的意義。
(1)物聯網的發展將形成新的產業、構建新的供應鏈,從而為供應鏈金融帶來巨大的商機。物聯網將成為信息化帶動工業化的現實載體,依靠這一網絡技術將生產要素和供應鏈進行深度的重組,以實現投入更少、成本更低和效率更高的發展。
(2)物聯網技術的使用所實現的對物品的“可視跟蹤”技術將有效實現核心企業及其上下游客戶的物流、信息流和資金流的融合,提高整個供應鏈的績效水平。
(3)有利于加快“電子供應鏈金融”平臺建設,提高IT系統柔水平。電子供應鏈金融電子供應鏈金融通過充分運用電子票據、網上國內保理、網上國內信用證、電子倉單等新型電子金融工具與手段,全面實現供應鏈核心企業與上下游企業間資金流與信息流的有效銜接,為鏈上企業在以“鏈”為核心的市場競爭中帶來全流程的金融支持,有效縮短銀行和企業在供應鏈流動過程中的反應速度、增加可用資金頭寸、減輕財務管理負擔和成本、提高企業財務運營和控制能力。
(4)提高支付業務的效率和安全性。金融IC卡、移動支付業務已成為物聯網技術在我國金融行業應用的重點和熱點領域。在不遠的將來,智慧的ATM,POS機將通過指紋、虹膜等獨一無二的生物特征來驗證身份,從而避免不安全事件的發生。
3.物流園區物聯網技術在供應鏈金融中的應用分析。物流園區中物聯網技術在供應鏈金融中的創新應用將對將對核心企業和節點企業,第三方物流公司,金融機構,電子商務等資源有效整合,實現三流合一,提升供應鏈管理效率及其靈活性,降低其運轉成本,提高客戶滿意度。
(1)對于核心企業及節點企業:通過對貨物的時事監控和管理,實現效率和效益的提高,同時降低成本,提高參與企業滿意度。
(2)對于金融機構:提供物權的質押,監管,處置,降低金融機構的風險。
(3)對于第三方物流公司:提升物流管理效率,降低物流運營成本。
(4)對于電子商務:提供貨物的實時信息(包括貨物的形態、狀態、價值,在途情況等),方便交易進行。
四、結論
物聯網技術的應用使各行業所處供應鏈環節與流程實現“可視跟蹤”,從而達到提高生產效率,優化資源配置,降低成本,提高客戶服務水平的作用。隨著物聯網技術的日益成熟與推廣,它必將給供應鏈金融的管理方式、支付方式和業務運作流程帶來革命性的技術更新,為供應鏈金融發展帶來巨大的市場空間,提供強大的推動力,給各相關企業帶來多重便利和相應收益。
當今可用的無線電頻譜資源越來越匱乏,形勢日趨嚴峻,主要的原因有:第一,目前國內尚未對物聯網發展進行有效的;第二,隨著物聯網的迅猛發展,無線通信技術的成熟以及大量無線設備應用的普及,劇增的頻譜使用需求和緊缺的頻譜資源之間的矛盾不斷增加;第三,無線電磁環境日益呈現復雜惡劣的局面,不同系統間的干擾也越來越嚴重。
為此需要對如何提高系統容量和頻譜利用率的技術手段進行研究,現階段主要的技術有抗干擾技術、認知無線電技術、編碼技術、多址技術等,其中,無線抗干擾技術在提高頻譜利用率中有著重要的價值。本文以無線抗干擾技術為重點研究,從技術層面闡述了無線抗干擾技術與物聯網業務之間的聯系,探討了物聯網的不同業務適合采用的無線抗干擾技術。
1無線抗干擾技術分類及對比分析
1.1擴展頻譜抗干擾技術
在極端惡劣通信條件下,擴頻通信(spread spectrum communications)技術被認為是一種能夠有效抵抗干擾、抗多徑衰落、降低截獲概率、易于實現碼分多址(CDMA)、提高通信距離的重要手段。近年來,由于其高頻譜效率所帶來的高經濟效益而得到越來越廣泛的應用。
擴展信號頻譜的方式有多種,如直接序列擴頻(direct sequence spread spectrum,DSSS)、跳頻擴頻(frequency hopping spread spectrum,FHSS)、跳時擴頻(time hopping spread spectrum,THSS)、線性調頻和它們的混合方式。在物聯網無線通信中最常用的是直接序列擴頻、跳頻擴頻以及它們的混合方式擴頻。本文主要介紹直接序列擴頻、跳頻擴頻的基本原理及特點。
1)直接序列擴頻技術。
直接序列擴頻主要思想是直接利用具有高碼率的擴頻碼序列,采用各種調制方式在發端擴展信號的頻譜,在接收端用相同的擴頻碼序列進行解碼,把擴展為寬的擴頻信號還原為原始的信息[67]。該技術具有抗窄帶干擾和抗多徑干擾能力強、易實現RAKE接收的特點。
2)跳頻擴頻技術。
跳頻擴頻是指載波工作的中心頻率按某種跳變規律(跳頻序列)在很寬的頻帶范圍內不斷跳躍改變,而噪音和干擾信號的中心頻率通常不會改變,或噪聲和干擾頻率的變化速度跟不上跳頻系統頻率的變化[8]。利用跳頻序列的隨機性和為數眾多的跳頻頻點,使得它和干擾信號的頻率發生沖突的概率大為減小。因此,跳頻擴頻技術是靠躲避來主動避免外界干擾。只要收、發信機之間按照固定的數字算法產生相同的偽隨機碼,且兩端載頻同步跳變,就可抑制噪音和其他干擾信號。
1.2非擴展頻譜抗干擾技術
非擴展頻譜類的抗干擾技術有很多,例如智能天線技術、正交頻分復用技術、多輸入多輸出技術、分集技術、交織與糾錯、時域均衡、頻域均衡、頻率冗余、功率自適應、頻率自適應等。這些非擴展頻譜抗干擾技術可降低接收機要求的信噪比,增加系統增益和信號的隱蔽性。其中,智能天線技術、正交頻分復用技術和多輸入多輸出技術是目前最常用的抗干擾技術。
1)智能天線技術。
智能天線(smart antenna,SA)是天線陣和智能算法結合的產物,利用信號在傳播方向上的差別區分同頻率、同時隙的信號。通過天線自適應地構成波束方向,可選擇性接收特定方向的無線信號,而對其他方向的干擾信號進行抑制或消除。該技術不僅可以抗多徑干擾、減少衰落,而且能成倍地擴展通信容量。當智能天線技術與其他復用技術結合使用時,能最大限度地利用有限的頻譜資源。
2)正交頻分復用技術。
正交頻分復用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)在頻域把給定的信道分成若干正交的子信道,每個子信道獨立使用一個子載波進行調制,且各子載波并行傳輸,相當于把頻率選擇性衰落信道劃為多個并行的平坦衰落信道。OFDM系統允許頻譜重疊的正交子載波作為子信道,可實現小區內用戶間的正交性,從而有效減小用戶間干擾,增大系統容量,提高頻譜利用率,但對頻偏和相位噪聲敏感。此外,通過靈活地選擇適合的子載波進行傳輸,OFDM系統可實現動態頻域資源分配,充分利用頻率分集和多用戶分集,以獲得最佳的系統性能。
3)多輸入多輸出技術。
多輸入多輸出(multiple input multiple output,MIMO)技術是指在發射端和接收端分別使用多個發射天線和接收天線,信息被分解在多個載波信號中傳輸。因此,即使某個頻域的信號受到干擾,也可通過其他頻域信號進行恢復,而不至于因單一載波受到干擾而影響到整個信號的傳輸。總之,它能夠利用天線陣列增益、分集增益和復用增益,有效提高抑制信道干擾的能力,降低信道誤碼率,提高抗衰落和抗噪聲性,增大數據傳輸率和系統容量。MIMO技術的實現同時需要OFDM、空時編碼、分集接收等技術的協調使用。
實踐表明:將擴頻通信技術與非擴頻類通信技術有機結合,可充分發揮每種技術的優勢,彌補單一抗干擾技術的不足,顯著增強通信系統的綜合抗干擾能力[9]。
1.3無線抗干擾技術對比
綜合前文對無線抗干擾技術的分析,歸納得到表1中所示的無線抗干擾技術及其技術特征,它為后文研究物聯網在不同業務下無線抗干擾技術的選擇奠定了理論基礎。 表1無線抗干擾技術與其技術特征
無線抗干擾技術技術特征智能天線技術系統容量大;抗干擾抗衰落能力強;低時延OFDM技術系統容量大;傳輸速率高;靈活性強;抗干擾、抗多徑衰落能力強、對頻偏和相位噪聲敏感MIMO技術系統容量大;傳輸速率高;抗干擾能力強、低信道誤碼率直接序列擴頻技術抗干擾、抗多徑衰落能力強;傳輸速率高;靈活性強;安全性高;保密性強跳頻擴頻技術抗干擾、抗多徑衰落能力強;靈活性強;安全性高;保密性強跳時擴頻技術抗干擾、抗多徑衰落能力強;安全性高;保密性強
2物聯網業務分類
ITU在《IMT2000以及超IMT2000系統的地面部分未來發展的頻譜需求的計算方法》 中,提出了IMT2000(international mobile telecom system2000)服務類別SC(service category)的劃分方法,即服務類別為業務量等級和服務類型的一個組合,它們分別反映一個服務可能的業務量配置文件和可行峰值數據速率。ITU從用戶角度定義了服務類型的4種等級:會話級服務、互動級服務、流媒體級服務和背景級服務,區分這些指出,3GPP根據業務的內在技術要求把3G業務劃分為4種業務類別,即會話類業務、交互類業務、流媒體類業務和后臺類業務。
在2009年國際通信展上,中國移動總裁王建宙表示,物聯網將為3G帶來至關重要的應用。因此,本文參考前人關于3G業務的劃分方法,將物聯網的業務歸納為會話級業務、互動級業務、流媒體級業務和背景級業務4種。
1)會話級業務。
此類業務多為交互式的音頻/視頻業務,涉及對延遲非常敏感的應用,例如,多媒體會議業務、可視對講業務等。其特征為可接受傳輸延遲的限值十分嚴格,時延的重要性高于誤碼率、丟包率,同時無明顯的突發性特征,具有較好的持續性,對數據率的要求相對較低。
2)交互級業務。
此類業務基于經典的Client/Server模式,主要包括傳統的數據通信業務、終端用戶(人或機器)在線從遠端設備(如業務器)請求數據業務,例如,ITS智能交通系統導航業務、ETC電子不停車收費業務、遠程在線視頻教學業務、遠程醫療可視電話業務等。其特征為對傳輸時延要求較低,對誤碼率、丟包率要求較高,同時具有顯著的突發特征,對數據率要求不高。
3)流媒體級業務。
此類業務無交互性,主要用于用戶終端看(或聽)實時視頻(或音頻),例如,智能家居視頻監控、智能公路中的數字視頻聯網監控業務等。為保持流媒體信息實體之間的時間關系,其應具有的特征為可接受的延遲變化比人類感知極限所給定的延遲變化要大得多,同時丟包率決定了此類業務流數據的穩定性和持續性,其重要性明顯大于傳輸時延。
4)背景級業務。
此類業務是對傳送時間最不敏感的等級,主要由傳統的非交互業務組成,例如電子門票防偽、門禁控制業務等。其特征為時延要求較低,具有較強的數據突發性、較低的誤碼率,同時對數據率和丟包率敏感[12]。
本文將物聯網業務的QoS(quality of service)需求特征劃分為5個參數:實時性要求,丟包率要求,吞吐量要求,容量要求和數據突發性。不同類別的物聯網業務具有不同的QoS需求,具體見表2。
3物聯網不同業務的無線抗干擾技術選擇基于物聯網不同業務分類的無線抗干擾技術選擇,需將應用層的業務QoS與物理層的無線抗干擾技術結合,即問題的本質是物聯網網絡節點的跨層優化,提供滿足多類業務需求的服務質量保證。基于多類業務的QoS涉及到通信的各個層,比如物理層、傳輸層、TCP層、網絡層和應用層等。其中,實時性要求、容量要求、數據突發性對應其應用層,丟包率要求對應其網絡層,而吞吐量對于物理層、TCP/IP層、應用層均有要求。
4結語
物聯網產業是一個新興產業,目前在全球范圍內尚處于起步階段。本文通過回顧已有研究,分析歸納出常用無線抗干擾技術的系統容量、靈活性、安全性、保密性強等技術特征。參考IMT2000服務類別(SC)和3G業務的劃分方法,將物聯網業務歸納為會話級業務、互動級業務、流媒體級業務和背景級業務4種。針對不同業務在QoS需求上的差異,提出了物聯網在每種業務下適合采用的無線抗干擾技術,為物聯網無線通信提供了一些可供參考的抗干擾技術。例如,采用智能天線技術的多媒體會議業務可更好地滿足其QoS要求;電子門票防偽業務更適合采用直接序列擴頻技術或跳頻擴頻技術,與MIMO技術有機結合可進一步提高QoS。
從無線通信抗干擾技術的發展趨勢來看,無線抗干擾技術將向著多元化、綜合抗干擾的方向發展。但多種技術有機結合將增大系統的復雜度,不利于設備的簡化及成本的降低,因此,還有待進一步研究和探討適合在物聯網無線通信中使用的抗干擾性能突出且實現簡單的抗干擾技術。
參考文獻:
[1]趙思思, 張洪順.物聯網發展對頻譜需求的分析與思考[J].物聯網技術, 2011(1):5254.
[2]何廷潤.物聯網發展需以頻譜資源有效供給為前提[J].通信世界, 2010(3):2835.
[3]范晶晶.頻譜管理為物聯網發展“護航”[N].通信產業報.201096.
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
物聯網(Internet of Things)這一概念國內外普遍認可的是 MIT Auto-ID 中心Ashton 教授1999年在研究RFID時最早提出來的。在2005年國際電信聯盟(ITU)的同名報告中,物聯網的定義和范圍已經發生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,時至今日物聯網已經從概念逐步走向實踐。同樣在高校中,“物聯網專業”也經歷著從無到有,從鮮見到熱門的變化。在教育部的聯合推動下全國700余所高校積極到參與物聯網這一新增專業的設置。如何培養物聯網相關專業技術人才是反復強調的話題,但實際情況卻總是形式大于內容。對于高校而言,利用新增專業來培養創新型人才,搭載“物聯網”快車不應是停留在口號上,而是要切實地在師資、教學設備、教材上進行實際加強。從電子、信息類新增專業看,物聯網工程是最熱的專業之一,哈工大、北京理工大學等全國30多所高校都將開設該專業。
1 物聯網專業大學生創新能力培養的方法和途徑
教學方法既是一種技術,也是一種綜合能力,正確的教學方法會有力地促進學生創新素質的形成,而落后的教學方法則會成為學生創新素質發展的阻礙因素。因此,要發展學生的創新素質,就必須采取有利于創新的教學方法,切實發展學生的聰明才智。應該清醒地看到物聯網技術具有“新、長、專”的特點。
1.1 采用啟發式、討論式的教學方法,培養學生的開放式思維
物聯網專業成立之初自身學科特點尚未成型,但集成創新型技術,知識體系不清晰;產業涵蓋面寬,邊界難以界定。物聯網是新增設的專業,交叉學科特性更加顯著。如何變思維封閉式為思維開放式教學對于教學是一個挑戰。所謂開放式思維就是要求學生不能只會死記硬背書本的知識,要著眼于不同答案或結論的自主選擇。為此,教師要科學設計課程中創造性活動,善于傳遞創造性教育新觀念,制造培養學生創造能力的各種機會,對學生進行各種創造性因素的影響,使學生受到潛移默化的教育,逐漸形成廣博的思維,做到跨學科和課程規定以外的內容,例如可以利用課堂辯論、CAI授課、學生講課和專題討論等方法,傳遞創造性教育新觀念,制造培養學生創造能力的各種機會,對學生進行各種創造性因素的影響,使學生受到潛移默化的教育,逐漸形成開放式的思維。
1.2 將科學研究內容融入教學過程之中,豐富實驗手段,培養學生科學研究能力
教學與科研密切相關,不可分割。在創新教育中,強調以學生為主體,通過教學來培養學生的創新能力,就必須探索其規律性的東西,就必須將科學研究與教學內容結合起來,讓它們相互促進,共同提高。有選擇性地布置一些綜合性作業或小論文題目,讓學生嘗試進行科研研究與創新的基本訓練。根據學生的興趣再加以具體指導,使學生初步掌握科研研究與創新的方法和途徑。注重實驗環節,設置多樣化的實驗。例如處理器基礎實驗方面可以考慮程序下載實驗,串口通信,控制器的基礎,虛擬演示終端控制實驗、微操作系統,基礎通信實驗可以設置線信道監聽,無線報警,SimpliciTI網絡通訊實驗,射頻標簽RFID部署;自組織網絡實驗可以設置指定路由多跳網絡的實驗,簡單的泛洪協議的多跳路由網絡的實驗;
1.3 將科研與實踐應用結合起來,為學生提供、創造更多的實踐機會,強化學生的社會參與意識
目前高校某些專業的人才培養在實際工程能力方面和社會需求存在著天然鴻溝。這就需要企業和高校之間采取有效的橋梁與杠桿來跨越障礙協同發展。上面提到了將在教學中引入科研能力培養,那么在科研中也同時要注重工程實踐能力的培養。物聯網專業的學科交叉性決定只學好某幾門課程,或者是僅僅是掌握某一學科(比如計算機、電子、通信等)是不足以滿足社會的需求的。讓學生接觸新的無線技術DSRC,Bluetooth,WiFi,ZigBee,RFID 和NFC的知識。通過設計豐富、多元化的實驗教學方式,可以為物聯網專業學生打下扎實的應用基礎,為將來創造出更多物聯網應用及產品積累經驗。目前在許多大型辦公場所、商業Mall等經濟金融聚集的地方已經采用了先進物聯網技術,適時采取現場實地考察,親身體驗的方式,讓師生共同感受物聯網技術給生活帶來的改變。
2 物聯網專業課程內容和教學手段創新
[3]物聯網與智慧城市白皮書[R]. 寧波:浙大-國脈智慧城市研究中心,2010.
[4]中國移動.中國移動2010物聯網業務發展規劃[R/OL]. [2013-06-08]..
[5]熊靜,李蕊,李潔. 電信運營商創新型Telematics應用及技術趨勢探討[J].電信科學,2010(4):33-40.
[6]陳荊花,王潔. 淺析手機二維碼在物聯網中的應用及發展[J]. 電信科學,2010(4):39-43.
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)20-0106-02
湖北工業大學作為我省第一批物聯網本科教育單位,一直走在物聯網專業課程建設的前端。通過四年的課程建設,我們建立了物聯網創新班,其中集合了計算機大類專業素質優秀的學生,針對他們實施物聯網專業較為完善的課程體系和專業能力培養方案,旨在培養能夠滿足國家“十三五”產業轉型發展需要的人才,適應和引領未來的信息技術及物聯網技術方向的工程師。
一、物聯網創新班
物聯網作為我國“十三五”高新技術的信息產業發展的重點,培養優秀的創新物聯網人才是我們高校的重要職責。經過近五年的物聯網人才培養工作,我們逐步總結了物聯網專業人才培養的路子,在利用現有信息及計算機學科力量的同時,應盡快形成更加專業、更高水平、更國際化的物聯網師資隊伍和課程體系建設。同時,要與國際接軌,開拓創新,擴大知識來源,將學科建設與相關產業的科學發展統一起來。具體而言,物聯網專業應該培養具有扎實軟件開發技術、現代傳感器技術、無線網絡技術、有線和無線網絡通信理論、大數據信息處理技術、系統工程等基礎理論與專業技能的專業人才。因此,我們于2014年建立了物聯網創新班,其中集合了計算機大類專業素質優秀的學生,學院要求對物聯網創新班的課堂教學內容進行整合優化,突出物聯網的專業特色,讓學生全方位理解專業知識并掌握課程的核心知識點。[1-3]
二、物聯網創新班課程體系建設
目前我校的物聯網創新班本科相關課程規劃如表1所示,其涵蓋不僅有計算機科學與技術的專業課也有計算機網絡的專業課,同時針對物聯網的相關新技術也開展了《物聯網導論》、《傳感器技術》和《物聯網軟件工程》等專業課。
首先授課教師可以通過課前資料共享、課中話題討論、課后實驗輔導這三個基本步驟循序漸進,使學生能夠掌握物聯網專業的最新、最優知識,更好地進行物聯網專業知識的學習。例如,物聯網工程專業的特點是最新、最前沿的技術發表在當年的國際學術會議上,因此講授《物聯網軟件工程》課程的教師應該注意從最新的物聯網軟件引導學生對本門課程的興趣,然后通過相關軟件的應用過程并將最新的物聯網軟件技術開發論文中選取部分相關內容介紹給學生。[4-6]這樣的“專業課+實踐應用”模式可以循序漸進地將學生帶入對每門專業課程的學習過程中,同時教師也可以向學生介紹一些與專業知識有關的最新技術發展及應用等,開拓學生的視野,增加學生學習物聯網相關專業課程的興趣和積極性。
三、結語
隨著信息技術就業需求和高校教學理念的不斷更新,物聯網專業的教學改革成為各大高校改革的重點課程體系之一,在湖北工業大學計算機學院的物聯網創新班教學改革中,我們深切體會到采用因材施教分類培養的教學理念是教學改革的核心;采取“弱化教師課堂、加強實驗實踐動手環節,鼓勵自主創新學習,推行課外創新結合課內教學的教學模式;實施“淡化考試約束,強化實踐過程的二元考核方式并行”的教學模式。通過近四年的課程建設,我們的物聯網創新班,其中集合了計算機大類專業素質優秀的學生。他們無論是在專業課程學習還是各類創新創業大賽上都取得了優異的成績,同時表明我校計算機學院的物聯網創新班的專業課程建設和專業能力培養等相關改革是成功的,我們也將繼續努力完善并為國家高新技術產業輸送更多的人才。
參考文獻:
[1]吳B,王春枝,葉志偉.面向信息時展的物聯網技術課程創新規劃研究[J].教育教學論壇,2016,(17):233-234.
[2]茹艷,潘俊方,樊阿嬌,等.物聯網技術的發展及其應用研究[J].無線互聯科技,2016,(5):139-140.
[3]劉順財.淺談物聯網技術發展現狀及其應用[J].網絡安全技術與應用,2016,(4):93-94.
物聯網是繼計算機、互聯網之后信息產業的第三次浪潮,成為全球新一輪發展的主導力量之一。從各國發展水平來看,歐美相對比較成熟,日韓發展迅速,中國正在迎頭趕上。2009年11月3日,總理提出了“感知中國”的概念;2010年,中國把包含物聯網在內的新一代信息技術等七個重點產業,列入“國務院加快培育和發展的戰略性新興產業的決定”,同時納入我國“十二五”重點發展戰略及規劃。為我國物聯網的發展帶來了新的機遇。目前,在中國大部分地區,物聯網僅僅是個概念,真正的物聯網應用還需要一段時間。那么,發展物聯網,使智能技術與傳統產業全面融合的切入點在哪里呢?
1. 高新區的涵義
高新區是指高新技術開發區。高新技術開發區是指我國在一些大中城市和沿海地區建立的,以知識密集和技術密集為基本特征,主要依靠國內的科技和經濟實力,充分吸收和借鑒國外先進科技資源、資金和管理手段,通過實施高新技術產業的優惠政策和各項改革措施,實現軟硬環境的局部優化,最大限度地把科技成果轉化為現實生產力而建立起來的集中區域。它是中國經濟和科技體制改革的重要成果,是符合中國國情的發展高新技術產業的有效途徑。目前,高新技術的范圍包括微電子科學和電子信息技術,空間科學和航空航天技術,材料科學和新材料技術,光電子科學和光機電一體化技術,生命科學和生物工程技術等十二個領域,并將隨著國內外高新技術的不斷發展而進行補充和修訂。
2. 物聯網產業體系的概念和特點
2.1物聯網產業體系的概念
物聯網(The Internet of things)是指通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
根據網舟咨詢的《物聯網分行業系列:2011中國物流行業物聯網發展研究報告》顯示,物聯網的產業結構主要包括芯片與技術提供商、傳感器與供應商、應用與軟件提供商、系統集成商、網絡提供商、運營及服務商、終端產品供應商、其他各感知產品提供商與用戶等環節。
依據物聯網的含義和物聯網產業結構的內容,物聯網產業體系就是通過傳感器/芯片技術提供商、傳感器與供應商、應用與軟件提供商、系統集成商、網絡提供商、運營及服務商、終端產品供應商、其他各感知產品提供商與用戶等主體環節,應用射頻識別(RFID)、紅外感應器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種產業網絡體系。
2.2 物聯網產業體系的特點
2.2.1物聯網的用戶端是已知物體。物聯網是人感知物、標識物的手段,除了有傳感器網,還可以有二維碼/一維碼/RFID等。從目標特征上看,物聯網探測的是已知物品。物聯網通過信息傳感設備,其用戶端延伸和擴展到了物品與物品之間,從而實現對物體的控制,達到物和物信息互聯,實現信息交換和通訊的目的。
2.2.2物聯網需要有固定的網絡基礎設施和中心節點。物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;從網絡架構和協議上看,物聯網需要有固定的網絡基礎設施和中心節點。強調多個事物通過中心結點實現互聯。
2.2.3物聯網產業鏈牽涉面廣。物聯網的產業鏈牽涉面很廣,涉及終端制造商、模塊廠商、通信設備商、行業信息化運營商、應用開發商、網絡運營商、系統集成商、最終用戶等諸多環節。由于物聯網的用戶端是已知物體,所以最終用戶可以設計到各行各業的各種產品和服務。
3. 以高新區為依托建設物聯網產業體系的可行性
物聯網產業鏈的諸多環節構成的物聯網產業體系是一個智力密集和科技密集的體系;而中國高新技術產業開發區以智力密集和開放環境條件為依托,發揮著為產業的集聚升級提供空間、節省交易費用等功能,是多數芯片技術提供商、傳感器與供應商、應用與軟件提供商、系統集成商、網絡提供商、運營及服務商創新創業的環境載體,是科技創新和產業化發展的重要基地,在區域經濟發展中發揮輻射和帶動作用。
物聯網是一個多設備、多網絡、多應用、互聯互通、互相融合的一個大網,相關的接口、通信協議都需要有統一標準來指引。但是,由于各行業應用特點及用戶需求不同,需要分期分批逐步發展物聯網應用建設。而中國高新技術產業主體是最有意愿和能力參與信息產業第三次浪潮的群體,具有科技資源優勢、經濟資金優勢、人力資本優勢、產業集聚優勢和政策管理優勢,能夠體現網絡經濟效應,是 "擁有者獲得"理論的先行實踐者。能夠通過實施局部優化物聯網產業鏈的各環節的軟硬環境,最大限度地把科技成果轉化為現實生產力。
4. 以高新區為依托建設物聯網產業體系的可操作性
作為一個涉及到各行各業的應用型技術,物聯網技術在通信、IT、電力、安防、物流交通、金融等相關產業的局部結合應用受到了廣泛關注,并產生了局部的成效。但是市場也清醒的認識到,中國多數物聯網企業目前還屬于獨立開發運作階段。因此,應該從更有能力的高新技術的范圍建立基礎標準和行業標準,即把高新區作為實現物聯網產業化的突破點,在高新技術范圍內的不同行業建立物聯網的共性平臺和應用子集,通過項目承接、資本運作、戰略聯盟和品牌塑造等途徑進行重點培育,鼓勵和扶持比較優勢明顯的高新技術物聯網企業做強、做大,再通過這些龍頭企業、骨干企業帶動其他企業的發展,解決應用條線分割問題。為物聯網產業體系跨產業、跨地域合作的長遠發展鋪平道路。
參考文獻:
[1] 關勇.物聯網行業發展分析[D]. 2010,北京郵電大學:工商管理
[2] 曹天鵬.2012-06-27 15:00:27[EB/OL]
來源: C114中國通信網. .
創新人才的培養需要一個數字化的校園環境。數字化校園環境建設的基礎是IT,而IT的發展有賴于持續的、無止境網絡技術的發展。因此,網絡新技術的發展會給數字化校園網創新性環境建設注入新的活力,從而為學生創新能力的培養提供一個不斷變化發展的環境。
校園網建設中出現的新一代網絡技術
隨著計算機技術與通信技術的發展與融合,現代社會以前所未有的速度進入嶄新的網絡信息時代。網絡技術是一個新老更替、優勝劣汰的發展過程,新技術、新方法的發展日新月異、層出不窮,新技術的發展是以應用為目的,因此以Internet為代表的新一代網絡技術革命正逐步走近校園網的建設。
一個復雜的計算機應用系統——物聯網走近校園網
物聯網的完整定義是:指通過傳感器、射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按照約定的協議,將任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡[1]。其目的是讓所有的物品都與網絡連接在一起,方便識別、管理和控制。
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。物聯網將傳感器和智能處理相結合,利用云計算、模式識別等各種智能技術,擴充其應用領域。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,發現新的應用領域和應用模式。目前,物聯網已用于校園網的安防管理,著手建立基于校園網的信息管理平臺。然而,隨著傳感技術的不斷發展,物聯網在學校的應用也將進一步深入。將物聯網應用于專業教學和建設,為相關專業建立真正意義上的模擬實訓基地提供技術保障成為可能。
新一代網絡技術——三網融合應用于校園網
所謂三網融合是指電信網、有線電視網、和互聯網的網絡資源融合[2]。其目的是通過優化現有網絡配置、綜合利用、整合現有網絡資源、采用全數字化連接、寬帶數據交換與傳輸、高度集成業務、簡化終端接口、智能化管理與控制等方式改造多媒體信息網絡,向用戶提供視頻、數據、語音等多媒體信息服務。
“三網融合”利用原有的電視設備對其進行改造,形成數字化電視網,實現寬帶接入、程序下載、多應用多業務等功能。在此基礎上電視網、電信網與互聯網結合,相互補充,實現基于“三網融合”技術的校園網由光纖以太網、閉路電視網升級的HFC雙向網絡組成,即電視與廣播子網采用數字技術與數字廣播技術,把電視信號與廣播信號轉為IP包,在局域網內廣播,形成校內的廣播與電視臺,網內任何一臺電腦終端都可接收。
無線局域網與3G入住校園
無線局域網絡(Wireless Local Area Networks,WLAN)是相當便利的數據傳輸系統,它利用射頻(Radio Frequency,RF)的技術,取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線(Coaxial)所構成的局域網絡,使得無線局域網絡能利用簡單的存取架構讓用戶透過它,達到“信息隨身化,便利走天下”的理想境界。目前,無線網絡已應用于高校校園分布較遠的校區之間、分布不規則的校園建筑物和建筑物內部、會議廳、校園公共休息場所、教工宿舍樓及各學校與教研網中心的接入和互聯。
3G即三代移動通信技術(3rd-generation,3G),是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。3G的典型特征是能夠同時提供語音及數據的高速無線移動服務,速率一般在幾百kbps以上。校園網利用3G網絡為基礎建設,以TD-HSDPA網絡作為主體網絡,以WLAN網絡覆蓋方式對于宿舍、圖書館等室內熱點地區進行輔助補充,使得“無線校園”網絡具有靈活布設、高帶寬和無線接入優勢。
新一代網絡技術——云計算探索校園
狹義云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式,指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源;廣義云計算是指服務的交付和使用模式,指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。它是網絡中協同工作的一組虛擬的服務器群,通過網絡強大支持,使計算分布在大量的分布式計算機上,而非本地計算機或遠程服務器中,提供基礎設施、平臺和軟件應用服務來實現特定連接后在網絡中的分布式數據處理[3]。它是一種基礎架構管理方法論:把大量的高度虛擬化的資源管理起來,組成一個大的資源池,用來統一提供服務(IBM)以公開的標準和服務為基礎,以互聯網為中心,提供安全、快速、便捷的數據存儲和網絡計算服務(Google)統一的特征。
云計算應用于校園網需要其提供IT基礎架構,而不需購買昂貴的硬件設備。可以在信息傳輸的基礎設施的建設上實現覆蓋全面化、性能最優化、規模最大化、費用最低化,同時還能滿足教育網絡所需的實用性、穩定性、安全技術先進性等多方面需求。
校園網中新技術對創新環境建設的影響
在教育創新與創新教育的大背景下,需要建立創新教育環境,特別是學校創新環境。網絡新技術應用于校園網的建設,改變了原有的校園教學、學習、生活環境,利用系統設計的思想將新技術運用于校園的創新環境建設成為可能。
物聯網建設智能化教學
創新環境首先是課堂環境的創新。利用物聯網對傳統課堂和虛擬實驗進行拓展:可以利用智能標簽識別需要學習的對象,并且根據學生的學習行為記錄,調整學習內容;建立泛在學習環境;在空間上和交互環節上,通過實地考察和實踐,增強學生的體驗。例如,實驗教學中需要學生運用各種實驗器材,可以為每種實驗器材粘貼帶有二維碼的標簽,學生看到這種器材后,除了可以知道它的名字,還可以用手機識別二維碼從教學平臺上獲得其相關擴展內容。物聯網還解決校園網的安全認證問題,創新性環境建設需要一個開放的網絡資源系統,然而開放必然會引發不安全因素。而網絡新技術物聯網提供了校園安全認證。
三網合一創建全面的資源利用平臺
三網融合進入校園是信息發展的必然趨勢和推進信息化戰略的必然選擇。它充分利用已有的網絡資源,在原有的視頻網基礎上采用數字技術改造,使其適應于IP網絡。通過改造電視網絡或終端,與電信網、互聯網重新組成一個新的系統。新網絡可以承載更多的業務、實現更多的功能,可以充分利用電視、廣播、網上資源,通過各種方式得到最前沿的知識、技術,從而影響改變人的思維。創新環境的建設首先是教師和學生的思維觀念的轉變,三網融合實現了多種途徑、方式獲取知識。而且三網融合可以更充分利用現代網絡技術開展遠程教育,發揮優質教育資源的作用。
無線網絡與3G技術創造普適學習模式
普適學習是普適計算環境下的學習方式,透過無所不在的運算環境,在任何時間、任何地點、任何設備提供給學習者持續而合適的學習資訊。普適學習的主要特征在于:永久性,易于獲取,即時性,交互性,教學活動真實性,適應性,協作性。普適學習環境應該是多維度的,能提供視、聽、讀或者其結合,才能對知識有全面深刻的理解,才能超脫其原有學習情境,才能給人以更廣闊深遠的思考,繼而擴展遷移到其他領域,實現創新。無線網絡與3G技術實現了校園內隨時隨地都能上網,并且可以多人同時上網,并提供了更快的網速,創造了校園普適學習環境。
云計算構建更新的網絡學習環境
云計算的服務模式是將設備的更新換代的任務交給了服務的提供者——數據中心的建立者或者是相關服務的提供商。這樣,云計算模式就為教育領域擴展出一個嶄新的學習空間,也為信息共享、信息協作和學習創造了一個全新的環境。即可以使學習者通過云計算提供的服務更好地利用信息資源和服務。
結束語
置身于最尖端的環境才能更好地創新。新一代網絡技術在不斷地發展,在校園網中的應用也在不斷地深入。技術重在應用,隨著網絡新技術更好地發展,如何能更好的應用校園網創建校園的創新性環境值仍需要我們努力。
參考文獻