物联网是通过什么形式实现相连的
时间:2020-05-05 08:17

  “物联网”(Internet of Things,缩写IoT)一词诞生于15年前,最近几年,这个“高大上”的事物逐渐走进我们的生活。物联网能够将特定空间中的所有物体连接起来,进行拟人化信息和协同交互,而且具备学习、处理、决策和控制的行为能力,从而完成智能化生产和服务。当前,物联网正在推动人类社会从“信息化”向“智能化”转变,促进信息科技与产业发生巨大变化。不久的将来,物联网将有力改变我们生活与工作的,把我们带进智能化世界。

  在2005年信息社会世界峰会上,国际电信联盟正式提出“物联网”概念,提出无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有物体,从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行信息交换。

  物联网的技术思想是“按需求连接”。具体而言,就是通过各种网络技术及射频识别(通过无线电进行数据交换以达到信息识别)、红外器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按照约定协议将包括人、机、物在内所有能够被标识的物端(包括所有实体和虚拟的物理对象及终端设备)无处不在地按需求连接起来,进行信息传输和协同交互,以实现对物端的智能化信息、识别、定位、、和管理,构建所有物端之间具有类人化知识学习、分析处理、自动决策和行为控制能力的智能化服务。

  信息社会正在从互联网时代向物联网时代发展。如果说互联网是把人作为连接和服务对象,那么物联网就是将信息网络连接和服务的对象从人扩展到物,以实现“互联”。二者在需求满足上也有所区别:互联网时代,信息网络的任务是满足公共信息传输需求;物联网时代,信息网络的任务是满足特定智能服务需求,二者相互支撑,不可或缺。

  物联网下未来的智能服务系统,将成为未来社会重要的基础设施。智能服务系统作为物联网科技创新的关键,将真实物理空间与虚拟信息空间进行映射协同,实现通信、计算和控制的融合。智能服务系统使物与物、人与物之间能够以新的方式进行主动的协同交互,从而钩织一张物理世生互联的智能协同网络。

  物联网已成为全球新一轮科技与产业变革的重要驱动力。历经概念兴起驱动、示范应用引领、技术显著进步和产业逐步成熟,物联网正加快为现实科技生产力。如果说影响生产工具和产品的技术会带来量变,那么物联网技术将带来质变,因为它将重塑生产组织方式。物联网科技产业在全球范围内快速发展,正与制造技术、新能源、新材料等领域融合,步入产业大变革前夜,迎来大发展时代。

  随着物联网应用的普及,不同应用需求如智能可穿戴设备、智能家电、智能网联汽车、智能机器人、智慧医疗、农田水利、市政建筑等数以万亿计的新设备将接入网络。这些应用正在爆发性增长并将形成海量数据,促进生产生活和社会管理方式进一步智能化、网络化和精细化,推动经济社会发展更加智能高效。

  与其他高新技术融合发展是物联网技术的重要特性。当前,物联网正促进5G、窄带物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链和边缘计算等新一代信息技术向各领域渗透,引发全球性产业分工格局重大变革。在组网方面,全球范围内低功率广域网技术正快速兴起并逐步商用,面向物联网广覆盖、低时延场景的5G技术标准化进程加速。同时,工业以太网、短距离通信等相关通信技术快速发展,为人、机、物的智能化按需组网互联提供良好技术支撑。在信息处理方面,信息、知识表示、机器学习等技术迅速发展,极大提升物联网的智能化数据处理能力。在物联网虚拟平台、数字孪生与操作系统方面,基于云计算及开源软件的广泛应用,有效降低企业构建生态门槛,推动全球范围内物联网公共服务平台和操作系统的进步。

  物联网带来数字化和智能化变革,可以改变许多行业。其中最具代表性的概念,莫过于“工业互联网”。2011年,“工业4.0”概念由首次提出后,至今已有多个国家跟进。美国通用电气公司提出的“工业互联网”概念是全球工业系统与高级计算、分析、传感技术及互联网的高度融合,意思是在物联网基础上将人、数据和机器连接起来,让设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户相互间紧密地按需协同,综合应用大数据分析技术和远程控制技术,优化工业设施和机器的运行,通过网络化智能化手段提升工业制造智能化水平,形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通产业链,从而提高效率,推动整个制造服务体系智能化。工业互联网作为中国智能制造业发展的重要支撑,已经得到我国高度重视,“十三五”规划、《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》、《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》都明确提出发展工业互联网。

  由于前景可观,世界都在加速抢占物联网产业发展先机。在产业层面,相关大型公司纷纷制定物联网发展战略,并通过合作、并购等方式快速进行重点行业和产业链关键环节布局,提升在整个产业中的地位。阿里巴巴、腾讯、百度、亚马逊、苹果、英特尔、高通等全球知名企业,均从不同环节和层面布局物联网。

  物联网的发展为人类社会描绘出智能化世界的美好蓝图。那么,从抽象概念回到具体应用上来,物联网究竟怎样与我们的生产、生活发生联系?

  目前,物联网的实际应用,已在制造业、农业、家居、交通和车联网、医疗健康等多个领域取得显著。目前全球活跃的物联网终端设备数量已超过500亿个,万亿级垂直行业市场正在兴起。

  生产方面,物联网对工业、农业影响深远。工业互联网目前可以从网络连接的终端设备处获取和分析数据,结合远程和控制设备工业系统,可以实现各种具有传感、识别、处理、通信、驱动和联网功能的制造设备的无缝集成。通过射频识别等技术对相关生产资料进行电子化标识,实现生产过程及供应链的智能化管理,利用传感器等技术加强生产状态信息的实时采集和数据分析,提升效率和质量,促进安全生产和节能减排。

  在智慧农业领域,物联网助力“精耕细作”。通过收集种植的温度、降雨量、湿度、风速、病虫害和土壤含量的数据,实现耕种智能处理和决策。甚至可以将物联网获得的数据应用于精确施肥计划,最大程度地减少风险和浪费,同时减少管理农作物所需的工作量。

  在生活中,家居、交通、医疗健康等都是物联网的用武之地。智能家居将信息技术与室内物品设施、人的室内生活、安全防护等各方面融合协同,推进家居、安防服务信息化、智慧化。比如语音控制可以帮助视力不佳或行动不便的用户,警报系统可以连接到用户佩戴的人工耳蜗,系统还可以对跌倒或癫痫等健康事故进行报警。智能交通和车联网也离不开物联网技术。在不同要素间无缝连接,能够实现车内和车外通信、智能交通控制、智能停车、电子收费系统、车辆管理控制等多种场景应用。比如在物流车队管理中,通过无线传感器查看货物的和状况,并在异常时发送警报。智慧医疗利用物联网技术,可以实现对药品保健品的快速和定位,降低监管成本;通过建立临床数据应用中心,可以开展基于物联网智能和大数据分析的精准医疗应用;也可以充分运用智能穿戴设备(智能手环、智能指环等)和射频识别等技术采集居民健康信息,建立健康大数据创新管理云服务平台。

  物联网已经成为全球信息科技发展的重要趋势之一,它的出现和兴起为我国科技和经济发展带来难得机遇。我们应当抓住机遇创造未来,建设好智能化数字中国。

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