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物聯網技術

(名詞解釋)

鎖定
物聯網技術(Internet of Things,IoT)起源於傳媒領域,是信息科技產業的第三次革命。物聯網是指通過信息傳感設備,按約定的協議,將任何物體與網絡相連接,物體通過信息傳播媒介進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監管等功能。 [1] 
中文名
物聯網技術
外文名
Internet of Things
簡    寫
IoT
關鍵技術
傳感器技術和嵌入式技術
物聯網架構
EPCGlobal、Ubiquitous ID
提出時間
1999 年

物聯網技術定義

物聯網(Internet of Things)指的是將無處不在(Ubiquitous)的末端設備(Devices)和設施(Facilities),包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端工業系統數控系統家庭智能設施、視頻監控系統等、和“外在使能”(Enabled)的,如貼上RFID的各種資產(Assets)、攜帶無線終端的個人與車輛等等“智能化物件或動物”或“智能塵埃”(Mote),通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網絡實現互聯互通(M2M)、應用大集成(Grand Integration)、以及基於雲計算的SaaS營運等模式,在內網Intranet)、專網(Extranet)、和/或互聯網(Internet)環境下,採用適當的信息安全保障機制,提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防範、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持、領導桌面(集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服務功能,實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。 [1] 

物聯網技術誕生髮展

“物聯網”的概念是在 1999 年提出的,它的定義很簡單:把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理。也就是説,物聯網是指各類傳感器和現有的互聯網相互銜接的一個新技術。2005 年國際電信聯盟(ITU)發佈《ITU互聯網報告2005物聯網》, 報告指出, 無所不在的“物聯網”通信時代即將來臨, 世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網主動進行交換。射頻識別技術(RFID)、傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術將到更加廣泛的應用。 2008年3月在蘇黎世舉行了全球首個國際物聯網會議“物聯網 2008”, 探討了“物聯網”的新理念和新技術與如何將“物聯網”推進發展的下個階段 [2] 
自2009年8月温家寶總理提出“感知中國”以來,物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一,寫入“政府工作報告”,物聯網在中國受到了全社會極大的關注,其受關注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。
物聯網的概念與其説是一個外來概念,不如説它已經是一個“中國製造”的概念,他的覆蓋範圍與時俱進,已經超越了1999年Ashton教授和2005年ITU報告所指的範圍,物聯網已被貼上“中國式”標籤。

物聯網技術英譯別稱

“The Internet of things”是物聯網的英文名稱。在中國把物聯網稱之為“傳感網”。中科院早在1999年,就啓動了傳感網的研究,並已建立了一些實用的傳感網。與其它國家相比,我國技術研發水平處於世界前列,具有同發優勢和重大的影響力。在世界傳感網領域,中國、德國、美國、韓國等國成為國際標準制定的主導國之一。
2005年,11月27日,在突尼斯舉行的信息社會世界峯會(WSIS)上,國際電信聯盟(ITU)發佈了《ITU互聯網報告2005:物聯網》的報告,正式提出了物聯網的概念。
IBM大中華區首席執行官錢大羣在2009IBM論壇上公佈了名為“智能的地球”的最新策略。IBM希望“智能的地球”策略能掀起互聯網浪潮之後的又一次科技革命
智慧地球”的概念是美國IBM2008年提出的。2008年11月初,在紐約召開的外國關係理事會上,IBM董事長兼CEO彭明盛發表了《智慧的地球:下一代領導人議程》。2005年在中國誕生了智慧的鑰匙(Withey)和2007年誕生了“互聯網虛擬大腦”的概念。 [3] 

物聯網技術技術

網絡技術運用於萬物,組成“物聯網”如把感應器 嵌入裝備到 油網、電網、路網、水網、建築、大壩、等物體中,然後將“物聯網”與“互聯網”整合起來,實現 人類社會物理系統的整合。超級計算機羣 對“整合網”的 人員、機器設備、基礎設施 實施 實時管理控制。以精細動態方式 管理生產生活,提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然關係
簡單講,物聯網是物與物、人與物之間的信息傳遞與控制。在物聯網應用中有以下關鍵技術
1、傳感器技術,這也是計算機應用中的關鍵技術。絕大部分計算機處理的都是數字信號。自從有計算機以來就需要傳感器把模擬信號轉換成數字信號計算機才能處理。
2、RFID標籤也是一種傳感器技術,RFID技術是融合了無線射頻技術嵌入式技術為一體的綜合技術,RFID在自動識別、物品物流管理有着廣闊的應用前景。
3、嵌入式系統技術:是綜合了計算機軟硬件、傳感器技術、集成電路技術、電子應用技術為一體的複雜技術。經過幾十年的演變,以嵌入式系統為特徵的智能終端產品隨處可見;小到人們身邊的MP3,大到航天航空的衞星系統。嵌入式系統正在改變着人們的生活,推動着工業生產以及國防工業的發展。如果把物聯網用人體做一個簡單比喻,傳感器相當於人的眼睛、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,在接收到信息後要進行分類處理。這個例子很形象的描述了傳感器、嵌入式系統在物聯網中的位置與作用 。
4、智能技術:是為了有效地達到某種預期的目的,利用知識所採用的各種方法和手段。通過在物體中植入智能系統,可以使得物體具備一定的智能性,能夠主動或被動的實現與用户的溝通,也是物聯網的關鍵技術之一 [2] 
5、納米技術:是研究結構尺寸在0.1~100 nm範圍內材料的性質和應用,主要包括: 納米體系物理學、納米化學納米材料學、納米生物學、納米電子學、納米加工學、納米力學等。這 7 個相對獨立又相互滲透的學科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測與表徵這3個研究領域。納米材料的製備和研究是整個納米科技的基礎,其中,納米物理學和納米化學是納米技術的理論基礎,而納米電子學是納米技術最重要的內容。使用傳感器技術就能探測到物體物理狀態,物體中的嵌入式智能能夠通過在網絡邊界轉移信息處理能力而增強網絡的威力, 而納米技術的優勢意味着物聯網當中體積越來越小的物體能夠進行交互和連接。電子技術的趨勢要求器件和系統更小、更快、更冷,更小,是指響應速度要快。更冷是指單個器件的功耗要小。但是更小並非沒有限度。納米技術是建設者的最後疆界,它的影響將是巨大的。納米電子學,包括基於量子效應納米電子器件納米結構的光/電性質、納米電子材料的表徵,以及原子操縱和原子組裝等。

物聯網技術支撐

1. RFID: 電子標籤屬於智能卡的一類,物聯網概念是1999年MIT Auto-ID中心主任Ashton教授提出來的,RFID技術在物聯網中主要起“使能”(Enable)作用;
物聯網4大支撐技術與業務羣 物聯網4大支撐技術與業務羣
2.傳感網:藉助於各種傳感器,探測和集成包括温度、濕度、壓力、速度等物質現象的網絡,也是温總理“感知中國”提法的主要依據之一;
3. M2M:這個詞國外用得較多,側重於末端設備的互聯和集控管理,X-Internet,中國三大通訊營運商在推M2M這個理念;
4. 兩化融合工業信息化也是物聯網產業主要推動力之一,自動化和控制行業是主力,但來自這個行業的聲音相對較少。

物聯網技術體系架構

物聯網典型體系架構分為3層,自下而上分別是感知層網絡層應用層 [4]  。感知層實現物聯網全面感知的核心能力,是物聯網中關鍵技術、標準化、產業化方面亟需突破的部分,關鍵在於具備更精確、更全面的感知能力,並解決低功耗、小型化和低成本問題。網絡層主要以廣泛覆蓋的移動通信網絡作為基礎設施,是物聯網中標準化程度最高、產業化能力最強、最成熟的部分,關鍵在於為物聯網應用特徵進行優化改造,形成系統感知的網絡。應用層提供豐富的應用,將物聯網技術與行業信息化需求相結合,實現廣泛智能化的應用解決方案,關鍵在於行業融合、信息資源的開發利用、低成本高質量的解決方案、信息安全的保障及有效商業模式的開發。
物聯網體系主要由運營支撐系統傳感網絡系統、業務應用系統、無線通信網系統等組成。
通過傳感網絡,可以採集所需的信息,顧客在實踐中可運用RFID讀寫器與相關的傳感器等採集其所需的數據信息,當網關終端進行匯聚後,可通過無線網絡運程將其順利地傳輸至指定的應用系統中。此外,傳感器還可以運用ZigBee與藍牙等技術實現與傳感器網關有效通信的目的。市場上常見的傳感器大部分都可以檢測到相關的參數,包括壓力、濕度或温度等。一些專業化、質量較高的傳感器通常還可檢測到重要的水質參數,包括濁度、水位、溶解氧電導率藻藍素、pH值、葉綠素等。
運用傳感器網關可以實現信息的匯聚,同時可運用通信網絡技術使信息可以遠距離傳輸,並順利到達指定的應用系統中。我國無線通信網絡主要有3G、WLAN、LTE、GPRS,而4G仍為試點階段。
M2M平台具有一定的鑑權功能,因此可以為顧客提供必要的終端管理服務,同時,對於不同的接入方式,其都可順利接入M2M平台,因此可以更順利、更方便地進行數據傳輸。此外,M2M平台還具備一定的管理功能,其介意對用户鑑權、數據路由等進行有效地管理。而對於BOSS系統,其由於具備較強的計費管理功能,因此在物聯網業務中得到廣泛的應用。
業務應用系統主要提供必要的應用服務,包括智能家居服務,一卡通服務,水質監控服務等,所服務的對象,不僅僅為個人用户,也可以為行業用户或家庭用户。在物聯網體系中,通常存在多個通信接口,對通信接口未實施標準化處理,而在物聯網應用方面,相關的法律與法規並不健全,這不利於物聯網的安全發展
另外,政府應該加大對產業的投入,這個投入可以不是資金,而是給企業更多的政策,特別是在操作系統、開發工具、IC設計等產業鏈中高端領域上從政策到資金都要加大投入。在管理上引入重大資金投向問責制,對長期投入資金不能市場化、產業化的項目,定期論證評估,不能達標的關停並轉甚至要追究責任。
減少盲目引進項目,在嵌入式與物聯網的發展中,核心技術堅持鼓勵國產化,從資金上、税收上加大力度向自主研發產品傾斜。杜絕盲目引進產業鏈的中高端技術,特別是不能出現像其他行業一樣,重複引進同一個外國品牌多條生產線的狀況。
物聯網“十二五”發展規劃》中提出二維碼作為物聯網的一個核心應用,物聯網終於從“概念”走向“實質”。二維碼(QR Code)是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面(二維方向上)分佈的黑白相間的圖形記錄數據符號信息的;在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念,使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息,通過圖象輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理:二維條碼/二維碼能夠在橫向和縱向兩個方位同時表達信息,因此能在很小的面積內表達大量的信息。

物聯網技術技術運用

物聯網技術醫學

1999年,物聯網概念由麻省理工學院提出,早期是指依託射頻識別(Radio Frequency Identification ,RFID)技術和設備,按約定的通信協議與互聯網的結合,使物品信息實現智能化管理。而醫學物聯網,就是將物聯網技術應用於醫療、健康管理、老年健康照護等領域。
醫學物聯網中的“物”,就是各種與醫學服務活動相關的事物,如健康人、亞健康人、病人、醫生、護士、醫療器械、檢查設備、藥品等等。醫學物聯網中的“聯”,即信息交互連接,把上述“事物”產生的相關信息交互、傳輸和共享。醫學物聯網中的“網”是通過把“物”有機地連成一張“網”,就可感知醫學服務對象、各種數據的交換和無縫連接,達到對醫療衞生保健服務的實時動態監控、連續跟蹤管理和精準的醫療健康決策。
那麼什麼是“感”、“知”、“行”呢?“感”就是數據採集和信息獲得,比如,連續監測高血壓患者的人體特徵參數、周邊環境信息、感知設備和人員情況等。“知”特指數據分析,如,高血壓患者連續的血壓值測到之後,計算機會自動分析出他的血壓狀況是否正常,如果不正常,就會生成警報信號,通知醫生知曉情況,調整用藥,加以處理,這就是“行”。 [5] 

物聯網技術安防

無錫傳感網中心的傳感器產品在上海浦東國際機場 和上海世博會被 成功應用---首批1500萬元的 傳感安全防護設備銷售成功,設備由10萬個微小傳感器組成,散佈在牆頭牆角及路面傳感器能根據聲音、圖像、震動頻率 等 信息 分析判斷,爬上牆的 究竟是人 還是 貓狗 等 動物多種 傳感手段 組成 一個 協同系統 後,可以防止 人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊 等 攻擊性入侵由於 效率 高於 美國 和以色列的 “防入侵 產品”。
國家民航總局 正式發文要求,全國民用機場 都要採用 國產傳感網 防入侵系統。
浦東機場直接採購 傳感網產品金額為4000多萬元,加上配件共5000萬元。
若全國 近200家 民用機場 都 加裝 防入侵系統,將產生 上百億 的 市場規模

物聯網技術污水處理行業

基於物聯網、雲計算的城市污水處理綜合運營管理平台為污水運營企業安全管理、生產運行、水質化驗設備管理、日常辦公等關鍵業務提供統一業務信息管理平台,對企業實時生產數據、視頻監控數據、工藝設計、日常管理等相關數據進行集中管理、統計分析、數據挖掘,為不同層面的生產運行管理者提供即時、豐富的生產運行信息,為輔助分析決策奠定良好的基礎,為企業規範管理、節能降耗減員增效精細化管理提供強大的技術支持,從而形成完善的城市污水處理信息化綜合管理解決方案。
武漢市污水處理綜合運營管理平台,依託雲計算技術構建、利用互聯網將各種廣域異構計算資源整合,以形成一個抽象的、虛擬的和可動態擴展的計算資源池,再通過互聯網向用户按需提供計算能力、存儲能力、軟件平台和應用軟件等服務。系統可以對污水處理企業的進、產、排三個主要環節進行監控,將下屬提升泵站和污水處理廠的水量、水位、水質、電耗、藥耗、設備狀態等信息通過雲計算平台進行收集、整合、分析和處理,建立各個環節的相互規約模型,分析生產環節水、電、藥的消耗與處理水排水、生產、排放之間的隱含關係找出污水處理廠的優化生產過程管理方案,實現對污水處理企業生產過程的實時控制精細化管理,達到規範管理、節能降耗、減員增效的目的。 [1] 

物聯網技術其他

物聯網把新一代IT技術充分運用在各行各業之中,具體地説,就是把感應器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋樑、隧道、公路、建築、供水系統、大壩、油氣管道等各種物體中,然後將“物聯網”與現有的互聯網整合起來,實現人類社會與物理系統的整合,在這個整合的網絡當中,存在能力超級強大的中心計算機羣,能夠對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施實施實時的管理和控制,在此基礎上,人類可以以更加精細和動態的方式管理生產和生活,達到“智慧”狀態,提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然間的關係。
毫無疑問,如果“物聯網”時代來臨,人們的日常生活將發生翻天覆地的變化。然而,不談什麼隱私權和輻射問題,單把所有物品都植入識別芯片這一點現在看來還不太現實。人們正走向“物聯網”時代,但這個過程可能需要很長很長的時間。
物聯網技術應用的話可以去移動M2M中心的網站上看看..各行各業的應用都有.還有很多的產品的。

物聯網技術中國發展

物聯網技術基本介紹

物聯網在中國迅速崛起得益於我國在物聯網方面的幾大優勢。 第一,我國早在1999年就啓動了物聯網核心傳感網技術研究,研發水平處於世界前列;第二,在世界傳感網領域,我國是標準主導國之一,專利擁有量高;第三,我國是能夠實現物聯網完整產業鏈的國家之一;第四,我國無線通信網絡和寬帶覆蓋率高,為物聯網的發展提供了堅實的基礎設施支持;第五,我國已經成為世界第二經濟體,有較為雄厚的經濟實力支持物聯網發展。

物聯網技術高校研究

物聯網在中國高校的研究,當前的聚焦點在南郵。作為“感知中國”的中心,無錫市2009年9月與北京郵電大學就傳感網技術研究和產業發展簽署合作協議,標誌中國“物聯網”進入實際建設階段。協議聲明,無錫市將與北京郵電大學合作建設研究院,內容主要圍繞傳感網,涉及光通信無線通信、計算機控制、多媒體、網絡、軟件、電子、自動化等技術領域,此外,相關的應用技術研究、科研成果轉化和產業化推廣工作也同時納入議程。
為積極參與“感知中國”中心及物聯網建設的科技創新和成果轉化工作,保持、擴大學校在物聯網研究領域的優勢,南京郵電大學召開物聯網建設專題研討會,及時調整科研機構專業設置,新成立了物聯網與傳感網研究院、物聯網學院。2009年9月10日,全國高校首家物聯網研究院在南京郵電大學正式成立。新華日報記者探訪了南郵的“無線傳感器網絡研究中心”,這裏的研究者與“物聯網”打交道已有五六年。在實驗室,一些“物聯網”產品已經初見雛形。此外,南郵還有系列舉措推進物聯網建設的研究:設立物聯網專項科研項目,鼓勵教師積極參與物聯網建設的研究;啓動“智慧南郵”平台建設,在校園內建設物聯網示範區等。
我國第一家高校物聯網工程學院 2010年6月10日,江南大學為進一步整合相關學科資源,推動相關學科跨越式發展,提升戰略性新興產業的人才培養與科學研究水平,服務物聯網產業發展,江南大學信息工程學院江南大學通信與控制工程學院合併組建成立“物聯網工程學院”,也是全國第一個物聯網工程學院。
2012年6月,教育權威數據在物聯網愛好者論壇建立開設物聯網工程專業的物聯網學校查詢系統,專為物聯網工程專業學生服務,方便大家查詢開設物聯網工程專業院校

物聯網技術專業課程

年初教育部下達了高校設置物聯網專業申報通知,眾多高校爭相申報。由於物聯網涉及的領域非常廣泛,從技術角度,主要涉及的現有高校院系與專業有:計算機科學與工程,電子與電氣工程,電子信息與通訊,自動控制,遙感與遙測,精密儀器,電子商務等等。物聯網專業可能會在上述這些院系中開設。 與物聯網應用相關的專業, 如建築與智能化,土木工程,交通運輸與物流,節能與環保等等,可能會考慮開設選修課或在研究生、博士生階段設置相關交叉學科的學位。
物聯網可以是一個“專業”,但不一定是一個“學科”。國內有些專家反對設置“物聯網專業”,因為定位不清,一個學校往往有好幾個院系爭奪“物聯網專業“的申報,又不是一個明確的學科,難以培養出真正的專業人才,培養出來的人可能是“萬精油”,懂得多但是不精,尤其是本科階段,建議只作為研究生專業,像MBA一樣的模式。和許多高校設置的“電子商務”專業一樣,“電子商務”也有同樣的定位不清問題,只要高校設置的物聯網專業能夠培養出社會需要的專業人才,尤其是跨專業複合型人才,就應該可以設置,不必拘泥於它究竟屬於哪個現有的“學科”。 下表列出了一個高校物聯網專業課程設置的初步建議,算是拋磚引玉。
課程1、物聯網產業與技術導論使用電子工業出版社物聯網:技術、應用、標準和商業模式》等等教材。 在學完高等數學,物理,化學,通信原理,數字電路計算機原理,程序設計原理等課程後開設本課程,全面瞭解物聯網之RFID、M2M、傳感網、兩化融合等技術與應用。
課程2、C語言程序設計使用清華大學出版社《C語言程序設計》等教材。 物聯網涉及底層編程,C語言為必修課,同時需要了解OSGi,OPC,Silverlight等技術標準
課程3、Java程序設計,使用機械工業出版社《Java語言程序設計教程》等教材。 物聯網應用層,服務器端集成技術,開放Java技術也是必修課,同時需要了解Eclipse,SWT, Flash, HTML5,SaaS等技術。
課程4、無線傳感網絡概論,使用 無線龍通訊科技出版社《現代無線傳感器網絡概論》、北京航空航天大學出版社《短距離無線通訊入門與實戰》等教材。 學習各種無線RF通訊技術與標準,Zigbee, 藍牙,WiFi,GPRS,CDMA,3G, 4G, 5G等等 。
課程5、 TCP/IP網絡與協議 ,《TCP/IP網絡與協議》,清華大學出版社,等教材。 TCP/IP以及OSI網絡分層協議標準是所有有線和無線網絡協議的基礎,Socket編程技術也是基礎技能,為必修課。
課程6、嵌入式系統技術,《嵌入式系統技術教程》,人民郵電出版社等教材。 嵌入式系統(包括TinyOS等IoT系統),是物聯網感知層和通訊層重要技術, 為必修課。
課程7、傳感器技術概論,《傳感器技術》,中國計量出版社,等教材。 物聯網專業學生需要對傳感器技術與發展,尤其是在應用中如何選用有所瞭解,但不一定需要了解傳感器的設計與生產,對相關的材料科學,生物技術等有深入瞭解。
課程8、RFID技術概論,《射頻識別(RFID)技術原理與應用》,機械工業出版社,等教材。 RFID作為物聯網主要技術之一,需要了解,它本身(與智能卡技術融合)可以是一個細分專業或行業,也可以是研究生專業選題方向。
課程9、工業信息化及現場總線技術,《現場總線技術及應用教程》,機械工業出版社,等教材。 工業信息化也是物聯網主要應用領域,需要了解,它本身也可以是一個細分專業或行業,也可作為研究生專業選題方向。
課程10、M2M技術概論 ,《M2M: The Wireless Revolution》,TSTC Publishing,等教材。 本書是美國“Texas State Techinical College”推出的M2M專業教材,在美國首次提出了M2M專業教學大綱,M2M也是物聯網主要領域,需要了解,建議直接用英文授課。
課程11、物聯網軟件、標準、與中間件技術 ,《中間件技術原理與應用》,清華大學出版社,《物聯網:技術、應用、標準和商業模式》,電子工業出版社,等教材。物聯網產業發展的關鍵在於應用,軟件是靈魂,中間件是產業化的基石,需要學習和了解,尤其是對畢業後有志於物聯網技術發展的學生。

物聯網技術就業前景

教育部審批設置的高等學校戰略性新興產業本科專業中有“物聯網工程”、“傳感網技術”和“智能電網信息工程”三個與物聯網技術相關的專業。此三個專業從2011年才開始首次招生。
作為國家倡導的新興戰略性產業,物聯網備受各界重視,併成為就業前景廣闊的熱門領域,使得物聯網成為各家高校爭相申請的一個新專業,主要就業於與物聯網相關的企業、行業,從事物聯網的通信架構、網絡協議和標準、無線傳感器、信息安全等的設計、開發、管理與維護,也可在高校或科研機構從事科研和教學工作。
中科院院士、華東師大軟件學院院長何積豐表示,未來的物聯網技術要得到發展,需要在信息收集、改進、芯片推廣、程序算法設計等方面有所突破,而做到這些的關鍵是如何培養人才。柏斯維也指出,從整體來看,物聯網行業是非常需要人才。
其實,從人才市場的需求來看,無論是物聯網專業還是雲計算專業的人才是炙手可熱的,但企業對人才的要求也是相當高的。很多單位和企業不但要求應聘者須是碩士以上學歷,還要求有幾年的相關工作經驗。對此,企業紛紛表示,做核心的研發工作或核心的基礎架構是需要一些經驗積累的,本科應屆生一般不具備這些經驗。
因為物聯網是個交叉學科,涉及通信技術傳感技術、網絡技術以及RFID技術、嵌入式系統技術等多項知識,但想在本科階段深入學習這些知識的難度很大,而且部分物聯網研究院從事核心技術工作的職位都要求碩士學歷,因此本科畢業生可從與物聯網有關的知識着手,找準專業方向、夯實基礎,同時增強實踐與應用能力。
面對大學生畢業就業難的情況下,物聯網領域卻急需相關專業的人才,同時物聯網行業內前景大好,這也是成為高校熱門專業的一個重要原因。從工信部以及各級政府所頒佈的規劃來看,物聯網在未來十年之內必然會迎來其發展的高峯期。而物聯網技術人才也勢必將會“迎娶”屬於它的一個美好時代

物聯網技術科技園

2011年4月,長安大學為加快建設特色鮮明的大學,推動陝西省(國家物聯網中心)相關學科跨越式發展,推動地方經濟,服務物聯網產業發展,長安大學和西安滻灞生態區共建長安大學科技園”,也是全國第一個擁有直接服務於物聯網板塊國家級大學科技園
項目描述:佔地面積80畝,建築面積130000平方米,長安大學聯合具有較強技術轉化實力的企業打造物聯網產業園區,依託西安地區科研綜合實力和人才優勢,重點發展超高頻RFID、高端傳感器的研發及技術轉換轉讓,打造物聯網器件集散、物聯網行業應用解決方案集聚、物聯網產品展示以及研發辦公、商業配套。 目標招商企業(項目):項目主要吸引物聯網集成技術、軟件開發產品銷售企業入區經營;吸引智能物流、環保、交通、電網、安防、家居等六個主要門類的研發服務類企業和項目入園。

物聯網技術開源項目

開源軟件無線電技術對無線電的行行業業影響頗深,對網聯網的研究也不例外。GNU Radio 是免費的軟件開發工具套件。它提供信號運行和處理模塊,用它可以在易製作的低成本的射頻(RF)硬件和通用微處理器上實現軟件定義無線電。這套套件廣泛用於業餘愛好者,學術機構和商業機構用來研究和構建無線通信系統。GNU Radio 的應用主要是用 Python 編程語言來編寫的。但是其核心信號處理模塊是C++在帶浮點運算微處理器上構建的。因此,開發者能夠簡單快速的構建一個實時、高容量的無線通信系統。儘管其主要功用不是仿真器,GNU Radio 在沒有射頻 RF 硬件部件的境況下支持對預先存儲和(信號發生器)生成的數據進行信號處理的算法的研究。

物聯網技術政府措施

中國將採取四大措施支持電信運營企業開展物聯網技術創新與應用。這些措施包括:
1.突破物聯網關鍵核心技術,實現科技創新。同時結合物聯網特點,在突破關鍵共性技術時,研發和推廣應用技術,加強行業和領域物聯網技術解決方案的研發和公共服務平台建設,以應用技術為支撐突破應用創新。
2.制訂中國物聯網發展規劃,全面佈局。重點發展高端傳感器、MEMS智能傳感器傳感器網節點、傳感器網關;超高頻RFID、有源RFIDRFID中間件產業等,重點發展物聯網相關終端和設備以及軟件和信息服務
3.推動典型物聯網應用示範,帶動發展。通過應用引導和技術研發的互動式發展,帶動物聯網的產業發展。重點建設傳感網在公眾服務與重點行業的典型應用示範工程,確立以應用帶動產業的發展模式,消除制約傳感網規模發展的瓶頸。深度開發物聯網採集來的信息資源,提升物聯網的應用過程產業鏈的整體價值。
4.加強物聯網國際國內標準,保障發展。做好頂層設計,滿足產業需要,形成技術創新、標準和知識產權協調互動機制。面向重點業務應用,加強關鍵技術的研究,建設標準驗證、測試和仿真等標準服務平台,加快關鍵標準的制定、實施和應用。積極參與國際標準制定,整合國內研究力量形成合力,推動國內自主創新研究成果推向國際。

物聯網技術專項資金

權威人士日前向記者表示,首批5億元物聯網專項基金申報工作已啓動,共有600多家企業申報。工信部已篩選出100多家符合條件的企業。物聯網專項基金總計50億元,預計5年內發放完畢。
工信部、財政部4月聯合出台物聯網專項基金相關管理辦法。該基金將重點支持技術研發類、產業化類、應用示範與推廣類和標準研製與公共服務類四大項目。 已形成基本齊全的物聯網產業體系,網絡通信相關技術和產業支持能力與國外差距相對較小,但傳感器、RFID (無線射頻技術)等感知端製造產業、高端軟件與集成服務與國外差距相對較大。如我國大陸共有450餘家從事敏感元件及傳感器生產廠家,但外資企業佔67%。 據透露,申請首批物聯網專項基金企業多為中資企業。通過物聯網專項基金引導,有關部門希望培育技術創新能力強,具有自主知識產權自主品牌國際競爭力的大企業,加快產業培育和發展。

物聯網技術兩化融合

2012年2月14日,中國的第一個物聯網五年規劃——《物聯網“十二五”發展規劃》由工信部頒佈。
規劃》公佈不久,工信部批覆廣東順德創建“裝備工業兩化深度融合智能製造試點”,順德提出在智能產品方面將打造一批“無人工廠”。
製造業的無人化或許將為中國製造業的升級提供一條路徑。李廣乾認為,智能化是信息化與工業化“兩化融合”的必然途徑,其技術核心無疑就是物聯網,但要權衡好投入與產出,量力而行。
鄔賀銓則指出,以前提“兩化融合”還比較泛泛,而物聯網是“兩化融合”的切入點,可以大大促進信息化的應用。物聯網大量的應用是在行業中,包括智能電網智能交通智能物流智能醫療智能家居等等。國家發展物聯網的目的,不僅是產生應用效益,更要帶動產業發展。有了物聯網,每個行業都可以通過信息化提高核心競爭力,這些智能化的應用就是經濟發展方式的轉變。

物聯網技術研發核心

中科院無錫微納傳感網 工程技術 研發中心 (無錫傳感網中心) 是 國內 研究 物聯網 的 核心單位
09.8.7 温總理 調研無錫時,對該中心 高度關注,提出 把傳感網絡中心設在無錫、輻射全國的想法
温家寶指出:在 傳感網發展中 早一點 謀劃未來 --- 早一點攻破核心技術
在國家 重大科技專項中,加快推進傳感網發展,儘快建立 中國的傳感信息中心--感知中國中心
江蘇省委省政府 落實 温總理指示,熱情擁抱“物聯網”,突出抓好 平台建設 和應用示範工作
迅速 形成 “研發 安全感” 與 “產業 突破” 的 “先發優勢
無錫作出部署:舉全市之力搶佔新1輪科技革命制高點--把無錫建成--傳感技術創新高地--人才高地--產業高地
如果軟件是物聯網的核心和靈魂,中間件(Middleware)就是這個靈魂的核心。中間件與操作系統和數據庫並列作為三足鼎立的“基礎軟件”的理念經過多年的探討已經被國內業界和政府主管部門認可,但在國內長期“重硬輕軟”的大環境下,中間件產業並未受到足夠的重視,或更確切地説可能是不知道如何抓。
OS,數據庫,和直接面向用户的客户端軟件以外,凡是能批量生產,高度可複用的軟件都可以算是中間件。中間件有很多種類,如通用中間件,嵌入式中間件,數字電視中間件,RFID中間件,和M2M物聯網中間件等等,中間件無處不在。IBM, Oracle, 微軟等軟件巨頭都是引領潮流的中間件生產商。 SAP等大型(ERP)應用軟件廠商的產品也是基於中間件架構。國內的用友,金蝶等軟件廠商也都有中間件部門或分公司。在OS和數據庫市場格局早已確定的情況下,中間件,尤其是面向行業的業務基礎中間件,也許是各國軟件產業發展唯一的機會。可以毫不誇張地説,能否做大做強中間件,是整個中國IT產業能否做大做強的關鍵。 物聯網中間件處於物聯網的集成服務器端和感知層、傳輸層的嵌入式設備中。 服務器端中間件稱為物聯網業務基礎中間件,一般都是基於傳統的中間件(應用服務器,ESB/MQ等)構建,加入設備連接和圖形化組態展示等模塊(通訊協議的模塊和運行環境。中間件的特點是它固化了很多通用功能,但在具體應用中多半需要“二次開發”來實現個性化的行業業務需求,因此所有物聯網中間件都要提供快速開發(RAD)工具。
在物聯網概念被大眾理解和接受以後,大家早已發現,物聯網並不是什麼全新的東西,上萬億的末端“智能物件”和各種應用子系統早已經存在於工業和日常生活中。物聯網產業發展的關鍵在於把現有的智能物件和子系統鏈接起來,實現應用的大集成(Grand Integration)和“管控營一體化”,為實現“高效、節能、安全、環保”的和諧社會服務,要做到這一點,軟件(包括嵌入式軟件)和中間件將作為核心和靈魂起至關重要的作用。這並不是説發展傳感器等末端不重要,在大集成工程中,系統變得更加智能化和網絡化,反過來會對末端設備和傳感器提出更高的要求,如此循環螺旋上升推動整個產業鏈的發展。 因此,要佔領物聯網制高點,軟件和中間件的作用至關重要,應該得到國家層面決策和扶持政策的高度重視。
在包括物聯網軟件在內的軟件領域,美國長期引領潮流,基本上壟斷了世界市場,歐盟(世界級的軟件廠商只有SAP一家在歐洲)早已看到了軟件和中間件在物聯網產業鏈中的重要性,從2005年開始資助了HYDRA項目,這是一個研發物聯網中間件和“網絡化嵌入式系統軟件”的組織,已取得不少成果。在中國有很多傳感器,傳感網,RFID研究中心及產業(生產)基地,也有很多人呼籲建立物聯網標準,唯獨沒有物聯網軟件和中間件研發基地和組織,這種本末倒置的現象很讓人擔心。 如果我們的軟件不夠強,制定物聯網標準也一定是紙上談兵,物聯網產業基地一定是低層次重複建設造成生產過剩,我們在物聯網產業永遠不會有話語權,更談不上佔領什麼制高點。

物聯網技術信息安全

物聯網的安全和互聯網的安全問題一樣,永遠都會是一個被廣泛關注的話題。由於物聯網連接和處理的對象主要是機器或物以及相關的數據,其“所有權”特性導致物聯網信息安全要求比以處理“文本”為主的互聯網要高,對“隱私權”(Privacy)保護的要求也更高(如ITU物聯網報告中指出的),此外還有可信度(Trust)問題,包括“防偽”和DoS(Denial of Services)(即用偽造的末端冒充替換(eavesdropping等手段)侵入系統,造成真正的末端無法使用等),由此有很多人呼籲要特別關注物聯網的安全問題。
物聯網系統的安全和一般IT系統的安全基本一樣,主要有8個尺度: 讀取控制,隱私保護用户認證不可抵賴性,數據保密性,通訊層安全,數據完整性,隨時可用性。 前4項主要處在物聯網DCM三層架構的應用層,後4項主要位於傳輸層和感知層。其中“隱私權”和“可信度”(數據完整性和保密性)問題在物聯網體系中尤其受關注。如果我們從物聯網系統體系架構的各個層面仔細分析,我們會發現現有的安全體系基本上可以滿足物聯網應用的需求,尤其在其初級和中級發展階段
物聯網應用的特有(比一般IT系統更易受侵擾)的安全問題有如下幾種:
1. Skimming:在末端設備或RFID持卡人不知情的情況下,信息被讀取
2. Eavesdropping: 在一個通訊通道的中間,信息被中途截取
3. Spoofing:偽造複製設備數據,冒名輸入到系統中
4. Cloning: 克隆末端設備,冒名頂替
5. Killing:損壞或盜走末端設備
6. Jamming: 偽造數據造成設備阻塞不可用
7. Shielding: 用機械手段屏蔽電信號讓末端無法連接
主要針對上述問題,物聯網發展的中、高級階段面臨如下五大特有(在一般IT安全問題之上)的信息安全挑戰:
1. 4大類(有線長、短距離和無線長、短距離)網路相互連接組成的異構(heterogeneous)、多級(multi-hop)、分佈式網絡導致統一的安全體系難以實現“橋接”和過度
2. 設備大小不一,存儲和處理能力的不一致導致安全信息(如PKI Credentials等)的傳遞和處理難以統一
3. 設備可能無人值守,丟失,處於運動狀態,連接可能時斷時續,可信度差,種種這些因素增加了信息安全系統設計和實施的複雜度
4. 在保證一個智能物件要被數量龐大,甚至未知的其他設備識別和接受的同時,又要同時保證其信息傳遞的安全性和隱私權
5. 多租户單一Instance服務器SaaS模式對安全框架的設計提出了更高的要求
對於上述問題的研究和產品開發,國內外都還處於起步階段,在WSN和RFID領域有一些針對性的研發工作,統一標準的物聯網安全體系的問題還沒提上議事日程,比物聯網統一數據標準的問題更滯後。這兩個標準密切相關,甚至合併到一起統籌考慮,其重要性不言而喻。
物聯網信息安全應對方式:首先是調查。企業IT首先要現場調查,要理解當前物聯網有哪些網絡連接,如何連接,為什麼連接,等等。
其次是評估。IT要判定這些物聯網設備會帶來哪些威脅,如果這些物聯網設備遭受攻擊,物聯網在遭到破壞時,會發生什麼,有哪些損失。
最後是增加物聯網網絡安全。企業要依靠能夠理解物聯網的設備、協議、環境的工具,這些物聯網工具最好還要能夠確認和阻止攻擊,並且能夠幫助物聯網企業選擇加密訪問控制(能夠對攻擊者隱藏設備和通信)的解決方案。

物聯網技術相關術語

M2M,傳感網絡智慧地球(Smart Planet),兩化融合(Digital Convergence),Pervasive Computing(普適計算), Ambient Intelligence,Haptic和Ubiquitous Computing、X-internet(可執行的互聯網),Building2.0,Smart Grid(智能電網)。“Internet of Things”這個組合詞不符合英文縮寫習慣,在美國或國外並未成為一個像中國的“物聯網”一樣家喻户曉的“buzzword”,美國更關注一些具體行業應用,如M2M, Smart Grid, Telematics, Telehealth等等。

物聯網技術補短板強技術,物聯網發展提速(政策解讀)

生產設備裝上傳感器,遠隔千里也能運維監控;智能音箱異軍突起,語音呼喚便能樂享智慧生活;道路覆蓋視頻監控,車路協同讓無人駕駛成為可能……隨着經濟社會加快向數字化智能化轉型升級,在生產生活各個領域,物聯網正展現出顯著的行業賦能作用。
物聯網是以感知技術和網絡通信技術為主要手段,實現人、機、物的泛在連接,提供信息感知信息傳輸、信息處理等服務的基礎設施。“十四五”規劃綱要提出,要加快建設新型基礎設施。推動物聯網全面發展,打造支持固移融合、寬窄結合的物聯接入能力。
作為新型基礎設施的重要組成部分,物聯網如何全面發展?工信部、網信辦等8部門日前聯合印發《物聯網新型基礎設施建設三年行動計劃(2021—2023年)》(以下簡稱《行動計劃》),系統謀劃未來三年物聯網新型基礎設施建設,並明確提出到2023年底,在國內主要城市初步建成物聯網新型基礎設施。
當前物聯網產業發展情況如何?《行動計劃》有哪些亮點?記者採訪了工信部有關負責人及相關專家。
產業發展潛力強勁
“近年來,我國積極推進物聯網產業發展,整體呈現良好態勢,展示出強勁發展潛力。”工信部科技司有關負責人介紹,評估結果顯示,“十三五”時期,物聯網產業規模不斷壯大,技術創新和供給能力顯著提升,產業鏈協同發展局面初步形成,行業賦能作用進一步凸顯。
物聯網總體規模和骨幹企業數量大幅提升。據估算,“十三五”末期,我國物聯網總體產業規模2.4萬億元左右,超出“十三五”初期設定的1.5萬億元的目標值。根據統計,截至去年底,我國物聯網卡數量已突破12億張,擁有產值超10億元的物聯網骨幹企業超200家。
標準化工作穩步推進。物聯網基礎共性、關鍵技術和重點應用標準基本確立,截至目前,我國物聯網領域發佈370餘項標準,明確了物聯網概念術語,規範了網絡技術、應用支撐、測試等方面的技術要求
應用部署蓬勃發展。在製造業領域,湧現出遠程運維、能源監控、安全監測等物聯網應用新模式。在城市治理領域,隨着視頻監控、環境監測、智慧煙感智慧路燈等設施的部署和應用,跨領域的數據開放和共享機制逐漸形成。
“物聯網通過信息採集與獲取,實現可靠連接和智能感知,進而對數據進行傳輸處理和應用,可以説是信息基礎設施的‘底座’。”中國電子技術標準化研究院物聯網研究中心副主任卓蘭説,經過10多年的發展演進,物聯網相關感知手段更加豐富,感知精度更加靈敏,通信技術選擇更加多樣。
“十四五”時期是物聯網新型基礎設施建設發展的關鍵期。在卓蘭看來,《行動計劃》聚焦解決產業發展中存在的問題,進一步推進物聯網技術創新、產業生態建設、重點領域應用推廣和安全管理等重要事項,有助於謀劃未來三年物聯網新型基礎設施建設重點技術產品研發及重點行業應用等事項,系統推進物聯網新型基礎設施和物聯網產業創新發展。
  聚焦突破關鍵核心技術
如何提升物聯網產業創新能力?《行動計劃》提出要突破關鍵核心技術,補齊高端傳感器、物聯網芯片等產業短板。
“以傳感器為主的物聯網基礎技術是農業、工業、服務業等傳統產業數字化轉型的重要手段,可以提升傳統企業的產品附加值和競爭力。”卓蘭説,以農業物聯網為例,傳感器的投入應用使得農業生產的精細化、數字化成為可能,通過對農業生產環境數據的採集、傳輸、處理、分析,為生產經營者、政府部門提供高效、可靠的監測與管理服務。
我國物聯網核心技術自主化還有較長的路要走。當前國內模組產品的芯片供貨商多是國外企業,高端傳感器嚴重依賴進口,汽車傳感器、高端化學類氣體傳感器環境檢測傳感器等產品95%依靠進口補給,物聯網操作系統內核、安全、低功耗等核心技術研發亟須加強。
針對短板弱項,工信部科技司有關負責人介紹,《行動計劃》做出“揭榜掛帥”工作部署,聚焦突破關鍵核心技術,推動技術融合創新,構建協同創新機制,鼓勵一批掌握關鍵核心技術、具備較強創新能力的單位對智能感知、新型短距離通信、高精度定位等創新技術開展集中攻關,重點打造一批技術先進、性能卓越、應用效果好的物聯網終端、平台和服務,為產業界創新發展樹立標杆和方向。
企業是技術創新的主力軍。“受人才、技術、資金等因素制約,物聯網企業大多為聚焦垂直物聯網應用場景的中小企業,領軍企業相對缺乏,制約技術研發進程。”中國信通院工業互聯網和物聯網研究所副所長羅松説,《行動計劃》將市場主體培育作為重點工作,推動10家物聯網企業成長為產值過百億、能帶動中小企業融通發展的龍頭企業,將更好優化技術、資金、人才等資源要素配置,助力產業創新發展,未來或將湧現出更多物聯網“專精特新”企業和專門的物聯網運營服務商。
  重點推進12個行業部署應用
行業應用是物聯網發展的重要驅動力。在工信部科技司有關負責人看來,“物聯網為傳統行業數字化轉型升級提供了從物理世界到數字世界映射的基礎支撐,反過來,物聯網新型基礎設施的規模化部署也需要與千行百業緊密結合。”
近年來,技術與需求的雙向刺激,不斷催生物聯網的新興潛力行業應用。但規模化部署仍面臨諸多障礙。
一方面,物聯網在細分行業領域的市場滲透相對緩慢。卓蘭表示,其應用率僅從去年的29%升至今年的34%,規模化部署仍存在成本高、成熟度低、商業模式不清晰等障礙。以智能家居為例,目前智能家居的市場滲透率不足5%,尚未突破10%的增長臨界點。
另一方面,“部分企業雖然在物聯網應用的深度和廣度上進行了積極探索,但由於各細分領域發展狀況不同,應用碎片化現象依然存在。”中國電子信息產業發展研究院無線電管理研究所副所長彭健説。
綜合考慮各領域對物聯網需求的緊迫性、發展基礎和經濟效益等因素,《行動計劃》在社會治理、行業應用、民生消費三大領域重點推進12個行業的物聯網部署。
“《行動計劃》提出了物聯網連接數突破20億的關鍵指標。”工信部科技司有關負責人分析,這意味着,到2023年,全國主要城市將基本實現物聯網基礎設施覆蓋,社會現代化治理、產業數字化轉型和民生消費升級的基礎將更加穩固。 [6] 
參考資料