物联网的关键技术包括什么

物联网的关键技术包括什么,第1张

目前涉及物联网运营的关键技术是终端接入和平台服务。终端是直接与用户接触的使用界面,而平台则是承载服务的核心系统。终端接入和平台服务保障了物联网应用端到端的服务质量,是可运营、可管理的物联网涉及网络层面的两大关键技术。
物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与因特网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网这一概念提出已有20多年,但受全球各国重视是2008年和2009年这两年,各国纷纷推出物联网相关政策,我国也开启了物联网发展里程碑的年份,列为国家五大新兴战略性产业之一。经过10年发展,物联网已不再是高高在上的概念,在云+AI等技术加持下,让物联网得到了广泛应用,产业发展迅猛,也迎来了黄金发展时代。
运营商、半导体厂商、通信设备、云服务商和应用端等形成物联网产业链,而NB-IoT和LoRa等LPWA低功耗广域网通信技术,解决物联网大规模部署连接等需求,继而使得物联网在工业、零售、物流和交通等垂直领域得到广泛应用。
在产业链积极推动下,物联网连接规模成倍速度增长,LPWAN连接的复合年增长率为109%。此外物联网高级顾问杨剑勇指出,5G技术部署,也将把物联网带上更高的层次,也让万物互联成为可能,其中运营商是万物互联积极推动者,全球运营商纷纷转型寄望于在大连接时代,不再局限做一个管道提供者,希望能抢夺物联网应用端市场,例如面向工业、教育、医疗、车联网和智慧家庭等应用场景寻求机遇。
物联网在移动监测、智能可穿戴、POS机、气象、医疗和能源等行业用途很大,而且是实现设备联网不可或缺的产品,不少相关的top域名都被注册。

数字化:从计算机化到数据化

数字化是指将信息载体(文字、、图像、信号等)以数字编码形式(通常是二进制)进行储存、传输、加工、处理和应用的技术途径。数字化本身指的是信息表示方式与处理方式,但本质上强调的是信息应用的计算机化和自动化。数据化(数据是以编码形式存在的信息载体,所有数据都是数字化的)除包括数字化外,更强调对数据的收集、聚合、分析与应用,强化数据的生产要素与生产力功能。数字化正从计算机化向数据化发展,这是当前社会信息化最重要的趋势之一。

数据化的核心内涵是对信息技术革命与经济社会活动交融生成的大数据的深刻认识与深层利用。大数据是社会经济、现实世界、管理决策等的片段记录,蕴含着碎片化信息。随着分析技术与计算技术的突破,解读这些碎片化信息成为可能,这使大数据成为一项新的高新技术、一类新的科研范式、一种新的决策方式。大数据深刻改变了人类的思维方式和生产生活方式,给管理创新、产业发展、科学发现等多个领域带来前所未有的机遇。

大数据的价值生成有其内在规律(服从大数据原理)。只有深刻认识并掌握这些规律,才能提高自觉运用、科学运用大数据的意识与能力(大数据思维)。大数据的价值主要通过大数据技术来实现。大数据技术是统计学方法、计算机技术、人工智能技术的延伸与发展,是正在发展中的技术,当前的热点方向包括:区块链技术、互 *** 作技术、存算一体化存储与管理技术、大数据 *** 作系统、大数据编程语言与执行环境、大数据基础与核心算法、大数据机器学习技术、大数据智能技术、可视化与人机交互分析技术、真伪判定与安全技术等。大数据技术的发展依赖一些重大基础问题的解决,这些重大基础问题包括:大数据的统计学基础与计算理论基础、大数据计算的软硬件基础与计算方法、大数据推断的真伪性判定等。

实施国家大数据战略是推进数据化革命的重要途径。自2015年我国提出实施国家大数据战略以来,我国大数据快速发展的格局已初步形成,但也存在一些亟待解决的问题:数据开放共享滞后,数据资源红利仍未得到充分释放;企业赢利模式不稳定,产业链完整性不足;核心技术尚未取得重大突破,相关应用的技术水平不高;安全管理与隐私保护还存在漏洞,相关制度建设仍不够完善;等等。当前,应采取有效举措解决制约我国大数据发展的瓶颈问题。

 

网络化:从互联网到信息物理系统

作为信息化的公共基础设施,互联网已经成为人们获取信息、交换信息、消费信息的主要方式。但是,互联网关注的只是人与人之间的互联互通以及由此带来的服务与服务的互联。

物联网是互联网的自然延伸和拓展,它通过信息技术将各种物体与网络相连,帮助人们获取所需物体的相关信息。物联网通过使用射频识别、传感器、红外感应器、视频监控、全球定位系统、激光扫描器等信息采集设备,通过无线传感网络、无线通信网络把物体与互联网连接起来,实现物与物、人与物之间实时的信息交换和通信,以达到智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的目的。互联网实现了人与人、服务与服务之间的互联,而物联网实现了人、物、服务之间的交叉互联。物联网的核心技术包括:传感器技术、无线传输技术、海量数据分析处理技术、上层业务解决方案、安全技术等。物联网的发展将经历相对漫长的时期,但可能会在特定领域的应用中率先取得突破,车联网、工业互联网、无人系统、智能家居等都是当前物联网大显身手的领域。

物联网主要解决人对物理世界的感知问题,而要解决对物理对象的 *** 控问题则必须进一步发展信息物理系统(CPS)。信息物理系统是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统,它通过3C(Computer、Communication、Control)技术的有机融合与深度协作,实现对大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。通过人机交互接口,信息物理系统实现计算进程与物理进程的交互,利用网络化空间以远程、可靠、实时、安全、协作的方式 *** 控一个物理实体。从本质上说,信息物理系统是一个具有控制属性的网络。

不同于提供信息交互与应用的公用基础设施,信息物理系统发展的聚焦点在于研发深度融合感知、计算、通信和控制能力的网络化物理设备系统。从产业角度看,信息物理系统的涵盖范围小到智能家庭网络、大到工业控制系统乃至智能交通系统等国家级甚至世界级的应用。更为重要的是,这种涵盖并不仅仅是将现有的设备简单地连在一起,而是会催生出众多具有计算、通信、控制、协同和自治性能的设备,下一代工业将建立在信息物理系统之上。随着信息物理系统技术的发展和普及,使用计算机和网络实现功能扩展的物理设备将无处不在,并推动工业产品和技术的升级换代,极大地提高汽车、航空航天、国防、工业自动化、健康医疗设备、重大基础设施等主要工业领域的竞争力。信息物理系统不仅会催生出新的工业,甚至会重塑现有产业布局。

其实要理解三种网络:

Sensor Network(传感器网络) consists of distributed autonomous sensors that monitor physical orenvironmental conditions, such as temperature, sound, vibration, pressure andto cooperatively pass their data through the network to a main location forfurther processing

Internet of things(物联网) is a wireless network of sensors to interconnect all things in ourdaily life It can connect any thins at any time and place with low cost It isgetting popular as the advent of IPv6 protocol

CPS(信息物理系统) merges computation, communication and control into an intelligent closedfeedback system between the physical world and information world It exploresthe virtual reality applications in the physical world

传感器网络和物联网的区别:物联网相对于无线传感器网络而言网络拓扑比较固定;物联网中实体之间的网络组织方式也比无线传感器网络多样,可以是无线的,也可是有线的;从处理能上而言,物联网有较强的数据处理能力。其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制,无线传感器网络处理能力较弱,其本身不具有智能数据处理的能力,节点只负责收集数据即可;总之,传感网是物联网的一部分。

物联网和信息物理系统的区别:物联网强调物理对象之间的多样化连接,而CPS强调物理世界中虚拟现实应用的开发和研究。

应用领域:工业领域的应用:产品设备管理、能源管理、工业安全生产管理。农业领域的应用:温室环境信息的采集和控制、节水灌溉的控制和管理、环境信息和动植物信息的监测。智能家居领域的应用:家庭智能化、小区智能化和城市智能化三者之间融成一个真正广义的智能控制网。医疗领域的应用:整合的医疗保健平台、电子健康档案系统。城市安保领域的应用:实对城市安全的统一监控、统一存储和统一管理。环境监测领域的应用:主要是通过实施地表水水质的自动监测,实现水质的实施连续监测和远程监控。智能交通领域的应用:公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家和公交手机“一卡通”。


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