什么是物聯(lián)網(wǎng)?
物聯(lián)網(wǎng)是指通過射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)對物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò) ,實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、任何地點(diǎn),人、機(jī)、物的互聯(lián)互通 ,是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。物聯(lián)網(wǎng)概念最早出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來之路》一書。
物聯(lián)網(wǎng)的基本特征
物聯(lián)網(wǎng)的基本特征從通信對象和過程來看,物與物、人與物之間的信息交互是物聯(lián)網(wǎng)的核心。物聯(lián)網(wǎng)的基本特征為整體感知、可靠傳輸和智能處理 。
物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
1.射頻識(shí)別技術(shù)
一種簡單的無線系統(tǒng),由一個(gè)詢問器(或閱讀器)和很多應(yīng)答器(或標(biāo)簽)組成。該技術(shù)讓物品能夠開口說話。這就賦予了物聯(lián)網(wǎng)一個(gè)特性即可跟蹤性。
2.傳感網(wǎng)
它是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號(hào)處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。它賦予了普通物體新的生命,它們有了屬于自己的數(shù)據(jù)傳輸通路、有了存儲(chǔ)功能、操作系統(tǒng)和專門的應(yīng)用程序,從而形成一個(gè)龐大的傳感網(wǎng)。這讓物聯(lián)網(wǎng)能夠通過物品來實(shí)現(xiàn)對人的監(jiān)控與保護(hù)。
3.M2M系統(tǒng)框架
它是一種以機(jī)器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。它將使對象實(shí)現(xiàn)智能化的控制。M2M技術(shù)涉及5個(gè)重要的技術(shù)部分:機(jī)器、M2M硬件、通信網(wǎng)絡(luò)、中間件、應(yīng)用?;谠朴?jì)算平臺(tái)和智能網(wǎng)絡(luò),可以依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策,改變對象的行為進(jìn)行控制和反饋。
4.云計(jì)算
云計(jì)算旨在通過網(wǎng)絡(luò)把多個(gè)成本相對較低的計(jì)算實(shí)體整合成一個(gè)具有強(qiáng)大計(jì)算能力的完美系統(tǒng),并借助先進(jìn)的商業(yè)模式讓終端用戶可以得到這些強(qiáng)大計(jì)算能力的服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)感知層獲取大量數(shù)據(jù)信息,在經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層傳輸以后,放到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)上,再利用高性能的云計(jì)算對其進(jìn)行處理,賦予這些數(shù)據(jù)智能,才能最終轉(zhuǎn)換成對終端用戶有用的信息 。
發(fā)展前景廣闊
1.政策利好行業(yè)發(fā)展
工信部等八部門聯(lián)合印發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》。目標(biāo)到2023年底,在國內(nèi)主要城市初步建成物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施,社會(huì)現(xiàn)代化治理、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和民生消費(fèi)升級(jí)的基礎(chǔ)更加穩(wěn)固。強(qiáng)調(diào)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面不斷完善提高,支持物聯(lián)網(wǎng)健康發(fā)展。
2.技術(shù)突破帶動(dòng)行業(yè)發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力正在不斷增強(qiáng)。連接技術(shù)不斷突破,NB-Iot、eMTC、Lora等低功耗廣域網(wǎng)全球商用化進(jìn)程不斷加速;物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)迅速增長,服務(wù)支撐能力迅速提升;區(qū)塊鏈、邊緣計(jì)算、人工智能等新技術(shù)題材不斷注入物聯(lián)網(wǎng),為物聯(lián)網(wǎng)帶來新的創(chuàng)新活力。受技術(shù)和產(chǎn)業(yè)成熟度的綜合驅(qū)動(dòng),物聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)邊緣的智能化、連接的泛在化、服務(wù)的平臺(tái)化、數(shù)據(jù)的延伸化等特點(diǎn)。各項(xiàng)技術(shù)不斷突破帶動(dòng)行業(yè)不斷發(fā)展。
3.應(yīng)用領(lǐng)域豐富,市場前景廣闊
隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)在生活中的應(yīng)用越來越廣。物聯(lián)網(wǎng)遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、工業(yè)監(jiān)測、個(gè)人健康等多個(gè)領(lǐng)域,從服務(wù)范圍、服務(wù)方式到服務(wù)的質(zhì)量等方面都有了極大的改進(jìn),大大的提高了人們的生活質(zhì)量。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域豐富,市場需求逐漸被釋放,市場前景廣闊。
物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模
據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會(huì)報(bào)告,截至2021年,物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模達(dá)1.84萬億元,預(yù)計(jì)2022年市場規(guī)模將達(dá)2.1萬億元。
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中需要解決的問題
雖然物聯(lián)網(wǎng)近年來的發(fā)展已經(jīng)漸成規(guī)模,各國都投入了巨大的人力、物力、財(cái)力來進(jìn)行研究和開發(fā)。但是在技術(shù)、管理、成本、政策、安全等方面仍然存在許多需要攻克的難題, 具體分析如下:
1.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一與協(xié)調(diào)問題
傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)并不適合物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)感知層的數(shù)據(jù)多源異構(gòu),不同的設(shè)備有不同的接口,不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層也由于使用的網(wǎng)絡(luò)類型不同、行業(yè)的應(yīng)用方向不同而存在不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)。建立的統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu),統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是物聯(lián)網(wǎng)正在面對的難題 。
2.管理平臺(tái)問題
物聯(lián)網(wǎng)自身就是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系,加之應(yīng)用領(lǐng)域遍及各行各業(yè),不可避免的存在很大的交叉性。如果這個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系沒有一個(gè)專門的綜合平臺(tái)對信息進(jìn)行分類管理,就會(huì)出現(xiàn)大量信息冗余、重復(fù)工作、重復(fù)建設(shè)造成資源浪費(fèi)的狀況。每個(gè)行業(yè)的應(yīng)用各自獨(dú)立,成本高、效率低,體現(xiàn)不出物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢,勢必會(huì)影響物聯(lián)網(wǎng)的推廣。 物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)急需要一個(gè)能整合各行業(yè)資源的統(tǒng)一管理平臺(tái),使其能形成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈模式 。
3.成本問題
各國對物聯(lián)網(wǎng)都積極支持,在看似百花齊放的背后,能夠真正投入并大規(guī)模使用的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目少之又少。譬如,實(shí)現(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)最基本的電子標(biāo)簽及讀卡器,其成本價(jià)格一直無法達(dá)到企業(yè)的預(yù)期,性價(jià)比不高;傳感網(wǎng)絡(luò)是一種多跳自組織網(wǎng)絡(luò),極易遭到環(huán)境因素或人為因素的破壞,若要保證網(wǎng)絡(luò)通暢,并能實(shí)時(shí)安全傳送可靠信息,網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本高。在成本沒有達(dá)到普遍可以接受的范圍內(nèi),物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展只能是空談 。
4.安全性問題
物聯(lián)網(wǎng)相對于互聯(lián)網(wǎng)作為新興產(chǎn)物,體系結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),各方面的安全問題更加突出。其關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)是傳感網(wǎng)絡(luò),傳感器暴露的自然環(huán)境下,特別是一些放置在惡劣環(huán)境中的傳感器,如何長期維持網(wǎng)絡(luò)的完整性對傳感技術(shù)提出了新的要求,傳感網(wǎng)絡(luò)必須有自愈的功能。 這不僅僅受環(huán)境因素影響,人為因素的影響更嚴(yán)峻。射頻識(shí)別技術(shù)是其另一關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù),就是事先將電子標(biāo)簽置入物品中以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的狀態(tài),這對于部分標(biāo)簽物的所有者勢必會(huì)造成一些個(gè)人隱私的暴露,個(gè)人信息的安全性存在問題。不僅僅是個(gè)人信息安全,如今企業(yè)之間、國家之間合作都相當(dāng)普遍,一旦網(wǎng)絡(luò)遭到攻擊,后果將更不敢想象。 如何在使用物聯(lián)網(wǎng)的過程做到信息化和安全化的平衡至關(guān)重要 。