物联网最近是发展的轰轰烈烈,本文就摘录了几则关于物联网技术的发展现状,与安防行业的发展的分析,以及与自动识别技术:条码、RFID等方面的信息。下面一一看看。
物联网产业发展现状
物联网概述
1.物联网的定义与概念提出
所谓"物联网",是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
通俗地解释,物联网就是"物物相连的互联网"。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。
物联网的概念是美国Auto-ID实验室在1999年首次提出的,2005年国际电信联盟在信息社会世界峰会上发布《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出"物联网概念",激情豪迈地指出"物联网时代即将到来"。
2.物联网的本质和关键技术
物联网的本质概括起来主要体现在三个方面:一是互联网特征,即对需要联网的物一定要能够实现互联互通的互联网络;二是识别与通信特征,即纳入物联网的"物"一定要具备自动识别与物物通信(MachinetoMachine,M2M)的功能;三是智能化特征,即网络系统应具有自动化、自我反馈与智能控制的特点。
物联网产业链可以细分为感知、处理和信息传送三个环节,每个环节的关键技术分别为传感技术、智能信息处理技术和网络传输技术。传感技术通过多种传感器、RFID、二维码、GPS定位、地理信息识别系统和多媒体信息等多媒体采集技术,实现对外部世界的感知和识别;智能信息处理技术通过应用中间件提供跨行业、跨系统的信息协同及共享和互通功能,包括数据存储、并行计算、数据挖掘、平台服务和信息呈现等;网络传输技术通过广泛的互联功能,实现对信息的高可靠性、高安全性传送,包括各种有线和无线传输技术、交换技术、组网技术和网关技术等。
国外物联网产业现状及发展趋势
据统计,物联网现阶段的主要形式M2M在2009年全球运营商的业务收入约为15亿美元。而从全球市场的数据分析,预计到2010年M2M市场规模将达到2234亿美元。美国市场研究公司Forrester预测,到2020年,世界上"物物互连"的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1,仅仅是在智能电网和机场防入侵系统方面的市场就有上千亿美元。因此"物联网"被称为是下一个万亿美元级的信息技术产业。
1.产业现状
目前国际物联网产业的发展现状主要体现在以下几个方面:
(1)各国齐头并进,相继推出区域战略规划
当前,世界各国的物联网基本都处于技术研究与试验阶段:美、日、韩、欧盟等都正投入巨资深入研究探索物联网,并启动了以物联网为基础的"智慧地球"、"U-Japan"、"U-Korea"、"物联网行动计划"等国家性区域战略规划。
2009年1月,在美国总统奥巴马与美国工商领袖的"圆桌会议"上,IBM公司CEO提出"智慧地球"的概念,即把传感器放到电网、铁路、桥梁和公路等物体中,能量极其强大的计算机群,能够对整个网络内部人员和物体实施管理和控制。这样,人类可以更加精确地利用动态实施的方式管理生产活动和生活方式,达到"智慧"状态。
2009年5月7、8日,欧洲各国的官员、企业领袖和科学家在布鲁塞尔就物联网进行专题讨论,并作为振兴欧洲经济的思路。欧盟委员会信息社会与媒体中心主任鲁道夫·施特曼迈尔说:"物联网及其技术是我们的未来"。2009年6月欧盟发布了新时期下物联网的行动计划。
日本和韩国分别提出了"U-Japan""U-Korea"的计划和构想。"U"来自拉丁文"Ubiquitous"意为"无所不在"。日本将物联网列为国家重点战略之一;韩国出台了《基于IP的传感器网基础设施构建基本规划》,将物联网确定为新增长动力。
基础性关键技术RFID
(2)基础性关键技术RFID,成为市场最为关注技术
2008年全球RFID市场规模已从2007年的49.3亿美元上升到52.9亿美元,这个数字覆盖了RFID市场的方方面面,包括标签、阅读器、其他基础设施、软件和服务等。RFID卡和卡相关基础设施将占市场的57.3%,达30.3亿美元。来自金融、安防行业的应用将推动RFID卡类市场的增长。2010年以来,由于经济形势的好转和物联网产业发展等利好因素推动,全球RFID市场也持续升温,并呈现持续上升趋势,预计2012年,市场规模将达到200多亿美元。与此同时,RFID的应用领域越来越多,人们对RFID产业发展的期待也越来越高。目前RFID技术正处于迅速成熟的时期,许多国家都将RFID作为一项重要产业予以积极推动。
(3)各组织纷纷研究制定相关技术标准,竞争日益激烈
ISO/IEC(国际标准化组织及国际电工委员会)在传感器网络、ITU-T(国际电信联盟远程通信标准化组)在泛在网络、ETSI(欧洲电信标准化协会)在物联网、IEEE(美国电气和电子工程师协会)在近距离无线、IETF(互联网工程任务组)在IPv6(下一版本的互联网协议)的应用、3GPP(第三代合作伙伴计划)在M2M(机器与机器)等方面纷纷启动了相关标准研究工作,竞争日益激烈。
2.发展趋势
在当前物联网发展进程中,技术趋势呈现出融合化、嵌入化、可信化和智能化的特征,管理应用趋势呈现出标准化、服务化、开放化和工程化的特征。
(1)应用大规模普及,即将成为下一个万亿级产业
物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围几乎覆盖了各行各业,在其发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别等一系列产业的同步发展,带来巨大的产业集群生产效益。6月22日在上海开幕的2010中国国际物联网大会指出,物联网将成为全球信息通信行业的万亿美元级新兴产业。到2020年之前,全球接入物联网的终端将达到500亿个。
亚里士多德曾说过"给我一个支点我可以撬起地球",而今随着技术的发展,这句豪言完全可以与时俱进地改为"给我一个物联网我可以感知地球"。
(2)欧美市场将引领全球RFID产业发展
2010年以来,随着经济形势的好转和物联网产业发展等利好因素推动,全球RFID市场也持续升温,并呈现持续上升趋势,预计2012年,市场规模将达到212亿美元。其中,欧美市场领先全球,是当前主要的区域市场。
从垂直市场发展来看:飞利浦、西门子等半导体厂商基本垄断了RFID芯片市场;IBM、HP、微软等国际巨头抢占了RFID中间件、系统集成研究的有利位置;Alien、Intermec、Symbol等公司则提供RFID标签、读写器等产品及设备。
从技术标准制定来看:目前,国际上基本形成了RFID五大标准组织,分别代表了国际上不同团体或者国家的利益。
从具体应用推广来看:欧美地区技术应用较成熟。美国的RFID应用已经从军事应用为主,向交通、车辆管理、身份识别和仓储管理等领域延伸;欧洲地区德国、英国、法国和荷兰等RFID产业发展领先国家在交通、身份识别、物资跟踪等领域也有了比较广泛的应用。
国内物联网产业发展现状
1.总体情况
我国在物联网领域的布局较早,中科院10年前就启动了传感网研究,中科院上海微系统与信息技术研究所、南京航空航天大学、西北工业大学等科研单位,目前正加紧研发"物联网"技术。2009年10月,中国研发出首颗物联网核心芯片---"唐芯一号"。2009年11月7日,总投资超过2.76亿元的11个物联网项目在无锡成功签约,项目研发领域覆盖传感网智能技术研发、传感网络应用研究、传感网络系统集成等物联网产业多个前沿领域。2010年工信部和发改委出台了系列政策支持物联网产业化发展,到2020年之前我国已经规划了3.86万亿元的资金用于物联网产业化的发展。
在国家重大科技专项、国家自然科学基金和"863"计划的支持下,国内新一代宽带无线通信、高性能计算与大规模并行处理技术、光子和微电子器件与集成系统技术、传感网技术、物联网体系架构及其演进技术等研究与开发取得重大进展,先后建立了传感技术国家重点实验室、传感器网络实验室和传感器产业基地等一批专业研究机构和产业化基地,开展了一批具有示范意义的重大应用项目。目前,北京、上海、江苏、浙江、无锡和深圳等地都在开展物联网发展战略研究,制定物联网产业发展规划,出台扶持产业发展的相关优惠政策。从全国来看,物联网产业正在逐步成为各地战略性新兴产业发展的重要领域。
发展优势
2.发展优势
(1)技术优势
在物联网这个全新产业中,我国的技术研发水平处于世界前列,具有重大的影响力。中科院早在1999年就启动了传感网研究,该院组成了2000多人的团队,先后投入数亿元,在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机和移动基站等方面取得重大进展,目前已拥有从材料、技术、器件和系统到网络的完整产业链。在世界物联网领域,中国与德国、美国、韩国一起,成为国际标准制定的主导国之一,其影响力举足轻重。
此外,我国还在通信、网络等领域申请了大量具有自主知识产权的技术专利。这些技术方面的积累,为我国物联网技术在未来取得长足地发展奠定了坚实的软实力基础。
(2)政策优势
我国政府对物联网发展的重视程度是有目共睹的。2006年我国制订了信息化发展战略,2007年十七大提出工业化和信息化融合发展的构想,2009年"感知中国"的新兴命题又迅速地进入了国家政策的议事日程,2010年《政府工作报告》,正式将"加快物联网的研发应用"纳入重点产业振兴计划,一些城市和地区也相继提出了物联网发展的规划和设想。
可以毫不夸张地说,在短短几年内,物联网在我国政府的大力支持下,已经由一个单纯的科学术语变成了活生生的产业现实。2009年9月,我国传感网标准工作组成立,随后又在上海的浦东国际机场和世博园区建造了世界上最大的物联网技术系统。此外,在北京、无锡和杭州等城市,在当地政府的支持下,也有一大批科学家和专业人士从事中国物联网的研究和开发。可以说,国家宏观政策的支持与引导是我国物联网发展不可或缺的政策优势。
(3)市场优势
中国近年来互联网产业迅速发展,网民数量全球第一,在未来物联网产业发展中具备良好基础。物联网将所有物品连接到互联网,达到远程控制的目的,实现人和物或物和物之间的信息交换。当前物联网行业的应用需求和领域非常广泛,潜在市场规模巨大。物联网产业在发展的同时还将带动传感器、微电子、视频识别系统一系列产业的同步发展,带来巨大的产业集群效益。
3.瓶颈
我国物联网产业发展现状与趋势,喜忧参半。物联网行业应用需求广泛,潜在市场规模巨大,政府各部门对发展物联网产业态度积极,是产业发展的"喜";但"忧"的一面则主要表现在物联网产业发展初期阶段,存在诸多产业发展约束因素。主要体现在以下几个方面:
(1)缺乏统筹规划
虽然我国各地政府机构正在积极地开展物联网相关产业发展工作,成立了有关园区、产业联盟,但是全国范围内尚未进行统筹规划,各部门之间、地区之间、行业之间的分割情况较为普遍,缺乏顶层设计,资源共享不足,加上规划意识与协调机制的薄弱,凸现出难以形成产业规划、研究成本过高、资源利用率过低、无序重复建设现象严重的态势。
(2)核心技术缺位
纵观我国物联网的技术创新,相当一部分是在原有信息化技术基础上的深化和发展,通过增加新功能,使之具备物联网特性。但这并不是从无到有的原生态创新,所以也很难形成核心技术,导致大量采用国外技术,在专利方面受制于人,在信息安全方面没有保障,更导致物联网数据采集环节的传感器、电子标签的成本过高拖累整个物联网行业的发展。
(3)规模化应用不足,产业链不完善
我国物联网发展虽然有了一些基础应用,但目前国内"以物为互联"的应用需求还是低层次的。所以,难以激发产业链各环节的参与和投入的热情,规模化行业应用的不足成为制约物联网产业的形成、核心关键技术的突破和标准化的重大瓶颈。另外,目前我国物联网产业下游的通信运营商(三大运营商)和中游的系统设备商都已是世界级水平,但是其他环节相对欠缺,初期成本居高不下,产业链的不完善一定程度上制约了物联网产业健康有序发展。
安防与物联网
中国安防行业经过了从传统模拟时代到数字安防的升级,经历了安防IT化、IP化,与通信技术、IT技术的融合,安防行业从IT化、IP化、集成化、高清化、智能化一路走来,安防系统经历了从几台设备几根线连接到局部组网再到多级联网、远程管理的成长过程,如今的安防系统已经不仅仅是一个简单的视频监控系统,安防系统已经扩展成为可以集成各行业业务管理、数据传输、视频、报警、控制于一体,可以实现对海量数据的存储、智能分析,调用的安防智能化综合管理平台。而热门关键词物联网建设70%以上的应用子系统又都是安防系统,随着三大平台的应用整合安防与物联网是融还是斥?
物联网建设70%以上的应用子系统都是安防系统,这就是物联网和安防最天然的紧密联系。但是安防不等于物联网,现有的安防企业不一定就能顺利晋升物联网安防。
三大应用平台整合
传统安防应用的整合
安防涉及的领域非常广泛,监狱、金融、教育、公安等很多行业通常会相继部署视频监控、报警、门禁、对讲、巡更等多种独立的安防子系统。这些安防子系统在未来物联网应用中也都会涉及,广义上都是物联网的一部分。
随着安防建设的不断深入以及安防应用的不断普及,以前各个安防子系统独立的问题也逐步显现出来:一是各安防子系统相互独立,缺乏联动,发生紧急事件时,不能高效发挥预警联防的作用;二是各个安防系统独立管理,管理与维护效率低下,警力与物力浪费明显。
通过监控管理平台与这些传统安防应用的整合,可以全面融合视频监控、报警、门禁、对讲、巡更等各类安防子系统,一方面实现对这些安防子系统的统一管理,提升管理效率,另一方面实现视频监控子系统与其他安防子系统的联动,提升各子系统的联防能力以及事后的可追溯性。
典型的如监所行业,通过报警系统与监控系统的联动,发生报警时,自动联动视频监控发出声光电警示、切换报警点图像上墙、进行图像抓拍、启动录像存储、弹出处理预案等一系列操作。通过门禁系统与监控系统的联动,人员进出门禁时,将自动抓拍现场图像以及启动录像存储,及时记录人员进出的信息。这些联动既提升了实时联防的能力,也为事后查询提供了直观的信息对应。
在教育行业,最典型的莫过于一卡通与视频监控整合的应用。未来,结合学校的管理信息系统,学生从进入校门刷卡开始,到在食堂刷卡吃饭、在商店刷卡购物、进入教学楼/图书馆/宿舍楼、与他人发生纠纷等所有场景都可以通过视频监控系统查找到对应的图像记录,极大的提升管理效率。
综合图像信息的整合
近年来,数字城市的概念屡被提及,并被列入很多城市的规划目标中。未来,物联网应用最为典型的就体现在数字城市中。而图像则是数字城市的一个重要组成部分,也是和物联网整合最为频繁的部分。这些图像哪里来?最为现实的是少部分新建,大部分利旧现有图像资源,包括政府、公安、金融、交通以及各类社会面图像资源。
针对这样规模庞大、种类繁杂的图像资源,如模拟监控、DVR监控、网络监控、无线监控、手机监控、社会面治安监控以及视频会议等,如何进行统一管理、集中共享将是数字城市要解决的重要问题。
随着网络化的发展,利用监控管理平台实现图像整合及图像信息综合应用,正在成为解决这一问题的有效途径:通过管理平台,在纵向和横向两个维度上实现各种不同图像资源的整合共享,构建一个无处不在的图像资源大联网平台,消除独立部署和标准差异带来的信息孤岛现象,提升图像应用效率。
纵向是通过级联联网实现整个系统中下级与上级的无缝对接,并实现上级对下级图像资源的自由调用。横向则通过不同的媒体网关实现相关图像资源的接入和整合,无论是模拟、数字、网络的,还是有线、无线的,都可以接入到一个同样的平台上,最终由平台根据上层应用提供统一的调度和分发。
智能分析业务的整合
智能图像分析也是传感技术的一种,传统的传感技术是通过明确的传感设备来实现信息分析与感知的,而智能图像分析则是通过对当前图像的智能化分析来感知相关信息的。
智能图像分析无论是对视频监控还是对物联网而言,都有着非常深远的意义,它可以帮助让图像工作人员从繁琐的操作、海量的信息中解脱出来,帮助他们更高效、更精确的管理和利用图像资源。
目前,智能图像分析更多的应用主要体现在视频监控中,智能业务模块对当前图像分析的结果可以实时上传至管理平台,由平台实施相关联动。结合不同行业,智能图像分析会有不同的针对性应用,比如在公安/交通行业,可通过智能分析实现非法入侵、跨越警戒线、非法停车、物品盗窃、可疑物品遗留、人员/车辆滞留、人群异常聚集等各种异常情况的检测分析,针对监管行业,可以有警戒线、警戒区、摄像头保护等分析应用。
安防与物联网是融还是斥
安防对物联网的作用虽然如此重要,但是安防要满足物联网感知的需求,还必须要做多方面创新,如果不创新无法在物联网中得到深入和广泛应用。
安防在物联网时代的创新,第一是技术创新。要实现视频的智能识别,智能分析和智能检索;
第二是方案创新。作为物联网的核心应用部分,安防技术一定要与其他传感器技术和网络传输技术、计算机及存储技术的融合,云存储、云计算也要根据物联网的应用做一些顶层设计;
第三是软件平台创新,实现多接入。数据整合分析和呈现,能够提供分析实现事件的前移,能够起到预警,早发现,早处理,降低风险,甚至可以通过研判,提供一些预案;
第四是应用创新。实现安防与其他信息子系统的融合,实现新的应用。
同时,物联网与数字城市、智慧城市项目是一个大型、综合性极强的城市管理与决策支持系统,而且,城市物联网建设是非常大的一盘棋,项目对参与企业的综合实力要求非常高。能做城市物联网项目的企业,一定是那些资金雄厚,具有很强的应用解决方案设计能力、具有大型项目集成能力、综合业务能力的大型企业。因而,现有的安防企业也需要顺势而动,蜕变新生。对于大多数安防企业来说,当前面临的问题不是有没有掘金物联网机会的问题,而是自身的成长是否与物联网建设需要相匹配的问题。
自动识别与物联网
在我们的现实生活中,各种各样的活动或者事件都会产生这样或者那样的数据,这些数据包括人的、物质的、财务的,也包括采购的、生产的和销售的,这些数据的采集与分析对于我们的生产或者生活决策来讲是十分重要的。如果没有这些实际工况的数据支援,生产和决策就将成为一句空话,将缺乏现实基础。
在计算机信息处理系统中,数据的采集是信息系统的基础,这些数据通过数据系统的分析和过滤,最终成为影响我们决策的信息。
在信息系统早期,相当部分数据的处理都是通过人工手工录入,这样,不仅数据量十分庞大,劳动强度大,而且数据误码率较高,也失去了实时的意义。为了解决这些问题,人们就研究和发展了各种各样的自动识别技术,将人们从繁沉的重复的但又十分不精确的手工劳动中解放出来,提高了系统信息的实时性和准确性,从而为生产的实时调整,财务的及时总结以及决策的正确制定提供正确的参考依据。
在当前比较流行的物流研究中,基础数据的自动识别与实时采集更是物流信息系统(LMIS,LogisticsM anagement Information System)的存在基础,因为,物流过程比其他任何环节更接近于现实的"物",物流产生的实时数据比其他任何工况都要密集,数据量都要大。
那么,究竟什么是自动识别技术(auto identification)呢?
自动识别技术就是应用一定的识别装置,通过被识别物品和识别装置之间的接近活动,自动地获取被识别物品的相关信息,并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。举例说明。商场的条形码扫描系统就是一种典型的自动识别技术。售货员通过扫描仪扫描商品的条码,获取商品的名称、价格,输入数量,后台POS系统即可计算出该批商品的价格,从而完成顾客的结算。当然,顾客也可以采用银行卡支付的形式进行支付,银行卡支付过程本身也是自动识别技术的一种应用形式。
自动识别技术是以计算机技术和通信技术的发展为基础的综合性科学技术,它是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段,归根到底,自动识别技术是一种高度自动化的信息或者数据采集技术。
自动识别技术近几十年在全球范围内得到了迅猛发展,初步形成了一个包括条码技术、磁条磁卡技术、IC卡技术、光学字符识别、射频技术、声音识别及视觉识别等集计算机、光、磁、物理、机电、通信技术为一体的高新技术学科。
一般来讲,在一个信息系统中,数据的采集(识别)完成了系统的原始数据的采集工作,解决了人工数据输入的速度慢、误码率高、劳动强度大、工作简单重复性高等问题,为计算机信息处理提供了快速、准确地进行数据采集输入的有效手段,因此,自动识别技术作为一种革命性的高新技术,正迅速为人们所接受。自动识别系统通过中间件或者接口(包括软件的和硬件的)将数据传输给后台处理计算机,由计算机对所采集到的数据进行处理或者加工,最终形成对人们有用的信息。在有的场合,中间件本身就具有数据处理的功能。中间件还可以支持单一系统不同的协议的产品的工作。
完整的自动识别计算机管理系统包括自动识别系统(Auto Identification System,简称AIDS),应用程序接口(Application Interface,简称API)或者中间件(Middleware)和应用系统软件(Application Software)。
也就是说,自动识别系统完成系统的采集和存储工作,应用系统软件对自动识别系统所采集的数据进行应用处理,而应用程序接口软件则提供自动识别系统和应用系统软件之间的通讯接口包括数据格式,将自动识别系统采集的数据信息转换成应用软件系统可以识别和利用的信息并进行数据传递。
自动识别技术与应用
物流信息的管理和应用首先涉及信息的载体。过去多采用单据、凭证、传票为载体,手工记录、电话沟通、人工计算、邮寄或传真等方法,对物流信息进行采集、记录、处理、传递和反馈,不仅极易出现差错、信息滞后,也使得管理者对物品在流动过程中的各个环节难以统筹协调,不能系统控制,更无法实现系统优化和实时监控。从而造成效率低下和人力、运力、资金、场地的大量浪费。

