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物联网技能的发展现状及应用分析

发布时间:2018-12-30 01:06:07 文章来源:未来智讯    
    物联网技能的发展现状及应用分析作者:未知    【摘 要】物流网是实现智能化识别和管理的网络,目前的发展已从军事领域转向民用领域,它具备信息识别及位置监控、(环境、物品属性)动态监测类、智能抑制类等功能,并已率先实如今物流行业的应用,具体包括感知技能应用,网络与通讯技能应用和智能管理技能应用等。
  
  1.物联网定义
  物联网(Internet of Things,IOT)又称传感网,是指将各种信息传感设备,比如射频识别(RFID)装置、红外感应、全球定位系统、激光扫描器等装置与互联网相联合所变成的网络,其目的是让所有的物品都可以远程感知和抑制,并与互联网联合成一个更加智慧的生产生活体系。1999年美国麻省理工学院(MIT)首次提出物联网的观念,是指把所有物品通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理的网络。2005年国际电信联盟(ITU)在年度汇报中指出,信息与通讯技能的指标己经从任何时间、任何地点连接任何人,发展到连接任何物品的阶段,而万物的连接就变成了物联网。2009年通过对物联网的跟踪研讨,中国移动提出的物联网定义是:对物体具有全面感知能力,对信息具有可靠传送和智能处理能力的连接物体与物体的信息网络。全面感知、可靠传送、智能处理是物联网的特征。物联网所涉及的关键技能,比如射频技能、分布式计算、传感器、嵌入式智能、无线传输及实时数据交换和互联网都是目前较为成熟的技能,并在相关领域己得到广泛的应用。物联网的新颖之处在于利用这些技能的交叉与融合,建立一个“物物”相连的网络,从而完成远程实时数据交换与抑制,方便人们生产生活。
  2.物联网的发展历程
  物联网也是先在军事领域得到应用然后再向民用领域转移。物联网首先的应用能够追溯到上世纪六十年代,那时为了应对来自苏联的水下威胁,美国和加拿大建成了声音监测体系(Sound Surveillance system,SOSUS),由分布在大洋深处的潜水微音器及相关网络组成。随后,美国为了应对华约组织的空中威胁,在北美大陆建立了由防空雷达及相关网络组成的防空网。后来该系统功能得到增强,在航空预警及抑制(Airborne Warning and Control system,AWACS)和预防毒品走私领域发挥积极作用。
  1980年,美国一个名为国防先进项目研讨处(Defense Advanced Research Projects Agency ,DARPA)的机构起初对分布式传感网进行(Distributed Sensor Networks,DNS)研讨,那时R. Kahnl是研讨处的负责人之一,他试图将传感网与互联网连接起来,从而达到远程监控、远程抑制的目的。受困于那时的技能环境,DNS项目将注意力集中在分布式计算、信号处理、追踪等领域。在多所大学的配合下,项目各领域很快取得了进展,并在80年代初进行了实验,实验的内容是通过声波感应器组成的网络去探测低空飞行器。80年代后期及90年代,美国军方陆续建立了多个局域传感网,包括海军的CEC项目、FDS项目和陆军的远程战场感应系统(Remote Battlefield Sensor System,REMBASS)等。
  同互联网类似,传感网首先的应用也是在军事领域。军方之所以对此感兴趣是因为传感网将之前以平台为中心的概念转变为以网络为中心。有了传感网,传感设备与武器设备便能够有不同的平台独立操作,而不必每件武器装备一台传感器,准时的网络沟通使得信息可以正确传递到武器平台,从而增强了追踪能力和反应速度。分布式的信息处理架构增强了军方的抗打击能力,能在遭受敌人重创之后迅速组织力量进行反击。民用传感网起步较晚,但发展较快。集成电路的出现、计算机本能的飞速提升为传感网提供了硬件支持,MIT的Auto-ID项目以及其他科研机构为传感网提供了必要的技能支持,再加上互联网的广泛应用、无线传输技能的进一步成熟都为传感网的快速发展打下基础。移动计算和网络国际会议在1999年就将传感网视为21世纪人类又一个发展机遇;2005年,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网汇报2005:物联网》,从此“物联网”的观念日渐深入人心。加拿大、英国、德国、芬兰、意大利、日本和韩国等国纷纷加强对传感网研讨的加入,“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”等项目陆续提出。
  我国在此领域布局较早,中科院10年前就启动了传感网研讨,传感网标准体系已变成初步框架,目前我国与德国、美国等国一同,成为国际标准制定的主要国家之一。中国电信的M2M(Machine to Machine)平台从07年就起初搭建,建立在其基础上的系统应用横跨物流、交通、节能、环保、消防、车辆跟踪等多个行业。今年8月9日,温家宝总理在无锡视察的时候视察了中科院相应的技能研发中心,对于“物联网”应用提出了三点要求:一是把传感系统和3G中的TD技能联合起来;二是在国家重大科技专项中,加快推进传感网发展;三是尽快建立中国的传感信息中心。9月11日,北京举行“传感器网络标准事务组成立大会暨‘感知中国’高峰论坛”,会上成立了传感器网络标准事务组,为我国将来开展传感网标准制订事务,参与国际标准化、把握信息化浪潮奠定了基础。
  3.物联网的基本功能
  物联网的基本功能在于人与人、人与物、物与物之间在任何时间和任何地点都可以通过任何的网络获取任何的服务,物体也赋予了智能化。大体分为三类:信息识别及位置监控、(环境、物品属性)动态监测类、智能抑制类。这三大类的区分依据在于事务原理的不同。
  在实际应用中,经常存在多种功能同时实现,比如动态监测物体变化,并实时进行智能抑制。
  4.物联网技能在物流家当中的应用状况分析
  4.1 感知技能应用状况
  在中国物流信息化领域,应用最普遍的物联网感知技能最初是RFID技能。RFID标签及智能手持RF终端产品有对照广泛的应用,RFID技能主要用来感知定位、过程追溯、信息采集、物品分类拣选等。其次是GPS/GIS技能。物流信息系统选取GPS/GIS感知技能,用于对物流运输与配送环节的车辆或物品进行定位、追踪、监控与管理;尤其在具有运输环节的物流信息系统,大局部均选取这一感知技能。视频与图像感知技能居第三位。该技能目前还停留在监控阶段,需要人来对图像分析,不具备自动感知与识别的功能,在物流系统中主要作为其他感知的辅助手段,也常用来对物流系统进行安防监控,用于物流运输中的平安防盗等,这一系统往往会与RFID、GPS等技能联合应用。传感器的感知技能居于第四位。传感器感知技能及传感网技能是近两年才在物流领域得到重视与应用的技能。目前,传感器感知技能也是与GPS、RFID等技能联合应用,主要用于对危险物流系统、粮食物流系统、冷链物流系统的物品状况及环境进行感知。传感技能丰富了物联网系统中的感知技能手段,在食品、冷链物流和危险品物流具有广泛应用前景。扫描、红外、激光、蓝牙等其他感知技能在物流领域也有小量应用,主要用在自动化物流中心自动输送分拣系统,用于对物品编码自动扫描、计数、分拣等方面,激光和红外也应用于物流系统中智能搬运机器人的导引。(注:上述扫描指自动输送分拣机上的条码扫描,不包括手持终端的条码扫描)。根据对相关资料的统计分析,多项感知技能集成应用的情况也较多,如RFID技能与传感器技能联合、GPS技能与RFID技能联合、车载视频与GPS技能联合等。
  4.2 网络与通讯技能应用状况
  现代物流的特点是系统化和网络化,目前,物流系统全部是网络化的运作,很少有物流系统是点对点的单线管理与优化。因此,物流信息化的最大趋势是网络化与智能化。在物流系统中,企业内部的生产物流管理系统往往是与企业生产系统的运作与管理相融合,物流系统作为生产系统的一局部,在企业生产管理中起着相当重要的作用。企业内部物流系统的网络架构,往往都是以企业内部局域网为主体建设的独立的网络系统。在物流公司,面对大范围的物流作业,由于货物分布在全国各地,并且货物在实时移动过程中,因此,物流的网络化信息管理往往借助于互联网系统与企业局域网相联合应用,但也有企业全部选取局域网技能。在物流中心,物流网络往往基于局域网技能,也选取无线局域网技能,组建物流信息网络系统。在数据通讯方面,往往是选取无线通讯与有线通讯相联合,新的物流信息系统还大量选取了3G通讯技能等先进的技能手段。根据对物流信息化案例的不完全统计,选取互联网技能的占68%,选取局域网技能的占63%,选取无线局域网技能的占24%,有的系统选取多种网络技能。
  4.3 智能管理技能应用状况
  根据对相关资料的统计分析,目前,物流信息系统可以实现对物流过程智能抑制与管理的还不多,物联网及物流信息化还仅仅停留在对物品自动识别、自动感知、自动定位、过程追溯、在线追踪、在线调度等一般的应用,专家系统、数据挖掘、网络融合与信息共享优化、智能调度与线路自动化调整管理等智能管理技能应用还有很大差距。不过在企业物流系统中,局部物流系统能够做到与企业生产管理系统无缝联合,智能运作;局部全智能化和自动化的物流中心的物流信息系统,能够做到全自动化与智能化物流作业。
  我国的物流业作为唯一的生产性服务业被列入十大家当振兴规划,新的发展机遇期为我国物流家当的发展提供了更为辽阔的发展空间,它是国民经济发展的“助推器”和“加速器”,但物流业的发展需要大量新技能的应用作为支撑,特别是物联网技能的出现,使得物流家当的加速发展出现了新的契机。
  5.结束语
  物联网的发展带给各个家当和众多企业的不但仅是一次成本的降低和效益的提升,它将会给电信运营商、产品制造商、物流行业和零售商以及供应链上的各个节点企业带来令人激动的机遇,从更深层意义上来讲,它将使各个行业和企业进入一个新的通讯时代,进入一个企业运营模式和经营方式大变革的时代。
  
  参考文献:
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  基金项目:广东省自然科学基金项目(9451805702003912);浙江省科技打算一般软科学项目(2010C35004);浙江省教育厅重点项目(Z200908711);杭州市哲学社会科学重点项目(A10GL02);杭州市科技打算软科学项目(20110934M29);杭州市哲学社会科学重点研讨基地项目(2011JD20)。
  
  作者简介:陈长彬(1973-),男,福建惠安人,博士,副教授,研讨方向:物流与供应链管理。
  

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