發(fā)布時(shí)間:2023-10-08 17:36:20
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的現(xiàn)狀,期待它們能激發(fā)您的靈感。
1.1物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已提升至國(guó)家戰(zhàn)略層次已于2009年,國(guó)家已提出要加快物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)建設(shè)的步伐,隨后得以提升到國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展層次,視為新一代信息技術(shù)的核心部分,作為國(guó)家重點(diǎn)扶植的新興產(chǎn)業(yè)。根據(jù)十二五規(guī)劃,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)為國(guó)家重點(diǎn)培育的行業(yè),主要集中在物聯(lián)網(wǎng)、新一代網(wǎng)絡(luò)通信等。另外,物聯(lián)網(wǎng)已被國(guó)家列為中長(zhǎng)期科技發(fā)展重點(diǎn)及2050國(guó)家產(chǎn)業(yè)路線圖。
1.2已形成較為豐富的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)自物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)納入國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展層次后,物聯(lián)網(wǎng)得到難得的發(fā)展機(jī)會(huì)。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)銷售額于2010年已超過(guò)120億,至2011年銷售額更是高達(dá)160億多,獲得非常快的發(fā)展速度。國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展規(guī)模,僅小于美、英,位居世界第三。目前,物聯(lián)網(wǎng)科技大范圍使用于企業(yè)生產(chǎn)、物流、產(chǎn)品跟蹤等各領(lǐng)域。另外,隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)科技得以應(yīng)用于移動(dòng)支付等新領(lǐng)域中。
1.3已開(kāi)始著手物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)科技的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)缺失,是影響物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)高效、穩(wěn)健發(fā)展的核心因素之一。截止至今,全球范圍內(nèi)諸多物聯(lián)網(wǎng)科技的應(yīng)用領(lǐng)域均缺乏相應(yīng)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,國(guó)內(nèi)同樣如此。隨著國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)科技的大范圍及深入應(yīng)用,社會(huì)各界開(kāi)始高度重視物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定及規(guī)范工作,并已成立了傳感器網(wǎng)絡(luò)研究組及中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組。截止至今,已有效地推進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究及制定工作。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未來(lái)應(yīng)用趨勢(shì)
2.1物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模預(yù)測(cè)及主要應(yīng)用當(dāng)前,國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)科技主要應(yīng)用于城市管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)保節(jié)能、交通管制等諸多領(lǐng)域中,特別是自從2009年后物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)備受社會(huì)各界的關(guān)注,推動(dòng)了行業(yè)發(fā)展的熱潮。北京等國(guó)內(nèi)諸多重點(diǎn)城市已開(kāi)始制定了物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略,積極推動(dòng)行業(yè)發(fā)展,構(gòu)建示范工程。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè),二十年后國(guó)內(nèi)RFID終端將高達(dá)數(shù)千個(gè),應(yīng)用于生活中的方方面面。隨著物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的大范圍應(yīng)用,將極大地推動(dòng)信息零件行業(yè)發(fā)展,提供大量的就業(yè)機(jī)會(huì)。發(fā)展至今,交通行業(yè)、電力行業(yè)、安全保障等行業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)科技應(yīng)用最為廣泛的行業(yè)。作為全球物聯(lián)網(wǎng)科技的核心部分,國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)科技得到難得的發(fā)展機(jī)會(huì),物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展概念也得到家居等國(guó)民重點(diǎn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展行業(yè)的接受與青睞。物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品也深入地應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)及服務(wù)的每一個(gè)流程中。
2.2物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展思路(1)完善自主研發(fā)體系,提升行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。基于重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、技術(shù)中心建設(shè)、扶植核心科研項(xiàng)目及重大型研發(fā)平臺(tái)的整合與分享,積極組織行業(yè)內(nèi)應(yīng)用技術(shù)的難關(guān)攻克。另外,推動(dòng)關(guān)鍵核心應(yīng)用領(lǐng)域的突破,構(gòu)筑研發(fā)、生產(chǎn)到服務(wù)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。(2)推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、掌控發(fā)展自。基于跨行業(yè)、跨領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),逐步完善物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、制定物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全等基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn),從而推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的高效發(fā)展,確保掌握物聯(lián)網(wǎng)科技的發(fā)展主動(dòng)權(quán)。(3)強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)合作,重點(diǎn)推進(jìn)關(guān)鍵領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用涉及到諸多產(chǎn)業(yè)、較多的應(yīng)用領(lǐng)域及產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。基于重點(diǎn)推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)發(fā)展,大力發(fā)展支撐性行業(yè),有效推動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè),積極推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)筑及完善。基于當(dāng)前發(fā)展背景,可考慮以基礎(chǔ)設(shè)施及民生工程作為發(fā)展突破點(diǎn),積極開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用示范點(diǎn),有效推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)科技的快速發(fā)展。(4)加強(qiáng)政策指導(dǎo),積極推動(dòng)行業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。積極推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)從政策牽引的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)牽引的發(fā)展模式,有效發(fā)揮出市場(chǎng)供需影響力,積極扶植及壯大重點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。另外,積極鼓勵(lì)物聯(lián)網(wǎng)科技公司發(fā)展專業(yè)服務(wù),增值服務(wù)等新興科技產(chǎn)業(yè)比重,促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)上下游深入摸索新興的商業(yè)發(fā)展模式。
3結(jié)語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)物流行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展歷程
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是一個(gè)從信息自動(dòng)提取、信息整合、物品局域聯(lián)網(wǎng)、局部系統(tǒng)的智能服務(wù)與管控等向全網(wǎng)融合的逐步深化的過(guò)程。在中國(guó),物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)歷了三個(gè)階段。
(一)啟蒙階段(2003~2004年)
在啟蒙階段,物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用是從兩個(gè)獨(dú)立的技術(shù)路線開(kāi)始探索的,一是基于RFID/EPC的技術(shù)路線,二是基于GPS/GlS的技術(shù)路線。
1999年,國(guó)際上在RFID/EPC的基礎(chǔ)上提出了物聯(lián)網(wǎng)概念,2003年1 1月,EPC global成立,同年,基于RFID/EPC的物聯(lián)網(wǎng)概念引入中國(guó),在中國(guó)成立了EPC global的分支機(jī)構(gòu)。2004年4月,中國(guó)舉辦了第一屆EPC與物聯(lián)網(wǎng)高層論壇,10月,舉辦了第二屆EPC與物聯(lián)網(wǎng)高層論壇。同年,關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的圖書(shū)首次在中國(guó)出版。在這一時(shí)期,中國(guó)物流領(lǐng)域掀起了第一輪物聯(lián)網(wǎng)概念炒作與應(yīng)用的小,組織了一系列關(guān)于RFID/EPC的會(huì)議,一些關(guān)于RFID技術(shù)與應(yīng)用的雜志與網(wǎng)站開(kāi)始創(chuàng)辦,人們對(duì)RFID技術(shù)在物流行業(yè)應(yīng)用也寄予厚望。在物流領(lǐng)域,基于RFID技術(shù)的解決方案、應(yīng)用案例不斷涌現(xiàn),智慧化的物流系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)。
GPS/GIS技術(shù)與物流可視化管理系統(tǒng)的理念,大約從1999年前后在國(guó)內(nèi)物流領(lǐng)域開(kāi)始探討和報(bào)道,自2001年開(kāi)始探索GPS在物流貨運(yùn)監(jiān)控與聯(lián)網(wǎng)管理上的應(yīng)用,2003年開(kāi)始出現(xiàn)一些成功的應(yīng)用案例。這一階段是應(yīng)用GPS/GIS感知與定位技術(shù)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)移動(dòng)中的物流運(yùn)輸車輛與貨物實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)、跟蹤、定位、調(diào)度、配貨等智能管理與運(yùn)作,初步具備了物聯(lián)網(wǎng)的特征,但是當(dāng)時(shí)這一技術(shù)路線及其應(yīng)用案例并未納入物聯(lián)網(wǎng)理念范疇。
(二)起步發(fā)展與探索階段(2005~2009年)
雖然物聯(lián)網(wǎng)在物流行業(yè)的發(fā)展一開(kāi)始就遇到了很多問(wèn)題,但是人們并沒(méi)有停止物聯(lián)網(wǎng)在物流行業(yè)應(yīng)用的探索。如:針對(duì)RFID芯片成本問(wèn)題,一方面通過(guò)加快技術(shù)創(chuàng)新,不斷降低RFID芯片成本,另一方面,物流行業(yè)也結(jié)合實(shí)際探索RFID技術(shù)應(yīng)用模式,消除成本帶來(lái)的影響。
其中最為典型的應(yīng)用是“中國(guó)集裝箱電子標(biāo)簽系統(tǒng)”在航運(yùn)“物聯(lián)網(wǎng)”項(xiàng)目中的應(yīng)用。“集裝箱RFID貨運(yùn)標(biāo)簽系統(tǒng)”通過(guò)RFID無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合,可為貨主、港口、船公司、海關(guān)、商檢等相關(guān)單位提供集裝箱實(shí)時(shí)狀態(tài)信息,對(duì)提高集裝箱運(yùn)輸?shù)陌踩胶瓦\(yùn)輸效率具有重要意義。
除了以集裝箱為單元的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,很多企業(yè)還在探索以更小的物流單元――托盤物流單元為終端節(jié)點(diǎn)的物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。比如,煙草行業(yè)對(duì)全行業(yè)使用的托盤均要求嵌入RFID標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)煙草物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
在GPS/GIS方面,為了實(shí)現(xiàn)智能調(diào)度、可視化運(yùn)輸管理,很多企業(yè)建立了基于互聯(lián)網(wǎng)的物流運(yùn)輸GPS追蹤系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)全公司所有車輛在全國(guó)各地移動(dòng)過(guò)程中的感知、定位、追蹤與智能調(diào)度管理。社會(huì)的物流信息平臺(tái),也借助這一技術(shù),對(duì)在途車輛提供在線配貨信息服務(wù),實(shí)現(xiàn)回程空車可就近配貨、在線監(jiān)控與管理,從而實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
(三)理念提升階段《2009年至今》
2005年11月17日,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)借用了原來(lái)基于RFID/EPC技術(shù)提出的“物聯(lián)網(wǎng)”概念,從更廣泛的角度提升了物聯(lián)網(wǎng)理念,了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,宣布了無(wú)所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代來(lái)臨。得益于ITU在2005年的以物聯(lián)網(wǎng)為標(biāo)題的年度報(bào)告,物聯(lián)網(wǎng)理念得到了全面提升,形成目前以感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和智能應(yīng)用技術(shù)為核心的三大物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)特征。
圍繞三大本質(zhì)特征,目前物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)更加豐富,除RFID技術(shù)以外,面向所有感知技術(shù)開(kāi)放,凡是能夠起到自動(dòng)感知的技術(shù)體系都可以納入物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)體系,目前常用的傳感技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS衛(wèi)星定位與識(shí)別技術(shù)、視頻識(shí)別或機(jī)器視覺(jué)技術(shù)等都可納入物聯(lián)網(wǎng)終端感知技術(shù)體系;網(wǎng)絡(luò)方面,互聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、局域網(wǎng)、電視網(wǎng)、電信網(wǎng)也在走向融合,可納入物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系;智能應(yīng)用則更加廣泛,打開(kāi)了智能物流發(fā)展創(chuàng)新的空間,一個(gè)智慧物流的時(shí)代正向我們走來(lái)。
物流申的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
(一)物聯(lián)網(wǎng)概念與主要技術(shù)體系
目前物流行業(yè)大多數(shù)人認(rèn)可的物聯(lián)網(wǎng)定義為:物聯(lián)網(wǎng)是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,即通過(guò)各類傳感裝置、RFID技術(shù)、視頻識(shí)別技術(shù)、紅外感應(yīng)、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,根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)物品互聯(lián)互通的網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)的特征主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是互聯(lián)網(wǎng)特征,即對(duì)需要聯(lián)網(wǎng)的物~定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);二是識(shí)別與通信特征,即納網(wǎng)的“物”一定要具備自動(dòng)識(shí)別與物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征,即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)該具有自動(dòng)化、自我反饋與智能控制的特點(diǎn)。
(二)物流中應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)主要技術(shù)
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的特征來(lái)劃分,物聯(lián)網(wǎng)主要有三大技術(shù)體系,一是感知技術(shù)體系;二是通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系;三是智能技術(shù)體系。下面結(jié)合其在物流行業(yè)應(yīng)用情況進(jìn)行分析。
1、物流業(yè)常用的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)
為了對(duì)物流中的“物”進(jìn)行識(shí)別、追溯,常采用的是RFID技術(shù)、條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù):
為了對(duì)物流中的“物”進(jìn)行分類、揀選、計(jì)數(shù),常采用的是RFID技術(shù)、激光技術(shù)、紅外技術(shù)、條碼技術(shù)等;
為了對(duì)物流中的“物”進(jìn)行定位、追蹤,常采用的是GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)、RFID技術(shù),車載視頻技術(shù)等;
為了對(duì)物流作業(yè)中的“物”進(jìn)行監(jiān)控,常采用的是視頻識(shí)別技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS技術(shù)等:
為了對(duì)物品,尤其是特殊物品的性能及狀態(tài)進(jìn)行感知與識(shí)別,常采用的是傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)與GPS技術(shù)等:
綜合來(lái)看,在物流行業(yè)目前最常用的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)主要有RFID技術(shù)、GPS技術(shù)、傳感器技術(shù)、視頻識(shí)別與監(jiān)控技術(shù)、激光技術(shù)、紅外技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)等。
2、物流行業(yè)常用的物聯(lián)網(wǎng)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
在區(qū)域范圍內(nèi)的物流管理與運(yùn)作的信息系統(tǒng),常采用企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)直接相連的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),并留有與互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)擴(kuò)展的接口;在不方便布線的地方,常采用無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù);
在大范圍物流運(yùn)輸?shù)墓芾砼c調(diào)度信息系統(tǒng),常
采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GPS技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,組建貨運(yùn)車聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)物流運(yùn)輸、車輛配貨與調(diào)度管理的智能化、可視化與自動(dòng)化:
在以倉(cāng)儲(chǔ)為核心的物流中心信息系統(tǒng),常采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù);
在網(wǎng)絡(luò)通信方面,常采用無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)、3G技術(shù)、M2M技術(shù)、直接連接網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等。
綜合分析,物流行業(yè)為了使移動(dòng)或存儲(chǔ)中形態(tài)各異“物”能夠聯(lián)網(wǎng),最常采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是局域網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)。
3、物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)常用的智能技術(shù)
在企業(yè)廠區(qū)的生產(chǎn)物流物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),常采用的智能技術(shù)主要有ERP技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)等;
在大范圍的社會(huì)物流運(yùn)輸系統(tǒng),常采用的智能技術(shù)是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、智能調(diào)度技術(shù)、優(yōu)化運(yùn)籌技術(shù)等;
在以倉(cāng)儲(chǔ)為核心的智能物流中心,常采用的智能技術(shù)有自動(dòng)控制技術(shù)、智能機(jī)器人技術(shù)、智能信息管理系統(tǒng)技術(shù)、移動(dòng)計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等;
以物流為核心的智能供應(yīng)鏈綜合系統(tǒng)、物流公共信息平臺(tái)等領(lǐng)域,常采用的智能技術(shù)有智能計(jì)算技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)等智能技術(shù)。
綜合來(lái)看,物流行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)常用的智能技術(shù)有智能計(jì)算技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、移動(dòng)計(jì)算技術(shù)、ERP技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和專家系統(tǒng)技術(shù)等。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用狀況分析
(一)感知技術(shù)應(yīng)用狀況
在中國(guó)物流信息化領(lǐng)域,應(yīng)用最普遍的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)首先是RFID技術(shù)。RFID標(biāo)簽及智能手持RF終端產(chǎn)品有比較廣泛的應(yīng)用,RFID技術(shù)主要用來(lái)感知定位、過(guò)程追溯、信息采集、物品分類揀選等。
其次是GPS/GIS技術(shù)。物流信息系統(tǒng)采用GPS/GIS感知技術(shù),用于對(duì)物流運(yùn)輸與配送環(huán)節(jié)的車輛或物品進(jìn)行定位、追蹤、監(jiān)控與管理;尤其在具有運(yùn)輸環(huán)節(jié)的物流信息系統(tǒng),大部分均采用這一感知技術(shù)。
視頻與圖像感知技術(shù)居第三位。該技術(shù)目前還停留在監(jiān)控階段,需要人來(lái)對(duì)圖像分析,不具備自動(dòng)感知與識(shí)別的功能,在物流系統(tǒng)中主要作為其他感知的輔助手段,也常用來(lái)對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行安防監(jiān)控,用于物流運(yùn)輸中的安全防盜等,這一系統(tǒng)往往會(huì)與RFID、GPS等技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。
傳感器的感知技術(shù)居于第四位。傳感器感知技術(shù)及傳感網(wǎng)技術(shù)是近兩年才在物流領(lǐng)域得到重視與應(yīng)用的技術(shù)。目前,傳感器感知技術(shù)也是與GPS、RFID等技術(shù)結(jié)合應(yīng)用,主要用于對(duì)危險(xiǎn)物流系統(tǒng)、糧食物流系統(tǒng)、冷鏈物流系統(tǒng)的物品狀況及環(huán)境進(jìn)行感知。傳感技術(shù)豐富了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的感知技術(shù)手段,在食品、冷鏈物流和危險(xiǎn)品物流具有廣泛應(yīng)用前景。
掃描、紅外、激光、藍(lán)牙等其他感知技術(shù)在物流領(lǐng)域也有少量應(yīng)用,主要用在自動(dòng)化物流中心自動(dòng)輸送分揀系統(tǒng),用于對(duì)物品編碼自動(dòng)掃描、計(jì)數(shù)、分揀等方面,激光和紅外也應(yīng)用于物流系統(tǒng)中智能搬運(yùn)機(jī)器人的導(dǎo)引。(注:上述掃描指自動(dòng)輸送分揀機(jī)上的條碼掃描,不包括手持終端的條碼掃描)。
各類感知技術(shù)在物流業(yè)應(yīng)用情況如圖1所示。
根據(jù)對(duì)相關(guān)資料的統(tǒng)計(jì)分析,多項(xiàng)感知技術(shù)集成應(yīng)用的情況也較多,如RFID技術(shù)與傳感器技術(shù)結(jié)合、GPS技術(shù)與RFID技術(shù)結(jié)合、車載視頻與GPS技術(shù)結(jié)合等。
(二)網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)應(yīng)用狀況
現(xiàn)代物流的特點(diǎn)是系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化,目前,物流系統(tǒng)全部是網(wǎng)絡(luò)化的運(yùn)作,很少有物流系統(tǒng)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單線管理與優(yōu)化。因此,物流信息化的最大趨勢(shì)是網(wǎng)絡(luò)化與智能化。
在物流系統(tǒng)中,企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)物流管理系統(tǒng)往往是與企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)作與管理相融合,物流系統(tǒng)作為生產(chǎn)系統(tǒng)的一部分,在企業(yè)生產(chǎn)管理中起著非常重要的作用。企業(yè)內(nèi)部物流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),往往都是以企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)為主體建設(shè)的獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
在物流公司,面對(duì)大范圍的物流作業(yè),由于貨物分布在全國(guó)各地,并且貨物在實(shí)時(shí)移動(dòng)過(guò)程中,因此,物流的網(wǎng)絡(luò)化信息管理往往借助于互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與企業(yè)局域網(wǎng)相結(jié)合應(yīng)用,但也有企業(yè)全部采用局域網(wǎng)技術(shù)。
在物流中心,物流網(wǎng)絡(luò)往往基于局域網(wǎng)技術(shù),也采用無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù),組建物流信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
在數(shù)據(jù)通信方面,往往是采用無(wú)線通信與有線通信相結(jié)合,新的物流信息系統(tǒng)還大量采用了3G通信技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)手段。
根據(jù)對(duì)物流信息化案例的不完全統(tǒng)計(jì),采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的占68%,采用局域網(wǎng)技術(shù)的占63%,采用無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)的占24%,有的系統(tǒng)采用多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù),如圖2所示。
(三)智能管理技術(shù)應(yīng)用狀況
根據(jù)對(duì)相關(guān)資料的統(tǒng)計(jì)分析,目前,物流信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物流過(guò)程智能控制與管理的還不多,物聯(lián)網(wǎng)及物流信息化還僅僅停留在對(duì)物品自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)感知、自動(dòng)定位、過(guò)程追溯、在線追蹤、在線調(diào)度等一般的應(yīng)用,專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡(luò)融合與信息共享優(yōu)化、智能調(diào)度與線路自動(dòng)化調(diào)整管理等智能管理技術(shù)應(yīng)用還有很大差距。只是在企業(yè)物流系統(tǒng)中,部分物流系統(tǒng)可以做到與企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)無(wú)縫結(jié)合,智能運(yùn)作;部分全智能化和自動(dòng)化的物流中心的物流信息系統(tǒng),可以做到全自動(dòng)化與智能化物流作業(yè)。
幾種重要的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域與前景
(一)RFID技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域及前景
RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù),識(shí)別工作無(wú)需人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體,并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽,操作快捷方便。
1、RFID技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用
在物流領(lǐng)域,RFID電子標(biāo)簽可以應(yīng)用于自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存管理、產(chǎn)品物流跟蹤、供應(yīng)鏈自動(dòng)管理、產(chǎn)品裝配和生產(chǎn)管理、產(chǎn)品防偽等多個(gè)方面。大量使用RFID電子標(biāo)簽可以提高整個(gè)供應(yīng)鏈和物流作業(yè)管理水平。RFID在物流業(yè)的重點(diǎn)應(yīng)用方向包括:貨運(yùn)集裝箱追蹤與管理;道路貨運(yùn)車輛的跟蹤與管理;托盤等裝載設(shè)備的跟蹤管理;配送中心管理;航空集裝設(shè)備、貨物追蹤及行李管理;機(jī)場(chǎng)貨運(yùn)車輛的智能調(diào)度與管理。
2、RFID技術(shù)的應(yīng)用前景分析
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給RFID在物流業(yè)應(yīng)用帶來(lái)良好的發(fā)展機(jī)遇。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,在物流領(lǐng)域,RFID的應(yīng)用將會(huì)由點(diǎn)到面,逐步拓展到更廣的領(lǐng)域。據(jù)中國(guó)RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和計(jì)世資訊(CCW Research)預(yù)測(cè),物流領(lǐng)域的應(yīng)用將是中國(guó)RFID市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域之一,主要體現(xiàn)如下:
(1)醫(yī)療與藥品智能追溯系統(tǒng)進(jìn)入成長(zhǎng)期。醫(yī)療領(lǐng)域的RFID市場(chǎng)已基本完成培育期,正在進(jìn)入成長(zhǎng)期,在醫(yī)療領(lǐng)域采用RFID可以用生機(jī)勃勃來(lái)形容,幾乎每一個(gè)RFID項(xiàng)目都可以立即得到回報(bào)。
(2)食品衛(wèi)生和動(dòng)物疾病防疫領(lǐng)域發(fā)展迅速。食品衛(wèi)生和動(dòng)物疾病防疫等安全問(wèn)題為RIFD的大規(guī)模普及提供了契機(jī),采用RFID標(biāo)簽,組建智能追溯的食品物聯(lián)網(wǎng)體系,可以監(jiān)控貫穿食品和藥物供應(yīng)
鏈的實(shí)時(shí)信息,對(duì)動(dòng)物的原產(chǎn)地和疾病進(jìn)行追蹤和控制。
(3)智慧物流與供應(yīng)鏈?zhǔn)袌?chǎng)需求可觀,但對(duì)技術(shù)的要求則比較高。智慧物流供應(yīng)鏈管理對(duì)RFID的市場(chǎng)需求量十分可觀,只是目前還受種種因素的限制。通過(guò)識(shí)別每一個(gè)貨品、貨箱及托盤,RFID標(biāo)簽為運(yùn)營(yíng)商提供了清晰了解分銷鏈的能力,從而識(shí)別任何一件貨品,檢查貨品狀態(tài)及來(lái)源史,并將貨品發(fā)送到供銷網(wǎng)絡(luò)中的任何地點(diǎn)。
(4)資產(chǎn)與物品倉(cāng)儲(chǔ)管理的增長(zhǎng)將使閉環(huán)應(yīng)用成主流。越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始考慮如何將RFID用于閉環(huán)應(yīng)用。目前的IT資產(chǎn)管理就是一種RFID技術(shù)在閉環(huán)的應(yīng)用,通過(guò)部署RFID系統(tǒng)來(lái)跟蹤資產(chǎn)設(shè)備,可以更安全地追蹤到設(shè)備的位置及使用者的身份,能避免因設(shè)備丟失造成的損失,并能保持敏感數(shù)據(jù)的安全性。RFID技術(shù)還可用于跟蹤生產(chǎn)環(huán)境中的工具和用品及工廠內(nèi)的消耗物品。
(5)與電信技術(shù)的融合衍生出了NFC等新領(lǐng)域。電信技術(shù)與RFID技術(shù)結(jié)合可為各行業(yè)建立物聯(lián)網(wǎng)與信息化最后1公尺的建設(shè)提供開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ),極大地節(jié)約社會(huì)資源,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。目前一些管理市場(chǎng)化水平比較高、信息化基礎(chǔ)比較完善的行業(yè),將成為RFID通信技術(shù)應(yīng)用的先行行業(yè),比如電子支付、物品管理、物流管理、生產(chǎn)制造、安全控制等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力都比較大。
總之,RFID技術(shù)在物流信息化領(lǐng)域應(yīng)用市場(chǎng)前景廣闊,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展更為RFID技術(shù)在物流業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造了良好的市場(chǎng)環(huán)境。
為了抓住RFID市場(chǎng)機(jī)遇,筆者建議,企業(yè)在物流業(yè)RFID技術(shù)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)方面瞄準(zhǔn)下列六個(gè)方向。
(1)針對(duì)物流行業(yè)應(yīng)用RFID技術(shù)進(jìn)展緩慢的現(xiàn)狀,支持開(kāi)發(fā)適用于各種物流環(huán)境的特種電子標(biāo)簽,包括各種材質(zhì)的托盤、周轉(zhuǎn)箱標(biāo)簽、集裝箱標(biāo)識(shí)標(biāo)簽、溫度傳感標(biāo)簽、堆場(chǎng)定位標(biāo)簽、車輛標(biāo)簽等。
(2)開(kāi)發(fā)整合集成RFID技術(shù)的物流裝備,進(jìn)行RFID技術(shù)與現(xiàn)有物流裝備的整合。
(3)支持RFID中間件的開(kāi)發(fā),開(kāi)發(fā)支持多協(xié)議讀寫(xiě)器,同時(shí)能與現(xiàn)有的物流倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)裙芾硐到y(tǒng)無(wú)縫對(duì)接的RFID中間件系統(tǒng)。
(4)支持與鼓勵(lì)面向物流行業(yè)的RFID公共信息服務(wù)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用示范,實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、跨行業(yè)的RFID信息的識(shí)別、采集、傳輸與信息應(yīng)用服務(wù),滿足物流企業(yè)進(jìn)行RFID系統(tǒng)快速部署的需求,并與現(xiàn)有物流信息公共平臺(tái)進(jìn)行互聯(lián)互通。
(5)支持物流行業(yè)RFID應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定,包括物流領(lǐng)域RFID數(shù)據(jù)規(guī)范、RFID技術(shù)與物流裝備的整合標(biāo)準(zhǔn)、基于RFID技術(shù)的物流操作規(guī)范,RFID中間件與物流系統(tǒng)、數(shù)據(jù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)等。
(6)推廣RFID技術(shù)在物流業(yè)九大重點(diǎn)工程中的應(yīng)用示范,包括在多式聯(lián)運(yùn)和轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施、大型物流園區(qū)、城市配送及冷鏈物流、大宗商品和農(nóng)村物流、制造業(yè)和物流業(yè)聯(lián)動(dòng)發(fā)展、物流公共信息平臺(tái)、物流標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)推廣、物流科技攻關(guān)、應(yīng)急物流中的應(yīng)用示范。
(二)全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域與前景
全球定位系統(tǒng)(GPS)是美國(guó)國(guó)防部發(fā)射的24顆衛(wèi)星組成的全球定位、導(dǎo)航及授時(shí)系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是與GPS相類似的技術(shù),是中國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(CNSS),是除美國(guó)的全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯的GLONASS之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這些全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)與電子地理系統(tǒng)結(jié)合,可以對(duì)移動(dòng)的物體進(jìn)行定位、追蹤、檢測(cè)、聯(lián)網(wǎng),該技術(shù)是對(duì)移動(dòng)中的物品進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)與定位追蹤最好的技術(shù)手段,也是物流行業(yè)最主要應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之一。
1、全球衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用
GPS應(yīng)用于車輛運(yùn)行管理中,可對(duì)運(yùn)輸?shù)能囕v和貨物進(jìn)行實(shí)時(shí)定位、跟蹤和監(jiān)控,還可以對(duì)車輛進(jìn)行調(diào)度,同時(shí)提供車輛報(bào)警等功能,以確保貨物安全,因此,車載式GPS有著廣闊的發(fā)展前景。具體可以應(yīng)用于對(duì)特種專用車輛的定位跟蹤、城市出租車管理、公交系統(tǒng)、長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。
在基于GPS的物流配送監(jiān)控系統(tǒng)中,GPS主要輔助實(shí)現(xiàn)車輛跟蹤、路線的規(guī)劃導(dǎo)航、話務(wù)指揮、信息查詢、緊急救援與應(yīng)急物流等物流配送監(jiān)控功能。
在基于網(wǎng)絡(luò)的GPS系統(tǒng)中,通過(guò)在互聯(lián)網(wǎng)上構(gòu)建公共GPS監(jiān)控平臺(tái),可以免除物流運(yùn)輸公司自身設(shè)置監(jiān)控中心所導(dǎo)致的大量費(fèi)用,包括各種硬件配置、管理軟件等。網(wǎng)絡(luò)GPS使投資費(fèi)用降低和無(wú)地域性限制的信息獲取,提高了GPS的普及率,從而增加了物流業(yè)的利潤(rùn)。
在基于GPS技術(shù)的智能港口物聯(lián)網(wǎng)中,通過(guò)利用GPS等技術(shù),可建立港口物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)與平臺(tái)。如江陰打造的智能港系統(tǒng),包括專用車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)、集裝箱卡車GPS監(jiān)控軟件、專用車載GPS監(jiān)控系統(tǒng)軟件等,這些技術(shù)為江陰打造智能港口提供了關(guān)鍵技術(shù)。
2、GPS技術(shù)在物流業(yè)的應(yīng)用前景
隨著中國(guó)物流產(chǎn)業(yè)的振興,基于GPS/GIS的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將獲得巨大發(fā)展。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年,中國(guó)物流領(lǐng)域?qū)PS系統(tǒng)具有巨大的市場(chǎng)潛力和不可估量的發(fā)展前景,對(duì)GPS系統(tǒng)的需求量將以每年30%以上的速度遞增。
(三)無(wú)線傳感網(wǎng)在物流業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域與前景
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN,Wireless SensorNetworks)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成,通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息,并發(fā)送給觀察者。
WSN在物流的許多領(lǐng)域都有應(yīng)用價(jià)值,包括生產(chǎn)物流中的設(shè)備監(jiān)測(cè)、倉(cāng)庫(kù)環(huán)境監(jiān)測(cè)、運(yùn)輸車輛及在運(yùn)物資的跟蹤與監(jiān)測(cè)、危險(xiǎn)品物流管理、冷鏈物流管理等。
WSN在物流中具有巨大的應(yīng)用潛力,但是大規(guī)模的應(yīng)用還有待時(shí)日。根據(jù)實(shí)地調(diào)研和文獻(xiàn)資料分析得知,目前,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在物流業(yè)中的應(yīng)用十分有限,大部分還停留在學(xué)術(shù)研究或是開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)階段。要在物流業(yè)獲得廣泛應(yīng)用,其中有很多關(guān)鍵技術(shù)還需探討,如能量管理、節(jié)點(diǎn)定位、拓?fù)淇刂啤AC協(xié)議和路由協(xié)議等技術(shù),此外,應(yīng)用成本問(wèn)題也需解決。
(四)智能機(jī)器人在物流業(yè)應(yīng)用情況及前景
智能機(jī)器人是物聯(lián)網(wǎng)家族的重要成員,是物聯(lián)網(wǎng)智能應(yīng)用的執(zhí)行者之一。智能機(jī)器人技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)重要的技術(shù)產(chǎn)品。借助于物聯(lián)網(wǎng),將機(jī)器人納入物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,利用機(jī)器人的自動(dòng)化性能,可實(shí)現(xiàn)智能作業(yè)與管理。
物流行業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用最早出現(xiàn)在1995年,在我國(guó)煙草行業(yè)物流作業(yè)系統(tǒng)中首先得到應(yīng)用。當(dāng)時(shí),卷煙廠采用智能碼垛機(jī)器人對(duì)卷煙成品進(jìn)行碼垛作業(yè),用AGV(自動(dòng)搬運(yùn)車)進(jìn)行自動(dòng)搬運(yùn)作業(yè),節(jié)省了大量人力,減少了煙箱破損,提高了自動(dòng)化水平。這時(shí)的機(jī)器人還只是單線的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)作業(yè),尚未融入物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
目前,智能機(jī)器人在我國(guó)煙草、汽車、醫(yī)藥等行業(yè)的物流系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。隨著物流信息技術(shù)的發(fā)展,智能機(jī)器人也有獨(dú)立的作業(yè)環(huán)節(jié)開(kāi)始融入物流作業(yè)系統(tǒng),成為現(xiàn)代物流系統(tǒng)的組成部分,成為智慧物流的重要裝備。
在中國(guó)現(xiàn)代物流系統(tǒng)中,智能機(jī)器入主要有兩種類型,一種是從事堆碼垛物流作業(yè)的碼垛機(jī)器人,一種是從事自動(dòng)化搬運(yùn)的無(wú)人搬運(yùn)小車AGV,這些智能機(jī)器人在全自動(dòng)化物流系統(tǒng)中執(zhí)行物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的堆碼垛作業(yè)指令和自動(dòng)化智能搬運(yùn)作業(yè)指令。
物聯(lián)網(wǎng)對(duì)城市管理的影響
物聯(lián)網(wǎng)對(duì)城市管理的影響主要體現(xiàn)在城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控和對(duì)城市的數(shù)字化管理。城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控是基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控、傳輸、存儲(chǔ)、管理的業(yè)務(wù),利用寬帶和3G網(wǎng)絡(luò),將分散、獨(dú)立的圖像采集點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)對(duì)城市安全的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一存儲(chǔ)和統(tǒng)一管理,為城市管理和建設(shè)者提供一種全新、直觀、視聽(tīng)覺(jué)范圍延伸的管理工具。
目前,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已用于城市安全。由中國(guó)科學(xué)院微系統(tǒng)所自主研發(fā)的“電子圍欄”即是物聯(lián)網(wǎng)對(duì)城市安全統(tǒng)一監(jiān)控的一種形式,該系統(tǒng)已應(yīng)用于上海世博會(huì),為3.28平方公里圍欄區(qū)域的世博園提供24小時(shí)安全防護(hù),其作用低得上成百上千名保安、警察的輪番值守。
城市的數(shù)字化管理基于地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS、遙感系統(tǒng)RS等關(guān)鍵技術(shù),開(kāi)發(fā)和應(yīng)用空間信息資源,建設(shè)服務(wù)于城市規(guī)劃、城市建設(shè)和管理,服務(wù)于政府、企業(yè)、公眾,服務(wù)于人口、資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展信息基礎(chǔ)設(shè)施和信息系統(tǒng)。
物聯(lián)網(wǎng)對(duì)個(gè)人生活的影響
物聯(lián)網(wǎng)對(duì)個(gè)人生活的影響現(xiàn)階段主要體現(xiàn)在智能卡和手機(jī)的擴(kuò)充功能上。智能卡的功能又主要表現(xiàn)在電子交付和身份識(shí)別兩個(gè)方面。商場(chǎng)超市購(gòu)物、醫(yī)院看病、乘坐各種交通工具、旅館住宿、飯店吃飯、各種費(fèi)用繳納等等,一切消費(fèi)行為都能刷卡解決。此外,門禁卡、圖書(shū)借閱卡等還具有身份識(shí)別的功能。
手機(jī)不僅是通訊工具,而是發(fā)展成為人們不能離開(kāi)的工作、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)、通訊的信息中心。人們的一切工作、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)等將有可能全部在手機(jī)上完成。如果需要大屏幕顯示,辦公室、家里及公共場(chǎng)合都有無(wú)線鍵盤和顯示器、打印機(jī)等外部設(shè)備;如果去野外,有無(wú)線可折疊鍵盤、顯示器等便攜式外部設(shè)備,手機(jī)的定位技術(shù)將隨時(shí)隨地傳遞手機(jī)持有者的精確位置。
然而,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用就僅限于此嗎?家中的冰箱不再只是保存食物,還可以是個(gè)好“管家”――食物不足了,它會(huì)提醒;食物過(guò)期了,它會(huì)提醒;它甚至還可以在網(wǎng)上幫主人收集菜譜。像這樣的智能冰箱、智能洗衣機(jī)、智能電視機(jī)都將是物聯(lián)網(wǎng)生活的一部分。
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展“雷聲大,雨點(diǎn)小”
目前,距離物聯(lián)網(wǎng)“物物相連”的宏大愿景我們僅僅走出了第一步。我國(guó)政府也高度重視這一領(lǐng)域的發(fā)展,已經(jīng)將其列入國(guó)家重點(diǎn)支持的新興產(chǎn)業(yè)之一。地方政府也紛紛出臺(tái)產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)規(guī)劃,布局“十二五”期間物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。各地物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)如火如荼,但是專家指出目前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀是“雷聲大,雨點(diǎn)小”,從下列的數(shù)據(jù)我們就可以看出:
我國(guó)2010年幾大運(yùn)營(yíng)商在傳感網(wǎng)和RFID上的服務(wù)收入約3億元,是其業(yè)務(wù)收入的0.03%,即便算上全球眼等視頻監(jiān)視系統(tǒng)的收入,也只有30多億元,只比其業(yè)務(wù)收入的0.3%多一點(diǎn)兒。如果進(jìn)一步考慮投入產(chǎn)出比問(wèn)題,那結(jié)果可能更不樂(lè)觀。目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用大多停留在專業(yè)化的行業(yè)領(lǐng)域。
物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)新興市場(chǎng)應(yīng)用也面對(duì)著來(lái)自各方面的挑戰(zhàn)。首先是技術(shù)挑戰(zhàn)。目前缺乏在統(tǒng)一框架內(nèi)融合虛擬網(wǎng)絡(luò)世界和現(xiàn)實(shí)物理世界的理論、技術(shù)架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)體系。其次,我們也不掌握核心芯片和傳感器技術(shù)。另外,傳感器成本居高不下,80%以上靠進(jìn)口芯片,可靠性、安全性和隱私權(quán)令人擔(dān)憂。最后,整體技術(shù)落后,例如落后的RFID單信道體制在某些應(yīng)用領(lǐng)域需要升級(jí)換代。在日前結(jié)束的物聯(lián)網(wǎng)博覽會(huì)上,我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)大多是卡片、設(shè)備的制造商,擁有芯片自主研發(fā)技術(shù)的企業(yè)少之又少。
如今農(nóng)村蔬菜大棚正逐漸擺脫單打獨(dú)斗的局面,而以大規(guī)模的合作體形式存在,這為發(fā)揮集體的優(yōu)勢(shì)、推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)造了條件。
一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蔬菜大棚中的應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)以山東省淄博市某生態(tài)農(nóng)業(yè)園為例,剖析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蔬菜大棚中應(yīng)用的點(diǎn)滴體會(huì):
此生態(tài)農(nóng)業(yè)園現(xiàn)有員工120余人,公司積極探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蔬菜大棚中的應(yīng)用。現(xiàn)擁有現(xiàn)代化高標(biāo)準(zhǔn)示范種植園區(qū)基地53萬(wàn)余平方米,年產(chǎn)蔬菜近萬(wàn)噸。
1.此生態(tài)農(nóng)業(yè)園的種植特色
(1)檢測(cè)體系完善。公司為每個(gè)大棚安裝監(jiān)控系統(tǒng),全程監(jiān)控蔬菜的種植情況,形成了純自然的生態(tài)資源。同時(shí),公司完善了硬件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),新建了蔬菜檢測(cè)中心、配送中心、農(nóng)資配送中心,發(fā)揮了監(jiān)控和檢測(cè)的物聯(lián)網(wǎng)初級(jí)功能,保障了消費(fèi)者的利益。
(2)控制功能健全。雨簾和風(fēng)扇隨溫度的變化自動(dòng)感應(yīng)運(yùn)行,將室內(nèi)溫度保持在25攝氏度左右;大棚頂部采用避光板遮擋光線,下方懸掛多層大棚膜,使大棚蔬菜免受雨水的影響,避免了肥料流失,有利于棚內(nèi)保濕、保暖。
(3)蔬菜身份明朗。此生態(tài)農(nóng)業(yè)園的蔬菜從種子入土的那一刻就開(kāi)始有了自己的編號(hào)和身份,就算是走出大棚來(lái)到人們的餐桌上,市民也能通過(guò)包裝標(biāo)簽對(duì)應(yīng)聯(lián)系到種植人。
2.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蔬菜大棚應(yīng)用中的瓶頸
(1)物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)費(fèi)投入高昂。安裝一套較為完備的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備至少要5~6萬(wàn),一般農(nóng)戶承受不了;即使是農(nóng)業(yè)園,經(jīng)濟(jì)上也難以承擔(dān),需要國(guó)家補(bǔ)貼。
(2)物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)投入貧乏。蔬菜產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)弱,最終取決于蔬菜產(chǎn)業(yè)科學(xué)技術(shù)水平的高低。沒(méi)有國(guó)際先進(jìn)的產(chǎn)業(yè)技術(shù)裝備,沒(méi)有健全的科技服務(wù)體系,沒(méi)有生產(chǎn)者素質(zhì)的提高,蔬菜產(chǎn)業(yè)就無(wú)力參與國(guó)內(nèi)外的競(jìng)爭(zhēng)。長(zhǎng)期以來(lái),由于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá),農(nóng)村對(duì)蔬菜產(chǎn)品的生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入極少。
(3)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)投入落后。在種苗研發(fā)培育、栽培技術(shù)、種植現(xiàn)代化設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用、病蟲(chóng)害防治等農(nóng)業(yè)技術(shù)的投入方面,我國(guó)部分蔬菜大棚還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。大部分菜農(nóng)的蔬菜生產(chǎn)仍以傳統(tǒng)耕作為主,蔬菜栽培管理技術(shù)較為落后,且由于農(nóng)民觀念的轉(zhuǎn)變很難突破,懂技術(shù)會(huì)操作的農(nóng)民很少,部分農(nóng)民種植盲目性大,導(dǎo)致市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng),經(jīng)濟(jì)效益不夠穩(wěn)定。
二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在蔬菜大棚中的應(yīng)用對(duì)策
1.加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的普及培訓(xùn)
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代呼喚更多的物聯(lián)網(wǎng)專家投身到農(nóng)業(yè)建設(shè)的服務(wù)中去,倡導(dǎo)專家們走入大棚,有針對(duì)性地開(kāi)展培訓(xùn)和幫扶,普及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),讓更多的菜農(nóng)成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的行家。
2.構(gòu)建完整的物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)
一個(gè)完整的蔬菜溫室大棚自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)該包括數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析三個(gè)環(huán)節(jié),技術(shù)人員直接通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大棚現(xiàn)場(chǎng)的傳感器參數(shù),控制大棚現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)灌溉或自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)、水暖加溫系統(tǒng)、空氣內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)等,以進(jìn)行環(huán)境溫濕度的調(diào)節(jié)。
3.發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的功能
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搭建溫室大棚來(lái)控制蔬菜的生長(zhǎng)環(huán)境,發(fā)揮監(jiān)測(cè)和報(bào)警功能、病蟲(chóng)害預(yù)警功能、遠(yuǎn)程設(shè)施控制功能、遠(yuǎn)程生產(chǎn)指導(dǎo)功能、植物成熟狀況預(yù)報(bào)功能、遠(yuǎn)程生產(chǎn)活動(dòng)跟蹤功能等,使蔬菜獲得最佳的生長(zhǎng)環(huán)境并增加產(chǎn)量,以實(shí)現(xiàn)跨季節(jié)的蔬菜培育。
[5]探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)階段性的應(yīng)用方案
根據(jù)不同蔬菜品種的生長(zhǎng)特性和規(guī)律,制訂與之相適應(yīng)的蔬菜種植方案,分階段利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)調(diào)節(jié)控制土壤酸堿度、溫度、濕度等,自動(dòng)化管理蔬菜,提高蔬菜種植的效益,實(shí)現(xiàn)蔬菜種植的精細(xì)化管理。
5.改變物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠高效可靠地獲取信息,從而借助智能決策系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變;應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠改變我國(guó)蔬菜大棚生產(chǎn)成本高、效率低、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式粗放等傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀,提升大棚管理規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化、智能化水平。
6.大力推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的服務(wù)功能
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);應(yīng)用型人才;實(shí)驗(yàn)教學(xué);智能家電
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)44-0160-02
一、引言
作為信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)方向重點(diǎn)支持的專業(yè),物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)專業(yè)已得到廣泛關(guān)注。所謂物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)傳感器、射頻技術(shù)RFID(Radio Frequency Identification)、定位系統(tǒng)GPS(Global Positioning System)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的物體、人等對(duì)象進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)的處理中心,從而實(shí)現(xiàn)智能化控制。因此,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合了傳感器技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)以及無(wú)線通信技術(shù)。
教育部于2010年下發(fā)了關(guān)于新專業(yè)申請(qǐng)的通知,超過(guò)百家高校申請(qǐng)了“物聯(lián)網(wǎng)工程”專業(yè)。這種井噴式的新專業(yè)申請(qǐng),給物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的承辦,相應(yīng)教材的編寫(xiě)、教學(xué)設(shè)備的研制提出了挑戰(zhàn)。從另一個(gè)角度講,物聯(lián)網(wǎng)給相關(guān)產(chǎn)生帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。工信部已將物聯(lián)網(wǎng)納入“十二五”規(guī)劃中,已將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展視為國(guó)家戰(zhàn)略,在不久的將來(lái),物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生巨大產(chǎn)值。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)迫在眉睫。為此,在2010年,教育部啟動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的培養(yǎng),并開(kāi)始組織認(rèn)證考試,以培養(yǎng)優(yōu)秀的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才為目標(biāo),滿足社會(huì)需求。
然而,由于國(guó)內(nèi)高校物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的教學(xué)與研究剛剛起步,培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才存在許多問(wèn)題。首先,教師力量不足,多數(shù)教師并不具有物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn);其次,課程體系有待完善;最后,由于是剛興起的專業(yè),其相關(guān)的教材、實(shí)驗(yàn)設(shè)備稀缺。這些問(wèn)題對(duì)培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才的質(zhì)量提出了挑戰(zhàn)。因此,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)模式需進(jìn)一步研究,并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)的特點(diǎn)及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才的需求。
二、物聯(lián)網(wǎng)與通信/電子關(guān)系圖
由于物聯(lián)網(wǎng)隸屬交叉學(xué)科,其底層的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)是以通信技術(shù)、電子技術(shù)為平臺(tái)。物聯(lián)網(wǎng)框架與電子/通信之間的關(guān)系如圖1所示。
從圖1可知,物聯(lián)網(wǎng)主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成。圖1的右側(cè)列出通信/電子類課程框架可以看出,通信/電子類的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)基本上可以支撐物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層知識(shí)體系。
為此,本文從現(xiàn)已形成了成熟體系的電子/通信專業(yè)基礎(chǔ)上,衍生出“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)”方向,以快速滿足市場(chǎng)的需求,并擬對(duì)高校物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才的實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)體系進(jìn)行一些分析與探索,以通信/電子類框架為平臺(tái),并結(jié)合智能家居,構(gòu)建服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層教學(xué)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),以期拋磚引玉。課題的成果有助于學(xué)生學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)的基本技術(shù),從簡(jiǎn)單的認(rèn)知到技能的掌握,并設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的智能家居系統(tǒng);同時(shí),為高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的教學(xué)提供了借鑒與參考。
三、應(yīng)用型人才的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系探索與構(gòu)建
本文以智能家居為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景,并以通信/電子基礎(chǔ)框架為平臺(tái),對(duì)于高校物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系以實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建展開(kāi)研究。
基于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合目前的教育形態(tài),總結(jié)出對(duì)物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)的解決思路。該思路從物聯(lián)網(wǎng)層結(jié)構(gòu)、物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵性技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)注重的關(guān)鍵性問(wèn)題,對(duì)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)研究中心給出了具體解決實(shí)驗(yàn),結(jié)合目前產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和學(xué)院教學(xué)環(huán)境,為學(xué)院如何培養(yǎng)出物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才給出了指導(dǎo)性、方向性的建議,力求讓學(xué)生掌握物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的感知層、接入層、網(wǎng)絡(luò)層、支持層與應(yīng)用層的關(guān)鍵性技術(shù),力求掌握專業(yè)設(shè)計(jì)專門知識(shí)和技能,并具備在本專業(yè)領(lǐng)域跟蹤新理論、新知識(shí)、新技術(shù)的能力以同時(shí)具有自主學(xué)習(xí)、自我發(fā)展的基本能力,能夠適應(yīng)不斷變化的未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的適應(yīng)能力。
(一)關(guān)鍵問(wèn)題
1.依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的知識(shí)體系,制定物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程。如圖2所示,信息感知、信息傳輸和信息處理構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識(shí)體系。在設(shè)置的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系時(shí),應(yīng)盡可能地將本專業(yè)的知識(shí)融入其中,并采用模塊化機(jī)制,同時(shí)保持課程體系的連貫性、相關(guān)性、階段性和實(shí)踐性。
2.依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程體系,構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。遵照《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》文件,教學(xué)工作者應(yīng)當(dāng)改變教學(xué)觀念,倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式的教學(xué)方式,而物聯(lián)網(wǎng)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),在培養(yǎng)其相關(guān)人才時(shí)更需注重實(shí)踐教學(xué),提高學(xué)生的專業(yè)操作技能。
(二)構(gòu)建思路
本課題從物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識(shí)體系分析開(kāi)始,并結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系的設(shè)置、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的分析。本項(xiàng)目擬采取的解決方案以及它們與本項(xiàng)目的目標(biāo)之間的關(guān)系如圖3所示。
四、結(jié)語(yǔ)
本文在現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)知識(shí)體系的基礎(chǔ)上,依托通信/電子類知識(shí)框架,以培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),展開(kāi)以物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)為龍頭、以智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)為實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)、以改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)為抓手的研究,大力發(fā)展實(shí)踐教學(xué),豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,使物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)人才快速滿足市場(chǎng)的需要;開(kāi)拓物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)更廣闊的領(lǐng)域,引導(dǎo)畢業(yè)學(xué)生能夠快速適應(yīng)工作崗位,同時(shí)能夠運(yùn)用自己所學(xué)的專業(yè)特長(zhǎng)來(lái)創(chuàng)造新的工作崗位,為經(jīng)濟(jì)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。
針對(duì)實(shí)踐教學(xué)體系研究,為建立一個(gè)適應(yīng)于工業(yè)化道路,依靠科教興國(guó)的實(shí)踐教學(xué)體系,來(lái)培養(yǎng)數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的具有高技能的勞動(dòng)者,解決我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中遇到的“技工荒”和“技師荒”的問(wèn)題,充分開(kāi)發(fā)人力資源,培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用型人才。
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