物联网技术现状十篇

时间:2023-10-16 17:38:11

物联网技术现状

物联网技术现状篇1

关键词:物联网技术;现状;前景

物联网是一种应用于多种技术领域的新技术,通信技术是物联网技术的关键。对物联网技术的定位:物联网是基于互联网、EPC技术以及无线数据通信技术等构成的全球物品信息实时共享的实物互联网。基于万物互联趋势的发展,物联网技术在智能行业中的应用越来越广泛,物联网技术拥有的商业价值也越来越大,因此研究物联网技术的发展现状及发展趋势对促进我国互联网+战略具有重要的现实意义。

1物联网技术的发展现状

物联网技术是继计算机技术、互联网技术发展之后兴起的第三信息技术,物联网技术最早是由美国麻省理工学院Ashton教授于1999年提出的,经过几十年的发展,物联网技术已经在社会行业中得到广泛的应用,当前我国物流网技术发展呈现出以下特点:一是政府部门高度重视物联网技术。基于物联网技术巨大的商业价值,我国将物联网技术纳入新兴产业发展规划中,并且加大了对物联网技术的研发力度,实现了物联网技术在社会领域的应用;二是高校开设了物联网专业课程,例如我院就针对物联网应用技术专业建立了物联网实训室,其目的就是培养学生掌握物联网技术的实践能力,使其具备物联网组建、管理、维护、应用等能力;三是物联网技术不断创新。NB-IoT技术重大突破,技术标准快速确立,该技术有效解决了物联网技术此前无法进行长距离、大规模广泛部署的技术空白,提高了我国通信技术的发展与应用水平。

2物联网关键技术及发展瓶颈

物联网技术在通信行业中得到广泛的应用。据不完全统计,2015年,全球物联网连接数量约为60亿个,根据这一速度,在2025年前,物联网连网设备数量将达到270亿个,因此发展物联网技术是当前经济发展的重要方向。通过分析当前物联网技术应用的需求,实现物联网技术应用的关键技术为:一是传感控制技术。传感器是物联网技术实现价值的关键部件,传感器能够对数据信息进行实时采集,并且将采集的信息传递给终端处理系统。二是中间件技术。中间件主要承担的是为底层与上层之间的数据传递提供互动平台,实现数据资源的共享,因此该技术的关键是对数据的处理。三是云计算技术。物联网技术依托于互联网技术,实现云计算,因此在智能技术时代背景下,云计算实现了数据的空间转移,提高了智能家居的模式发展。当然,物联网技术在快速发展的同时,实现物联网技术应用价值还存在一些问题:首先是物联网技术的标准规范有待统一。标准统一是物联网产业发展的重要保障,然而目前各国对物联网标准体系的规定还不统一,这影响到物联网产业化、规模化发展。2015年国际标准组织(ISO/IEC)在比利时布鲁塞尔召开物联网标准化(WG10)大会,新成立的WG10物联网标准工作组同步转移原中国主导的物联网体系架构国际标准项目(ISO/IEC30141),并由中国无锡物联网产业研究院专家继续担任该体系架构项目组主编辑,这标志着我国继续拥有国际物联网标准最高话语权。其次信息安全和隐私保护有待解决。物联网技术应用最大的瓶颈就是如何保护信息安全和用户隐私,以智能停车场为例,虽然通过物联网技术实现了自动控制,但是当前市场中存在的仿制门禁卡的现象也影响用户的信息安全,因此如何解决安全问题一直是物联网技术发展所要解决的主要问题。最后物联网技术的终端设备性能、价格等也是影响其发展的瓶颈之一。

3物联网技术应用前景展望

通过实践观察,在大力发展大数据技术的时代背景下,物联网技术已经融入社会的各个领域,家居行业、交通行业、工业生产以及通信行业等等。结合物联网技术的发展趋势,物联网技术应用将朝以下几个领域发展:3.1通信行业目前基于物联网技术的通信技术在全球范围内得以开发与发展,尤其是低功耗广域网通信技术成为最有发展前景的通信网络技术。LoRaWAN的技术是物联网领域最受关注的技术,实现了长期间的运作,并且具有低功耗、远距离传输的特点,大大提高了物联网技术数据传输的速度,进而满足了公共资源数据传递的需要。3.2智慧城市建设当物联网这一新兴的信息技术日益成熟时,智慧城市建设中的技术问题便得到了有效解决。基于物联网蓬勃兴起的业务与应用逐渐成为智慧城市的主流应用,并且物联网能实现产业优化升级,使城市环境完备智能、城市服务高效灵活、城市治理精准高效,使城市更加智慧,使人们的生活更美好,是提升城市竞争力的关键因素。当然物联网技术还应用到智能家居建设中,将实现家居的智能控制。3.3智能工业制造石油天然气与工厂环境工业领域是目前物联网项目最多的应用领域。物联网技术的远程监控和优化重资产的能力,使得很多石油天然气项目的实施和运行得到了技术与效益方面的支持。尤其近年来,国内传感器市场持续增长,年均增长速度超过20%。在智能化电子产品不断涌现、物联网智能终端与整机产品制造市场稳定发展的带动下,传感器产品国产化需求不断加大,为国内企业带来了巨大的发展空间。

参考文献:

[1]赵静.低速率物联网蜂窝通信技术现状及发展趋势[J].移动通信,2016.7.

物联网技术现状篇2

1.1物联网产业已提升至国家战略层次已于2009年,国家已提出要加快物联网产业建设的步伐,随后得以提升到国家战略发展层次,视为新一代信息技术的核心部分,作为国家重点扶植的新兴产业。根据十二五规划,战略性新兴产业为国家重点培育的行业,主要集中在物联网、新一代网络通信等。另外,物联网已被国家列为中长期科技发展重点及2050国家产业路线图。

1.2已形成较为丰富的物联网产业基础自物联网产业纳入国家战略发展层次后,物联网得到难得的发展机会。根据相关统计数据,物联网行业销售额于2010年已超过120亿,至2011年销售额更是高达160亿多,获得非常快的发展速度。国内物联网行业发展规模,仅小于美、英,位居世界第三。目前,物联网科技大范围使用于企业生产、物流、产品跟踪等各领域。另外,随着移动网络的发展,物联网科技得以应用于移动支付等新领域中。

1.3已开始着手物联网标准建设物联网科技的应用标准缺失,是影响物联网行业高效、稳健发展的核心因素之一。截止至今,全球范围内诸多物联网科技的应用领域均缺乏相应的应用标准规范,国内同样如此。随着国内物联网科技的大范围及深入应用,社会各界开始高度重视物联网标准的制定及规范工作,并已成立了传感器网络研究组及中国物联网标准联合工作组。截止至今,已有效地推进了物联网相关标准的研究及制定工作。

2物联网技术未来应用趋势

2.1物联网产业规模预测及主要应用当前,国内物联网科技主要应用于城市管理、环境监测、环保节能、交通管制等诸多领域中,特别是自从2009年后物联网行业备受社会各界的关注,推动了行业发展的热潮。北京等国内诸多重点城市已开始制定了物联网行业的发展战略,积极推动行业发展,构建示范工程。根据相关统计数据分析预测,二十年后国内RFID终端将高达数千个,应用于生活中的方方面面。随着物联网行业的大范围应用,将极大地推动信息零件行业发展,提供大量的就业机会。发展至今,交通行业、电力行业、安全保障等行业是物联网科技应用最为广泛的行业。作为全球物联网科技的核心部分,国内物联网科技得到难得的发展机会,物联网发展概念也得到家居等国民重点经济发展行业的接受与青睐。物联网相关产品也深入地应用于企业生产及服务的每一个流程中。

2.2物联网产业未来发展思路(1)完善自主研发体系,提升行业核心竞争力。基于重点实验室、技术中心建设、扶植核心科研项目及重大型研发平台的整合与分享,积极组织行业内应用技术的难关攻克。另外,推动关键核心应用领域的突破,构筑研发、生产到服务的完整产业链。(2)推进标准化建设、掌控发展自。基于跨行业、跨领域的物联网标准化建设,逐步完善物联网体系结构、制定物联网数据安全等基础性标准,从而推动物联网行业的高效发展,确保掌握物联网科技的发展主动权。(3)强化产业合作,重点推进关键领域应用发展。物联网行业应用涉及到诸多产业、较多的应用领域及产业链环节。基于重点推进重点行业发展,大力发展支撑性行业,有效推动上下游产业,积极推动产业链的构筑及完善。基于当前发展背景,可考虑以基础设施及民生工程作为发展突破点,积极开展物联网行业应用示范点,有效推动物联网科技的快速发展。(4)加强政策指导,积极推动行业战略转变。积极推动物联网行业从政策牵引的发展模式转变为市场牵引的发展模式,有效发挥出市场供需影响力,积极扶植及壮大重点物联网产业。另外,积极鼓励物联网科技公司发展专业服务,增值服务等新兴科技产业比重,促进物联网行业上下游深入摸索新兴的商业发展模式。

3结语

物联网技术现状篇3

【关键词】物联网;RFID;医院信息化;数字化医院;医院管理

【中图分类号】R156.3【文献标识码】B【文章编号】1005-0515(2011)12-0291-02

近年来,医疗行业的竞争已经从医疗环境、医疗人才的竞争转移到医院信息处理能力及医院工作效率的竞争。物联网技术作为新兴信息技术,在患者管理、资产盘点等方面已经在医院逐步推广应用,进一步推动了医院的数字化进程。运用物联网技术,优化医院现有的信息系统(HIS),构建全时、全域的监测和预警管理平台,有效解决精细化管理问题将是医院信息化发展的风向标。

1物联网技术概述

1.1物联网定义:物联网是21世纪新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称我们可以得到物联网就是“物物相连的互联网”,这主要表达了两层意思:首先,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网的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和物品之间,进行信息交换和通信。由此得到物联网定义是通过射频识别、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,把任何物品和互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

1.2关键技术

1.2.1射频识别术及编码:射频识别即RFID技术,又称电子标签、无限射频识别,是一种通过无限电讯号识别特定目标病毒写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触的通信技术。射频识别是一种简单的无线系统,只有两个基本期间,由一个阅读器和很多或标签组成。

射频识别的编码是唯一的,而且其编码规律和解析方式能够通过物联网计息服务对应起来,这样才能够通过编码访问其对应物品。目前体系射频识别编码存在三个标准,分别为ISO标准、欧美EPC标准和日本UID标准,应用前景和范围也有所不同。

1.2.2无线传感器网络:无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。最近几年,随着计算成本的下降以及微处理器体积越来越小,已经为数不少的无线传感器网络开始投入使用。目前无线传感器网络的应用主要集中在环境、医疗、军事等领域。

1.2.3物联网中间件服务:物联网中间件负责实现对RFID硬件以及配套设备的信息交互和管理,同时作为一个软硬件集成的桥梁,完成与上层复杂应用的信息交换。其在物联网中起到中介作用,屏蔽前端硬件的复杂性,并把采集的数据发送到后端IT系统。

1.2.4物联网名称解析:物联网名称解析服务点有点类似因特网的DNS服务,后者是激昂客户端输入的网址转换成其对应的网络资源地址URI,进而得到此ID号对应物品的属性。

2物联网在医院管理中的应用

2.1医院患者管理:使用RFID技术将患者姓名、年龄、血型、过敏史、亲属姓名、紧急联系电话、既往病史等信息储存在射频腕带中,挂号、就医、取药只需一刷就避免人为失误,规范合理用药。还可以与医院HIS系统接驳,随时从医院远端服务器调取病人完整病历。此外针对病人,可以对床头病人标识卡、住院服进行改进,对患者生命体征进行实时监护;针对新生儿,运用RFID腕带和母婴识别系统避免他人报错和偷报等。

2.2医务人员管理:医务人员的流动性大,在医院重要点位设置固定RFID阅读器读取每个工作人员的RFID胸卡判断其所在位置,从而实现人员室内跟踪,为调度医务人员及时诊疗与救护提供支持。在此基础上,集成门禁系统、监控系统、考勤系统。防止外来人员随便进入,以提高综合管理能力。

2.3医疗设备管理:医疗设备管理的最终目的是使医疗设备处于良好的运行状态,确保医院的社会、经济、技术效益最大化。基于RFID技术的医疗设备管理通过标签植入,智能实现入库出库、科室管理、资产盘点、保修报损、防盗报警等功能。此外,还可以通过功能完备的信息系统,实现设备定期维护保养以延长使用寿命,实现设备档案电子化提升工作效率,实现设备使用监管以确保设备利用率。

2.4用血安全管理:将物联网技术用于血液管理,从献血开始就将每个血袋上记录献血这基本信息和血液生物信息的RFID标签,从而简化血液筛选和储存流程,提高血库内部处理效率,降低出错率和血型配错率。当然应用物联网技术于血液还存在一些其他声音,例如标签的电磁波对血液成分是否存在影响,RFID应用于用血安全其成本的投资回报过低等等,这些都是应用过程中的一些瓶颈问题。

2.5医药供应管理:基于RFID技术的医药供应管理可以实现药品装配迅速、识别和杜绝仿冒药品、减少不必要库存、提高照单生产率、门诊智能摆药取药等等。在美国食品药品管理局(FDA)的要求下,该国制药商从2006年开始利用RFID技术追踪易仿冒药品的生产、储存、运输、销售的全过程。

2.6医疗废物管理:将物联网技术应用于医药废物的管理,是近几年研究的一个方向。国外一些先进医院通过对医疗垃圾的收取、称重、运输、焚烧等过程的数据进行收集和分析,避免医疗废弃物的漏装、遗失、丢弃,记录规范整个流程的耗时,全程监控医疗废物转运,确保医疗废物被妥善运输到指定地点。

3前景展望

物联网作为一项前景技术,还面临着技术标准、行业规范、成本、信息安全、电磁干扰等一些列问题,在医疗行业全面推行物联网技术还面临很多困难。但不容置疑的是在医疗药品行业将是物联网技术率先应用的最大领域,特别对于医疗应急机动任务来说,RFID技术具有完成高效、准确、便于部署医药管理系统所需的高度自动化和智能化,在应急医疗保障任务中必将发挥不可替代的重要作用。物联网时代已经来临,物联网+云计算则是医疗行业发展的最终信息技术模式。

参考文献

[1]杨国斌,马锡坤.物联网时代的医疗信息化及展望【J】.中国数字医学,2010,8(12):37-39.

物联网技术现状篇4

关键词:物联网;智能配电网;电网融合;射频识别

中图分类号:TM727文献标识码:A文章编号:2095-1302(2011)08-0031-05

近年来,智能配电网与物联网的概念不断升温,许多与智能配电网相融合的新技术也不断被提出,其中包括面向智能配电网的物联网(Internet of Things)技术的问世等。智能配电网与物联网的融合作为一种具有极高战略意义的新型产业技术,被世界各国高度重视,我国也将物联网、智能配电网列为国家战略,并全面部署了众多重大科技项目、示范工程的建设\[1\]。在智能配电网的研究方面,许多文献针对电力行业的信息化现状以及智能配电网趋势进行了差异比对和分析,提出了构建中国智能配电网技术的方向\[2-3\]。在物联网研究方面,学者们也逐步从综述物联网国内外发展现状入手\[4\],来设计中国物联网的体系架构,并针对物联网关键技术—RFID射频识别及典型应用M2M ( Machine to Machine)提出了各种设计方法\[5-6\]。物联网技术在智能配电网中的应用是网络技术发展到一定程度的必然产物,该技术的应用,能有效地对电力系统基础设施和资源进行整合,进而提高电力系统的通信水平,改善当前电力系统基础设施的利用率\[7\]。

1 物联网与智能配电网

1.1 物联网的概念与特征

麻省理工学院的Auto-ID 实验室1999 年最早提出“物联网”的概念,它对物联网的定义是:把所有物品通过射频识别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。最初提出的“物联网”理念是指通过装置在各类物体上的电子标签,传感器、二维码等经过接口与无线网络相连,从而给物体赋予智能,以实现人与物体的沟通和对话,也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话。这种将物体联接起来的网络被称为“物联网”\[8\]。欧盟第7框架下 RFID和物联网研究项目组在2009年9月15日的研究报告中定义为:物联网是未来互联网的一个组成部分,可以被定义为基于标准的和可互操作的通信协议,且具有自定义能力的、动态的全球网络基础架构。物联网中的“物”都有标识、物理属性和实质上的个性,可使用智能接口实现与信息网络的无缝整合。物联网是指“物物相连的互联网”,通过传感器、射频识别、全球定位系统等技术来采集任何被测物的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种信息,并通过各类可能的网络接入,以实现物与物、物与人的广泛连接,从而实现被测物的智能化感知、识别、交互和管理。物联网可应用于军事、智能交通、智能配电网、数字家庭、食品安全、旅游服务、城市公共管理、现代物流、生产制造、医疗健康等多个领域。

物联网的核心是物与物及人与物之间的信息通信。故而物联网的基本特征可概括为以下三点:

首先是可感知。通过射频识别(RFID)、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术对物体进行实时信息收集和获取。

其次是可互联。先将物体接入信息网络,再借助各种通信网络(如因特网等)来可靠地进行信息的实时通信和共享。

第三是智能化。通过各种智能计算技术来对获取的海量数据信息进行分析和处理,从而实现智能化决策和控制。

1.2 智能配电网的特征

2006年,智能配电网的概念正式由IBM公司提出。它以物理电网为基础,是在高速双向通信网络和先进数字技术的基础上,将传感测量技术、通信技术、信息化技术、控制技术、设备互动技术、决策支持系统技术、计算机技术和物理电网高度集成而形成的新兴网络。它可以通过电子终端在独立用户之间、用户和电网公司之间形成网络互动和即时连接,实现电力数据读取的实时、高速、双向的通信效果,并实现电力、电信、电视、智能家电控制等多用途数字交互,同时可实现用户富余电能的回售等功能。智能配电网整合了系统数据,发挥了中央电力体系的集成作用,可实现有效的临界负荷保护,以及各种电源和客户终端与电网的无缝互连,从而优化电网的管理,将电网提升为互动运转的全新模式,形成电网全新的服务功能,提高整个电网的可靠性、可用性和综合效率。智能配电网具备可靠、自愈、经济、兼容、集成和安全等特点\[9\],可通过信息化平台,使发电、输电、配电、用电等配电网系统的各个环节互相融通,实现精确供电、互补供电、提高能源利用率、供电安全,节省用电成本的目标。实际上,能量流与信息流融合而成的网络,就可称为智能配电网。

根据美国能源局现代配电网发展报告及欧洲的分布式发电实践,智能配电网的特征具有以下几点:

(1) 具有自我恢复功能,即自愈性;

(2) 用户可主动参与配电网的运行,即互动性;

(3) 可抵御自然灾害与恐怖袭击,即安全性;

(4) 能提供高质量的电能,减少停电损失,即可靠性;

(5) 能够容纳各种发电和蓄电形式,即纳新性;

(6) 能优化设备运行,降低配电网运行费用,即优质性。

通过信息化框架平台建立开放的系统和共享信息模式,整合系统中的数据,优化配电网的运行和管理,可使得配电网更智能,并可从物联网的三个层次提高配电网的可靠性、管理效率和服务水平。

2 物联网与智能配电网的融合

智能配电网是物联网在电力系统行业的应用典范。应用物联网技术,智能配电网将会形成一个以配电网为依托,覆盖城乡各用户及用电设备的、庞大的物联网络。智能配电网与物联网的相互渗透、深度融合和广泛应用,将能有效整合通信基础设施资源和电力系统基础设施资源,进一步实现节能减排,提升配电网的信息化、自动化、互动化水平,提高配电网运行能力和服务质量。智能配电网和物联网的发展,不仅能促进电力工业的结构转型和产业升级,更能够创造一大批原创的、具有国际领先水平的科研成果,打造更大的产业规模。

融合智能配电网应用的物联网主要分为感知层、网络层和应用服务层。感知层主要通过传感器、射频识别等技术手段实现对相关信息的采集;网络层依托电力信息通信网,实现感知层各类电力信息的传输;应用服务层主要采用智能计算、模式识别等技术来实现电网信息的综合分析和处理,实现智能化的决策、控制和服务。物联网与智能配电网的基本框架示意图如图1所示。

图1中的感知层包括感知控制子层和通信延伸子层。感知控制子层主要是对物理世界感知、识别、信息采集的各类传感器;通信延伸子层是将物理实体联接到网络层和应用层的通信终端模块或延伸网络。智能配电网通过感知控制子层实现各环节电气量、非电气量、微环境等信息的采集,并通过通信延伸子层接入物联网的网络层。网络层包括接入网和核心网,实现感知层与应用层间信息的传递、路由和控制。基于智能配电网对数据安全、传输可靠性及实时性的严格要求,当前物联网的信息传递、汇聚与控制主要通过电力系统专用通信网来实现(在不具备条件或特殊条件下也可借助公网),在配电网终端,成熟的低压载波通信技术也是物联网的一种理想的通信路径。应用层包括应用基础设施/中间件和各种应用。应用基础设施/中间件是实现信息存储、计算的基础设施,为各种应用提供技术支撑。应用层通过先进的信息分析处理技术实现配电网智能化的决策、控制和服务。物联网技术将进一步助力智能配电网的实现,如设备状态的预测和调控,资产全寿命周期管理的辅助决策,配电网与用户间的智能互动等。

智能配电网与物联网的相互渗透和深度融合是信息通信技术发展到一定阶段的必然结果,能有效整合通信基础设施资源和电力基础设施资源,提高电力系统的信息化水平,改善现有电力基础设施的利用效率。首先,作为“智能信息感知末梢”,物联网以其独特的优势,能在多种场合满足智能配电网信息获取的实时性、准确性和全面性需求,有助于实现对电力设备资产、生产过程的全方位采集和监控,也有助于降低线损、提高电能传输效率和使用效率,提升电网企业与用户的互动能力。其次,配电网智能化是物联网的重要应用领域。智能配电网的实践,为物联网工程提供了很好的行业应用示范。智能配电网信息通信网平台,不仅能够为物联网技术的深化应用提供通信网络保障,也将为电信网、广播电视网和互联网的"三网融合"提供有力的支撑。配电网智能化还将成为拉动物联网产业、甚至整个信息通信产业发展的强大驱动力,并将深刻影响、引领和推动其他行业的物联网应用\[10\]。

3 智能配电网中的物联网应用

3.1 电力设备状态监测

实现电力设备状态在线监测是配电网智能化的关键一步。对于电力系统现有的110 kV枢纽变电站的一次设备加装状态监测系统,利用物联网技术可实现对变压器、断路器、避雷器、直流系统的特征量监测,并利用一次设备状态监测与故障分析系统,预先判定一次设备的故障征兆,然后由人工根据诊断结果制定检修计划,以便在设备发生故障前就能及时排除隐患,避免不必要的停电检修,降低设备维护成本,提高设备运行的经济性和稳定性,从传统的定期检修逐渐向状态检修过渡;通过状态监测技术的实施,为后期变电站状态监测改造及状态检修的全面开展积累经验,再逐步探索先进的状态检修管理模式,并通过管理模式的不断完善,最终建立科学的状态检修管理体系。监测的主要内容是在变压器上开展目前较为成熟的油色谱在线状态监测、变压器的绝缘状态监测、以及变压器分接开关在线滤油技术的应用;另外还有在断路器上开展目前较为成熟的SF6气体在线监测、断路器机械特性的监测;在避雷器上开展电流状态监测;在直流系统上开展在线监测技术的应用。按照信息统一集中的原则,应在被监测的设备处就近安装智能组件,以将监测到的设备状态信号通过网络分别传送到监测服务器和当地监控系统。然后再对传送至监测服务器中的设备状态信息进行初步分析,供检修人员参考;对传送至当地监控系统的设备状态信息,则通过远动通信系统传送至调度中心,由检修人员在当地或远方进行设备风险评估,并根据评估结果制定检修计划。

利用物联网技术还可以对发电、新能源系统实现监测与控制。通过在常规机组内布置各种传感器可掌握机组运行状态(包括各种技术指标与参数),提高常规机组运行维护水平;通过在坝体部署压力传感器群监测坝体变形情况,规避水库调度风险;通过各类气象传感器实时采集风电场、光伏发电厂的风速、风向、温度、湿度、气压、降雨、辐射等微气象信息,实现新能源发电的监控和预测。同样,物联网技术也可以对风能、太阳能等新能源发电进行监测、控制和功率预测。利用物联网技术,可以提高一次设备的感知能力,并很好地结合二次设备实现联合处理、数据传输、综合判断等功能,提高电网的技术水平和智能化程度。事实上,输电线路状态在线监测是物联网的重要应用之一。利用物联网技术,可以提高对输电线路运行状况的感知,可监测的主要内容包括气象条件、覆冰、导地线微风振动、导线温度与弧垂、输电线路风偏、杆塔倾斜等。还可通过物联网对设备的环境状态信息、机械状态信息、运行状态信息进行实时监测和预警诊断,提前做好故障预判、设备检修等工作,从而提高设备检修、自动诊断和安全运行水平。

3.2 电力生产管理

由于电力生产管理的复杂性,电力现场作业管理难度较大,常有误操作、误进入等安全隐患。利用物联网技术可以进行身份识别、电子工作票管理、环境信息监测、远程监控等,实现调度指挥中心与现场作业人员的实时互动。调度计划综合应用功能可进行系统负荷预测及母线负荷预测,预测的时间尺度包括短期及超短期;电量计费方面则可负责存储和管理远程采集到的计量数据,根据电网模型进行分析和汇总,为营销管理等系统提供数据支撑,并支持结算、考核、线损管理、平衡分析、盈亏分析等业务的开展;检修计划及发电计划的编制、校核、考核等等功能可支持从调度管理综合应用导入检修申请,并对检修申请进行调整以确认形成初始检修计划,用于检修计划安全校核,实现水力发电计划、新能源发电计划的编制和日内滚动调整。调度管理综合应用功能可用于生产运行等应用。则可实现设备运行管理、设备检修管理、电网运行管理、运行值班管理等方面的功能;专业管理应用,实现专业报表管理、标准(规程或规范)管理功能和信息展示与,实现电网运行信息、调度各专业信息动态、文档资料管理、信息公告等功能。另外,在电力巡检管理方面,通过射频识别、全球定位系统、地理信息系统以及无线通信网来监控设备运行环境,掌握运行状态信息,并通过识别标签辅助设备定位,实现人员的到位监督,指导巡检人员按照标准化和规范化的工作流程进行辅助状态检修和标准化作业等。另外,通过在塔基下、杆塔上及输电线路上安装各种传感器、防拆螺栓等,同时结合输电线路状态在线监测系统,也可以很好地实现对重要杆塔的实时监测和防护。

3.3 电力资产全寿命周期管理

将射频识别和标识编码系统应用于电力设备,可进行资产身份管理、资产状态监测、资产全寿命周期管理,这样就能够自动识别目标对象并获取数据,为实现电力资产全寿命周期管理、提高运转效率、提升管理水平提供技术支撑。而通过安装智能传感器也能够确定变压器、断路器、配电自动化设备和开关等资产的剩余使用寿命和预计失效时间;同时,通过在变电站和变压器上安装智能配电网设备,即能够自动监测配电变压器的运行情况,包括变压器是否过载和实时负荷水平;通过断路传感器,能够自动检测电路断路器的运行情况,包括故障电流峰值、动作计数等。基于上述信息,能够采取主动的资产管理方式,提高资产管理水平,最终在物联网技术应用的基础上,实现资产的全寿命周期管理。

3.4 智能用电管理

利用物联网技术有助于实现智能用电的双向交互服务、用电信息采集、家居智能化、家庭能效管理、分布式电源接入以及电动汽车充放电,为实现用户与电网的双向互动、提高供电可靠性与用电效率以及节能减排提供技术保障。通过在电动汽车、电池、充电设施中设置传感器和射频识别装置,可以实时感知电动汽车的运行状态、电池使用状态、充电设施状态以及当前网内能源供给状态,实现电动汽车及充电设施的综合监测与分析,保证电动汽车的稳定、经济、高效运行。物联网技术有助于实现家居智能化,通过在各种家用电器中内嵌智能采集模块和通信模块,可实现家用电器的智能化和网络化,完成对家用电器运行状态的监测、分析以及控制,例如通过安装门磁报警、窗磁报警、红外报警、可燃气体泄漏监测、有害气体监测等传感器实现家庭安全防护;或通过无线、低压电力线载波技术实现水、电、气表自动抄收;也可以通过光纤复合低压电缆、电力线载波以及智能交互终端,实现用户与电网的交互,提供通信服务、视频点播和娱乐等。

4 面向智能配电网的物联网发展前景

物联网的基础平台是完善高效的通信网络。通信运营商在物联网应用方面做了许多工作,电力系统针对智能配电网的物联网应用也做了很多工作,同时针对智能配电网的需求和发展也提出了物联网应用和发展方向,目前正与国内外智能配电网以及物联网方面的权威机构合作开展一些深层次的研究工作。在未来几年内,还将通过联合开发、共同攻关等方式建立物联网在智能配电网领域应用的技术体系,其中是电力智能感知基础体系,基础体系的目的在于提高面向智能配电网的物联网信息感知能力,推动电力信息采集装备的智能化,引导智能感知装备制造技术的发展,研制并推出具有更多种类、更高级、更可靠、更灵活的智能感知装备;其次是电力物联网技术支撑体系,该支撑体系的目的在于建设满足未来智能配电网需求的可靠通信信息平台;第三是智能配电网应用体系,目的在于配合智能配电网建设,建立涵盖分布式发电、变电、配电、用电及电力资产管理的、面向智能配电网的物联网应用体系;第四是标准规范体系,大力开展面向智能配电网的物联网标准研究,积极跟踪国内外物联网标准的制定工作,推动电力物联网相关标准制定的顺利进行。面向智能配电网的物联网标准规范体系应包括三大方面,即:共性基础标准规范、产业化标准规范和智能配电网应用规范;第五是安全保障体系,主要研究面向智能配电网应用的物联网接入网关,实现物联网异构系统通信协议的转换、以及传感节点的安全接入,研究物联网信息安全接入平台的总体技术架构与建设方案;另外,还包括建立物联网的边界安全接入规范体系,保证发、输、变、配、用等环节传感节点及信息的统一安全接入。

5 结 语

今后,电力运行企业将围绕国家重大科技专项、国家电网公司重大科技项目以及智能配电网、物联网示范工程开展技术研究和应用研究,并将建立相应的研发机制、物联网实验室和专门的物联网研究中心,在分布式发电、变配电、用电、信息通信技术等方面深入开展工作,实现物联网技术在智能配电网应用中的重大突破,打造电力物联网芯片设计、应用系统开发、标准规范体系、信息安全、软件及测试平台等完整的产业链,为电力网、互联网、电信网、有线电视网的有机融合提供技术手段,同时要在实现电能的高效传输的同时,实现信息流的通畅传输。

参 考 文 献

[1]李祥珍,刘建明.面向智能配电网的物联网技术及其应用\[J\].电信网技术,2010(8):41-45.

[2]肖世杰.构建中国智能配电网技术思考\[J\].电力系统自动化,2009,33(9):1-4.

[3]陈春霖.电网企业信息化建设的深化探索与创新\[J\].华东电力,2008(10):1-4.

[4]宁焕生,张瑜,刘芳丽,等.中国物联网信息服务系统研究\[J\].电子学报,2006,34(z1):2 514-2 517.

[5]刘志峰,张宏海,王建华,等.基于RFID技术的EPC全球网络的构建\[J\].计算机应用,2005(11):14-15.

[6]周洪波,胡海峰,邵晓风.M2M产业——“两化”融合的核心推动力\[J\].中国制造业信息化:学术版,2009,38(6):23-27,31.

[7]李娜,陈晰.面向智能配电网的物联网信息聚合技术\[J\].信息通信技术,2010,4(2):21-28.

[8]王保云.物联网技术研究综述\[J\].电子测量与仪器学报,2009,23(12):1-7.

物联网技术现状篇5

[关键词]物联网 输变电设备 状态监测 智能管理

中图分类号:TN915 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0252-01

电力系统中输变电的配送是在瞬间内同时完成的,所以需要较高的设备可靠性,为了保证我国电力系统能够安全可靠的运行,所以一定要加强输变电设备的管理。随着近几年我国电力系统的飞速发展,输变电设备的数量在逐渐的增加,更新换代比较频繁,这种情况导致电力企业的工作效率降低,所以需要应用物联网技术实现对输变电设备的智能管理,提高电力系统的运行能力。我国于2009年公布了智能电网计划,该计划主要是实现电力系统、信息系统和电网业务的一体化发展,实现电力信息的无损收集、有序传输,提高输变电水平。

一、有关电力技术的简介

我国电力系统的规模非常庞大,其中在66千伏以上的变电站就超过了一万座,线路总长度超过了50万千米,而物联网技术应用在输变电设备的管理中可以有效的提高电力设备自动监测功能,实现我国电力系统的可视化、智能化发展。

(一)物联网技术

物联网技术是一种全新的通信技术,将互联网和信息网络作为信息传输的一个渠道,通过红外感应器、激光扫描器等实现物理对象之间的信息交流,实现设备的智能监控和管理。物联网技术作为一种新兴技术,受到了我国各个部门的广泛关注,很多国家部门已经设置了物联网专项研究组。

(二)状态监测技术

输变电设备的状态监测技术是利用各种传感器对设备的运行状态进行信息采集和处理,对于输电设备的状态监测主要有:电力导线的温度监测、电压塔的倾斜监测、绝缘端子的污秽监测、线路的电流跳动监测、气象状态的监测等等。对于变电设备的状态监测主要有:变压器状态监测、电容状态监测、电缆状态监测等等,通常输变电设备可以监测出三种状态分别是正常状态、异常状态和故障状态。

二、国内外输变电设备的状态监测现状

在上世纪的六十年代美国就已经开展了发电设备的状态监测和检修,并且在八十年代把这种技术应用到了输变电设备中,该技术的应用使电力设备的检修效率提高了。我国在上世纪九十年代开展了输变电设备的状态监测研究,并且加速了该技术在电力系统中的推广,使我国电力系统的在线监测技术得到了发展。我国与2008年颁布了《输变电设备状态检修试验规程》,在之后的几年又随之了《电力设备在线监测通用技术》《技术规范》《数据规范》等等,建立起了多个输变电状态监测试点。我国与其它的国家相比在物联网技术的研究方面还是比较具有优势的,对输变电设备进行状态监测可以实现设备运行信息的共享,采用预防的方式避免输变电设备产生运行故障,减少故障维修的费用,提高设备的运行效率,降低运行成本。在设备还没有发生故障时就提前进行检修,避免出现输变电设备的停机运行现象,实现智能化监管。

三、物联网技术在输变电设备中体系结构的设计

(一)IOTTE物理结构

物理结构是指物联网沿着输变电设备的电力流转方向建立起对设备和通信系统、网络系统、监控系统而对集成结构。该结构可以将设备的状态信息通过网络光纤传输到监测位置进行最初的处理。在信息传输时也可以采用无线传输的方法,因为每个智能红外传感器都具备无线路由的功能,随时保证信息实时传输。物理结构主要由信息采集模块、智能传感器、无线传输网络等等构成。

(二)IOTTE体系架构

物理网输变电设备的体系结构需要根据电力系统的业务需求来建立,建立时可以对不同的功能进行分层,每层都具备各自独立的性能,所以体系架构可以满足各个输变电设备的智能监测。体系架构中拥有专用的数据通信层,通信层可以对输变电设备的数据进行无缝接入,实现通信层信息的交汇。物联网的网络层面必须要以IP统一为基础,实现监控集成系统的扩展,体系架构中信息的汇集须要利用光纤组网来实现区域内所有变电站和输变电线路的信息传输,实现全部通信信息的交互。物联网的体系架构可以实现对输变电设备所有信息的存储、融合、处理功能,并根据各级电网中电力业务的不同,提供不同的业务处理平台,每个平台各自处理各自信息的流向。

IOTTE体系架构中有几项关键的技术,第一个是一体化的智能检测装置,该装置可以实现输变电设备的一体化管理和控制,并通过与主体分析PC的联系实现输变电设备信息的横向交互以及联动保护;第二个是编码和标识体系,该体系也是体系架构中的关键技术,通过对不同设备及信息流的编码,对设备进行区分,避免信息交互流的混乱,并且可以让射频技术有效的识别出标识信息;第三个是通信技术,物联网IOTTE体系架构的信息体系以传输可靠、感知全面、系统开放化为通信目标,所以通信技术中分别包括了射频技术、蓝牙技术、无线技术、GPRS技术等等。

四、物联网技术在输变电设备管理中的应用

(一)在输电设备管理中的应用

把应用了物联网技术的传感器应用到杆塔、电缆线等等一些输电设备中,可以实现对这类输电设备的实时监测,并对该类设备的输电状态进行采集,并通过通信网络传输到数据中心,数据中心对传感器传出的数据进行综合分析,确保设备运转的正常,目前,物联网在输电设备中的应用难点是设备的供电问题,因为供电的效果不是特别令人满意,所以需要进行改进,实现供电综合能力的提升。

(二)在变电设备管理中的应用

在电力设备的智能改造中,物联网技术对变电设备的技术支持可以使变电设备满足所有的智能需求,物联网技术的感知层与变电设备的过程层相对应,而应用层与变电站的控制层向对应,这样物联网技术就可以借助遥感技术实现对变电设备的控制和管理,实现一些重要步骤的操作,以及重要信息的采集。

物联网技术在输变电设备的管理应用中已经取得了一定的优势,并形成了规模,但是还需要在几个方面进行强化研究,例如:智能监测模型和全息化状态模型的研究;多功能一体化的智能监测装置研究;对物联网技术统一通信接口的研究;对电力设备专用光纤传感器的开发研究;建立综合信息的可视化平台;实现物联网数据信息的云管理等等。

结束语

我国现在的输变电设备正向着智能化的方向发展,应用物联网技术对输变电设备进行管理可以有效的提高电力系统的智能化发展,物联网对输变电设备的管理需要建立完善的体系架构,通过对物联网体系架构的分析和研究,可以对输变电设备智能化的发展方向进行确定,保证电力设备与信息技术的综合发展,扩大了物联网技术的应用空间,促进电力企业的发展。

参考文献

[1]王春新,杨洪,王焕娟,张君艳. 物联网技术在输变电设备管理中的应用[J]. 电力系统通信,2011,05:116-122.

[2]何杰. 输变电设备物联网关键技术研究[D].湖南大学,2013.

[3]曹一家,何杰,黄小庆,张志丹. 物联网技术在输变电设备状态监测中的应用[J]. 电力科学与技术学报,2012,03:16-27.

物联网技术现状篇6

[关键词] 设备信息管理;物联网;测控信息;信息管理;传感网

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2015 . 21. 089

[中图分类号] TP393 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2015)21- 0166- 04

设备是人类社会各项活动的主要物质基础。设备的技术状态是指设备达到规定功能和技术指标的程度。设备保持良好的技术状态,是设备安全可靠运行的基础。如果设备的技术状态出现问题,则可能会产生严重后果,例如,近期频繁报道的电梯伤人事件,其根本原因,就在于这些电梯没有保持良好的技术状态。为此,需要采取适当方法对设备有效进行测控[1],并加强设备测控信息管理工作,对设备的技术状态进行有效监控。这既是一个急需解决的紧迫课题,也是一个非常复杂的、非常困难的课题,本文主要基于物联网技术对设备测控信息管理问题进行探讨。

1 物联网技术及其应用

1.1 物联网的涵义

物联网的思想始于20世纪90年代,1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议上正式提出了物联网的概念。

物联网是指通过信息传感设备,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[2]。

物联网本质上就是“物物相连的互联网”[3]。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。因此,物联网要基于三个条件:第一个是全面感知,对物品信息进行识别、采集;第二个是可靠传递,就是通过通信网络将信息进行可靠传输;第三个是智能处理,通过后台的庞大系统来进行智能分析和管理。

物联网概念提出以后,其重要意义迅速被世界各国所公认,其内涵也在不断发展。例如,2009年奥巴马就任美国总统后,美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点;2008年11月在北京大学举行的第二届中国移动政务研讨会上,提出移动技术、物联网技术的发展代表着新一代信息技术,并带动经济社会的创新变革,当前,“互联网+”已经发展成为我国的国家战略,其中,物联网技术的发展和应用具有重要地位。

从物联网的本质上看,物联网是现代信息技术发展到一定阶段后出现的一种聚合性应用与技术提升,将各种感知技术、现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用,使人与物智慧对话,创造一个智慧的世界。随着物联网技术的快速发展,无所不在的“物联网”时代即将来临,世界上所有的物体都可以通过网络(物联网)进行信息交换,联为一个有机整体。人类在信息世界里将获得一个新的沟通维度,从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。

1.2 物联网的技术结构

物联网和互联网的关系是密不可分、相辅相成的。但是物联网和互联网在网络的组织形态、网络功能以及性能上的要求都是不一样的。与互联网相比,物联网对于实时性、安全可信性、资源保证性等方面的要求更高。

从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层[3],如图1所示。其中,第一层即感知层至关重要,物体的感知和数据的采集就是靠这一层。

感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、全球定位信息设备等感知终端。

网络层由各种有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,负责传递和处理感知层获取的信息。

应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。

1.3 物联网的应用

物联网的应用极其广泛,渗透在国民经济和社会生活的各个方面。通过在各种设施设备上大量设立传感器,捕捉运行过程中的各种信息,然后通过传感网,进入互联网,通过计算机分析处理发出智慧指令,再反馈回去,极大提高效率,产生更大的效益。

总结起来,物联网的应用主要有三种基本模式:

1.3.1 对象的识别

通过二维码,RFID等技术标识特定的对象,用于区分对象个体。目前,该类应用最成熟,也最广泛,例如,在物流行业就广泛应用这一层面的物联网技术,极大提高了工作效率。但这只是物联网应用的初级阶段。

1.3.2 对象的监控和跟踪

利用多种类型的传感器和分布广泛的传感器网络,可以实现对某个对象的实时状态的获取和特定对象行为的监控,如对设备的技术状态进行监控,通过GPS标签跟踪车辆位置等。这是物联网的核心应用,也是目前物联网技术的主要发展方向之一,将极大改变人类的生产生活。

1.3.3 对象的智能控制

物联网基于云计算平台和智能网络,可以依据传感器网络利用获取的数据进行决策,进行控制和反馈,改变对象的行为。例如根据光线的强弱调整路灯的亮度,根据车辆的流量自动调整红绿灯间隔等。这是物联网高层次的应用。

2 设备信息及其管理

2.1 设备信息的特点

各种设备在运行过程中,会不断产生大量信息,其中,核心是设备的技术状态信息[4]。设备的技术状态信息主要通过对设备进行技术检查来获取,所谓的设备技术检查,是指为判明设备的技术状态而进行的检测,包括对设备的完整性、性能参数、磨损程度等的检查。通过开展技术检查,就可以获取设备的各方面信息,通过这些信息,就可以准确、全面、及时地了解、掌握设备的工作状态,并通过对这些信息的分析,发现可能存在的问题,及时消除隐患,确保设备处于良好状态,确保设备可靠、安全地运行。

但设备信息非常复杂,归纳起来,设备信息主要有以下特点:

(1)信息量大。现代设备结构复杂、技术含量高,特别是一些大型复杂设备,这一问题尤为突出,对设备进行技术检查,需要采用各种不同原理,对设备的各个方面的信息进行采集;另一方面,设备需要持续运行,在运行过程中,会持续产生信息。因此,即使是某一台设备,其信息量也很大,而各种不同设备作为一个整体,其信息量就更为庞大,属于典型的“大数据”。如何对这些大量的信息进行有效管理,是一个极其重要也非常复杂的问题。

(2)及时性要求高。高质量的设备信息是设备信息管理的基础。信息质量是一个非常复杂的问题,包括信息的准确性、完整性、及时性、针对性等方面[5]。但对于设备信息来讲,及时性的要求尤为突出,通常情况下,需要实时采集信息。否则,超过了信息的时效,设备信息的功用就会大大降低。

(3)自动化程度要求高。传统上,设备技术检查主要依靠人工来进行,工作效率低、信息的准确性、全面性、及时性难以得到保证。在信息化条件下,各种传感器和检测仪器设备(以下简称检测设备)的广泛应用,使设备的自动技术检查成为可能。

2.2 设备信息管理

为此,需要对设备信息科学地进行管理。目前,信息管理已经有了一套比较成熟的理论与方法,主要包括:信息获取与采集、信息传输、信息组织与存储、信息处理、信息利用等基本环节[6]。具体到设备信息的管理,也应包括这些基本环节,如图2所示。

2.2.1 设备信息采集

设备信息的采集,是指采用科学的方法,借助各种传感器、检测设备等对设备各方面的信息自动进行采集,其核心是设备技术状态信息的采集。

信息采集的传感主要包括:温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、压力传感器、振动传感器、摄像头等。

检测设备主要包括各种通用和专用检测设备,如电路检测设备、无损检测设备等。检测设备主要用于对设备的技术状态进行检测和监控。

无论是使用传感器还是检测设备,信息采集的核心都是对设备的技术状态进行检测,并以各种不同的信息形态进行表示。2.2.2 设备信息传输

设备信息的传输,普遍存在于设备信息工作流程中,离开了信息传输,信息工作流程就无从展开。

设备信息的传输方法很多,当前,主要采用基于网络的信息传输方法。基于网络的信息传输方法由于具有快速、准确、容量大、与信息系统集成度高等突出优势,不但能够高效传输并充分共享信息,而且由于与信息系统的各种功能高度集成,能够实现信息传输的自动化、精确化、定制化,迅速成为了设备信息传输的主流方法。

2.2.3 设备信息组织与存储

获取的设备信息,需要以一定方式进行组织和存储,才能有效进行处理和利用。

无序的信息既不方便信息的存储、传输和处理,更不利于信息的使用。设备信息的组织,即设备信息的序化,是按照一定的科学规则和方法,通过对设备信息的外在特征和内容特征的描述和序化,实现无序信息向有序信息的转化。其中,信息的内容特征是信息组织的主要着眼点,也就是说,通过对信息内容的揭示,并以适当方法进行表示,是信息组织的基本方法,主要包括:分类方法、主题法以及元数据描述方法等。

信息必须存储在一定的介质上,才能便于处理和使用。设备信息的存储,是在对设备信息进行组织的基础上,采用适当的方法进行存储。基本的方法是采用数据库来存储信息。数据库既是信息存储的基本方法,也是信息组织的有效形式,是信息组织和信息存储的有机结合,是设备信息存储的基本方法。因此,在信息化条件下,研究设备信息的存储问题,核心就是设备信息数据库建设问题。

2.2.4 设备信息处理

设备信息的处理,就是通过一定的方法对设备信息进行加工处理,并产生新的信息的过程。

设备信息的处理非常复杂,主要包括:信息融合、知识提取等。

信息融合,就是把不同来源的信息通过比对、分析、综合、插值等方法,形成更加准确、完整的信息。例如,某一设备的技术状态信息,可以采取不同传感器或检测设备进行采集,这些信息单独来看,既不完整,也不一定准确,但通过信息融合,则可以获得更加准确、完整的信息。其中,核心问题是能够通过设备信息对设备的技术状态进行诊断,例如,设备健康管理就是一种典型应用。

知识提取,是对大量信息进行深度理解和处理的基础上,发现蕴含在这些信息中的规律性的东西。设备信息的数量很大,这就需要通过对大量设备信息的深度挖掘与处理,发现设备信息中蕴含的规律。例如,设备技术状态信息,单独来看,只是表明设备在某一特定时刻的某一指标的状态,但如果把一段时间内各种指标的设备信息综合进行分析,就很可能会发现设备本身的某些规律,这一过程,就是知识提取的过程。

设备信息的知识提取,是设备信息内容处理的高级形态,难度很大。知识提取一般由综合运用数据挖掘、人工智能、专家系统等最新信息技术的专业软件完成。

2.2.5 设备信息利用

设备信息的利用就是把设备信息应用于设备工作中。设备信息的利用是前述各项设备信息工作的最终目的和归宿,各项设备信息工作的的效果,也要通过设备信息的利用来进行检验。

设备信息的应用主要包括两个方面:一是利用设备信息对设备进行反馈控制,确保设备处于规定的良好工作状态,这是设备信息的基本应用;二是利用设备信息对设备进行改造、升级、完善,这是设备信息的高层次应用。

以上各个环节构成了设备信息管理的闭环,主要依靠信息系统来自动完成,需要的时候,也可以进行人为干预,从而构成人在回路的闭环管理。

3 基于物联网的设备测控信息管理基本构想

设备的测控信息是指通过检测来采集设备的状态信息以及通过信息对设备进行反馈控制[1],是设备信息管理流程的起始和最终实现,是设备信息管理中的两个关键环节,事实上代表了设备信息管理的整个流程。

设备测控信息的管理非常复杂,要求也很高,物联网技术为设备信息管理提供了新的可能。通过物联网,就可以把设备信息管理的各个环节有效联结为一个有机整体,自动开展设备信息管理的各项工作。基于物联网的设备信息管理的基本构想如图3所示。

3.1 物联网基础设施

正如互联网基础设施是互联网服务的基本条件一样,物联网基础设施也是利用物联网开展各种服务的基本条件。没有较为完善的物联网基础设施,基于物联网的设备测控信息管理就无从实现。

物联网基础设施主要包括:有线与无线相结合的物联网网络、交互设备、网络接口、物联网协议等。其中,与一般的互联网相比,由于物联网是“物物相连”的网络,包括设备在内的各种“物”都可以联入物联网,因此,其网络带宽和网络地址数量等方面的要求都远远高于一般的互联网。

3.2 能联入物联网的智能设备

一般的设备,并不能直接联入物联网。要能联入物联网,并开展基于物联网的设备信息管理,设备本身必须具备一定的条件,也就是说,必须首先对设备进行信息化改造,使之成为“智能”设备。如图4所示。

图中箭头所示的方向为信息流动的方向。

3.2.1 信息采集模块

包括采用各种不同原理的能采集设备状态信息的各种传感器和检测设备,而且这些传感器和检测设备都应是数字化的,以便通过统一的信息接口联入物联网。

3.2.2 控制模块

能根据反馈信息对设备进行控制的控制电路和动作装置,以便能够利用控制信息来远程操控该设备,包括使设备停止运行或改变设备的运行状态等。

控制模块也要通过统一的信息接口联入物联网,并通过物联网来实现远程操控。

3.2.3 信息接口

信息采集模块和控制模块中的各种传感器、检测设备、控制电路的原理千差万别,信息的形式和内容也各不相同,如果分别直接联入物联网,不但会造成网络资源的巨大浪费,而且也不易实现,为此,应设置统一的信息接口,采用统一的信息交换协议和数据交换格式,再通过该接口把信息采集模块和控制模块统一联入物联网。

3.3 厂商

任何设备都是某一厂商设计生产的,即使设备交付给用户,厂商也应对设备能够处于良好的技术状态承担责任。

在厂商的售后部门,应设立专门的与物联网相连的设备信息管理中心,集中对销售给用户的设备的状态信息进行管理。为此,应根据设备的特点和设备信息管理的实际需要,科学设计并建设设备信息数据库,各设备的状态信息,自动地通过物联网传回该数据库并通过该数据库进行集中存储和管理。同时,应研发并配备能对设备信息具有自动分析处理功能的软件,以便对设备运行状态进行自动监测,一旦设备出现问题或故障,或者出现了故障的苗头,系统能自动报警,及时通过物联网发出相应的控制信息,停止设备运行或改变设备的运行状态,同时,通过物联网自动向用户报警,以便用户能及时采取相应措施,实现厂商与用户的联动。这样,厂商就能够变被动服务为主动服务,极大提高服务质量。

另一方面,通过对长时间累积的大量的设备状态信息进行挖掘处理,就有可能发现设备存在的问题或缺陷,就可以有针对性地改进、完善设备,或者为开发新一定设备提供依据。

3.4 用户

设备一般可区分为生产类设备和消费类设备两大类。对于生产类设备来讲,用户一般包括管理用户与最终用户两种类型,例如,对于电梯来讲,物业是管理用户,而电梯的乘用者则是最终用户。而对于消费类设备,如家用汽车、家电设备等,管理用户与最终用户合二为一。

用户是设备的使用者,设备的技术状态,直接影响用户使用设备的效果,甚至会影响用户的安全,例如,电梯故障、汽车自燃等,都可能会产生严重的后果。

因此,用户应能随时随地掌握设备的技术状态,并根据使用需要和设备技术状态情况,对设备进行操控。

如果是生产类设备,如机床、发电机组、生产用车辆等,其管理用户应在厂商的协助下建立相应的数据库,并接入物联网,对设备信息进行集中管理,最终用户则应配备相应的接入物联网的信息设备(电脑、手持设备等)[7],能够直接观察所执掌设备的技术状态数据指标,并在需要的时候能够直接或远程对设备进行操控。

如果是消费类设备,则用户一般不需要建立专门的数据库,而是利用联入物联网的计算机、手机等智能终端设备接收设备状态信息或厂商发送的设备信息,并在需要的时候对设备进行操控。

4 结 语

设备测控信息的管理非常复杂,本文主要基于物联网技术对设备测控信息管理问题进行了初步探索,提出了基于物联网的设备测控信息管理的基本方法,希望能为设备信息管理提供一个新的视角,促进设备信息管理相关研究的深入开展,并为实际工作提供指导。

主要参考文献

[1]陈建羽,花卉. 现代测控技术及其应用分析[J]. 信息通信,2014(9):136-137.

[2]张成海,张铎. 物联网与产品电子代码[M]. 武汉:武汉大学出版社,2010.

[3]李文清,郭宗良. 物联网的成长与发展综述[J]. 网络与信息,2010(2):27-27.

[4]权宏伟,赵巧绒. 公路机械设备信息管理系统设计[J]. 中国科技信息,2014(9):168-171.

[5]丛红日,朱乾坤,张海. 试论装备信息的质量及其评价[J]. 中国管理信息化,2015,18(9):224-228.

物联网技术现状篇7

改革开放以来,我国经济水平的不断提高,人们的生活水平也在不断提升,在经济的社会水平不断发展的过程中,对电网运行也提出更高的要求。在特定的应用程序下,完全理解物联网技术,以确保准确的监测数据,以改善电网的运行质量。近年来电力企业正在不断扩大运营,电网的规模发展在同时壮大,还将建立网络信息传输平台,智能电网操作,能够快速地充分利用网络操作的优势,实现完全的信息操作,尤其是利用电力传输和转换设备对运行状态的实时监控,物联网技术的引入是为了实现电网的远程控制。文章首先简要介绍输变电设备检测中物联网技术的应用方式及应用现状,进而对于物联网在输变电检测设备检测过程中,分别从物联网的不同层级对于其应用过程进行了详尽的分析。

关键词:

物联网技术;监测;输变电设备

1物联网技术的简介及构建

基于物联网的物联网技术是为载体实现虚拟空间信息共享的技术。通过网络协议相关的虚拟空间实现运营的。随着互联网技术的发展,移动互联网的出现为高端技术的产生和发展提供了平台,包括跟踪GRS的函数技术,红外定位技术和定位功能等等。物联网系统包括感知层、网络层和应用层三层结构。感知层的功能是接受范围内的网络信息,网络结构的连接,通信设备是使用短距离无线通信网络连接,使感知层可以有效地接受各种网络信息系统操作和控制的传播信息,并将信息传输到指定的设备。在物联网系统中,网络层主要是为各种各样的信息开发网络数据传输的功能。物联网系统应用程序层包括电脑、智能手机和平板电脑等,使计算机在应用程序层和用户名之间交换。

2物联网体系的设计及输变电设备状态监测的现状

在物联网系统中,包括协调员,路由器和终端设备。其中,协调员是物联网的核心,包括建设网络和连接到设备维护、无线数据传输等内容,对硬件部分的功能具有指示作用。路由器的作用有网络设计和电路设计为主,通过网络连接,将主控制芯片连接到网关接口,路由器被连接到网络终端设备。物联网系统设计也关注节点的设计,提高路由器的兼容性,确保终端节点是协调员相同的数据信号传输,输出信号通过MAX232逻辑电平转换后转移到网络平台和终端设备,通信信息开始传输数据。当前电力传输和转换设备状态监测系统,通常是一个单一的电力传输和转换设备状态参数集,将信息收集和应用程序产生的损害隔离,系统需要建立自己的独立信息数据库,将没有形成网络覆盖的区域联合起来,大大提高收集信息系统操作和维护的能力,为以后分析和预测诊断提供便利。当前每个系统制造商不同,导致同一个装置难以统一标准,通信协议很少将操作、维护和校准系统与其他系统统一,数据传输也更容易受到强电磁干扰。基于无线传感器网络技术的物联网技术,RFID无线射频识别技术的识别,智能监控对象,如无线传感器网络(WSN)技术可以有效地解决电缆通信故障。RFID射频识别技术是基于网络的数据的通信技术,射频通信结合无线远程传输通过GPRS无线通信网络模型,称为实时同步的电力传输和转换设备管理,提供了一种新的智能电力传输和转换设备状态监测。在互联网感知层、传输设备的杆塔部署的传感器传输线变电站设备。利益智能传感器网络,实时采集电力传输和转换设备状态信息,明确小型化方向。无线传感器,以实现感知层范围内的电力传输和转换设备监控为目标。在物联网网络层之间根据数据收集,分析,应加强可视化和SCADA系统及其他应用程序的信息综合能力,实现综合的全面数据分析。物联网技术要根据输变电设备运行需要充分了解互联网技术和大数据的集成,以促进物联网网络信息传播的有效运行。操作的物联网技术在电力传输和转换设备的利用上充分发挥作用,还将物联网技术的相关研究引领至科技的前沿,以确保能够准确进行电力传输和转换设备的状态检查。

3输变电设备状态监测中物联网技术的应用

电力传输和转换设备状态监测及物联网技术的引入,所有的电力传输和转换设备生命周期管理,为了提高电力传输和转换设备的操作性能。在物联网技术的应用中,电力传输和转换设备状态监测、物联网系统的建立,需要电力传输和转换设备,采用分层分布式体系结构,包括智能感知、智能网络和智能应用程序等。

3.1智能感知层

电力传输和转换设备系统的物联网智能感知层是基于物联网为载体,传感装置的应用包括智能传感器、GPS全球定位系统(GPS)、红外传感器、EPC标签等等。电力传输和转换设备运行状态数据生成的智能感知,并收集资产信息。感知层收集到的信息,包括电力传输和转换的传感器网络设备状态,信息采集、信息操作及信息网格操作,为输电线路和设备安装的信息收集提供包括气象信息、自然灾害预警等信息。

3.2智能网络层

在智能网络层,通过数据传输通道,将在异构网络的一层进行介入。因此,电力传输和转换设备的无缝访问操作是电力传输和转换设备之间的操作。智能终端的公共接口根据需要将输电线路和通讯网络之间建立连接,包括电力数据通信网络、通信电缆、电力无线个人网络将信息传播到变电站智能监控系统中,如传输线的兼容性和可扩展性。传输的信息,也可以直接转移到移动变电站设备和网络信息管理平台上。供电局变电站网络致力于将待传输的信息进行信息的收集,并将信息传输出去。在供电局需要建立光学网络,网络层连接变电站设备,以实现信息交换。电力传输和转换设备是物联网的集成,以得到各种各样的信息。这些信息数据操作将为生产管理系统提供数据和设备操作,利用数据集成信息参考数据生命周期管理。

4结束语

文章总结温习了在特定的应用程序下,完全理解物联网技术,注意根据监测需求把握电力传输和转换设备及使用物联网技术,以改善电网的运行质量。分析通过网络协议相关的虚拟空间是如何实现运营的。随着互联网技术的发展,移动互联网的出现为高端技术的产生和发展提供了平台,包括跟踪GRS的函数技术,红外定位技术和定位功能等等。当前电力传输和转换设备状态监测系统,通常是一个单一的电力传输和转换设备状态参数集,将信息收集和应用程序产生的损害隔离,系统需要建立自己的独立信息数据库,将没有形成网络覆盖的区域联合起来,大大提高收集信息系统操作和维护的能力,为以后分析和预测诊断提供便利。智能终端的公共接口根据需要将输电线路和通讯网络之间建立连接,包括电力数据通信网络、通信电缆、电力无线个人网络将信息传播到变电站智能监控系统中,如传输线的兼容性和可扩展性。文章在社会主义经济快速发展的背景下,我国电网快速发展为背景对物联网在电网检测中的应用现状及应用过程进行了简要的分析,在日后的生产建设过程中,物联网建设将在电网运行中发挥更多更大的作用,期待相关学者专家能够以物联网和电网目前的高速发展为契机,做出更精细严谨的科学研究。

参考文献:

[1]刘听,徐格,陈文龙.融合物联网的下一代互联网体系结构研究[J].电信科学,2013(11).

[2]曹一家,谭益,黎灿兵.具有反向放电能力的电动汽车充电设施入网典型方案[J].电力系统自动化,2014,35(14).

物联网技术现状篇8

【关键词】物联网技术;智慧物流;管理;应用

1物联网技术与智慧物流管理

物联网技术是计算机技术快速发展的产物,其核心与基础是互联网。物联网技术是对互联网技术的延伸与拓展,即物与物相连接、物与物之间交换信息,物联网技术应用于物流行业,可实现物流企业的可视自动化操作,形成一个互相交换信息的完整的通信网络体系。物联网技术可以对货物进行实时监控、识别、跟踪与定位,是对物流管理方式的创新。物联网技术通过传感设备对货物的ID与属性进行编制,将货物的静态属性标准化并储存于标签,再采用相关设备对货物的属性信息进行识别,并将获取的信息转换为可以传输的格式,然后物流企业通过网络系统将各项信息上传到信息处理中心,以此完成货物信息之间的数据处理与通信。智慧物流是在物联网技术支持下发展起来的一种物流网络体系。智慧物流管理可以全程监控物流的运输、存储以及配送情况,同时获取货物所处的位置与状态,自动、实时地掌握全程物流信息,并采用物联网技术对物流信息进行处理,以降低人工成本、提高物流业的运行效率。智慧物流管理能通过深入分析与挖掘物流信息数据、了解用户需求等,及时做出智能化决策。

2物联网技术在智慧物流管理中的应用

物联网技术是在关键性技术、支撑性技术与共性技术相互融合的基础上形成的,它是一种网络系统技术。物联网技术系统的综合应用充分体现了它的应用价值。物联网技术不同层面在智慧物流管理中的应用主要体现在如下几个方面。

2.1物联网感知互动层在智慧物流管理中的应用

物联网感知互动层的主要作用是识别、定位与跟踪,其涉及的技术主要包括无线射频技术、GPS定位系统以及无线传感器网络等,这些技术在智慧物流管理中有不同的应用。其一,无线射频技术即RFID技术,又叫射频识别技术,它实现了非接触的双向通信,是物联网技术的重要技术之一,也是物流行业中应用比较广泛的关键技术。该技术通过使用电子标签对货物做上标记,自动识别、采集货物的有关信息,对物流车辆进行动态的监控跟踪,实现了对货物的智能配送与指挥调度,而且,它能对仓储中的产品真伪情况进行有效辨识,实现了物流业中的可视化管理,进而帮助物流业掌握货物运输中的各种信息。其二,GPS定位系统。GPS定位系统可以对全球范围内的物流进行实时监控与定位,同时根据电子地图上反映的信息,及时掌握当时物流的交通情况、跟踪货物所处的状态与地点,进而调整与优化运输路线,科学、合理、实时地配送车辆,完成紧急救援工作,使物流过程能更加快捷,从而为物流的快速配送提供保障。其三,无线传感网络即WSN。无线传感器网络采用无线通信,为人与人之间、物与物以及人与物之间搭建了一个平台,使它们之间相互联系,形成了一个完整而庞大的网络系统。它结合多种技术,实时、自动、远程地获取各项物流信息数据,然后对数据的可靠程度进行检测,以保证数据的真实性、完整性与时效性,进而远程掌控整个物流运输的状态,以便对信息进行及时反馈,并针对物流的状况或出现的问题进行智能调控与自动决策。此外,该技术还能监测车辆的运输、仓库的环境以及货物的配送等情况,从而实现物流管理的智慧化。

物联网技术现状篇9

【关键词】智能数据采集;物联网;电梯

随着电梯数量的不断增加,电梯安全检测部门应及时掌握各类电梯的运行状态,从而及时有效地预防各类电梯事故的发生,电梯网络化远程安全监控中心的建立也在逐步发展之中。电梯远程监控系统的故障信息记录数据库功能能够方便地使监控中心建立起一套反映电梯运行、故障及维修情况的电梯数据库系统。在电梯智能系统中,运用先进的科技化方法提高电梯安全管理水平和效率是电梯行业一直努力的方向。

1国内外研究现状

日本三菱公司、美国奥的斯各自开发了应用于电梯的智能数据采集系统。三菱公司的系统主要是基于89C51并运用VB5.0设计开发的,是通过不同通信线路把各个节点传感器和控制器的数据发送至主机,缺点主要是只能对自己生产的三菱电梯进行运行时的故障应急警报和处理。美国奥的斯电梯公司开发研制的电梯智能数据采集系统可以实现基础报警等功能并增加了多级报警的功能,其系统可以在电梯运行出现异常时及时发出警报信号,提供给管理者异常电梯的地点、具体问题和电梯内乘客的状况等各项信息,然后再向电梯服务发出中断信号。目前国内研制的多数电梯智能数据采集系统基本上都不能实现普遍网络的使用。物联网技术在电梯中得到了相应的应用,其在互联网应用的基础上进行了拓展和延伸,它通过热释电感应器、红外传感器、射频识别等各种传感装置把物品与互联网结合起来并遵照特定的协议进行数据信息通讯,不仅可以实现对物品的智能化识别、追踪和定位,还能完成对物品的监控和管理。基于物联网的平台,融合智能手机终端及移动互联网技术,可实现多平台的网络数据交换及管理。利用电梯作业过程的实时记录方法,管理单位无需投入大量资金安装监控设备即可达到较高的安全管理水平,电梯智能系统慢慢的向着高适应性和高兼容性发展。

2研究内容

电梯产业朝着网络化、信息化方向发展,智能电梯物联网监控系统将成为电梯行业的发展趋势,系统可通过特制的适配器,采集电梯相关运行数据,经由3G、4G、GPRS、以太网等方式进行数据传输,通过物联网云平台系统进行数据分析及综合处理,实现电梯故障预警、困人救援、日常管理、质量评估、隐患防范及多媒体传输。电梯智能数据采集系统将充分运用智能手机技术、互联网技术、物联网技术将电梯基础信息库、电梯维保人员、电梯服务的相关部门和人员等有机的结合到一起,实现对电梯整个生命周期(出产、安装、维修、保养、检验、检测)全部事件和状态(开关门是否到位、是否平层、楼层位置等)的完整记录。电梯智能数据采集系统需包含:2.1电梯电子信息化管理运用计算机将电梯相关信息数字化管理,包含电梯使用登记信息、电梯地理信息、电梯检验检测信息等;2.2电梯的远程监控通过电话线或GPRS通讯方式,可以在监控中心监控到电梯的运行状态和故障信息;2.3物联网监控运用宽带网络或3G网络实现对电梯的运行状态、故障报警、视频监控,并融合比较全面的电梯基础信息管理功能;2.4电梯大数据管理运用高速互联网技术、物联网技术、移动互联网技术、智能手机技术将电梯基础信息库、电梯、电梯作业和操作的相关人员、电梯服务的相关部门和人员等有机的结合到一起,实现对电梯整个生命周期全部事件和状态的完整记录,并进行云存储,运用云计算等处理得到对电梯重要的分析结果。系统框架图如图1所示。

3结束语

电梯维修、保养实时过程记录,电梯检测过程实时记录,电梯应急救援、故障报修等信息以电话录音、图片、视频等多媒体文件记录。建立电梯安全管理体系、绩效考核和责任追溯体系能够有效提高电梯的安全管理水平,降低电梯故障及事故率。以物联网技术建立的电梯运行状态及音视频监控体系,实现对以往采用GPRS方式的升级与整合,突破了带宽及功能的限制,与综合管理平台实现完整的对接。

参考文献

[1]梁广民.电梯技术的发展趋势[J].中国电梯,2002,9(001):54.

[2]金新锋.电梯实时监控与故障报警系统设计研究[D].浙江大学,2012.

[3]赵志军.物联网架构和智能信息处理理论与关键技术[J].计算机科学,2011(08):1-8.

[4]李志浩.基于手机二维码在物联网中的应用及发展分析[J].电子技术与软件工程,2015.

物联网技术现状篇10

关键词:物联网;发展战略;问题;建议

1 引言

2013年2月5日,国务院了《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》[1],明确提出了今后的发展目标、主要任务以及相应的保障措施。“物联网”是继计算机与互联网之后的又一次世界信息革命浪潮。2005年11月16日至18日,在托尼斯举行的世界信息首脑会议上,国际电信联盟了《ITU互联网报告2005:物联网》[2],真正意义上提出了“物联网”的概念,至此之后,越来越多的国家开始把目光投向这个新兴领域,各国纷纷开启物联网发展战略规划,希望能在新一代的信息科技浪潮中占据有利地位。其中发展速度最快的国家包括美国、欧盟、日本以及中国。

2 美、欧、日物联网发展现状

2.1 美国

美国作为世界强国,在物联网技术研究开发和应用方面提供了有力的经济支撑,并且在物联网的研发方面已经取得了巨大的成就和明显的优势:美国是最早开始开发物联网技术核心技术是RFID(Radio Frequency Identification)的,截止到2012年美国RFID的专利申请为9822项,而日本有2956项,欧盟有1907项,韩国有1657项,中国有1595项,其他国家专利数目较少,由此可见,美国在对物联网技术的开发上占领先地位,而且许多近期的与物联网相关的新兴技术如智能微机电系统传感器技术、无线传感技术、网格计算技术也是由美国研究开发出来的,可以说美国的物联网发展将在较长一段时间内处于“垄断”的状态。

2.2 欧盟

2005年7月,为了追求更新的通信网络系统,欧盟启动了“i2010”战略。欧盟将安全性保障以及标准化制订作为该战略发展的重点。继2007年欧盟提出建立智能城市的设想后,欧盟在2009年又制定了建设智能城市的详细规划。至此,欧盟智能城市建设涵盖了很多方面,涵盖了建筑设施、新生能源网络、交通道路建设和医疗系统等方面。

射频识别技术作为物联网的核心技术被列为欧洲物联网产业的重点,目前最小的RFID芯片为0.05mm×0.05mm,镶嵌到物品中去大小适宜、简单方便。另一方面,欧盟关于RFID技术申请的专利已经超过1900项,57.7%是针对物理和电学,33.75%是针对化学研究和冶金,由此可见,物联网技术的发展带动了欧盟经济和新兴技术的发展。

2.3 日本

自二十世纪九十年代中期以来,日本政府就尤为重视物联网信息技术的研究开发,制定了一系列相关政策为物联网发展创造良好的基础环境。21世纪以来,在"IT基本法"的指引下,为普及、拓展信息技术的应用,e-japan,u-japan,i-japan的战略方针被提出并逐步付诸实施。

2.3.1 E-JAPAN战略

由日本IT战略总部提出并制定的e-japan战略于2001年开始实施,主要以建设上网环境,普及宽带使用为目标,包括以下几个方面内容:推动互联网的普及和价格的合理化;建设电子政府,加强网络安全建设;培养专业人才,使日本成为IT人才资源大国;建设高速上网环境。e-Japan战略的实施为日本物联网的后续发展奠定了坚实的基础。

2.3.2 U-JAPAN战略

日本总务省于2004年推出了U-Japan的国家信息发展战略,即泛在网战略。该战略旨在建立“普遍存在的,无所不在”的物联网,希望通过信息技术革命构造一个开放的,普遍联系的社会。要求构造一个全新的网络架构,将无线网络拓展到原有的宽带基础上,让用户无论身在何地都能快速地连接网络,享受科技带来的便捷生活;完善包括终端盒平台在内的各种辅助设施,为使用者和无处不在的网络进行信息交换时提供客观环境;通过网络应用推进日本社会的经济转型,完善产业结构,促进经济社会发展。

2.3.3 I-JAPAN战略

为了在数字经济时代赶上甚至超过其他国家,改善泛在网的局限性,日本IT战略本部在2009年了“I-JAPAN战略2015”。该战略旨在将数字应用融入社会生活的每个角落,使日本尽快进入数字化社会,提高国际竞争力,实现经济复苏,综合国力稳步增长。具体要求真正实现以人为本,建成医疗卫生事业和教育事业的数字化管理,同时变革行政管理机制,以实现新的经济增长点,也为进一步的政治改革创造良好的条件,进而发挥经济政治的协调促进作用。

3 制约美、欧、日等国物联网发展的瓶颈问题

3.1 美国

3.1.1 资金短缺

要想在美国各州普及物联网技术,首先就要把所有相关物品的信息录入电脑系统并嵌入电子标签,然后建立一个足够大的处理系统,进行汇总整理,在使用期间还需要高度灵敏性的识别辨认系统和读取系统,最后还要对整个系统进行维护,如此庞大的研究开发项目,需要大量的资金做后盾。电子标签的嵌入会提高商品的成本,而在价格尚未调整的时候,会造成瓶颈效应,使美国的物联网技术长期处于待发展状态,并且会间接得影响国内与国际贸易。

3.1.2 产业链结构存在缺陷

在实行物物相连的时候,每个过程所涉及到的经营商也应该联系到一起,生产电子标签的厂家、传感设备制造商、系统维护商、经营商应该联合制定一系列的运营机制,确保可以将物联网技术的功能发挥到极致并,与此同时实现利润的最大化。

3.1.3 安保机制不够完善

物联网如果实现了普及化,它的覆盖面积极广,此时国家对物联网的发展没有明确的限制,会导致一些恐怖组织、敌对势力利用互联网侵入国家的安全网,对国家的重要事件进行暗中监视甚至控制,国家机密的泄漏让一国始终处于危险状态,美国应该利用其在经济、政治、军事方面的优势并且制定一些法律条令来加强对其物联网的控制。

3.2 欧盟

3.2.1 计划与实际需求脱轨

由于欧洲物联网市场相对比较发达并且发展潜力巨大,各个经营企业之间的矛盾冲突和利益纠纷愈来愈多,竞争关系也日益呈现。无论是从市场的有序竞争还是从物联网的发展前景来看,欧盟没有制定竞争中相应的引导政策,是有违实际情况的。

3.2.2 技术发展不成熟

在技术方面,着重强调了M2M的重要性,但仍旧是以RFID的发展应用为主的,在其他物联网技术上并没有寻求新的突破,比如传感器网络等在计划中并未提及。而在欧盟正蓬勃发展的移动通信市场上,移动通信技术的短缺也是物联网发展的阻碍。此外,射频识别技术本身也是存在诸多不足的,如RFID标签是以被动式为主,读取信息的准确度有待提高,通信距离较短等等。

3.3 日本

3.3.1 转化率低

一方面物联网的概念比较模糊,缺乏全局性;另一方面,“没有一个非常成熟的政策体系或制度体系”,导致很多成果都无法投入到生产之中,如何提高科技转化率是日本物联网发展中遇到的关键问题,同时也制约着日本物联网商业化的发展。

3.3.2 信息交互界面有待完善

将物联网普及到群众生活,使物联网能更方便快捷的为生产生活提供全方面服务,就需要打造良好的人机交互界面,而如何实现人机交互是技术上的一块短板,怎样打造良好的人机界面是需要解决的技术难题。

3.3.3 行业融合度有待提高

要使信息的传播更具时效性和实用性,使新的信息技术方便迅捷的为生产生活服务,显示物联网技术的优越性,实现信息产业的结构升级,带来社会生产方式的变革,就必须实现信息在行业内的融合,日本在实现物联网在工业、农业、服务业多个领域的融合应用上有待完善。

通过对美国、欧盟以及日本的物联网发展情况的分析,不难发现物联网的发展道路上还有很多障碍,这些障碍集中体现在对资金的需求、对技术的逐步完善、对产业链的进一步规划、对技术发展实行的安全措施等方面上。要想实现物物相连,就要实行一定的政策来调整各项技术发展的步伐,使物与物相协调、人与物相协调,从而促进经济的发展,进一步提高国家的综合实力和国际地位。同时,我国也紧跟世界的潮流,在物联网技术的开发与研究上取得了巨大的成就。

4 我国物联网产业发展的现状及趋势

4.1 我国物联网产业发展历程

从技术角度看中国物联网行业,中国的技术研究水准已然处于全球领先行列,由技术研究角度看中国物联网行业,中国技术研究水平处于全球领先行列,中国的RFID(射频识别技术,传感网,电子标签等技术都达到世界先进水平,从专利方面看物联网行业的进展,物联网相关专利的发展可谓是一日千里。以射频识别技术为例,截止至2013年1月,由SOOPAT搜索可得RFID技术达9269项,近万项的专利技术。纵观全局,国内专利申请以迅猛的势态在发展,这同样也是物联网行业发展崛起的缩影。遍观国内各个省份,京、苏、浙、粤、沪等经济发展位于前列的省区居于领先位置。我国于物联网行业标准领域也有着突出贡献,于2012年3月被ITU所采纳的"物联网概述"标准草案,成为了全球第一个物联网总体性标准[3]。这也是中国在物联网行业标准方面踏出的一大步,同时标志着中国在世界物联网行业中日益增强的决策力。

从物联网应用来看,物联网在交通,物流,汽车,家居,市政,工矿业,农牧,环保,安防,金融,教育,通信,旅游,医疗,电网,文化,零售,国防,服装,食品这些行业中有着极大的应用[4]。航空,服装,食品这些行业中有着极大的应用。在这些主要行业应用中,交通,安全防范,电力这三个行业可谓炙手可热。自2009年开始,中央与地方政府政策与资金的支持对物联网产业的发展无疑是一大助力剂。观之2011年工信部所制定的《物联网“十二五”发展规划》,重点培养物联网产业10个聚集区和100个骨干企业,实现产业链上下游企业的汇集和产业资源整合[5]。江苏省作为全国物联网领先省区,首先将物联网区域创新化产业基地成功建立,孵化了千家大型企业,领导一批极具产业活力的创新型中小企业,栽培10余家上市公司。这些成就也预示着中国物联网行业必然鹏程万里。

从表1可以看到,近年来物联网行业发展势头迅猛,2009年物联网产业市场规模达到的1716亿人民币,2010年1900亿,2011年2632.6亿,同比增长42.5%,2012年3650亿,同比增长38.6%,2013年预计4896亿的市场规模。保守估计,在未来3至5年中物联网产业的增速将会维持35%左右的年复合增速[6]。由此观之,物联网产业无疑将成为亿万元级的产业,将极力促进我国的经济增长。

在政策培育与各方的努力之下,物联网产业近年来有着飞速的发展。我国物联网产业应当以应用为先导,充分落实到社会生活的各个方面;物联网体系的标准化趋势,将促进物联网市场的统一与成熟;物联网综合性平台的出现将完善推进物联网行业的发展;针对物联网行业的创新型经营模式必将成为如今物联网行业发展的一大热点。

5 我国物联网产业发展所面临的挑战

我国物联网产业取得了骄人的成绩,但同时我们必须清楚认识到我国还处于物联网发展初级阶段,政策、体系标准、技术规范等都不完善,仍然有诸多问题亟待解决。