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物联网新未来

木马童年 2019-6-10 07:05 32 0

  高昂的价格、不佳的易用性和稳定性,使以智能家居为首的物联网至今仍旧只停留在概念的阶段。而《新电脑》杂志的主办单位——中国电子科技集团公司第五十二研究所(以下简称五十二所)在物联网上的全新探索和实践 ...

  高昂的价格、不佳的易用性和稳定性,使以智能家居为首的物联网至今仍旧只停留在概念的阶段。而《新电脑》杂志的主办单位——中国电子科技集团公司第五十二研究所(以下简称五十二所)在物联网上的全新探索和实践,将有望让物联网真正走向产品化,从根本上改变我们的生活。中国论文网 https://www.xzbu.com/2/view-3562071.htm  完整的体系结构

物联网与互联网是能够连接的,它能将物品的信息通过各种传感器抓取过来,并汇集到互联网上,因此物联网本质上是物和物之间或物和人之间的一种交互。而且这种交互具有实时性和连续性,它可以按照预先设定的时间间隔将各种物的信息数据传输,借助互联网上实现各种应用。

物联网具备4个最基本的组成部分,首先是位于最底层的感知层,这一层主要借助各种传感器获取物的基本信息,如车辆的行驶速度、桥梁受到的压力、路灯的工作状态等,在获取到数据后,该层的设备将通过有线或无线的方式将这些信息发送出去;第二是传感网,传感网的主要工作是将感知层的数据逐个收集起来,通过完整的协议完成数据的汇聚;第三是互联网,互联网主要负责将从传感网获取的数据转换成互联网中使用的标准协议和数据包,并传输到数据中心;最后是应用层,该层主要是一些定制开发的应用和工具,它们可以对收集到的数据进行智能分析和存储,并帮助解决实际的问题。

在感知层上五十二所开发出了一系列无线传输产品,如超高频RFID产品,通过优良的射频前端性能与防碰撞算法使得读写器与标签之间的读取距离稳定可靠的同时,多标签处理能力也得到提升;在传感网方面,五十二所开发的cetcStack协议简化了无线传感网的应用,并开发出一系列使用该协议的产品,降低了物联网的组网复杂度,并提升了可靠性;而在互联网方面,五十二所开发了一系列物联网信息传输网关,更好地实现了异构网互联互通;最后为了将物联网的价值充分体现出来,五十二所还与杭州市政府联合开展了一系列示范工程,并开发了一系列的应用,突破了物联网应用的多维数据采集、云存储、智能分析等先进技术。

领先的技术理念

五十二所采用了超高频RFID关键技术。与传统的高频RFID相比,超高频RFID具备感应距离远、多标签处理能力强等特性,使得整体解决方案的标签成本得到了大幅度的降低,适合应用在资产管理、防伪追溯以及电子车牌等领域。通过先进的超高频RFID芯片,五十二所设计出的读写器产品读取数据稳定可靠,加上优良的防碰撞算法,对标签的响应速度更快。读写器采用了载波消除功能,因此动态接收灵敏度更高,识别距离也更远。

目前五十二所超高频RFID读写器以及读写模块最远已经可以实现在30m的范围内读取到标签的信息,并能够在较短时间内捕捉到移动标签的TID与user区数据,目前该产品已经在高速公路上的电子车牌领域进行试用。另外,五十二所的发卡机和手持机也已经应用在中国人民银行系统中。在无线传感网方面,借助cetcStack协议等技术,五十二所的无线传感网产品已经支持自组网、自适应等特性,而且产品的功耗极低。例如,无线远传水表模块的静态电表只有3.5μA左右,在进行数据传输时也只有几个mA,同时加上高效的休眠及唤醒机制,这使得整个水表在使用一节容量为3 200mAh锂电池时可以连续工作长达7年之久。

为了提高物联网的整体可靠性,五十二所的物联网设备还支持自诊断功能。物联网的网关能够自动维护传感网的路由表,它能够知道网关下面有多少个传感节点,以及节点发送的数据通过什么路径进行传输。当某个节点出现故障时,数据还能够自动绕过问题节点继续上报。这种自组网、自维护的机制使设备能够自动选择最优化的数据传输路径,并且能够做到3级备份。

准确的应用方向

准确的产品应用方向使五十二所的技术研发真正得到了市场化。五十二所研发的物联网技术和相关的产品面向的是政府和企业,以解决目前社会生产、生活中所面临的安全隐患为主要目的。为此,五十二所在物联网方面与杭州市政府合作部署了电梯运行安全物联系统和混凝土搅拌车超载超速监控管理系统等,并设计了塔式起重机监控管理平台和建筑工程结构安全施工实时监测系统等。实际的系统实施获得了很好的效果,例如在电梯运行安全系统的帮助下,杭州市电梯故障后的平均救援时间由原来的40min缩短至16min左右;而混凝土搅拌车监控系统则明显减少了这类特种车辆违章和发生事故的机率。

总之,五十二所的物联网研发不仅仅是在产品与技术上实现创新,更重要的是找到了物联网能够被推向实用化的方式,即首先由政府牵头主导开展一系列重大项目,进而引导企业接受并引入物联网,最终培养出整个物联网的生态环境。与仍在空中楼阁的智能家居物联网相比,这样的技术推进脉络将更具有可行性。

声音

物联网能让我们切身感受到技术提高了我们的生活品质。作为研究所,我们的研究人员比企业多,而市场人员比研究所多。这使我们能够得到市场的最直接信息,并能最高效地满足客户和市场的需求。

——李巍

中国电科五十二所所长助理

浙江海康集团有限公司运营总监

前期,政府牵头主导,物联网公司提供技术支撑,完成示范工程,将示范工程的平台分享给企业。后期,由企业按照市场行为主导应用,实现物联网产业化。

——李昆仑

中国电科五十二所物联网事业部副主任

我们的定位是做方案的提供商,做一些示范项目来证明方案的可行性。最终的大规模项目实施还是要由工程商提供给客户。

——王军

中国电科五十二所物联网事业部市场总监

做雪中送碳的物联网

屈力扬 中国电科五十二所党委书记

中国电科(杭州)物联网研究院 院长

如何让物联网技术落地,让老百姓切实感觉到物联网是与他们相关的、能够给生活带来好处,这是首先需要解决的问题,也就是说我们要首先弄清市场需求。例如,15年前我们就开始研究智能家居,但是这种东西对老百姓来说是锦上添花,很多老百姓其实并不一定需要,最终这类产品也就很难实现产业化。

所以我们要做的不是锦上添花而是雪中送碳,我们要做他们真正需要的,比如解决安全问题的产品和技术。我们最终想达到的目的是“用信息技术支撑社会管理创新”。通过物联网技术可以帮助政府实现社会安定并实现依法行政、加强监管。而老百姓也可以借助物联网技术切身感受到好处,比如死亡率降低,安全性提高。用物联网来提高老百姓的安全指数有很大的发展空间,例如还可以用物联网实现智能监控、智慧环保,提高食品、空气和饮用水的安全性。

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