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DS原创 | 技术融合,万物互联

DS原创 | 技术融合,万物互联 德森创鑫
2019-11-11
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导读:在物联网的浪潮下,万物互联的时代已来临,传统产业变革加速。

DS导读:


物联网作为继计算机、互联网之后,当今世界最具发展前景的产业之一,正在强力带动传统产业数字化转型,促进产业结构优化升级,引领战略性新兴产业发展,推动社会生产和经济发展方式的深度变革。


据沃达丰调查显示:企业在使用物联网技术后,运营成本平均下降18%;营业收入平均获得了22%的增长。除此之外,获得的收益还包括精确数据采集的改善、员工生产率的提高、资产利用率的提高及客户忠诚度的提高。


本篇文章,小编将向大家讲述物联网行业发展现状,分析其主要应用场景和案例,解读物联网未来技术融合的趋势。


全文约4788个字,阅读时长:9分钟               


 

01

 物联网的定义与框架

1999年,“物联网”这一概念由麻省理工学院自动识别实验室的负责人凯文·阿什顿首次提出。早期的物联网是指依托射频识别(RFID)技术和设备,按约定的通信协议与互联网相结合,使物品信息实现智能化识别和管理,实现物品信息互联而形成的网络。

随着技术和应用的发展,物联网内涵不断扩展。现代意义的物联网可以实现对物的感知、识别和控制,网络化互联和智能处理有机统一,从而形成高智能决策。


2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,报告指出无所不在的“物联网”通信时代即将来临,从办公桌到建筑楼宇都可以通过网络主动进行数据交换。射频识别技术、传感器技术、纳米技术、嵌入式系统这四项技术将得到更加广泛的应用。

物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸,它利用感知技术与智能装备对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物信息交互和无缝链接,达到对物理世界的实时控制和精确管理。

物联网根据技术架构可分为四层,分别为感知层、网络层、平台层及应用层

 图:物联网产业架构


感知层是物联网应用和发展的基础,可将其分为MCU、MEMS传感器及通信模块三类。其中,MEMS传感器相关技术的进步,使得更多维度的信息可以被感知并采集,从而使物联网这一概念可以使用在更多的生活生产场景落地。因此MEMS传感器技术的进步是物联网爆发的主要驱动力之一。

网络层:物联网的传输层分为有线传输和无线传输,无线传输可按距离分为短距离传输和长距离传输。

物联网当前网络层主要通信技术对比如下:

 图:物联网网络层主要通信技术

平台层:分别为连接管理平台、设备管理平台、应用使能平台和业务分析平台。平台层主要用于数据的分析与处理,并应用于各个行业。

应用层:经过分析处理的感知数据,为用户提供丰富的特定服务,包括办公、制造、物流、医疗、农业、环境监测、家居等领域等。当前,应用形态可分为监控型(物流、污染监控),查询型(智能检索、远程抄表),控制型(智能交通、智能家居、路灯控制)及扫描型(手机钱包、高速公路不停车收费)等。


02

物联网产业在我国发展迅速,
已初步形成较为完善的产业链

物联网肩负建设数字中国的重要历史使命,2009年物联网被列为我国五大新兴战略。当前物联网在我国已初步形成了完整的产业体系,具备了一定的技术、产业和应用基础,其发展取得了显著成效。

据中国通信工业协会物联网分会和MWC的数据显示,2013-2018年中国物联网行业高速增长,从2013年4896.5亿元增加至2018年的13300亿元,复合增长率高达22.12%。并预测到2022年,中国物联网产业规模将超过2万亿元

图:2013-2018中国物联网行业市场规模

从产业链来看,中国已形成包括芯片、元器件、设备、软件、系统集成、运营、应用服务在内的较为完整的物联网产业链,各关键环节的发展也相应取得重大进展。

M2M服务、中高频RFID、二维码等环节产业链行业已成熟,具备一定领先优势;

基础芯片设计、高端传感器制造、智能信息处理等相对薄弱环节与国外差距不断缩小,尤其光纤传感器在高温传感器和光纤光栅传感器方面取得重大突破;

物联网第三方运营平台不断整合各种要素,形成有序发展局面,平台化、服务化的发展模式逐渐明朗。

从产业应用情况来看,市场需求、成本、标准化、技术成熟度、商业模式是影响物联网应用规模化推广的主要因素。目前,物联网已较为成熟地运用于办公、安防、交通、物流等领域。

03

五个典型应用,
看物联网如何为不同领域深度赋能

(1)智慧办公

办公是最早应用物联网场景的领域之一,通过物联网技术,运用信息传感设备实时感知需要的信息,按照约定的协议,通过可能的网络(如基于LoRa的无线局域网)接入方式,把物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,实现对空间设备的智慧化识别、跟踪、监控和管理

智能灯光:可以通过人体感应和声控控制灯光,无需手动开关,不仅让员工工作生活更便利,还节约能耗,降低公司的费用成本。

智能控制:可针对灯光、窗帘、空调、新风等电气设备设置一个整体的场景化控制。结合传感器和人机互动界面,进行人性化的智能调控。

会议室管理:对企业来说,会议室是高度繁忙使用的场所。如果企业有多间会议室,如何便捷预约会议室、查询预约情况非常重要。预约之后,如没有按时使用,可以通过传感器感应到会议室内的状态,提高会议室的利用效率。

智能工位:对于共享办公空间或者基于WBS工作方式的办公室,可以远程预约工位。员工通过主动扫码或者传感器感应到人来了之后,工位的灯和电源将自动启用。

应用案例

优客工场通过利用物联网、人工智能及大数据等前沿技术,率先提出无人值守的共享办公空间。并且在加装传感器、摄像头后,优客工场内的门禁、会议室、无人值守货柜、无人健身房、无人KTV、洗衣房等都已无需服务员,通过支付宝扫码或人脸识别即可完成,从而增加办公室的舒适度及便捷性。




(2)智慧物流

以物联网、大数据、人工智能等信息技术为支撑,在物流的运输、仓储、包装、装卸、配送等各个环节实现系统感知、全面分析及处理等功能
智慧物流的实现能大大地降低各行业运输的成本,提高运输效率,提升整个物流行业的智能化和自动化水平。物联网应用于物流行业中,主要体现在三方面,即仓库储存、运输监测和智能快递柜。

据统计,38%的物流企业(以运输物品为主要业务)应用了物联网技术。在应用物联网的企业中,76%的企业通过应用物联网来追踪消耗情况(例如燃料消耗);71%的企业通过应用物联网来追踪车辆与货物的位置,这可以帮助他们识别出更智能的旅行和货物运输路线。

仓库储存:通常采用基于LoRa、NB-IoT等传输网络的物联网仓库管理信息系统,完成收货入库、盘点调拨、拣货出库以及整个系统的数据查询、备份、统计、报表生产及报表管理等任务。

运输监测:实时监测货物运输中的车辆行驶情况以及货物运输情况,包括货物位置、状态环境以及车辆的油耗、油量、车速及刹车次数等驾驶行为。

智能快递柜:将云计算和物联网等技术结合,实现快件存取和后台中心数据处理,通过RFID或摄像头实时采集、监测货物收发等数据。


 应用案例

美国的Gap公司在全球性的专业零售业中居领先地位,其产品主要包括成人、妇女、儿童及婴儿的服装、配饰品。除了在美国本土销售外,Gap公司在世界各地拥有几千家分店。


Gap公司在把RFID技术应用到库存管理和衣物的追踪管理方面很有经验。在过去的几年中,公司致力于围绕整个经营流程,即从最初的生产阶段到辅助销售人员工作的店内跟踪、订购、存货、控制等各个环节,创建一个完整的体系。电子芯片以服装标签为载体在制作流程中被安装在每一件服装上。这些标签上储存有服装的款式、尺寸、颜色、既定目的地等电子信息。通过对货品的即时追踪,大大提高了Gap在全球上千家连锁店从制作、流通到库存控制的管理效率。




(3)智慧交通

交通被认为是物联网所有应用场景中最有前景的应用之一。而智能交通是物联网的体现形式,利用先进的信息技术、数据传输技术以及计算机处理技术等,通过集成到交通运输管理体系中,使人、车和路能够紧密的配合,改善交通运输环境、保障交通安全以及提高资源利用率。应用较多的前五大场景,包括智能公交车、共享单车、汽车联网、智慧停车以及智能红绿灯。

智能公交车:结合公交车辆的运行特点,建设公交智能调度系统, 对线路、车辆进行规划调度,实现智能排班。

共享单车:运用带有GPS或NB-IoT 模块的智能锁,通过APP 相连,实现精准定位、实时掌控车辆状态等。

汽车联网:利用先进的传感器及控制技术等实现自动驾驶或智能驾驶,实时监控车辆运行状态,降低交通事故发生率。

智慧停车:通过安装地磁感应,连接进入停车场的智能手机,实现停车自动导航、在线查询车位等功能。

智能红绿灯:依据车流量,行人及天气等情况,动态调控灯信号, 来控制车流,提高道路承载力。


应用案例

作为美国的路上交通枢纽,新泽西高速公路和花园州高速公路繁忙异常,每天承载的车流量均超过200万辆。


为有效缓解交通拥堵的问题,新泽西高速公路管理局、与IBM合作开发解决方案,在公路沿线安装了超过3000多个传感器,利用物联网技术收集和应用数据,改善驾车体验的同时提高这两条高速公路的安全性。



(4)智慧能源

在能源领域,物联网可应用于水、电、燃气等仪表以及路灯的远程控制上。智慧能源属于智慧城市的一个部分,基于环境和设备进行物体感知,通过监测,提升利用效率,减少能源损耗。

据统计,在应用物联网的企业中67%的应用者用以衡量能源消耗情况。同时,物联网也被用于监控远程基础设施(75%的企业用于监控实体资产的安全)。


根据实际情况,在能源行业有四大应用场景:

智能水表:利用先进的NB-loT技术,远程采集用水量,以及提供用水提醒等服务。

智能电表:自动化信息化的新型电表, 具有远程监测用电情况, 并及时反馈等功能。

智能燃气表:通过网络技术, 将用气量传输到燃气集团,无需入户抄表,且能显示燃气用量及用气时间等数据。


智慧路灯:通过搭载传感器等设备, 实现远程照明控制以及故障自动报警等功能。


应用案例

江西省电网对分布在全省范围内的2万台配电变压器安装传感装置,对运行状态进行实时监测,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来降低电损1.2亿千瓦时。



(5)智慧医疗

在智慧医疗领域,新技术的应用必须以人为中心,而物联网技术是数据获取的主要途径,能有效地帮助医院实现对人和物的智能化管理。

对人的智能化管理指的是通过传感器对人的生理状态信息(如心跳频率、体力消耗、血压高低等)进行捕捉,并将他们记录到电子健康文件中,方便个人或医生查阅。

对物的智能化管理,指的是通过RFID技术对医疗物品进行监控与管理,实现医疗设备、用品可视化。其两大主要应用场景分别为医疗可穿戴设备和数字化医院。

医疗辅助穿戴设备:通过传感器采集人体及周边环境的参数,经传输网络,传到云端,数据处理后,反馈给用户。

数字化医院:将传统的医疗设备进行数字化改造,实现了数字化设备远程管理、远程监控以及电子病历查阅等功能。

应用案例

知名眼镜品牌 JINS 推出的智能眼镜JINS MEME搭载了一个传感器,能够感知佩戴者眼睛周围肌肉的活动情况。通过感知佩戴者眼睛周围肌肉的活动情况,可以把握佩戴者是否存在疲劳、压力过大、困倦等状态。


另外,这款眼镜还能够检测出身体的倾斜度。佩戴这款眼镜跑步时,可以通过专用的跑步应用程序来检测身体姿势是否正确。与这款眼镜联动的应用程序「JINS MEME TAIKAN」会根据具体情况给出改善的建议,起到矫正姿态的作用。



04

物联网+区块链+5G
彻底重塑产业未来

物联网从兴起到现在已有20多年的时间,但一直未曾出现爆发式增长,究其原因主要在两方面:容量和安全

然而,5G和区块链让我们看到了物联网通向成功的曙光,一方面得益于5G的低延迟、高速度和大容量,促进了物联网的广泛应用;一方面,区块链的安全性、去中心化特性、不可篡改性以及共识机制,也成为物联网设备运作最坚实的基础。

随着这三种卓越技术的不断融合、相互促进,我们有理由相信其将会颠覆更多的行业场景,引领更智能的未来。

本文由“德森创鑫”原创发布,

未经授权,不可转载。

商务合作:business@dsinno.com.cn

内容投稿:pr@dsinno.com.cn

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