物联网技术的发展
2019-05-20文本刊记者何遥
□/文本刊记 者何遥
凭借物联网技术的兴起,信息产业的第三次技术革命正在发生。物联网以互联网、传统的电信网等信息载体为依托,以实现物物互连互通,是互联网向物理领域的纵向和横向延伸。物联网技术的发展有助于提升人们生活、工作的信息化和智能化水平。推进物联网产业的发展,提高新兴产业的经济竞争力是下一阶段的重点。
凭借物联网技术的兴起,信息产业的第三次技术革命正在发生。物联网以互联网、传统的电信网等信息载体为依托,以实现物物互连互通,是互联网向物理领域的纵向和横向延伸。物联网技术的发展有助于提升人们生活、工作的信息化和智能化水平。推进物联网产业的发展,提高新兴产业的经济竞争力是下一阶段的重点。
物联网技术的关键点
据IDC研究表明,尽管有66%的元器件厂商和67%的加工厂商正在积极探索物联网领域,但其中只有分别不到半数(40%)和半数左右(55%)的厂商能够真正开始试点,大多数企业仍然在这一领域摸索前行。
物联网的发展与人工智能息息相关。随着智能设备的普及以及硬件成本的下降,物联网领域已成为当下热门的领域。
智能化的物联网,最基本的智能化是依靠芯片,而真正把物联网智能化领上一个新台阶的,却是由芯片所产生的数据。物联网的智能化程度取决于其对数据整合的能力与高度,对复杂数据的整合能力越高,服务就越智能。对于物联网设备来说,这种整合有以下几种形式:
独立设备内的整合,也就是设备将数据传递给内置应用。用户可以对该设备进行遥控、监控,以及获取推送信息等。这一阶段尚不能称之为“智能”;设备与设备间的整合。一台内置了芯片的设备可以自动触发另一台内置了芯片的设备;系统间的整合。
芯片与系统的整合与交互才是物联网智能化的开始,包括不同厂商设备之间的整合,例如亚马逊的Alexa、苹果的HomeKit,以及Nest。终极的整合是智能学习系统,即通过模式化的学习触发相应的反应,例如你每天下午五点半到家,自动打开电视并换到体育频道。智能学习系统还能对用户的习惯和喜好进行分析,这是真正的智能,也是所有物联网服务平台的终极目标。
目前物联网服务的智能化是通过云端实现的。业界很多人认为,智能化应该发生在云端而不是在设备端,因为云端智能化更容易管理。当然,设备也是很重要的环节,在云端的优化或者更改更灵活、开发周期更短、效果更广泛,同时也可以充分利用现有的系统资源。
除了推动智能化外,数据在物联网领域还有哪些用途?
首先是帮助用户在设备发生问题之前,就对可能发生的问题进行排除。例如,一台智能洗衣机的排水管堵塞了,服务中心可以通过代码调用这台洗衣机运行的数据,找出造成这一问题的原因,在洗衣机还没有完全不能用之前就告知用户,并且安排修理。
此外,数据还可以通过对多种智能设备的分析,给出用户最优的解决方案。比如,一个用户很想自己家里的环境舒适宜人,但不知道该怎样做。数据分析平台可以先对其环境进行检测,从而分析出最适合他的物联网数据。
通过不断地提高云平台的可扩展性和兼容性,如果加上市场上数百万设备的增加,可扩展性目标就会是这一水平的三倍。同时,物联网方案也需要保证端至端可扩展,这是一个持续的努力方向。团队的互动效率很重要,目的是实现不同设备、应用程序一起工作并共享信息数据。当然,用户体验方面也需要继续努力,尤其是引导用户方面。
物联网产业的现状及挑战
我国的物联网产业起步较晚,2006年出台的《中国射频识别技术政策白皮书》对射频识别产业化和应用的关键技术进行了深入的研究,促进了射频识别技术和互联网、通讯等技术的有效结合。2009年,“感知中国”计划实行后,物联网产业也迎来了蓬勃发展时期,物联网的建设已经上升到国家性战略层面,开始在部分地区进行物联网的试点工作。2010年十七届五中全会指出要把促进物联网的发展纳入“十二五”规划,为物联网产业的发展提供了良好的政策环境。
物联网的推进工作主要有三个方面。一是对物联网的强化概念进行推广,物联网的建设涉及到物体标记、网络平台以及计算技术等多个领域部门,因而务必要重视对物联网概念的推广。二是产业政策的推动,2010年起,国家有关部门就开始制定针对物联网产业的政策,从财政、信贷以及税收等层面来扶植物联网产业的发展。第三是强化对物联网产业的配套设施的建设。各地物联网研发中心的相继建立,各地高校、企业以及科研单位的技术研发等推动了物联网产业的高效发展。
我国的网民数量已突破8亿,互联网已经基本覆盖城乡,庞大的互联网市场为我国的物联网产业发展提供了重要前提。此外,我国的无线通信网络已逐渐普及,RFID的应用基础良好,无线智能传感器网络通信技术、传感器终端机等领域获得较大突破。
当下我国物联网产业尚且存在很多漏洞,如产业链薄弱、物联网技术发展不成熟以及产业区域发展不平衡等,抑制了物联网的进一步发展。若想要使物联网产业取得实质性发展,就要加大对物联网技术的研究和对物联网产业布局的优化,健全物联网产业链,以促进产业的协同发展。
挑战
安全管理机制不健全
物联网能为人们提供便捷服务,但个体物体在网络内都能够被进行追踪,物联网所具备的开放性扩大了其安全边界,带来了很多安全隐患,也加大了安全治理的难度。
领域、区域发展不平衡
目前我国已经在智能交通、智能物流、医疗卫生等诸多领域进行了物联网应用试点。由于物联网技术、行业保护等还不够成熟,导致部分试点项目存在周期长、回报收益低等问题,还有就是对行业实际发展需要和物联网现有技术认识不到位,出现盲目无序开发现象。
物联网产业区域发展不平衡也是当前的显着问题。东部沿海地区的省市信息产业较为发达,争相对物联网产业的发展进行合理规划,以期形成特色产业集群效应。中西部省市由于物联网产业基础薄弱,实际发展需求较小,抑制了物联网产业的发展,逐渐与东部省份拉开差距。而其领域、区域的发展不平衡造成我国的物联网产业布局出现了不均衡的局面,物联网产业集群多分布在东部地区经济发达省市,而发达地区之间却又少有合作沟通,且对周围的不发达省市不能起到带动和示范作用。
缺乏行业组织标准和法律体系
物联网产业的健康发展需要统一的行业组织规范。物联网产业涉及到多个领域的多个企业,行业跨度较大,不同行业的要求和用户需求也各不相同。目前,我国的物联网发展缺乏统一的行业组织标准,物联网产业各个时期的成本增加,阻碍了物联网的长效发展。
自2009年“感知中国”计划实施之后,各地纷纷开始大力推进互联网产业的建设,建立了一批产业园区,但是因为缺少战略性的统筹规划,部门之间、地区之间的沟通工作不到位,造成物联网产业的协调互补性不足。
另外,我国的物联网产业存在年限较短,与之相关的政策法规体系等尚未健全,有利于产业创新的财税政策和制度不够完善等问题亟待解决。物联网产业的各个阶段都绕不开知识产权问题,因而我国相关部门务必要尽快建立起知识产权保护的法律体系。
物联网核心技术及知识产权问题
核心技术是决定物联网产业能否发展长远的关键因素。当下我国的物联网产业存在年限较短,技术创新能力明显不够。物联网的核心技术,如RFID关键技术、计算与服务技术以及网络通信技术等主要掌握在西方发达国家手中。此外,物联网技术的应用成本极高,推广工作难以进行。
以美国为首的发达国家在RFID专利方面的申请数量远超中国。并且,在专利申请的类别上,我国申请的专利以实用型居多,而发明型专利不多。
物联网的行业应用
物联网产业推进的关键因素包括市场的应用与推广。由电信运营商带头,对产业链上其他的中小企业,要进行一定的政策引导和支持,鼓励其开展技术研发与市场推广等。国家通过出台优惠的税收和财政政策,开放性的投资政策以及适度宽松的市场准入政策来促进社会的多元投资,创造良好的市场环境来推进物联网产业的发展。借助试点项目、物联网产业基金等形式,为物联网的产业化发展提供示范,为中小企业提供资金、技术等支持,以此推进物联网产业的规模化发展。
电信运营商带头示范
完善物联网产业链的建设,需要借助电信运营商的自身优势,发挥其带头示范作用,加强和上下游企业的联系。
2019年9月17日,南京——中国联通与Qualcomm物联网联合创新中心在南京正式揭牌并投入使用。
中国联通与Qualcomm物联网联合创新中心作为双方在物联网领域战略合作的重要组成部分,旨在加深双方在物联网相关设备和技术方面的合作,共同探索新的物联网产品和应用场景。联合创新中心初期将专注于新零售和5G物联网应用,未来有望拓展至智慧能源、智能制造和机器人等广泛领域。以联合创新中心为载体,双方还计划对基于4G和5G的物联网应用实例进行展示和演示。
随着物联网与5G、大数据、人工智能等新兴技术的不断融合,硬件和模式创新正在为传统零售业带来全新想象和无限机遇。以此为契机,中国联通—Qualcomm新零售产业研讨会也同期举行,双方携手多家模组厂商合作伙伴,共同探索5G等新科技与零售业碰撞出的巨大商业价值。
在研讨会上,市场研究机构国际数据公司IDC发布了白皮书《智能互联:赋能零售新时代》。IDC认为,零售行业数字化转型的本质是“体验式零售”,而智能互联通过智能分析为用户提供实时个性化服务,是新零售落地的关键。
开放是智能互联生态体系的先决条件,通信标准的开放也是扩展海外市场的必由之路,开放的国际通信标准有利于兼顾和协调不同地域的技术需求、最大限度实现全球范围内不同设备的互联互通。另一方面,物联网平台通过连接管理、设备管理、应用使能,不断提升大规模终端的管理运维能力、高并发网络连接的实时处理能力、海量数据的汇聚整合能力,大大降低了部署成本。
智能家居市
未来五年,预计无线智能家居设备市场的复合年增长率将达到23.5%。智能家居技术更适用于住宅终端用户。北美主导全球智能家居市场,2018年份额超过51.5%。
物联网概念蓬勃发展,推动了全球智能家居技术市场的增长。根据Orbis Research的一份最新报告显示,2018年全球智能家居市场价值为386.493亿美元,预计到2025年将达到1701.629亿美元。
2018年,智能家电收入份额最大,该细分市场占据了23.7%的份额。预计2019年至2025年,消费电子产品需求的增长预计将有助于各细分市场以25%的高速增长。
无线智能家用设备市场在2018年创造了324.625亿美元的收入,预计在预测期内将以23.5%的复合年增长率增长。
智能家居中的WI-FI技术应用占据了61.7%的份额,2018年的收入为200.163亿美元。
基于终端用户,全球智能家居市场分为住宅和商业终端用户。2018年,智能家居技术更适用于住宅终端用户。该细分市场占据主导地位,预计将在整个分析期内继续保持其主导地位。
在商业终端用户中,智能家居技术在医院中的应用最为突出。
报告指出,强劲的竞争力、蓬勃发展的物联网、产品开发的推动力、研发活动和对技术进步的巨大吸收、主要同行的投资、消费者意识的提高、智能手机的普及,都极大地促进了智能家居技术市场的繁荣。然而,必须在全球范围内解决有关隐私和黑客攻击、复杂安装所涉及的高成本和智能家居设备的高价格等问题,这样才能实现智能家居市场的持续增长。
工业级存储方案
西部数据公司近日推出一系列新产品,旨在满足用户对于高耐久度存储解决方案日益增长的需求——尤其是针对工业、智能和先进制造(包括多种物联网设备)等需要在严苛环境中操作的应用。此次发布的新产品采用先进的、具有高耐久度的3D NAND技术,以多种产品形态为工业系统设计人员提供适用于工业级市场领域的解决方案,可应用于边缘计算网关、机器人、医疗和监测/安防等领域,同时为工业和物联网系统设计人员在人工智能和机器学习应用领域提供方案。
工业4.0是工业革命的第四次浪潮。其中一个显著的特征是将工业设备进行连接,从而让企业能够利用来自物联网设备和计算机控制系统的网络数据,基于这些数据应用人工智能和机器学习技术,有助于全自动智慧工厂的创建、智慧城市等的实现。
西部数据工业级存储产品是在恶劣环境(如高温、潮湿、极端海拔或强振)下保证设备存储正常运行的理想解决方案。这些解决方案能够通过延长数据保存期限而存储和处理更多数据。
西部数据iNAND IX EM132嵌入式闪存盘是公司首款专为工业及物联网设备设计的3D NAND e.MMC,其中搭载了西部数据的高可靠性64层3D NAND技术。该产品有两种版本的宽温范围,分别是-25°C至+ 85°C以及-40°C至85°C。西部数据公司将该产品的e.MMC使用寿命延长并超过了2D NAND,为基于高级操作系统、传感器融合和机器学习技术的工业和消费应用提供更高的容量选择。该产品还有专为密集型工业工作负载而设计的功能特性,包括:高级运行状况管理;热管理;智能分区;自动和手动读刷新;强大的电源管理;达到JEDEC(固态技术协会)标准的数据保持力。
结束语
要在物联网产业竞争中取得一定的市场份额,必须要掌握物联网的核心技术。因而,政府和科研机构务必要加强对基础研究的建设,除了必要的资金支持和人才培养以外,还要注重一定的政策倾斜。另外,还要重视企业的主体地位,要求企业要加强对物联网核心技术的研发和创新,并为创新性发明成果进行专利申请保护,推动物联网的长效发展和进步。