什么是物联网技术?兼谈什么是RFID?什么是M2M技术?
各方人士一致谈到,物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮,及早推广掌握核心技术制高点对我国工业及信息化发展十分重要。记者采访发现,中国移动等行业巨头目前已率先着力推动物联网发展,在多个领域引发产业革新,产业链上下游的“涟漪”效应不断。
展会浮现应用蓝图
公文包会提醒主人忘带了什么东西;家里煤气泄漏或空调没关户主马上就能接到通知;衣服告诉洗衣机对颜色和水温的要求;台风来袭时,港口系统自动通知渔船返航,迅速关闭港口……这些并不是科幻电影中的场景,已成为实验室的研发成果。如果说互联网是人与人借助网络互通,那么人与物、物与物的互通就是物联网,即把所有物品通过RFID等各种信息传感设备与互联网连接,实现智能化识别和管理。
本届高交会上,不少企业最新应用的物联网业务让人眼前一亮:农场养殖的每一头猪有多重、健康如何、在哪家超市销售,卫生部门都了如指掌。坐飞机出行、看电影、购物优惠打折,刷一下手机或依靠发至手机上的电子条码就能实现。参会专家认为,最快只需3-5年时间,物联网将全面进入衣食住行领域,改变人们的生活方式,例如冰箱、电视等家电产品,都可以用手机控制。
这些最新应用的背后,是支持大量终端、收集海量数据统一分析的通信网络。以中移动为代表的行业巨头已经先行一步,不断完善3G网络,研究标准开发应用,积极推动物联网发展,上述多项应用均是中移动与不同行业合作的成果。
“物联网已不再是一个概念,而是现实、可用的环境。下一步最重要的就是推动其商业化发展。”中移动总裁王建宙日前表示,物联网必须要与3G结合,3G网络是物联网信息传送的有效平台,物联网将成为中移动未来发展重点。同时,物联网应具备三个特征:一是全面感知,即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息;二是可靠传递,通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;三是智能处理,利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析与处理,对物体实施智能化的控制。
本月开始,中移动与上海世博局共同推出手机门票,在世博会历史上首次采用手机作为门票。移动用户可通过手机购买世博会门票、刷手机入园、刷手机在园区购物等。这是中移动首个面向大众用户的物联网应用。而在之前,中移动已推出物流信息化、企业一卡通、公交视频、校讯通、移动安防、手机购物等多项面向行业与团体的物联网概念业务。
行业巨头力推物联网
“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,物联网是很好的切入点,尤其是与我国自主创新的TD-SCDMA国际3G标准结合之后。”国家传感网标准化工作组组长刘海涛表示,有了3G网络的带宽资源支撑,物联网将发展得更快。
实际上,中移动等行业巨头发展物联网的步伐正在悄然提速。本月12日,中移动与无锡市政府签约,将在该市建立物联网研究院和物联网数据中心,重点开展TD-SCDMA与物联网融合的技术研究与应用开发。
今年8月,中移动总裁王建宙在台湾展开马不停蹄的9天走访,广邀台湾生产RFID、传感器和条形码的厂商与中移动合作,积极为物联网项目寻找合作伙伴,引发了业界对于物联网的高度关注。
携手各方促进产业链条的完善构建,成为中移动的最新目标之一。中移动广东公司本月与华为、大唐、联想中望等8家企业签署物联网项目战略合作协议,在全国首发物联网新产品——动力100机器卡,帮助各类企业通过特定终端无线接入互联网,以短信形式获取信息、辅助生产办公,加速产业链下游的应用推广。
此外,中移动的物联网应用已推广至多个领域。截至今年6月,中移动在全国31个省市、自治区开通了M2M(机器对机器)应用,拥有300多万部M2M终端,覆盖无线城市、公共安全,城市管理,能源环保,城市交通,公共事业,农业服务,医疗卫生,教育文化,旅游产业多个领域,在M2M应用的广度和深度方面都处于全球领跑位置。
今年以来,中移动还重点推进基于TD-SCDMA的电梯监控、车辆监控和企业安全监控等M2M应用,预计未来5年M2M终端平均增长率将达到60%以上。
中国城市竞争力促进会副会长刘岩松指出,国内物联网目前尚处于零散应用的启动期,中移动作为全球网络规模最大、用户数量最多的通信运营商,其大力推动物联网发展的行为意义重大。这不仅可以助推产业链尽快构建完善,服务物联网产业的商业化和规模化发展,更为重要的是,其大力推动TD网络与物联网的融合将打造具有自主知识产权的物联网产业,极大促进我国自主创新发展,为我国占领第三次信息革命的制高点发挥支撑性作用。
节能减排成特别亮点
本届高交会电子展上,节能减排成为特别亮点,近半数企业纷纷亮出节能与环保技术产品,而物联网结合节能减排的应用更是成为各方关注热点。部分展台上的智能电表终端引来与会客商久久驻足。目前已应用的电力节能项目中,中移动帮助南方电网、北京和重庆等地电力公司实现104万台电表的远程抄表,同时为分布在江西范围内的2万台配电变压器提供了用电检查、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,一年来降低电损高达1.2亿千瓦时。
物联网的推广能直接起到节能减排的良好效果。中移动总裁王建宙此前公开呼吁,电信业要从自身做起,为节约能源、减少碳排放作出贡献。物联网可以广泛用于交通控制、取暖控制、食品管理、生产进程管理等各个方面,而节约能源将是最明晰的作用。节能减排是中移动未来努力方向之一。记者了解到,近年来中移动开展的“绿色行动计划”项目,就是通过技术手段大力降低能耗,包括改造通信设备、使用自然风和冷水来冷却机房、循环使用包装材料、推广太阳能和风能等可再生能源等。
相关科普
什么是RFID?
RFID是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别,俗称电子标签。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, 操作快捷方便。
M2M表达的是多种不同类型的通信技术有机的结合在一起:机器之间通信;机器控制通信;人机交互通信;移动互联通信。
M2M让机器,设备,应用处理过程与后台信息系统共享信息,并与操作者共享信息。
它提供了设备实时地在系统之间、远程设备之间、或和个人之间建立无线连接,传输数据的手段。M2M技术综合了数据采集、GPS,远程监控、电信、信息技术,是计算机、网络、设备、传感器、人类等的生态系统,能够使业务流程自动化,集成公司资讯科技 (IT)系统和非IT设备的实时状态,并创造增值服务。这一平台可在安全监测、自动抄表、机械服务和维修业务、自动售货机、公共交通系统、车队管理、工业流程自动化、电动机械、城市信息化等环境中运行并提供广泛的应用和解决方案。
M2M的未来展望:
Pervasive Computing: 无所不在的计算与互联。
什么是M2M技术?
M2M简介
M2M是一种理念,也是所有增强机器设备通信和网络能力的技术的总称。人与人之间的沟通很多也是通过机器实现的,例如通过手机、电话、电脑、传真机等机器设备之间的通信来实现人与人之间的沟通。另外一类技术是专为机器和机器建立通信而设计的,如许多智能化仪器仪表都带有RS-232接口和GPIB通信接口,增强了仪器与仪器之间,仪器与电脑之间的通信能力。随着科学技术的发展,越来越多的设备具有了通信和连网能力,网络一切(Network Everything)逐步变为现实。人与人之间的通信需要更加直观、精美的界面和更丰富的多媒体内容,而M2M的通信更须要建立一个统一规范的通信接口和标准化的传输内容。
通信网络技术的出现和发展,给社会生活面貌带来了极大的变化。人与人之间可以更加快捷地沟通,信息的交流更顺畅。但是目前仅仅是计算机和其他一些IT类设备具备这种通信和网络能力。众多的普通机器设备几乎不具备联网和通信能力,例如家电、车辆、自动售货机、工厂设备等。M2M技术的目标就是使所有机器设备都具备连网和通信能力,其核心理念就是网络一切(Network Everything)。M2M技术具有非常重要的意义,有着广阔的市场和应用,推动着社会生产和生活方式新一轮的变革。
业务及应用系统分类
根据终端是否移动,业务应用可分为两大类:
移动性应用:
适用于外围设备位置不固定,移动性强丶须要与中心结点实时通信的应用,如交通、公安、海关、税务、医疗、物流等行业从业人员手持系统或车载、船载系统等。
固定性应用:
适用于外围设备位置固定,但地理分布广泛、有线接入方式部署困难或成本高昂的应用,可利用机器到机器实现无人值守,如电力、水利、采油、采矿、环保、气象、烟草、金融等行业信息采集或交易系统等。
M2M技术的应用系统主要包括三个部分:
企业级管理软件平台
无线通讯解决方案
现场数据采集和监控设备
产品构成
M2M产品主要由以下三部分构成:
无线终端:都是特殊的行业应用终端,而不是通常的手机或笔记本电脑。
传输通道:从无线终端到用户端的行业应用中心之间的通道。
行业应用中心:是终端上传数据的会聚点,对分散的行业终端进行监控。特点是行业特徵强,用户自行管理,而且可位於企业端或者托管。
技术组成
M2M涉及到5个重要的技术部分:机器、M2M硬件、通信网络、中间件、应用。
智能化机器
实现M2M的第一步就是从机器/设备中获得数据,然后把它们通过网络发送出去。使机器“开口说话”(talk),让机器具备信息感知、信息加工(计算能力)、无线通信能力。使机器具备“说话”能力的基本方法有两种:生产设备的时候嵌入M2M 硬件;对已有机器进行改装,使其具备通信/联网能力。
M2M硬件
M2M硬件是使机器获得远程通信和联网能力的部件。主要进行信息的提取,从各种机器/设备那里获取数据,并传送到通信网络。现在的M2M硬件共分为五种:
嵌入式硬件
嵌入到机器里面,使其具备网络通信能力。常见的产品是支持GSM/GPRS或CDMA无线移动通信网络的无线嵌入数据模块。
可组装硬件
在M2M的工业应用中,厂商拥有大量不具备M2M 通信和连网能力的设备仪器,可改装硬件就是为满足这些机器的网络通信能力而设计的。实现形式也各不相同,包括从传感器收集数据的I/O设备(I/O Devices),完成协议转换功能,将数据发送到通信网络的连接终端(Connectivity Terminals);有些M2M 硬件还具备回控功能。
调制解调器(Modem)
上面提到嵌入式模块将数据传送到移动通信网络上时,起的就是调制解调器的作用。如果要将数据通过公用电话网络或者以太网送出,分别需要相应的Modem。
传感器
传感器可分成普通传感器和智能传感器两种。智能传感器(Smart Sensor)是指具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器。由智能传感器组成的传感器网络(Sensor Network)是M2M技术的重要组成部分。一组具备通信能力的智能传感器以Ad Hoc方式构成无线网络,协作感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察者;也可以通过GSM网络或卫星通信网络将信息传给远方的IT系统。
识别标识(Location Tags)
识别标识如同每台机器、每个商品的“身份证”,使机器之间可以相互识别和区分。常用的技术如条形码技术、射频识别卡RFID(Radio-Frequency Identification)技术等。标识技术已经被广泛用于商业库存和供应链管理。
通信网络
将信息传送到目的地。通信网络在整个M2M技术框架中处于核心地位,包括:广域网(无线移动通信网络、卫星通信网络、Internet、公众电话网)、局域网(以太网、无线局域网WLAN、Bluetooth)、个域网(ZigBee、传感器网络)。
中间件
中间件包括两部分:M2M 网关、数据收集/集成部件。网关是M2M系统中的“翻译员”,它获取来自通信网络的数据,将数据传送给信息处理系统。主要的功能是完成不同通信协议之间的转换。
应用
数据收集/集成部件是为了将数据变成有价值的信息。对原始数据进行不同加工和处理,并将结果呈现给需要这些信息的观察者和决策者。这些中间件包括:数据分析和商业智能部件,异常情况报告和工作流程部件,数据仓库和存储部件等。











