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      • 江蘇建筑機電抗震研究院是順應南京市 “兩落地一融合”發展戰略而建立的新型研發機構,是由政府、人才團隊、高校和企業四方共同組建而成的政產學研平臺,充分發揮了各方在經濟、產業、政策、科技創新、人才團隊和國際合作等方面的優質資源,以公共研發平臺為載體,市場為導向,成果產業化為目標,促進公共技術服務、領軍人才聚集、高新技術轉移和創新人才培養,加快地方產業轉型升級,提升產業發展層級和水平。
      • 江蘇建筑機電抗震研究院是國內唯一建筑機電抗震專業研究機構,瞄準建筑機電抗震和智慧城市基礎設施兩大方向,引領和打造工程防震減災和智慧城市基礎運維領域的前沿創新技術,為建筑、交通、城市運行管理相關行業提供先進技術和產品支持。
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      “火熱”物聯網,會給傳統行業帶來哪些改變?

      從20世紀80年代的可樂販賣機“聯網”,到今天270億臺設備的“連接”,一項技術的快速崛起,正在改變世界。它就是物聯網!沒有人清楚世界上究竟有多少事物具有物聯網(IoT)特質,也沒有人能完全想象一個萬物互聯新世界的模樣,我們不妨頭腦風暴一番:某一天,你出門上班,發現汽車早已靜候門前。天寒地凍,車內自動打起了暖氣。待你上車,常聽的音樂頻道播放著動人旋律,顯示屏跳出了你的日程安排。而此時此刻,汽車已經從日程中知曉了你的目的地,正在自動駕駛前往……沒錯,你的汽車以及身邊的一切,已經奔馳在一張無所不在的物聯網上。

      一、物聯網的定義

      什么是物聯網?物聯網其英文名稱是:“Internet of things(IoT)”,它是通信網和互聯網的拓展應用和網絡延伸,利用感知技術與智能裝置對物理世界進行感知識別,通過網絡傳輸互聯進行計算、處理和知識挖掘,實現人與物、物與物的信息交互和無縫鏈接,實現對物理世界實時控制、精確管理和科學決策的目的。

       

      物聯網通過智能感知、識別技術與普適計算等通信感知技術,廣泛應用于網絡的融合中,也因此被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網是互聯網的應用拓展,與其說物聯網是網絡,不如說物聯網是業務和應用。因此,應用創新是物聯網發展的核心,以用戶體驗為核心的創新2.0是物聯網發展的靈魂。

       

      物聯網涉及感知、控制、網絡通信、微電子、計算機、軟件、嵌入式系統、微機電等領域,其核心技術主要分為感知層技術、網絡層技術、應用層技術和公共技術,涵蓋了 RFID 技術、無線傳感網技術、第四代移動通信技術等。物聯網是新一代信息技術的重要組成部分,也是“信息化”時代的重要發展階段。

      二、物聯網會給傳統領域帶來哪些影響?

      無論是智慧建筑、智慧交通、智慧照明還是智慧農業等,都無可回避的一個話題,那就是物聯網對傳統產業的影響。物聯網技術的發展超乎人們的想象,手機、電視、甚至是手表都能夠上網,人們不知道下一個改變的將會是什么?它將無孔不入地沉浸在行業各個環節,滲透到傳統產業中。


      1、建筑行業

      放眼國內外,物聯網技術已經被廣泛應用于建筑智能化,且目前已產生了一系列成熟、先進的應用案例。在建筑工地上,例如機械、車輛、消耗品和工人佩戴的裝置等等都可以與互聯網息息相關。

      (1)構建綠色工地,實現低碳節能生產模式

      建筑行業是環境污染多發行業之一,尤其是揚塵帶來的城市霧霾,嚴重影響了市民的身心健康。而物聯網技術有助于改善廢物管理,比如基于傳感器的工具,用于監控現場廢物水平;確定廢物產生的趨勢,并優化操作模式以防止廢物堆積;為廢物收集車規劃最有效的路線,以降低回收和處理成本;這樣可以給企業帶來低碳減排的生產效果,實現經濟效益與生態效益雙豐收的可持續發展,是企業履行生態環保之社會責任的體現。

      (2)打造平安工地,大大降低事故發生率

      工地安全直接與施工人員的生命聯系,這涉及到背后家庭的幸福指數、企業的良好形象、社會的和諧穩定。物聯網技術的運用對事故多發易發的環節進行有效的預警提示,比如:塔吊限位防碰撞的自動預防系統、污染物質泄露報警系統、廠區全方位覆蓋視頻監控系統以及廢棄物堆積防滑坡監測系統等,能防患于未然。而利用現代先進技術,利用智能化的設備對相關環節進行監控,能大大提高安全生產管理的水平,大大降低事故率,是工地安全生產的技術革命。

      (3)建造智能工地,增強工程項目的精細化管理水平

      使用物聯網平臺來確定有關工作效率、風險和威脅或項目支出的模式,將提高預算的準確性,并為制定切合實際的戰略奠定基礎。使用可穿戴設備,建筑企業可以跟蹤工人活動,從而確保團隊的工作時間得到有效利用。此外,連網車隊管理系統有助于項目經理密切關注物料交付情況,從而提高完工時間估算的準確性。通過收集項目進度的實時數據,項目經理將能夠找出進度緩慢的原因,并優化團隊的日常運營,提高項目管理水平。

      (4)助力智能建筑,構建全面高效準確快捷的智能安防

      在智能建筑中,家庭智能安防是應用最廣泛的一種物聯網技術產物,具體就是基于煙霧計量探測器、紅外線感應器以及震動傳感器等物聯網技術。在智能建筑內部構建一個兼有功能全面、高效、準確和快捷等特征的智能安防系統,從出入口的嚴密監控到全方位的智能視頻監控等,涉及諸多安防功能。對于智能建筑中的安防監控子系統而言,主要涉及室內防盜、室內火災和室內燃氣泄漏等的監控,可以顯著改善業主生活質量。


      2、交通行業

      交通行業一直在不斷發展,以提供更安全、更快、更清潔和更舒適的通勤。下一個重大的行業轉變即將到來,物聯網將引領發展潮流,物聯網的潛力正在激發一波智能汽車和互聯基礎設施的浪潮。

      (1)有效評估風險,提高交通安全和交通治理水平

      基于物聯網產生的車路協同系統充分利用先進的信息與通信技術,通過車—車、車—路的交勺和共享,有效地評估潛在危險、提高道路交通安全和緩解交通擁堵,是交通物聯網發展的技術熱點,對提高道路交通的安全具有十分重要的作用。交通擁堵治理傾向多與物聯網建設相聯系,特別是目前提出的車聯網,這為物聯網在交通領域的應用提供了巨大的空間。

      (2)統籌考慮交通運輸,促進智慧交通的發展

      就交通運輸行業而言,點多、線長、面廣、流動性強等行業特點決定了物聯網技術大有可為。根據構想,運用物聯網技術統籌考慮各類交通運輸方式的交通基礎設施、交通運載工具和交通對象,搭建基礎交通感知網絡,并在此基礎上,根據交通領域實際需求開發各類智能管理和服務系統,可以大大促進智慧交通的發展水平。

      (3)建立一個統一的交通物聯網標準體系和適宜的交通物聯網運營模式

      交通物聯網高度綜合性和整合性決定了標準化是其建設過程中的重要技術基礎。標準體系建設主要包括交通物聯網標準體系和交通物聯網云平臺技術規范及數據元格式等核心標準草案的編制與推廣,從而引導和規范行業的健康發展,并通過標準化促進交通物聯網系統在全國范圍內的應用示范和推廣。

      (4)拓寬互聯網應用空間,推進新興產業的發展

      物聯網拓展了互聯網應用發展的空間,推進了智能化新興產業的發展,尤其是在智能交通和物流等領域的應用和創新。集裝箱、車輛識別、智能車輛出入管理系統,鐵路、公路車輛識別與運輸管理、出租車RFID管理系統應用。能有效實現運輸工具、交通對象和交通要素的身份識別和認證,利用統一信息化系統數據標準,構建“物物感知”和“物物協同”的交通運輸新體系,搭建交通運輸物聯網平臺,實現“智慧交通”。


      3、制造業

      在中國制造業領域,物聯網同樣在蔓延。

      首先,原先硬件創造的價值正在被軟件創造的價值所共享,與硬件相關聯的軟件創造的價值將超越以往任何時候。例如,風機制造商遠景能源在幾年前就已經把自己從傳統風機制造商升級到了智能風機制造商,通過為風機增加傳感器、編寫軟件代碼,從而實現智能化控制和運營。

      其次,聯接讓我們對智能硬件在軟件方面的創新提供了新的選擇,從而創造新的智能。云計算的顛覆性由此體現。在制造智能聯接產品時,人們可以選擇把大部分軟件直接與硬件集成,這樣可以得到更快的響應速度、較低的網絡依賴程度和更高的安全性;也可以把所有的應用都放在云端,如此一來,硬件變成了終端接口,制造的復雜度會大大降低,而所有有價值的應用可以通過網絡靈活配置,選擇更廣、更新更快,硬件的價值也會因此降低;當然,也可以二者結合,把部分核心功能做成嵌入式軟件,而把一些應用放在云端。

      第三,智能連接產品會帶來商業模式的變化從銷售產品到銷售服務。飛利浦照明的模式創新是一個典型案例,他們改變以往銷售燈具的模式,與華盛頓地區的停車庫簽訂為期10年的照明服務合同,并為這些車庫安裝LED燈。LED燈是一次性投入較大的昂貴照明器材,但從節能和效率來說,優勢明顯。賀普曼解釋說。毋庸置疑,讓客戶一次性投入安裝昂貴的LED燈的挑戰很大。但飛利浦采取新服務模式,他們可以從每年節約出來的200萬美元的能源開支中獲得充足的利潤。服務期間,飛利浦不僅需要提供高品質產品,還要持續做好服務通過傳感器、芯片讓照明智能化,從而通過系統平臺監控、運營和服務。從模式上來看,這是雙贏的用戶得到他們需要的舒適,而制造和服務提供商取得了穩定而源源不斷的利潤。

       

      4、農業

      物聯網技術在現代農業朝著智能化方向發展過程中發揮著關鍵作用。將物聯網技術應用于農業生產全過程中,可改變傳統農業粗放生產方式以及弊端,優化作物生長環境參數,將各種農業資源有效利用,從而提高農產品質量和品質,真正實現農業現代化?;谖锫摼W的智能農業系統包括智能農業應用層、智能農業網絡層和智能農業傳感器層。智能農業傳感層包括安裝在農業溫室內的各種傳感器,是智能農業系統的核心。   

      (1)物聯網技術引領現代農業發展方向

      農業物聯網技術的發展,將會解決一系列在廣域空間分布的信息獲取、高效可靠額信息傳輸與互聯、面向不同應用需求和不同應用環境的智能決策系統集成的科學技術問題,將是實現傳統農業向現代化農業轉變的助推器和加速器,也將為培育物聯網農業應用相關新興技術和服務產業發展提供無限的商機。農業物聯網在提升農業智能化水平,推動農業現代化的進程中將具有廣闊的應用前景。

      (2)物聯網技術推動農業信息化、智能化

      應用各種感應芯片和傳感器,廣泛地采集任何自然界各種屬性信息,然后借助有線、無線和互聯網絡,實現各級政府管理者、農民、農業科技人員等“人與人”相聯,進而拓展到土、肥、水、氣、作物、倉儲和物流等“人與物”相聯,以及農業數字化機械,自動溫室控制,自然災害監測預警等“物與物”之間相聯,并實現即時感知、互聯互通和高度智能化。

      (3)物聯網技術提高農業精準化管理水平

      在農業生產環節,利用農業智能傳感器實現農業環境信息的實時采集和利用自組織智能物聯網對采集數據進行遠程實時報送。通過物聯網技術監控農業生產環境參數,如土壤濕度、土壤養分、PH值、降水量、溫度、空氣濕度和氣壓、光照強度、二氧化碳濃度等,為農作物大田生產和溫室精準調控提供科學依據,優化農作物生長環境,不僅可獲得作物生長的最佳條件,提高產量和品質,同時可提高水資源、化肥等農業投入品的利用率和產出率。

      (4)物聯網技術保障農產品和食品安全

      在農產品和食品流通領域,集成應用電子標簽、條碼、傳感器網絡、移動通信網絡和計算機網絡等農產品和食品追溯系統,可實現農產品和食品質量跟蹤、溯源和可視數字化管理,對農產品從田頭到餐桌、從生產到銷售全過程實行智能監控,可實現農產品和食品的數字化物流,同時也可大大提高農產品和食品的質量。

      當然,有機遇自然也有挑戰,任何一項技術的普及都可能帶來“利與弊”,物聯網也不例外。在給傳統行業帶來便利的同時,也帶來了一些挑戰。

      (1)產品穩定性問題

      以建筑行業為例,智能建筑系統市場的行業標準和核心技術缺乏協調統一,不同生產廠家各自為戰、互不兼容,紛繁復雜的產品必然造成智能系統整體穩定性不高。

      (2)跨產業合作問題

      僅以交通行業為例,不僅僅是交通運輸、汽車制造等單一行業的發展,也離不開電路、IT 和系統集成商的密切協作,只有通力合作,整合各自特有的優勢和資源,才能促成市場的繁榮發展。

      (3)基礎設施配置不完備

      以農業發展為例,雖然實施了光纖“村村通”,但光纖網絡只是覆蓋到村莊民房住宅區,沒有覆蓋到離村莊較遠的種植園區和大田中。如果要使物聯網應用到農業生產上,農民還需要投入一定的費用搭建基礎網絡,并且費用較高。由于農民的收入低,這些費用較高的基礎設施就限制了物聯網的應用和普及,從而也使得物聯網技術在農業中的應用并不是那么的廣泛。

      (4)網絡安全問題

      我們知道,物聯網的發展是為了實現“萬物互聯”,這需要擴大對設備和系統的鏈接,部署海量終端,以持續提升企業行業的信息化水平。但如此一來,物聯網領域就必然產生海量數據,各種設備也會更加開放,安全隱患不可避免。據了解,在當前我國巨大物聯網設備保有量面前,遭受到的網絡攻擊和終端入侵已居于世界首位。而伴隨著物聯網技術的進一步普及,5G網絡部署持續加快,相關安全挑戰更是愈發嚴峻。如果不對此充分重視,“黑客入侵、數據泄露”所帶來的網絡安全不僅會侵犯個人和企業利益,同時也會對國家社會造成威脅。



      三、這些影響會推動產業向何處發展?

      作為新一代信息通信技術的關鍵核心,物聯網對于促進經濟、社會轉型升級,助力行業領域互聯、智能有著無與倫比的重要價值。物聯網技術與傳統行業的發展是緊密不可分的,兩者互相依托、相互聯系,任何一方都離不開另一方的技術支持。物聯網的技術研發和產業布局,逐漸加快了智慧工地、智慧建筑、智慧交通、智慧農業等傳統行業的布局建設,對于推動更多民間資本進入到新興行業,支持產業升級轉型有著重大作用。

       

      推動產業發展的同時,機遇挑戰并存,如何解決一一化解這些負面影響,推動傳統行業繼續發展,在我看來,這只是時間的問題,隨著技術的發展和人們認知水平的提高,這些“弊端”根本無傷大雅,反而會成為這些產業前行的驅動力。

       

      以安全性為例,現階段,企業、行業和監管機構正在不斷提升對物聯網安全的認知,通過全面合作、有效溝通和強力監督來增強物聯網安全水平,積極打擊各種侵權違法行為。同時也在加強相關法律標準建設、突破有關防護技術,借助法律、政策、技術等多重要素,強化物聯網安全,維護產業發展。

       

      其中,通過技術保障物聯網安全的方式,也催生出一批物聯網安全企業,催化出一個具有潛力的物聯網安全市場。據相關數據顯示,到2021年國內物聯網安全市場規模大概在300億元左右,這是從安全挑戰中轉變出的重要發展機遇。接下來,我國需要支持物聯網安全產業的持續落地和成長,以助推物聯網產業更快成熟。

      四、總結

      傳統行業通過與物聯網技術深度融合,形成開放產業生態創新產品和服務的模式,造就一個龐大的物聯網產業市場。物聯網的傳感感知、傳輸通道、運算處理等技術在建筑、國防、軍事、交通、制造、電網、農業等領域悄然興起,必將覆蓋生產的各個領域,深入到每個家庭,對傳統的生產生活方式是一個巨大的沖擊和變革。

       

      發展至今,中國的物聯網產業在互聯網鋪墊的高速公路上踏上了快車道,像雨后春筍般鋪蓋祖國大地,影響和帶動著世界物聯網的發展。未來,我們將看到越來越多的傳統產業正投身產業互聯網,尋找第二增長曲線,技術的革新,也必將帶來更快的發展,助力傳統產業降本增項,開拓新的業務場景。



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