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1.RFID智能技术的概念  RFID(Radio Frequency Idenlification)是射频识别,俗称电子标签、无线射频识别属于短距离无线通信技术。它是由RFID标签、阅读器以及天线构成,其中RFID标签是由天线和芯片构成,每个芯片都有相应的识别条码,包含的信息可以自行设定。具体工作原理是通过无线电射频信号对目标以及对象进行自动识别然后获取相关数据,对于一些高速运转的物体也有较高的识别效果而且还能够同时识别多个标箍,操作方便快捷应用前景广泛,目前在创库管理、供应链自动管理、防伪识别、医疗以及自动化生产等多个领域都涉及到RFID智能技术的应用。  RFlD智能技术不需要在识别目标或者对象之间建立任何机械设备或者光学接触,即整个过程无须人工干预,在一些环境比较恶劣不适合人工操作的情况下具有很大的优势。根据这一点,RFID智能技术逐渐被广泛应用在工业自动化领域,在生产制造和装配领域可以利用RFID实现自动化生产线的可视化管理以及生产过程的控制。  2.RFID智能技术在自动化生产过程中的应用  目前,生产制造业的自动化水平逐渐提高,生产线的集中控制程度越来越密集,作为企业的管理层需要在第一时问了解生产线的运行状况,所以在这里引人RFID智能技术对生产线进行可视化管理、生产线检测以及产品监测。  2.1生产线的可视化管理  利用RFID智能技术进行可视化管理的系统主要由生产流水线、RFID数据采集系统、制造产品、工位以及两个同定的RFID读识器这几大部分构成。工作原理如图1所示:图1 RRID工作原理图  由罔可知读识器通过天线发送出一定频率的射频信号,当标箍进入磁场时产生感应电流从而获得能力。向读识器发送出自身编码信息,经过采集、解码后将数据信息传输到计算机进行分析处理。利用这个原理,产品在生产流水线上移动,到达工位后工人取下该产品进行零配件组装,在这个过程中每个生产品都加上RFID标签,等到工人装配完成后再放回流水线进行下一道工序。带有RFID标签的产品在流水线上运转的过程中,先后通过系统固定的两个RFID读识器,机器阅读产品标签上的信息然后将其传输到总控制系统,操作人员可以通过系统显示的数据米判断产品在生产流水线运转的状况以及成品的制造情况。  2.2生产线监测  通过RHD智能技术还可以通过产品在流水线上的工位进行监测,来反映生产线超时以及压货的现象。并以此为依据判断流水线的工作状态是否良好。在进行工位超时监测时,需要对产品在工位上停留的最大时间Tmax进行设定,产品经过两个读识器的时间间隔是相同的并且都等于Tmax,一旦产品经过读识器1,但并未在规定时间经过读识器2,系统会根据初始设定进行报警提示。产品工位的停留时间为T(读识器2)一T(读识器1),如果计算结果小于Tmax,则说明产品在工位上停留的时间属于正常范围;如果计算结果大于Tmax,则说明生产品已经出现超时现象。  进行工位压货的监测时,首先需要对产品在工位上的最大堆积量进行设定。并且在相同的时间间隔内经过两个读识器的产品数量相同都为Nmax,然后运用同样的监测原理对产品在工位上的堆积量进行判断,具体的计算公式为N(读识器2)一N(读识器1),如果计算结果小于Nmax,则说明产品在生长流水线上正常运转;如果计算结果大于Nmax。则说明产品出现过量堆积现象,生产流水线存在异常,此时系统会根据初始设定情况进行报警提示。  2.3产品监测  产品监测是通过RFID智能技术对产品标箍进行识别。获取相应的数据信息,并进一步判断该产品在生产流水线的位置以及相应的工序完成状况。  具体的监测流程包括:首先设定产品在生产流水线上经过的中所有工序N并且按照工位进行排序(123...n),然后在根据产品的完成状态设计一个二进制代码,即产品完成代码为1,未完成代码为0,将代码编入RFID标签每完成一个工序相应的更换代码;当产晶在生产流水线上运转时,通过同定好的读识器读取RFID标签的信息,系统根据数据显示产品完成状况,以及所在的工序,操作人员以此确定出已经完成的工序和正在完成的工序。并最终实现生产过程的控制。  利用RFID智能技术进行生产过程控制的主要目标是利用产品上的RFID标签所包含的数据信息,静态或者动态的确定生产流水线上产品的组装路线以及组装方式,因为制造产品的组装路线可以分为进行如流水线之前制定的静态路线,以及进人流水线后f临时改变的动态路线。具体的工作原理是,预先同定好的读识器对产品的信息进行实时检测,然后根据系统初始设定的组装路线以及组装方式,生成产品路径的选择指令以及组装工序提示。该控制系统主要由读写器、RFID数据采集系统、工位控制器、看板以及路径选择实行机构组成。  具体控制方法为:根据在产品的组装要求,生成虚拟生线。将RFID标签中的产品代码和虚拟生产线绑定,然后将标签以及产品绑定。当产品进行多径选择时,读识器读取标签中的在生产品代码,并根据虚拟生产线中的信息,确定下一个工位。该算法的优点是,当需要对在生产品的制造工序进行改变时,只需更改控制器中存储的虚拟生产线和工位关系。便于组装路径动态控制。根据产品的组装要求,生产组装指令;通过读识器读取RFID标签中的产品代码以及工序代码;显示组装指令,并引导生产。  结束语  综上所述,RFID智能技术是20世纪90年代逐渐兴起的一种射频识别技术,由于它无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触,所以被普遍应用于各个领域。本文以RFID智能技术在自动化生产过程中的应用为主要研究对象,通过分析RFID在生产线的可视化管理、生产线监测以及产品监测的工作原理,阐述了其在生产管理上的优越性,能够更好地帮助装备制造业一步完善自动化的管理。
引言   冷链运输是指在运输全过程中,无论是装卸搬运、变更运输方式、更换包装设备等环节,都使所运输货物始终保持一定温度的运输。冷链运输方式可以是公路运输、水路运输、铁路运输、航空运输,也可以是多种运输方式组成的综合运输方式。冷链运输是冷链物流的一个重要环节。冷链运输的对象主要有:医药品如:疫苗、血液制品;保鲜食品如:速冻食品、肉类等、冷饮,蔬菜、水果、水产品等。  RFID标签根据其能量获取方式,可以分为三类:第一类是无源标签,标签进入磁场后,接收读卡器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,这类标签通常具有数字标识和有限的几个存储单元,属于被动标签;第二类是半有源标签,这类标签的射频电路同样借助于感应电流来提供能量,其它部分电路则是靠内置的电池提供能量,因此也属于被动标签的一种;第三类是有源标签,这类标签的内置电池为整个电路提供能量,主动将数据发送给接收设备,属于主动标签;后两类标签在除了具备数字标识外,还具有其它的关键信息,例如温度信息,并且该信息的存储量比较大。 RFID温度标签将数字标识与温度测量紧密结合在一起的一种标签,在通过数字标识完成物资身份识别的同时又对其所处的环境进行测量和记录。本文就RFID温度标签在现代冷链运输领域做了一些深入的探讨。图1温度标签、读写器与应用 1 冷链运输的现状先容   美国、日本及西欧国家的食品冷链运输率达80%~90%,东欧国家约50%,而我国只有10%左右。据了解,去年我国因丢弃腐烂食品造成的浪费达到700亿元人民币,占食品生产总值的20%之多。这种浪费主要是由于缺少冷链运输体系,导致一些食品在运输过程中因无法长期保鲜被丢弃造成的。对于药品而言,温度偏离将导致药品质量的劣化,甚至发生毒性变异;多肽、蛋白类药品冻结会使效价降低,影响疗效,疫苗冻结活性丧失,甚至产生有害毒素。 对于冷链运输大家必须掌握其温度情况,传统的监控方式则是采用温度记录仪来测量并记录整个的车厢的温度,即每台运输车辆放一台或者多台温度记录仪来测量并记录运输过程中的温度,当货物达到运输目的地后,将温度记录仪与电脑通过有线连接的方式将数据导入计算机,再进行数据统计与分析,例如找出最大值、最小值以及曲线趋势等。传统的温度记录仪有价格昂贵、体积庞大、无法对单个箱体进行测温、无法自动识别产品信息以及需要有线连接和人工干预才能导出数据等缺点,无法满足现代冷链运输行业温度监控的要求。  除了温度外,冷链运输行业还面临一个责任区分问题,有一位冷链运输的负责人曾经发出这样的感慨“大家企业的冷藏运输和冷藏库都按照食品达标温度控制,但从供应商那里接货的时候,经常发现供应商没有把货物按照相应的温度来操作,遇到这个情况,大家会把货物重新冷冻,然后运输到各个门店,但一旦在门店出现问题,客户就把责任转嫁到大家头上。”而另一方面,对于一些责任心不强的企业,为了节省费用,在客户装入货物的时候打开冷机,运输过程中觉的差不多了则就关掉制冷设备,快到目的地时再打开冷机,不能做到全程开机,当货物交付时,货物虽然表面冻的不错,实际上已经变质了。所以责任区分问题也是一个急需解决的一个问题,即当产品到达接收方出现产品质量不符合要求时,必须判断出是否是由于货物运输温度不符合要求导致的。正是出于这样的担心,目前国内一些大的医药企业,宁可花大价钱高成本来自建物流也不愿意采用第三方的冷链运输企业,显然这样做付出的成本是昂贵的。2 温度标签在冷链运输过程中的应用   RFID作为一种新兴的自动非接触性识别技术在国内外已经得到了迅速的发展[1],将RFID技术引入物流应用领域的研究成为热点。设计开发基于RFID技术的烟草物流分拣系统,实现了烟品自动化分拣作业;基于汽车制造企业物流跟踪系统的需求分析,提出了基于RFID的物流跟踪管理系统[4];等一系列应用,以上应用仅仅是把RFID作为一种标识,用来识别产品,而对于现代冷链运输行业,不但要关心其产品的标识,更关心与之相关的温度值。而温度标签因同时具备数字标识和温度信息,可以满足冷链运输温度监控的要求。  2.1可用于事后追溯的半有源RFID温度标签   半有源温度标签通过内置电池为温度采集和存储提供能量,可独立完成温度的采集和存储,当进入到读卡器有效识别范围内,通过读卡器的激励来获取能量从而完成数据交换,这种温度标签具有极低的消耗电流。   半有源的温度标签主要有两种类型分别是符合ISO/IEC 15693标准的高频温度标签【如图2所示】和符合 ISO/IEC 18000标准的超高频温度标签。二者主要的区别体现在穿透力和识别距离上,高频温度标签的穿透力较强,适用于范围比较广泛,可同时适用于液态货物(如血液制品)和固态货物(如速冻食品)的运输,其缺点是识别距离比较短,即便是借助于大功率的读卡器其有效识别的距离也通常保持在1米范围之内,【如图3所示】而对于超高频的标签来说,其识别的距离大大增加,但其穿透性又弱于高频标签。图2  13.56M半有源温度标签以及读卡器 图3 13.56M半有源大功率读卡器   半有源温度标签的使用流程如下:在产品出库时,根据货物运输的需要,将温度标签设置好温度标签的启动时间和采集间隔周期,将温度标签放到货物运输箱内交付货运方;货物出库完毕,温度标签在达到的指定的时间后,会自动启动温度记录功能,以预设的采集周期不间断的记录环境温度值;在货物中转过程中,通过手持终端读取货箱RFID标签的信息和温度,以保证货物的有效性;在产品的入库,可由手持终端或者大功率固定式读卡器根据RFID标签信息方便、快速、准确的分拣货物的同时验证其温度是否符合其存储温度,直接拒收不合格产品,满足存储温度要求的货物在入库的同时,会把温度数据同步导入数据库,整个物流过程中实现了全程的温度记录,确保了产品品质。  应用流程如图4所示:  2.2 可用于大量货物实时温度采集的有源RFID温度标签   半有源温度标签具有温度记录的功能,类似于黑匣子,主要用于事后责任认定,对于运输过程中的实时温度报警,则可采用有源温度标签。有源温度标签可以实时测量环境温度值,并将数据主动发送给接收设备,因此对于异常的情况能快速做出反应,以提醒司机采取措施,避免损失。读取设备可实现大量温度标签的实时温度同时读取,通过读卡器内置的SD卡实现数据记录功能,通过GSM模块实现短信实时温度报警,此外接收设备本身具备网关功能还可以实现远程监控,通过联网功能将数据直接存储到数据中心,终端客户也可以通过Web网页及时查看产品温度信息,有源温度标签须和读取设备配套使用,因此局限于冷链运输过程中对于车厢货物温度的监控,以实现货物温度的实时监控。  有源温度标签的工作频段主要有四种:433MHz、915MHz、2.4GHz和5.8GHz。这四种频段并无明显的差别,仅在在穿透力上433频段略胜一筹,最主要的还是成本的差异。由于有源温度标签属于主动发送数据,因此除了功耗、有效识别距离之外,数据的防碰撞能力和识别标签的最大数量也是一个重要的性能指标。3 结论   半有源温度标签和有源温度标签是两款互补性很强的两款产品,半有源温度标签可以采集并记录运输货物环境温度值,可脱离于读卡器独立运行,可用于记录货物在生产、贮藏运输、销售,到消费前的各个环节的环境温度,实现全程的温度溯源,因此可以有效区分事故责任问题,可同时适用于货物的运输方和委托方;有源温度标签由于其实时性、大量标签同时读取以及良好扩展性等特点较适合于冷链车辆温度监控,对于货物的运输方则倾向于选择此类产品。通过二者相结合,大家希翼能有效提高冷链运输的质量,进而保证货物的品质。
近日,上海普阅信息科技有限企业(以下简称“上海普阅”)正式通过ISO9001:2015质量管理体系认证,并获得认证证书,这标志着橘子股份旗下产品已达到了国际化流程标准,获得了国际权威组织的认可。  经审核,上海普阅完全符合ISO9001:2015质量管理体系认证的各项要求,顺利通过质量管理体系认证。自成立以来,上海普阅秉承“因责任而生,为爱前行”的使命,不断开拓进取,追求卓越,ISO9001:2015质量管理体系认证的顺利通过,标志着上海普阅在市场化运作方面成功迈上了新的台阶。据悉,ISO9001是体现企业质量管理体系的国际化标准,用于证实企业有能力提供满足顾客要求和适用法规要求的产品。本次上海普阅通过的ISO9001:2015版是目前该项审核最为严格的版本,除了内审和外审以外还增强了企业对风险识别与组织专业常识等各方面的要求。凡是通过认证的企业,表明其在各项管理系统整合上已达到了国际标准,能够提供令客户满意、合格且优质的产品。此次顺利通过ISO9001认证也标志着上海普阅在质量管理方面上了一个新台阶,预示着上海普阅在产品质量、管理水平、企业学问、市场信誉等方面的工作获得了更广泛的认可!
前言ISO18000-6C电子标签是指符合ISO 18000-6C空中接口协议的电子标签。与此类似,符合ISO18000-6D协议的电子标签成为ISO18000-6D电子标签。为了使客户更加灵活地使用RMU900+读写器模块,将RMU900+读写器模块应用于实际工程环境中,特将ISO18000-6C的数据存储空间及读写器与电子标签通信的数据加密过程进行简略描述,以方便客户尽快熟悉相关常识。本文描述简单,详细内容请参考ISO18000-6C协议标准。数据存储根据协议规定,从逻辑上将标签存储器分为四个存储体,每个存储体可以由一个或一个以上的存储器组成。如图2.1所示。这四个存储体是:a) 保留内存保留内存应包含杀死口令和访问口令。杀死口令应存储在00h至1Fn的存储地址内。访问口令应存储在20h至3Fn的存储地址内。b) EPC存储器EPC存储器应包含在00h至0Fh存储位置的CRC-16、在10h至1Fh存储地址的协议-控制(PC)位和在20h开始的EPC。PC被划分成10h至14Fh存储位置的EPC长度、15h至17Fh存储位置的RFU位和在18h至1Fh存储位置的编号系统识别(NSI),CRC-16、PC、EPC应优先存储MSB (EPC的MSB应存储在20h的存储位置)。注:c) TID存储器TID存储器应包含00h至07n存储位置的8位ISO15963分配类识别(对于EPCglobal为111000102)、08h至13n存储位置的12位任务掩模设计识别(EPCglobal成员免费)和14h至1Fn存储位置的12位标签型号。标签可以在1Fn以上的TID存储器中包含标签指定数据和提供商指定数据(例如,标签序号)。d) 用户存储器用户存储器允许存储用户指定数据。该存储器组织为用户定义。图2.1 逻辑空间分布图2.1 保留内存◆ 杀死口令保留内存的00h至1Fh存储电子标签的杀死口令,杀死口令为1 word,即2 bytes。电子标签出厂时的默认杀死指令为0000h。用户可以对杀死指令进行修改。用户可以对杀死口令进行锁存,一经锁存后,用户必须提供正确的访问口令,才能对杀死口令进行读写。◆ 访问口令保留内存的20h至3Fh存储电子标签的访问口令,访问口令为1 word,即2 bytes。电子标签出厂时的默认访问指令为0000h。用户可以对访问指令进行修改。用户可以对访问口令进行锁存,一经锁存后,用户必须提供正确的访问口令,才能对访问口令进行读写。2.2 EPC存储器◆ CRC-16(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)循环冗余校验位,16比特,上电时,标签应通过PC前五位指定的(PC+EPC)字数而不是整个EPC存储器长度计算CRC-16◆ PC(Protocol Control,协议控制)PC位包含标签在盘存操作期间以其EPC反向散射的物理层信息。EPC存储器10h至1Fn存储地址存储有16PC位,PC位值定义如下:◆ 10h—14n位:标签反向散射的(PC+EPC)的长度,所有字为:000002:一个字(EPC存储器10h—1Fn存储地址)000012:两个字(EPC存储器10h—2Fn存储地址)000102:两个字(EPC存储器10h—3Fn存储地址)111112:32个字(EPC存储器10h—1FFn存储地址)◆ 15h—17 h位:RFU(第1类标签为0002)◆ 18h—1F h位:默认值为000000002且可以包括如ISO/IEC 15961定义的AFI在内的计数系统识别(NSI)。NSI的MSB存储在18h的存储位置。默认(未编程)PC值应为0000h。截断应答期间,标签用PC位代替00002。◆ EPC(Electronic Product Code,产品电子代码)EPC存储在以20h存储地址开始的EPC存储器内,MSB优先。询问机可以发出选择命令,包括全部或部分规范的EPC。询问机可以发出ACK命令,使标签反向散射其PC、EPC和CRC-16(在特定情况下该标签可以截断应答-参见6.3.2.10.1.1)。最后,询问机可以发出Read命令,读取整个或部分EPC。[注]PC+EPC也称为UII2.3 TID存储器TID存储器应包含00h至07n存储位置的8位ISO15963分配类识别(对于EPCglobal为111000102)、08h至13n存储位置的12位任务掩模设计识别(EPCglobal成员免费)和14h至1Fh存储位置的12位标签型号。标签可以在1Fh以上的TID存储器中包含标签指定数据和提供商指定数据(例如,标签序号)。2.4 用户存储器用户存储器允许存储用户指定数据。数据锁存3.1概述为了防止未授权的写入和杀死操作,ISO18000-6C标签提供锁存/解锁操作。32位的访问口令保护标签的锁存/解锁操作,而32位杀死口令保护标签的杀死操作。用户可以在电子标签的保留内存设定杀死口令和访问口令。3.2数据操作的两个状态当标签处于OPEN或SECURED状态时,可以对其进行数据操作(读、写、擦、锁存/解锁、杀死)。当标签的访问口令为全零,或用户正确输入访问口令时,标签处于SECURED状态。当标签的访问口令不为零,且用户没有输入访问口令或输入的访问口令不正确时,标签处于OPEN状态。对标签的锁存/解锁操作只能在SECURED状态下进行。*注:当用户进行锁存/解锁操作时需要满足下列两种条件之一:a. 标签的访问口令为全零。b. 提供正确的访问口令。3.3各个存储区的锁存/解锁操作对保留内存(Reserved)区进行锁存后,用户对该存储区不能进行读写,这是为了防止未授权的用户读取标签的杀死口令和访问口令。而对其他三个存储区(EPC存储区、TID存储区和用户存储区)进行锁存后,用户对相应存储区不能进行写入,但可以进行读取操作。3.4锁定类型标签支撑三种锁定类型:a. 标签被锁定后只能在SECURED状态下进行写入(对保留内存时为读写),而不能在OPEN状态下进行写入(对保留内存时为读写)。b. 标签可以在OPEN和SECURED状态下都可以进行写入(对保留内存时为读写),且锁定状态永久不能被改写。c. 标签在任何状态下都不能进行写入(对保留内存时为读写),且永久不能被解锁。[注]此操作慎用,一旦永久锁存某个存储区,该存储区数据将不可再读写!!!LOCK指令本节简单描述LOCK指令Lock命令包含如下定义的20位有效负载:前10个有效负载位是掩模位。标签应对这些位值作如下说明:掩模=0:忽略相关的动作字段,并保持当前锁定设置。掩模=1:实行相关的动作字段,并重写当前锁定设置。最后10个有效负载位是动作位。标签应对这些位值作如下说明:动作=0:取消确认相关存储位置的锁定。ISO18000-6C 电子标签数据存储空间及数据加密说明动作=1:确认相关存储位置的锁定或永久锁定。LOCK指令的有效负载和掩模位描述如图3.1所述各个动作字段的功能如表3.1所述。图3. 1Lock有效负载和使用  写入口令 永久锁定描述0 0 在开放状态或保护状态下可以写入相关存储体。01在开放状态或保护状态可以永久写入相关存储体,或者可以永远不锁定相关存储体。10在保护状态下可以写入相关存储体但在开放状态下不行。11在任何状态下都不可以写入相关存储体。读取/写入口令永久锁定描述00在开放状态或保护状态下可以读取和写入相关口令位置。01在开放状态或保护状态下可以永久读取和写入相关口令位置,并可以永远不锁定相关口令位置。 10在保护状态下可以读取和写入相关口令位置但在开放状态下不行。 11在任何状态下都不可以读取或写入相关口令位置。 表3.1Lock 动作-字段功能
物联网涉及的关键技术非常多,从传感器技术到通信技术,从嵌入式微处理节点到计算机App系统,包含了自动控制、通信、计算机等不同的领域,是跨学科的综合应用。目前介入物联网领域主要的国际标准组织有IEEE、ISO、ETSI、ITU-T、3GPP、3GPP2等,这些标准组织在物联网总体架构、感知技术、通信网络技术、应用技术等方面制订了一系列标准,今天大家主要探讨的是关于射频技术RFID的标准。  射频识别(RFID)是一种无线通信技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。  许多行业都运用了射频识别技术,将标签附着在一辆正在生产的骑车中,厂家便可以追踪这辆车在生产线上的进度;将标签附着在药品包装上,仓库可以追踪药品的所在。标签也可以附于牲畜与宠物上,方便对牲畜与宠物的积极识别(就是防止数只牲畜或宠物使用同一个身份)。射频识别的身份识别卡可以使员工得以进入锁住的建筑部分,汽车上的射频应答器也可以用来征收路段与停车场的费用。  某些射频标签附在衣物、个人财物上,甚至植入人体内,由于这项技术可能会在未经本人许可的情况下读取个人信息,这项技术也会有侵犯个人隐私的忧患。  【RFID的相关标准】  国际标准:由ISO(国际标准化组织)IEC(国际电工委员会)负责制定。ISO的主要功能是为人们制订国际标准达成一致意见提供一种机制。  国家标准:由工业与信息化部与国家标准化管理委员会负责制定。  行业标准:由国际、国家的行业组织制定,例如:国际物品编码协会(EAN)与美国统一代码委员会(UCC)制定的用语物体识别的EPC标准。  此外,还有设计道德、伦理、健康、数据安全、隐私等的规范。  【标准的作用】  1.确保协同工作的进行,规范经济的实现,工作实施的安全性。  2.主要目的在于通过制定、发布和实施标准,解决编码、通信、空中接口和数据共享问题,最大程度的促进RFID技术及相关系统的应用。  【接口协议】  一、空中接口  空中接口通信协议规范 读写器与电子标签之间信息交互,目的是为 不同厂家生产设备之间的互联互通性。ISO/IEC制定五种频段的空中接口协议,这种思想充分体现 标准统一的相对性,一个标准是对相当广泛的应用系统的共同需求,但不是所有应用系统的需求,一组标准可以满足更大范围的应用需求。  ISO/IEC 18000-1 信息技术-基于单品管理的射频识别-参考结构和标准化的参数定义。它规范空中接口通信协议中共同遵守的读写器与标签的通信参数表、常识产权基本规则等内容。这样每一个频段对应的标准不需要对相同内容进行重复规定。  ISO/IEC 18000-2 信息技术-基于单品管理的射频识别-适用于中频125~134KHz,规定在标签和读写器之间通信的物理接口,读写器应具有与Type A(FDX)和Type B(HDX)标签通信的能力;规定协议和指令再加上多标签通信的防碰撞方法。  ISO/IEC 18000-3信息技术-基于单品管理的射频识别-适用于高频段13.56MHz,规定 读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。关于防碰撞协议可以分为两种模式,而模式1又分为基本型与两种扩展型协议(无时隙无终止多应答器协议和时隙终止自适应轮询多应答器读取协议)。模式2采用时频复用FTDMA协议,共有8个信道,适用于标签数量较多的情形。  ISO/IEC 18000-4信息技术-基于单品管理的射频识别-适用于微波段2.45GHz,规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。该标准包括两种模式,模式1是无源标签工作方式是读写器先讲;模式2是有源标签,工作方式是标签先讲。  ISO/IEC 18000-6信息技术-基于单品管理的射频识别-适用于超高频段860~960MHz,规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。它包含TypeA、TypeB和TypeC三种无源标签的接口协议,通信距离最远可以达到10m。其中TypeC是由EPCglobal起草的,并于2006年7月获得批准,它在识别速度、读写速度、数据容量、防碰撞、信息安全、频段适应能力、抗干扰等方面有较大提高。2006年递交 V4.0草案,它针对带辅助电源和传感器电子标签的特点进行 扩展,包括标签数据存储方式和交互命令。带电池的主动式标签可以提供较大范围的读取能力和更强的通信可靠性,不过其尺寸较大,价格也更贵一些。  ISO/IEC 18000-7适用于超高频段433.92 MHz,属于有源电子标签。规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。有源标签识读范围大,适用于大型固定资产的跟踪。  二、数据标准  空中接口通信协议规范 读写器与电子标签之间信息交互,目的是为 不同厂家生产设备之间的互联互通性。ISO/IEC制定五种频段的空中接口协议,这种思想充分体现 标准统一的相对性,一个标准是对相当广泛的应用系统的共同需求,但不是所有应用系统的需求,一组标准可以满足更大范围的应用需求。  ISO/IEC 18000-1 信息技术-基于单品管理的射频识别-参考结构和标准化的参数定义。它规范空中接口通信协议中共同遵守的读写器与标签的通信参数表、常识产权基本规则等内容。这样每一个频段对应的标准不需要对相同内容进行重复规定。  ISO/IEC 18000-2 信息技术-基于单品管理的射频识别-适用于中频125~134KHz,规定在标签和读写器之间通信的物理接口,读写器应具有与Type A(FDX)和Type B(HDX)标签通信的能力;规定协议和指令再加上多标签通信的防碰撞方法。  ISO/IEC 18000-3信息技术-基于单品管理的射频识别-适用于高频段13.56MHz,规定 读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。关于防碰撞协议可以分为两种模式,而模式1又分为基本型与两种扩展型协议(无时隙无终止多应答器协议和时隙终止自适应轮询多应答器读取协议)。模式2采用时频复用FTDMA协议,共有8个信道,适用于标签数量较多的情形。  ISO/IEC 18000-4信息技术-基于单品管理的射频识别-适用于微波段2.45GHz,规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。该标准包括两种模式,模式1是无源标签工作方式是读写器先讲;模式2是有源标签,工作方式是标签先讲。  ISO/IEC 18000-6信息技术-基于单品管理的射频识别-适用于超高频段860~960MHz,规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。它包含TypeA、TypeB和TypeC三种无源标签的接口协议,通信距离最远可以达到10m。其中TypeC是由EPCglobal起草的,并于2006年7月获得批准,它在识别速度、读写速度、数据容量、防碰撞、信息安全、频段适应能力、抗干扰等方面有较大提高。2006年递交 V4.0草案,它针对带辅助电源和传感器电子标签的特点进行 扩展,包括标签数据存储方式和交互命令。带电池的主动式标签可以提供较大范围的读取能力和更强的通信可靠性,不过其尺寸较大,价格也更贵一些。  ISO/IEC 18000-7适用于超高频段433.92 MHz,属于有源电子标签。规定读写器与标签之间的物理接口、协议和命令再加上防碰撞方法。有源标签识读范围大,适用于大型固定资产的跟踪。  ISO/IEC 24730-3适用于433MH的RTLS空中接口协议。  三、技术标准  1.集装箱  ISO TC 104技术委员会专门负责集装箱标准制定,是集装箱制造和操作的最高权威机构。与RFID相关的标准,由第四子委员会(SC4)负责制定。包括如下标准:  1)ISO 6346 集装箱-编码、ID和标识符号,1995制订  该标准提供集装箱标识系统。集装箱标识系统用途很广泛,比如在文件、控制和通信(包括自动数据处理),象集装箱本身显示一样。在集装箱标识中的强制标识再加上在自动设备标识AEI(Automatic Equipment Identification)和电子数据交换EDI(Electronic Data Interchange)应用的可选特征。该标准规定集装箱尺寸、类型等数据的编码系统再加上相应标记方法,操作标记和集装箱标记的物理展示。  2)ISO 10374 集装箱自动识别标准,1991制订,1995年修订  该标准基于微波应答器的集装箱自动识别系统,是把集装箱当作一个固定资产来看。应答器为有源设备,工作频率为850MHz~950Mhz及2.4GHz~2.5GHz。只要应答器处于此场内就会被活化并采用变形的FSK副载波通过反向散射调制做出应答。信号在两个副载波频率40kHz和20kHz之间被调制。因为它在1991年制定,还没有用RFID这个词,实际上有源应答器就是今天的有源RFID电子标签。此标准和ISO 6346共同应用于集装箱的识别,ISO 6346规定 光学识别,ISO 10374则用微波的方式来表征光学识别的信息。  3)ISO 18185,集装箱电子官方标准草案(陆、海、空)  该标准是海关用于监控集装箱装卸状况[9],包含7个部分,它们是:空中接口通信协议、应用要求、环境特性、数据保护、传感器、信息交换的消息集、物理层特性要求。  以上两个标准涉及到的空中接口协议并没有引用ISO/IEC 18000系列空中接口协议,主要原因它们的制定时间早于ISO/IEC 18000系列空中接口协议。  2.物流管理  为使RFID能在整个物流供应链领域发挥重要作用,ISO TC 122包装技术委员会和ISO TC 104货运集装箱技术委员会成立联合工作组JWG,负责制定物流供应链系列标准。工作组按照应用要求、货运集装箱、装载单元、运输单元、产品包装、单品五级物流单元,制定六个应用标准。  1)ISO 17358 应用要求  这是供应链RFID的应用要求标准,由TC 122技术委员会主持,正在制订过程中。该标准定义 供应链物流单元各个层次的参数,定义 环境标识和数据流程。  2)ISO 17363~17367系列标准  供应链RFID物流单元系列标准分别对货运集装箱、可回收运输单元、运输单元、产品包装、产品标签的RFID应用进行规范。该系列标准内容基本类同,如空中接口协议采用ISO/IEC 18000系列标准。在具体规定上存在差异,分别针对不同的使用对象做 补充规定,如使用环境条件、标签的尺寸、标签张贴的位置等特性,根据对象的差异要求采用电子标签的载波频率也不同。货运集装箱、可回收运输单元和运输单元使用的电子标签一定是重复使用的,产品包装则要根据实际情况而定,而产品标签来说通常是一次性的。另外还要考虑数据的完整性、可视识读标识等。可回收单元在数据容量、安全性、通信距离要求较高。这个系列标准正在制订过程中。  这里需要注意的是ISO 10374、ISO 18185和ISO 17363三个标准之间的关系,它们都针对集装箱,但是ISO 10374是针对集装箱本身的管理,ISO 18185是海关为监视集装箱,而ISO 17363是针对供应链管理目的而在货运集装箱上使用可读写的RFID标识标签和货运标签。  3.动物管理  ISO TC 23/SC 19负责制订动物管理RFID方面标准,包括ISO 11784/11785和ISO 14223三个标准。  ISO 11784 编码结构  它规定动物射频识别码的64位编码结构,动物射频识别码要求读写器与电子标签之间能够互相识别。通常由包含数据的比特流再加上为 保证数据正确所需要的编码数据。代码结构为64位,其中的27至64位可由各个国家自行定义。  【与RFID技术相关的标准】  1.无线通信管理  频谱分布、功率、电磁兼容等。  2.人类健康的有关标准和规范  国际非电离辐射保护委员会(ICNIRP)所提出的标准和规范  3.数据安全的有关标准和规范  经济合作与发展组织(OECD)  4.隐私问题  目前,很多用于物品识别的应答器(电子标签)都能支撑KILL命令   【RFID的标准体系框架】
Wi-Fi走了十年才普及,有一天物联网也会如Wi-Fi一样随处可见。下面就随网络通信小编一起来了解一下相关内容吧。   (Wi-Fi之父,现为无线通信技术ZigBee芯片开发商GreenPeak创办人的林克思(Cees Links)。  物联网(IoT),一个跟大数据(Big Data)、 AI人工智能一样迷人的词汇,许多业者都急于将自己所开发出的产品、平台或者服务与这些名词挂勾,却鲜少有人真的能参透它的核心价值。  物联网的英文全称为Internet of Things,顾名思义,它与物、联结这两件事脱不了关系,却又不尽然如此狭隘。长期深耕无线通信技术,曾经协助创办Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)的Wi-Fi之父,现为无线通信技术ZigBee 芯片开发商GreenPeak 创办人的林克思(Cees Links),对此则有独到见解。  五年前人们所谈论的物联网,与现在人们所谈论的物联网,究竟有什么不同?林克思表示,五年前,物联网对于大多数厂商而言,只是个“不知道如何实现的单字”,认为只要是连接设备、让对象能够联网,就是所谓的物联网;现在则不然,更多人开始意识到,物联网背后的核心价值,其实是应用与服务的互连,是Internet of Services !  Wi-Fi之父:并不是做到“物”的连接就叫做物联网  智能温度计、智能手环、智能灯泡,或者是任何一个内建传感器的硬件......这是你以为的物联网,但对林克思而言,这只是能联网的对象,不代表就能构成服务。联网对象与服务有什么不同?对象应该是服务的其中一环,而不直接等于服务;或者说,服务是产品开发的核心,对象是实现的手段。  林克思指着自己手腕上的 Fitbit笑称,Fitbit背后所连接的服务就是一个Lifstyle Coach,Fitbit搜集数据后上传到云端,分析之后,再借由手机给出建议,这是一种生活状态的教练,这是一种服务,它教导我、告诉我如何生活,传感器和对象只是实现的手段之一,所以 Fitbit本身并不是重点,重点是后端的服务。  又如智能家居应用,林克思认为,如果你要推广智能家居相关的物联网应用,就应该要用“电子管家”的概念(如同Fitbit 代表的是生活教练)去思考这套服务应该如何成形?  电子管家要做什么?林克思说,并不是安装各种传感器,就是管家,就是智能家居了。举例来说,管家要能知道谁在家、如何依此调节空调温度,而且让主人即使不在家,也能知道家里发生什么事。像我妈妈86岁了,自己一个人住,我怕她一个人在家发生什么事却无人知晓,当我今天透过“管家”得知她起床时间异常,也许就能拨个电话给她关心一下,对她来说,她也不是真的一个人在家,她知道有人在乎她。他进一步指出,这样的智能家居甚至不只是物与物、服务与服务的连结而已,它还能做到“家居与我”的沟通。  这种“服务”的概念,与传统厂商习惯的硬件制造、技术本位的思维很不同。服务是一种无形的价值与诉求,可靠、美观的硬件只是基本门面,不一定保证能带来好的服务经验,重要的是硬件背后所涉及的服务如何与云端、与平台、与其他合作伙伴串连,带给消费者美好的生活体验与感受。  Wi-Fi走了十年才普及,有一天物联网也会如Wi-Fi一样随处可见  产业界谈论物联网已久,多年却不见它真正普及于一般人的生活之中。林克思认为,目前物联网普及的最大困难在于成本、标准化与“人”。前两项都会随着时间解决,最重要的仍是人到底能不能相信并接受“物联网真的能带给大家更好的生活”这件事。  林克思用他过去推动Wi-Fi普及的故事来举例:大家在 1990 年制定Wi-Fi标准,但市场上没有人认为这是一个好主意,大家都觉得大家不需要Wi-Fi,可能觉得它不稳定、会危害人类健康等,有上千个反对的理由,最后大家花了10年才让Wi-Fi在一般消费电子产品大量普及,大家走了很长一段时间,现在大家根本无法想象没有Wi-Fi的生活。  对照如今物联网的发展,为什么智能家居还推不起来?林克思笑说,就跟当初推行Wi-Fi所面临的阻碍一样,“因为大家觉得现在的生活就够好了!”他举例,现在你回答不出“你家现在发生什么事?/你妈妈在干麻?”这个问题很正常,不过 15 年之后,那时的人们可能就会对这个问题习以为常,因为已经可以时时掌握家中大小事,甚至好奇“没有物联网的生活是什么啊?”  关键是:人类真的懂物联网的价值吗?十五年前大家都认为汽车钥匙上不需要设计一个能把全部车窗都锁上的按钮,因为门跟门的距离已经够近了,现在呢?你家的门窗这么多,距离比汽车的门窗距离还要远,为什么你不认为家里也需要智能门锁与遥控装置?人类真的需要了解物联网的价值,才能让它成为日常生活的一部份。林克思说。
2005年11月17日,国际电信联盟(ITU)正式提出物联网概念,宣告无所不在的物联网时代即将来临。比如从北京开车到天津,上车后,只要设置好目的地便可随意睡觉、看影片,车载系统会通过路面接收到的信号智能行驶;不住在医院,只要通过一个小小的仪器,医生就能24小时监控病人的体温、血压、脉搏;下班了,只要用手机发出一个指令,家里的电饭煲就会自动加热做饭,空调开始降温。这些不再是科幻影片中的场景,通过“物联网”的逐步实现和提升,每个人的生活都将向此靠拢。在2009年1月IBM提出的智慧地球战略被美国总统奥巴马积极认可之后,物联网概念再次引起了全球范围内的关注,主要经济技术发展强国也加快了对物联网发展的研究进度,对各国政府来讲,发展物联网产业可以提高综合国力和社会经济效益,带来庞大的产业集群效应,以期在未来的智能化社会中扮演重要的角色。本期报告将为你把握物联网产业的发展脉搏提供一个全新的视野。 一、 物联网1、 物联网概念所谓物联网,在中国也称为传感网,指的是将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。2005年11月17日,国际电信联盟正式提出“物联网”(The Internet of things)概念。“物联网”颠覆了人类之前物理基础设施和IT基础设施截然分开的传统思维,将具有自我标识、感知和智能的物理实体基于通信技术有效连接在一起,使得政府管理、生产制造、社会管理,以及个人生活实现互联互通,被成为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。 2、 物联网的架构物联网的价值在于让物体也拥有了“智慧”,从而实现人与物、物与物之间的沟通,物联网的特征在于感知、互联和智能的叠加。因此,物联网由三个部分组成:感知部分,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别;传输网络,即通过现有的互联网、广电网络(600831)、通信网络等实现数据的传输;智能处理,即利用云计算、数据挖掘、中间件等技术实现对物品的自动控制与智能管理等。物联网体系架构示意图在物联网体系架构中,三层的关系可以理解为:感知层是物联网的皮肤和五官–识别物体,采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等,主要作用是识别物体,采集信息,与人体结构中皮肤和五官的作用相似。网络层是物联网的神经中枢和大脑–信息传递和处理。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心和信息处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理,类似于人体结构中的神经中枢和大脑。应用层是物联网的“社会分工”—与行业需求结合,实现广泛智能化。应用层物联网与行业专业技术的深度融合,与行业需求结合,实现行业智能化,这类似于人的社会分工,最终构成人类社会。 3、 物联网的主要技术“物联网技术”的核心和基础仍然是“互联网技术”,是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术;其用户端延伸和扩展到了任何物品和物品之间,进行信息交换和通讯。在物联网应用中有三项关键技术。传感器技术,这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道,到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。传感器是摄取信息的关键器件,它是物联网中不可缺少的信息采集手段。目前传感器技术已渗透到科学和国民经济的各个领域,在工农生产、科学研究及改善人民生活等方面,起着越来越重要的作用。RFID(Radio Frequency Identification)标签也是一种传感器技术,也可称为射频识别技术,他利用射频信号通过空间电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息实现物体识别。RFID可以看做是一种设备标识技术,也是物联网感知层的一个关键技术。由于RFID具有无需接触、自动化程度高、耐用可靠、识别速度快、适应各种工作环境、可实现高速和多标签同时识别等优势,因此RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。如物流和供应链管理、门禁安防系统、道路自动收费、航空行李处理、文档追踪、图书管理、电子支付、生产制造和装配、汽车监控等。二维码(2-dimensional bar code)是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的;在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念,使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息,通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理:二维条码/二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息,因此能在很小的面积内表达大量的信息。与RFID相比,二维码最大的优势在于成本较低,一条二维码的成本仅为几分钱。《物联网“十二五”发展规划》中提出二维码作为物联网的一个核心应用,物联网终于从“概念”走向“实质”。由于物联网网络层时间里在Internet和移动通信网等现有网络基础上,所以为了实现“物物相连”的需求,物联网网络层还需要网络的技术支撑。 二、 全球物联网产业发展现状2009 年世界经济陷入衰退的泥潭,表象是金融行业过度创新引起国际金融秩序紊乱,为摆脱金融危机,实现经济持续发展,主要国家均将培育新的经济增长点作为“治病良方”。物联网则被广泛认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。与互联网类似,物联网在生产生活中具有极强的渗透性,具备发展成为新经济增长点的巨大潜能,可为全球经济复苏提供技术动力。1、 美国美国IBM 企业2008 年11 月对外公布了智慧地球战略,其中提到,在信息文明的下一个发展阶段,人类将实现智能基础设施与物理基础设施的全面融合,实现IT 与各行各业的深度融合,从而以科学和智慧的方式对社会系统和自然系统实施管理。“智慧地球”提出“把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成所谓物联网,并通过超级计算机和云计算将物联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合”。“智慧地球”其本质是以一种更智慧的方法,利用新一代信息通信技术来改变政府、企业和人们相互交互的方式,以便提高交互的明确性、效率、灵活性。该战略预言,“智慧地球”战略能够带来长短兼顾的良好效益,尤其是在当前的局势下,对于美国经济甚至世界经济走出困境具有重大意义。在短期经济刺激方面,该战略要求政府投资于诸如智能铁路、智能高速公路、智能电网等基础设施,能够刺激短期经济增长,创造大量的就业岗位;其次,新一代的智能基础设施将为未来的科技创新开拓巨大的空间,有利于增强国家的长期竞争力;第三,能够提高对于有限的资源与环境的利用率,有助于资源和环境保护;第四,计划的实施将能建立必要的信息基础设施。2008 年12 月,奥巴马向IBM 咨询了智慧地球的有关细节,并共同就投资智能基础设施对于经济的促进效果进行了研究。2009 年1月7 日,IBM 与美国智库机构信息技术与创新基金会(ITF)共同向奥巴马政府提交了”The Digital Road to Recover A Stimulus Plan to Create Jobs,Boost Productivty and Revitalize America”,提出通过信息通信技术(ICT)投资可在短期内创造就业机会。并且同时带动美国长期发展,其中鼓励物联网技术发展政策主要体现在推动能源、宽带与医疗三大领域开展物联网技术的应用。目前,美国已在多个领域应用物联网,例如得克萨斯州的电网企业建立了智慧的数字电网。这种数字电网可以在发生故障时自动感知和汇报故障位置,并且自动路由,10 秒钟之内就恢复供电。该电网还可以接入风能、太阳能等新能源,大大有利于新能源产业的成长。相配套的智能电表可以让用户通过手机控制家电,给居民提供便捷的服务。 2、 欧盟欧盟围绕物联网技术和应用做了不少创新性工作。在2009 年11月的全球物联网会议上,欧盟专家先容了《欧盟物联网行动计划》,意在引领世界物联网发展。在欧盟较为活跃的是各大运营商和设备制造商,他们推动了M2M(机器与机器)的技术和服务的发展。从目前的发展看,欧盟已推出的物联网应用主要包括以下几方面:随着各成员国在药品中开始使用专用序列码的情况逐渐增多,确保了药品在到达病人前均可得到认证,减少了制假、赔偿、欺诈和分发中的错误。由于使用了序列码,可方便地追踪到用户的产品,从而提高了欧洲在对抗不安全药品和打击制假方面的措施力度。此外,一些能源领域的公共性企业已开始部署智能电子材料系统,为用户提供实时的消费信息。同时,使电力供应商可对电力的使用情况进行远程监控。在一些传统领域,比如物流、制造、零售等行业,智能目标推动了信息交换,提高了生产周期的效率。 3、 日本和韩国日本和韩国在2004 年都推出了基于物联网的国家信息化战略,分别称作u-Japan 和u-Korea。“u”代指英文单词“ubiquitous”,意为“普遍存在的,无所不在的”。该战略是希翼催生新一代信息科技革命,实现无所不在的便利社会。物联网在日本已渗透到人们衣食住中:松下企业推出的家电网络系统可供主人通过手机下载菜谱,通过冰箱的内设镜头查看存储的食品,以确定需要买什么菜,甚至可以通过网络让电饭煲自动下米做饭;日本还提倡数字化住宅,通过有线通信网、卫星电视台的数字电视网和移动通信网,人们不管在屋里、屋外或是在车里,都可以自由自在地接受信息服务。  u-Japan 战略的理念是以人为本,实现所有人与人、物与物、人与物之间的连接。为了实现u-Japan 战略,日本进一步加强官、产、学、研的有机联合,在具体政策实施上,将以民、产、学为主,政府的主要职责就是统筹和整合。  通过实施u-Japan 战略,日本希翼开创前所未有的网络社会,并成为未来全世界信息社会发展的楷模和标准,在解决其高龄化等社会问题的同时,确保在国际竞争中的领先地位。  同样,韩国信息通信产业部在2004 年成立了“u-Korea”策略规划小组,并在2006 年确立了相关政策方针。2009 年10 月,韩国通过了物联网基础设施构建基本规划,将物联网市场确定为新增增长动力,据估算至2013 年物联网产业规模将达50 万亿韩元。韩国通信委员会相关人士表示,委员会已经树立了到2012 年“通过构建世界最先进的物联网基础实施,打造未来广播通信融合领域超一流ICT 强国”的目标,并为实现这一目标,确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境等4 大领域、12 项详细课题。   三、 中国物联网产业发展现状  自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,写入“政府工作报告”,物联网在中国受到了全社会极大的关注,其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。  在应用发展方面,物联网已在中国公共安全、民航、交通、环境监测、智能电网、农业等行业得到初步规模性应用,部分产品已打入国际市场,如智能交通中的磁敏传感节点已布设在美国旧金山的公路上;中高速图传传感网设备销往欧洲,并已安装于警用直升机;周界防入侵系统水平处于国际领先地位。智能家居、智能医疗等面向个人用户的应用已初步展开,如中科院与中移动集团已率先开展紧密合作,围绕物联网与3G 的TD 蜂窝系统两网融合的三步走路线,积极推动物物互联的新业务,寻求3G 业务的全新突破。  总体看来,中国物联网研究没有盲目跟从国外,而是面向国家重大战略和应用需求,开展物联网基础标准体系、关键技术、应用开发、系统集成和测试评估技术等方面的研究,形成了以应用为牵引的特色发展路线,在技术、标准、产业及应用与服务等方面,接近国际水平,使中国在该领域占领价值链高端成为可能。   1、 产业规模  信息获取、信息传输、信息处理是信息领域的三大技术支柱。以物联网为代表的信息获取技术的突破,将从虚拟信息空间、人人互联发展到对现实物理世界的感知,为信息传输和信息处理提供更为丰富的需求源泉和强大的发展助力,将掀起第三次产业化浪潮。物联网市场潜力巨大,物联网产业在自身发展的同时,还将带动微电子技术、传感元器件、自动控制、机器智能等一系列相关产业的持续发展,带来庞大的产业集群效应。据赛迪顾问统计,2010 年中国物联网产业规模为1933 亿元,市场前景将远远超过计算机、互联网、移动通信等市场。   2、 物联网在中国的行业现状  2011年是“十二五”的开局之年,也是中国物联网发展从概念走向现实、加快推进“产业发展与应用引领”之年。随着物联网技术应用与产业发展的逐步深入,中国的物联网发展既具备了一些国际物联网发展的共性特征,也呈现出一些鲜明的中国特色和阶段特点。  一是多层面的政策投入成为推动现阶段中国物联网产业发展的最强动力。如果说国外物联网产业发展属于“市场驱动型”,国内更贴近“政策驱动型”。可以预见,未来中长期内,物联网将成为国家推进信息化工作的重点,政策支撑力度可望继续加大。  二是中国物联网各层面技术成熟度不同,传感器技术是攻关重点。总体来看,物联网的技术门槛似乎不高,但核心环节关键技术的成熟度参差不齐,导致物联网产业标准制定和应用发展迟缓。虽然从全球物联网发展来看,中国与美欧日韩等并驾齐驱,但目前在物联网核心器件和App方面尚做不到自主可控。  三是物联网产业链逐步形成,物联网应用领域逐渐明朗。经过业界的共同努力,国内物联网产业链和产业体系逐渐形成,产业规模快速增长。预计2011年中国物联网产业市场规模将达到2300亿元,比上年增长24%。安防、交通和医疗三大领域,有望在物联网发展中率先受益,成为物联网产业市场容量大、增长最为显着的领域。  四是标准化建设取得初步进展。中国与美欧日韩等一样在物联网技术方面领先,是物联网国际标准的主要制定国之一,在建立自主标准方面具有一定优势,并有主导标准的机会。不过,在物联网总体标准体系建设方面,由于目前国内外并没有统一标准,短期内还无法完成。  五是地方政府积极参与,成为物联网发展的重要推动力量。“智慧城市”建设是中国城市化推进到一定水平的必然产物,对目前刚刚起步的物联网产业发展意义重大。国家倡导发展物联网产业,借以实现经济转型和工业化与信息化的融合,各地政府纷纷响应,高度重视物联网产业。中国已有28个省市将物联网作为新兴产业发展重点之一,不少一二线城市在建设或筹建物联网产业园。  六是自2009年8月国家提出在无锡建设国家传感网创新示范区(“感知中国”中心)以来,无锡以引领全国物联网发展为目标,以创新为驱动,以应用为牵引,以企业为主体,抢抓机遇,汇聚各类优势资源,把握产业发展制高点,优化创新创业环境,按照“一核多元”的产业布局,打造辐射全国的国家传感网创新示范区。  3、 物联网在中国的重点应用领域  目前物联网与安防、电力、交通、医疗、物流几大行业的联系更加紧密,应用层面更加广泛和深入:在安防领域,物联网在安防入侵、网络视频监控以及智能家居等细分安防领域得到了良好的应用;在电力行业,无线电表的远程抄表、对配电变压器的运行状态进行实时监测、用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求管理等应用正在逐步拓展;在交通领域,通过在出租车及公交车上安装无线终端设备,实现对车辆的管理和调度;在物流领域,食品、药品等物品仓储、运输、监测等多个环节都不断释放出对物联网的需求;在医疗领域,面向病房、手术室、保健室等应用场景的物联网产品及解决方案正在日趋成熟。除此之外,物联网在智能楼宇、路灯监控、动物溯源、环境监测等方面应用步伐也在不断加快。  2010 年,安防和电力两大行业居于中国物联网应用市场前两位,它们合计占据了接近六成的市场份额。交通、医疗、物流市场规模也均超过了50 亿元,所占比例分别为9.3%、5.0%、3.4%。电力14.8%、交通9.3%、物流3.4%。  3.1、 智能安防  中国安防电子市场的快速发展为物联网面向安防领域渗透发展提供了良好的环境。目前中国有三大安防产业基地:以深圳、广州为代表的珠江三角洲产业基地;以杭州、上海为代表的长江三角洲产业基地;以天津、北京为代表的京津环渤海经济区产业基地。  近几年,中国安防市场保持较快增长态势。2010 年,中国安防市场规模达到了869.8 亿元,较上年增长12%。目前,从中国安防电子企业所生产的产品应用领域来看,产品主要体现在视频监控、出入控制、社区防范、防盗报警等几大方面。而从技术和产品两个层次来看,这几大方面均有物联网的应用拓展空间。随着中国经济的发展,智能建筑、大型公共场所、商场、新型社区、工厂企业等的大量增加,以及居民消费水平和结构的变化,人们对安防产品的需求不断提高,此外,安防产品本身正在朝向数字化、智能化、网络化、移动化、集成化与自动化的不断发展,所以未来中国安防电子市场的需求将会不断释放,产品将持续升级,这将会使得物联网面向安防领域渗透发展面临良好的机遇。   3.2、 智能电力  中国智能电网理论和实践的发展为物联网在电力行业的应用奠定了基础。综观中国智能电网理论和实践发展历程,中国智能电网研究起步相对较早,早在2000 年,卢强院士就提出“数字电力系统”(DPS)的概念。数字电力系统是将信息技术和电网技术结合的最原始最朴素的想法,同时也是中国智能电网的理念雏形和理论奠基石。  2010 年4 月20 日,国家电网企业发布的《国家电网企业绿色发展白皮书》披露的数据显示,国家电网企业预计在2020 年基本建成坚强智能电网,全力提升消纳清洁能源能力,助力电力系统提升能源利用效率,积极推动电力装备业和全社会节能。  2010 年,中国各地智能电网工程也在加速布局。2010 年3 月,国家电网企业宣布,未来10 年将在三峡库区投资243 亿元建设坚强智能电网。此外,国家电网在北京、天津、浙江、陕西等地的下属各企业,都己分领域启动智能电网试点工作。2010 年4 月,南京江宁经济技术开发区与国内四家智能电网企业签订合作协议,1000 多亩智能电网与低碳经济示范园区开工建设。同期,扬州“智谷”暨智能电网展示中心在扬州经济技术开发区正式启动。   3.3、智能交通  一些具体城市的ITS智能交通系统 (Intelligent Transport System,简称ITS) 建设可显示出中国在ITS 建设方面取得的初步成果。北京建立了交通管理中心,上海实施了高架路速度管理和诱导以及可变标志指引,青岛建立了公交调试系统、长途管理系统等。而广州在ITS 建设方面取得了较大进展,例如,他们建立了交通综合信息平台,可将公交车、出租车及客运车联系起来,依靠7000 多辆车上的GPS 系统,将交通信息传到交通综合信息平台,使信息平台可以提供各个路段的交通拥堵情况。再如,广州还建立了高速公路综合管理示范项目,可将通信、监控、收费集成到一个系统中。此外,广州还研发了不停车收费系统,已有2100 公里的高速公路装备了不停车收费系统,3 个月来有3 万多台不停车收费车载装置售出,可见市场潜力巨大。与此同时,有关单位还在积极进行一些项目的开发,如清华大学、国家ITS 中心都在进行智能车辆系统的开发。物联网在交通行业的主要应用场景包括:不停车收费系统(ETC)、车辆定位与调度、车辆智能导航以及道路交通状况实时监控。   3.4、 智能物流  在国家信息化建设全面升级的今天,物联网在铁路运输、民航管理、水运管理和仓储物流等方面也发挥着巨大作用。物流产业与物联网产业的结合发展已经成为趋势。现代物流产业和物联网产业的融合发展,物联网技术已经成为整合优化资源,提升物流能力,促进物流业与制造业良性互动的重要途径,同时为物联网技术的应用提供了广阔的平台。  目前,中国的物流企业群体正加速成长,物流集聚区逐步形成,物流运作的设施设备、信息化水平、行业基础工作和政策环境有了较大改善,出现了持续平稳快速发展的势头。  中国以市场为主导的物联网应用需求仍处于前期培育阶段,主要的几种应用包括:车辆定位与调度、货物溯源、智能物流配送中心以及企业智能供应链。   3.5、 智能医疗  在医疗行业,人体健康监测传感器网络已经成为业界关注的热点之一。人体健康监测传感器网络主要可用于人体的监护,生理参数的测量等,可以对于人体的各种状况进行监控,将数据传送到各种通信终端上。监控的对象不一定是病人,也可以是正常人。各种传感器可以把测量数据通过无线方式传送到专用的监护仪器、或者各种通信终端上,如PC、手机、PDA 等。目前研究认为,人体上或者内部大约可以布置10-20 个各类传感器。每在疾病预防上投资一元,可以在将来节省数十元乃至上百元的医疗开支。据统计,美国医疗系统每年花费近2 万亿美金,但与美国人的健康维护和促进几乎没有什么关系。人群中最不健康的1%和患慢性病的19%的人口共用了70%的医疗卫生费用,而最健康的70%的人口只用了10%的医疗费用。粗略估算,假设每个人体传感网的成本在5000 元,能够被全国百分之一的人口采用,则市场规模在650 亿元以上。以每投入1 元健康监测、预防换来10 元的医疗开支减少估算,预计每年节省的开支达6500 亿元。  智能医疗是物联网的重要研究领域,物联网利用传感器等信息识别技术,通过无线网络实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备间的互动。目前中国物联网在医疗行业的主要应用包括:远程医疗监护、无线查房、患者位置监控以及移动医护。   四、 结论  物联网本身并不是全新的技术,而是在原有基础上的提升、汇总和融合。物联网作为一种融合发展的技术,其产业在自身发展的同时,同样会带来庞大的产业集群效应。据保守估计,传感技术在智能交通、公共安全、重要区域防入侵、环保、电力安全、平安家居、健康监测等诸多领域的市场规模均超过百亿甚至千亿。据预测,到2020 年,物物互联业务与现有人人互联业务之比将达到30:1,物联网产业将有可能成为下一个万亿级的产业。美国《福布斯》杂志评论未来的物联网将比现有的Internet 大得多,市场前景将远远超过计算机、互联网、移动通信等市场。  总体而言,全球物联网发展还处于初级阶段,但已具备较好的基础。未来几年,全球物联网市场规模将出现快速增长,2010 年全球物联网产业规模超过1000 亿美金,据估计,2013 年将超过1700 亿美金,年增长率接近30%。其中,微加速度计、压力传感器、微镜、气体传感器、微陀螺等器件也已在汽车、手机、电子游戏、生物医疗、传感网络等消费领域得到广泛应用,大量成熟技术和产品的诞生为物联网大规模应用奠定了基础。  随着发达国家和地区纷纷出台物联网相关政策进行战略布局,希翼在新一轮信息产业发展中抢占先机,全球物联网产业将呈现快速增长的态势,这样的增长态势持续下去,未来10 年全球的物联网无疑都将实现数量和质量的飞跃,实现大规模普及和商用,走进普通人家。
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