一、物联网发展简史物联网(Internet of Things ) 简称 : IoT,是新一代信息技术的重要组成部分,也是"信息化"时代的重要发展阶段。
物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术,被广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
物联网的起源最早可以追溯到咖啡壶事件,1991年,在剑桥大学的一个实验室里,一楼有一个咖啡壶,由于英国人早上喜欢喝咖啡,下午喜欢喝下午茶,但是咖啡壶只有一个,大家每次下楼去看的时候,咖啡还没好,这样特别浪费时间,他们就想了一个办法,用摄像机去监控咖啡壶,科学家就避免了不断上下楼。
具体发展史可以见下图,物联网概念初入门 这里也介绍了发展史
二、物联网大事件NB-IoT 标准演进发展史如下
工信部宣布5G商用
- 在2019年10月31日举行的中国国际信息通信展开幕上,中国电信、中国移动、中国联通共同宣布启动5G商用服务,并发布相应套餐。
消费驱动型
- 消费互联网顾名思义就是应用于消费者的物联网产品、服务,而与消费者直接相关的非衣/医、食、住、行莫属,智能手环、VR/AR眼镜、体脂称、智能锁、智能音箱、共享单车/电车、自动驾驶等都属于此范畴。
- 政策驱动型应用主要涵盖城市管理方面的应用,比如消防、安防、系统集成、公共事业、照明、停车等
- 产业驱动型主要面向B端客户,相关产业主要包括智能工业、车联网、智慧物流、智慧农业等
现如今,物联网发展中,我们可以看到任何一家公司都提供了物联网平台,让我们更方便的管理设备,所以对层次划分,可以重新定义为 应用层、平台层、网络层以及感知层。
五、物联网行业应用1、智慧城市常见问题交通管理
- 交通拥堵、事故频发
- 驾驶员不遵守交通安全等原因导致交通事故频繁发生
- 驾驶员不遵守交通安全等原因导致交通事故频繁发生
- 公众在途时间增加
- 由于交通拥堵、交通不便利,会导致公众对城市交通的满意度严重下降
- 由于交通拥堵、交通不便利,会导致公众对城市交通的满意度严重下降
- 环境污染加剧
- 交通拥堵、行驶速度低导致车辆能源使用效率低,消耗更多能源,加重环境污染
- 交通拥堵、行驶速度低导致车辆能源使用效率低,消耗更多能源,加重环境污染
- 不平衡
- 缺乏资源整合,潮汐化现象严重
- 缺乏资源整合,潮汐化现象严重
- 收费难
- 人工效率低,不缴费现象也有,某些城市还很严重
- 人工效率低,不缴费现象也有,某些城市还很严重
- 巡检难
- 传统巡检效率低,多停少缴获取难
- 传统巡检效率低,多停少缴获取难
- 添拥堵
- 找车位时间久,缺乏引导及预订服务
- 找车位时间久,缺乏引导及预订服务
- 找位难
- 空车位位置不可知,缺乏停车引导设施
- 空车位位置不可知,缺乏停车引导设施
- 找车难
- 停车位置无法获取定位,环境复杂时易迷失
- 停车位置无法获取定位,环境复杂时易迷失
- 出入慢
- 出入要停车取卡缴费(一些城市大部分已有快捷停车服务,支付宝自动缴费),高峰期车场出入口拥堵
- 出入要停车取卡缴费(一些城市大部分已有快捷停车服务,支付宝自动缴费),高峰期车场出入口拥堵
- 缴费难
- 人工收费易拥堵,收费方式少。这个偏二线城市
- 人工收费易拥堵,收费方式少。这个偏二线城市
- 可靠照明
- 路灯管理局的核心职责是为城市道路提供可靠照明
- 路灯管理局的核心职责是为城市道路提供可靠照明
- 应急照明
- 白天时段恶劣天气(如大雾或阴天)或特殊天气(如日食)下,开启应急照明
- 白天时段恶劣天气(如大雾或阴天)或特殊天气(如日食)下,开启应急照明
- 简化运维
- 及时发现路灯故障,进行维修,应用先进技术的同时考虑就业影响
- 及时发现路灯故障,进行维修,应用先进技术的同时考虑就业影响
- 资产管理
- 保护路灯资产,防止被破坏或被盗
- 保护路灯资产,防止被破坏或被盗
- 节能
- 天亮后及时关灯,后半夜适当减低照明度,甚至进一步自动检测没有行人和车辆时降低亮度
- 天亮后及时关灯,后半夜适当减低照明度,甚至进一步自动检测没有行人和车辆时降低亮度
- 创收
- 通过出租灯杆资源给广告公司、铁塔公司等获取收益。目前受限于体制,难以获得商业利益
- 通过出租灯杆资源给广告公司、铁塔公司等获取收益。目前受限于体制,难以获得商业利益
九小场所是城市防火安全最薄弱的环节
- 火宅隐患突出
- 环境混乱、群组、易燃物品随意堆放、私拉电线等
- 环境混乱、群组、易燃物品随意堆放、私拉电线等
- 消防设施薄弱
- 无消防设施、或者仅有简单消防设备
- 无消防设施、或者仅有简单消防设备
- 火宅预警不及时
- 依靠人工巡检,成本高,火宅不能及时发现,难以在火宅初起阶段及时获知灾情信息
- 依靠人工巡检,成本高,火宅不能及时发现,难以在火宅初起阶段及时获知灾情信息
- 旧 :作业设施老旧,作业成本高,维护成本高,工作效率低、工作质量无法保证
- 低:管理模式落后,管理手段单一、决策缺乏依据,资源浪费严重
- 乱:作业标准混乱,作为状态随意,人为因素严重,指挥调度困难
- 慢:行业缺乏创新,整体发展落后,新模式新设备新理念应用慢,信息化程度低,管理成本高
- 园区运营低效
- 园区运营管理手段粗放,管理层多,以人治为主,经验传承不足,缺乏完善的,端到端的IT系统支撑园区运营管理
- 园区运营管理手段粗放,管理层多,以人治为主,经验传承不足,缺乏完善的,端到端的IT系统支撑园区运营管理
- 安全风险上升
- 随着园区的扩大,人车物量剧增,原有的人车物出入管控体系面临挑战,全球安全形势堪忧,安全事件有向园区渗透的趋势
- 随着园区的扩大,人车物量剧增,原有的人车物出入管控体系面临挑战,全球安全形势堪忧,安全事件有向园区渗透的趋势
- 员工体验差
- 园区服务水平低、管理复杂、流程繁琐、人工干扰多,员工体验差,归属感差,可能影响员工工作效率
- 园区服务水平低、管理复杂、流程繁琐、人工干扰多,员工体验差,归属感差,可能影响员工工作效率
- 缺乏感知
- 智能应用较少,哑终端多,缺少有效的感知,需要大量的人力进行分析,大量传感器存在误报问题,无法真实感知现场
- 智能应用较少,哑终端多,缺少有效的感知,需要大量的人力进行分析,大量传感器存在误报问题,无法真实感知现场
- 运营成本上升
- 水、电、气等能耗产品的价格持续上升,同时园区能源管理粗犷,浪费严重,全球性的人力成本持续升高,都导致园区日常运营成本持续上升
- 水、电、气等能耗产品的价格持续上升,同时园区能源管理粗犷,浪费严重,全球性的人力成本持续升高,都导致园区日常运营成本持续上升
- 互联网思维渗透
- 互联网思维逐渐向传统的园区管理行业渗透,行业面临被颠覆,如果自己不革命,就会被互联网企业革命
- 互联网思维逐渐向传统的园区管理行业渗透,行业面临被颠覆,如果自己不革命,就会被互联网企业革命
- 安防管理
- 室内门禁被强行打开无报警;翻墙盗窃无报警、无联动;火宅时,空调依旧送风,需要人工核实、疏散、报警
- 事前人工查防,事中被动响应,人工指挥调度,事后人工视频查看
- 室内门禁被强行打开无报警;翻墙盗窃无报警、无联动;火宅时,空调依旧送风,需要人工核实、疏散、报警
- 园区访客管理
- 访客到达后,需要等待接待,虽然现在已经基本实现访客刷脸进入,但是不少园区还是需要员工来接待才能进入。
- 访客到达后,需要等待接待,虽然现在已经基本实现访客刷脸进入,但是不少园区还是需要员工来接待才能进入。
- 能耗管理
- 无人区照明常开,阳面窗帘常开,无人区空调常开,空置会议室设施常开
- 无人区照明常开,阳面窗帘常开,无人区空调常开,空置会议室设施常开
在整个过程中,线损高、效率低、投入高是电力公司低压配网运营的长期通点,但是我国这方面做得非常好,线损高基本可以忽略。
而且电力传输到用电过程中是不能中断的,而且传输过程中,电网的变化,我们需要实时去监控,防止突发事件。
传统电网,我们可以理解为两个mesh网络,选举了连个主节点,两个主节点间通过中介节点传输,中间只有电力传输
而智能电网,类似于两个mesh网络,共用一个主节点,之间不仅有电力传输,还有信息的传输
针对不同地区电网的诉求不同,如果我们选用智能电网,可以很好满足需求,但是数据如果经过云平台处理,安全性又如何得到保障
4、车联网
- 安全
- 车辆状态故障没能及时发现
- 问题车辆对其他车辆安全的影响
- 自然天气变化对安全驾驶的影响
- 车辆状态故障没能及时发现
- 效率
- 超速罚单
- 修路堵车
- 车辆听歌下载很麻烦
- 交通灯不合理
- 超速罚单
- 增值
- 保险费率区分不明显
- 公车私用
- 车队管理难题
- ETC、停车费充值等
- 保险费率区分不明显
ICT技术,如大数据分析、云计算、移动性、物联网等,成为智能化工业革命的基础
工业物联网方面更加复杂,对于网络的要求也不一样,在传感智能化方面,多样化接入协议,各设备互联互通,通过云平台很多场景是不现实的,因为工业场景下,冷冻库,有网吗?对吧。而且工业场景下,具备海量设备连接需求,我们要做到低成本和速率,挑战是很大的。
6、整体解决方案我们通过感知层,也可以理解为设备层,来收集数据通过网络层将数据传递到云平台,平台再推送到我们的应用层,例如PC 、手机。关键的在于感知层的数据收集和平台层的数据分析,我们需要针对不同的场景采用不同的网络协议,例如网络层使用NB-IoT可以应用在智慧停车领域,因为NB-IoT广覆盖、大连接、能够降低安装成本和维护成本。
对于智慧城市,主要还是利用摄像头、传感器等感知数据,改善公路巡查方式,提高效率,通过多种可视化展现路况,实现电子和自动化巡查
对于智能园区,主要是利用人脸识别,智能光伏发电,声感等
针对车联网领域,现有的V2X车路协同方案,已经可以很好的感知道路旁边的人、物,通过DRIS路网数字化服务,对路边的传感器,包括路边的雷达、摄像头、红绿灯进行感知。现在的无人驾驶、辅助驾驶就是在智能化、替代现有车机。包括以后,如果实现自动收费,都不需要收费站了,ETC也不需要了,毕竟现在即使用ETC也要停车等待一会,实现了自动收费,就可以根据行车轨迹自动收费。
六、5G如何推动物联网发展4G 出来之前,很多人认为 3G 已经够用了,手机无非是打电话、发短信和偶尔上网查个网页;但是当 4G 真正到来的时候,我们的生活方式发生了巨大的变化。
一系列的创新业务开始出现,移动支付取代了钱包、ATM 机,我们用手机叫出租车、导航、骑共享单车,用手机点外卖,用手机看视频、玩游戏。总之,移动互联网改变了生活方式,也创造了很多新产业和新业态。
我们看到了通信基础设施发展的具体威力,所以希望 5G 能够做强做大移动互联网,甚至实现万物互联,创造更大的价值,推动更多产业的发展。
5G 是物联网发展的重要基础,而物联网也是 5G 最重要的应用场景。5G 的三大应用场景是 eMMB 超高速率移动带宽,uRLLC 超高可靠低时延通信,和 mMTC 超大数量设备接入通信。其中 uRLLC 和 mMTC 都是面向物联网的应用场景。
5G 的特点主要有高速率、高地域覆盖、高连接数、高移动性、低时延和低功耗,这些也是 5G 的技术需求。
eMBB场景应用
eMBB场景下5G通信技术需提供增强型移动互联网业务,VR/AR/MR等业务对速率提出更高需求
mMTC场景应用
mMTC场景下5G通信技术需提供海量连接的物联网业务,即万物互联,大规模的物联网。国际电信联盟宣布了3GPP 5G技(含NB-IotT)满足IMT-2020 5G技术标准的各项指标要求,正式被接受为ITU IMT-2020 5G技术标准。什么意思呢?就是NB-IoT 系统可以嵌入到5G系统
uRLLC场景应用
uRLLC场景下5G通信技术需要提供超高可靠性与超低时延业务
车联网v2X场景下,辅助驾驶、自动驾驶等业务等低时延的需求
智慧医疗、远程手术等实时性要求极高的场景对低时延的需求
针对这三个场景,我们可以看到目前的B2C行业,视频、直播、游戏等服务,已经完美的是5G B2C走向了成功。
B2B行业,5G专线、5G园区、5G公共安全、5G交通、5G码头、5G制造,例如专线和园区通过摄像头进行联接等,这些目前个人认为还是蓝海市场
B2H行业,目前无线接入还是通过有线方式接入,将光纤从基站拉到每个小区当中,并连到每家每户的路由器上,再提供网络。5G场景下,采用固定无线固定接入方式,直接将家里的路由器和基站进行连接。