物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念,在中國早在1999年就提出來了。當(dāng)時(shí)叫傳感網(wǎng)。其定義是:通過射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接,進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念。
“物聯(lián)網(wǎng)概念”是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎(chǔ)上,將其用戶端延伸和擴(kuò)展到任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通信的一種網(wǎng)絡(luò)概念。
如今,物聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)都發(fā)揮著重要的作用,其應(yīng)用范圍也越來越廣泛。
一般來說,談到物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景,基本上都會(huì)劃分為三種場景:
1.基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景
RFID可能是三種場景中最靈活的能夠把“物”變成智能物件的,它的主要應(yīng)用是把移動(dòng)和非移動(dòng)的資產(chǎn)貼上電子標(biāo)簽,實(shí)現(xiàn)各種跟蹤和管理。
2.基于傳感網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景
WSN即Wireless Sensor Networks,與此相關(guān)的包括視覺傳感網(wǎng)(VSN, Visual Sensor Networks)以及人體傳感網(wǎng)(BSN, Body Sensor Networks)等其他傳感網(wǎng)。
傳感網(wǎng)絡(luò)主要由一系列的無線傳感器組成,共同協(xié)作完成對特定周邊環(huán)境狀況的監(jiān)控,這些環(huán)境狀況包括:溫度、濕度、化學(xué)成分、壓力、聲音、位移、振動(dòng)、污染顆粒等。
3.基于M2M的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)
業(yè)界認(rèn)同的M2M理念和技術(shù)架構(gòu)覆蓋的范圍應(yīng)該是最廣泛的,包含了EPCGlobal和WSN的部分內(nèi)容,也覆蓋了有線和無線兩種通信方式。
三、物聯(lián)網(wǎng)在智慧校園的應(yīng)用場景
3.1 智能門禁系統(tǒng)
傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)基本上都是接觸式的,通過指紋識(shí)別、門禁卡等方式來實(shí)現(xiàn)考勤、門禁等管理。
而基于RFID的門禁系統(tǒng)則不然,由于RFID可以遠(yuǎn)距離感應(yīng),意味著門禁不需要近距離刷卡或者刷指紋的方式,而只需要通過RFID標(biāo)簽攜帶者遠(yuǎn)距離感應(yīng)即可識(shí)別身份。
近期在某外國語學(xué)校實(shí)施項(xiàng)目過程中也提到了此方案,該學(xué)校作為地標(biāo)性的學(xué)校,倡導(dǎo)“高大上”,目標(biāo)是建立智慧型校園。同樣采用了RFID的考勤方案:學(xué)生一卡通集成了RFID電子標(biāo)簽,在進(jìn)出校門的時(shí)候,門崗?fù)ㄟ^布設(shè)遠(yuǎn)距離感應(yīng)器或者地感線圈來識(shí)別學(xué)生/教師身份,作為考勤的數(shù)據(jù)。
此方案相對已經(jīng)比較成熟,有較多的廠家都能提供此方案。
3.2 能耗監(jiān)測系統(tǒng)
一般來講,能耗監(jiān)控主要包括耗電量、耗水量、耗氣量(天然氣量或者煤氣量)、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量與其他能源應(yīng)用量的控制與測量。(以下所提到的水電僅作為示例,實(shí)際環(huán)境中可能不只是水電能耗的監(jiān)控)
按照傳統(tǒng)的理解,學(xué)校的水電消耗同樣需要專門的維護(hù)人員定期的抄表讀數(shù),對于突發(fā)的異常情況無法提前預(yù)警,往往發(fā)生漏水漏電的情況而無法立即發(fā)現(xiàn)。
而將物聯(lián)網(wǎng)概念引入能耗監(jiān)測管理中,則可以在水表和電表上加入通信協(xié)議,將水表和電表的讀數(shù)通過協(xié)議(如485協(xié)議)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器中,并最終匯總到服務(wù)器端,然后服務(wù)器端可以提供各種分析應(yīng)用。
常見的分析如下:
當(dāng)然,類似計(jì)劃于報(bào)警、運(yùn)行報(bào)表之類屬于基本功能了。
3.3 資產(chǎn)管理系統(tǒng)
采用物聯(lián)網(wǎng)方式的資產(chǎn)管理系統(tǒng)不僅僅在學(xué)校里能夠使用,很多企業(yè)都已經(jīng)應(yīng)用很成熟了。
基于標(biāo)簽的資產(chǎn)管理在資產(chǎn)出入庫、資產(chǎn)盤點(diǎn)的時(shí)候特別方便,一改傳統(tǒng)的人工盤點(diǎn)、人工統(tǒng)計(jì)方式,可以非常方便的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。(當(dāng)然這種場合在圖書管理方面也有很多的應(yīng)用。)
一般的資產(chǎn)管理系統(tǒng)架構(gòu)如下所示:
3.4 環(huán)境監(jiān)控
一般環(huán)境監(jiān)控在校園中主要應(yīng)用與校園周邊空氣質(zhì)量(PM2.5之類)監(jiān)控、機(jī)房環(huán)境(包括溫度、濕度等)監(jiān)控。
這些應(yīng)用可以以多種呈現(xiàn)方式,包括3D的方式更加直觀展現(xiàn)監(jiān)控效果:
在目前校園中,我們也有嘗試過這些傳感器的部署,但是實(shí)際應(yīng)用效果并不是特別好,主要原因個(gè)人認(rèn)為還是校園里面對于這部分的關(guān)注度并不是特別高。
3.5 其他應(yīng)用場景
其實(shí)智慧校園中還有很多應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的場景,包括智能照明、智能餐廳/陽光食堂、智慧圖書館等。
各個(gè)行業(yè)都對物聯(lián)網(wǎng)有較大需求,如商場購物,醫(yī)療監(jiān)測,配送中心等,發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)并將其應(yīng)用于這些行業(yè),必然將產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益。而對于人們來說,他們更在乎物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品的收費(fèi)方式和產(chǎn)品服務(wù),對于技術(shù)要求不是很高。所以物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)當(dāng)以服務(wù)為主,協(xié)調(diào)好技術(shù)成本與收費(fèi),是將來取得效益的關(guān)鍵。相信在未來幾年,物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將進(jìn)入快速增長期。
1. 傳感器產(chǎn)業(yè)。傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的核心器件,我國傳感器制造企業(yè)眾多,但外資企業(yè)比重達(dá)到67%。國內(nèi)傳感器芯片研發(fā)生產(chǎn)薄弱,集中在低端的溫度、濕度等物理量傳感器研發(fā),中高端賴進(jìn)口。
2. RFID產(chǎn)業(yè)。RFID在國內(nèi)已有比較廣泛的應(yīng)用,其中最大的應(yīng)用領(lǐng)域是電子票證,如電子門票、手機(jī)支付、車證及垃圾處理等應(yīng)用;其次在高速公路不停車收費(fèi)、港口集裝箱管理、食品安全溯源等領(lǐng)域也有較多應(yīng)用。
3. 基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)業(yè)。云計(jì)算是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)業(yè)中的重要組成部分,在物聯(lián)網(wǎng)中也是對終端感知到的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的重要技術(shù)手段。目前我國云計(jì)算應(yīng)用相對滯后,云計(jì)算市場沒有形成規(guī)?;?wù),但多個(gè)省市都在打造云計(jì)算中心,產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)巨大。
4. 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。我國的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更多地是在行業(yè)內(nèi)部發(fā)展和應(yīng)用,如智能電網(wǎng)、智能交通等,但這些應(yīng)用的發(fā)展將帶動(dòng)相關(guān)設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施和系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)的規(guī)模發(fā)展。以十二五物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的幾個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域?yàn)槔?,可以看到每個(gè)領(lǐng)域都涉及龐大的市場規(guī)模,充滿了發(fā)展機(jī)遇。
1)智能交通:電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、GPS+GIS系統(tǒng)、營運(yùn)車輛調(diào)度系統(tǒng)等。
2)智能物流:基于RFID的智能物流系統(tǒng),自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)感知、自動(dòng)定位、過程追溯、在線追蹤和在線調(diào)度。
3)智能醫(yī)療:醫(yī)藥產(chǎn)品、醫(yī)藥器械、血液和醫(yī)療廢物的電子化管理,遠(yuǎn)程醫(yī)療信息平臺(tái)。
4)智能農(nóng)業(yè):農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精細(xì)化管理和農(nóng)產(chǎn)品與食品安全溯源。
5)智慧校園:智能考勤、環(huán)境監(jiān)測、智能餐廳、資產(chǎn)管理、智能教學(xué)等。
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,將帶動(dòng)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí),為新興產(chǎn)業(yè)的騰飛裝載了發(fā)動(dòng)機(jī),其中也蘊(yùn)藏著良好的市場前景和巨大的投資機(jī)會(huì)。
智慧校園是通過物聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)智慧化的校園服務(wù)和管理,它通過物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了校園內(nèi)任何人、任何物、任何信息載體、任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的互聯(lián)互通,海量信息在物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的聚合而產(chǎn)生新的信息,從而給廣大師生提供了智慧化的業(yè)務(wù)和服務(wù)模式。
毫無疑問,智慧校園為師生帶來了極大便利,同時(shí)也面臨著許多挑戰(zhàn)。
首先是成本問題,建設(shè)智慧校園首先要有一個(gè)統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái),包括有線與無線雙網(wǎng)覆蓋的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;
其次是師生隱私安全問題,由于物聯(lián)網(wǎng)可以跟蹤用戶的行動(dòng)、習(xí)慣以及偏好等,信息資源及師生隱私如何得到保護(hù)成為創(chuàng)建智慧校園亟待解決的問題;
最后,管理機(jī)制尚不完備,物聯(lián)網(wǎng)如何維護(hù)、如何管理、如何使用都是很大的問題。
目前,智慧校園還處于摸索階段,前景不明朗,但從長遠(yuǎn)來看,由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景相當(dāng)廣闊,智慧校園一定會(huì)像校園信息化規(guī)劃中描繪的那樣:無處不在的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、融合創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)科研、透明高效的校務(wù)治理、豐富多彩的校園文化、方便周到的校園生活。
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