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下一代物联网的发展

下一代物联网的发展

  • 分类:趋势分析
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  • 发布时间:2021-06-24 09:57
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下一代物联网的发展

 

物联网发展趋势

物联网正逐步向着数字化、智能化的方向发展。丰富的应用、领先的技术、海量的数据成为物联网快速发展的原生动力。同时,数字孪生作为全球产业数字化、智能化转型的焦点,将助力物联网的全新优化与演进。

从物联网的业务规模和业务能力来看,物联网的发展可以分为三个阶段:局域物联网、广域物联网和智能物联网。第一阶段,局域物联网阶段,物与物、物与人间的连接通过近距离通信来实现,如 RFID、NFC、蓝牙等,典型的应用有 ETC 收费、物流追踪等,仅支持局部区域内的简单信息传输。第二阶段,广域物联网阶段,物与物、物与人的连接主要通过远距离通信技术来实现,如 2/3/4/5G、NB-IOT 技术等,典型的应用有智能抄表、农业气候监测等。在该阶段,信息的传输突破了地域的限制,能够做到物联网的广覆盖、大连接。第三阶段,智能物联网阶段,物联网与人工智能落地融合,使物联网从感知、分析、应用各个环节的能力都注入智能的基因,逐步实现物联网的感知智能化、分析智能化与控制/执行智能化。这一阶段的典型应用如自动驾驶、智能工厂等。目前,物联网已初步实现连接大规模建立的前两个阶段,万物智能海量连接将推动各行各业走上全方位智能化道路,迎来下一代智能物联网时代的到来。

下一代物联网的智能化与数字化程度将逐步演进与加深,数字孪生在物联网快速发展的过程中将占有浓墨重彩的一笔。借鉴数字孪生技术,将充分展示物联网系统中的拓扑结构、能源分配和设备实时情况,物理世界的设备与数字世界中的孪生体时时对应,贯穿整个产品生命周期,形成一套完整的物联网系统的全生命周期的模拟和数字化交互,实现业务运行状态实时监控优化,漏洞提前预测及防护。升级人们对于模拟世界的认知,借助数字世界实现物理世界的改造。未来,在面向教育、医疗、生产、交通等各个应用领域,数字孪生将渗透到产品研发、生产制造、系统维护、优化管理、用户呈现等端到端的各个环节,通过抽象理念具象化,物理实体数字化,有效降低生产、研发风险,提升系统效率,为下一代物联网的迭代演进保驾护航。

下一代物联网典型应用

物联网市场规模以可观的速度实现上涨,预示着万物互联的开启、应用需求的全面升级,以及对海量数据进行智能化分析的可行性。尤其在应用层,“物联网+”的趋势进一步升级,物联网不再是作为一项孤立的技术而存在,而是将与大数据、云计算、人工智能等创新技术融合,带动细分产业转型升级。

从服务对象来看物联网应用分为三大主线,分别是面向个人用户的消费型物联网、面向企业的生产型物联网和面向政府的管理型物联网。消费型物联网的应用主要面向个人消费者,如智慧教育、智慧医疗、智能家居等领域。生产型物联网更多考虑制造和生产行业相关产业,如智慧工厂、智慧农业等领域。管理型物联网则与城市管理息息相关,如智慧交通、智慧城市等领域。随着智能化,数字化技术的引入,下一代物联网应用也将朝着智能化、个性化、自动化快速发展。

智慧工厂

智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段,是在数字化工厂的基础上,集绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体,构建一个高效节能、绿色环保的人性化工厂。智慧工厂管理平台集合“排产”与“生产调度”、在线质量控制、车间物料规划与控制、生产过程追溯、可视化过程监控和生产状态分析等功能于一身,通过实现高度的自动化和信息化,打造智慧工厂,达到成本削减、生产效能提升和品质保证的目的。当前,我国正在积极打造智慧工厂,在政策、技术、市场等多重驱动下,我国智慧工厂建设正在步入快车道。

未来工业生产区别于以传感器为基础的传统型智能工厂生产模式,将是以数据为基础,以数字孪生、人工智能等技术为驱动的人-机-物高度融合与协同的智慧型生产制造模式。未来工业生产将与数字孪生技术深度结合,通过数字化方式为物理实体对象创建高写实的虚拟模型。在产品设计、制造、维护的全生命周期中,借助数字域构建产品数字化模型,模拟设备的实际运转状态,并进行预警性维护,从而有效提升产品的可靠性和可用性,同时降低产品研发和制造风险。工业机器人将搭载人工智能等技术,替代传统人力与机器人继续助力“无人工厂”构建,加快工厂以数据为驱动的网络化、智能化建设进程。

智慧农业

农业是关系到国计民生的重要领域,我国正处于传统农业向现代农业转型的过程中,国家高度重视农业现代化建设,不断出台相关政策推动智慧农业的技术研发和工程实施。智慧农业以智慧生产为核心,依托云计算、大数据、人工智能、卫星遥感等现代信息技术,实现生产数字化、智能化、低碳化、生态化和集约化,从空间、组织、管理整合现有农业基础建设、通信设备和信息化设施。

智慧农业以智慧生产为核心,智慧产业链为其提供信息化服务支撑。利用传感器、无线通信、大数据、云计算、人工智能、数字孪生等技术,打造数字化农业,对农作物种植及禽畜养殖各生长阶段的长势长相、生长环境进行动态监测和趋势分析,实现生产过程的全周期实时监测、精准管理、产量预测等。通过卫星遥感技术,配合传感器和摄像头等采集数据、实时控制,对收集到的数据进行分析、处理,并建立可视化模型,打造集成农机自动化驾驶、无人机植保等应用于一体的智慧农场,根据地形、地貌实现种植适宜区智能分配、农作物精准种植、农机路线自动规划等,实现“高效、智能、精细”和可持续的生态发展。

智慧交通

智慧交通融入了物联网、云计算、大数据、移动互联网、人工智能等新技术,通过高新技术汇集交通信息,对交通管理、交通运输、公众出行等交通领域全方面以及交通建设管理全过程进行管控支撑,充分保障交通安全、发挥交通基础设施效能、提升交通系统运行效率和管理水平,为通畅的公众出行和可持续的经济发展服务。

面向未来智慧交通系统,智能化、安全化、数字化与绿色化将成为未来交通领域发展的主流趋势,逐渐形成现代化高质量综合立体的交通网络。面向未来智慧交通系统,L5 级无人驾驶、智能飞机、零排放列车等新型智慧交通方式将取得显著进展,成为人们的主流出行方式;出行大数据解析等交通信息化、自动化手段将满足出行者对交通状态实时感知的强烈诉求;未来交通运输系统的“超强大脑”可实现交通事故的自动侦测判定,事故成因、演化规律的分析以及管控策略的设计,成为交通管理者对交通建设管理的高效管控支撑手段。(来源:中国移动通信研究院)

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