從三層體系結(jié)構(gòu)說起,,“智造”物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展到哪個(gè)level了,?
2017-03-06
近些年,,在萬物互聯(lián)趨勢(shì)帶動(dòng)下,物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)收獲了新一輪的發(fā)展熱潮,。根據(jù)IDC最新發(fā)布的物聯(lián)網(wǎng)支出報(bào)告顯示,,2016年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備相關(guān)的總投資金額已達(dá)到7370億美元,其中IoT硬件的采購(gòu)金額占比30.6%,,服務(wù)支出占比27.5%,,軟件支出和通訊連接的占比分別為25.0%和16.9%。據(jù)預(yù)測(cè),,2020年物聯(lián)網(wǎng)硬件的產(chǎn)值將突破4000億美元規(guī)模,。
2016年全球物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域投資金額占比
這塊大肥肉更像是一碗雞血,從軟銀收購(gòu)ARM,,到高通拿下NXP,,巨頭們瘋狂搶占物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)。各種新型傳感器的出現(xiàn),,RFID技術(shù)的革新,,LoRA,、NB-IoT等專為物聯(lián)網(wǎng)而生的低功耗通信方式的規(guī)范,,云計(jì)算突飛猛進(jìn)的發(fā)展,,方方面面無不為物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用摩拳擦掌。IHS曾對(duì)全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝基數(shù)進(jìn)行了預(yù)測(cè),,從2015年的154億增長(zhǎng)到2020年的307億,,2025年,這一數(shù)字更將達(dá)到754億,。 數(shù)據(jù)火爆了物聯(lián)網(wǎng)這一領(lǐng)域,,然而再瘋狂的利益追逐都必須落實(shí)而談,真正的制造物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代距離我們到底還有多遠(yuǎn),?
IHS全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝基數(shù)預(yù)測(cè)
物聯(lián)網(wǎng)體系第一層——感知層:感知信息,,打好基礎(chǔ)
感知層是物聯(lián)網(wǎng)的“皮膚和五官”,承擔(dān)著物體識(shí)別和信息采集工作,。RFID,、GPS、傳感器等傳感技術(shù)是感知層的核心,,也是實(shí)現(xiàn)“萬物互聯(lián)”的基礎(chǔ),。作為其中的核心部件,承擔(dān)感知信息作用的傳感器,,一直是工業(yè)領(lǐng)域和信息技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn),。傳感器不僅可以感知信號(hào)、標(biāo)識(shí)物體,,還具有處理控制功能,。
為了方便傳感器在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的海量布局及便捷維護(hù)的要求,超低功耗傳感器會(huì)越來越受歡迎,,而針對(duì)某一種或幾種特定應(yīng)用的多傳感器模組可以使客戶應(yīng)用更加便捷,。日本Alps電氣(AlpsElectric)(2017慕尼黑上海電子展,展位號(hào):E5.5512)看準(zhǔn)商機(jī),,推出的簡(jiǎn)易的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)模組“IoTSmartModule”,,可以自動(dòng)偵測(cè)與收集溫度、照度,、濕度等環(huán)境資料,,并可讓使用者簡(jiǎn)單開發(fā)程式擴(kuò)充用途,供倉儲(chǔ)或農(nóng)業(yè)需求,。
Alps電氣物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)模組“IoTSmartModule”
與消費(fèi)服務(wù)領(lǐng)域相比,,電子制造領(lǐng)域的環(huán)境具有特殊性(強(qiáng)腐蝕、高低溫,、電磁干擾等),,這就對(duì)感知設(shè)備的性能,、體積、材質(zhì)等提出了更高的要求,,以保證數(shù)據(jù)采集的高可靠性和強(qiáng)穩(wěn)定性,。據(jù)悉,通過啟發(fā)工程的理念實(shí)現(xiàn)未來創(chuàng)新的全球微電子公司邁來芯公司(Melexis)(2017慕尼黑上海電子展,,展位號(hào):E4.4400)近期推出了用于下一代溫度測(cè)量的先進(jìn)傳感器技術(shù)——MLX90640紅外(IR)傳感器陣列,。此技術(shù)結(jié)合了高分辨率和在惡劣環(huán)境中可靠工作的能力,為更昂貴的高端熱像儀提供了高性價(jià)比的替代方案,。這種32×24像素的器件適用于包括防火系統(tǒng),、智能建筑、智能照明和車輛座椅占用檢測(cè)在內(nèi)的安全和便利應(yīng)用等,,可為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域帶來新層次高質(zhì)量的傳感性能,。
邁來芯下一代溫度測(cè)量的先進(jìn)傳感器技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)體系第二層——網(wǎng)絡(luò)層:傳輸信息,保障安全
傳感器感知到基礎(chǔ)設(shè)施和物品信息后,,需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心進(jìn)行處理,,制約物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的便是終端設(shè)備的接入問題。與互聯(lián)網(wǎng)不同,,物聯(lián)網(wǎng)需要接入的設(shè)備種類非常繁多,,所處于的場(chǎng)景、位置也十分復(fù)雜,,很難像互聯(lián)網(wǎng)一樣,,用WIFI技術(shù)就可以解決大部分需求。
LPWAN(Low Power Wide Area Network)低功耗廣域網(wǎng)絡(luò),,專為低帶寬,、低功耗、遠(yuǎn)距離,、大量連接的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì),,其目標(biāo)是真正實(shí)現(xiàn)大區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)低成本全覆蓋,任何一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的設(shè)備提供商,,都不可避免的要面對(duì)此關(guān)鍵技術(shù),。正如短距離無線網(wǎng)絡(luò)包含WIFI、藍(lán)牙,、ZigBee等多種技術(shù),,在長(zhǎng)距離接入LPWAN方面,則是眾多技術(shù)一較高下的“試驗(yàn)場(chǎng)”,,如LoRa,、Sigfox、WAVIoT,、cellular,、,、Nwave、Weightless-P,、Weightless-N和NB-IoT等,。從業(yè)內(nèi)關(guān)注度最高的來說,當(dāng)屬LoRa,、 Sigfox,、NB-IoT這幾項(xiàng),,它們各自都有著自己的擁躉,。
LoRa技術(shù)是Semtch公司的專利,Semtech公司提供SX127x系列LoRa產(chǎn)品,。借助LoRa的東風(fēng),,ST(2017慕尼黑上海電子展,展位號(hào):E4.4102)與Semtech公司合作推出LoRa技術(shù)的SoC產(chǎn)品,,對(duì)要求PCB空間尺寸小的應(yīng)用有很大的幫助,。STM32+SX1278分立的方案非常靈活,同時(shí)借助STM32強(qiáng)大的產(chǎn)品和軟件的支持,,使得LoRa網(wǎng)絡(luò)終端的開發(fā)也變得更為容易,。
STM32 Nucleo + Sensor擴(kuò)展板 + LoRa射頻擴(kuò)展板
安森美半導(dǎo)體(2017慕尼黑上海電子展,展位號(hào):E4.4116)則與領(lǐng)先全球的專注于IoT互通互聯(lián)的供應(yīng)商SIGFOX協(xié)同工作,,AX-SFEU系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC) 已確認(rèn)在歐洲完全通過SIGFOX Ready認(rèn)證,,用于最佳的雙向通信,而在美國(guó)的認(rèn)證則在進(jìn)行中,。通過AX-SF SoC,,配以其庫和開發(fā)系統(tǒng),IoT開發(fā)人員將能輕松使用SIGFOX的遠(yuǎn)程,、雙向全球IoT網(wǎng)絡(luò),,創(chuàng)建低成本、低功率的設(shè)備到云互通互聯(lián)的方案,,高度優(yōu)化用于環(huán)境傳感器,、智能儀表、病人監(jiān)護(hù)儀,、安防設(shè)備,、路燈和其它廣泛的工業(yè)和消費(fèi)者導(dǎo)向的應(yīng)用。
安森美半導(dǎo)體 AXSF系列 SoC
而NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)于去年 9月份正式被確定下來,,這也是全球通信業(yè)對(duì)共同形成一個(gè)低功耗,、廣域覆蓋(LPWA)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)共識(shí)。今年,,隨著NB-IoT即將完成測(cè)試,,正式進(jìn)入商用階段,,業(yè)界對(duì)于它的關(guān)注度和討論也是逐漸升溫,以華為,、中興為代表的中國(guó)廠商也紛紛發(fā)力,,都在加速推出自主設(shè)計(jì)的NB-IoT窄帶物聯(lián)網(wǎng)商用芯片。華為的首款商用NB-IoT芯片將在今年1季度正式量產(chǎn),,而1月中興通訊AnyLink物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)也在全球NB-IoT實(shí)驗(yàn)局中首戰(zhàn)告捷,,中國(guó)電信旗下廣東電信聯(lián)合中興通訊實(shí)現(xiàn)NB-IoT水表端到端試驗(yàn)環(huán)境對(duì)通。
雖說不同標(biāo)準(zhǔn)都在為“一統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)”而不斷競(jìng)爭(zhēng),,然而在一點(diǎn)上確也達(dá)成共識(shí):即隨著越來越多的終端接入物聯(lián)網(wǎng),,網(wǎng)絡(luò)世界的安全威脅也與日俱增。無處不在的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控著汽車,、飛機(jī),、生產(chǎn)設(shè)備、智能產(chǎn)品的“一舉一動(dòng)”,,接入網(wǎng)絡(luò)之后將數(shù)據(jù)上傳到云端,,進(jìn)行信息交換和通信,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別,、定位,、跟蹤、監(jiān)控和管理,,小小的安全漏洞也可能造成不可估量的損失,。例如,已有多家智能網(wǎng)聯(lián)汽車因黑客攻擊,,導(dǎo)致汽車駕駛系統(tǒng)陷入癱瘓,。如何保證信息傳輸和存儲(chǔ)的安全,不給黑客和其他網(wǎng)絡(luò)犯罪分子進(jìn)入企業(yè)網(wǎng)絡(luò)以及竊取個(gè)人隱私留下可乘之機(jī),,是需要物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)開發(fā)者認(rèn)真考慮的問題,,也是電子制造業(yè)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最大挑戰(zhàn)。
物聯(lián)網(wǎng)體系第三層——應(yīng)用層:處理信息,,瞄準(zhǔn)需求
應(yīng)用層位于物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)中的最頂層,,其功能為“處理”,即通過云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行信息處理,。應(yīng)用層與最低端的感知層一起,,是物聯(lián)網(wǎng)的顯著特征和核心所在,應(yīng)用層可以對(duì)感知層采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,、處理和知識(shí)挖掘,,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的實(shí)時(shí)控制、精確管理和科學(xué)決策,。
智能化,、綠色化,、服務(wù)化是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的三大方向,也是物聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)的重要結(jié)合點(diǎn)和突破口,。因此,,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必須要面向行業(yè),以市場(chǎng)需求為牽引,,找準(zhǔn)切入點(diǎn),,選擇轉(zhuǎn)型升級(jí)迫切、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)成熟,、發(fā)展?jié)摿Υ?、帶?dòng)能力強(qiáng)的行業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)研究和示范應(yīng)用,包括車聯(lián)網(wǎng),、智能工廠,、環(huán)保監(jiān)測(cè)、能源管理,、食品溯源等領(lǐng)域。
以計(jì)量?jī)x表行業(yè)為例,,水表/氣表目前仍是不同于電表的一個(gè)“藍(lán)?!笔袌?chǎng),對(duì)成本的敏感度遠(yuǎn)低于對(duì)功耗的敏感度,,正是因?yàn)檫@一特點(diǎn),,使得FRAM這一無電池存儲(chǔ)技術(shù)在無論是通信單元(中繼)還是計(jì)量單元都得到越來越多。FRAM作為一種獨(dú)特的存儲(chǔ)器件,,近年來在三表應(yīng)用,、醫(yī)療、工業(yè)控制,、物聯(lián)網(wǎng),、傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的應(yīng)用風(fēng)生水起,而在這些應(yīng)用中,,幾乎總能看到富士通的身影,。富士通半導(dǎo)體(2017慕尼黑上海電子展,展位號(hào):E4.4312)的FRAM產(chǎn)品線相當(dāng)寬泛,,容量從4Kb到4Mb,,涵蓋SPI和IIC串行接口、并行接口,,掌握著從研發(fā),、設(shè)計(jì)到量產(chǎn)及封裝的整個(gè)流程,始終保證FRAM產(chǎn)品的高品質(zhì)和穩(wěn)定供應(yīng),。
FRAM正在成為水表/氣表及其集抄系統(tǒng)的最佳選擇
加速IoT應(yīng)用落地,,慕尼黑上海電子展期待您的檢閱
綜上所述,,從物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展來看,感知層發(fā)展十分迅速,,網(wǎng)絡(luò)層競(jìng)爭(zhēng)也是異常激烈,,而應(yīng)用層不管是從受到的重視程度還是實(shí)現(xiàn)的技術(shù)成果上,暫時(shí)都落后于其他兩個(gè)層面,。但應(yīng)用層可為用戶提供具體服務(wù),,是與我們最緊密相關(guān)的,因此應(yīng)用層的未來發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
因此,,積極構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)及傳感器發(fā)展生態(tài),,以智慧城市建設(shè)推動(dòng)公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),培育新興商業(yè)模式,,加速物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用落地是當(dāng)務(wù)之急,。緊隨物聯(lián)網(wǎng)大潮,2017年慕尼黑上海電子展將于3月14-16日在上海新國(guó)際博覽中心舉行,,物聯(lián)網(wǎng)作為本屆大會(huì)的熱門話題之一,,眾多展商云集,將帶來各自在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的諸多最新成果,。配套會(huì)議“國(guó)際嵌入式系統(tǒng)創(chuàng)新論壇”將主要探討物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)和創(chuàng)新應(yīng)用,,共同促進(jìn)電子供應(yīng)商與行業(yè)客戶之間的互動(dòng),搭建一個(gè)探討技術(shù)創(chuàng)新的平臺(tái),。如果想要近距離感受物聯(lián)網(wǎng),,了解物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)方案將帶來怎樣的新驚喜,此次大會(huì)不容錯(cuò)過,。
關(guān)于慕尼黑上海電子展
慕尼黑上海電子展electronica China將于2017年3月14-16日在上海舉行,。本屆展會(huì)將吸引國(guó)內(nèi)外1200余家廠商參加,展示面積達(dá)69,000平方米,,預(yù)計(jì)有超過65,000名的行業(yè)精英和買家將共赴此次盛會(huì),。
欲了解更多展商或產(chǎn)品信息,請(qǐng)即刻登陸官網(wǎng),,免費(fèi)觀眾注冊(cè):
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2017年3月14-16日,,上海,我們與春天有個(gè)約會(huì),!萬份德系禮品,,人人有獎(jiǎng)!
等你,,就在e星球,!
即刻預(yù)登記參與活動(dòng)!如何輕松預(yù)登記:
1.官網(wǎng)預(yù)登記通道
登錄http://www.electronicachina.com.cn/zh-cn/visitor/register.html?ad_code=RfeMLwcebD
進(jìn)行觀眾預(yù)登記
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一鍵登記,暢行參觀,!
媒體聯(lián)絡(luò):
王蓓
慕尼黑展覽(上海)有限公司
電話:+86-21-2020 5557
傳真:+86-21-2020 5677
關(guān)于electronica,、productronica和全球電子展網(wǎng)絡(luò)
electronica是世界領(lǐng)先的電子元器件和組件展覽會(huì)。productronica是世界領(lǐng)先的電子生產(chǎn)設(shè)備展覽會(huì),。兩展分別于單雙年在德國(guó)慕尼黑輪流舉辦,。德國(guó)慕尼黑國(guó)際博覽集團(tuán)全球電子展網(wǎng)絡(luò)包含了全球的一系列電子展覽會(huì),包括electronica,、productronica,、electronicIndia、electronicAsia,、 electronica China,、productronica China和electronicAmericas。這些展會(huì)基于慕尼黑本土展覽會(huì)的經(jīng)驗(yàn),,展示了契合于當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)需求的內(nèi)容,。
慕尼黑博覽集團(tuán)簡(jiǎn)介
慕尼黑博覽集團(tuán)是世界領(lǐng)先的展覽公司之一,每年在全球范圍內(nèi)舉辦40余個(gè)大型國(guó)際博覽會(huì),,涉及資本產(chǎn)品,、消費(fèi)品和高新科技三大行業(yè)。每年共有3萬余家參展商和超200萬名觀眾齊聚慕尼黑展覽中心,、慕尼黑國(guó)際會(huì)議中心、慕尼黑會(huì)展與采購(gòu)中心參加展會(huì),。此外,,慕尼黑博覽集團(tuán)還在中國(guó)、印度,、土耳其,、南非和俄羅斯舉辦各類專業(yè)博覽會(huì)。其業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球,,在歐洲,、亞洲和非洲設(shè)有60多個(gè)海外業(yè)務(wù)代表處,服務(wù)全球100余個(gè)國(guó)家,。更多信息:www.messe-muenchen.de