目前,物聯網技術在產品信息化、生產制造環節、經營管理環節、節能減排、安全生產等領域得到應用。
產品信息化是指將信息技術被物化在產品中,以提高產品中的信息技術含量的過程。推進產品信息化的目的是增強產品的性能和功能,提高產品的附加值,促進產品升級換代。目前,汽車、家電、工程機械、船舶等行業通過應用物聯網技術,提高了產品的智能化水平。
在家電行業,物聯網家電的概念已經出現,物聯網技術的發展將促進智能家電的發展。美的集團在上海世博會上展示了物聯網家電解決方案。海爾集團推出了物聯網冰箱和物聯網洗衣機,小天鵝物聯網滾筒洗衣機已進入美國市場。
在工程機械行業,徐工集團、三一重工等都已在工程機械產品中應用物聯網技術。通過工程機械運行參數實時監控及智能分析平臺,客服中心可以通過電話、短信等糾正客戶的不規范操作,提醒進行必要的養護,預防故障的發生。
物聯網技術應用于生產線過程檢測、實時參數采集、生產設備與產品監控管理、材料消耗監測等,可以大幅度提高生產智能化水平。在鋼鐵行業,利用物聯網技術,企業可以在生產過程中實時監控加工產品的寬度、厚度、溫度等參數,提高產品質量,優化生產流程。在家電行業,海爾集團在數字化生產線中應用了RFID技術,提高了生產效率,每年可節省1200萬元。

在企業管理方面,物聯網技術主要應用于供應鏈管理、生產管理等領域。
(1)在供應鏈管理領域的應用
在供應鏈管理方面,物聯網技術主要應用于運輸、倉儲等物流管理領域。將物聯網技術應用于車輛監控、立體倉庫等,可以顯著提高工業物流效率,降低庫存成本。海爾集團通過采用RFID提高了庫存管理水平和貨物周轉效率,減少了配送不準確或不及時的情況,每年減少經濟損失達900萬元。鶴山雅圖仕印刷有限公司的RFID應用項目實施3年來,成品處理效率提高了50%,差錯率減少了5%,人力資源成本減少了2700萬元。
(2)在生產管理領域的應用
在紡織、食品飲料、化工等流程型行業,物聯網技術已在生產車間、生產設備管理領域得到應用。例如,無錫一棉開發建立了網絡在線監控系統,可對產量、質量、機械狀態等9類168個參數進行監測,并通過與企業ERP系統對接,實現了管控一體化和質量溯源,提升了生產管理水平和產品質量檔次。此外,還可以及時、準確地發現某臺(某眼、某錠)的異常情況,引導維修人員有的放矢地工作。
物聯網技術已在鋼鐵、有色金屬、電力、化工、紡織、造紙等“高能耗、高污染”行業得到應用,有效地促進了這些行業的節能減排。智能電網的發展將促進電力行業的節能。江西電網公司對分布在全省范圍內的2萬臺配電變壓器安裝傳感裝置,對運行狀態進行實時監測,實現用電檢查、電能質量監測、負荷管理、線損管理、需求側管理等高效一體化管理,一年來降低電損1.2億千瓦時。
利用物聯網技術建立污染源自動監控系統,可以對工業生產過程中排放的污染物COD等關鍵指標進行實時監控,為優化工藝流程提供依據。
物聯網已成為煤炭、鋼鐵、有色等行業保障安全生產的重要技術手段。通過建立基于物聯網技術的礦山井下人、機、環監控及調度指揮綜合信息系統,可以對采掘、提升、運輸、通風、排水、供電等關鍵生產設備進行狀態監測和故障診斷,可以監測溫度、濕度、瓦斯濃度等。一旦傳感器監測到瓦斯濃度超標,就會自動拉響警報,提醒相關人員盡快采取有效措施,減少瓦斯爆炸和透水事故的發生。通過井下人員定位系統,可以對井下作業人員進行定位和跟蹤,并識別他們的身份,以便在礦難發生時得到及時營救。
(一)區塊鏈
(1)什么是區塊鏈
區塊鏈是一個信息技術領域的術語。從本質上講,它是一個共享數據庫,存儲于其中的數據或信息,具有“不可偽造”“全程留痕”“可以追溯”“公開透明”“集體維護”等特征。基于這些特征,區塊鏈技術奠定了堅實的“信任”基礎,創造了可靠的“合作”機制,具有廣闊的運用前景。
什么是區塊鏈?從科技層面來看,區塊鏈涉及數學、密碼學、互聯網和計算機編程等很多科學技術問題。從應用視角來看,簡單來說,區塊鏈是一個分布式的共享賬本和數據庫,具有去中心化、不可篡改、全程留痕、可以追溯、集體維護、公開透明等特點。這些特點保證了區塊鏈的“誠實”與“透明”,為區塊鏈創造信任奠定基礎。而區塊鏈豐富的應用場景,基本上都基于區塊鏈能夠解決信息不對稱問題,實現多個主體之間的協作信任與一致行動。
區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈(Blockchain),是比特幣的一個重要概念,它本質上是一個去中心化的數據庫,同時作為比特幣的底層技術,是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊,每一個數據塊中包含了一批次比特幣網絡交易的信息,用于驗證其信息的有效性(防偽)和生成下一個區塊。
(2)類型
公有區塊鏈
公有區塊鏈(Public Block Chains)是指:世界上任何個體或者團體都可以發送交易,且交易能夠獲得該區塊鏈的有效確認,任何人都可以參與其共識過程。公有區塊鏈是最早的區塊鏈,也是應用最廣泛的區塊鏈,各大bitcoins系列的虛擬數字貨幣均基于公有區塊鏈,世界上有且僅有一條該幣種對應的區塊鏈。
聯合(行業)區塊鏈
行業區塊鏈(Consortium Block Chains):由某個群體內部指定多個預選的節點為記賬人,每個塊的生成由所有的預選節點共同決定(預選節點參與共識過程),其他接入節點可以參與交易,但不過問記賬過程(本質上還是托管記賬,只是變成分布式記賬,預選節點的多少,如何決定每個塊的記賬者成為該區塊鏈的主要風險點),其他任何人可以通過該區塊鏈開放的API進行限定查詢。
私有區塊鏈
私有區塊鏈(Private Block Chains):僅僅使用區塊鏈的總賬技術進行記賬,可以是一個公司,也可以是個人,獨享該區塊鏈的寫入權限,本鏈與其他的分布式存儲方案沒有太大區別。傳統金融都是想實驗嘗試私有區塊鏈,而公鏈的應用例如bitcoin已經工業化,私鏈的應用產品還在摸索當中。
(3)核心技術
分布式賬本
分布式賬本指的是交易記賬由分布在不同地方的多個節點共同完成,而且每一個節點記錄的是完整的賬目,因此它們都可以參與監督交易合法性,同時也可以共同為其作證。
非對稱加密
存儲在區塊鏈上的交易信息是公開的,但是賬戶身份信息是高度加密的,只有在數據擁有者授權的情況下才能訪問到,從而保證了數據的安全和個人的隱私。
共識機制
共識機制就是所有記賬節點之間怎么達成共識,去認定一個記錄的有效性,這既是認定的手段,也是防止篡改的手段。區塊鏈提出了四種不同的共識機制,適用于不同的應用場景,在效率和安全性之間取得平衡。
(4)架構模型
一般說來,區塊鏈系統由數據層、網絡層、共識層、激勵層、合約層和應用層組成。
其中,數據層封裝了底層數據區塊以及相關的數據加密和時間戳等基礎數據和基本算法;網絡層則包括分布式組網機制、數據傳播機制和數據驗證機制等;共識層主要封裝網絡節點的各類共識算法;激勵層將經濟因素集成到區塊鏈技術體系中來,主要包括經濟激勵的發行機制和分配機制等;合約層主要封裝各類腳本、算法和智能合約,是區塊鏈可編程特性的基礎;應用層則封裝了區塊鏈的各種應用場景和案例。該模型中,基于時間戳的鏈式區塊結構、分布式節點的共識機制、基于共識算力的經濟激勵和靈活可編程的智能合約是區塊鏈技術最具代表性的創新點。
(5)應用
物聯網和物流領域
區塊鏈在物聯網和物流領域也可以天然結合。通過區塊鏈可以降低物流成本,追溯物品的生產和運送過程,并且提高供應鏈管理的效率。該領域被認為是區塊鏈的一個很有前景的應用方向。
區塊鏈通過結點連接的散狀網絡分層結構,能夠在整個網絡中實現信息的全面傳遞,并能夠檢驗信息的準確程度。這種特性一 定程度上提高了物聯網交易的便利性和智能化。區塊鏈+大數據的解決方案就利用了大數據的自動篩選過濾模式,在區塊鏈中建立信用資源,可雙重提高交易的安全性,并提高物聯網交易便利程度。為智能物流模式應用節約時間成本。區塊鏈節點具有十分自由的進出能力,可獨立地參與或離開區塊鏈體系,不對整個區塊鏈體系有任何干擾。區塊鏈 +大數據解決方案就利用了大數據的整合能力,促使物聯網基礎用戶拓展更具有方向性,便于在智能物流的分散用戶之間實現用戶拓展。
公共服務領域
區塊鏈在公共管理、能源、交通等領域都與民眾的生產生活息息相關,但是這些領域的中心化特質也帶來了一些問題,可以用區塊鏈來改造。區塊鏈提供的去中心化的完全分布式DNS服務通過網絡中各個節點之間的點對點數據傳輸服務就能實現域名的查詢和解析,可用于確保某個重要的基礎設施的操作系統和固件沒有被篡改,可以監控軟件的狀態和完整性,發現不良的篡改,并確保使用了物聯網技術的系統所傳輸的數據沒用經過篡改。
數字版權領域
通過區塊鏈技術,可以對作品進行鑒權,證明文字、視頻、音頻等作品的存在,保證權屬的真實、唯一性。作品在區塊鏈上被確權后,后續交易都會進行實時記錄,實現數字版權全生命周期管理,也可作為司法取證中的技術性保障。例如,美國紐約一家創業公司Mine Labs開發了一個基于區塊鏈的元數據協議,這個名為Mediachain的系統利用IPFS文件系統,實現數字作品版權保護,主要是面向數字圖片的版權保護應用。
(二)物聯網未來的發展
物聯網的發展,例如:智慧地球、智慧城市、智慧農業、智慧交通等等,這些都是物聯網的范疇。物聯網在未來的很有可能引起另外一次熱潮。
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