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[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);信息;控制;智能物流
[中圖分類號(hào)]F259 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1005-6432(2014)44-0019-02
1 信息化控制
在現(xiàn)代科技力量的引領(lǐng)與支持下,以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫、云計(jì)算為代表的前沿信息技術(shù)已經(jīng)為信息化社會(huì)的發(fā)展和管控提供了重要的技術(shù)支持。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)信息化社會(huì)的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用,信息時(shí)代下獲取處理信息資源將成為技術(shù)和商業(yè)領(lǐng)域的核心事務(wù),推進(jìn)信息化借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更好的量化控制,以信息的流轉(zhuǎn)和分析來代替對(duì)物質(zhì)和能量的依賴,即以虛擬的信息化方式來替換實(shí)體物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和發(fā)展,具有幾方面重要特征。
1.1 可以提高效率和精度
具體依靠物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù),如無線射頻(RFID)、電子產(chǎn)品標(biāo)簽(EPC)、二維碼(QR Code)等技術(shù)進(jìn)行獲取、監(jiān)測(cè)傳感信息,經(jīng)過數(shù)據(jù)“存儲(chǔ)-分析”處理模式的加工,如云存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫、普適計(jì)算等技術(shù)和系統(tǒng)來處理那些反映具體事物狀態(tài)并相匹配的信息資源,這種方式之所以高效和精準(zhǔn),是因?yàn)樾畔⒋鎯?chǔ)的容量大(依托數(shù)據(jù)庫)、計(jì)算速度快(云處理),可以有效降低人工成本,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的介入“使物流配送朝著智能化方向發(fā)展。其建設(shè)的目標(biāo)就是以利用高新科技手段實(shí)現(xiàn)‘智能物流’為核心,大大加快貨物在物流過程中的流通速度,減少人工操作失誤,降低管理成本,達(dá)到全局資源利用最大化”。而實(shí)體物質(zhì)的存儲(chǔ)或倉儲(chǔ)則需要占據(jù)大量的物理空間,而且在轉(zhuǎn)運(yùn)和移動(dòng)的過程中也可能會(huì)出現(xiàn)物料的損耗或丟失。信息化的存儲(chǔ)、傳輸方式將會(huì)有效地避免空間浪費(fèi)和資源流失損耗等問題,通過集中建立的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和硬件系統(tǒng),在有限的空間范圍內(nèi)即可處理海量的信息資源,更加節(jié)能環(huán)保,對(duì)物品的管理控制也會(huì)更加準(zhǔn)確有效,虛擬的信息化技術(shù)手段可以對(duì)現(xiàn)實(shí)物理世界實(shí)現(xiàn)高效、精確、低碳式的控制。
1.2 便于實(shí)現(xiàn)智能分析與量化控制
基于海量的傳感及檢測(cè)數(shù)據(jù),通過設(shè)定相應(yīng)的技術(shù)參量與控制指標(biāo),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、比對(duì)并進(jìn)一步到反饋控制,通過數(shù)值分析的優(yōu)化與完善實(shí)際的事物狀況,把握并控制其發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)一步調(diào)整到預(yù)期,從而實(shí)現(xiàn)信息化的控制目標(biāo),即從客觀實(shí)在中獲取信息并通過虛擬信息化分析處理,最后再進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)。同時(shí)信息化控制的價(jià)值和意義并不局限在對(duì)過去及目前狀態(tài)的把握,更可以根據(jù)大量的記錄信息資源進(jìn)一步推斷未來可能的發(fā)展態(tài)勢(shì),如在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中強(qiáng)大的“存儲(chǔ)-計(jì)算”處理技術(shù)的支撐下,在設(shè)定特定的行為或操作動(dòng)作(如點(diǎn)擊、評(píng)論)中,根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析來評(píng)估各參量的概率及發(fā)展趨勢(shì),而可以對(duì)事物發(fā)展有敏感和預(yù)見性的分析,提前做好準(zhǔn)備,如電子商務(wù)平臺(tái)根據(jù)客戶的行為習(xí)慣推薦的商品或服務(wù)。而在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系下,傳感器對(duì)于數(shù)據(jù)的收集和監(jiān)測(cè)會(huì)是最基礎(chǔ)的處理環(huán)節(jié),是量化控制的前提,這些是在“基于物聯(lián)網(wǎng)的智能物流系統(tǒng)能準(zhǔn)確地采集物流信息,包括運(yùn)輸車輛信息、運(yùn)輸商品信息、庫存信息等。”尤其在交通系統(tǒng)中,信息控制平臺(tái)依托路況數(shù)據(jù)可以提供更為便捷的出行體驗(yàn),滿足人們?nèi)粘5某鲂行枨螅行Ш侠淼乜刂栖嚵鳎?a href="http://www.zjbaitiane.com/haowen/52729.html" target="_blank">智慧城市的交通網(wǎng)絡(luò)控制中“智能的城市交通基礎(chǔ)設(shè)施可以將整個(gè)城市內(nèi)的車輛和道路信息實(shí)時(shí)收集起來,并通過信息中心動(dòng)態(tài)地計(jì)算出最優(yōu)的交通指揮方案和車行路線。”這些都是對(duì)信息的獲取與分析之后實(shí)現(xiàn)的,如目前的智能公交、“滴滴打車”等終端應(yīng)用,使得公共交通系統(tǒng)的運(yùn)營服務(wù)更加優(yōu)質(zhì)、便利和精確。
2 智能物流
智能物流是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物流領(lǐng)域中的重要應(yīng)用。以信息化角度來探討物流行業(yè)及相關(guān)技術(shù)將具有全新的啟發(fā)。
首先從含義上來講,“智能物流就是物流的智能化,它是在現(xiàn)代物流的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制和智能決策等技術(shù),由自動(dòng)化設(shè)備和信息化系統(tǒng)獨(dú)立完成物流作業(yè)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好的發(fā)展目標(biāo)。”現(xiàn)代物流要求精確、高效、快速,而在供應(yīng)鏈中信息化的物流體系的建構(gòu)將會(huì)依托計(jì)算機(jī)、傳感器、數(shù)據(jù)庫、云處理等核心技術(shù)來實(shí)現(xiàn),恰恰在此需求中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為智能物流的實(shí)現(xiàn)搭建了良好的技術(shù)平臺(tái),并在商業(yè)應(yīng)用中提供重要的實(shí)踐基礎(chǔ)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智能物流具有對(duì)應(yīng)的控制要點(diǎn),如李忠成認(rèn)為“‘基于物聯(lián)網(wǎng)的智能物流’包含三個(gè)基本要點(diǎn):一是如何部署更加廣泛、及時(shí)、準(zhǔn)確的信息采集技術(shù);二是如何把這些信息實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,既滿足專用的要求,也能實(shí)現(xiàn)方便的開放和共享;三是信息如何管理、加工、應(yīng)用,解決各種現(xiàn)實(shí)問題,把虛擬世界的信息轉(zhuǎn)化到實(shí)體世界的應(yīng)用中來,也就是進(jìn)入到 IBM 稱之為‘智慧地球’的時(shí)代。”因此信息的收集、開放和處理是將信息流與物流兩者緊密集合在一起的關(guān)鍵。物流與電子商務(wù),兩者是最典型的平臺(tái)應(yīng)用的代表,將物理世界和虛擬世界緊密結(jié)合的應(yīng)用領(lǐng)域,具有非常緊密的聯(lián)系,如線上交易與線下操作,更是未來商業(yè)模式依托技術(shù)支持的最好應(yīng)用領(lǐng)域和范式,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將虛擬平臺(tái)和實(shí)體平臺(tái)結(jié)合起來,并進(jìn)一步依托信息和數(shù)據(jù)的形式連接在一起實(shí)現(xiàn)信息流下的物流,發(fā)揮著重要作用。虛擬的信息或數(shù)據(jù)的價(jià)值將通過實(shí)體的流動(dòng)而得到充分的體現(xiàn)。然而“在物流領(lǐng)域看來,物聯(lián)網(wǎng)只是技術(shù)手段,目標(biāo)是物流的智能化。”相較于傳統(tǒng)的物流方式智能物流可以實(shí)現(xiàn)更加精確高效的預(yù)判、評(píng)估與分析,在自主控制上體現(xiàn)了信息系統(tǒng)的重要作用,可以提高生產(chǎn)效率和管理精度,結(jié)合信息化技術(shù)對(duì)物流領(lǐng)域進(jìn)行智能化改造,為升級(jí)傳統(tǒng)物流行業(yè)提供了重要的技術(shù)支持與商業(yè)配套。簡(jiǎn)單而言“智慧物流是基于物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)上,利用先進(jìn)的信息采集、信息處理、信息流通和信息管理技術(shù),完成包括運(yùn)輸、倉儲(chǔ)、配送、包裝、裝卸等多項(xiàng)基本活動(dòng)”。
在具體的控制過程中,從物品采集收錄、訂單制定、編碼信息、運(yùn)輸流轉(zhuǎn)、派發(fā)簽收等幾個(gè)重要的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)了信息化管控的目的,大大優(yōu)于傳統(tǒng)物流方式。“物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就是擴(kuò)容了傳統(tǒng)條形碼的信息存儲(chǔ)量,加快了信息存儲(chǔ)速度,能夠讓物流商品的信息傳遞更加迅速,能夠通過網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)跟蹤每一件貨物的去向,方便了物流倉儲(chǔ)和配送的監(jiān)督和管理,這項(xiàng)新的技術(shù)已經(jīng)被越來越多的物流企業(yè)所關(guān)注。”實(shí)際運(yùn)行的全過程將伴隨著信息流和物質(zhì)流,信息與物流在傳輸環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)了融合與統(tǒng)一,而“物流的業(yè)務(wù)流程很復(fù)雜且同時(shí)運(yùn)行著多種數(shù)據(jù)流,包括信息流、 商流、 資金流和物流等。”具有很強(qiáng)的融合性,更在信息化控制下實(shí)現(xiàn)了精確地量化分析與預(yù)測(cè),時(shí)效性更好可以即時(shí)性地進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和指標(biāo)來間接地把握物品的位置、數(shù)量等屬性信息的狀況,通過反饋機(jī)制進(jìn)行及時(shí)必要的干預(yù)與控制。另外,智能化物流將會(huì)更加明顯地體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的智能化信息預(yù)判和數(shù)據(jù)分析,基于大數(shù)據(jù)分析及智能化的信息“存儲(chǔ)―計(jì)算”技術(shù)的支持來監(jiān)測(cè)物品流動(dòng)的狀況并有效地預(yù)判可能的狀況,相應(yīng)地啟動(dòng)應(yīng)急處理機(jī)制或系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智能化自主式的信息分析、控制、預(yù)測(cè),控制和操作的核心則在于程序、算法、函數(shù)的編寫和權(quán)限設(shè)定,經(jīng)過嚴(yán)格、高效地執(zhí)行。總之,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為物流業(yè)的改造升級(jí)提供了良好的應(yīng)用平臺(tái)及技術(shù)支持。
3 結(jié) 論
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為實(shí)現(xiàn)智能化信息服務(wù)提供了良好的發(fā)展基礎(chǔ),通過傳感設(shè)備收集獲取信息和數(shù)據(jù)資源,經(jīng)過傳輸?shù)胶笈_(tái)的存儲(chǔ)―計(jì)算系統(tǒng)中進(jìn)行加工處理,得到相應(yīng)的運(yùn)算結(jié)果,反饋到應(yīng)用領(lǐng)域中進(jìn)行高效、精確的量化控制。整個(gè)處理過程及核心要素都是對(duì)信息的掌控,信息化過程將對(duì)虛擬實(shí)在進(jìn)行反映和控制,在具體應(yīng)用中依靠海量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和特定的參量設(shè)定可以對(duì)事物狀態(tài)進(jìn)行良好的把握和分析,進(jìn)一步而言可以在這些信息資源中挖掘出有用的信息,如發(fā)展模式和規(guī)律,進(jìn)而可以推斷事物未來可能的發(fā)展趨勢(shì)。在實(shí)現(xiàn)智能物流的具體運(yùn)行過程中不難發(fā)現(xiàn)未來將會(huì)以信息流帶動(dòng)物流的發(fā)展,信息化控制與預(yù)測(cè)皆是以信息化為構(gòu)建核心,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能物流將在設(shè)計(jì)理念、技術(shù)手段和商業(yè)模式上對(duì)傳統(tǒng)物流行業(yè)帶來重大沖擊,并為全新一代物流管控系統(tǒng)帶來重要啟示。
參考文獻(xiàn):
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[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);糧食物流;應(yīng)用
中圖分類號(hào):TD685 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)23-0341-01
我國的糧食物流承載著國家的糧食安全、農(nóng)民的增收和農(nóng)村的發(fā)展等重要的職責(zé)。由于目前我國的糧食物流管理水平信息化程度較低且供應(yīng)鏈不夠協(xié)調(diào),致使出現(xiàn)運(yùn)用運(yùn)作成本過高的情況。如果物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以在糧食物流中得以研究和應(yīng)用,會(huì)在很大的程度上提高我國的糧食運(yùn)作水平,為政府的糧食調(diào)控和糧食的安全做出可靠的保障。
一、物聯(lián)網(wǎng)的含義和基本框架
(一)物聯(lián)網(wǎng)的含義
比爾?蓋茨曾經(jīng)在《未來之路》這本書中提及了物聯(lián)網(wǎng)的概念,那是沒有很多的人予以關(guān)注。在2005年的時(shí)候,國際電信聯(lián)盟正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念,這個(gè)概念才得以推向世界。在物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)知的發(fā)展過程中,初期人們對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)知是對(duì)各個(gè)物體的植入芯片也就是指電子標(biāo)簽的認(rèn)知。對(duì)物體的信息進(jìn)行讀入和讀取,利用互聯(lián)網(wǎng)達(dá)到物物相連的效果。此模式的物體信息是接受被動(dòng)的進(jìn)行讀入和讀取的。現(xiàn)今的物聯(lián)網(wǎng)的含義已經(jīng)超過了電子標(biāo)簽的范疇,發(fā)展到可以主動(dòng)的感知的功能。可以運(yùn)用多種的信息傳感設(shè)備例如紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、射頻識(shí)別裝置等等和互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合而組成的巨大網(wǎng)絡(luò)。它可以讓全部的物品都可以進(jìn)行遠(yuǎn)程的感應(yīng)和控制,并和現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)連接起來,促進(jìn)更加智慧的生產(chǎn)活動(dòng)的體系。
(二)物聯(lián)網(wǎng)的層次和特點(diǎn)
物聯(lián)網(wǎng)可以劃分為:傳輸層、感知層和接受控制層三個(gè)層次。感知層運(yùn)用感應(yīng)器達(dá)到對(duì)物體的變化和性質(zhì)的動(dòng)態(tài)感知,并對(duì)感知的情況利用RIFD技術(shù)收集起來。傳輸層利用INTERNT技術(shù)把所感知的數(shù)據(jù)進(jìn)行輕微的處理然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸。接受控制層也就是用戶端達(dá)到對(duì)物體感知結(jié)果的可視化,確保對(duì)感知物體和條件的控制。
和原來的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相比,物聯(lián)網(wǎng)具有三方面的特點(diǎn),一是具有主動(dòng)感知的功能。傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)里面可以對(duì)信息實(shí)施記載,物聯(lián)網(wǎng)可以達(dá)到對(duì)于物體進(jìn)行主動(dòng)的感知;第二方面,物聯(lián)網(wǎng)可以達(dá)到對(duì)各個(gè)物品的隨時(shí)了解和掌握,達(dá)到物物相連的情況;第三方面,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可以達(dá)到對(duì)物體的動(dòng)態(tài)感知的能力,如果出現(xiàn)感知的情況超過了原有的預(yù)定值,物聯(lián)網(wǎng)可以自動(dòng)的做出反應(yīng)。
二、物聯(lián)網(wǎng)在糧食物流中的應(yīng)用
(一)糧食物流是指糧食從收購儲(chǔ)存到銷售的全部步驟的實(shí)體運(yùn)動(dòng)和在糧食流通中的所有的增值和信息應(yīng)用的環(huán)節(jié)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用確保了糧食物流環(huán)節(jié)的提升。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過感應(yīng)器達(dá)到對(duì)糧食儲(chǔ)存領(lǐng)域的感知,達(dá)到各個(gè)儲(chǔ)量倉和儲(chǔ)糧點(diǎn)相互聯(lián)系起來。可以很好地對(duì)儲(chǔ)糧的形態(tài)做出掌握和控制。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用可以更高效的提高糧食倉庫的保管水平。第一步運(yùn)用感知做到對(duì)糧食質(zhì)量動(dòng)態(tài)的監(jiān)管,達(dá)到糧食的自動(dòng)調(diào)節(jié)的條件;第二步可以做到對(duì)儲(chǔ)糧食的動(dòng)態(tài)感知,為了感知到糧倉中糧食數(shù)量的變化,可以在糧庫的地面進(jìn)行感應(yīng)秤的設(shè)置,確保可以合理的控制庫存的創(chuàng)造條件;第三步,運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)的紅外感應(yīng)的技術(shù)手段,感知蟲類和倉管人員的入侵,進(jìn)一步提高了糧食倉庫的安全管理。所以,物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用確保了全部倉庫的可視化,在很大程度上使得倉庫保管的質(zhì)量不斷提高,達(dá)到了倉庫條件的自動(dòng)調(diào)節(jié)。
(二)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在糧食運(yùn)輸中的使用,在很大程度上提高了糧食運(yùn)輸?shù)男省5谝徊剑瑸榱思哟筮\(yùn)輸?shù)男剩苊獬霈F(xiàn)無效的運(yùn)輸情況,可以做到運(yùn)輸過程中的可視化,確保糧食運(yùn)輸車輛準(zhǔn)確、及時(shí)的進(jìn)行調(diào)度。第二步,為了確保糧食運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量安全,減少糧食運(yùn)輸途中出現(xiàn)的損失,可以對(duì)糧食運(yùn)輸?shù)能囕v納入到物聯(lián)網(wǎng)中達(dá)到對(duì)其動(dòng)態(tài)感知的狀態(tài)。第三步,物聯(lián)網(wǎng)可以定義各個(gè)地區(qū)的糧食的物流情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控,確保可以對(duì)各地區(qū)實(shí)行合理的供需預(yù)測(cè),也為政府在儲(chǔ)糧和拍賣的時(shí)候提出了可靠地?cái)?shù)據(jù)幫助,可以在最好的狀態(tài)平抑糧價(jià),進(jìn)一步的提高我國的儲(chǔ)糧安全性。第四步,利用從各個(gè)地區(qū)糧食節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控和感知情況,清楚的明白我國糧食物流的流向,進(jìn)而減少了浪費(fèi)的情況,為糧食物流的基礎(chǔ)設(shè)施的投資出具有效的依據(jù)。
三、對(duì)于我國物聯(lián)網(wǎng)在糧食物流應(yīng)用中的建議
(一)由于糧食物流的主體具有多樣性和復(fù)雜性,對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用有一定的影響,政府可以加以引導(dǎo),進(jìn)一步加快物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的分步實(shí)施。第一步,可以對(duì)國有的重點(diǎn)糧倉和糧食運(yùn)輸企業(yè)進(jìn)行設(shè)置,進(jìn)而對(duì)民營的糧食物流企業(yè)進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的引導(dǎo)。可以運(yùn)用政策的手段,把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用歸入到考核民營企業(yè)的指標(biāo)中去,一資金進(jìn)行支持的方式不斷的推行糧食物流行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)工程的應(yīng)用。也可以運(yùn)用某些糧食大企業(yè)的影響力,確定其為糧食供應(yīng)鏈中的主題位置,加快物聯(lián)網(wǎng)在糧食物流中的應(yīng)用。
(二)不斷地對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和糧食物流的模式進(jìn)行探索確保它們可以協(xié)調(diào)性的發(fā)展。對(duì)于糧食的四散化物流和糧食的散貨性,可以對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的載體單元進(jìn)行研究,可以把運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備、運(yùn)輸?shù)墓ぞ吆蛡}儲(chǔ)的設(shè)施當(dāng)成基礎(chǔ)的物聯(lián)單元,間接地達(dá)到對(duì)糧食的感知和物流條件的掌控,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為糧食的四散化物流而服務(wù)。也可以對(duì)新的糧食物流模式進(jìn)行探索,確保可以更好的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),提高糧食物流的發(fā)展步伐。
(三)可以發(fā)揮政府作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主體性進(jìn)行推廣。在糧食物流的發(fā)展中,政府可以運(yùn)用其自身的主體作用,加快物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在糧食物流中的應(yīng)用。可以把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在糧食物流中的研究進(jìn)行加大,政府可以組織更權(quán)威的人以課題的方式展開對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的研究,加快物聯(lián)網(wǎng)引入到糧食物流中的步伐。政府也可以對(duì)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的企業(yè)進(jìn)行適量的補(bǔ)貼,更好的促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,在很大程度上方便了糧食物流信息的掌控和收集;也可以把物聯(lián)網(wǎng)糧食物流的數(shù)據(jù)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫,對(duì)于所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一集中的管理,可以在做決策的時(shí)候有很好的參考依據(jù),使得物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值得以發(fā)揮。
結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用為傳統(tǒng)的行業(yè)帶來了變革,糧食物流也該研究該技術(shù)在本領(lǐng)域的合理應(yīng)用,確保我國的糧食物流運(yùn)作水平不斷上升,為國家實(shí)施糧食的調(diào)控提供依據(jù)。現(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在糧食物流應(yīng)用中還需要不斷的探討改進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】高職 物流專業(yè) 教師
專業(yè)發(fā)展
【中圖分類號(hào)】G【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2013)05C-
0105-02
教師是教學(xué)的主體,促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量具有重大意義。柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院物流專業(yè)自2004年設(shè)置,修業(yè)年限3年,至今累計(jì)畢業(yè)生602人,現(xiàn)有在校生187人。該校物流專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)于2008年被確定為院級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。目前該專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)共12人,其中學(xué)校專任教師9人,占75%。在職稱結(jié)構(gòu)方面,現(xiàn)有副教授(高工)2名,占22%;講師4名,占44%;初級(jí)職稱(助教、助理實(shí)驗(yàn)師)3名,占34%。在團(tuán)隊(duì)學(xué)歷結(jié)構(gòu)方面,具有碩士學(xué)位的教師3人,占22.2%,具有學(xué)士學(xué)位的7人,占77.8%。在年齡結(jié)構(gòu)方面,50歲以上1人,占8.3%,40~49歲4人,占33.3%,30~39歲1人,占8.3%,30歲以下6人,占50%,團(tuán)隊(duì)平均年齡36歲。在“雙師”結(jié)構(gòu)方面,教學(xué)團(tuán)隊(duì)專任教師中“雙師型”教師7人,占77.8%,初步建成了一支結(jié)構(gòu)優(yōu)化、素質(zhì)精良、專兼結(jié)合的“雙師”結(jié)構(gòu)的物流管理專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。本文擬以柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例,探討高職物流專業(yè)教師的專業(yè)發(fā)展問題。
一、教師專業(yè)發(fā)展內(nèi)涵
布朗博士關(guān)于專業(yè)的指標(biāo)體系的描述如下:專業(yè)是一個(gè)正式職業(yè);以智能為特質(zhì)作為必要的崗前訓(xùn)練,包含知識(shí)和某些擴(kuò)充的學(xué)問,但不同于純粹的技能;衡量教師職業(yè)成功的主要標(biāo)準(zhǔn)是為他人服務(wù)。美國NEA關(guān)于專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)為:專業(yè)屬于一種高度的心智活動(dòng);要求擁有一套特殊的知識(shí)技能體系,需要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的專門職業(yè)訓(xùn)練;要求不斷進(jìn)行在職進(jìn)修;提供一種可終身從事的職業(yè);制訂專業(yè)自身的標(biāo)準(zhǔn);倡導(dǎo)服務(wù)社會(huì)高于個(gè)人私利的精神;擁有強(qiáng)有力、緊密聯(lián)系的專業(yè)組織。到目前為止,理論界比較一致的看法是把教師職業(yè)看成“非完全專業(yè)”、“形成中的專業(yè)”、“準(zhǔn)專業(yè)”,地位略高于“半專業(yè)”,接近“完全專業(yè)”。
教師專業(yè)發(fā)展內(nèi)涵有兩種理解:一是教師的專業(yè)成長(zhǎng)過程;二是促進(jìn)教師專業(yè)成長(zhǎng)的過程,即教師教育。因此,教師作為一個(gè)教學(xué)專業(yè)人員,要經(jīng)歷一個(gè)由不成熟到相對(duì)成熟的專業(yè)人員發(fā)展歷程。
對(duì)于高職物流專業(yè)教師來說,其專業(yè)發(fā)展內(nèi)涵有兩層含義:一是高職物流專業(yè)教師的專業(yè)成長(zhǎng)過程;二是促進(jìn)高職物流專業(yè)教師專業(yè)成長(zhǎng)的過程,即物流專業(yè)教師教育。
二、高職物流專業(yè)教師專業(yè)發(fā)展的結(jié)構(gòu)
根據(jù)教師個(gè)體專業(yè)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)的立體模型理論,高職物流專業(yè)教師專業(yè)發(fā)展可從以下三個(gè)方面著手:專業(yè)身份的獲得、專業(yè)意識(shí)的形成、專業(yè)素養(yǎng)的提升。具體來說,高職物流專業(yè)教師專業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)包括以下四個(gè)方面:
(一)獲得物流專業(yè)理想
1.培養(yǎng)教育信念。培養(yǎng)高職物流專業(yè)教師自己選擇、認(rèn)可并確信的教育觀念或教育理念,從宏觀上包括教育觀、學(xué)生觀、教育活動(dòng)觀;從微觀上包括教育的信念、教學(xué)的信念、學(xué)習(xí)的信念、學(xué)科的信念、自我發(fā)展的信念等。培養(yǎng)教育信念可以參加高校教師崗前(高校教師資格教育理論)培訓(xùn),學(xué)習(xí)高等教育學(xué)、高等教育心理學(xué)、教育法規(guī)、高校教師職業(yè)道德等課程。
2.培養(yǎng)物流專業(yè)精神。培養(yǎng)高職物流專業(yè)教師的物流專業(yè)精神是基于物流專業(yè)教師的自我期許而表現(xiàn)出的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力,具體表現(xiàn)為對(duì)物流專業(yè)教育事業(yè)的服務(wù)性、專門性、長(zhǎng)期性、創(chuàng)新性、自律性,包括對(duì)物流專業(yè)教育事業(yè)的無私奉獻(xiàn)、敬業(yè)樂業(yè)、勤學(xué)進(jìn)取、開拓創(chuàng)新、以身作則等。培養(yǎng)物流專業(yè)精神,需要高職物流專業(yè)教師對(duì)自己的職業(yè)發(fā)展有正確的認(rèn)識(shí),能從自我評(píng)估、環(huán)境分析、制定目標(biāo)、實(shí)踐反思與調(diào)整、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)五個(gè)方面做好自己的職業(yè)規(guī)劃,并在平常的教育教學(xué)工作中一點(diǎn)一點(diǎn)培養(yǎng)積累、實(shí)施。
(二)獲得物流專業(yè)知識(shí)
1.獲得物流學(xué)科知識(shí)。物流學(xué)科知識(shí)是高職物流專業(yè)教師勝任物流專業(yè)教學(xué)工作必須具備的基礎(chǔ)性知識(shí),也稱本體性知識(shí),包括物流專業(yè)內(nèi)容知識(shí)、實(shí)質(zhì)知識(shí)、章法知識(shí)、學(xué)科信念等。通常高職物流專業(yè)教師在入職前便要具備相應(yīng)的物流學(xué)科知識(shí)與技能。
2.獲得教育學(xué)科知識(shí)。教育學(xué)科知識(shí)是幫助物流專業(yè)教師開展教育活動(dòng)的專門性知識(shí),也稱為條件性知識(shí),包括教育目的與教育價(jià)值的知識(shí)、課程與教學(xué)的知識(shí)、心理教育與輔導(dǎo)知識(shí)、班級(jí)管理知識(shí)等。通常高職物流專業(yè)教師參加高校教師崗前培訓(xùn)便可獲得教育學(xué)科知識(shí)。
3.獲得物流實(shí)踐性知識(shí)。物流實(shí)踐性知識(shí)是物流專業(yè)教師在教育教學(xué)活動(dòng)中形成的個(gè)人緘默知識(shí),也稱為情境性知識(shí)。通常高職物流專業(yè)教師在入職前的教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)或入職后在物流專業(yè)教育教學(xué)工作中獲得,包括校內(nèi)物流專業(yè)理論教學(xué)實(shí)踐性知識(shí)和校外物流專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與技能及在校企合作過程的物流服務(wù)活動(dòng)中所獲得的知識(shí)與技能。
(三)形成物流專業(yè)能力
1.形成物流專業(yè)教育教學(xué)交往能力。教育教學(xué)交往能力即物流專業(yè)教師在物流專業(yè)教育教學(xué)活動(dòng)過程中理解他人和與他人交往的能力,在與學(xué)生的教育活動(dòng)中要建立起“我―你”的對(duì)話關(guān)系,這需要良好的交往。
2.形成物流專業(yè)教育教學(xué)管理能力。高職物流專業(yè)教師具備物流專業(yè)教育教學(xué)管理能力,可以使物流專業(yè)教育教學(xué)管理成為一種教育力量,形成有利于每一個(gè)學(xué)生生動(dòng)活潑發(fā)展的氛圍。教育教學(xué)管理能力主要體現(xiàn)于物流專業(yè)教師在校內(nèi)教學(xué)過程中對(duì)課堂的管理能力、在校外教學(xué)過程中對(duì)實(shí)踐過程及環(huán)境的管理能力。
3.形成物流專業(yè)教育研究能力。高職物流專業(yè)教師具備物流專業(yè)教育研究能力,可以對(duì)自己的教育教學(xué)實(shí)踐和周圍的教育現(xiàn)象進(jìn)行反思,善于發(fā)現(xiàn)問題,對(duì)日常工作保持敏感和探索的習(xí)慣。
(四)培養(yǎng)教師倫理
1.培養(yǎng)善。要求高職物流專業(yè)教師加強(qiáng)道德修養(yǎng)、依法從教,遵循物流專業(yè)教師責(zé)任與義務(wù)、遵守高職教師行為規(guī)范,通過正當(dāng)途徑為學(xué)生謀求合理的利益,尊重學(xué)生人格,對(duì)學(xué)生在物流專業(yè)上的發(fā)展負(fù)責(zé)。
2.培養(yǎng)公正。要求高職物流專業(yè)教師學(xué)高身正,對(duì)待學(xué)生一視同仁、滿腔熱忱,在從教生涯中表現(xiàn)出正大光明、質(zhì)樸公道的品質(zhì)。
3.培養(yǎng)責(zé)任感。要求高職物流專業(yè)教師關(guān)注每一位學(xué)生的專業(yè)發(fā)展,努力開發(fā)學(xué)生的潛能,盡力為學(xué)生作出榜樣,在為社會(huì)、行業(yè)、企業(yè)提供物流服務(wù)活動(dòng),以及在校內(nèi)外的物流專業(yè)教育教學(xué)實(shí)踐過程中,獲得教師職業(yè)角色期望的認(rèn)同與承擔(dān)。
三、促進(jìn)高職物流專業(yè)教師專業(yè)發(fā)展的路徑
(一)促進(jìn)物流專業(yè)合格教師向骨干教師發(fā)展,骨干教師向?qū)<医處煱l(fā)展
2006年,我國教育學(xué)家李晶以“素質(zhì)”和“工作成績(jī)”來判斷,將教師的成長(zhǎng)過程分為四個(gè)階段:準(zhǔn)備期、適應(yīng)期、發(fā)展期、創(chuàng)造期。在每個(gè)階段結(jié)束時(shí),教師可以分別稱為新任教師、合格教師、骨干教師、專家教師。
一般來說,合格的物流專業(yè)教師已經(jīng)能夠根據(jù)自己對(duì)教學(xué)對(duì)象、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、自身優(yōu)勢(shì)的理解與認(rèn)識(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)自己的教學(xué)過程。但物流教學(xué)還不穩(wěn)定不成熟,還未能確立自己的教學(xué)個(gè)性。可以通過一系列教學(xué)教研活動(dòng)和學(xué)術(shù)交流活動(dòng),幫助物流專業(yè)教師提高教學(xué)過程的設(shè)計(jì)能力、對(duì)教育對(duì)象的行為影響能力和課堂實(shí)時(shí)掌控與管理能力,逐步形成自己的教學(xué)風(fēng)格,使得課堂充滿激情與活力、班級(jí)充滿蓬勃的朝氣,使物流專業(yè)教師上課有顯著個(gè)性、教學(xué)有獨(dú)特韻味,能從教學(xué)的成功中感受到愉悅,并對(duì)自己的教師職業(yè)發(fā)展充滿信心。
物流專家教師應(yīng)該是物流行業(yè)專家,是教學(xué)名師,一般已經(jīng)評(píng)上高級(jí)職稱,獲得學(xué)生的認(rèn)可,也得到了物流行業(yè)的認(rèn)可,在物流服務(wù)層面與科研技術(shù)層面有較高的成就。可以創(chuàng)造條件,讓物流專業(yè)骨干教師參加各種教師培養(yǎng)項(xiàng)目,參加各層面的物流行業(yè)學(xué)術(shù)交流活動(dòng),促進(jìn)物流專業(yè)骨干教師在日常物流專業(yè)教育教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中形成獨(dú)到見解和穩(wěn)定一貫的教學(xué)風(fēng)格,找到適合自己個(gè)性特征和審美要求的一整套教育教學(xué)方法體系,形成符合科學(xué)規(guī)律與審美規(guī)律的教育智慧和較強(qiáng)的科研與物流服務(wù)能力。
(二)形成物流專業(yè)教師專業(yè)發(fā)展的氛圍
首先,應(yīng)明確高職物流專業(yè)教師的專業(yè)發(fā)展是物流專業(yè)教師擴(kuò)展自己的生活情趣和整體修養(yǎng)的一部分。教師專業(yè)發(fā)展首先不是為了學(xué)生和學(xué)校的發(fā)展,而是為了教師本人擁有更充實(shí)、更有意義、更幸福的新生活。教師專業(yè)發(fā)展的基本前提是“教師發(fā)展”或“教師成長(zhǎng)”。它的直接目的不在教師個(gè)人生活外部,而在教師日常生活之中。為了改善和增進(jìn)教師的日常生活幸福,教師需要擴(kuò)展自己的生活情趣和整體修養(yǎng)。這才是教師專業(yè)發(fā)展的原始動(dòng)力,也可以視為教師專業(yè)發(fā)展的第一推動(dòng)力。其次,應(yīng)鼓勵(lì)高職物流專業(yè)教師多閱讀一些與高職物流教育教學(xué)有關(guān)的書籍。正如蘇霍姆林斯基所說的:“如果你想讓教師的勞動(dòng)能夠給教師帶來樂趣,使天天上課不至于變成一種單調(diào)乏味的義務(wù),那你就應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)每一位教師走上從事研究的這條幸福的道路上來。”再次,應(yīng)鼓勵(lì)物流專業(yè)教師養(yǎng)成教學(xué)反思的習(xí)慣,經(jīng)常思考物流教育教學(xué)過程的成功、精彩或失敗的實(shí)踐行為。最后,應(yīng)鼓勵(lì)物流專業(yè)教師參與交流,經(jīng)常與學(xué)生、同行教師、物流行業(yè)人士交流,傾聽他人的智慧、表達(dá)自己的思想;形成自己的教學(xué)風(fēng)格,并在物流教育教學(xué)的行動(dòng)中實(shí)現(xiàn)自己的職業(yè)成長(zhǎng)。
(三)在服務(wù)物流行業(yè)的過程中促進(jìn)物流專業(yè)教師的專業(yè)發(fā)展
以柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例。廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū),特別是作為廣西工業(yè)中心的柳州市有強(qiáng)大的重型工業(yè)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),三大支柱產(chǎn)業(yè)汽車、機(jī)械、冶金迅猛發(fā)展。柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院物流專業(yè)教師應(yīng)依托區(qū)域物流行業(yè),以地方物流企業(yè)和政府不同層次的物流協(xié)會(huì)為支點(diǎn),推進(jìn)并加速柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院與物流企業(yè)、物流行業(yè)協(xié)會(huì)的合作。督促物流專業(yè)教師提高行業(yè)服務(wù)意識(shí),結(jié)合自身專業(yè)特點(diǎn),找準(zhǔn)研究方向,為地方企業(yè)提供物流技術(shù)支持服務(wù),改進(jìn)地方企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)工藝以及在生產(chǎn)中遇到的各種物流技術(shù)難題,同時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生參與地方企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐和課題研究,提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)自身的專業(yè)發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
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[關(guān)鍵詞]智慧智慧城市信息技術(shù)城市信息化數(shù)字城市泛在城市
[分類號(hào)]G25
“智慧城市”(smart city)是進(jìn)入21世紀(jì)全球城市化進(jìn)程中人們對(duì)未來城市發(fā)展的新理念和新實(shí)踐。據(jù)統(tǒng)計(jì),至2011年初,全球有不下50個(gè)城市(或國家)-進(jìn)行了智慧城市的規(guī)劃和建設(shè),成為現(xiàn)代城市發(fā)展的一個(gè)新趨勢(shì)和新熱點(diǎn)。中國目前也有20個(gè)左右的城市(或省區(qū))在進(jìn)行智慧城市的規(guī)劃和建設(shè),研究智慧城市的性質(zhì)和特點(diǎn)、類型和內(nèi)涵以及帶給人們的啟示,對(duì)于中國城市化的進(jìn)程和建設(shè)更美好的宜居城市具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。
1 智慧城市的性質(zhì)與特點(diǎn)
1.1 何為智慧
“智慧”(smart)一詞解釋為對(duì)事物認(rèn)知、應(yīng)對(duì)和創(chuàng)新的聰明才智和應(yīng)用能力,也作“智惠”。“智慧”在中外有不同的源流。在中國,“智慧”在古代戰(zhàn)國時(shí)期就已出現(xiàn)了,意為聰明才智。“智慧”也是梵語“般若”(prajna)的意譯,在佛教中解釋為認(rèn)識(shí)世界、把握真理的最高能力,能洞察一切,如同燭光照物。智慧的古英語smeortan,源于西日耳曼語支,與德文中的“激痛”有所關(guān)聯(lián),現(xiàn)在用得最多的義項(xiàng)是智能。1972年,smart一詞首次被解釋為“智能型的,并具備獨(dú)立工作的技術(shù)設(shè)備”。根據(jù)牛津英語語料庫統(tǒng)計(jì),此后smart成為與card(卡)搭配最多的詞語。從中外“智慧”詞源的起始和演變分析,“智慧”主要有兩層含義:一是對(duì)事物認(rèn)知的識(shí)見,二是對(duì)事物應(yīng)用的能力。智慧可以是就個(gè)人而言,或者就團(tuán)隊(duì)機(jī)構(gòu)而言,也可以就城市或國家乃至地球而言。
1.2 智慧城市的性質(zhì)
2001年,韓國首爾制定了泛在城市的規(guī)劃,成為世界上較早的智慧城市建設(shè)案例。2007年10月,歐盟委員會(huì)在發(fā)表的《歐盟智慧城市報(bào)告》中第一次對(duì)“智慧城市”的定義進(jìn)行了具體界定:智慧城市可以從六大坐標(biāo)維度來認(rèn)識(shí),即智慧經(jīng)濟(jì)、智慧流動(dòng)、智慧環(huán)境、智慧人群、智慧居住和智慧管理。當(dāng)一座城市既重視信息通訊技術(shù)和知識(shí)服務(wù),又注重社會(huì)基礎(chǔ)的應(yīng)用效能和自然資源的智能管理,既將參與式管理融入其中,又將其作為共同推動(dòng)城市可持續(xù)發(fā)展和提升更高品質(zhì)的市民生活的要素,這樣的城市可以被定義為“智慧城市”。2009年,IBM商業(yè)價(jià)值研究院在其《智慧地球》的研究報(bào)告中認(rèn)為:“智慧的城市可以帶來更高的生活質(zhì)量、更具競(jìng)爭(zhēng)力的商務(wù)環(huán)境和更大的投資吸引力”。智慧城市是城市發(fā)展史上人類在把握信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)中對(duì)現(xiàn)代城市科學(xué)發(fā)展的悟性、認(rèn)知和實(shí)踐,智慧城市既具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的特征,更體現(xiàn)出社會(huì)、環(huán)境、智力和參與式管理的核心功能,成為體現(xiàn)現(xiàn)代城市綜合競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵要素。綜觀全球智慧城市發(fā)展的實(shí)踐,我們可以對(duì)智慧城市作如下的定義:“以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的信息技術(shù)設(shè)施為基礎(chǔ),以社會(huì)、環(huán)境、管理為核心要素,以泛在、惠民、綠色為主要特征的現(xiàn)代城市可持續(xù)發(fā)展韜略。”所謂韜略,來自于中國古代的兵書《六韜》和《三略》,既有戰(zhàn)略的謀劃,也有戰(zhàn)術(shù)的應(yīng)對(duì),后引申為對(duì)事物的謀略和應(yīng)對(duì)方法。智慧城市就是對(duì)現(xiàn)代城市科學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略認(rèn)知和明智應(yīng)對(duì)的具體方法。
1.3 智慧城市的特點(diǎn)
智慧城市也是城市“持續(xù)規(guī)劃”、“滾動(dòng)式發(fā)展”的規(guī)劃思想的產(chǎn)物,成為人們?cè)谒伎汲鞘锌沙掷m(xù)發(fā)展時(shí)所提出的新方案和診斷城市各類疾病中所開出的新藥方。智慧城市與城市信息化、數(shù)字城市、知識(shí)城市、創(chuàng)意城市等既有內(nèi)在的聯(lián)系又形成了自己的特點(diǎn),是以往這些城市發(fā)展理念的整合與升華。智慧城市的諸要素中,社會(huì)與環(huán)境這兩大要素將其與技術(shù)導(dǎo)向的城市之間劃清了界線,后者往往也被稱為城市信息化、數(shù)字城市。與城市信息化相比較,智慧城市不僅僅停留在信息技術(shù)的層面,而是將技術(shù)融入城市化,在城市化的進(jìn)程中注重綜合管理、資源節(jié)約、市民參與和生活品質(zhì),將信息化中的信息系統(tǒng)發(fā)展成為無所不在的互動(dòng)的感知網(wǎng)絡(luò)。與知識(shí)城市相比較,智慧城市秉承了知識(shí)城市中的知識(shí)管理理念,將智力的要素融入到遍布城市人體細(xì)胞的泛在管網(wǎng)之中,使各類資源的效能最大化和最優(yōu)化。與數(shù)字城市相比較,智慧城市跳出了技術(shù)藩籬,使城市發(fā)展的內(nèi)容更為豐富和可持續(xù),智慧城市將數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化融為一體,將著力點(diǎn)聚焦于社會(huì)與環(huán)境,注重智力、管理和市民生活的質(zhì)量,較之?dāng)?shù)字城市更具有科學(xué)發(fā)展見識(shí)的新高度。與創(chuàng)意城市相比較,智慧城市的創(chuàng)新更多地集中在技術(shù)、管理和資源的層面,體現(xiàn)出整合、互動(dòng)和可持續(xù)的創(chuàng)新,而創(chuàng)意城市更多地集中在文化、藝術(shù)和設(shè)計(jì)的層面;同時(shí)兩者之間在技術(shù)層面頗多相類之處,因?yàn)榇罅康膭?chuàng)意就是依靠聲、光、電等信息技術(shù)的綜合集成應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)的。從城市的整體發(fā)展而言,智慧城市更注重整合協(xié)同、泛在互動(dòng)、管理服務(wù)、效率效益、綠色低碳,將經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)、環(huán)境的可持續(xù)和社會(huì)的可持續(xù)融為一體。從感知、記錄和監(jiān)控的數(shù)據(jù)演化為無所不在的聯(lián)網(wǎng)信息,由碎片化的海量信息經(jīng)過智能系統(tǒng)上升為知識(shí)管理和服務(wù),進(jìn)而發(fā)展成促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展的遠(yuǎn)見智慧,這種演進(jìn)升華過程體現(xiàn)出了智慧城市創(chuàng)新發(fā)展的新境界,讓人有欲窮千里目,更上一層樓之感。
1.4 智慧城市的發(fā)展階段
智慧城市按其建設(shè)的過程大致可以分為三個(gè)階段:①第一階段為前智慧城市建設(shè)階段,這一階段的特點(diǎn)是注重技術(shù)的發(fā)展,其著力點(diǎn)是信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和信息通訊技術(shù)的推廣,城市信息化和數(shù)字城市正是這一階段的理念與實(shí)踐。②第二階段是智慧城市建設(shè)的初級(jí)階段,這一階段的特點(diǎn)是注重構(gòu)建城市泛在網(wǎng)絡(luò)和服務(wù),其著力點(diǎn)是將城市信息化中的信息系統(tǒng)發(fā)展成為一體化的感知網(wǎng)絡(luò)并藉以提供無所不在的服務(wù),泛在的城市的U―City正是這一階段的理念與實(shí)踐。U是英文“ubiquitous”的第一個(gè)字母,這個(gè)單詞的意思是普遍存在的、無所不在的,即任何市民在任何時(shí)間、任何地點(diǎn),通過任意的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備即可獲取所需要的信息和相關(guān)服務(wù)。③第三階段是智慧城市的高級(jí)階段,這一階段的特點(diǎn)是注重社會(huì)、環(huán)境與管理,其著力點(diǎn)是整合、惠民、綠色。智慧城市的三個(gè)發(fā)展階段是前后緊密相續(xù)或互相交叉或交融的。
2 智慧城市的類型與內(nèi)涵
2.1 智慧城市的類型
從全球智慧城市建設(shè)發(fā)展至今的實(shí)踐案例分析,智慧城市按其建設(shè)的行政區(qū)域范圍廣狹可以分為城市型、國家型、泛城市型、城市區(qū)域型等類型:其中城市型數(shù)量最多,如智慧普蘭尼特谷(葡萄牙)、智慧布里斯班、零碳城市馬斯達(dá)爾(阿聯(lián)酋)、智慧上海;國家型如美國寬帶計(jì)劃、新加坡智慧國、中國國家電子政務(wù)總體框架;泛城市型如歐盟智慧城市規(guī)劃、上海世博會(huì)智慧城市實(shí)踐、智能海南島;城市區(qū)域型如愛爾蘭智慧戈?duì)?/p>
韋灣、智慧長(zhǎng)沙梅溪湖、智慧閔行等。智慧城市也可以按其建設(shè)的內(nèi)容主題進(jìn)行劃分,如斯德哥爾摩智慧交通、丹麥奧胡斯智慧公眾、鹿特丹水廣場(chǎng)等。
2.2 智慧城市的內(nèi)涵
智慧城市的內(nèi)涵十分廣泛,在歐盟六大坐標(biāo)維度的基礎(chǔ)上,結(jié)合全球智慧城市的最新實(shí)踐,我們可以從以下4個(gè)方面來審視智慧城市的豐富內(nèi)涵:
2.2.1 智慧城市 即智慧城市的理論研究,包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:①智慧與智慧城市的概念、內(nèi)涵與特點(diǎn);②智慧城市的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀分析與未來趨勢(shì)研究。
2.2.2 智慧事業(yè) 即智慧城市建設(shè)所涉及的行業(yè)和領(lǐng)域,包括7方面的內(nèi)容:①智慧經(jīng)濟(jì),如智慧產(chǎn)業(yè)、智慧制造、智慧金融、智慧旅游、智慧海洋、智慧供應(yīng)鏈、智慧物流、電子商務(wù)、智慧企業(yè)等;②智慧政府,如電子政府、智慧治理、智慧增長(zhǎng)、智慧交通、城市網(wǎng)格化管理系統(tǒng)、城市公共安全、智慧城管、智慧公共服務(wù)、智慧水務(wù)、智慧氣象等;③智慧環(huán)保,如智慧環(huán)境、城市環(huán)境信息系統(tǒng)、智慧能源數(shù)據(jù)、低碳經(jīng)濟(jì)等;④智慧教育,如數(shù)字校園、數(shù)字化教材、智能圖書館、網(wǎng)絡(luò)教育等;⑤智慧健康,如數(shù)字健康工程、智慧醫(yī)療、電子健康檔案、智慧食品、智慧養(yǎng)老等;⑥智慧生活,如智慧建筑、智慧社區(qū)、智慧社保、數(shù)字惠民等;⑦智慧公眾,如知識(shí)階層、創(chuàng)意階層、智慧體驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)文明等。
2.2.3 智慧技術(shù) 即智慧城市建設(shè)中所運(yùn)用的先進(jìn)信息技術(shù),包括5方面的內(nèi)容:①泛在網(wǎng),如泛在計(jì)算、無所不在的連接、無線網(wǎng)絡(luò)、全球定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)監(jiān)控和獲取系統(tǒng)等;②物聯(lián)網(wǎng),如感知計(jì)算、情景智能、射頻技術(shù)、泛在定位、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)等;③互聯(lián)網(wǎng),如城市信息基礎(chǔ)設(shè)施、寬帶、光纖、中國下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程、百兆到戶、三網(wǎng)融合、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等;④云計(jì)算,如服務(wù)器虛擬化、云計(jì)算中心等;⑤信息安全,如信息安全保障體系、網(wǎng)絡(luò)安全等。
2.2.4 智慧實(shí)踐 即中國與世界各國和地區(qū)中的智慧城市實(shí)踐探索與實(shí)踐案例,包括兩大方面的內(nèi)容:①智慧組織與機(jī)構(gòu),如世界銀行、國際智慧城市論壇與峰會(huì)、電子商務(wù)研究機(jī)構(gòu)和相關(guān)企業(yè)等;②全球智慧城市的實(shí)踐案例,如歐洲、亞洲、北美、中國大陸及港澳臺(tái)地區(qū)的智慧城市的實(shí)踐案例,世界其他地區(qū)智慧城市的實(shí)踐案例等。
3 智慧城市帶給人們的啟示
3.1 創(chuàng)新未來城市發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)
智慧城市是現(xiàn)代城市發(fā)展的全新理念。在全球人口不斷增長(zhǎng),自然資源日見緊缺,城市化的各類弊端日益顯現(xiàn)的背景下,人們找到了智慧城市這一富有遠(yuǎn)見的未來發(fā)展之路。按照歐盟智慧城市的理念,一座城市的優(yōu)劣不僅僅體現(xiàn)在硬件基礎(chǔ)設(shè)施的稟賦,如物理的有形資本,而是越來越體現(xiàn)在城市的信息系統(tǒng)服務(wù)和城市智能建設(shè)的應(yīng)用和質(zhì)量,如智力資本和社會(huì)資本,而這恰恰對(duì)于城市的綜合競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展具有決定性作用。當(dāng)我們正熱衷于城市的硬件設(shè)施建設(shè)并各自為政時(shí),智慧城市的發(fā)展概念作為城市未來發(fā)展的戰(zhàn)略設(shè)計(jì)無疑具有重要的啟示和警示意義,即城市化的進(jìn)程中我們應(yīng)當(dāng)硬軟并舉,在信息通訊技術(shù)的硬建設(shè)上,更加注重社會(huì)、環(huán)境、管理等軟要素的關(guān)鍵作用。
人們討論的所謂“智慧城市”的一些內(nèi)容,實(shí)際上早在20世紀(jì)末甚至更早的時(shí)間就已經(jīng)存在了。但這種技術(shù)的城市化需要在城市發(fā)展的頂層設(shè)計(jì)中進(jìn)行創(chuàng)新,智慧城市就是從總體規(guī)劃高端開始的城市化發(fā)展新理念、新模式和新路徑的總體構(gòu)想。這種智能化的城市發(fā)展形態(tài)成為提高城市管理服務(wù)水平、提高城市密度和效能并藉以提高城市生活品質(zhì)的加速器和驅(qū)動(dòng)力。這種頂層設(shè)計(jì),既是城市創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的遠(yuǎn)見認(rèn)知,也是城市轉(zhuǎn)型發(fā)展的科學(xué)之策,使人們?cè)谛滦蝿?shì)下感悟到城市發(fā)展的高度、深度和寬度,為行之有效地應(yīng)對(duì)城市快速發(fā)展所帶來的一系列問題提供了可能的破解方案和措施。
智慧城市也是智能系統(tǒng)升華為智能城市化的有效載體。以困繞全球城市發(fā)展的城市交通為例,美國學(xué)者詹姆斯?福欽(Jarnes w.Fonune)認(rèn)為:“在未來的城市里,最重要的交通系統(tǒng)不是汽車、地鐵,甚至也不是未來主義者倡導(dǎo)的單軌列車,而是電梯。在人口稠密的超高層城市,垂直交通比橫向交通重要得多”。這一城市垂直交通的理念正是在以往單幢建筑電梯的基礎(chǔ)上從城市的立體化和以人為本的視野對(duì)城市交通全新的整體思考,體現(xiàn)了智慧城市全方位、整體性和社會(huì)化的特點(diǎn)。被譽(yù)為當(dāng)今世界上最智慧的城市是正在建造中的位于葡萄牙波爾圖附近的普蘭尼特谷(Pla―nIT Valley)。其與眾不同之處在于它更突出智能城市化,而非智能系統(tǒng);其建設(shè)理念是構(gòu)建一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò),以整合各類插入式和可移動(dòng)的電子服務(wù),這樣,在智能城市化的進(jìn)程中,負(fù)責(zé)建設(shè)和維護(hù)軟硬件系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)能夠按需動(dòng)態(tài)地重復(fù)利用各類部件并藉以重組系統(tǒng),其效果是以城市的環(huán)境和市民的需求來主導(dǎo)技術(shù),而不是讓技術(shù)居于城市化的核心來控制城市環(huán)境。這種以服務(wù)為導(dǎo)向的智能網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)、軟件和硬件效益的最大化,使一體多用或單機(jī)多能,從而在設(shè)計(jì)和建造過程中節(jié)約資源,并減少人們熟視無睹的大量浪費(fèi)。歐盟委員會(huì)2009年提出的建設(shè)智慧城市的計(jì)劃、韓-國制定的無所不在的韓國(u-Korea)計(jì)劃,都體現(xiàn)出從技術(shù)城市走向智能城市即邁向智慧城市的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
3.2 因城而宜地推進(jìn)智慧城市可持續(xù)發(fā)展
盡管智慧城市在信息化技術(shù)方面有一些共通之處,但由于全球每個(gè)城市各自的基礎(chǔ)不同、環(huán)境不同、需求不同以及文化不同,在智慧城市建設(shè)中只倚賴一種模式或一種新技術(shù)是行不通的,應(yīng)當(dāng)采用實(shí)事求是的策略,因地制宜,因城而異。阿聯(lián)酋阿布扎比的馬斯?fàn)栠_(dá)市(Masdar City)與韓國的“松島國際商業(yè)區(qū)”(Songdo International Business District)就是兩個(gè)不同的智慧城市實(shí)踐。馬斯?fàn)栠_(dá)針對(duì)城市地勢(shì)高低起伏的狀況,建設(shè)了更多水管和下水道設(shè)施,并從城市管理的角度建立了對(duì)包括水管理、水利用或廢水處理的測(cè)量和監(jiān)控,配備了相關(guān)信息傳遞的技術(shù)設(shè)施,使城市管理的智能化水平有所提升,正在發(fā)展成為一座綠色的零碳城市,但其幾十億美元的巨大耗資使其他城市難以效仿。松島則在全市配備了先進(jìn)感應(yīng)和監(jiān)控設(shè)備,城市多重任務(wù)處理系統(tǒng)能夠開啟或關(guān)閉任何設(shè)備,積極應(yīng)用了各種最新綠色科技,成為若干年中填海而建的速成城市(instant city);松島這樣的智慧城市設(shè)計(jì)被認(rèn)為是及時(shí)容納潮水般涌入的新居民而建造城市的一種選擇――在2.5平方英里內(nèi)塞進(jìn)6.5萬個(gè)常住居民,與紐約曼哈頓的密度幾乎相同。松島精選了普遍受人喜歡的城市的特征,像搭積木似地組合模仿再現(xiàn)了曼哈頓、威尼斯水道、薩凡納花園,這種實(shí)用主義拼貼風(fēng)格可能成為未來速成城市的樣板。
可見,智慧城市建設(shè)采取了不同的規(guī)劃模式,而有的模式尚處在實(shí)踐探索階段,是否具有普遍的適用價(jià)值還需要時(shí)間的檢驗(yàn)。因此,智慧城市建設(shè)的模式不能干城一面地一刀切,需要進(jìn)行度身定制,以體現(xiàn)實(shí)事
求是的精神和實(shí)踐的可操作性。如上海作為高層城市需要統(tǒng)籌智能化的垂直交通和城市安全,五水(錢塘汀、運(yùn)河、西湖、杭州灣、西溪)共導(dǎo)的城市杭州則需要注重將信息技術(shù)運(yùn)用于水的管理,至于海南智能島建設(shè)則應(yīng)聚焦于國際旅游島的戰(zhàn)略目標(biāo)。
3.3 加強(qiáng)和創(chuàng)新社會(huì)管理的重要路徑
在城市信息化的進(jìn)程中,人們以往較重視修了多少信息高速公路,建了多少信息系統(tǒng),鋪了多少光纜,這些都是從傳統(tǒng)的城市信息化發(fā)展視角來看的;而從智慧城市的頂層設(shè)計(jì)的角度來觀察,更要看信息化的基礎(chǔ)設(shè)施的整體效益、智能化對(duì)自然資源的保護(hù)與利用,要看智能化的技術(shù)創(chuàng)新與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化之間的互動(dòng)以及是否融入了參與式的城市社會(huì)管理與服務(wù)。
大部分的城市規(guī)模發(fā)展都受到了管理方式上的限制。現(xiàn)有的方式無法將由城市規(guī)模擴(kuò)大所帶來的機(jī)遇最大化,也無法使城市發(fā)展周期的維護(hù)成本最小化。大型城市構(gòu)成復(fù)雜,對(duì)環(huán)境要求頗高,需要長(zhǎng)期的規(guī)劃和超群的管理技能。然而,許多城市的管理機(jī)構(gòu)都缺乏應(yīng)對(duì)城市人口增長(zhǎng)所帶來的快速變革,中國目前的657個(gè)城市中(包括287個(gè)設(shè)區(qū)城市、370個(gè)縣級(jí)市)存在著一些功能障礙型城市,由于缺乏城市發(fā)展的智慧和有效的管理,城市規(guī)劃缺乏長(zhǎng)遠(yuǎn)思考,土地緊缺,生態(tài)環(huán)境惡化,城市交通擁堵,面臨城市安全和生活品質(zhì)的嚴(yán)重挑戰(zhàn),因城市規(guī)模擴(kuò)張而引發(fā)的經(jīng)濟(jì)失效已經(jīng)超過了所能獲得的效益。城市和郊區(qū)碎片化的行政區(qū)劃邊界弱化了市政管理人員的管理責(zé)任。而智慧城市則從社會(huì)層面和惠民角度加強(qiáng)和創(chuàng)新了城市的社會(huì)管理,通過整合、泛在和互動(dòng)規(guī)避了可能的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn),促進(jìn)社會(huì)和諧,這種聯(lián)網(wǎng)的城市促進(jìn)了部門的精簡(jiǎn)和效率的提高。智慧城市也促進(jìn)了協(xié)作性公共管理,可據(jù)以建立起信息時(shí)代的政府治理機(jī)制,整合政策制定與執(zhí)行,促進(jìn)資源共享。智慧城市中的信息技術(shù)為機(jī)構(gòu)間跨界協(xié)作提供了機(jī)遇,通過城市各行業(yè)、各系統(tǒng)和各部門間的信息共享、溝通互動(dòng)、無縫鏈接、協(xié)同服務(wù)、快速反應(yīng),整體推進(jìn),為社會(huì)和市民提供一體化的全方位社會(huì)管理與服務(wù)。智慧城市給碎片化的公共管理與公共服務(wù)的整合帶來機(jī)遇,為服務(wù)型政府的深化改革提供了品質(zhì)提升的機(jī)遇。在城市化的進(jìn)程中,城市將成為建立未來管理新秩序的主體,這也是智慧城市發(fā)展所應(yīng)具備的內(nèi)涵。
3.4 構(gòu)筑面向市民的泛在服務(wù)
智慧城市作為未來型的泛在的城市(UbiquitousCity),其目標(biāo)是讓任何市民在任何時(shí)間、任何地點(diǎn),通過任意的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備即可獲取所需要的信息和相關(guān)服務(wù)。智慧城市將建筑物、電力線、燃?xì)夤堋⒌缆贰⒎涓C電話、民居系統(tǒng)等相互溝通,將智能化融入城市的住宅、交通出行、衛(wèi)生健康、安全保衛(wèi)和娛樂等城市各個(gè)要素之中,以此來實(shí)現(xiàn)智慧城市的價(jià)值觀――更智慧的城市,更美好的生活,從而體現(xiàn)出智慧城市建設(shè)的靈魂和精髓所在。
智慧城市是面向公眾的開放式智能管理,提供了而向所有市民的開放型、泛在式的巨型整合性平臺(tái)和互動(dòng)管理服務(wù),使信息、技術(shù)、創(chuàng)意可以在部門間和市民間進(jìn)行跨時(shí)空和跨界的傳遞、交換和互動(dòng)。美國學(xué)者薩斯基婭?薩森(Saskia Sassen)認(rèn)為,智慧城市“最大的挑戰(zhàn)是觀念上的。我們必須意識(shí)到這樣一種需求:設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng),從而將所有技術(shù)應(yīng)用于面向市民的公共服務(wù),而非他用。……智慧城市的挑戰(zhàn)在于使技術(shù)城市化,從而使之能夠更好地響應(yīng)市民需求,并擴(kuò)大在市民中的可及性,因?yàn)檫@些技術(shù)切實(shí)影響著市民的日常生活”。也就是說,智慧城市建設(shè)必須硬軟并舉,以人為本,注重惠民。
智慧城市開創(chuàng)了集體提升和合力解決問題的模式,使城市的發(fā)展成為一個(gè)活生生的巨型實(shí)驗(yàn)室,以測(cè)試各種城市智能技術(shù),破解長(zhǎng)期困擾城市發(fā)展的問題,如清潔水源、城市交通、城市安全、垃圾處理、綠色建筑以及綠色能源等。智慧城市倡導(dǎo)城市管理者和廣大市民進(jìn)行公共討論,形成開放的智能化模式,打破了傳統(tǒng)的城市信息化簡(jiǎn)單地由信息技術(shù)工作者來推進(jìn)的封閉形態(tài),與廣大市民形成了互動(dòng)和合力。麥肯錫公司董事長(zhǎng)兼全球總裁鮑達(dá)民認(rèn)為:“要增加中國的自主創(chuàng)新能力,就要建立一個(gè)公開框架和合作網(wǎng)絡(luò),讓大家都能夠參與進(jìn)來,進(jìn)行盡可能多的創(chuàng)新活動(dòng)”。智慧城市正是這樣的框架和網(wǎng)絡(luò)。
讓信息技術(shù)從幕后走向前臺(tái)是智慧城市建設(shè)以人為本的具體實(shí)踐。位于西班牙巴塞羅那的“九重天”(Cloud9)大樓被認(rèn)為是科技和建筑完美融合的典范,吸引了兒童、專業(yè)人士和游客的注意,它能與普通市民和游客“交談”,而不是簡(jiǎn)單地“指揮”他們,技術(shù)變得可見、明晰,每個(gè)路過的行人都能夠感受并理解,從而推動(dòng)了城市與市民的互動(dòng),使城市充滿了啟發(fā)性。薩斯基婭?薩森曾提出了關(guān)于提升智慧城市開放度的設(shè)想:“我一直設(shè)想能夠在如公交站或公共廣場(chǎng)等顯著位置,將所有主要基礎(chǔ)設(shè)施,從下水道到輸電線和寬帶線,安裝在透明的墻體和地板中。如果人們能夠親眼看到這些技術(shù)的存在,他們便會(huì)參與其中。今天,墻體中布滿各種軟件,為什么不讓這些映入人們眼簾呢?我們所有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都應(yīng)該是透明的。這樣,城市就將成為名副其實(shí)的公共共享空間了”。薩森的這一設(shè)想極具啟示意義,即智慧城市的建設(shè)中應(yīng)十分重視人本理念,以開放式和透明度理念來進(jìn)行城市環(huán)境的營造,讓市民積極參與其中,讓遍布城市的技術(shù)元素成為激發(fā)市民興趣和參與的動(dòng)力。
3.5 提供新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力引擎
[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 小型采集設(shè)備 樓宇綜合管理 應(yīng)用
中圖分類號(hào):TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)45-0252-0447
引言
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了快速的提高,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是繼互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)之后,信息產(chǎn)業(yè)的第三次革命,是引領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的一個(gè)重要因素,盡管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)在還不夠成熟,但它的發(fā)展勢(shì)如破竹。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的樓宇智能化實(shí)體和過程,能夠采集其聲、光、電、熱、化學(xué)、力學(xué)、位置等各種所需要的信息;并通過各類可能接入的網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行物與物、物與人的連接,以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過程的智能化感知、管理、控制和識(shí)別;在樓宇智能化系統(tǒng)中具有廣泛使用的前景。
一、基本概念
1、 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)的最初是叫做傳感網(wǎng),1999年開始出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念,2005年得到普及,2009年開始了大發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)就是人與物、物與物直接相互連接傳遞信息與控制的網(wǎng)絡(luò),其本質(zhì)還是一種互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層含義:第一,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)和核心內(nèi)容仍然是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù);第二,其用戶端擴(kuò)展和延伸到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通訊。物聯(lián)網(wǎng)被譽(yù)為 相繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之后的有一次信息產(chǎn)業(yè)的浪 潮,互聯(lián)網(wǎng)只是將計(jì)算機(jī)連接起來網(wǎng)絡(luò)化,而物聯(lián)網(wǎng)則是能夠?qū)⑹澜缟系囊磺惺挛锒歼B接起來形成無奇不有的龐大網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things )的準(zhǔn)確定義是: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。比如超市收銀臺(tái)所用的結(jié)賬系統(tǒng)、各種監(jiān)控系統(tǒng)、還有各大銀行所 提供的刷卡服務(wù)和 atm 自動(dòng)取款服務(wù)以及現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用的 gps(global positioning system)全球定位系統(tǒng)等等。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種對(duì)傳統(tǒng)思維的突破。過去物理設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施是分開的,機(jī)場(chǎng)、公路、房屋建筑物等等實(shí)體的世間萬物是一路,而數(shù)據(jù)、寬帶等等虛擬的“互聯(lián)網(wǎng)”是一路。在“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代,就是將“現(xiàn)實(shí)的世間萬物” 和 “虛擬的互聯(lián)網(wǎng)”整合在一起,成為一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。全球全世界的運(yùn)轉(zhuǎn)將會(huì)以此為基礎(chǔ),無論是經(jīng)濟(jì)管理、生產(chǎn)運(yùn)行、社會(huì)管理,乃至個(gè)人生活都將運(yùn)用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。
與其它國家相比,我國的技術(shù)研發(fā)水平處于世界前列,有著重大的影響力和發(fā)展優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過了近十幾年的努力發(fā)展,已經(jīng)初步形成了現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)的體系。物聯(lián)網(wǎng)在中國迅速崛起主要由于我國在物聯(lián)網(wǎng)方面的幾大優(yōu)勢(shì)。第一,我國早在1999年就啟動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)核心傳感物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)技術(shù)研究,研發(fā)水平處于世界前列;第二,在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域,我國是標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)國之一,專利擁有量高;第三,我國是目前能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的國家之一;第四,我國無線通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶覆蓋率高,為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施支持;第五,我國已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體,有較為雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)在中國高校的研究,當(dāng)前的聚焦點(diǎn)在南京郵電大學(xué)。作為“感知中國”的中心,無錫市2009年9月與北京郵電大學(xué)就傳感網(wǎng)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展簽署合作協(xié)議,標(biāo)志中國“物聯(lián)網(wǎng)”進(jìn)入實(shí)際建設(shè)階段。協(xié)議聲明,無錫市將與北京郵電大學(xué)合作建設(shè)研究院,內(nèi)容主要圍繞傳感網(wǎng),涉及光通信、無線通信、計(jì)算機(jī)控制、多媒體、網(wǎng)絡(luò)、軟件、電子、自動(dòng)化等技術(shù)領(lǐng)域,此外,相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)研究、科研成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化推廣工作也同時(shí)納入議程。
為積極參與“感知中國”中心及物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化工作,保持、擴(kuò)大學(xué)校在物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),2009年9月10日,全國高校首家物聯(lián)網(wǎng)研究院在南京郵電大學(xué)正式成立。在實(shí)驗(yàn)室,一些“物聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)品已經(jīng)初見雛形。此外,南郵還有系列舉措推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的研究:設(shè)立物聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)科研項(xiàng)目,鼓勵(lì)教師積極參與物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的研究;啟動(dòng)“智慧南郵”平臺(tái)建設(shè),在校園內(nèi)建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)示范區(qū)等。
2、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備
小型采集設(shè)備是采集數(shù)據(jù)的一種小型設(shè)備。數(shù)據(jù)采集是指從傳感器和其它待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采非電量或者電量信號(hào),送到上位機(jī)中進(jìn)行分析,處理。小型采集設(shè)備是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)或者其他專用測(cè)試平臺(tái)的測(cè)量軟硬件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備是一套集智能傳感終端、智能控制終端、信息傳遞終端、用戶存儲(chǔ)管理、智能組網(wǎng)技術(shù)、智能服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)、數(shù)據(jù)融合算法等模塊與一體的復(fù)雜設(shè)備。
3、樓宇綜合管理系統(tǒng)
近年來國內(nèi)高層建筑不斷興建,它的特點(diǎn)是高度高、層數(shù)多、體量大。面積可達(dá)幾萬平方米到幾十萬平方米。這些建筑都是一個(gè)個(gè)龐然大物,高高的聳立在地面上,這是它的外觀,而隨之帶來的內(nèi)部的建筑設(shè)備也是大量的。為了提高設(shè)備利用率,合理地使用能源,加強(qiáng)對(duì)建筑設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視等,樓宇綜合管理系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生。
樓宇綜合管理系統(tǒng)是智能建筑的重要組成部分之一。樓宇綜合管理系統(tǒng)是對(duì)建筑物(群)內(nèi)設(shè)備與建筑環(huán)境的全面監(jiān)控與管理,為建筑的使用者營造一個(gè)舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、便捷的工作生活環(huán)境,并通過優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行與管理,降低運(yùn)營費(fèi)用。樓宇綜合管理系統(tǒng)涉及建筑的電力、照明、空調(diào)、通風(fēng)、給排水、防災(zāi)、安全防范、車庫管理等設(shè)備與系統(tǒng),是智能建筑中涉及面最廣、設(shè)計(jì)任務(wù)和工程施工量最大的系統(tǒng),它的設(shè)計(jì)水平和工程建設(shè)質(zhì)量對(duì)智能建筑功能的實(shí)現(xiàn)有直接的影響。
智能樓宇綜合管理系統(tǒng)是以實(shí)現(xiàn)各專業(yè)子系統(tǒng)之間的信息資源的共享與管理、各子系統(tǒng)的互操作和快速響應(yīng)與聯(lián)動(dòng)控制,以達(dá)到自動(dòng)化監(jiān)視與控制的目的。它追求的目標(biāo)是:信息資源的共享與管理、提高工作效率和提供舒適的工作環(huán)境、采用“分散控制、集中管理”的模式,盡可能地減少管理人員和節(jié)約能源、能適應(yīng)環(huán)境的變化和工作性質(zhì)的多樣化及復(fù)雜性和應(yīng)付突發(fā)事件的發(fā)生。
根據(jù)智能建筑的特點(diǎn)和業(yè)主對(duì)樓宇智能化系統(tǒng)工程的實(shí)際功能需求,必須在智能建筑硬件設(shè)備的基礎(chǔ)上建立一個(gè)具有高度開放性、兼容性、便利性于一體的樓宇綜合管理系統(tǒng)。進(jìn)而才能提高系統(tǒng)管理和維護(hù)的自動(dòng)化水平和協(xié)調(diào)運(yùn)行能力,真正實(shí)現(xiàn)功能集成、網(wǎng)絡(luò)集成和軟件界面集成的設(shè)計(jì)目標(biāo),為智能建筑提供了高效、快捷的超值服務(wù)和管理。
二、物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)與其說是網(wǎng)絡(luò), 不如說是應(yīng)用。對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義、內(nèi)涵及特征的梳理讓我們認(rèn)識(shí)到, 物聯(lián)網(wǎng)是一整套立體的、豐富的、適應(yīng)性很強(qiáng)的概念體系。在推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的時(shí)候, 需要依據(jù)不同時(shí)期不同的出發(fā)點(diǎn), 規(guī)劃一條既符合科技創(chuàng)新規(guī)律, 又適應(yīng)我國工業(yè)、信息通信業(yè)當(dāng)前發(fā)展水平和一個(gè)時(shí)期的發(fā)展?jié)摿Γ?并有利于在激烈的國際競(jìng)爭(zhēng)中快速建立起競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的發(fā)展道路, 以更好地滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的總體需求。
1 物聯(lián)網(wǎng)在智能城市中的應(yīng)用
國內(nèi)的一些地方已經(jīng)開始對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行了應(yīng)用性開發(fā), 運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 上海移動(dòng)已為多個(gè)行業(yè)客戶度身打造了集數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和業(yè)務(wù)管理于一體的整套無線綜合應(yīng)用解決方案。最新數(shù)據(jù)顯示,上海移動(dòng)目前已將超過10 萬個(gè)芯片裝載在出租車、公交車上, 形式多樣的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在各行各業(yè)大顯神通, 確保城市的有序運(yùn)作。在上海世博會(huì)期間,車務(wù)通 全面運(yùn)用于上海公共交通系統(tǒng), 以最先進(jìn)的技術(shù)保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢;面向物流企業(yè)運(yùn)輸管理的“e物流”,將為用戶提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的貨況信息、車輛跟蹤定位、運(yùn)輸路徑選擇、物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與優(yōu)化等服務(wù),大大提升物流企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力。
2 物聯(lián)網(wǎng)在能源管理與公共事業(yè)中的應(yīng)用
預(yù)計(jì)到2020 年, 中國將成為世界上最大的能源消費(fèi)國。由于電網(wǎng)系統(tǒng)效率低下, 發(fā)電和輸電過程中浪費(fèi)非常嚴(yán)重。現(xiàn)在, 我們可以利用高科技對(duì)事物有更透徹的感知和度量, 不管是安裝在室內(nèi)的計(jì)量器還是發(fā)電廠里的渦輪。所有這些感知和度量支持我們更好的收集信息和數(shù)據(jù), 透過先進(jìn)的分析工具產(chǎn)生智能洞察, 再以此實(shí)時(shí)地做出更好的決策。儀表管理技術(shù)的進(jìn)步使個(gè)人和企業(yè)可以選擇使用能源的方式和時(shí)間, 這就為使用風(fēng)能和太陽能等利于環(huán)保的能源奠定了基礎(chǔ)。對(duì)于電力提供商而言, 智慧的電力意味著更高的電力的可靠性和電力質(zhì)量, 更短的停電恢復(fù)時(shí)間, 進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更高生產(chǎn)率和對(duì)電力潛在障礙的防護(hù), 從而更精確地預(yù)測(cè)需替換的資產(chǎn)設(shè)備及支出。智能電表與停電智能管理已經(jīng)應(yīng)用。
3 物聯(lián)網(wǎng)在交通管理中的應(yīng)用
交通規(guī)劃者已開始努力促成多個(gè)系統(tǒng)的集成, 并在各種交通類型、多個(gè)城市甚至國家或地區(qū)之間整合費(fèi)用和服務(wù)。智慧的交通系統(tǒng)可以縮短人們的空間距離,(提高生產(chǎn)效率、降低旅程時(shí)間和加速突發(fā)事件交通工具的響應(yīng)速度) ,也可保護(hù)環(huán)境(如改善空氣質(zhì)量、降低噪音污染、延長(zhǎng)資產(chǎn)生命周期、保護(hù)古跡、景點(diǎn)、住宅) 。
4 物聯(lián)網(wǎng)在物流業(yè)中的應(yīng)用
物流供應(yīng)鏈, 中國物流成本所占GDP百分比一直都高于發(fā)達(dá)國家, 這反映出供應(yīng)鏈運(yùn)營效率低下的體制性問題。僅以2006 年為例, 中國物流成本占整個(gè)GDP的18%,而日本為11%,美國為8%,歐盟僅為7%。在這18%中,運(yùn)輸成本總計(jì)超過55%,而存儲(chǔ)成本達(dá)30%。法規(guī)、基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)營等三大瓶頸是中國供應(yīng)鏈低效的深層原因, 這不僅削弱了中國企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力, 也會(huì)妨礙內(nèi)部貨物流以及國內(nèi)需求的擴(kuò)大。智慧的供應(yīng)鏈將促使物理網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)融合, 將先進(jìn)的傳感器、軟件及相關(guān)知識(shí)整合到系統(tǒng)中。智慧的供應(yīng)鏈的價(jià)值在于我們可以從各種數(shù)據(jù)中抽取有價(jià)值的信息。包括基于地理空間或位置的信息、關(guān)于產(chǎn)品屬性的信息、產(chǎn)品流程、條件、供應(yīng)鏈關(guān)鍵業(yè)績(jī)指標(biāo)等, 以及數(shù)據(jù)流的速度。智慧的供應(yīng)鏈可以滿足21世紀(jì)的需求, 它可以提高效率(如動(dòng)態(tài)供求均衡、預(yù)測(cè)事件檢測(cè)和解決、旨在降低庫存的庫存水平和產(chǎn)品位置高度可視性) 、降低風(fēng)險(xiǎn)( 例如降低污染和召回事件的發(fā)生頻率及其影響、減少產(chǎn)品責(zé)任保金、減少偽劣消費(fèi)產(chǎn)品),也能減少供應(yīng)鏈的環(huán)境保護(hù)壓力(如降低能源和資源消耗、減少污染物排放) 。
5 物聯(lián)網(wǎng)在通信行業(yè)的應(yīng)用
通信行業(yè),在“2009年中國國際信息通信展覽會(huì)”上,中國移動(dòng)展出了手機(jī)支付,這就是典型的物聯(lián)網(wǎng)概念應(yīng)用。手機(jī)支付實(shí)際上主要是手機(jī)SIM 卡的更換,由普通SIM 卡更換為RFID-SIM卡,而不需要對(duì)手機(jī)進(jìn)行更換。
用戶在消費(fèi)時(shí),只需要將手機(jī)從接收器上輕輕一掃,就可以方便進(jìn)行各種購物,以及獲得詳細(xì)的費(fèi)用清單。中國電信一直在推介自己的全球眼技術(shù), 其實(shí)就是遠(yuǎn)程監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。比如上海海關(guān)都采用中國電信的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng), 通過畫面可以對(duì)貨物進(jìn)行通關(guān)檢查, 也減少人力。中國聯(lián)通日前在上海推出了公交卡手機(jī),通過刷手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)公交車票支付,這些都是典型的應(yīng)用。
在“物聯(lián)網(wǎng)”普及以后,用于動(dòng)物、植物和機(jī)器、物品的傳感器與電子標(biāo)簽及配套的接口裝置的數(shù)量將大大超過手機(jī)的數(shù)量。物聯(lián)網(wǎng)的推廣將會(huì)成為推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的又一個(gè)驅(qū)動(dòng)器,為產(chǎn)業(yè)開拓了又一個(gè)潛力無窮的發(fā)展機(jī)會(huì)。
按照目前對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的需求,在近年內(nèi)就需要按億計(jì)的傳感器和電子標(biāo)簽, 這將大大推進(jìn)信息技術(shù)元件的生產(chǎn),同時(shí)增加大量的就業(yè)機(jī)會(huì)。
其它如醫(yī)療、城市建設(shè)、精細(xì)農(nóng)業(yè)等也已展開應(yīng)用。
要建立一個(gè)有效的物聯(lián)網(wǎng),有兩個(gè)重要因素。一是規(guī)模性,只有具備了規(guī)模, 才能使物品的智能發(fā)揮作用。一個(gè)城市有100萬輛汽車,如果我們只在1萬輛汽車上裝上智能系統(tǒng),就不可能形成一個(gè)智能交通系統(tǒng);二是流動(dòng)性,物品通常都不是靜止的,而是處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),必須保持物品在運(yùn)動(dòng)狀態(tài),甚至高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下都能隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)話。
物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來的發(fā)展?fàn)顩r表明, 各個(gè)行業(yè)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的需求程度不一, 側(cè)重點(diǎn)更是千差萬別。基于目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r, 可以預(yù)見, 物聯(lián)網(wǎng)正在快速地走進(jìn)人們的生活, 它的實(shí)際應(yīng)用將分以下三個(gè)步驟實(shí)現(xiàn): 實(shí)現(xiàn)物體的自我感知功能; 物與物之間相互聯(lián)系, 交換信息; 系統(tǒng)通過分析物聯(lián)節(jié)點(diǎn)的信息, 做出最優(yōu)化的調(diào)整策略, 控制整個(gè)系統(tǒng)超優(yōu)化方向做出改變。
目前物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正處起步階段, 仍然面臨技術(shù)完備性不足、產(chǎn)品成熟度低、成本偏高等諸多制約因素, 但目前良好的外部環(huán)境, 將有利于這些問題的解決。相信在不久的將來我們一定會(huì)看到一個(gè)充滿生機(jī)與活力的物聯(lián)網(wǎng)。
三、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠解決的問題
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠解決的問題,是針對(duì)樓宇內(nèi)的各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象、運(yùn)行參數(shù)等實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)采集的智能樓宇數(shù)據(jù)采集。主要有:
一、布線成本高:樓宇內(nèi)的布線是相當(dāng)多的,不僅多而且布線也相當(dāng)復(fù)雜,成本就更高了。據(jù)統(tǒng)計(jì),一個(gè)工程的百分之六十左右的費(fèi)用將會(huì)應(yīng)用于線路的鋪設(shè)上,這對(duì)工程建設(shè)來講是一筆相當(dāng)大的費(fèi)用,線路的鋪設(shè)主要包括光線、雙絞線、同軸電纜等;此外對(duì)于樓宇綜合布線中存在的重復(fù)布線不但增加不必要的成本,也會(huì)降低安全可靠系數(shù)。
二、靈活性差:布線是在工程施工初期進(jìn)行的,然而,一旦布線完成之后很難再次修改或添加。例如當(dāng)初只考慮控制信號(hào)傳輸,可能只需要雙絞線就可以了,但是隨著信息數(shù)據(jù)的不斷增多,雙絞線的傳輸能力已經(jīng)不能夠滿足大量數(shù)據(jù)的傳輸,這就需要對(duì)樓宇內(nèi)的線路進(jìn)行更新,重新布置光纜。
三、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,由于現(xiàn)在生產(chǎn)智能樓宇設(shè)備的廠家越來越多,生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量也參次不齊,最終會(huì)導(dǎo)致不同廠家的產(chǎn)品無法共用,然而,在具體施工時(shí)有的廠家提供的產(chǎn)品很好用,而有的廠家提供的產(chǎn)品又很難滿足用戶的需求,這將增加施工難度。
四、施工周期長(zhǎng),智能樓宇的布線周期長(zhǎng),布線時(shí)間需要一直跟蹤樓宇的建設(shè),從施工初期到施工結(jié)束;這將會(huì)浪費(fèi)巨大的人力物力,由于長(zhǎng)時(shí)間的跟蹤布線,容易使得布線出現(xiàn)疏漏和布線錯(cuò)誤,這會(huì)對(duì)工程施工帶來影響。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備的出現(xiàn)就是要解決以上四個(gè)大問題,通過對(duì)樓宇內(nèi)的各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象、運(yùn)行參數(shù)等實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)采集,來對(duì)樓宇進(jìn)行綜合管理。因此,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備將會(huì)得到廣發(fā)的應(yīng)用,它也是樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展方向。以本項(xiàng)目的技術(shù)為基礎(chǔ),依托移動(dòng)的無線網(wǎng)絡(luò),可以將應(yīng)用范圍擴(kuò)展到多種與人類活動(dòng)與環(huán)境密切相關(guān)的領(lǐng)域中,如環(huán)境監(jiān)測(cè)、森林防火,施工安全等領(lǐng)域;在獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也會(huì)帶來巨大的社會(huì)效益,所以,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在不久的將來會(huì)得到普及。
四、樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著上世紀(jì)九十年代,智能樓宇的理念進(jìn)入我國,并逐漸影響著我國的建筑行業(yè),使得樓宇逐漸趨于智能化,到本世紀(jì)初,隨著中國各地高樓大廈的涌現(xiàn),智能樓宇已經(jīng)得到了人們的普遍認(rèn)可和廣泛使用;這就要求作為智能建筑管理的核心--樓宇綜合管理系統(tǒng),必須快速的發(fā)展。
傳統(tǒng)的基于現(xiàn)場(chǎng)總線的樓宇綜合管理系統(tǒng)存在著成本高、維護(hù)難、擴(kuò)展難等不足。網(wǎng)線通信技術(shù)能夠較好地解決上述問題,具有成本低廉、方便靈活、寬帶高等特點(diǎn)。因此,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型設(shè)備將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用,它也是樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展方向。
目前,樓宇綜合管理系統(tǒng)的應(yīng)用主要集中在建筑公共資源上,主要包括供配電、照明、空調(diào)、冷熱源、給排水、電梯自控、安防與消防、綜合保安、車庫管理、自動(dòng)抄表等子系統(tǒng)。然而,隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的不斷深入,安全、便捷、舒適、節(jié)能的工作生活環(huán)境的內(nèi)涵不斷豐富,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備研究的進(jìn)一步深入,研究范圍也將進(jìn)一步擴(kuò)展,將擴(kuò)展到環(huán)境保護(hù)和家庭生活空間。
現(xiàn)階段,我國樓宇綜合管理系統(tǒng)還存在著很多問題,如子系統(tǒng)眾多設(shè)備魚龍混雜、接口和通信標(biāo)準(zhǔn)缺失、模擬系統(tǒng)任占主流、缺乏專業(yè)的管理系統(tǒng)開發(fā)商等。
1、管理子系統(tǒng)眾多設(shè)備魚龍混雜:
通常的樓宇自動(dòng)化包含的子系統(tǒng)包括很多,如綜合布線系統(tǒng)、電力供應(yīng)與管理系統(tǒng)、照明控制與管理系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)的檢測(cè)與控制系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)的檢測(cè)與控制系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理系統(tǒng)、消防與安防管理系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)等等。對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行集成、信息采集,并對(duì)每個(gè)管理系統(tǒng)進(jìn)行深入的了解,掌握各管理子系統(tǒng)的工作流程。在這些子系統(tǒng)中,每種設(shè)備的類型都有可能出自不同的廠家,其產(chǎn)品成熟度,功能接口都無法統(tǒng)一,往往在對(duì)接協(xié)議的獲取過程中嚴(yán)重影響工程商和客戶的協(xié)議對(duì)接的準(zhǔn)確性,這將會(huì)導(dǎo)致對(duì)接的不完整性。
2、接口與通信標(biāo)準(zhǔn)缺失:
智能樓宇的管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)有很多,且每個(gè)子系統(tǒng)都有不少標(biāo)準(zhǔn),但一般都是功能描述和驗(yàn)收類的標(biāo)準(zhǔn),缺少接口類和子系統(tǒng)間的通訊標(biāo)準(zhǔn)。目前,還沒有官方規(guī)定的接口標(biāo)準(zhǔn);因?yàn)闆]有接口標(biāo)準(zhǔn),就無法達(dá)到統(tǒng)一管理各個(gè)子系統(tǒng)的要求,這就嚴(yán)重影響智能建筑的總體運(yùn)行。接口與通信標(biāo)準(zhǔn)的缺少,嚴(yán)重影響著樓宇的綜合管理。
3、缺乏專業(yè)的管理系統(tǒng)開發(fā)商:
樓宇管理涉及的管理子系統(tǒng)比較多,這就對(duì)管理系統(tǒng)提出了更高的要求,綜合管理系統(tǒng)需要高度抽象的框架、較強(qiáng)的接入能力和多樣化的展示能力。目前,我國的樓宇綜合管理系統(tǒng)的提供商主要有兩大類:國外的專業(yè)管理系統(tǒng)廠家和國內(nèi)的管理系統(tǒng)廠家,由此可見,我國要加強(qiáng)對(duì)小型采集設(shè)備的開發(fā),加強(qiáng)對(duì)樓宇綜合管理。
隨著樓宇綜合管理系統(tǒng)的發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及,傳統(tǒng)的3A說法將慢慢退去,系統(tǒng)將趨于統(tǒng)一,OAS、CAS、BAS之間的界限將更加的模糊,到最后將不再有這些區(qū)分,系統(tǒng)集成將更加簡(jiǎn)便,樓宇綜合管理系統(tǒng)的成本也將進(jìn)一步下降。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備不但要體現(xiàn)方便易用這個(gè)特性,更要體現(xiàn)各子系統(tǒng)接口的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。不同的廠商按照統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)可以自由開發(fā)具體功能,例如一個(gè)用戶組建了A廠商的樓宇綜合管理系統(tǒng),但該用戶一年后看上了B廠商的樓宇綜合管理系統(tǒng),然而,這個(gè)用戶只需要購買他所看重的那個(gè)樓控產(chǎn)品,打開電源,則該產(chǎn)品就能通過采集設(shè)備接入到現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)中,正常執(zhí)行其功能。
五、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用詳細(xì)技術(shù)內(nèi)容
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備是一套集智能傳感終端、智能控制終端、信息傳遞終端、用戶存儲(chǔ)管理、智能組網(wǎng)技術(shù)、智能服務(wù)發(fā)現(xiàn)技術(shù)、數(shù)據(jù)融合算法等模塊與一體的復(fù)雜設(shè)備。該設(shè)備不但具備基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能樓宇采集系統(tǒng)的先進(jìn)性,更體現(xiàn)著智能樓宇系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化程度,所以,該設(shè)備將成為智能樓宇采集系統(tǒng)中的核心。
本項(xiàng)目將圍繞著物聯(lián)網(wǎng)在樓宇系統(tǒng)的特性,并主要針對(duì)數(shù)據(jù)采集、傳輸、加密三個(gè)方面:一是數(shù)據(jù)采集,實(shí)現(xiàn)多種樓宇數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)采集設(shè)備之間的鏈接和傳輸;二是數(shù)據(jù)傳輸,通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備和樓宇管理中心數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送采集數(shù)據(jù);三是數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。
1、數(shù)據(jù)采集技術(shù)
計(jì)算機(jī)處理的是數(shù)字量,而外部的信息大部分是連續(xù)變化的物理量,我們就必須把這些物理量轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)量傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,因?yàn)橛?jì)算機(jī)只能識(shí)別二進(jìn)制的數(shù)字量。然而,數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要就是對(duì)這些物理量進(jìn)行采集并處理成數(shù)字量;例如溫度、壓力、速度,要將這些信息送入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理,就必須先把這些連續(xù)的物理量,進(jìn)行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)量,導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中。計(jì)算機(jī)是數(shù)據(jù)采集的核心,完成對(duì)整個(gè)采集過程的控制、對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
在樓宇通訊中,數(shù)據(jù)采集技術(shù)就顯得尤為重要。;樓宇自控通訊協(xié)議符合國家相關(guān)行業(yè)的通訊標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,符合國家通訊標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議是;樓宇自控通訊的先決條件,這樣樓宇的信息才能正常通訊。然而,根據(jù)樓宇自控系統(tǒng)接口特點(diǎn),采集設(shè)備與前端設(shè)備之間采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus、OPC或BacentIP協(xié)議,傳輸方式以zigbee或rfid技術(shù)為主,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況兩種傳輸方式可以組合使用。
2、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
數(shù)據(jù)的傳輸技術(shù),樓宇內(nèi)網(wǎng)絡(luò)硬件資源豐富,幾乎覆蓋到每一棟建筑,可以利用以太網(wǎng)或wifit等方式傳輸數(shù)據(jù),可以降低數(shù)據(jù)傳輸成本,提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性,因此,數(shù)據(jù)傳輸以太網(wǎng)為主。部分前端設(shè)備受環(huán)境限制,選用無線網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)管平臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器。
無論采集哪種無線組網(wǎng)方式能減少布線、施工的工作量。具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
一、成本低:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),一般是在“物”里嵌入智能芯片,采用嵌入式處理器和存儲(chǔ)器,就單個(gè)節(jié)點(diǎn)而言,硬件成本相對(duì)而言是比較低的。采用開放的簡(jiǎn)化Zigbee協(xié)議棧,工作在2.4GHz免執(zhí)照的ISN頻段。
二、組網(wǎng)能力強(qiáng):數(shù)據(jù)的傳輸技術(shù)必須支持樹狀、星狀、網(wǎng)狀等多種組網(wǎng)方式,網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)和展開無需依賴任何預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,節(jié)點(diǎn)通過分層協(xié)議和分布式算法協(xié)調(diào)各自的行為,節(jié)點(diǎn)開機(jī)后就可以快速、自動(dòng)地組成一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。
三、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)多冗余、可靠性高:在數(shù)據(jù)傳輸中,所有節(jié)點(diǎn)地位平等,是一個(gè)對(duì)等式網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)加入或高開網(wǎng)路,任何節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行,具有很強(qiáng)的抗毀性。
四、多條路由:在數(shù)據(jù)傳輸過程中,節(jié)點(diǎn)通信能力有限,覆蓋范圍只有幾十米到上百米,節(jié)點(diǎn)只能與它的鄰居直接通信,如果希望與其射頻覆蓋范圍之外的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信,則需要通過中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。
3、數(shù)據(jù)安全性
后端管理系統(tǒng)采用一體化采集技術(shù),為了保證數(shù)據(jù)在采集、傳輸過程中的安全性和可靠性,主要會(huì)采取以下幾個(gè)策略:
一、采集設(shè)備在連接至客戶端,需要經(jīng)過身份驗(yàn)證過程才可以進(jìn)行采集設(shè)備注冊(cè),網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)包經(jīng)過高度加密,這樣可以保證傳輸過程中數(shù)據(jù)不會(huì)被第三方所竊取,保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的安全性。
二、數(shù)據(jù)中心客戶端以及監(jiān)管平臺(tái)都具有報(bào)警的功能,這樣可以對(duì)采集設(shè)備狀態(tài)、采集點(diǎn)數(shù)據(jù)質(zhì)量碼進(jìn)行報(bào)警。維護(hù)人員可針對(duì)報(bào)警類型進(jìn)行有效的分段判斷,從而快速定位故障環(huán)節(jié),且可進(jìn)行遠(yuǎn)程故障排查功能。
三、采集設(shè)備內(nèi)置大容量CF卡及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫,采集設(shè)備與數(shù)據(jù)中心連接斷開后,可以保存至少一個(gè)月內(nèi)的所有采集數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心端的數(shù)據(jù)完整性。當(dāng)采集設(shè)備與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行重新連接時(shí),將會(huì)主動(dòng)對(duì)斷線期間的數(shù)據(jù)進(jìn)行歷史恢復(fù),同時(shí),支持對(duì)指定時(shí)間段歷史數(shù)據(jù)人工恢復(fù)功能。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入,將使樓宇智能化系統(tǒng)發(fā)生根本性變化,主要表現(xiàn)有如下幾個(gè)方面:
一、由物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)名字就不難得出,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得管控對(duì)象的“物”本身更加智能化,“物”的內(nèi)部被植入智能芯片,使其功能發(fā)生巨大的變化,使其具備著前所未有的感知功能。這些“物”有普通的傳感器智能接收信息,它會(huì)對(duì)信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的交換,而帶有智能芯片的傳感器可以對(duì)信息進(jìn)行一定的運(yùn)算處理功能,接收信息,并進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的動(dòng)作,這在機(jī)器人身上得到了很好的體現(xiàn)。
二、任何作為“物”的對(duì)象都可以作為管控的目標(biāo),大多數(shù)都以“RFD”作為基本技術(shù)支撐,任何物、動(dòng)植物、人在理論上都可以根據(jù)自身的需要,通過植入智能芯片就可以作為物聯(lián)網(wǎng)的組成部分之一。
三、充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)開放性的技術(shù)特點(diǎn),傳統(tǒng)的樓宇智能化系統(tǒng)是自成一體的獨(dú)立式封閉式的系統(tǒng),而采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是開放式的,具有無限擴(kuò)展性和聯(lián)通性的特點(diǎn),將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引用到智能樓宇中,這樣在世界上具備互聯(lián)網(wǎng)接入條件的任何一個(gè)地點(diǎn),都可以與自己的物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接,實(shí)現(xiàn)信息交換和控制等功能。
四、使得工程建設(shè)更加簡(jiǎn)易,物聯(lián)網(wǎng)采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物相連,而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)很成熟,應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),其底層連接方式靈活多樣,然而,各家廠商的不同產(chǎn)品只要遵循共同的標(biāo)準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通;最高層的應(yīng)用也層出不窮,開發(fā)人員具備較為成熟的技術(shù),能夠開發(fā)出使終端用戶享受便利的應(yīng)用軟件。
六、主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)分析
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用還不夠健全,這就需要相關(guān)人員對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,提高物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用率。
一、作為管控對(duì)象的采集設(shè)備本身更加智能化。采集設(shè)備內(nèi)都被植入智能芯片,當(dāng)植入智能芯片將會(huì)使其功能發(fā)生巨大改變,會(huì)具備前所未有的感知功能。如普通的傳感器能夠接受信息,并對(duì)信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的變換,而帶智能芯片的傳感器,能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算處理,并自行進(jìn)行一些處理動(dòng)作。
二、將服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制運(yùn)用于智能樓宇系統(tǒng)中,從而使得智能樓宇系統(tǒng)具備了“即插即用功能實(shí)現(xiàn)”的接口,在一定程度上統(tǒng)一了智能樓宇設(shè)備接入接口,這樣方便了后續(xù)功能的擴(kuò)展。
三、工程建設(shè)更加簡(jiǎn)易,充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)開放的基本特點(diǎn),傳統(tǒng)的樓宇智能化系統(tǒng)是自成一體的獨(dú)立封閉的系統(tǒng),然而,物聯(lián)網(wǎng)是開放性的,具有無限擴(kuò)展性和連通性。采用物聯(lián)網(wǎng)這一技術(shù),可以在世界上具備互聯(lián)網(wǎng)接入條件的任何地點(diǎn),與自己的物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相連,及時(shí)實(shí)現(xiàn)信息交互功能。
七、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用能帶來的效益
根據(jù)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用的實(shí)例調(diào)查發(fā)現(xiàn),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備已在山西移動(dòng)樓宇監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行了應(yīng)用,該設(shè)備的主要作用是將實(shí)時(shí)采集到的樓宇各業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳到監(jiān)控平臺(tái)上,實(shí)施對(duì)數(shù)據(jù)的透明監(jiān)控,管理人員隨時(shí)可以監(jiān)測(cè)到自己所需要的數(shù)據(jù),同時(shí)可以了解所有設(shè)備的使用情況及各類報(bào)警信息的處理情況,這樣講不在需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行繁瑣的統(tǒng)計(jì)。
(一)、經(jīng)濟(jì)效益:在未來幾年,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將得到廣泛的應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模將在整個(gè)產(chǎn)業(yè)突破一萬億人民幣,而智能樓宇領(lǐng)域至少占據(jù)百分之二十。山西移動(dòng)公司今年6月份之前已經(jīng)投入300萬元人民幣,用于本項(xiàng)目的開發(fā)以及市場(chǎng)開拓;并計(jì)劃在未來3年時(shí)間收回全部投資并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
(二)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中應(yīng)用的社會(huì)效益越來越明顯,本項(xiàng)目涉及到的學(xué)科比較多,能夠帶動(dòng)多種行業(yè)的發(fā)展,尤其是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、工程管理等專業(yè),這樣必然會(huì)增加我國的就業(yè)率,以緩解就業(yè)問題,保證社會(huì)的和諧穩(wěn)定;本項(xiàng)目還可以擴(kuò)展到多個(gè)行業(yè),可以提高我國現(xiàn)代化的建設(shè),能夠減少事故的發(fā)生率,保證人身安全。
(三)從能源角度來看,本項(xiàng)目所用原料與設(shè)備均符合國家環(huán)境要求,廢棄物的處理按國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。本著建立持續(xù)、高效、循環(huán)采用新工藝、新技術(shù),盡量減少進(jìn)入開發(fā)及今后應(yīng)用過程中的物質(zhì)與能量流量,從而減少廢棄物的產(chǎn)生和排放。對(duì)于成本的核算,引入電算化和內(nèi)部網(wǎng)等電子網(wǎng)絡(luò)工具。
(四)從環(huán)境角度來看,本項(xiàng)目在開發(fā)和管理中始終積極貫徹“保護(hù)環(huán)境、協(xié)調(diào)發(fā)展、遵守紀(jì)律、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、污染預(yù)防、人類健康、綠色家園”的環(huán)境方針,積極進(jìn)行環(huán)境保護(hù)。本項(xiàng)目的后期應(yīng)用可能擴(kuò)展到環(huán)境監(jiān)測(cè)、森林防火、施工安全等多種與人類環(huán)境密切相關(guān)的領(lǐng)域中,一方面可以向人類反映出環(huán)境的改變,另一方面也可以為人類提供優(yōu)化環(huán)境的依據(jù),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將在環(huán)境方面得到廣泛的應(yīng)用。
結(jié)束語
隨著時(shí)代的發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用,雖然目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還不夠十分成熟,仍處于摸索的階段,但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展,在智能樓宇系統(tǒng)中采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將是未來樓宇建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì);物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的小型采集設(shè)備在樓宇綜合管理系統(tǒng)中的應(yīng)用將得到廣泛的使用和完善。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能樓宇系統(tǒng),其樓宇的安全性和功能性得到很大的提升。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在國家的大力推動(dòng)下發(fā)展迅速,而且在各行各業(yè)得到了應(yīng)用。智能樓宇在近些年來得以較快發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能樓宇的結(jié)合,必定將加快智能樓宇的發(fā)展,同時(shí)也推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
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在信息技術(shù)與制造技術(shù)深度整合邁向數(shù)字化、智能化制造的進(jìn)程中,“工業(yè)4.0”已成為引發(fā)商業(yè)模式創(chuàng)新甚至商業(yè)革命,催生新興業(yè)態(tài)的發(fā)酵劑。
“工業(yè)4.0”納入“兩化融合”路線圖
在2011年的德國漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,“工業(yè)4.0”理念被首次提出。它包含了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變,目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。
在這種模式中,傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失,產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組,并由此產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為,“工業(yè)4.0”代表了以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命,或革命性的生產(chǎn)方法。通過制造新秩序的重新建立,推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。
可以看出,“工業(yè)4.0”與我國力推的“兩化融合”戰(zhàn)略具有很高的共通性,兩化融合是工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),中國版的工業(yè)4.0某種程度上即等同于兩化深度融合。專家指出,互聯(lián)網(wǎng)正在推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化,并將取代傳統(tǒng)的機(jī)械和人工生產(chǎn)模式。
工業(yè)4.0以生產(chǎn)流程為基礎(chǔ),融合“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”,實(shí)質(zhì)是聚焦信息化與自動(dòng)化技術(shù)的高度集成,聯(lián)動(dòng)整個(gè)制造產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈,幫助制造企業(yè)提升運(yùn)營效益,化解生產(chǎn)成本攀升的壓力,并以工業(yè)智能化推動(dòng)生產(chǎn)力躍升。
在德國智能工廠典范西門子安貝格工廠,“工業(yè)4.0”產(chǎn)生的運(yùn)作績(jī)效非常顯著。分解生產(chǎn)管理指標(biāo)會(huì)發(fā)現(xiàn),在交期承諾上,安貝格已實(shí)現(xiàn)100%小量客制化訂單以及100%訂單24小時(shí)內(nèi)交貨;在不擴(kuò)廠、不加人的基礎(chǔ)上,安貝格的生產(chǎn)量提高了8倍,良率高達(dá)99.9988%,而同時(shí),安貝格的庫存水平接近于0。
將德國提出的“工業(yè)4.0”理念納入中國“兩化融合”路線圖,消除其水土不服的弊端,無疑更符合中國制造業(yè)的發(fā)展模式。
互聯(lián)網(wǎng)重新定義制造產(chǎn)業(yè)
有專家曾指出:“互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步向制造環(huán)節(jié)滲透,并徹底改變制造業(yè)。過去的制造只是一個(gè)環(huán)節(jié),但隨著互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)的融合加劇,它的含義已經(jīng)發(fā)生巨大變化,從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)制造到營銷、服務(wù),構(gòu)成了閉環(huán),從而徹底改變了工業(yè)的生產(chǎn)模式。”
伴隨著“工業(yè)4.0”浪潮而來的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,迫使制造業(yè)必須重新思考經(jīng)營戰(zhàn)略與商業(yè)模式,如制造服務(wù)化、定制化。
未來的一切產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)脈動(dòng)都將扭轉(zhuǎn)到以消費(fèi)者為中心,這意味著就連最為傳統(tǒng)的制造產(chǎn)業(yè)也必須接近顧客才能迅速地響應(yīng)市場(chǎng)。
如今,在C2B(Customer to Business)和C2M(Customer to Manufactory)模式下,消費(fèi)者在制造廠商自有的營銷平臺(tái)上直接下單的情境已不再只是腦海中的畫面而已。個(gè)性化訂制、按需制造、眾包眾設(shè)、異地協(xié)同設(shè)計(jì)、微電商等互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合的創(chuàng)新應(yīng)用模式不斷涌現(xiàn),“與用戶交互、讓用戶吐槽、最終由用戶定義”對(duì)制造業(yè)的商業(yè)模式是一種徹底的顛覆。
對(duì)制造業(yè)而言,能否為客戶量身訂制服務(wù)解決方案,逐漸成為企業(yè)能否成功,甚至能否存活的關(guān)鍵因素。
正如《風(fēng)口:把握產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來的創(chuàng)業(yè)新機(jī)會(huì)》一書中所言,通過與產(chǎn)業(yè)上下游族群“合謀”,企業(yè)的生產(chǎn)及研發(fā)方式得以改變;通過物流智能化、去中間環(huán)節(jié)化,企業(yè)的物流及銷售方式得以創(chuàng)新;通過互聯(lián)網(wǎng)金融,企業(yè)的資本獲取方式也變得不同。產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來,正在改變企業(yè)價(jià)值的創(chuàng)造方式。
建構(gòu)“工業(yè)4.0”驅(qū)動(dòng)變革模型
作為“工業(yè)4.0”的兩大主題之一,智能生產(chǎn)是當(dāng)前相當(dāng)一部分已用先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備武裝車間的制造企業(yè)非常關(guān)注的議題。
自動(dòng)化并不等同于智能化。應(yīng)用了自動(dòng)化設(shè)備,建立了無人化工廠,企業(yè)就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)4.0了嗎?答案當(dāng)然是否定的。
在互聯(lián)工廠的探索實(shí)踐中,實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn),走向智能互聯(lián),創(chuàng)造用戶全流程最佳體驗(yàn),是必須恪守的核心。
從工業(yè)1.0、2.0、3.0,再到工業(yè)4.0,作為服務(wù)本土制造業(yè)時(shí)間最久的ERP廠商,30余年來始終關(guān)注中國制造產(chǎn)業(yè)的變遷,同時(shí)擁有超過5萬家的龐大制造客戶群體。
在企業(yè)信息化領(lǐng)域深耕多年的鼎捷軟件認(rèn)為,在ERP、APS、MES等軟件系統(tǒng)支撐下,在自動(dòng)化設(shè)備的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn),將會(huì)帶給制造企業(yè)更為智慧的運(yùn)作,催生更大的生產(chǎn)效益。
據(jù)鼎捷軟件總裁葉子禎介紹,依據(jù)“馬斯洛需求層次理論”和“沙錐模型”原理,將企業(yè)在不同發(fā)展階段的重點(diǎn)策略劃分為不同層次,并對(duì)應(yīng)“工業(yè)4.0”理念中的不同驅(qū)動(dòng)變革的類型,針對(duì)性的提出解決方案。
從最開始階段的追求低成本、高質(zhì)量、高效率,進(jìn)階到互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代要求的高速度,再到產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先企業(yè)探索創(chuàng)新商業(yè)模式,企業(yè)必須首先準(zhǔn)確定位自身所處發(fā)展階段的關(guān)鍵策略,再找到與“工業(yè)4.0”的對(duì)接點(diǎn),才能借用對(duì)應(yīng)的解決方案,準(zhǔn)確跨入“工業(yè)4.0”的追逐戰(zhàn)中。而這也是鼎捷軟件現(xiàn)在及未來將要協(xié)助制造企業(yè)伙伴實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
在追求“低成本、高質(zhì)量”的策略指引下,企業(yè)可以通過機(jī)器自動(dòng)化轉(zhuǎn)變?nèi)斯どa(chǎn)實(shí)現(xiàn),這樣的策略定位對(duì)應(yīng)“工業(yè)4.0”的“智能工廠”驅(qū)動(dòng)類型,可采用設(shè)備自動(dòng)化(FA)的系列解決方案。在實(shí)現(xiàn)了設(shè)備自動(dòng)化后,這類企業(yè)就具備了智能化的能力。
定位在“高效率、高速度”策略的企業(yè),對(duì)應(yīng)“工業(yè)4.0”的“智能生產(chǎn)”驅(qū)動(dòng)類型,在這個(gè)階段,ERP等軟件應(yīng)用成為核心,它能與智能工廠的自動(dòng)化設(shè)備串接起來,很好地連接制造執(zhí)行系統(tǒng)。
而在最高層次的創(chuàng)新策略階段,對(duì)應(yīng)“工業(yè)4.0”的“智能互聯(lián)”驅(qū)動(dòng)類型,在這個(gè)階段,“隨需而至,隨需而制”是核心訴求點(diǎn)。通過互聯(lián)網(wǎng)的連接,企業(yè)實(shí)現(xiàn)縱向、橫向的全面整合,形成從研發(fā)到銷售再到售后服務(wù)的完整價(jià)值鏈閉環(huán)。同時(shí),隨著轉(zhuǎn)型為大規(guī)模定制化生產(chǎn),企業(yè)的商業(yè)模式也從B2C轉(zhuǎn)向C2B。
“智能生產(chǎn)是鼎捷最擅長(zhǎng)的領(lǐng)域,也是過去30年一直在鉆研的領(lǐng)域。而為了幫助處于不同策略階段的企業(yè)抓住工業(yè)4.0的契機(jī),鼎捷的商業(yè)模式會(huì)相應(yīng)的向上(智能互聯(lián))和向下(智能工廠)延伸,為企業(yè)提供創(chuàng)新的價(jià)值服務(wù)。”葉子禎認(rèn)為,轉(zhuǎn)型喊了那么多年,這一次對(duì)企業(yè)而言,真的不一樣。
共創(chuàng)智能制造生態(tài)圈
在面向“智能工廠”的商業(yè)模式拓展上,鼎捷已積極行動(dòng),并有所舉措。近期,鼎捷與研華科技的戰(zhàn)略合作塵埃落定,這意味著鼎捷為企業(yè)提供的信息化解決方案將貫穿智能工廠、智能生產(chǎn)及智能互聯(lián)三大驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié),未來交付給用戶的將是全周期、一體化的智能制造解決方案。
作為全球智能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)廠商,研華科技在中國臺(tái)灣上市多年,其分支機(jī)構(gòu)分布在全球21個(gè)國家、92個(gè)主要城市,擁有超過7000名員工,為客戶提供完整的系統(tǒng)集成、硬件、軟件、以客戶為中心的設(shè)計(jì)服務(wù)和全球物流支持等產(chǎn)品與服務(wù)。在設(shè)備自動(dòng)化領(lǐng)域,研華科技更擁有覆蓋運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺、人機(jī)界面、工控運(yùn)算平臺(tái)、PAC運(yùn)算平臺(tái)、數(shù)據(jù)采集及電機(jī)驅(qū)動(dòng)等多個(gè)種類的豐富產(chǎn)品系列。
此次戰(zhàn)略同盟的達(dá)成,鼎捷可借助發(fā)達(dá)的物理信息系統(tǒng)(CPS),彌補(bǔ)自身在物聯(lián)網(wǎng)層級(jí)解決方案的不足,提供給客戶完整的智能制造生態(tài)圈。而研華科技將會(huì)借助鼎捷ERP、ERPII等全系解決方案,彌補(bǔ)其在“工業(yè)4.0”智能制造頂層架構(gòu)中信息化能力上的不足。
在鼎捷與研華這樣的外部智能系統(tǒng)廠商共同構(gòu)建的智能制造生態(tài)系統(tǒng)中,生產(chǎn)線的物料將會(huì)被快速的標(biāo)識(shí)為信息產(chǎn)品,并通過CPS系統(tǒng)快速在物聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行交互,同時(shí)將信息提交給MES系統(tǒng)和頂層的ERP、PLM等與生產(chǎn)計(jì)劃、物流、能耗和經(jīng)營相關(guān)的系統(tǒng)。最后指令通過頂層的智能互聯(lián)網(wǎng)端快速下達(dá),從而實(shí)現(xiàn)無人化的敏捷生產(chǎn),并達(dá)到資源利用及生產(chǎn)效能的最大化。
精進(jìn)管理 實(shí)現(xiàn)更智能的生產(chǎn)運(yùn)作
必須看到,現(xiàn)階段的制造企業(yè)僅僅有自動(dòng)化的設(shè)備是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,必須為冷冰冰的機(jī)器加上更多的手,更多的眼,更發(fā)達(dá)的腦,實(shí)現(xiàn)“智動(dòng)化”,才是成為“工業(yè)4.0”時(shí)代互聯(lián)工廠的核心。
對(duì)此,葉子禎舉了一個(gè)案例,一家企業(yè)利用自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行,將生產(chǎn)到儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)所需的時(shí)間大大縮短,可以提升總體運(yùn)營效益的31%。而通過管理自動(dòng)化,企業(yè)可進(jìn)一步將從研發(fā)到訂單達(dá)交到生產(chǎn)排程到采購備料的制造前置端所需時(shí)間再次縮短,還可繼續(xù)提升總體效益的31%,從而使得對(duì)價(jià)值鏈的整體優(yōu)化效益達(dá)62%。
可見,設(shè)備自動(dòng)化與管理智能化的疊加,在提升制造現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效能的同時(shí),將進(jìn)一步提升企業(yè)內(nèi)外部協(xié)同運(yùn)營管理效能,為制造企業(yè)帶來更為智慧的運(yùn)作,催生更大的生產(chǎn)效益。
在“智能生產(chǎn)”這一深耕了30余年的領(lǐng)域,鼎捷將智能生產(chǎn)劃分為生產(chǎn)管理智能化、產(chǎn)品開發(fā)智能化、供應(yīng)鏈管理智能化、售后服務(wù)智能化、財(cái)務(wù)服務(wù)智能化和經(jīng)營管理智能化6大主議題,其下又分解成眾多子議題。針對(duì)每個(gè)主議題及關(guān)聯(lián)的子議題,鼎捷都設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的“4.0成熟模型”,從LV1-LV4,代表了自動(dòng)化和智能化水準(zhǔn)從低到高。
比如,針對(duì)生產(chǎn)管理智能化議題,鼎捷從流程自動(dòng)化和管理智能化兩個(gè)維度,設(shè)定了LV1準(zhǔn)確掌握產(chǎn)出-LV2實(shí)時(shí)掌握進(jìn)度-LV3實(shí)時(shí)監(jiān)控異常-LV4自適應(yīng)調(diào)控這一成熟模型,鼎捷將協(xié)助企業(yè)在這一模型中定位現(xiàn)狀(處于何層級(jí)),并提供如何進(jìn)階到下一層次的產(chǎn)品與服務(wù),以幫助企業(yè)從全人工的傳統(tǒng)作業(yè)進(jìn)入全自動(dòng)的智能化作業(yè)。
轉(zhuǎn)型C2B 邁向場(chǎng)景時(shí)代的智能互聯(lián)
在實(shí)現(xiàn)了“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”兩大主題后,訴求創(chuàng)新商業(yè)模式的制造企業(yè)將開始構(gòu)建產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下的“智能互聯(lián)”情境,從B2C轉(zhuǎn)型C2B,這也成為“工業(yè)4.0”驅(qū)動(dòng)類型中的頂層架構(gòu)。
廣州一家名為“尚品宅配”的家居企業(yè),憑借其獨(dú)特的C2B+O2O定制模式,在受房地產(chǎn)行業(yè)低迷影響而增長(zhǎng)乏力的家具行業(yè),仍能夠?qū)崿F(xiàn)60%的年復(fù)合增長(zhǎng),僅廣州的一家體驗(yàn)店在2014年就實(shí)現(xiàn)了2億元營業(yè)額。
憑借大數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)體系加上柔性的供應(yīng)鏈,尚品宅配保證了高周轉(zhuǎn)、低庫存的核心競(jìng)爭(zhēng)力,這也使得其可以滿足消費(fèi)者多樣的個(gè)性化需求,并高效、快速的完成復(fù)雜的家具定制。
可見,以C2B模式為核心的“智能互聯(lián)”離不開“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”的雙重支撐。“定制”和“規(guī)模化”,從來是站在現(xiàn)代消費(fèi)的兩端,勢(shì)不兩立。前者是一個(gè)高端消費(fèi)的代名詞,后者則往往意味著平價(jià)、大眾和標(biāo)準(zhǔn)化。但“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”的實(shí)現(xiàn),為兩者間的串聯(lián)提供了可能,“工業(yè)4.0”意味著大規(guī)模定制化時(shí)代的真正到來。
為了協(xié)助已走在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型前沿的制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)“智能互聯(lián)”,鼎捷面對(duì)“工業(yè)4. 0”與“互聯(lián)網(wǎng)+”共同構(gòu)成的Prosumer新場(chǎng)景時(shí)代,從微企互聯(lián)聚合到全渠道零售,同時(shí)整合智能制造,融合成跨界合作生態(tài)系統(tǒng)。
“簡(jiǎn)單來說,以消費(fèi)者為中心,輻射到消費(fèi)者的朋友圈、家庭、工作,圍繞衣食住行各方面,通過全渠道零售,直接面對(duì)生產(chǎn)工廠。”葉子禎總裁介紹道。
這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)被鼎捷解讀為“企業(yè)互聯(lián)的三環(huán)一線”,其中“一線”代表了從人工生產(chǎn)作業(yè)到智能化生產(chǎn)作業(yè)的管理精進(jìn)過程,“三環(huán)”則指制造業(yè)的供應(yīng)鏈環(huán)、流通零售的銷售鏈環(huán)、微企的互聯(lián)網(wǎng)環(huán),并向外拓展到協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同服務(wù)、協(xié)同供應(yīng)、協(xié)同生產(chǎn)、協(xié)同商業(yè)、協(xié)同物流等幾朵協(xié)同云。
鼎捷將“三環(huán)一線”的生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)在自身的服務(wù)云平臺(tái)上,在“一線”的層面協(xié)助企業(yè)持續(xù)精進(jìn)管理,實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn);在“三環(huán)”的層面提供信息服務(wù)、運(yùn)營服務(wù),協(xié)助企業(yè)形成自己的生意運(yùn)作。這也將全面改變企業(yè)的研發(fā)模式、生產(chǎn)模式、銷售模式、配送模式,協(xié)助企業(yè)構(gòu)成智能互聯(lián)網(wǎng)。
中國的工業(yè)化進(jìn)程遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美,追趕需要時(shí)間和超乎常人的堅(jiān)忍。
如果說“工業(yè)4.0”是德國在面對(duì)美國的信息產(chǎn)業(yè)和中國的制造成本雙重侵襲下,試圖摸索未來工業(yè)生產(chǎn)的途徑、重建產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略選擇。
那么,融入“兩化融合”精神的“工業(yè)4.0”路線圖,則代表了中國在由制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)型過程中的頂層設(shè)計(jì)和路徑選擇。
為加強(qiáng)行業(yè)交流,促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展,滿足業(yè)界對(duì)開發(fā)新市場(chǎng)、發(fā)展新伙伴、交流新技術(shù)的需求,數(shù)字化造船國家工程實(shí)驗(yàn)室、中國造船工程學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)委員會(huì)、中國造船工程學(xué)會(huì)造船工藝學(xué)術(shù)委員會(huì)、中國造船工程學(xué)會(huì)船舶設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)委員會(huì)和鴻與智《造船工業(yè)》雜志于2010年8月26―27日在上海舉辦了“2010中國數(shù)字造船與綠色造船發(fā)展高峰論壇”。會(huì)議由上海船舶工藝所副總工程師姚建春和原所長(zhǎng)應(yīng)長(zhǎng)春主持,副所長(zhǎng)肖善紅致辭,中國造船工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)方書甲、數(shù)字化造船國家工程實(shí)驗(yàn)室技術(shù)委員會(huì)主任委員阮雪榆院士、數(shù)字化造船國家工程實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任謝子明、中船708所總工程師李小平、江南造船(集團(tuán))公司總工程師胡可一、江蘇科技大學(xué)副校長(zhǎng)葛世倫、大連船舶重工集團(tuán)船研所所長(zhǎng)馬延德等專家領(lǐng)導(dǎo)出席了論壇。
發(fā)展數(shù)字化造船勢(shì)在必行
這是一個(gè)“客戶話語權(quán)”的時(shí)代,傳統(tǒng)制造業(yè)正面臨著越來越多的挑戰(zhàn):規(guī)模大效率低、成本高利潤低、資源無法共享、自主創(chuàng)新能力弱……船舶是巨大而復(fù)雜的系統(tǒng),由數(shù)以萬計(jì)的零部件和數(shù)以千計(jì)的配套設(shè)備構(gòu)成,包含數(shù)十個(gè)功能各異的子系統(tǒng),通過船體平臺(tái)組合成一個(gè)有機(jī)的整體。造船周期一般在10個(gè)月以上,既要加工制造大量的零部件,又要進(jìn)行繁雜的逐級(jí)裝配,涉及物資、經(jīng)營、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、成本、制造、質(zhì)量、安全等各個(gè)方面。這樣一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)需要非常強(qiáng)大的信息處理能力。目前,我國造船業(yè)集成化設(shè)計(jì)系統(tǒng)與生產(chǎn)進(jìn)程聯(lián)系不緊密、船舶零部件標(biāo)準(zhǔn)化程度低、信息采集手段落后、物資/物流管理系統(tǒng)信息不同步、生產(chǎn)日程計(jì)劃安排手段落后、成本管理工作缺乏系統(tǒng)性、數(shù)字化應(yīng)用未有效地促進(jìn)體制和管理創(chuàng)新等問題,導(dǎo)致了我國船舶行業(yè)參與國際競(jìng)爭(zhēng)的綜合能力還不高。因此,對(duì)于船舶工業(yè)來說,提升數(shù)字化造船水平勢(shì)在必行。
那么,何謂“數(shù)字化造船”?數(shù)字化造船國家工程實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任謝子明是這樣描述的:“數(shù)字化造船”以造船過程的知識(shí)融合為基礎(chǔ),數(shù)字化建模仿真與優(yōu)化為特征,將信息技術(shù)全面應(yīng)用于船舶的產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、管理、經(jīng)營和決策的全過程,最終達(dá)到快速設(shè)計(jì)、快速建造、快速檢測(cè)、快速響應(yīng)和快速重組的目的。其含義主要包括以下三個(gè)主要組成部分:船舶設(shè)計(jì)數(shù)字化一一CAD/CAE/CAM/PDM和虛擬樣機(jī)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用:船舶建造數(shù)字化――制造仿真技術(shù)、數(shù)控制造技術(shù)和與其配套的船舶建造設(shè)備/設(shè)施的普遍采用;造船管理數(shù)字化――CMIS、ERP等船舶建造信息管理系統(tǒng)的全面建立。
很多與會(huì)的專家都講到了中國造船工業(yè)和世界造船強(qiáng)國在數(shù)字化造船上的差距。日本早在上世紀(jì)八十年代就十分重視造船信息化自主開發(fā)與創(chuàng)新,各大造船集團(tuán)如三菱、三井、IHI、住友等組織力量均自行開發(fā)了造船信息集成系統(tǒng),日本一些先進(jìn)船廠基本上都已采用CIMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化造船。韓國自上世紀(jì)九十年代開始大力推行造船信息化,并迅速崛起成為目前世界造船產(chǎn)量第一大國。韓國各大造船集團(tuán)如現(xiàn)代、大宇、三星等廣泛引進(jìn)歐美的造船CAD系統(tǒng),如TRIBON系統(tǒng)等,并結(jié)合自身企業(yè)的特點(diǎn)自行開發(fā)造船CIMS系統(tǒng),取得了顯著的成果,大大縮短了船舶設(shè)計(jì)建造周期。目前,韓國造船業(yè)已經(jīng)將信息化上升至發(fā)展戰(zhàn)略,明確提出要實(shí)施“造船+IT”的發(fā)展戰(zhàn)略。國內(nèi)造船業(yè)界經(jīng)過不懈的努力,目前數(shù)字化造船技術(shù)已逐步滲透到造船業(yè)價(jià)值鏈的每一個(gè)環(huán)節(jié)。從初步設(shè)計(jì)、性能計(jì)算、詳細(xì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)、物流供應(yīng)、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)控制、質(zhì)量保證、成本核算等各方面均引進(jìn)或開發(fā)了各種各樣的信息系統(tǒng),并已逐步應(yīng)用于船舶設(shè)計(jì)、制造和管理過程中。
但是必須看到,我國在數(shù)字化造船的道路上依然存在很多問題:信息交換問題,表現(xiàn)在設(shè)計(jì)院和船廠的聯(lián)系仍然依賴于圖紙、報(bào)表:并行協(xié)調(diào)問題,各單位有不同的信息系統(tǒng),缺乏基于一體化產(chǎn)品信息模型的產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫;系統(tǒng)間信息交換不通順,導(dǎo)致信息的重復(fù)輸入等。與會(huì)專家在論壇上進(jìn)行了深入的交流和探討,一致認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)從“造船大國”到“造船強(qiáng)國”的轉(zhuǎn)變,必須解決一些關(guān)鍵技術(shù)如產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫技術(shù)、資源數(shù)據(jù)庫技術(shù)、信息集成和信息平臺(tái)技術(shù)、信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。
中國造船工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)方書甲、數(shù)字化造船國家工程實(shí)驗(yàn)室技術(shù)委員會(huì)主任委員阮雪榆院士、江蘇熔盛重工總裁陳強(qiáng)、PTO中國區(qū)高級(jí)銷售總監(jiān)王慧杰、南京奧特電氣有限公司總經(jīng)理張、江蘇科技大學(xué)副校長(zhǎng)葛世倫、AVEVA公司技術(shù)總監(jiān)盛平華、北京鄒展麓城科技有限公司李劍峰、安世亞太科技雷先華、GET環(huán)球工程技術(shù)集團(tuán)董事長(zhǎng)劉勇謀、武昌船舶重工總工程師嚴(yán)峻、浙江歐華造船總工程師秦言明、武漢理工大學(xué)教授王呈方、杭州華途軟件公司劉建勛、滬東中華造船集團(tuán)蘇文榮、上海船廠副總工金余等也都就數(shù)字化造船這個(gè)話題或發(fā)表自己的看法,或介紹一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)管理方案,會(huì)議期間掌聲不斷,嘉賓和與會(huì)者交流不斷。
綠色船舶的機(jī)遇和挑戰(zhàn)
綠色船舶是本次論壇另一個(gè)重要的話題。中船708所總工程師李小平、江南造船(集團(tuán))公司總工程師胡可一、大連船舶重工集團(tuán)船研所所長(zhǎng)馬延德、上海船舶工藝研究所副總工程師徐學(xué)光等專家分別就綠色船舶設(shè)計(jì)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)、綠色船舶和綠色造船、綠色船舶的設(shè)計(jì)和建造技術(shù)研究、綠色船舶愿景等話題展開演講。
在后金融危機(jī)時(shí)代,708研究所通過采用新技術(shù)、新能源和開發(fā)新船型等三大舉措推動(dòng)綠色船舶的開發(fā)設(shè)計(jì)。李小平認(rèn)為,綠色船舶涉及船舶整個(gè)生命周期全過程,我們應(yīng)該從船舶營運(yùn)需求、設(shè)計(jì)、建造和船舶拆解等全過程推動(dòng)綠色船舶的研發(fā),而不能只在某一個(gè)點(diǎn)上做文章。他尤其強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),就是應(yīng)當(dāng)兼顧綠色性能與船舶的建造成本以及運(yùn)營成本之間的平衡關(guān)系。
胡可一首先講了綠色船舶的四點(diǎn)內(nèi)涵:船舶設(shè)計(jì)建造中應(yīng)用了最新的、成熟的綠色技術(shù):船舶設(shè)計(jì)建造滿足必要的環(huán)保規(guī)則規(guī)范;在船舶整個(gè)生命周期過程中,達(dá)到安全、環(huán)境友好、能效最優(yōu)和職業(yè)健康的目的,并在船舶退役后,船體和組件都能拆解利用,對(duì)環(huán)境的影響最小化:可接受的船舶建造成本。接著針對(duì)營運(yùn)船、新建船舶講述了一些綠色節(jié)能措施,最后根據(jù)江南船廠在綠色船舶方面的實(shí)踐提出了一些自己的寶貴想法。他認(rèn)為,現(xiàn)代造船模式下數(shù)字化造船還有很長(zhǎng)的路要走,綠色造船是造船行業(yè)轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式的必由之路,而相對(duì)綠色是保證造船行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的劑。
馬延德則主要從滿足新規(guī)范和新公約的角度來講述綠色造船的內(nèi)涵,并介紹了大連船舶重工最新研發(fā)的VLCC、SUEMAX和AFRAMAX三型綠色精品油輪。對(duì)于業(yè)界最近非常關(guān)注的新造船能效設(shè)計(jì)指數(shù)(EEDI),他認(rèn)為作為船舶制造總裝廠,從長(zhǎng)期來看,需能源技術(shù)的發(fā)展或新的EEDI解決技術(shù),如報(bào)道的后處理技術(shù)(如果通過驗(yàn)證),也許可以提供一種減排力度較大的方案。從短期來看,立足滿足規(guī)則要求的前提下,在成本優(yōu)化,某些節(jié)能技術(shù)的安裝工藝方面下功夫,也許更為實(shí)際。
徐學(xué)光主要就造船的綠色愿景和數(shù)字智慧發(fā)表了精彩的演講。他認(rèn)為,太陽能動(dòng)力船舶可能替代燃油動(dòng)力船舶的主導(dǎo)地位,輕質(zhì)工程金屬材料、碳纖維材料和超高分子量材料都有可能替代鋼鐵在造船中的主導(dǎo)地位。他還認(rèn)為,要發(fā)展造船智慧系統(tǒng),要著重發(fā)展以下幾個(gè)方面:造船企業(yè)的高速無線寬帶通信網(wǎng)絡(luò)、大型計(jì)算機(jī)造船仿真建模系統(tǒng)、便攜式艙壁和船體自動(dòng)矯正裝置和遙控攀爬自動(dòng)焊接機(jī)器人裝置。
另外,還有來自中海工業(yè)的副總經(jīng)理李正建、中國船級(jí)社上海規(guī)范研究所所長(zhǎng)楊忠民、上海船舶研究設(shè)計(jì)院的王麟等專家也發(fā)表了關(guān)于綠色船舶方面的演講,精彩的演講和鮮活的案例讓整個(gè)會(huì)場(chǎng)洋溢著活躍的氣氛,真可謂精彩紛呈。