张启谟:图书物联网发展浅谈

2015-06-24 20:06 来源:中华商务
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  当前,物联网是科技界最为热门的概念,在国外受到世界各主要国家的高度关注。国内自2009年底以来,从中央政府到为数众多的大型企业,都纷纷将物联网的发展提上议事日程。物联网极有可能是继大型计算机上、个人计算机、互联网之后又一场深刻影响人类发展进程的科技革命。

  物联网概念的发展可追溯到1995年,比尔盖茨在《未来之路》首次提出物联网,但由于受限于无线网络、硬件及传感器的发展,当时并没引起太多关注。1999年,美国召开的移动计算和网络国际会议提出,传感网是21世纪人类面临的又一个发展机遇,传感网的重要性得到学术界充分的肯定。2003年,美国《技术评论》提出:传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。在2005年,国际电信联盟(ITU)在信息社会世界峰会上发布了《互联网报告2005:物联网》,正式提出“物联网”概念。根据ITU的描述,无所不在的物联网通信时代即将来临,在物联网时代,通过在各种各样的日常用品上嵌入一种短距离的移动收发器,人类在信息与通信世界里将获得一个新的沟通维度,从任何时间任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物和物与物之间的沟通连接。2009年奥巴马就任美国总统后,在与美国工商业领袖举行的圆桌会议上,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”的概念,建议政府投资新一代的智慧型基础设施,随后得到美国各界的高度关注,有分析认为,IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略,并在世界范围内产生影响。

  IBM预测“智慧的地球”策略将掀起“互联网”浪潮之后的又一次科技革命。IBM前首席执行官曾提出一个重要的观点,认为计算模式每隔15年发生一次变革,人们把它称为“十五年周期定律”。而每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略引发的。上世纪90年代,美国克林顿政府计划用20年时间,耗费巨资建设美国国家信息基础结构,创造了巨大的经济效益和社会效益。今天,“智慧地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处,同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。

  回顾物联网的过去,展望未来,物联网从诞生到成熟将经历以下四个阶段:概念形成阶段(2000年前后)、技术形成阶段(2010年前后)、实验验证阶段(2020年前后)、应用拓展阶段(2020年之后)。

  “物联网的英文名称叫做‘The Internet of things’,顾名思义,简而言之,心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的一种网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。”。

  物联网定义:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

  物联网的特征,一是全面感知,即利用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息;二是可靠传递,通过各种电信网络与互联网融合,将物体的信息实时准确传递出去;三是智能处理,利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对海量数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制。

  物联网体系架构

  物联网大致被公认为有三个层次,底层是用来感知数据的感知层,第二层是数据传输的网络层,最上面则是内容应用层。

  感知层是物联网的皮肤和五官——识别物体,采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、终端、传感器网络等,主要是识别物体,采集信息,与人体结构中皮肤和五官的作用相似。

  网络层是物联网的神经中枢和大脑——信息传递和处理。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理,类似于人体结构中的神经中枢和大脑。

  应用层是物联网的“社会分工”——与行业需求结合,实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合,与行业需求结合,实现行业智能化,这类似于人的社会分工,最终构成人类社会。

  物联网核心技术包括:

  RFID技术

  WSN网络

  红外感应器

  全球定位系统

  Internet与移动网络

  ? 中间件技术

  ? 行业应用软件

  RFID(Radio Frequency Identification的),即射频识别,俗称电子标签。

  RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。

  WSN是wireless sensor network的简称,即无线传感器网络。

  无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息,并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。

  中间件是一种独立的系统软件或服务程序,分布式应用软件借助这种软件在不同的技术之间共享资源。中间件位于客户机/ 服务器的操作系统之上,管理计算机资源和网络通讯。是连接两个独立应用程序或独立系统的软件。相连接的系统,即使它们具有不同的接口,但通过中间件相互之间仍能交换信息。执行中间件的一个关键途径是信息传递。通过中间件,应用程序可以工作于多平台或 OS 环境。

  物联网是在计算机互联网的基础上,利用 RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。 通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。

  目前上海市新闻出版局主导的课题《无线射频识别(RFID)在新闻出版领域的产业化应用》, 这一课题被列为上海市印刷[百科 微博]业“十二五”规划重点启动项目,自去年9月展开,将于今年11月结题。在上海市局的组织协调下,该课题的研究打通了RFID应用的整个产业链,涉及到出版、印刷、发行、图书馆终端应用乃至芯片研制、软硬件研发等各环节

  该课题最重要的研究成果是建立了出版物识别追溯信息平台,以RFID和无线传感网络为纽带,后台数据中心为服务支撑,使出版物审批、生产、物流、销售、应用5个子系统联系在一起。在具体的产品应用上,课题组将RFID应用于高端图书、音像制品和限量复制品,每类产品都选择一二十种产品嵌入电子标签。此外,课题组还进行了芯片选型测试、读写器研制、天线研发测试、物流检测通道组建等工作。

  因此,有理由认为图书物联网应用将涉及到两个方面:一方面为出版物识别追述产品生命周期管理,另一方面为基于云计算的各种应用系统。

  在以下应用场景:

  出版物审批:出版物审批职能

  印刷品物流:企业内部高效分拣、降低库存、物流数据追踪

  零售:防偷盗、快速结算、高效盘点、提高读者体验

  图书馆:自助借还、馆藏清点、智能书架、自动分拣

  版权监管:新闻出版局对版权监管?

  中华商务作为印刷企业明白变革的重要性,多年来不停投放资源在研发新的印刷科技。2010年,中华商务研发中心在上海成立,标志着中华商务即将书写百年文化历史新篇章,迈入新的发展阶段。研发中心的成立预示着中华商务关注业界新工艺丶新技术和新产品的发展,重视新技术的研发和应用,积极探索和寻求企业创新发展之路,将在绿色低碳环保印刷丶资讯科技与出版印刷产业的融合等领域进行研究与开发,不断提升自主创新的能力,开拓新市场,推动企业升级转型,务求始终保持行业领先地位。

  物联网发展在现阶段仍然遇到很多问题:技术标准问题和协议标准问题,还有安全问题(业务认证机制和加密机制)。

  在技术问题中,最需要关注的是IP地址问题、识别率问题和云计算问题。

  当然,限制发展瓶颈还是成本问题。

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