物联网顶层设计与关键技术
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前言

自2016年开始,世界最大的物联网峰会和博览会每年在无锡举办,来自多个国家的业界精英在金秋时节齐聚太湖之滨,人们对万物互联的憧憬和实践被定义为“太湖印记”。“当前,中国经济正处在深度调整和变革之中,制造业向中高端加速迈进,物联网将成为一把利器,助力中国制造华丽转身、破茧成蝶”,工业和信息化部对“物联网”进行了阐述。邬贺铨院士指出,“支撑生产加工智能化、制造业服务化的工业物联网已经成为热点。”大会标志着“物联网在中国”引领了世界潮流。

物联网被看作继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,已经被验证是带动中国经济发展的主力军。针对目前中国海量的物联网应用,“物联网在中国”已经超越了美国的圆桌会议、IBM的“智慧地球”(Smart Earth)、欧盟的《物联网研究战略路线图》( Internet of Things Strategic Research Roadmap)。自2013年2月国务院正式公布《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》(国发〔2013〕7号)之后,中国的智慧水务、交通、环保、医疗、电力及民用的共享单车、水机、新风机、充电桩等应用已经无处不在,各个行业的联网运营商雏形已经形成。

2014年1月,本书的第一版创新性地提出了在中国特有的政治环境、社会环境、市场环境、技术支撑环境及经济运行环境下,物联网将被建设成为带动我国核心经济区率先规划发展的“物联网现代信息服务业”,从而诞生我国“物联网运营商”。物联网运营商是继电信运营商、有线电视运营商、移动通信运营商后,在我国诞生的新兴的服务于现代信息服务业的第四大运营商。截至2020年1月,本书作者团队已经在多个领域进行了物联网应用实践,努力推进物联网的发展。

物联网运营商是通过与政府合作,组织产业内的设备提供商、运营商、系统集成商、软件开发商,在各方平等互利的前提下与各公共事业部门搭建公共平台,并以平台为基础设施,以信息服务作为产品面向社会提供服务的行业实体。

作者提出,构建我国物联网运营平台及物联网运营商,面向我国城市公共领域重大基础设施进行智能化建设,形成我国物联网现代信息服务业与物联网信息终端制造业,是我国物联网产业主要的发展战略。一个新兴的物联网现代信息服务业不仅能促进大量的人员就业,而且能推动我国成为创新型国家,以及为国民经济发展再造新优势。

本书作者根据多年研发经验、数千万元的物联网工程实践,以及30余项物联网相关发明专利抛砖引玉,希望给读者一些启迪和帮助。本书第1章主要介绍了物联网的理念及其历史溯源,阐述了物联网的经营形式、物联网在中国的发展现状和前景,以及物联网在中国的工作设想,从而提出了物联网运营商的概念。第2章介绍了物联网架构的基本组成、主要功能、智慧城市商业模式,以及物联网综合信息港等内容。第3~5章分别详细描述了物联网3层架构中的相关技术。物联网的云平台和大数据应用技术在第6章中进行了综述。第7章给出了物联网在产业集群中的综合应用,包括在消防、医疗、交通、家居等方面的具体实现愿景,涵盖能源需求侧物联网、智慧消防物联网、智慧医疗物联网、商品/药品安全追溯物联网、智慧城市静态交通泊车与车辆牌照监管物联网、低空航空器ADS-M空中监管物联网、支持分布式新能源物联网。第8章给出了物联网工程示范,包括物联网水机供暖、分布式蓄热和锅炉供暖系统、水联网系统和县域环境监测系统。

希望本书能够对那些关心物联网产业发展的各级领导和行政监管部门、高校物联网及相关专业的师生,以及投资人士有所帮助。由于笔者水平及时间有限,加上物联网产业的飞速发展,技术日新月异,书中难免会有局限和诸多不足之处,欢迎各位专家和读者不吝指正。