数字孪生五维结构如何与物联网、大数据、人工智能等新信息技术集成与融合

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数字孪生五维结构如何与物联网、大数据、人工智能等新信息技术集成与融合,第1张

数字孪生作为一种新兴技术,可以与物联网、大数据、人工智能等新信息技术集成与融合,以实现更加全面和智能的应用。以下是数字孪生五维结构与其他新信息技术的集成与融合方式:

1 物联网:数字孪生可以基于物联网技术获取现实世界中的传感器数据,并将其整合到数字孪生模型中,形成一个虚拟的环境。这样可以更好地掌握物理系统的状态和运行情况,从而进行优化和改进。

2 大数据:数字孪生可以利用大数据技术对海量数据进行处理和分析,从而发现系统潜在的问题,并提供相应的解决方案。此外,数字孪生也可以将大数据应用于模型的训练和优化中,提高模型的精度和可靠性。

3 人工智能:数字孪生可以利用人工智能技术对模型进行智能化分析和优化,从而提升系统的性能和效率。例如,可以使用机器学习技术对模型进行训练,实现自主优化和决策。

4 云计算:数字孪生可以将数据和计算资源放置在云端,在任何时间和地点都可以进行数据的访问和处理。这样可以方便地实现多个设备之间的协同工作,并提高系统的可靠性和安全性。

5 区块链:数字孪生可以利用区块链技术保证模型的安全性和透明度。例如,可以使用区块链技术对模型进行验证和审计,防止模型被篡改或误用。

综上所述,数字孪生五维结构可以与物联网、大数据、人工智能等新信息技术集成与融合,以实现更加全面和智能的应用。通过这些新技术的支持,数字孪生可以更好地模拟现实世界中的物理系统,并提供相应的解决方案,帮助我们更好地理解和管理物理系统。

物联网就是物物相连的网络,是我国的新兴战略产业,是未来发展的趋势。下面是我精心推荐的关于物联网技术的论文,希望你能有所感触!

关于物联网技术的论文一:物联网技术浅谈

摘 要物联网就是物物相连的网络,人与人、人与物、物与物都互联成网。物联网技术是当今的前沿技术,是我国的新兴战略产业,是未来发展的趋势。物联网技术目前处于起步阶段,但各国都十分重视并作为战略产业来研究和发展。本文从物联网的由来、物联网的特征、物联网的类型、物联网的组成等四个方面来探讨物联网技术。

关键词物联网;特征;组成;关键技术

一、物联网的由来

物联网的概念最早于1995年出现在比尔盖茨的《未来之路》书中,在该书中比尔盖茨已经提及了Internet of Things的概念,只是当时并没有引起人们的重视。1998年,美国麻省理工学院创造性地提出了当时称为EPC系统的“物联网”的构想;1999年,美国麻省理工学院首先明确提出了“物联网”的概念,提出了物联网就是将所有物品通过射频识别(RFID)等信息传感设备与互联网相连,能实现智能化识别和管理的网络。2005年11月,国际电信联盟在突尼斯举行的信息社会峰会上发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了物联网的概念。

2009年11月,温家宝发表了《让科技引领中国可持续发展》的重要讲话,“我国要着力突破传感网、物联网关键技术,及早部署后IP时代相关技术研发,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的‘发动机’”,从而物联网作为我国的新兴战略产业。

物联网就是在计算机互联网的基础上,利用射频识别、传感设备和无线通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”; 即英文名称为“Internet of Things”,简称IOT。在这个网络中,物品能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用RFID等技术,通过计算机互联网实现物品的自动识别和信息的互联和共享。

二、物联网的特征

(1)网络化:网络化是物联网的基础。不论是有线、无线还是专网来传输信息,都必须依靠网络,而且必须与互联网相连,这样才能形成完全意义上的物联网。(2)互联化:物联网是一个包含多种网络、接入、应用技术的大集成,也是一个让人与人、人与物、物与物之间进行交流的平台;与互联网相比,物联网具备更强的开放性,应能够随时接纳新设备、提供新的服务与应用,即物联网具备自组织、自适应能力。(3)物联化:计算机和计算机连接成互联网,实现人与人之间交流。而物联网是实现人物相连、物物相连,通过在物体上安装传感器或微型感应芯片,借助计算机网络,让人和物体进行“对话”和“交流”。(4)感知化:物联网离不开传感设备。射频识别、红外感应器、激光扫描器等信息传感设备,正如视觉、听觉和嗅觉器官对于人的重要性一样,它们是物联网必不可少的关键设备。(5)自动化:物联网通过传感器设备自动采集数据;根据事先设定的处理规则,利用软件自动处理采集到的数据;自动地进行数据交换和通信;对物体实行自动监控和自动管理。一般无需人为的干预。(6)智能化:物联网融合了计算机网络技术、无线通信技术,微处理技术和传感器技术等,从它的“自动化”、“感知化”等特点,已能说明它能代表人、代替人“对客观事物进行合理分析、判断及有目的地行动和有效地处理周围环境事宜”,智能化是其综合能力的表现。

三、物联网的组成

物联网主要包括以下几个子系统,有些物联网可能只包括了这些子系统中的一部分。

(1)电信网络:物联网的信息传送与日常使用的文字、语音、、图像传输相比,有其独特的地方,物联网中的信息传输大多是小数据量和特大数据量的传输。小到每月只发送几bit,如电力抄表;大到持续发送大幅图像,如交通监控,而中等数据量的信息传送却不多见。这就对通信网络提出了新的要求,需要推出新的通信标准和新的接入技术,以适应物联网各种通信的需要,实现物联网的高效通信。现有的通信网络主要有电缆、光纤、无线电、微波、卫星、蓝牙、红外、WiFi、移动通信等。(2)传感器:传感器可以把一些物理量的变化变为电信号的变化,收集信息,做出响应。例如麦克风和喇叭就是一对语音传感器。传感器可以是声、光、电、重量、密度、硬度、湿度、温度、压力、震动、速度、图像、语音等。(3)电子标签:电子标签用来标识物联网中的各物体。现有的电子标签主要有RFID、条形码、二维码、IC卡、磁卡等。(4)数据处理:物联网通过传感设备所采集到的数据,必须经过计算机软件进行处理,才能满足用户不同的需求,实现各种目的。这些数据处理往往包括汇总求和、统计分析、阀值判断、数据挖掘和各种专业计算等。(5)报警系统:传感设备所采集到的数据信息可能需要直接报警或者经过计算机软件处理后报警,报警形式主要有声、光、电(电话、短信)等。(6)显示系统:传感设备所采集到的数据信息可能需要直接显示或是经过计算机软件处理后显示出来,常见的显示形式有文字、数字、图形、表格等。

四、物联网的关键技术

(1)感知与标识技术

感知和标识技术,负责采集现实中发生的事件和数据,实现外部信息的感知和识别,是物联网的基础,如传感器、无线定位、射频识别(高频、超高频)、二维码等。

(2)网络与通信技术

网络是物联网数据传递和服务支撑的最重要基础设施,通过人物互联、物物互联,实现感知信息高可靠性、高速度、高安全地传送。物联网的实现涉及到近通信技术和远程通信技术。近距离通信技术主要涉及RFID,蓝牙等,远程通信技术主要涉及互联网的组网、网关等技术。包括短距离无线通讯(zigbee、蓝牙、WiFi等), 低功耗无线网络技术,远程网络、多网络融合等。

(3)计算与服务技术

海量感知信息的计算与处理是物联网的最重要支撑,服务和应用则是物联网的最终价值体现。

海量感知信息的计算与处理技术是物联网应用大规模发展后,面临的重大问题之一。需要攻克海量感知信息的数据挖掘、、数据融合、高效存储、并行处理、知识发现等关键技术,研究物联网“云计算”中的虚拟化、智能化、分布式计算和网格计算等技术。其核心是采用云计算技术实现信息存储和计算能力的分布式处理和共享,为海量信息的高效利用提供技术支撑和保障。

服务计算。物联网的发展必须以应用为导向,在“物联网”中,服务的内涵得到了革命性的扩展,不断涌现出大量的新型应用将导致物联网的服务模式与应用开发受到巨大挑战,面临着许多机遇,如果仍然沿用传统的技术路线势必制约物联网应用的创新。为了适应未来应用环境的变化和服务模式的变化,必须研究针对不同应用需求的标准化、开放式的应用支撑环境和服务体系结构以及面向服务的计算技术等。

(4)管理与支撑技术

随着物联网应用以及网络规模的扩大、支撑业务的多化化复杂化和服务质量的高要求,影响物联网正常稳定高效运行因素的越来越多,管理与支撑技术是保证物联网“安全高效可控”的关键,包括测量分析、网络管理、物联网标准和安全保障等方面。必须研究新的高效的物联网管理模型与关键技术,用来保证网络系统正常高效稳定的运行。

参考文献:

[1]物联网导论(第二版),刘云浩主编,2013年8月,科学出版社

[2]物联网基础及应用,王汝林主编,2011年10月,清华大学出版社

[3]物联网技术导论,张飞舟主编,2010年6月,电子工业出版社

[4]物联网的由来与发展趋势, 吕廷杰, 2010年4月,信息通信技术

点击下页还有更多>>>关于物联网技术的论文二:物联网技术及其应用

四层模型与OSI模型区别与联系

1、TCP/IP四层模型: 1链路层(数据链路层/网络接口层):包括操作系统中的设备驱动程序、计算机中对应的网络接口卡 2网络层(互联网层):处理分组在网络中的活动,比如分组的选路。 3运输层:主要为两台主机上的应用提供端到端的通信。 4应用层:负责处理特定的

早在2014年11月的时候,全球最具影响力的管理思想家之一、哈佛商学院教授迈克尔·波特和PTC首席执行官Jim Heppelman 在《哈佛商业评论》上发表了一篇具有重大影响力的文章——《智能互联产品如何改变竞争》。他们认为,物联网互联产品将改变传统的产业结构、商业模式以及许多行业的竞争本质。

自从这篇文章发表以来,世界上已经出现了许多颠覆性的物联网商业模式创新。例如:iRobot公司凭借其自主物联网连接的吸尘机器人,实现了从零到900万台物联网连接设备的销售量,从而改变整个吸尘器行业的状态;Thyssenkrupp电梯物联网连接的电梯已经从零增加到130,000个,其三个主要竞争对手Otis、Schindler和Kone都引入了类似的基于IoT的商业模式;共享单车行业,在美国已经从零发展到3900万人次,基本上就是通过物联网技术的出现而创建的。

还有成千上万的新智能产品/物联网商业模式的例子,还在酝酿中。那些目前正在(或计划将)智能互联产品推向市场的企业,可以从这些早期的创新者身上学到什么?前不久,市场咨询公司IoT Analytics发布了《2020 IoT商业化和商业模式采用》,探讨了全球领先的设备和产品制造商(OEM)在过去5年如何成功推出智能互联物联网产品以及心得体会。

开发一个物联网业务模式或业务模型并将之商业化并不简单,但可能会是颠覆性的“ 游戏 规则改变者”。61%参与了IoT Analytics研究报告者声称,与竞争对手相比,物联网商业模式让其公司获得了竞争优势。

将智能连接产品推向市场时,需要进行很多考量,例如:是首先接触现有客户,还是瞄准新客户;可以通过硬件、软件、服务或数据获利,还是这些的组合;是一次性收费,还是按月收费,甚至可能是按使用量收费;是否免费提供某些功能;是按成本定价,还是按利润率定价,或者是通过亏损以获得早期市场份额;是直接销售给客户,还是通过第三方(市场)销售等等。

物联网商业模式与产品开发和产品商业化这两个相邻的环节紧密相连。IoT Analytics将其分为3个部分: 开发物联网产品(例如上市时间和开发功能)、开发物联网商业模式(该分析主要基于Zollenkop框架,着眼于三个要素:市场定位、价值链和收入模型)以及物联网产品的商业化(例如:确定合适的价格水平、推动采用的措施和衡量成功的KPI)。

IoT Analytics的报告就这些问题给出了相应的6个观点,并强调了哪些物联网商业模式被认为更成功。

观点1。智能连接物联网产品,从内部项目启动到第一个付费用户平均需要23个月。然而,从开始到第一次付费客户所需的总时间,相比平均值有巨大差异。最快的实现发生在8个月,而最长的可能需要长达76个月(根据IoT Analytics的分析)。

观点2。有许多因素驱动了将智能互联物联网产品推向市场的复杂性。特别是较大的公司必须花更多的时间来协调多个部门和流程。根据分析,典型的物联网产品的引入会“主要影响”到6个部门(其中IT和R&D受影响最大)。

推动IT和研发部门工作的,是在IoT互联产品中加入许多软件特性和服务。物联网产品平均拥有12项新功能,几乎所有物联网公司(91%)都为客户提供监控仪表板,而库存管理或工作流优化等功能则很少见。

观点3。在这次分析中,近四分之三的受访者开发了一款全新的或主要经过重新设计的产品,而这种产品以前并不存在。大多数受访者还表示,物联网产品的销售对象是一些新的决策者(以及一些现有的决策者)。结果是,52%的物联网商业模式可以归类为“多元化”,只有11%归类为“市场渗透”,即在现有产品加上小的附加功能,销售给和以前完全相同的决策者。

观点4。目前,超过95%的物联网硬件都已获利。然而,在大多数情况下,硬件只是多种变现方式的一部分。大多数研究参与者预计,未来两年,服务(包括传统和数字)和数据的重要性将显著提高。随着硬件获利重要性的下降,预计基于时间、使用和成功而盈利的模式的重要性将会增加。

欧洲某 汽车 行业高级IT经理表示:“我们未来的重点将更多地放在数字服务上。当前我们对用户只有一个接触点:安装硬件。展望未来,随着数据日趋成熟,以及拥有更好的远程软件更新能力,我们将能够提供更多以用户为中心的SaaS产品/功能,客户可以在网上购买。”

观点5。物联网解决方案的成功商业化在产品推出前很久就开始了。美国某机械设备制造商高级产品经理表示:“在构建和销售解决方案之前,清楚了解客户的需求至关重要。”

分析显示,不同地区的客户采用率存在巨大差异,一些功能显然比其它功能更受客户欢迎。客户采用率排名占前四分之一的两项功能分别是“状态监视”和“预测性维护”,这与IoT Analytics先前关于预测性维护主题的报告相符。

因此,许多研究参与者指出,教育自己的团队,特别是面向客户的员工的重要性就不足为奇了。美国某机械设备制造商高级产品经理表示:“对员工的培训是一项艰巨的任务,因为该技术对公司整体来说是新技术,并且所有领域的专家都需要接受培训。”

当前,我们正在进入全新的“咆哮20年”的开始。这是ARM与经济学人在今年上半年推出的《物联网商业指数2020》所提示的变化:即所有产业面对的障碍正逐渐降低,超过一半的受访企业已经处于物联网网络部署初期或大规模部署阶段。《物联网商业指数2020》强调,物联网的“商业价值之路”已经出现,企业在物联网方面的初期投资通常能够明确的投资回报,而随着物联网数据与其它数据集的结合以及纳入整体分析中,物联网的价值也在上升。

物联网工程师需要掌握:物联网产业与技术导论、物联网工程概论、、Java程序设计、单片机原理及应用、无线传感网络概论、移动通信技术、蜂窝物联网技术等技术。

物联网是基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络又称为物联网域名。

物联网理念最早可追溯到比尔·盖茨1995年《未来之路》一书。在《未来之路》中,比尔·盖茨已经提及物互联,只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展,并未引起重视。

扩展资料:

物联网专业毕业生需掌握的知识与技能:

1、掌握和计算机科学与技术相关的基本理论知识;掌握物联网工程的分析和设计的基本方法。

2、了解文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。

3、了解与物联网工程有关的法规。

4、能够运用学习知识和外文阅读能力查阅外文资料。

5、掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有获取信息的能力。

参考资料来源:百度百科—物联网工程专业

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