首先,讓我們回顧一下上世紀(jì)90年代初美國的信息高速公路計劃。1993年,克林頓政府為了刺激美國經(jīng)濟(jì),占據(jù)信息業(yè)的制高點(diǎn),提出了“國家信息基礎(chǔ)設(shè)施行動計劃(NII)”既被人們通俗地稱為“信息高速公路”?肆诸D政府在冷戰(zhàn)結(jié)束以后,選擇建設(shè)“信息高速公路”作為刺激國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、增加就業(yè)機(jī)會、保持和奪回美國在重大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域一度削弱的國際領(lǐng)先地位。這如同當(dāng)年的政府把上世紀(jì)跨越北美的鐵路建設(shè)和本世紀(jì)50年代美國高速公路網(wǎng)的建設(shè),作為抑制蕭條、刺激經(jīng)濟(jì)增長的戰(zhàn)略舉措一樣。
“信息高速公路”計劃,為美國全社會提供了高級信息服務(wù)。同時,催生出一大批新型產(chǎn)業(yè),具體說來如:電子購物、多媒體電子郵件、視頻會議、遠(yuǎn)程辦公(Telework)、計算機(jī)支持下的合作辦公(CSCW)、遠(yuǎn)程教育(Teleclass)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、虛擬圖書館、虛擬博物館、電子報刊、網(wǎng)上游戲、視頻點(diǎn)播、交互式電視等。
1、物聯(lián)網(wǎng)概念
通俗地講,物聯(lián)網(wǎng)就是將所有物體連接在一起的網(wǎng)絡(luò)。主要有三個方面特征:一是互聯(lián)網(wǎng)特征;二是識別與通信特征;三是智能化特征。因此,從概念上講,物聯(lián)網(wǎng)定義為:物體通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,將物體與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,以進(jìn)行信息交換和通信,從而實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
2、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的背景和演進(jìn)
1999年在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議上首先提出了物聯(lián)網(wǎng)這個概念,當(dāng)時基于互聯(lián)網(wǎng)、RFID技術(shù)、EPC標(biāo)準(zhǔn),在計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用射頻識別技術(shù)、無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等,構(gòu)造了一個實現(xiàn)全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網(wǎng)“Internet of things”簡稱物聯(lián)網(wǎng)。
2005年ITU在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上正式確定了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。2009年1月28日,奧巴馬就任美國總統(tǒng)后,與美國工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會議”,IBM首席執(zhí)行官彭明盛首次提出“智慧地球”這一概念,建議新政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施。
2009年8月,溫家寶總理在視察中科院無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究所時,提出“感知中國”。作為以油氣資源生產(chǎn)為主要產(chǎn)業(yè)的克拉瑪依,產(chǎn)業(yè)鏈相對單一,抵御經(jīng)濟(jì)風(fēng)險的能力較弱。如何改變這一現(xiàn)狀,尋找新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)?是當(dāng)?shù)卣μ剿鞯膯栴}。而新疆油田公司提出的用信息技術(shù)打造一個全新的油氣田-智能油田,正是我們努力突破經(jīng)濟(jì)發(fā)展瓶頸、尋找新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)的最佳模式。油氣資源生產(chǎn)和信息技術(shù)結(jié)合是“1+1”大于2的模式,有無限的增長潛力。
3、油氣田生產(chǎn)和物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)
油氣生產(chǎn)有五大流程:油氣舉升、注入、計量、油氣集輸、油氣處理。如何運(yùn)用信息技術(shù)來進(jìn)行生產(chǎn)管理、提升工作效率?新疆油田公司從1995年開始啟動油田的信息化建設(shè),到2008年率先在全國建成了“數(shù)字油田”,實現(xiàn)了用計算機(jī)來管理油田生產(chǎn)。
數(shù)字油田滿足了生產(chǎn)和管理的需求,各油田建立了各自的油氣生產(chǎn)現(xiàn)場工況監(jiān)控、分析與管理和視頻監(jiān)控系統(tǒng),并正在當(dāng)前生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。但這些系統(tǒng)是由軟件開發(fā)公司和油田用戶結(jié)合各自油田生產(chǎn)的特點(diǎn)和實際情況合作開發(fā)的,主要是為了滿足油田公司、采油廠、作業(yè)區(qū)等各級目標(biāo)用戶生產(chǎn)運(yùn)行管理的需要。由于受地域、地形地貌、氣候條件、油藏地質(zhì)、社會環(huán)境差異的影響,因此各油田油氣生產(chǎn)數(shù)字化的功能不盡相同,建設(shè)也具有各自的特殊性。在軟件平臺、開發(fā)環(huán)境、系統(tǒng)組態(tài)方式上都有很大差異,還沒有形成統(tǒng)一的系統(tǒng)。針對目前油氣生產(chǎn)過程管理的現(xiàn)狀,急需一套綜合信息平臺來解決油田在信息化、數(shù)字化建設(shè)中存在的問題。因此,建設(shè)面向生產(chǎn)操作過程的油氣物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),顯得尤為緊迫。
“十二五”期間,中國石油全面推進(jìn)信息系統(tǒng)的持續(xù)提升和深化應(yīng)用,開展國家物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程建設(shè)。2012年4月底,中國石油股份公司正式啟動建設(shè)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)(A11)項目,選擇區(qū)塊為:風(fēng)城超稠油油田油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)示范工程、塔里木油田9個油氣供應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程、大慶油田采油九廠開展齊家北區(qū)塊物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程等。國外的油氣田物聯(lián)網(wǎng)案例有:挪威國家石油公司于2005年啟動的“整合運(yùn)營項目”、英國石油公司始于2003年的“未來油田”項目、殼牌公司的智能油田等均已體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。
4、油氣田物聯(lián)網(wǎng)的重點(diǎn)技術(shù)問題
按物聯(lián)網(wǎng)三層體系架構(gòu),底層是感知數(shù)據(jù)的感知層,中間是數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層,最上面則是內(nèi)容應(yīng)用層。
以油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)為例,從三層體系結(jié)構(gòu)來看,每一層都有一些技術(shù)問題需要解決。從采集控制層的終端接入組網(wǎng)到應(yīng)用層的海量數(shù)據(jù)處理,從單個傳感器節(jié)點(diǎn)的節(jié)能降耗到整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的信息安全;待解決的問題涉及生物、物理、通信、微電子、計算機(jī)等眾多學(xué)科領(lǐng)域。這里重點(diǎn)討論以下幾個問題:
(1)要重視標(biāo)準(zhǔn)的制定。物聯(lián)網(wǎng)是一個涉及眾多行業(yè)應(yīng)用的實踐性技術(shù)領(lǐng)域,其領(lǐng)域跨度非常廣。在涉及互聯(lián)互通等共性問題方面盡早制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),如統(tǒng)一編碼規(guī)則、數(shù)據(jù)規(guī)范、基礎(chǔ)應(yīng)用平臺的中間件接口標(biāo)準(zhǔn)等。以油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)為例,其涉及技術(shù)較多,應(yīng)用形式多樣,涉及的標(biāo)準(zhǔn)相對分散,目前并沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可以參照。在早期的油田數(shù)字化建設(shè)中,各油田采用不同廠商的產(chǎn)品,水平參差不齊,數(shù)據(jù)開放性差,集團(tuán)公司層面缺乏統(tǒng)一的自控數(shù)據(jù)命名規(guī)范或數(shù)據(jù)字典,容易導(dǎo)致因數(shù)據(jù)格式不一致而造成的數(shù)據(jù)交換障礙。為了實現(xiàn)不同平臺物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通,數(shù)據(jù)共享,降低系統(tǒng)運(yùn)維成本,需要在集團(tuán)公司范圍內(nèi)統(tǒng)一油氣田相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。因此,要重視標(biāo)準(zhǔn)問題的戰(zhàn)略性地位。
(2)要重視數(shù)據(jù)的挖掘分析。數(shù)據(jù)挖掘是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的及隨機(jī)的實際應(yīng)用數(shù)據(jù)中,挖掘出隱含的、未知的、對決策有潛在價值的數(shù)據(jù)的過程。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)可以分成幾種類型:RFID數(shù)據(jù)流、地址/唯一標(biāo)識、描述數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)和傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等,它給物聯(lián)網(wǎng)的管理、分析帶來巨大的挑戰(zhàn),如何在這海量的數(shù)據(jù)集中發(fā)現(xiàn)有用的信息已成為數(shù)據(jù)挖掘研究的重點(diǎn)。
(3)制定物聯(lián)網(wǎng)安全體系。隨著互聯(lián)網(wǎng)向物聯(lián)網(wǎng)的逐步演進(jìn),物聯(lián)網(wǎng)不僅繼承了現(xiàn)有信息安全體系的漏洞,同時由于其自身的特點(diǎn),又引入了一些新的安全問題:①傳感器節(jié)點(diǎn)等終端接入設(shè)備由于能量和計算能力的限制,通常無法使用復(fù)雜的安全認(rèn)證機(jī)制,極易成為整個物聯(lián)網(wǎng)安全體系的短板;②物聯(lián)網(wǎng)的終端節(jié)點(diǎn)常常部署在無人監(jiān)控的場景中,攻擊者可以輕易對這些設(shè)備進(jìn)行改造或干擾;③物聯(lián)網(wǎng)中終端節(jié)點(diǎn)數(shù)量龐大,種類繁雜,所采集的海量數(shù)據(jù)具有明顯的多源異構(gòu)性,難以提供統(tǒng)一的安全保護(hù)體系。鑒于這些特點(diǎn),對物聯(lián)網(wǎng)的信息安全保障提出了更高的要求,僅僅依靠現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)信息安全體系是無法滿足安全保障的。因此,建立適用于物聯(lián)網(wǎng)的信息安全體系已經(jīng)成為了保證物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用安全可靠,推動其發(fā)展、普及的關(guān)鍵。
5、油氣田物聯(lián)網(wǎng)和經(jīng)濟(jì)升級轉(zhuǎn)型
“物聯(lián)網(wǎng)”被稱為繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益,大大節(jié)約成本;另一方面可以為全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇提供技術(shù)動力。石油行業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用比較早的行業(yè),國外BP、Shell等石油巨頭的示范項目已經(jīng)產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益,這種經(jīng)濟(jì)效益主要是來自于物聯(lián)網(wǎng)帶來的管理提升。那么,就石油行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺的建設(shè)和推廣是否能成為石油企業(yè)借力信息技術(shù)實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)多元化發(fā)展的一次轉(zhuǎn)型機(jī)會呢?
讓我們先看看IBM的成功轉(zhuǎn)型之路,實現(xiàn)從計算機(jī)硬件制造商向技術(shù)服務(wù)提供商的轉(zhuǎn)型。第一次轉(zhuǎn)型:電子商務(wù)。在很多人還不知道電子商務(wù)為何物的情況下,IBM提出了“電子商務(wù)”的戰(zhàn)略理念,這一理念的提出使IBM實現(xiàn)硬件廠商到“軟件+硬件”的轉(zhuǎn)型。第二次轉(zhuǎn)型,電子商務(wù)隨需應(yīng)變,IBM全面轉(zhuǎn)向服務(wù),向客戶提供從戰(zhàn)略咨詢到解決方案的一體化服務(wù)。自此,IBM成功實現(xiàn)“軟件+硬件+服務(wù)”的第二次轉(zhuǎn)型。第三次轉(zhuǎn)型:“智慧星球”。這次轉(zhuǎn)型也被業(yè)界認(rèn)為是IBM具有顛覆性的一次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,使IBM一腳跨出IT領(lǐng)域,不僅提供IT服務(wù)解決方案,也提供商業(yè)和戰(zhàn)略咨詢。
IBM的轉(zhuǎn)型是受到市場競爭壓力的驅(qū)使,而作為以油氣資源生產(chǎn)的企業(yè),壓力來自于象石油這種化石能源是不可再生性的,并且人類對其的巨大消耗,使其正在逐漸走向枯竭。因此,作為油氣資源生產(chǎn)的企業(yè)也要轉(zhuǎn)型,那么我們該如何走轉(zhuǎn)型之路?新疆油田公司擁有對復(fù)雜地層構(gòu)造的勘探技術(shù)和先進(jìn)的油田生產(chǎn)管理水平,同時在數(shù)字油田的建設(shè)中培養(yǎng)了一支能力很強(qiáng)的信息人才隊伍。在從數(shù)字油田到智慧油田的建設(shè)過程中,能否借力信息技術(shù)將我們對油田生產(chǎn)的管理經(jīng)驗和勘探開發(fā)的技術(shù)作為一種“技術(shù)服務(wù)產(chǎn)品”進(jìn)行輸出,為其他油田或行業(yè)服務(wù)?IBM的技術(shù)服務(wù)憑借其優(yōu)勢在各行各業(yè)中開展,為何我們不利用在石油行業(yè)的優(yōu)勢在這一領(lǐng)域引領(lǐng)潮流、走向世界的舞臺?
6、結(jié)論
物聯(lián)網(wǎng)是世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,代表了下一代信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。目前,世界上越來越多的國家和地區(qū)已經(jīng)將發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)確定為培育核心競爭力的戰(zhàn)略重點(diǎn)。作為油氣資源生產(chǎn)的企業(yè),油氣田物聯(lián)網(wǎng)是提高工作效率的最佳選擇,是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)轉(zhuǎn)型的最佳途徑。
核心關(guān)注:拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用,蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想,集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念,功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理,全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域,是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題:從技術(shù)層面上探討物聯(lián)網(wǎng)和油氣資源企業(yè)經(jīng)濟(jì)的升級轉(zhuǎn)型
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