技術(shù)
導(dǎo)讀:溫總理的號(hào)召進(jìn)一步開啟了中國(guó)全面關(guān)注和研究傳感網(wǎng)的序幕。近來,北京、上海、福州、深圳、廣州、重慶、昆山、成都、杭州等城市都加快了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的布局,工信部也表示正在編制 “十二五”物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃。毫無(wú)疑問,當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)正炙手可熱。
物聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)
物聯(lián)網(wǎng)本身的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)比較漫長(zhǎng)的過程。作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展排頭兵的RFID技術(shù),早在二戰(zhàn)時(shí)期就出現(xiàn)了,后來美國(guó)在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中得到大量的使用,用于管理軍需后勤物資。1999年,在美國(guó)召開的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議提出了傳感網(wǎng)的概念,認(rèn)為“傳感網(wǎng)是下一個(gè)世紀(jì)人類面臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī)遇”;2003年,美國(guó)《技術(shù)評(píng)論》將傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)看作是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首;2005年,在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)(WSIS)上,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了 《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。2008年,IBM公司基于物聯(lián)網(wǎng)提出了“智慧地球”的概念。
2009年8月7日,國(guó)務(wù)院總理溫家寶到無(wú)錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心視察并發(fā)表重要講話,指出 “在傳感網(wǎng)發(fā)展中,要早一點(diǎn)謀劃未來,早一點(diǎn)攻破核心技術(shù)”; “在國(guó)家重大科技專項(xiàng)中,加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展”; “盡快建立中國(guó)的傳感信息中心,或者叫 ‘感知中國(guó)’中心”。溫總理的號(hào)召進(jìn)一步開啟了中國(guó)全面關(guān)注和研究傳感網(wǎng)的序幕。近來,北京、上海、福州、深圳、廣州、重慶、昆山、成都、杭州等城市都加快了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的布局,工信部也表示正在編制 “十二五”物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃。毫無(wú)疑問,當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)正炙手可熱。
物聯(lián)網(wǎng)二人談
錢大群(IBM大中華區(qū)首席執(zhí)行官)
中國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)空間廣闊,而且中國(guó)政府正在以巨大的控制能力、實(shí)施決心和配套資金對(duì)必要的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行大規(guī)模建設(shè),“智慧的地球”這一戰(zhàn)略將會(huì)產(chǎn)生更大的價(jià)值。
如果在基礎(chǔ)建設(shè)的執(zhí)行中,植入“智慧”的理念,不僅僅能夠在短期內(nèi)有力地刺激經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)就業(yè),而且能夠在短時(shí)間內(nèi)為中國(guó)打造一個(gè)成熟的“智慧”基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)。當(dāng)今世界許多重大的問題如金融危機(jī)、能源危機(jī)和環(huán)境惡化等,實(shí)際上都能夠以更加“智慧”的方式解決。在全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)低迷的同時(shí),也孕育著未來的發(fā)展機(jī)遇,中國(guó)能夠借此機(jī)遇開創(chuàng)新樂觀產(chǎn)業(yè)和新的市場(chǎng),加速發(fā)展,擺脫經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響。
趙國(guó)安 (南京航空航天大學(xué)國(guó)家電工電子示范中心主任)
物聯(lián)網(wǎng)前景非常廣闊,它將極大地改變我們目前的生活方式。物聯(lián)網(wǎng)把我們的生活擬人化了,萬(wàn)物成了人的同類。在這個(gè)物物相聯(lián)的世界中,物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”,而無(wú)需人的干預(yù)。物聯(lián)網(wǎng)利用射頻自動(dòng)識(shí)別(RFID)技術(shù),通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。可以說,物聯(lián)網(wǎng)描繪的是充滿智能化的世界。在物聯(lián)網(wǎng)的世界里,物物相連、天羅地網(wǎng)。
做好“整體規(guī)劃”和“頂層設(shè)計(jì)”
我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還比較落后,2009年,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)界權(quán)威雜志M2MMagazine統(tǒng)計(jì)了全球的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展100強(qiáng),81個(gè)在北美,18個(gè)在歐洲,亞太地區(qū)只有一個(gè),而且不在中國(guó)。國(guó)內(nèi)最大的物聯(lián)網(wǎng)公司,據(jù)了解還沒有過億的。
這種落后具體表現(xiàn)在三方面:一是關(guān)鍵技術(shù)落后。物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)包括傳感器技術(shù)、識(shí)別技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、軟件技術(shù)、納米技術(shù)、嵌入式智能技術(shù)等。二是標(biāo)準(zhǔn)體系不完善。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比較分散,各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào),而物聯(lián)網(wǎng)尤其需要各種標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)發(fā)展。三是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域整體規(guī)劃滯后。中國(guó)這么大,如果沒有發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的整體規(guī)劃,沒有政府的推動(dòng)、政策的支持和行業(yè)的帶動(dòng),很難形成大的規(guī)模。
國(guó)家應(yīng)該在政策領(lǐng)域?qū)ξ锫?lián)網(wǎng)的發(fā)展作“整體規(guī)劃”和“頂層設(shè)計(jì)”,并在產(chǎn)業(yè)發(fā)展上做到“有所為有所不為”,力爭(zhēng)在重點(diǎn)領(lǐng)域取得突破。突破感知端產(chǎn)業(yè)的瓶頸,重點(diǎn)發(fā)展高端傳感器、MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))、RFID產(chǎn)業(yè)等;發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)終端和設(shè)備,重點(diǎn)包括近距離通信終端與芯片、傳感器與通信集成終端、RFID與移動(dòng)通信集成終端、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等;發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)軟件和信息服務(wù),重點(diǎn)包括嵌入式操作系統(tǒng)和中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)、高端應(yīng)用軟件與中間件、M2M(物物相連)信息通信服務(wù)、行業(yè)應(yīng)用集成服務(wù)等;發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)支撐產(chǎn)業(yè),重點(diǎn)包括集成電路、智能控制系統(tǒng)、微納器件、微能源、新材料等
物聯(lián)網(wǎng)具有三個(gè)特點(diǎn)
物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮,物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的拓展與深化。物聯(lián)網(wǎng)不是重新建設(shè)一套平行于互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng),而是充分利用互聯(lián)網(wǎng)所提供的信息高速公路,完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讀取、信息交換、遠(yuǎn)程控制等特色功能。物聯(lián)網(wǎng)具有三個(gè)特點(diǎn),即全面感知、可靠傳遞以及智能處理。
物物相連的互聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)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)連接起來,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)。
物聯(lián)網(wǎng)的概念是在1999年提出的。物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思:第一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò);第二,其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間,進(jìn)行信息交換和通信
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)路線
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平、用戶需求和系統(tǒng)成熟度等方面的特點(diǎn),業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)路線可分為信息匯聚、協(xié)同感知和泛在聚合三個(gè)階段。三個(gè)階段將會(huì)漸進(jìn)式的發(fā)展,通過技術(shù)的發(fā)展來滿足不同層次的應(yīng)用需求。
從應(yīng)用發(fā)展角度來看,與技術(shù)演進(jìn)一致物聯(lián)網(wǎng)也將經(jīng)歷三個(gè)階段方能成熟:當(dāng)前是典型應(yīng)用的示范期,然后是規(guī)模增長(zhǎng)期和全面發(fā)展期。
從互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程,我們不難看出物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也將是一個(gè)循序漸進(jìn)的技術(shù)完善與市場(chǎng)推廣的過程,我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)尚處于初創(chuàng)階段,標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、商業(yè)模式以及配套政策等還遠(yuǎn)沒有成熟
物聯(lián)網(wǎng)的工作步驟
物聯(lián)網(wǎng)的工作步驟是首先通過標(biāo)簽等對(duì)物體屬性進(jìn)行標(biāo)識(shí),接著利用感應(yīng)器和識(shí)別設(shè)備完成對(duì)物體屬性的讀取,并將信息轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式,最后物體的信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行模商幚碇行耐瓿晌矬w通信的相關(guān)計(jì)算。這個(gè)過程是可逆的,信息使用者可以通過通信網(wǎng)絡(luò)指揮物體做出相應(yīng)的動(dòng)作。在此基礎(chǔ)上,人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達(dá)到“智慧”狀態(tài)
物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛
物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、水系監(jiān)測(cè)、食品溯源等多個(gè)領(lǐng)域。
國(guó)際電信聯(lián)盟于2005年的一份報(bào)告曾描繪物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的圖景:當(dāng)司機(jī)操作失誤時(shí)汽車會(huì)自動(dòng)報(bào)警;公文包會(huì)提醒主人忘帶了什么東西;衣服會(huì)“告訴”洗衣機(jī)對(duì)顏色和水溫的要求等等。
億博物流咨詢生動(dòng)地介紹物聯(lián)網(wǎng)在物流領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用:一家物流公司應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的貨車,當(dāng)裝載超重時(shí),汽車會(huì)自動(dòng)告訴你超載了,并且超載多少,但空間還有剩余,告訴你輕重貨怎樣搭配;當(dāng)搬運(yùn)人員卸貨時(shí),一只貨物包裝可能會(huì)大叫“你扔疼我了”,或者說“親愛的,請(qǐng)你不要太野蠻,可以嗎”。
物聯(lián)網(wǎng)把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用在各行各業(yè)之中,具體地說,就是把感應(yīng)器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等各種物體中,然后將物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來,實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)與物理系統(tǒng)的整合。在這個(gè)整合的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,存在能力超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群,能夠?qū)φ暇W(wǎng)絡(luò)內(nèi)的人員、機(jī)器、設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施實(shí)時(shí)的管理和控制。在此基礎(chǔ)上,人類可以以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活,達(dá)到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平,改善人與自然間的關(guān)系
推動(dòng)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的技術(shù)動(dòng)力
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(dòng)力。目前,美國(guó)和歐盟都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。我國(guó)也正在高度關(guān)注、重視物聯(lián)網(wǎng)的研究,工業(yè)和信息化部會(huì)同有關(guān)部門,在新一代信息技術(shù)方面正在開展研究,以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。
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(wú)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)。
要真正建立一個(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。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)在中國(guó)迅速崛起得益于我國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)方面的幾大優(yōu)勢(shì)。第一,我國(guó)早在1999年就啟動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)核心傳感網(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(guó)是標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)國(guó)之一,專利擁有量高;第三,我國(guó)是目前能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)家之一;第四,我國(guó)無(wú)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(guó)已經(jīng)成為世界第三大經(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。