走向物聯(lián)網(wǎng)

王素清

在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的時(shí)代,我們不屬于領(lǐng)跑者,只是緊跟者;在物聯(lián)網(wǎng)誕生10年后,我們已站在領(lǐng)軍者之列。

《走向未來(lái)》是比爾?蓋茨在1995年所著的暢銷書(shū)。書(shū)中寫(xiě)道:“19歲的時(shí)候,我看到了未來(lái),并且將自己的事業(yè)建立在所看到的這一切之上。事實(shí)將證明我是對(duì)了?！辈坏?0歲的他,預(yù)見(jiàn)性地發(fā)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)這一新生產(chǎn)業(yè),并通過(guò)努力成為其領(lǐng)域的霸主——一位年輕后生帶著世界走進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,其創(chuàng)造的盈利模式將傳統(tǒng)盈利方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)地甩在身后,世界首富的名字也因此改寫(xiě)成了比爾?蓋茨。

《走向物聯(lián)網(wǎng)》這本書(shū),目前還沒(méi)有人著寫(xiě);與《走向未來(lái)》不同的是,它不是被一個(gè)人預(yù)見(jiàn)性地發(fā)現(xiàn),而是被世界一些國(guó)家同時(shí)“相中”。2008年以來(lái),物聯(lián)網(wǎng)這一名詞已多次被美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬、歐盟及中國(guó)等國(guó)家提及。從種種跡象看,物聯(lián)網(wǎng)已走出技術(shù)研發(fā)及技術(shù)互溶階段,進(jìn)入了實(shí)用化初級(jí)發(fā)展階段。

物聯(lián)網(wǎng)是什么?

物聯(lián)網(wǎng)是什么?它會(huì)給我們會(huì)帶來(lái)什么?專家給出這樣解釋:物聯(lián)網(wǎng)是指將各種信息傳感設(shè)備,比如射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來(lái)而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是讓所有的物品都能夠遠(yuǎn)程感知和控制,并與現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)連接在一起,形成一個(gè)更加智慧的生產(chǎn)生活體系。

下面的例子就是已被小范圍運(yùn)用的物聯(lián)網(wǎng),它的智能化程度真的很神奇。“機(jī)場(chǎng)禁區(qū),請(qǐng)迅速離開(kāi),機(jī)場(chǎng)禁區(qū),請(qǐng)迅速離開(kāi)?！边@是浦東機(jī)場(chǎng)外圍欄桿上的高音喇叭發(fā)出的提示聲音,中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所副所長(zhǎng)、中科院無(wú)錫高新微納傳感網(wǎng)工程中心主任劉海濤首次將互聯(lián)網(wǎng)安裝在浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)上。

據(jù)負(fù)責(zé)浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)周界防入侵項(xiàng)目高級(jí)經(jīng)理譚小軍介紹:“當(dāng)有人靠近機(jī)場(chǎng)時(shí),它就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警告,原因是圍欄的外面有一道無(wú)形的傳感網(wǎng),這個(gè)傳感網(wǎng)由埋設(shè)在地下的傳感器組成,這些傳感器不僅能夠分辨出是人還是動(dòng)物在靠近柵欄,而且能夠精確地進(jìn)行定位,一旦有人靠近柵欄,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出善意提醒。如果來(lái)者不聽(tīng)警告,繼續(xù)靠近柵欄,那么第二道防線就會(huì)報(bào)警。在鐵柵欄里面,還有第三道電子傳感圍界,只要人員進(jìn)入到機(jī)場(chǎng)的鐵柵欄里面,報(bào)警系統(tǒng)也就相應(yīng)提高到最高級(jí)別。這些傳感器結(jié)點(diǎn)與機(jī)場(chǎng)控制大廳緊密相連。正是通過(guò)這些無(wú)形的傳感網(wǎng)絡(luò),機(jī)場(chǎng)控制大廳就能夠迅速對(duì)出現(xiàn)的報(bào)警情況進(jìn)行處理。”

據(jù)了解,在20多公里長(zhǎng)的浦東機(jī)場(chǎng)圍欄及其周圍安裝了10萬(wàn)多個(gè)傳感器,通過(guò)這些傳感器,這些沒(méi)有生命的鐵柵欄就能夠主動(dòng)地防止非法侵入。

以上文中多次提到的傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)有什么區(qū)別嗎?“傳感網(wǎng)就是物聯(lián)網(wǎng),一切事物都可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)感知?！眲⒑忉尩??！霸谖磥?lái)的智能家庭里,會(huì)大量使用傳感網(wǎng)。比方說(shuō)家里煤氣泄露了、電器發(fā)生故障了,或者有外人進(jìn)入家里了,通過(guò)傳感網(wǎng)就可以將這些信息發(fā)送到我們的手機(jī)上,而且也可以通過(guò)這個(gè)手機(jī),在辦公室就可以提前把家里的空調(diào)、電飯褒打開(kāi)。在未來(lái)的智慧地球中,汽車可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛,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?！币磺械囊磺卸伎赏ㄟ^(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。

“物聯(lián)網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)=‘智慧地球,這一切的實(shí)現(xiàn),人類的生活將再次發(fā)生“革命式的顛覆?！币晃粯I(yè)界人士預(yù)言到。

產(chǎn)業(yè)鏈有多長(zhǎng)?

如果參照互聯(lián)網(wǎng)的財(cái)富效應(yīng),物聯(lián)網(wǎng)將是“無(wú)窮大”的財(cái)富蛋糕——這由它對(duì)應(yīng)的產(chǎn)業(yè)所決定的。

從物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)成來(lái)看,主要包括信息識(shí)別層、終端處理層及傳輸網(wǎng)絡(luò)三大部分,其中信息識(shí)別層主要涉及RFID、二維碼、傳感技術(shù)及相關(guān)設(shè)備,終端處理層主要包括以手機(jī)、服務(wù)器為主的終端處理設(shè)備及相關(guān)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù),而傳輸網(wǎng)絡(luò)則以目前的通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)為主。

對(duì)應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)構(gòu)成,這一產(chǎn)業(yè)鏈可以細(xì)分為標(biāo)識(shí)、感知、處理和信息傳送四個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)分別為RFID、傳感器、智能芯片和電信運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士初步估計(jì),今年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈就能創(chuàng)造1000億元左右的產(chǎn)值。待產(chǎn)業(yè)成熟后,它將是下一個(gè)萬(wàn)億級(jí)的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

蛋糕雖大,目前還面臨整合資源的瓶頸突破。業(yè)內(nèi)人士指出,物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)技術(shù)已經(jīng)基本成熟,但是距離產(chǎn)業(yè)化還有相當(dāng)?shù)穆烦?。物?lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的整合,要?jiǎng)訂T的是目前已存有的信息技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域,內(nèi)容非常龐雜,包括傳感器件、無(wú)線通信、信息安全、海量數(shù)據(jù)分析、一直到嵌入式系統(tǒng)和云計(jì)算。而兩網(wǎng)融合所能影響的社會(huì)領(lǐng)域更為龐大,從公共管理、制造、運(yùn)輸、能源、環(huán)保、醫(yī)療、教育、食品等領(lǐng)域不一而足。這些大動(dòng)作的完成即需要時(shí)間,又需要產(chǎn)業(yè)政策及財(cái)稅政策及時(shí)跟進(jìn)。

“我國(guó)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(kāi)展研究,以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施?！毙挪靠偣こ處?、新聞發(fā)言人朱宏任表示。

據(jù)了解,《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006-2020年)》和“新一代寬帶移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)”重大專項(xiàng)中均將傳感網(wǎng)列入重點(diǎn)研究領(lǐng)域。據(jù)相關(guān)部門預(yù)測(cè),到2035年前后,我國(guó)的傳感網(wǎng)終端將達(dá)到數(shù)千億個(gè);到2050年,傳感器將在生活中無(wú)處不在。實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo),未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷四個(gè)階段,2010年之前RFID被廣泛應(yīng)用于物流、零售和制藥領(lǐng)域,2010-2015年物體互聯(lián),2015-2020年物體進(jìn)入半智能化,2020年之后物件進(jìn)入全智能化,但物聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益短期內(nèi)難以完全體現(xiàn)。

目前,無(wú)錫傳感網(wǎng)中心的傳感器產(chǎn)品已在上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)和上海世博會(huì)被成功應(yīng)用,首批價(jià)值1500萬(wàn)元的傳感安全防護(hù)設(shè)備銷售成功。

離我們有多遠(yuǎn)?

在IT產(chǎn)業(yè)有一個(gè)著名的“十五年周期律”,就是說(shuō)信息技術(shù)每隔10-15年會(huì)發(fā)生一次重大變革,催生出新的市場(chǎng)、新的業(yè)務(wù)模式和新的產(chǎn)業(yè)規(guī)律。2000年前后互聯(lián)網(wǎng)掀起了新經(jīng)濟(jì)熱潮,如果按照這個(gè)周期算,物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái),至少還需10年。中國(guó)此刻正站在下一次技術(shù)革命的門檻上。

9月11日,經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn),全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組建了傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組。標(biāo)準(zhǔn)工作組聚集了中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)移動(dòng)等國(guó)內(nèi)傳感網(wǎng)主要的技術(shù)研究和應(yīng)用單位,將積極開(kāi)展傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制訂工作,深度參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng),旨在通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化為產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。

傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組組長(zhǎng)、上海微系統(tǒng)所副所長(zhǎng)劉海濤表示,我國(guó)的技術(shù)研發(fā)水平已處于世界前列。中科院早在10年前就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)研究,先后投入數(shù)億元,目前,中國(guó)與德國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、韓國(guó)等國(guó)一起,成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定的主要國(guó)家之一。我國(guó)傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系已形成初步框架,向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)提案被采納。

專家表示,掌握物聯(lián)網(wǎng)的世界話語(yǔ)權(quán),不僅僅體現(xiàn)在技術(shù)領(lǐng)先,更在于我國(guó)是世界上少數(shù)能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的國(guó)家之一。

“與計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)不同,中國(guó)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已與世界同步,且相關(guān)產(chǎn)業(yè)及基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)育起來(lái)了。”劉海濤主任說(shuō)。

經(jīng)過(guò)十幾年互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,中國(guó)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了城鄉(xiāng),從繁華的城市到偏僻的農(nóng)村,從海島到珠穆朗瑪峰,到處都有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施,安置在動(dòng)物、植物、機(jī)器和物品上的電子介質(zhì)產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)可隨時(shí)隨地通過(guò)無(wú)處不在的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送出去?！霸朴?jì)算”技術(shù)的運(yùn)用,使數(shù)以億計(jì)的各類物品的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理變得可能。

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。具備這些首要條件,實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)就有保障了。