全球化大潮下的中國物聯網

楊 洋

物聯網用途廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護、政府工作、公共安全、智能消防。工業(yè)監(jiān)測、老人護理、個人健康等眾多領域。我國已將物聯網正式列為國家新興戰(zhàn)略性產業(yè)，相關的研發(fā)應用將進入快車道。

近期有關物聯網的報道成為媒體的熱門話題，眾說紛紜物聯網、“霧里看花物聯網”。物聯網的內涵、產業(yè)發(fā)展前景如何，帶著這些問題，記者采訪了高新民(國家信息中心主任)、徐東英(中國RFID產業(yè)聯盟副秘書長)、張濤(賽迪顧問副總裁)，朱東平(第一屆海外學者物聯網大會主席)等有關專家。

問：請問物聯網是怎么來的?

張濤(賽迪顧問副總裁)：這還得從IBM提出的“智慧地球”說起。2009年1月28日，美國總統(tǒng)奧巴馬與全美工商業(yè)領袖舉行了一次“圓桌會議”，作為僅有的2名代表之一，IBM的CEO彭明盛，首次提出了“智慧地球”這一概念，建議美國政府投資新一代的智慧型基礎設施。2月24日，IBM大中華區(qū)首席執(zhí)行官錢大群在2009年IBM論壇上公布了名為“智慧地球”的最新策略。此概念一經提出，立即得到美國及世界各國的廣泛關注，甚至有分析認為IBM公司的這一構想，極有可能上升為美國的國家戰(zhàn)略，并在世界范圍內引起轟動。IBM認為IT產業(yè)下一階段的任務是把新一代IT技術充分運用到各行各業(yè)中，具體地說，就是把感應器嵌入和裝備到電網、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，并普遍連接，形成物聯網。

問：物聯網的定義是什么?有哪些特征?

高新民(國家信息中心主任)：物聯網目前并沒有統(tǒng)一的定義。在我看來，物聯網就是把傳感器、傳感器網絡等感知技術，通信網、互聯網等傳輸技術，以及智能運算、智能處理技術融為一體的連接物理世界的網絡。

物聯網有三大特性，即：全面感知、可靠傳輸、智能處理。從架構上來，說，物聯網由感知層、網絡層、應用層三部分組成。最底層是感知層，由傳感器和傳感器網絡組成；中間層是傳輸層，主要由移動通信網和互聯網組成；最上層是應用層，是指智能運算與智能處理。

問：如何看待“感知中國”?

徐東英(中國RFID產業(yè)聯盟副秘書長)：歷史經驗表明，每一次重大的經濟危機都要伴隨著一場技術的革命。這次國際金融危機促使人們反思：對如此嚴重的危機，現有的信息技術為什么沒能及時監(jiān)測、提前預警?也就是說，目前人類對物理世界的認知、把握還遠遠不夠，要想真正應對各種危機，必須把信息技術的觸角延伸到物理世界，以實現及時的感知，并迅速采取相應的措施。通過物聯網技術，可以把人類社會與物理世界更好地連接起來，提升人們認知世界和處理復雜問題的能力，提高整個社會的信息化、智能化水平。

2009年8月7日，溫家寶總理視察中科院嘉興無線傳感網工程中心無錫分中心，提出“在傳感網發(fā)展中，要早一點謀劃未來，早一點攻破核心技術”，并且明確要求盡快建立中國的傳感信息中心，或者叫“感知中國”中心。同年11月3日，溫家寶總理發(fā)表了題為《讓科技引領中國可持續(xù)發(fā)展》的重要講話，首次明確了新興產業(yè)的范圍，涉及新能源產業(yè)、微電子等新型材料、物聯網、傳感網、生物醫(yī)藥、海洋工程等六大領域。2010年，溫家寶總理在政府工作報告中明確提出，“要大力培育戰(zhàn)略性新興產業(yè)。積極推進新能源汽車、‘三網融合，加快物聯網的研發(fā)應用?！蹦瓿酰瑖鴥日匠闪⒘藗鞲?物聯)網技術產業(yè)聯盟。工信部也宣布將牽頭成立一個全國推進物聯網的部際領導協調小組，以加快物聯網產業(yè)化進程。2010年3月2日，上海物聯網中心正式揭牌。

問：物聯網的應用前景有哪些?

朱東平(第一屆海外學者物聯網大會主席)：“從現在起到2020年的10年里，中國物聯網產業(yè)將經歷應用創(chuàng)新、技術創(chuàng)新、服務創(chuàng)新三個關鍵的發(fā)展階段，成長為一個超過5萬億規(guī)模的巨大產業(yè)。”——中關村物聯網產業(yè)聯盟和長城戰(zhàn)略咨詢聯合發(fā)布的《物聯網產業(yè)發(fā)展研究(2010)》報告，為我們描繪了這樣一幅中國物聯網產業(yè)發(fā)展路線圖。

物聯網的產業(yè)化應用這一環(huán)節(jié)，是發(fā)展和合作空間最廣的領域。我們透過RFID、智能三表、個人健康應用、數字家庭互聯四個領域，可以感受物聯網給我們生活所帶來的變化。

RFID

物聯網概念中談到最多的還是RFID的應用。RFID目前有很多頻段和標準，最為常見的是集中在13.56MHz頻段和900MHz頻段的無源射頻識別標簽應用。13.56MHz頻段用于短距離識別方面，未來幾年該短距離識別技術有望在政府身份識別、小額支付、銀行信用卡等領域迎來更多的發(fā)展機會。900MHzU HF頻段的RFID遵循ISO18006標準，多用于3m～10m的遠距離識別，比如車輛管理、鐵路運輸、倉儲物流、門禁、產品防偽等應用領域。

根據ABI研究公司最新的數據顯示，RFID市場在2009年和2010年之間應該有11％的增長率。如果去除衰退嚴重的汽車產業(yè)的數字，增長率會躍升至16％。如果能利用“云”計算的力量，更好地利用各種RFID終端的信息并整合多種業(yè)務模式，將會發(fā)掘出更多的殺手級應用。

智能三表

智能三表，即智能水表、智能暖氣表和智能電表，是物聯網概念的另一個熱門應用領域。以智能電表為例，就實現方案來說，計量部分需要考量的因素包括精度、可靠性、防竊電、有功／無功功率測量等因素，可通過最新的半導體技術得以改善。

目前國家電網已經采用雙向傳輸的電力線標準，第一批智能電表的招標工作也在近期結束。而就智能水表和智能暖氣表來說，可通過GPRS、CDMA等無線通信標準進行無線抄表，甚至也可以采用zigbee、藍牙、Wifi等標準進行人工無線抄表。

按照國家電網的規(guī)劃，2009年2010年是智能電網規(guī)劃試點階段，而智能水表和智能暖氣表項目也在相關部門的規(guī)劃中，未來幾年將具備很大的發(fā)展空間。

個人健康應用

隨著物質生活水平的提高，人們越來越關注健康問題，個人健康設備市場將迎來快速發(fā)展期。目前常用的個人健康狀況電子監(jiān)測設備主要包括電子秤、人體脂肪分析儀、電子體溫計、血壓計和心率監(jiān)測儀等。這些設備都起到了對身體健康狀況監(jiān)測的作用，可以看做是一個個的傳感點，但并沒有形成網絡，如果能在醫(yī)院建立一個局端，然后通過各種傳輸方式將個人健康信息傳輸到局端，并通過“云”進行智能管理和監(jiān)測，這對個人健康監(jiān)測無疑是劃時代的變革。

這聽起來像是天方夜譚，實際上已經在美國軍隊中得以使用。美國大兵使用的單兵生命體征監(jiān)測(WPSM)系統(tǒng)

是一套基于采集、傳輸、存儲、分析士兵生理數據的無線傳感網絡，它可以收集和監(jiān)測包括人體的體溫、脈搏、血壓、呼吸、承受壓力的情況、睡眠情況、身體的姿勢、所能承受的工作強度等生命體征信號。同時，當士兵受傷或者極度疲勞時，它還能將士兵的狀況報告給指揮官和醫(yī)務兵。

數字家庭互聯

數字家庭互聯是個熱炒多年的概念，現在也與物聯網概念結合起來。由于處于成本敏感的消費電子領域，受價格的影響較大，此外被標準問題困擾多年，國內市場表現一直不溫不火。不過隨著閃聯標準逐漸被業(yè)內所認可，該領域有望出現更多的機會。

除了以上談到的一些應用，還有GPS定位、移動互聯網等技術也可以與物聯網概念結合起來。用美國一位教授的話來說，到第三代互聯網，地球上每一?；覊m都可以擁有一個IP

問：中國發(fā)展物聯網有何優(yōu)勢與不足?

朱東平(第一屆海外學者物聯網大會主席)：我國在傳感器、通信、網絡等方面擁有眾多自主知識產權產品和專利，與國外基本處于同一起跑線。中科院上海微系統(tǒng)所在10年多的時間里，獲得了“無線傳感網”、“微型傳感器”、“芯片設計”等許多重大創(chuàng)新科技成果。在傳感網的盲源分離、多目標協同識別、跟蹤定位等領域的部分關鍵技術居世界先進水平，在機場防入侵系統(tǒng)、智能交通等領域已有若干成功案例。中，科院上海微系統(tǒng)所還牽頭組建了傳感網產學研上海聯盟，另外，我國哈爾濱工業(yè)大學、清華大學、北京郵電大學、西北工業(yè)大學、天津大學和國防科技大學等高校在國內也較早開展了傳感網及物聯網的研究，華為技術、中興通訊、普天通信、中電集團、中電科技等大型企業(yè)也加入了研究行列。

總體看來，我國物聯網研究沒有盲目跟從國外，而是面向國家重大戰(zhàn)略和應用需求，開展物聯網基礎標準體系、關鍵技術、應用開發(fā)、系統(tǒng)集成和測試評估技術等方面的研究，形成了以應用為牽引的特色發(fā)展路線，在技術、標準、產業(yè)及應用與服務等方面，接近國際水平，使我國在該領域占領價值鏈高端成為可能。

不足具體表現在三個方面：一是關鍵技術落后。物聯網的關鍵技術包括傳感器技術、識別技術、計算技術、軟件技術、納米技術、嵌入式智能技術等。就拿傳感器來說，我國傳感器還處于一個初期發(fā)展階段，技術還比較薄弱；在RFID方面，低頻和高頻的比較成熟，超高頻的與國外還存在一定差距。此外，嵌入式系統(tǒng)、基礎軟件、芯片技術也相對落后。基礎較強的，是通信服務與通信制造。

二是標準體系不完善。相關標準比較分散，各個標準組織缺乏統(tǒng)一的協調，而且物聯網尤其需要各種標準的協調發(fā)展。好在我國已經先后成立了國家傳感器網絡工作組、網絡技術工作組和中國物聯網標準聯合工作組。當務之急是把這些標準組織協調統(tǒng)一起來。

三是物聯網領域整體規(guī)劃滯后。中國這么大，如果沒有發(fā)展物聯網的整體規(guī)劃，沒有政府的推動、政策的支持和行業(yè)的帶動，很難形成大的規(guī)模。

問：我們如何抓住物聯網發(fā)展的機遇?

張濤(賽迪顧問副總裁)：物聯網確實有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ撬膽?、推廣還面臨很多的困難和挑戰(zhàn)，不要覺得這個重大機遇明年就會變成很大的產業(yè)，就能產生多么大的財富。

我覺得有幾項工作必須抓緊——

國家應該在政策領域對物聯網的發(fā)展作整體規(guī)劃和頂層設計，并在產業(yè)發(fā)展上做到“有所為有所不為”，力爭在重點領域取得突破。

在科研領域，首先要突破感知端產業(yè)的瓶頸，重點發(fā)展高端傳感器、MEMS(微電子機械系統(tǒng))、RFID產業(yè)等。其次要發(fā)展物聯網相關終端和設備，重點包括近距離通信終端與芯片、傳感器與通信集成終端、RFID與移動通信集成終端、物聯網網關等。第三，物聯網相關軟件和信息服務。重點包括嵌入式操作系統(tǒng)和中間件、數據庫、高端應用軟件與中間件、M2M(物物相連)信息通信服務、行業(yè)應用集成服務等。第四，要發(fā)展物聯網基礎支撐產業(yè)。重點包括集成電路、智能控制系統(tǒng)、微納器件、微能源、新材料等。