【摘要】在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,“數(shù)據(jù)”成為人類社會各項(xiàng)活動的重要元素。數(shù)據(jù)的創(chuàng)造、傳輸和使用與“互聯(lián)網(wǎng)+”密切相關(guān)。目前,IPv4互聯(lián)網(wǎng)開始向下一代IPv6互聯(lián)網(wǎng)穩(wěn)步演進(jìn)。IPv6的地址空間近乎無窮,可接入世間任何物體,構(gòu)成“物聯(lián)網(wǎng)”。包括光傳感器在內(nèi)的各種傳感器和智能終端已實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、接入、傳送、分析處理以及數(shù)據(jù)的應(yīng)用,這些功能構(gòu)成了“互聯(lián)網(wǎng)+”的重要基礎(chǔ)。本文將重點(diǎn)論述下一代互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)與“光聯(lián)萬物”以及“光聯(lián)萬物”與“光谷夢”的相關(guān)情況,闡述物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生以及最新概況、發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略意義與現(xiàn)實(shí)難題,以及物聯(lián)網(wǎng)對于國家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用。
【關(guān)鍵詞】“互聯(lián)網(wǎng)+” 物聯(lián)網(wǎng) 光纖傳感 “光聯(lián)萬物”
【中圖分類號】TN913.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2016.17.004
2009年,諾貝爾獎委員會第一次把諾貝爾獎授予一位技術(shù)專家——華裔美國學(xué)者高錕博士,以表彰其“將光纖傳輸用于光纖通信方面所取得的突破性成就”①。光纖傳輸助推人類進(jìn)入信息社會,并促進(jìn)形成巨大的全球性光纖通信產(chǎn)業(yè)②,為當(dāng)今“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代奠定了極為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。光纖不但能夠用于信息的傳輸,而且能夠用于信息的感知,這就是光纖技術(shù)的另一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域——光纖傳感③。光纖傳感與光纖通信方面的技術(shù)研究幾乎同步開始,但前者實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的步伐卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于后者。直到進(jìn)入21世紀(jì),光纖傳感的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用才逐年發(fā)力,并在新世紀(jì)第二個(gè)十年的中期開始爆發(fā)性增長,這得益于“物聯(lián)網(wǎng)”這一戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)在中國乃至全球的興起以及物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用在各行各業(yè)的蓬勃發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱為“Internet of Things”,即“物體的聯(lián)網(wǎng)”?!拔锫?lián)網(wǎng)”的出現(xiàn)表明,過去為人類所專有的互聯(lián)網(wǎng),現(xiàn)在則要成為世間萬物互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)平臺了。杰里米·里夫金在《第三次工業(yè)革命》中這樣描述了物聯(lián)網(wǎng)的未來場景:“所有東西都將互聯(lián)網(wǎng)化,超級物聯(lián)網(wǎng)將成為人類外腦,全球形成一個(gè)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),傳感器將全人類聯(lián)系在了一起?!雹芎茱@然,傳感器是物聯(lián)網(wǎng)賴以存在的核心基礎(chǔ),而光纖傳感器是眾多傳感器中最具活力的一類,在物聯(lián)網(wǎng)及其應(yīng)用中具有舉足輕重的作用。
下一代互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)
李克強(qiáng)總理在2015年的政府工作報(bào)告中提出:“制定‘互聯(lián)網(wǎng)+’行動計(jì)劃,推動移動互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合,促進(jìn)電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展,引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國際市場?!雹菡蛉绱耍?015年被稱為“互聯(lián)網(wǎng)+”的元年。
互聯(lián)網(wǎng)對世界政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科技、軍事、社會生活和國家安全等方面產(chǎn)生了重大影響,是現(xiàn)代社會重要的信息基礎(chǔ)設(shè)施之一,也是衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志之一。但是,互聯(lián)網(wǎng)資源并不是取之不盡用之不竭的,例如現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的IPv4地址就面臨著嚴(yán)重短缺問題。2011年2月3日,國際互聯(lián)網(wǎng)名稱和編號分配機(jī)構(gòu)(ICANN)發(fā)布消息稱:“最后一批IPv4地址分配完畢,IPv4地址總庫已經(jīng)枯竭?!雹捱@意味著,從2011年開始,全球都將面臨由于IPv4地址短缺造成的發(fā)展受限問題,同時(shí)這也促使各國將下一代IPv6互聯(lián)網(wǎng)的研究、發(fā)展和應(yīng)用提上日程。
相對于目前的IPv4互聯(lián)網(wǎng)來說,基于IPv6的下一代互聯(lián)網(wǎng)擁有更先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施,是更加安全、可信、可控、可管、節(jié)能的網(wǎng)絡(luò)。最重要的是,它擁有足夠豐富的網(wǎng)絡(luò)地址資源。IPv4互聯(lián)網(wǎng)大約有43億個(gè)地址,而下一代IPv6互聯(lián)網(wǎng)擁有的地址是現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的1029倍,這就好比在地球表面鋪上一層沙子,每一顆沙子都可以擁有一個(gè)IP地址。在此基礎(chǔ)上,我們能夠更加智能地實(shí)現(xiàn)人與人、物與人、物與物的互聯(lián)。
“互聯(lián)網(wǎng)+”信息基礎(chǔ)設(shè)施可以概括為“云、網(wǎng)、端”三部分?!霸啤笔侵冈朴?jì)算以及大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施?!熬W(wǎng)”不僅包括原有的“互聯(lián)網(wǎng)”,還拓展到“物聯(lián)網(wǎng)”領(lǐng)域?!岸恕眲t是指用戶直接接觸的個(gè)人電腦、移動設(shè)備、可穿戴設(shè)備、傳感器,乃至以軟件形式存在的各類應(yīng)用?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的核心是“數(shù)據(jù)”。人類社會的各項(xiàng)活動與數(shù)據(jù)的創(chuàng)造、傳輸和使用直接相關(guān)。數(shù)據(jù)是“互聯(lián)網(wǎng)+”的基礎(chǔ),包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)分析處理及數(shù)據(jù)應(yīng)用,而這正是“物聯(lián)網(wǎng)”的基本特征。尤其是下一代互聯(lián)網(wǎng)的IP地址近乎無窮,可接入世界任何物體,構(gòu)成“物聯(lián)網(wǎng)”。
物聯(lián)網(wǎng)是一種物際之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是我國重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),與正在快速發(fā)展的下一代互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、信息消費(fèi)等產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)密切相關(guān),在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、醫(yī)療、通信、電力、物流、公共安全、城市管理等領(lǐng)域具有十分廣闊的需求。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的又一次技術(shù)革命浪潮。目前,我國在一些物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的研究已從無到有、從小到大,并在芯片、通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理等領(lǐng)域取得了一系列創(chuàng)新成果,形成了一定產(chǎn)業(yè)規(guī)模,已初步形成環(huán)渤海、長三角、珠三角以及中西部地區(qū)這四大區(qū)域集聚發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)空間格局?!百惖项檰枴卑l(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2011年國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模為2600億元人民幣,2012年為3600億元人民幣,2013年為4800億元人民幣。在國家政策的大力扶持以及新應(yīng)用的推廣帶動下,未來三年國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持快速增長態(tài)勢。預(yù)計(jì)到2016年底,國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過10000億元人民幣,未來三年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的年均復(fù)合增長率可達(dá)34.5%,高于國際水平⑦。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是一個(gè)潛力巨大、關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、具有重大意義的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。隨著我國各級政府的強(qiáng)力推進(jìn),物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將迎來快速發(fā)展期。但是,也要清醒地看到,我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)既面臨很好的發(fā)展機(jī)遇,也面臨著較為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。主要體現(xiàn)在:第一,我國物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)普遍規(guī)模較小,缺乏龍頭企業(yè)帶動行業(yè)發(fā)展;第二,物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)融資困難,制約了新技術(shù)研究、新產(chǎn)品開發(fā)和新業(yè)務(wù)推廣;第三,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)商業(yè)模式不清晰,用戶需求不明確,呈現(xiàn)碎片化;第四,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的上下游資源分散,亟待整合;第五,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用推進(jìn)不足,需要政府加強(qiáng)引導(dǎo);第六,亟待制定物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。
物聯(lián)網(wǎng)與“光聯(lián)萬物”
在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,大數(shù)據(jù)成為重要的生產(chǎn)要素,而大數(shù)據(jù)的來源正是物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)將構(gòu)建虛擬世界與實(shí)體世界深度融合的全新體系,推動人類社會全面進(jìn)入“萬物互聯(lián)”的時(shí)代。無處不在的“光”,可以被用于物聯(lián)網(wǎng)的感知、接入、傳輸、交換與互連。光電子技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新聯(lián)動、協(xié)同發(fā)展,通過光感知、光接入、光傳輸、光互連、光顯示、光傳能等手段,實(shí)現(xiàn)“光聯(lián)萬物”,構(gòu)成未來智慧世界的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。
“光聯(lián)萬物”是指以光來感知數(shù)據(jù)、接入數(shù)據(jù)、傳送數(shù)據(jù)而形成的“光聯(lián)網(wǎng)”,是“物聯(lián)網(wǎng)”的形態(tài)之一,其具體內(nèi)涵體現(xiàn)在“光感知”、“光互連”、“光應(yīng)用”三個(gè)方面。光感知,即光電協(xié)同、感知萬物,主要包括光纖傳感、光譜傳感、光波導(dǎo)傳感、光干涉?zhèn)鞲?、光觸覺傳感、光嗅覺傳感、光視覺傳感等;光互聯(lián),即光電融合、互聯(lián)萬物,主要包括光纖光纜、光器件模塊、光電集成、光接入系統(tǒng)、光電儀器、光網(wǎng)絡(luò)、光與無線融合通信等。光應(yīng)用,即光電應(yīng)用、智慧萬物,主要包括光聯(lián)家庭、光聯(lián)社區(qū)、光聯(lián)制造等“光聯(lián)萬物”各行各業(yè)的具體應(yīng)用。
為實(shí)現(xiàn)“光聯(lián)萬物”而購建的“光聯(lián)網(wǎng)”,將包括光感知、光接入、光傳送和光應(yīng)用這四個(gè)層面。其中,光感知既可以直接利用各種光學(xué)傳感器來感知數(shù)據(jù),也可以利用普通傳感器結(jié)合光纖傳輸來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)感知。光接入既包括高速大容量的光纖接入(光纖到戶),也包括面向4G/5G移動通信的光與無線融合接入。光傳送依托由骨干和城域光網(wǎng)支撐的下一代互聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)感知數(shù)據(jù)的傳輸與互聯(lián)。光應(yīng)用指的是在數(shù)據(jù)感知與接入傳送的基礎(chǔ)上,通過構(gòu)建各種業(yè)務(wù)服務(wù)平臺來實(shí)現(xiàn)感知數(shù)據(jù)的各類應(yīng)用服務(wù)。
“光聯(lián)萬物”涵蓋的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域十分廣泛,包括工業(yè)應(yīng)用、工程應(yīng)用、民用及國防應(yīng)用等。舉例來說,利用光纖傳感器,人們已經(jīng)在航空領(lǐng)域開發(fā)出能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測飛機(jī)和船體結(jié)構(gòu)損傷的“光纖智能蒙皮”,在交通領(lǐng)域開發(fā)出能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測橋梁和隧道安全的“光纖橋隧健康監(jiān)測系統(tǒng)”,在災(zāi)害防御領(lǐng)域開發(fā)出能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測滑坡、覆冰、潰堤潰壩等災(zāi)害事故的光纖傳感系統(tǒng),在民用安全防務(wù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了光纖大樓安防、光纖門窗安防和光纖周界安防,在城市管理領(lǐng)域建立起城市管網(wǎng)光纖監(jiān)測系統(tǒng)。隨著“光聯(lián)萬物”技術(shù)的推進(jìn),“光”將進(jìn)入每一個(gè)家庭,越來越貼近百姓生活。據(jù)估計(jì),“光聯(lián)萬物”全產(chǎn)業(yè)鏈的市場規(guī)模將達(dá)到30000億元人民幣,具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
“光聯(lián)萬物”與“光谷夢”
2001年,武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)被原國家計(jì)委和科技部批準(zhǔn)為國家光電子產(chǎn)業(yè)基地,即“武漢·中國光谷”⑧。經(jīng)過15年的建設(shè)發(fā)展,“武漢·中國光谷”從初期的數(shù)十億產(chǎn)值規(guī)模到2015年一舉邁入“萬億俱樂部”⑨,建設(shè)成效極為顯著,這里已經(jīng)成為武漢乃至全中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一張靚麗名片。
2009年,“武漢·中國光谷”被國務(wù)院批準(zhǔn)為國家自主創(chuàng)新示范區(qū),是全國114家高新技術(shù)開發(fā)區(qū)中特批的三個(gè)國家自主創(chuàng)新示范區(qū)之一,建設(shè)面積規(guī)劃達(dá)到518平方公里,形成了光電子信息產(chǎn)業(yè)、生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)、節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、高端裝備制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等產(chǎn)業(yè)布局,建成了國內(nèi)最大的光纖光纜、光電器件生產(chǎn)基地,同時(shí)也是國內(nèi)最大的光通信技術(shù)研發(fā)基地以及最大的激光產(chǎn)業(yè)基地?!拔錆h·中國光谷”光纖光纜的生產(chǎn)規(guī)模居全球第二,國內(nèi)市場占有率為50%,國際市場占有率為12%;光電器件、激光產(chǎn)品的國內(nèi)市場占有率為40%,在全球產(chǎn)業(yè)分工中占有一席之地。
2013年,習(xí)近平總書記考察“武漢·中國光谷”時(shí),對光谷的建設(shè)工作給予了四個(gè)方面的肯定:一是光谷科技成果轉(zhuǎn)化效果明顯;二是光谷圍繞改革做了不少文章;三是光谷與大學(xué)結(jié)合緊密,光谷的研究機(jī)構(gòu)多,科技人才多,有自主創(chuàng)新成果,科技成果轉(zhuǎn)化較好,光谷的大學(xué)產(chǎn)業(yè)化做得不錯(cuò);四是光谷的產(chǎn)業(yè)特色明顯,尤其在光電子產(chǎn)業(yè)方面特色鮮明。
在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,“武漢·中國光谷”的光電子信息產(chǎn)業(yè)面臨著轉(zhuǎn)型升級的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。以“光聯(lián)萬物”為標(biāo)志的“互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)”將成為具有光谷特色的升級版光電子信息產(chǎn)業(yè)的重要支柱,通過發(fā)揮光谷“光”的優(yōu)勢,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的“物聯(lián)”特色,可以實(shí)現(xiàn)“光聯(lián)萬物、創(chuàng)造未來”?!肮饴?lián)萬物”將成為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的前沿?zé)衢T產(chǎn)業(yè)方向,并正在快速從技術(shù)開發(fā)走向規(guī)模化應(yīng)用,具有廣闊的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。
長期以來,“光”在信息技術(shù)領(lǐng)域一直處于配角地位。以傳統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)為例,“光”僅僅起到通過光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的作用。而在“光聯(lián)萬物”中,光的功能一直延伸到數(shù)據(jù)感知層面,即可實(shí)現(xiàn)“光到萬物”⑩(OTTT: Optics to the things)。數(shù)據(jù)的感知、接入和傳送等過程均有光的參與,由此,光電信息產(chǎn)業(yè)真正發(fā)揮出了其特色主導(dǎo)優(yōu)勢。
此外,“光聯(lián)萬物”在全球范圍內(nèi)也具有重要的創(chuàng)新意義。目前,國外知名大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)都已部署了光感知、光接入、光傳送、光應(yīng)用技術(shù)等方面的研發(fā)。“光聯(lián)萬物”這一概念的提出標(biāo)志著光谷已經(jīng)站到了國際創(chuàng)新技術(shù)研究的制高點(diǎn),這對于促進(jìn)東湖國家高新區(qū)新一代光電信息產(chǎn)業(yè)的升級換代具有十分重大的意義。
目前,“光聯(lián)萬物”已經(jīng)被列入武漢東湖高新區(qū)全面建成有全球影響力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心的“光谷夢”?重點(diǎn)實(shí)施的五大專項(xiàng)計(jì)劃之一。武漢市委常委、武漢東湖高新區(qū)管委會書記胡立山提出了實(shí)現(xiàn)“光谷夢”的“三步走”戰(zhàn)略,即:到2020年,建成全球有一定影響力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心,建成世界一流高科技園區(qū)——享譽(yù)世界的“光谷”;到2030年,建設(shè)成為全國高端創(chuàng)新要素集聚中心,成為知識創(chuàng)新的策源地、技術(shù)創(chuàng)新的樞紐地、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的圓夢地,在光電子信息、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域形成2~3個(gè)擁有技術(shù)主導(dǎo)權(quán)的產(chǎn)業(yè)集群,成為全球有影響力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心;到2049年,走出一條具有光谷特色的創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展道路,打造創(chuàng)新要素自由流動、特色產(chǎn)業(yè)高端發(fā)展、園區(qū)服務(wù)優(yōu)質(zhì)高效的生態(tài)科技新城,全面建成有全球影響力的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心。武漢東湖高新區(qū)發(fā)布的《“光聯(lián)萬物”行動方案》提出實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+光電子”戰(zhàn)略,以光為紐帶,推動光電子技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用創(chuàng)新聯(lián)動、協(xié)同發(fā)展。通過發(fā)展光感知、光互聯(lián)、光計(jì)算、光顯示、光能源等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè),打造萬億規(guī)模企業(yè)集群。
在2015年舉行的武漢國際光電子博覽會上,“光聯(lián)萬物”這一重要戰(zhàn)略舉措得到了趙梓森、姜德生、丁文華等院士的高度認(rèn)同,他們認(rèn)為其既體現(xiàn)了“光電”特色,又突顯了“物聯(lián)”內(nèi)涵,必將成為武漢光谷“互聯(lián)網(wǎng)+光電子”產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一面旗幟,將對高新區(qū)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和工業(yè)倍增產(chǎn)生巨大促進(jìn)作用。院士及專家們還建議,高新區(qū)要高度重視傳感器等核心器件,鼓勵(lì)需求牽引創(chuàng)新研發(fā),加大政府支持力度,將“光聯(lián)萬物”打造成國內(nèi)外知名品牌?。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,經(jīng)過15年的建設(shè),在“武漢·中國光谷”已經(jīng)誕生了一批在下一代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、光通信與網(wǎng)絡(luò)、光線傳感網(wǎng)、光制造、光器件、軟件等領(lǐng)域能夠參與國際競爭的互聯(lián)網(wǎng)與光電子企業(yè),光谷的光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)走在世界前列,武漢尤其是東湖國家高新區(qū)已具備推動“光聯(lián)萬物”戰(zhàn)略率先實(shí)現(xiàn)和落地生根的基礎(chǔ)條件。
在創(chuàng)新研發(fā)與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)方面,“武漢·中國光谷”的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟已有80余家會員單位,高新區(qū)從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的企業(yè)多達(dá)1000余家,已經(jīng)形成了一部分有特色的“光聯(lián)萬物”創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新產(chǎn)品,如物聯(lián)網(wǎng)核心芯片、光纖陀螺使用的特種光纖、光纖光柵工程應(yīng)用傳感系統(tǒng)、光纖智能皮膚、家庭安全防務(wù)系統(tǒng)、高速光互連模塊、RJ45光互連線纜、智能電力接線夾溫度監(jiān)測以及光谷云接入與云服務(wù)平臺等,這些新技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)形成了較大的產(chǎn)值規(guī)模,為“光聯(lián)萬物”計(jì)劃的實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
在創(chuàng)新平臺方面,武漢東湖國家高新區(qū)目前已擁有下一代互聯(lián)網(wǎng)接入系統(tǒng)國家工程實(shí)驗(yàn)室、光纖傳感技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室、光纖通信與網(wǎng)絡(luò)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、特種光纖光纜國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等國家級研發(fā)平臺,涵蓋“光聯(lián)萬物”的感知、接入、傳送、應(yīng)用各個(gè)層面。2012年10月,科技部批準(zhǔn)組建“湖北東湖國家綠色光電國際創(chuàng)新園”,并要求:“按照政府引導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、市場運(yùn)作的運(yùn)行機(jī)制,培育壯大產(chǎn)業(yè)集群,通過國家綠色光電國際創(chuàng)新園區(qū)的建設(shè)與發(fā)展,積極開展國際科技合作,打造激光、光伏、光聯(lián)網(wǎng)三大產(chǎn)業(yè)聚集化發(fā)展的國際創(chuàng)新園?!逼渲?,光聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地將著力打造面向綠色信息的光聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新園?,為“光聯(lián)萬物”的順利實(shí)施提供產(chǎn)學(xué)研用一體化的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)合作平臺。
在國際合作協(xié)同創(chuàng)新方面,以專業(yè)化合理分工為基礎(chǔ),以東湖開發(fā)區(qū)《“光聯(lián)萬物”行動方案》的實(shí)施啟動為契機(jī),依靠國家和省市政府引導(dǎo)資金及政策,實(shí)現(xiàn)多樣化、多層次的自主研發(fā)與開放合作創(chuàng)新相結(jié)合,建立產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系,成為具有國內(nèi)領(lǐng)先水平和國際先進(jìn)水平的行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系。
按照規(guī)劃,到2020年,東湖國家高新區(qū)將基本形成較為完善的“光聯(lián)萬物”產(chǎn)業(yè)生態(tài),在光感知、光通信、激光、地球空間信息等特色優(yōu)勢領(lǐng)域?qū)Q生一批世界領(lǐng)先的重大技術(shù)創(chuàng)新成果,形成一批改變世界的原創(chuàng)性新興產(chǎn)業(yè)和新興業(yè)態(tài),帶動區(qū)域企業(yè)實(shí)現(xiàn)總收入30000億元,為“光谷夢”的實(shí)現(xiàn)做出重要貢獻(xiàn)。
“光聯(lián)萬物”創(chuàng)造未來
“光聯(lián)萬物”是前所未有的一次跨界創(chuàng)新,涵蓋了光材料、光傳感、光網(wǎng)絡(luò)、光通信、光應(yīng)用等一系列國內(nèi)領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。未來,人們的生活將因“一束光”而產(chǎn)生無限可能。
“光聯(lián)萬物”產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要重點(diǎn)解決項(xiàng)目規(guī)劃、資金投入、認(rèn)知體驗(yàn)、創(chuàng)新合作以及推廣應(yīng)用等問題。首先,要做好頂層設(shè)計(jì),制定《“光聯(lián)萬物”行動計(jì)劃》的具體實(shí)施方案。其次,采用政府、企業(yè)、風(fēng)投三位一體的模式,籌措“光聯(lián)萬物”創(chuàng)投基金,支持“光聯(lián)萬物”大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新。第三,應(yīng)建設(shè)“光聯(lián)萬物”成果展示和體驗(yàn)平臺,支持國內(nèi)外企業(yè)展示最新技術(shù)與產(chǎn)品。第四,通過國際合作打造全球領(lǐng)先的“光聯(lián)萬物”人才平臺、項(xiàng)目平臺、測試平臺和創(chuàng)新平臺。第五,在市政、安全、家居、制造、社區(qū)、健康以及傳感器和創(chuàng)新合作等方面支持“光聯(lián)萬物”應(yīng)用示范工程,例如:(1)光聯(lián)家庭。綜合運(yùn)用光視覺、光觸覺、光聽覺等傳感產(chǎn)品,開展智能家居、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教育等示范應(yīng)用。(2)光聯(lián)工廠。綜合應(yīng)用光制造技術(shù)、光計(jì)數(shù)技術(shù)、光電融合精密位置傳感技術(shù),提高生產(chǎn)線、專用設(shè)備的精度和智能化控制,利用光纖傳感溫感、煙感安全監(jiān)測及示范應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)工廠作業(yè)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警。(3)光聯(lián)樓宇。綜合運(yùn)用圖像感知、視頻感知等優(yōu)勢,開展光纖振動傳感防入侵、光線聲波傳感防盜等監(jiān)測及示范應(yīng)用,通過攝像頭、紅外探測器、光線傳感器等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)異常事件自動發(fā)現(xiàn)和智能預(yù)警功能。(4)光聯(lián)社區(qū)。通過安裝感知設(shè)備、傳輸設(shè)備等,采集社區(qū)人、地、物等信息,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,對社區(qū)內(nèi)部治安、街道基礎(chǔ)設(shè)施、街道交通等實(shí)施精細(xì)化、空間可視化管理,建立社區(qū)服務(wù)平臺,圍繞民生、商務(wù)、社區(qū)管理等提供智能服務(wù)。(5)光聯(lián)健康。結(jié)合光纖呼吸/脈搏監(jiān)測、光纖睡眠質(zhì)量檢測、光纖內(nèi)窺探測儀等儀器設(shè)備,構(gòu)建遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng),支持可穿戴設(shè)備、“互聯(lián)網(wǎng)+”醫(yī)療診治設(shè)備等技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用示范。
結(jié)語
在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),與正在快速發(fā)展的下一代互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、信息消費(fèi)等產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)密切相關(guān),在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、醫(yī)療、通信、電力、物流、公共安全、城市管理等領(lǐng)域具有十分廣闊的需求。作為推進(jìn)國家光電子信息產(chǎn)業(yè)基地轉(zhuǎn)型升級以及實(shí)現(xiàn)“光谷夢”的重要舉措,“武漢·中國光谷”推出了“光聯(lián)萬物”的宏偉藍(lán)圖?!肮饴?lián)萬物”是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分,是一個(gè)非常具有發(fā)展?jié)摿Φ膽?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)方向?!肮饴?lián)萬物”戰(zhàn)略的實(shí)施將促進(jìn)光電子和物聯(lián)網(wǎng)的深度融合,在信息技術(shù)、健康安全、智慧家庭、智能制造等領(lǐng)域催生一批原創(chuàng)性新興企業(yè)集群。這將是構(gòu)成未來智慧世界的基礎(chǔ),也是全球發(fā)展的新趨勢。屆時(shí),虛擬世界與實(shí)體世界深度融合,人類社會將全面進(jìn)入物與物、物與人、人與人的萬物互聯(lián)時(shí)代。
“光聯(lián)萬物”將會成為“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代光電子信息產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的一面旗幟,其發(fā)展同時(shí)面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn),需要群策群力,產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新,才能取得重要技術(shù)突破,帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)全方位開創(chuàng)“光聯(lián)萬物”產(chǎn)業(yè)及其應(yīng)用的新格局。
注釋
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責(zé) 編(見習(xí))∕戴雨潔