楊 洋
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、智能消防。工業(yè)監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康等眾多領(lǐng)域。我國(guó)已將物聯(lián)網(wǎng)正式列為國(guó)家新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),相關(guān)的研發(fā)應(yīng)用將進(jìn)入快車道。
近期有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)的報(bào)道成為媒體的熱門話題,眾說(shuō)紛紜物聯(lián)網(wǎng)、“霧里看花物聯(lián)網(wǎng)”。物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵、產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景如何,帶著這些問(wèn)題,記者采訪了高新民(國(guó)家信息中心主任)、徐東英(中國(guó)RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書(shū)長(zhǎng))、張濤(賽迪顧問(wèn)副總裁),朱東平(第一屆海外學(xué)者物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)主席)等有關(guān)專家。
問(wèn):請(qǐng)問(wèn)物聯(lián)網(wǎng)是怎么來(lái)的?
張濤(賽迪顧問(wèn)副總裁):這還得從IBM提出的“智慧地球”說(shuō)起。2009年1月28日,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬與全美工商業(yè)領(lǐng)袖舉行了一次“圓桌會(huì)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(guó)政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)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(jīng)提出,立即得到美國(guó)及世界各國(guó)的廣泛關(guān)注,甚至有分析認(rèn)為IBM公司的這一構(gòu)想,極有可能上升為美國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略,并在世界范圍內(nèi)引起轟動(dòng)。IBM認(rèn)為IT產(chǎn)業(yè)下一階段的任務(wù)是把新一代IT技術(shù)充分運(yùn)用到各行各業(yè)中,具體地說(shuō),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,并普遍連接,形成物聯(lián)網(wǎng)。
問(wèn):物聯(lián)網(wǎng)的定義是什么?有哪些特征?
高新民(國(guó)家信息中心主任):物聯(lián)網(wǎng)目前并沒(méi)有統(tǒng)一的定義。在我看來(lái),物聯(lián)網(wǎng)就是把傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)等感知技術(shù),通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等傳輸技術(shù),以及智能運(yùn)算、智能處理技術(shù)融為一體的連接物理世界的網(wǎng)絡(luò)。
物聯(lián)網(wǎng)有三大特性,即:全面感知、可靠傳輸、智能處理。從架構(gòu)上來(lái),說(shuō),物聯(lián)網(wǎng)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層三部分組成。最底層是感知層,由傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò)組成;中間層是傳輸層,主要由移動(dòng)通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)組成;最上層是應(yīng)用層,是指智能運(yùn)算與智能處理。
問(wèn):如何看待“感知中國(guó)”?
徐東英(中國(guó)RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書(shū)長(zhǎng)):歷史經(jīng)驗(yàn)表明,每一次重大的經(jīng)濟(jì)危機(jī)都要伴隨著一場(chǎng)技術(shù)的革命。這次國(guó)際金融危機(jī)促使人們反思:對(duì)如此嚴(yán)重的危機(jī),現(xiàn)有的信息技術(shù)為什么沒(méi)能及時(shí)監(jiān)測(cè)、提前預(yù)警?也就是說(shuō),目前人類對(duì)物理世界的認(rèn)知、把握還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,要想真正應(yīng)對(duì)各種危機(jī),必須把信息技術(shù)的觸角延伸到物理世界,以實(shí)現(xiàn)及時(shí)的感知,并迅速采取相應(yīng)的措施。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以把人類社會(huì)與物理世界更好地連接起來(lái),提升人們認(rèn)知世界和處理復(fù)雜問(wèn)題的能力,提高整個(gè)社會(huì)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(wú)線傳感網(wǎng)工程中心無(wú)錫分中心,提出“在傳感網(wǎng)發(fā)展中,要早一點(diǎn)謀劃未來(lái),早一點(diǎn)攻破核心技術(shù)”,并且明確要求盡快建立中國(guó)的傳感信息中心,或者叫“感知中國(guó)”中心。同年11月3日,溫家寶總理發(fā)表了題為《讓科技引領(lǐng)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展》的重要講話,首次明確了新興產(chǎn)業(yè)的范圍,涉及新能源產(chǎn)業(yè)、微電子等新型材料、物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、生物醫(yī)藥、海洋工程等六大領(lǐng)域。2010年,溫家寶總理在政府工作報(bào)告中明確提出,“要大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。積極推進(jìn)新能源汽車、‘三網(wǎng)融合,加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應(yīng)用?!蹦瓿?,國(guó)內(nèi)正式成立了傳感(物聯(lián))網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。工信部也宣布將牽頭成立一個(gè)全國(guó)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的部際領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)小組,以加快物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2010年3月2日,上海物聯(lián)網(wǎng)中心正式揭牌。
問(wèn):物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景有哪些?
朱東平(第一屆海外學(xué)者物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)主席):“從現(xiàn)在起到2020年的10年里,中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將經(jīng)歷應(yīng)用創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新三個(gè)關(guān)鍵的發(fā)展階段,成長(zhǎng)為一個(gè)超過(guò)5萬(wàn)億規(guī)模的巨大產(chǎn)業(yè)?!薄嘘P(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和長(zhǎng)城戰(zhàn)略咨詢聯(lián)合發(fā)布的《物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究(2010)》報(bào)告,為我們描繪了這樣一幅中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖。
物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用這一環(huán)節(jié),是發(fā)展和合作空間最廣的領(lǐng)域。我們透過(guò)RFID、智能三表、個(gè)人健康應(yīng)用、數(shù)字家庭互聯(lián)四個(gè)領(lǐng)域,可以感受物聯(lián)網(wǎng)給我們生活所帶來(lái)的變化。
RFID
物聯(lián)網(wǎng)概念中談到最多的還是RFID的應(yīng)用。RFID目前有很多頻段和標(biāo)準(zhǔn),最為常見(jiàn)的是集中在13.56MHz頻段和900MHz頻段的無(wú)源射頻識(shí)別標(biāo)簽應(yīng)用。13.56MHz頻段用于短距離識(shí)別方面,未來(lái)幾年該短距離識(shí)別技術(shù)有望在政府身份識(shí)別、小額支付、銀行信用卡等領(lǐng)域迎來(lái)更多的發(fā)展機(jī)會(huì)。900MHzU HF頻段的RFID遵循ISO18006標(biāo)準(zhǔn),多用于3m~10m的遠(yuǎn)距離識(shí)別,比如車輛管理、鐵路運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)物流、門禁、產(chǎn)品防偽等應(yīng)用領(lǐng)域。
根據(jù)ABI研究公司最新的數(shù)據(jù)顯示,RFID市場(chǎng)在2009年和2010年之間應(yīng)該有11%的增長(zhǎng)率。如果去除衰退嚴(yán)重的汽車產(chǎn)業(yè)的數(shù)字,增長(zhǎng)率會(huì)躍升至16%。如果能利用“云”計(jì)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(wù)模式,將會(huì)發(fā)掘出更多的殺手級(jí)應(yīng)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(lián)網(wǎng)概念的另一個(gè)熱門應(yīng)用領(lǐng)域。以智能電表為例,就實(shí)現(xiàn)方案來(lái)說(shuō),計(jì)量部分需要考量的因素包括精度、可靠性、防竊電、有功/無(wú)功功率測(cè)量等因素,可通過(guò)最新的半導(dǎo)體技術(shù)得以改善。
目前國(guó)家電網(wǎng)已經(jīng)采用雙向傳輸?shù)碾娏€標(biāo)準(zhǔn),第一批智能電表的招標(biāo)工作也在近期結(jié)束。而就智能水表和智能暖氣表來(lái)說(shuō),可通過(guò)GPRS、CDMA等無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行無(wú)線抄表,甚至也可以采用zigbee、藍(lán)牙、Wifi等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行人工無(wú)線抄表。
按照國(guó)家電網(wǎng)的規(guī)劃,2009年2010年是智能電網(wǎng)規(guī)劃試點(diǎn)階段,而智能水表和智能暖氣表項(xiàng)目也在相關(guān)部門的規(guī)劃中,未來(lái)幾年將具備很大的發(fā)展空間。
個(gè)人健康應(yīng)用
隨著物質(zhì)生活水平的提高,人們?cè)絹?lái)越關(guān)注健康問(wèn)題,個(gè)人健康設(shè)備市場(chǎng)將迎來(lái)快速發(fā)展期。目前常用的個(gè)人健康狀況電子監(jiān)測(cè)設(shè)備主要包括電子秤、人體脂肪分析儀、電子體溫計(jì)、血壓計(jì)和心率監(jiān)測(cè)儀等。這些設(shè)備都起到了對(duì)身體健康狀況監(jiān)測(cè)的作用,可以看做是一個(gè)個(gè)的傳感點(diǎn),但并沒(méi)有形成網(wǎng)絡(luò),如果能在醫(yī)院建立一個(gè)局端,然后通過(guò)各種傳輸方式將個(gè)人健康信息傳輸?shù)骄侄?,并通過(guò)“云”進(jìn)行智能管理和監(jiān)測(cè),這對(duì)個(gè)人健康監(jiān)測(cè)無(wú)疑是劃時(shí)代的變革。
這聽(tīng)起來(lái)像是天方夜譚,實(shí)際上已經(jīng)在美國(guó)軍隊(duì)中得以使用。美國(guó)大兵使用的單兵生命體征監(jiān)測(cè)(WPSM)系統(tǒng)
是一套基于采集、傳輸、存儲(chǔ)、分析士兵生理數(shù)據(jù)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò),它可以收集和監(jiān)測(cè)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(shì)、所能承受的工作強(qiáng)度等生命體征信號(hào)。同時(shí),當(dāng)士兵受傷或者極度疲勞時(shí),它還能將士兵的狀況報(bào)告給指揮官和醫(yī)務(wù)兵。
數(shù)字家庭互聯(lián)
數(shù)字家庭互聯(lián)是個(gè)熱炒多年的概念,現(xiàn)在也與物聯(lián)網(wǎng)概念結(jié)合起來(lái)。由于處于成本敏感的消費(fèi)電子領(lǐng)域,受價(jià)格的影響較大,此外被標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題困擾多年,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)表現(xiàn)一直不溫不火。不過(guò)隨著閃聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)逐漸被業(yè)內(nèi)所認(rèn)可,該領(lǐng)域有望出現(xiàn)更多的機(jī)會(huì)。
除了以上談到的一些應(yīng)用,還有GPS定位、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)也可以與物聯(lián)網(wǎng)概念結(jié)合起來(lái)。用美國(guó)一位教授的話來(lái)說(shuō),到第三代互聯(lián)網(wǎng),地球上每一粒灰塵都可以擁有一個(gè)IP
問(wèn):中國(guó)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)有何優(yōu)勢(shì)與不足?
朱東平(第一屆海外學(xué)者物聯(lián)網(wǎng)大會(huì)主席):我國(guó)在傳感器、通信、網(wǎng)絡(luò)等方面擁有眾多自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品和專利,與國(guó)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(shí)間里,獲得了“無(wú)線傳感網(wǎng)”、“微型傳感器”、“芯片設(shè)計(jì)”等許多重大創(chuàng)新科技成果。在傳感網(wǎng)的盲源分離、多目標(biāo)協(xié)同識(shí)別、跟蹤定位等領(lǐng)域的部分關(guān)鍵技術(shù)居世界先進(jìn)水平,在機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)、智能交通等領(lǐng)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(wǎng)產(chǎn)學(xué)研上海聯(lián)盟,另外,我國(guó)哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)和國(guó)防科技大學(xué)等高校在國(guó)內(nèi)也較早開(kāi)展了傳感網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的研究,華為技術(shù)、中興通訊、普天通信、中電集團(tuán)、中電科技等大型企業(yè)也加入了研究行列。
總體看來(lái),我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)研究沒(méi)有盲目跟從國(guó)外,而是面向國(guó)家重大戰(zhàn)略和應(yīng)用需求,開(kāi)展物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)體系、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成和測(cè)試評(píng)估技術(shù)等方面的研究,形成了以應(yīng)用為牽引的特色發(fā)展路線,在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用與服務(wù)等方面,接近國(guó)際水平,使我國(guó)在該領(lǐng)域占領(lǐng)價(jià)值鏈高端成為可能。
不足具體表現(xiàn)在三個(gè)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。就拿傳感器來(lái)說(shuō),我國(guó)傳感器還處于一個(gè)初期發(fā)展階段,技術(shù)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(guó)外還存在一定差距。此外,嵌入式系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件、芯片技術(shù)也相對(duì)落后?;A(chǔ)較強(qiáng)的,是通信服務(wù)與通信制造。
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),而且物聯(lián)網(wǎng)尤其需要各種標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)發(fā)展。好在我國(guó)已經(jīng)先后成立了國(guó)家傳感器網(wǎng)絡(luò)工作組、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工作組和中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組。當(dāng)務(wù)之急是把這些標(biāo)準(zhǔn)組織協(xié)調(diào)統(tǒng)一起來(lái)。
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(méi)有發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的整體規(guī)劃,沒(méi)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。
問(wèn):我們?nèi)绾巫プ∥锫?lián)網(wǎng)發(fā)展的機(jī)遇?
張濤(賽迪顧問(wèn)副總裁):物聯(lián)網(wǎng)確實(shí)有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ撬膽?yīng)用、推廣還面臨很多的困難和挑戰(zhàn),不要覺(jué)得這個(gè)重大機(jī)遇明年就會(huì)變成很大的產(chǎn)業(yè),就能產(chǎn)生多么大的財(cái)富。
我覺(jué)得有幾項(xiàng)工作必須抓緊——
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。
在科研領(lǐng)域,首先要突破感知端產(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。其次要發(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。第三,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。第四,要發(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。