中国应如何发展物联网这一未来的兆元级产业
2010-04-04李拉
■/本刊实习记者 李拉
“物联网”目前成为全球瞩目的关键词,被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业发展的第三次浪潮。
“加快发展物联网”,无疑是时下各大媒体出镜率最高的话题之一。物联网目前虽尚属新兴词汇,但并非遥不可及。“物物相联,天罗地网”的概念将极大地改变我们现有的生活方式。它将生活拟人化,物品通过物联网实现“交流”且无须人干预。物联网对全球而言刚刚起步,然而中国已在技术层面抢占了先机,但同时,物联网仍存在诸多问题,中国应如何突破瓶颈加快发展这一未来的兆元级产业?
一、什么是物联网
物联网(The Internet of Things),顾名思义,即“物物相联的互联网”。其包括两层含义:一是,物联网的核心仍基于互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的一种网络;二是,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。物联网的定义是通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
“物联网”概念的问世,宣告跳出了传统的思维框框。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是建筑、公路、机场,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在未来——“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。“物联网”时代来临,人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。人类可以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。人们正逐渐走向“物联网”时代,但这个过程可能需要很长的时间。
二、物联网的产生背景、主要应用及未来意义
(一)物联网的产生背景
物联网概念于1999年被提出。过去在中国,物联网被称为传感网。中科院早在1999年就启动了传感网研究,并已取得一些科研成果,建立了一些适用的传感网。1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了,“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。
2003年,美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。
2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出“物联网”的概念。报告指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更广泛的应用。
2009年1月28日,奥巴马就任美国总统后,与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”,作为仅有的两名代表之一,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。
互联网是由电脑、手机等互连的网络,但人们坐在家里环顾四周,就会发现身边还有很多东西是游离于互联网之外的,如电冰箱、洗衣机、空调等。于是物联网概念应运而生,它将我们身边所有东西都连接起来,小到手表、钥匙及各种家电,大到汽车、房屋、桥梁、道路,甚至有生命的东西(包括人和动植物)都连接进网络,其规模与多样性都是互联网所无法企及的。
(二)物联网的主要应用
1.智能家居。智能家居产品融合自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一身,将各种家庭设备通过智能家庭网络联网实现自动化,通过宽带、固话和3G无线网络,可实现对家庭设备的远程遥控。这不仅提供了人性化且高品位的家庭生活方式;还将家居环境由之前的被动静止转变为互动智慧,提供了全方位的信息交互功能。
2.智能城市。智能城市产品包括对城市数字化管理和城市安全的统一监控。“数字化管理”基于地理信息系统、全球定位系统、遥感系统等核心技术,建设服务于城市规划建设管理及经济社会发展的信息基础设施和信息系统。“城市安全”基于互联网远程监控、传输、存储、管理等业务,利用宽带和网络进行联网,实现对城市安全的统一监控管理,为城市管理、建设者提供更直观、延伸视听觉范围的管理工具。
3.智能交通。智能交通系统包括公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家和公交手机一卡通五种业务。公交行业无线视频监控平台利用车载设备和无线视频监控和GPS定位,对公交运行状态进行实时监控。智能公交站台通过媒体发布中心与电子站牌的数据交互,实现公交调度信息的数据发布,还可利用电子站牌实现广告发布等功能。电子门票是二维码运用于手机凭证业务的典型应用,以手机为平台、以手机为依托的移动网络为媒介,通过特定技术实现凭证功能。
4.智能物流。智能物流打造了集信息展现、电子商务、物流配载、仓储管理、金融质押、海关保税等功能于一身的物流园区综合信息服务平台。信息服务平台以功能集成、效能综合为主要开发理念,以电子商务、网上交易为主要交易方式,建设高标准、高品位的综合信息服务平台、为管理人员提供一站式综合信息服务。
5.智能环保。智能环保产品通过对实施地表水水质的自动监测,可实现水质的实时连续监测和远程监控,及时掌握主要流域重点断面水体的水质状况,预警预报重大或流域性水质污染事故,解决跨行政区域的水污染事故纠纷,监督总量控制制度落实情况。
6.智能医疗。智能医疗系统借助简易实用的家庭医疗传感设备,对家中病人或者老人的生理指标进行评测,并将生成的生理指标数据通过电信固定网络或3G无线网络传送到护理人或有关医疗单位。
7.智能文博。智能文博系统是基于射频识别(RFID)和无线网络,运行在移动终端的导览系统。该系统建立相关导览场景的文字、图片、语音以及视频介绍数据库,以网站形式提供专门面向移动设备的访问服务。该系统可根据用户需要,访问服务器网站并得到该展品的文字、图片、语音等相关数据。该产品主要运用在文博行业,实现智能导览及呼叫中心等应用拓展。
8.智能农业。智能农业产品通过实时采集温室内温度、湿度信号以及光照、土壤温度、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数,自动开启或者关闭指定设备。通过模块采集温度传感器等信号,经由无线信号收发模块传输数据,实现对大棚温湿度的远程调控。智能农业产品还包括智能粮库系统,该系统通过将粮库内温湿度变化的感知与计算机或者手机的连接进行实时观测,记录现场情况以保证粮库内的温湿度平衡。
(三)物联网的未来意义
物联网并非是科技狂想,而是又一场科技革命,其意义深远。物联网使物品和服务功能都发生了质的飞跃,这些新功能将带给使用者进一步的效率、便利和安全,继而形成基于这些功能的新兴产业。
有业内专家认为,物联网一方面能够提高经济效益,大大节约成本;另一方面能为全球经济的复苏提供技术动力。目前,加拿大、英国、德国、芬兰、意大利、日本、韩国等都在投入巨资深入研究探索物联网。同时,有专家认为,物联网架构建立需要明确产业链的利益关系,建立新的商业模式,而在新的产业链推动矩阵中,核心则是明确电信运营商的龙头地位。物联网将是未来10年最重要的产业大趋势,到2020年有望成为全球经济新一轮的增长点,商机将高达兆元。
物联网的发展,带动的不仅仅是技术进步,还是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革,塑造了知识社会的流体特性,推动面向知识社会的下一代创新(创新2.0)形态的形成。移动及无线技术、物联网的发展,使创新更加关注用户体验,用户体验成为下一代创新的核心。开放创新、共同创新、大众创新、用户创新成为知识社会环境下的创新新特征,技术更加展现以人为本的一面,以人为本的创新随着物联网技术的发展成为现实。
三、物联网在中国的前景
(一)中国的优势
1.率先优势。2009年,江苏太湖流域20个重要水质监测点全部安装上了“全球眼”,这可24小时不间断视频监控太湖水质变化情况,并实时将信息传输到江苏省环保监控平台,大幅提高太湖水质监控的能力与水平。
物联网对全世界来说都还是起步阶段,但可喜的是,中国在这一具有战略性的物联网领域中,已抢占先机,居于全球领先行列,面临难得的发展机遇。
2.技术优势。中科院早在1999年就启动了传感网研究,与其他国家相比具有先发优势。目前,我国在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器端机、移动基站等方面已取得重大进展。在世界物联网领域,我国与美国、德国、英国一并成为国际标准制定的四大发起国和主导国。
此外,我国还有中央政府的政策倾斜优势。“感知中国”是继“量化融合”之后,我国提出的信息化社会建设的新目标。2009年8月7日,首个国家物联网园区在无锡建立,而后“感知北京”也被纳入北京发展规划,更多的感知城市也在不断涌现之中,目前,国家发改委已将物联网纳入战略性新兴产业规划。
(二)中国尚需突破的几大问题
1.物联网相关的政策法规。物联网不是一个小产品,也非一个小企业就能做出来,物联网开发不仅需要技术,更牵涉到各个行业,需要多种力量的整合。这就要求国家产业政策和立法上走在前面,制定出适合这个行业发展的政策和法规,确保行业正常有序发展。政府必须要有专门的人和机构来研究和协调,物联网才能有真正意义的发展,否则,它只能小有成就,难有大作为。
2.需要协调统一的技术标准。物联网发展过程中,传感、传输、应用于各个层面,会有大量技术出现,可能会采用不同的技术方案。如各行其道,那结果将令人失望,繁冗的专用网,相互无法连通,不能进行联网,不能形成规模经济,不能形成整合的商业模式,也不能降低研发成本。因此,尽快统一技术标准,形成一个管理机制,这是物联网马上就要面对的问题,这个问题在初期解决得好,以后就很容易,如果解决不好,积重难返,那么以后问题就更难解决。
3.应用的开发。物联网的价值不仅仅是通过网络进行传感,而是必须各个行业参与其内进行应用,不同行业,会有不同应用,也会有各自不同的要求,这些须根据行业的特点,进行深入研究和有价值的开发。这些应用开发不能依靠运营商,也不能仅依靠所谓物联网企业,因为运营商和技术企业都无法理解行业的要求和每个行业具体的特点。很大程度上,这是非常难的一步,需要长时来逐渐完善。这需要一些应用形成示范,使更多的传统行业感受到物联网的价值,这样才能有更多企业看清物联网的意义,看清物联网有可能带来的商业价值,也会把自己的应用和业务与物联网结合起来。■