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移动物联网成业界“新宠”

2012-04-29盛雪锋郭博文韩筱韵

上海信息化 2012年6期
关键词:新宠联网终端

盛雪锋 郭博文 韩筱韵

曾经有人用简洁而生动的语言来描述物联网,称其为E时代的金蛋“E-eggs”——Easy(便捷),Efficient(高效),Green(绿色),Global(全球化),Safe(安全)。也就是说,物联网正在为人们提供便捷、高效、绿色、安全和全球化的生活方式。而移动物联网的出现,更是将物联网的典型特质发挥到极致。

如今,物联网技术在智能交通、健康工程、平安城市、环境保护等与现代城市管理、市民生活息息相关的领域,实现了规模发展和品牌经营,为城市精心打造智慧化的生活。随着物联网时代的开启,当人与物、物与物之间建立起广泛的信息沟通网络后,人们的生活将随时随刻享受着信息带来的便捷。

移动物联网应运而生

物联网(Internet of Things)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化三个重要特征。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,它包含两层意思:首先,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上延伸和扩展的网络;其次,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。因此,物联网是通过射频识别(RFID)、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,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID 标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,它是物联网识别物体,采集信息的来源,其主要功能是识别物体,采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。

图1物联网技术体系框架

所谓移动物联网,简而言之,就是基于移动手持设备的物联网技术和应用。移动物联网是移动通信、移动终端、物联网三大领域碰撞和融合的结果,是物联网发展的重要模式和途径。

早在2004年,欧洲相关学者就为移动物联网提出了建设架构和早期模型,即通过移动技术将移动设备作为物联网的接入媒介,使得移动设备成为物联网通用终端,由移动设备获得物联网目标端的信息,并通过移动网络传输到服务器端,由此完成服务。

图2移动物联网技术体系框架

市场效应如日中天

移动物联网作为物联网的重要应用模式和发展途径,目前在国际上尚未有明确的定义和发展指向。但从全球物联网的发展中,可以看到移动物联网正在经历着爆发式增长,尤其是随着智能终端(如智能手机、平板电脑)的普及和智慧城市建设的加速,移动化的物联网系统在世界范围内越来越成为重要的发展方向。从物联网发展的情况看,目前,物联网已经成为各国正在加大投入和快速发展的重要战略性产业领域。

在战略规划方面,各国都出台了和物联网、智慧城市等密切相关的规划和计划,并为之投入大量财力。如日本在2004年提出了“U-Japan”,旨在推进日本ICT建设,发展无所不在的网络和相关产业,2009年又推出“i-Japan(智慧日本)战略2015”;欧盟出台了系列政策促进物联网技术研发和应用,发布了《欧盟物联网战略研究路线图》,提出欧盟到2010、2015、2020三个阶段物联网研发路线图,并提出物联网在航空航天、汽车、医药、能源等18个主要应用领域和识别、数据处理、物联网架构等12个方面需要突破的关键技术。

在网络基础方面,移动网络是各国重点建设的网络基础内容,已不仅是固定网络(光纤)的配套和补充,在一定程度上,移动网络已经成为和固定网络并行甚至更为流行的网络。例如,新加坡启动了iN2015计划,目标是“利用无处不在的信息通信技术将新加坡打造成一个智慧的国家、全球化的城市”,“无线@新加坡”项目通过7500余个热点提供速度高达1Mbps的无线WiFi上网服务;日本通过实施“U-Japan”,建设无处不在的网络;芬兰已经提出了网络是公民基本权利,并在公共场所提供不低于2M的无线网络接入。

在技术研发方面,物联网核心技术及核心标准的研发已经在各国快速展开,其中很多涉及移动化的技术。ISO/IEC(国际标准化组织及国际电工委员会)在传感器网络、ITU-T(国际电信联盟远程通信标准化组)在泛在网络、ETSI(欧洲电信标准化协会)在物联网、IEEE(美国电气和电子工程师协会)在近距离无线、IETF(互联网工程任务组)在IPv6(下一版本的互联网协议)的应用、3GPP(第三代合作伙伴计划)在M2M(机器与机器)等方面,纷纷启动了相关标准研究工作,国内大唐电信主导的TD-LTE等技术研发,也加入了日益激烈的国际竞争。

在应用模式方面,物联网的发展正在演化出越来越多的应用和运营模式,其中移动化的发展模式显得较为突出,在部分领域已经取得了市场认可和积极回应。如以车载终端为核心的车联网发展,2010年全球汽车电子市场规模达到1400亿美元,其中很多部分可纳入(或未来将纳入)车联网范畴,以通用Onstar为代表的车联网系统正在越来越多的车辆上使用;以智能手机为终端娱乐、商务等,如美国目前流行的手机查询商品价格等(国内有“我查查”),受到了广大消费者的热爱,AppStore的形式让大众化的移动物联网应用得以快速传播;在医疗领域,越来越多的产品可以实现移动化的检测和信息传输,如可以实时测量心跳血压并传回数据中心的腕表,可以实时检测血样并实现无线传输的便携式测血仪器等。

从国外的物联网发展情况可以看出,物联网正在受到越来越大的重视,尤其是移动化的理念正在快速渗透到社会管理和产业发展的各个方面。移动物联网顺应着移动化、无线化、网络化的发展趋势,在应用模式上正快速受到社会各界的认可和接受,并在很多领域酝酿着巨大的市场机会。

中国表现可圈可点

我国在物联网领域的布局较早,中科院10年前就启动了传感网研究,中科院上海微系统与信息技术研究所、南京航空航天大学、西北工业大学等科研单位,目前正加紧研发“物联网”技术。2009年10月,中国研发出首颗物联网核心芯片——“唐芯一号”。2010年工信部和发改委出台了系列政策支持物联网产业化发展,到2020年之前我国已经规划了3.86万亿元的资金用于物联网产业化的发展。目前,国内物联网(包括移动物联网)主要有以下发展特点:

发展热情空前,市场前景看好。随着国家出台战略性新兴产业的发展决定,以及温家宝总理关于物联网的重要讲话,国内在物联网领域发展热情高涨,几乎大部分一线城市和基础较好的二线城市都将物联网发展作为区域经济转型升级的重要领域,并在多个领域,如交通、医疗、教育、环保、物流等提出了物联网应用示范的项目。在这种举国上下大力发展、大量投入的背景下,物联网技术和产品将面临着巨大的应用市场,以市场带动产业发展的格局和路径,将成为国内比较有特色的发展道路。

技术研发相对较强,处于世界前列。我国的技术研发水平目前处在世界前列,并拥有多项专利。传感网标准体系已形成初步框架,向国际标准化组织提交的多项标准已被采纳。对于这个全新产业,我国和其他国家相比具有同发优势,在传感领域目前走在世界前列,与德国、美国、英国等一起,成为国际标准制定的主导国之一。其中包括移动物联网所需的相关技术,如TD-LTE、短距离自组网技术等等。

移动化发展路径受到青睐。移动化的物联网发展模式具有便捷、效率高等特点,在国内各种资源(如医疗资源、教育资源、道路资源等)供应紧张的情况下,更容易受到市场的接受和青睐。例如,在国内的医疗检测领域,传统的到医院做检测使得医院人满为患,移动式医疗物联网改变了到医院做检测的传统模式,可以利用移动检测设备实时检查并传回数据,目前类似产品已经在市场上频繁出现;在商品信息查询方面,将数据库和终端应用软件实行分离,将应用模块和手机等终端进行绑定,实时查询和调用商品信息资料。

物联网的发展有目共睹,其市场前景已为大众所接受。作为物联网的重要发展模式,移动物联网的发展也有着广阔的市场前景。研究表明,未来移动物联网将呈现以下发展趋势:

首先,应用规模将迅速扩张。目前,业界对物联网应用规模的预测已经基本趋同,2010中国国际物联网大会指出,物联网将成为全球信息通信行业的万亿美元级新兴产业。到2020年之前,全球接入物联网的终端将达到500亿个。其中,移动物联网将以更加便捷、更加实用的优势,占据物联网市场份额中的重要一块。

其次,支撑环境将更加成熟。移动物联网和物联网的区别之一,就在于其依托更加快速、更加便捷的无线网络以及更加智能的终端。目前,我们常规使用的网络主要包括2G、3G、WiFi、WLAN等,未来4G等更快速、更安全的网络应用,将为移动物联网提供重要支撑;另外,更加智能化的终端,也将推动物联网真正成为人们身边最实用、最便捷的应用。

最后,应用领域将更加广泛。以智能手机为例,目前手机如何与物联网终端融合,更好地发挥手机的利用率是运营商在物联网信息化应用中的重要发展趋势。例如,新的电子钱包如iPhone、iPad将采用NFC技术即传感网技术发展手机替代支付系统,英国MoCo公司帮助用户采用NFC手机追踪人员和资产,将手机和家庭电器互联,实现智能化的家居应用等等。

移动物联网作为物联网发展的重要模式,已经悄然渗透进人们生活的各个方面,从最初的概念期到如今的逐步应用,在全球范围内已经有越来越多的政府和企业将移动物联网纳入战略规划中。移动物联网开放的平台为客户、运营商与开发者提供了更具包容性的合作模式,其产业和应用的联动发展更是为未来市场的快速增长做了良好铺垫。在当前智慧城市发展战略已经成为共识之际,移动物联网必将在未来的城市发展、产业升级、民众生活改善中,发挥着越来越重要的作用。

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