物聯網(the internet of things,IOT),顧名思義,就是物物相連的網絡。物聯網是通過紅外感應器、全球定位系統、激光技術等信息傳感設備,把物品與物品、物品與人互聯互通,通過網絡相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的網絡。
物聯網掀起信息產業的第三次革命浪潮,是信息技術領域繼計算機和互聯網之后的第三個里程碑。物聯網將會對人類的生活和工作方式產生深刻的變革。物聯網是后金融危機時代經濟增長新引擎,是我國戰略性新興產業的重要組成部分,對加快轉變我國經濟發展方式具有重要推動作用。
21 世紀初的全球金融危機推動了物聯網的誕生。政策的支持、成熟的傳感技術、發達的網絡以及高速的信息處理能力為其發展奠定了堅實的基礎。
目前,物聯網已成為各國綜合國力競爭的重要因素,成為衡量一個國家科技發展水平的標志,并可能引發國際信息產業重新洗牌。
科技巨頭企業紛紛深入物聯網領域。IBM 在 2015 年3 月組建了一個新的物聯網業務部門,預計 2015— 2019年向該部門投入 30 億美元。微軟推出了面向物聯網設備的操作系統 Windows10 IoT Core,谷歌開發了新的物聯網操作系統 Brillo。亞馬遜也推出物聯網應用平臺 AWSIoT。百度在“百度世界 2015”開放云論壇上,發布了自己的物聯網平臺 BaiduIoT。
在標準制定方面,德國和日本將會在物聯網技術領域進行合作,聯手制定物聯網行業國際標準。此外,在2016 年 2 月,包括微軟、英特爾、高通、三星、思科、通用電氣、伊萊克斯在內的多家巨頭公司,以支持物聯網行業發展為宗旨,發起成立了一個新的物聯網標準組織——開放連接基金會 (OpenConnectivity Foundation,OCF),OCF 將創建出一套開放的規范和協議標準,進而讓來自不同生產商的設備可以安全、無縫地跟其他商家(設備)互動。
我國對物聯網的發展給予了高度重視。物聯網屬于新興信息產業,其發展已經上升至國家戰略層面。發改委通過組織開展國家物聯網重大應用示范工程等工作帶動物聯網關鍵技術突破和產業化,推動我國物聯網產業健康快速發展。
經過長期艱苦努力,我國相關機構和企業攻克了大量關鍵技術,取得了國際標準制定的重要話語權,具備了一定的發展傳感網的產業基礎,在電力、交通、安防等相關領域的應用也初見成效。此外,我國物聯網標準已經初成體系,2015 年我國主導的窄帶物聯網標準和物聯網安全關鍵技術標準被納入國際標準,牽頭完成《物聯網功能框架與能力》國際標準。
我國物聯網發展下一階段的目標是完善物聯網產業鏈。物聯網產業鏈可以細分為感知識別、網絡傳輸、管理服務、創新應用等四個環節,每個環節的關鍵技術分別為 RFID、傳感器、智能芯片、無線傳輸網絡、云計算等。《物聯網 2020》報告分析預測,物聯網的發展將經歷四個階段:2010 年之前 RFID 被廣泛應用于物流、零售和制藥領域,2010 — 2015 年物體互聯,2015 — 2020 年物體進入半智能化,2020 年之后物體進入全智能化。從產業鏈角度來看,物聯網產業包括核心感應器件提供商、設備提供商、網絡提供商、軟件與系統解決方案提供商、系統集成商、運營及服務提供商等六大類企業。物聯網產業鏈條非常長,對于各行各業的滲透性很強,目前物聯網產業指跟傳感層、網絡層、傳輸層、計算層、應用層等有關系的所有產業。中國物聯網產業發展至今已有一定規模,現階段要重點發展與物聯網產業鏈緊密相關的硬件、軟件、系統集成以及運營與服務等核心領域,著力打造傳感器節點、網絡接入、數據傳輸、操作系統、系統集成等重要產品與解決方案,從而實現產業鏈關鍵環節的突破。
物聯網與智慧城市建設相輔相成。智慧城市建設需要新一代信息技術做支撐,物聯網為智慧城市服務。物聯網應用于智慧城市建設的方方面面,遍及智能交通、環境保護、公共安全、工業監測、家庭護理、個人健康等多個領域,具有廣闊的發展前景。
物聯網與智能交通
將物聯網應用于交通領域,可以使交通智能化。例如司機可以通過車載信息智能終端享受全方位的綜合服務,包括動態導航服務、位置服務、車輛保障服務、安全駕駛服務、娛樂服務、資訊服務等。通過交通信息采集、車輛環境監控、汽車駕駛導航、不停車收費,有利于提高道路利用率,改善不良駕駛習慣,減少車輛擁堵,實現節能減排,同時也有利于提高出行效率,促進和諧交通的發展。2015年5月4日,國家交通部辦公廳發布了關于開展全國道路運政管理信息系統互聯互通工作的通知,這標志著我國政府已經把物聯網智能交通問題納入日常生活的軌道。
天津公眾公司在和平區 122 條道路 4942 個泊位全面啟動智能化泊車系統。車主通過“公眾停車寶”手機 APP自助停車,從點擊“停車”到地磁感應器開始計費,全程用時約 30 秒。車從車位駛離后,地磁感應器即停止計費,并通過手機 APP 自動扣費。
物聯網與智慧農業
近年來,農產品安全事件頻發。物聯網在智慧農業領域具有廣闊的應用前景,尤其是農產品的安全追溯系統,可以實現對食品市場的規范和高效管理,從而保證食品安全。農產品安全追溯平臺采用 RFID 等射頻技術,可以對農產品生產環節、加工環節、倉儲環節、運輸環節、銷售環節等進行監測,不但確保該供應鏈的高質量數據交流,而且還能實現食品“源頭”跟蹤以及蔬菜供應鏈的完全透明。例如,給羊群中的每一只羊都貼上一個二維碼,這個二維碼會一直保持到超市出售的每一塊羊肉上,消費者可以通過手機閱讀二維碼,知道羊的成長歷史,確保食品安全,這就是“動物溯源系統”。
此外,還有蔬菜質量物聯網追溯系統。山東淄博高青縣啟動的“基于物聯網的蔬菜質量安全溯源關鍵技術集成與產業化示范項目”,目前已實現在約333公頃的蔬菜質量安全溯源示范基地安裝質量安全監控終端及信息共享服務器。同時在流通企業及蔬菜銷售網點安裝基于物聯網的農藥殘留快速檢測設備。檢測數據同步上傳至蔬菜質量安全溯源數據共享平臺。對蔬菜生產和流通全過程的產品質量與安全進行監控。
物聯網與智慧醫療
智慧醫療是智慧城市建設的重要組成部分,遠程醫療作為未來醫療行業發展的主要方向,融合了物聯網、大數據和云計算等新一代信息技術。例如病人在醫院以外的地方可以使用測量儀或可穿戴醫療設備自行測量心跳、血壓、脈搏等情況,將自身數據隨時收集下來,通過 M2M平臺傳輸給專家系統,獲得專家的意見。通過“云 + 端”的物聯網概念,醫生、家庭可通過無線網絡傳輸方式,將居民的健康信息上傳至健康服務“云”,社區醫生、醫院和居民可通過訪問健康云或手機 APP 獲取他們想要的健康保健信息和服務,如生活習慣測評或遠程問診服務等。
國內物聯網產業與應用積極發展,但同時還面臨著很多問題亟待解決。目前阻礙物聯網發展的關鍵因素有兩點:一是物聯網發展所需要的傳感技術,中國與發達國家相比還有比較大的差距。傳感技術是物聯網區別于互聯網最大的地方,互聯網實現的是人與人之間的溝通,物聯網實現的是人與物、物與物之間的互聯互通,傳感技術的作用就是獲取信息。傳感技術是物聯網發展的基礎,目前我國傳感器、信號處理和識別系統仍然依賴進口,同時,我國傳感技術產品的市場競爭力尚未形成,產品的改進與革新速度慢,生產與應用系統的創新與改進少。二是物聯網的商業模式還有待進一步明確。通信運營商、企業及研究院所都在關注物聯網,但是整個物聯網商業運行模式不清晰,機構之間的合作范圍和方式沒有形成完整的方案。但隨著物聯網在行業應用的不斷擴展,物聯網技術、標準、產業正在逐步走向成熟,逐漸形成完整的產業鏈,尤其是物聯網與移動互聯網的融合,市場潛力空間巨大。
當前,以移動互聯網、物聯網、大數據、云計算為代表的新一代信息技術,正在重塑信息產業生態鏈,推動信息化與工業化深度融合,拉開新產業革命的序幕。未來集成電路將進入“后摩爾時代”,即期待在材料和工藝上有革命性的突破才能繼續保持以往的發展速度。2014 年我國設立了集成電路發展基金,將加快集成電路的創新,可以預期我國在“后摩爾時代”的成長空間將更大。我們應在新一代信息技術及物聯網發展中實施專利戰略,搶占技術高地,深入參與國際標準制定,更有力地推動我國在國際競爭格局中取得先機,贏得話語權。
目前關于物聯網,專家也有不同的意見。如在物聯網中,究竟是傳感技術還是網絡技術占有主導地位?“網絡派”認為物聯網是互聯網的發展延伸,是在互聯網的基礎上發展而來的,而“傳感派”認為“感知”是物聯網的基礎。此外,一些專家對目前物聯網發展是否過熱也存在分歧,這主要因為物聯網概念熱與實際落地之間還有一定差距。
在新一代信息技術及物聯網發展中,應擱置爭議,冷靜思考,抓住實質,分類發展,攜手共進,要加強組織領導,深入制定物聯網發展規劃和政策,加大資金扶持力度,大力建設高素質人才隊伍,優化物聯網發展環境,加強對物聯網的政策宣傳及應用推廣,在物聯網的實際落地中尋求規范和統一。
來源: 廣州市科協
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