早在10年之前就已提出的物聯(lián)網(wǎng)概念,由于受限于網(wǎng)絡(luò)通信、傳感、信息識(shí)別技術(shù)的發(fā)展水平,并未受到業(yè)界的重視。但今天,它正在全球尤其是中國掀起一股產(chǎn)業(yè)化的熱潮。由于物聯(lián)網(wǎng)融合了傳感器、計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)、半導(dǎo)體等多種技術(shù),它即將成為電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新制高點(diǎn)。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用悄然推進(jìn)
物聯(lián)網(wǎng)究竟是什么?它將給人類生活帶來什么樣的影響?這些是最近以來業(yè)界對物聯(lián)網(wǎng)提出的最多疑問。
由于技術(shù)和應(yīng)用層面的出發(fā)點(diǎn)不同,業(yè)界對物聯(lián)網(wǎng)的定義也有所不同。但不論何種解釋其核心都離不開“物物互聯(lián)”這4個(gè)字,即利用先進(jìn)的傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)的物與物之間的互聯(lián)通信,而應(yīng)用則是在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生。如果說互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)的是虛擬的世界,物聯(lián)網(wǎng)則連接的是物理的、真實(shí)的世界。
上海浦東國際機(jī)場的“圍界防入侵系統(tǒng)”就是物聯(lián)網(wǎng)一個(gè)典型的應(yīng)用。它通過采用傳感技術(shù)在機(jī)場圍欄外面設(shè)置了一道無形的網(wǎng),一旦有人靠近,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出信號(hào)!斑@樣的網(wǎng)絡(luò)由埋設(shè)在地下的傳感器組成,這些傳感器不僅能夠分辨出是人還是動(dòng)物在靠近圍欄,而且能夠精確地進(jìn)行定位,它實(shí)際上是一個(gè)電子圍界防入侵系統(tǒng)!睙o錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院研究部總監(jiān)沈杰告訴《中國電子報(bào)》記者。
天地互連公司總裁劉東則為記者舉了一個(gè)精細(xì)化農(nóng)業(yè)管理的例子。他們與中國電信合作將IPv6平臺(tái)與傳感技術(shù)相結(jié)合,開發(fā)了一個(gè)農(nóng)業(yè)化智能控制平臺(tái),通過部署在田間地頭和溫室大棚中的傳感器,實(shí)現(xiàn)信息的采集和匯總,可以遠(yuǎn)程智能控制溫室大棚中的天窗、加濕器、加溫器等,為農(nóng)業(yè)的規(guī)模化和集約化種植提供了條件。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在公共安全、城市管理、環(huán)境監(jiān)測、節(jié)能減排、交通監(jiān)管等領(lǐng)域。信息化建設(shè)走在前列的北京市在很多領(lǐng)域采用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。北京市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)科技標(biāo)準(zhǔn)處處長林紹福告訴記者:“在北京奧運(yùn)會(huì)籌辦和舉辦過程中,比較廣泛地應(yīng)用了RFID、傳感器、二維碼、攝像頭、無線傳輸?shù)任锫?lián)網(wǎng)技術(shù),在城市網(wǎng)格管理、視頻監(jiān)控、智能交通、食品溯源、水質(zhì)監(jiān)測等方面有全國領(lǐng)先的成功典型應(yīng)用。而現(xiàn)在我們正在開展在公共安全、城市環(huán)境、社區(qū)綜合服務(wù)、綜合管理等更多領(lǐng)域的應(yīng)用。比如正在朝陽區(qū)做一個(gè)一氧化碳監(jiān)測的技防系統(tǒng)試點(diǎn),采用傳感器技術(shù),對一氧化碳濃度實(shí)時(shí)監(jiān)測,如果超標(biāo)會(huì)實(shí)時(shí)報(bào)警。這個(gè)系統(tǒng)的采用可以有效防止事故的發(fā)生,此項(xiàng)目將首先在部分平房區(qū)域試點(diǎn)建設(shè)。”
可以預(yù)見,物聯(lián)網(wǎng)即將在智能家居、生物制藥、個(gè)人健康等領(lǐng)域迅速實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。盡管這些應(yīng)用局限于某個(gè)領(lǐng)域,還達(dá)不到全面的物物互聯(lián)的理想境界,但我們完全可以想象到物聯(lián)網(wǎng)今后廣闊的發(fā)展空間。
需三大技術(shù)支撐平臺(tái)
因?yàn)樵缙诘奈锫?lián)網(wǎng)概念主要基于物流應(yīng)用,因此提起物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),大家首先想起的就是RFID,但是現(xiàn)在所說的物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)遠(yuǎn)不止于此。北京自動(dòng)化技術(shù)研究院院長趙力行告訴記者,總體上說物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和傳感器技術(shù),涉及非常廣泛,如各種有線/無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、紅外感應(yīng)、全球定位、激光掃描技術(shù)以及各種類型的傳感器技術(shù)等,RFID只是其中電子標(biāo)簽的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。他認(rèn)為,在這些技術(shù)當(dāng)中,傳感器技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。近些年,新型的傳感器技術(shù)不斷出現(xiàn),比如光纖傳感和MEMS技術(shù),這些技術(shù)使傳感器體積更小、重量更輕、功耗更低。趙力行表示,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展將帶來大量的傳感器需求,將促進(jìn)這一領(lǐng)域的發(fā)展。
無錫尚詣納米技術(shù)有限公司總經(jīng)理許曉椿認(rèn)為,傳感器技術(shù)已經(jīng)很成熟,但微型無線傳感器的供電問題是物聯(lián)網(wǎng)要解決的核心技術(shù)之一。他們公司正在致力研發(fā)一種叫做納米發(fā)電機(jī)的產(chǎn)品,這種產(chǎn)品可以解決微型傳感器的供電問題,裝備了這種納米發(fā)電機(jī)的傳感器將不再需要外部電源供電。他表示,目前納米發(fā)電機(jī)的原型機(jī)已經(jīng)做出來了,預(yù)計(jì)3-5年內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
專家指出,其應(yīng)該有三大支撐平臺(tái),即感知、傳輸和處理平臺(tái)。在傳感、傳輸技術(shù)之外,處理層面的云計(jì)算等技術(shù)也將是關(guān)鍵技術(shù)之一。因此,可以說物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)的結(jié)合。
需突破標(biāo)準(zhǔn)瓶頸和行業(yè)壁壘
有專家形象地把現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)比喻為互聯(lián)網(wǎng)早期的形態(tài)——— 局域網(wǎng),因?yàn)樗皇仟?dú)立的一個(gè)一個(gè)的小型網(wǎng)絡(luò),分散應(yīng)用在某個(gè)特定領(lǐng)域或行業(yè)中,還沒有實(shí)現(xiàn)廣泛的連接。而互聯(lián)網(wǎng)真正的廣泛互聯(lián),是通過把通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化之后才得以實(shí)現(xiàn)的,F(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)或者說傳感網(wǎng)缺乏專業(yè)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)!拔覀儸F(xiàn)在能看到的是在多個(gè)領(lǐng)域各自發(fā)展的行業(yè)應(yīng)用和閉環(huán)應(yīng)用,在這些行業(yè)的成功案例中,物品的信息已經(jīng)被采集并聯(lián)網(wǎng),管理效率大幅提升,但要從‘局域’到‘廣域’還有很長的路要走,需要標(biāo)準(zhǔn)、政策、技術(shù)、資本等多方面的推動(dòng)。同時(shí),從初期發(fā)展到應(yīng)用以及整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的逐漸成熟,也需要經(jīng)歷一段時(shí)間的發(fā)展!倍髦瞧职雽(dǎo)體智能識(shí)別事業(yè)部大中華區(qū)市場與銷售總監(jiān)呂寧這樣認(rèn)為。
目前,國際上傳感網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)正在研究制定之中。而我國在傳感網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化研究方面已經(jīng)有10多年的積累,走在了世界前列。從1999年至今,相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)已攻克了大量關(guān)鍵技術(shù),取得了在國際標(biāo)準(zhǔn)制定上的話語權(quán)。更為可喜的是,傳感網(wǎng)國家標(biāo)準(zhǔn)工作組已于9月正式成立,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)工作正在進(jìn)行中。沈杰博士是工作組標(biāo)準(zhǔn)體系和系統(tǒng)架構(gòu)項(xiàng)目組的召集人,他告訴記者,中國的標(biāo)準(zhǔn)研究工作和世界同步,甚至在有些方面還居于領(lǐng)先地位,參與了國際上JTC1傳感網(wǎng)工作組的工作,而且成為其主要的推動(dòng)力量之一。針對物聯(lián)網(wǎng)的復(fù)雜性,他們提出了一個(gè)共性平臺(tái)加應(yīng)用子集的標(biāo)準(zhǔn)體系和應(yīng)用模式,得到了JTC1的認(rèn)可和業(yè)界的肯定。
而且,相對虛擬的通過計(jì)算機(jī)互聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)涉及的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也更為廣泛。據(jù)沈杰介紹,標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容涵蓋網(wǎng)絡(luò)通信、接口、安全、標(biāo)識(shí)、中間件、術(shù)語、系統(tǒng)架構(gòu)等多個(gè)方面,標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建相對復(fù)雜。他表示,解決共性與特性的矛盾是對物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的一個(gè)挑戰(zhàn)。由于物聯(lián)網(wǎng)涉及的應(yīng)用類別非常復(fù)雜多樣,必須把這些共性與個(gè)性理清楚,才能實(shí)現(xiàn)其兼容性。因此物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的難點(diǎn)也在于此,共性平臺(tái)架構(gòu)的建立是關(guān)鍵一環(huán)。除此之外,由于它應(yīng)用在不同的行業(yè),而各種行業(yè)都有進(jìn)入的門檻,如何解決行業(yè)的壁壘也是主要的難點(diǎn)之一。
但盡管如此,企業(yè)進(jìn)入該領(lǐng)域的熱情仍是高漲的。在上周舉辦的無線技術(shù)世界暨物聯(lián)網(wǎng)國際高峰會(huì)議上,記者發(fā)現(xiàn),三大運(yùn)營商都提出了自己的觀點(diǎn),來自IT、通信領(lǐng)域的企業(yè)也已經(jīng)積極投入其中。近日,西安優(yōu)勢微電子公司宣布已經(jīng)完成了用于物聯(lián)網(wǎng)的“2.4G超低功耗、射頻、可編程片上系統(tǒng)PSoC”芯片“唐芯一號(hào)”的設(shè)計(jì)并一次流片成功。
部分城市開始產(chǎn)業(yè)化布局
隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的逐漸明朗,我國已有部分城市在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)布局上先行一步。據(jù)悉,去年無錫建立了以“微納技術(shù)”為核心的微納國際創(chuàng)新園,引入了中科院無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心,全面打造基于微納技術(shù)的傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè),并于近期向國務(wù)院申報(bào)建設(shè)“國家傳感網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)”,將在環(huán)保、交通等領(lǐng)域率先展開傳感網(wǎng)應(yīng)用示范工程,力爭建成中國首個(gè)“感知城市”。目前無錫從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)企業(yè)已達(dá)53家,集聚了無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院等一批國家級(jí)團(tuán)隊(duì)和美新半導(dǎo)體、海鷹集團(tuán)等一批領(lǐng)軍型企業(yè)。
而北京是在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上發(fā)展較快的城市。在北京市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)的支持下,由40余家企業(yè)、機(jī)構(gòu)發(fā)起的中關(guān)村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟本月正式成立。該聯(lián)盟聚集了IT、通信、基礎(chǔ)平臺(tái)、傳感等領(lǐng)域的眾多知名企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)。“產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的成立將形成產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合的產(chǎn)業(yè)鏈合作關(guān)系,可以發(fā)揮北京在高端市場應(yīng)用方面的優(yōu)勢和中關(guān)村的資源優(yōu)勢,在物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵應(yīng)用、技術(shù)路線研究、關(guān)鍵設(shè)備攻關(guān)、上下游產(chǎn)業(yè)化配套合作、技術(shù)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)制等方面起到積極的作用。”林紹福告訴記者,“針對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃,北京市提出了建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)示范工程、以示范工程帶動(dòng)整體發(fā)展的思路,目前產(chǎn)業(yè)布局的重點(diǎn)在芯片、核心元器件、儀器儀表裝備、移動(dòng)通信、嵌入式軟件、M2M服務(wù)等產(chǎn)業(yè),并計(jì)劃借示范工程推特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)!
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