早在10年之前就已提出的物聯(lián)網概念,由于受限于網絡通信、傳感、信息識別技術的發(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業(yè)化的熱潮。由于物聯(lián)網融合了傳感器、計算機、通信網絡、半導體等多種技術,它即將成為電子信息產業(yè)發(fā)展的新制高點。
物聯(lián)網應用悄然推進
物聯(lián)網究竟是什么?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)網提出的最多疑問。
由于技術和應用層面的出發(fā)點不同,業(yè)界對物聯(lián)網的定義也有所不同。但不論何種解釋其核心都離不開“物物互聯(lián)”這4個字,即利用先進的傳感技術、網絡通信技術實現(xiàn)的物與物之間的互聯(lián)通信,而應用則是在此基礎上產生。如果說互聯(lián)網互聯(lián)的是虛擬的世界,物聯(lián)網則連接的是物理的、真實的世界。
上海浦東國際機場的“圍界防入侵系統(tǒng)”就是物聯(lián)網一個典型的應用。它通過采用傳感技術在機場圍欄外面設置了一道無形的網,一旦有人靠近,系統(tǒng)就會自動發(fā)出信號。“這樣的網絡由埋設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物在靠近圍欄,而且能夠精確地進行定位,它實際上是一個電子圍界防入侵系統(tǒng)!睙o錫物聯(lián)網產業(yè)研究院研究部總監(jiān)沈杰告訴《中國電子報》記者。
天地互連公司總裁劉東則為記者舉了一個精細化農業(yè)管理的例子。他們與中國電信合作將IPv6平臺與傳感技術相結合,開發(fā)了一個農業(yè)化智能控制平臺,通過部署在田間地頭和溫室大棚中的傳感器,實現(xiàn)信息的采集和匯總,可以遠程智能控制溫室大棚中的天窗、加濕器、加溫器等,為農業(yè)的規(guī);图s化種植提供了條件。
物聯(lián)網技術已經應用在公共安全、城市管理、環(huán)境監(jiān)測、節(jié)能減排、交通監(jiān)管等領域。信息化建設走在前列的北京市在很多領域采用了物聯(lián)網技術。北京市經濟和信息化委員會科技標準處處長林紹福告訴記者:“在北京奧運會籌辦和舉辦過程中,比較廣泛地應用了RFID、傳感器、二維碼、攝像頭、無線傳輸?shù)任锫?lián)網技術,在城市網格管理、視頻監(jiān)控、智能交通、食品溯源、水質監(jiān)測等方面有全國領先的成功典型應用。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、綜合管理等更多領域的應用。比如正在朝陽區(qū)做一個一氧化碳監(jiān)測的技防系統(tǒng)試點,采用傳感器技術,對一氧化碳濃度實時監(jiān)測,如果超標會實時報警。這個系統(tǒng)的采用可以有效防止事故的發(fā)生,此項目將首先在部分平房區(qū)域試點建設。”
可以預見,物聯(lián)網即將在智能家居、生物制藥、個人健康等領域迅速實現(xiàn)應用。盡管這些應用局限于某個領域,還達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)網今后廣闊的發(fā)展空間。
需三大技術支撐平臺
因為早期的物聯(lián)網概念主要基于物流應用,因此提起物聯(lián)網技術,大家首先想起的就是RFID,但是現(xiàn)在所說的物聯(lián)網涉及的技術遠不止于此。北京自動化技術研究院院長趙力行告訴記者,總體上說物聯(lián)網的關鍵技術包括網絡通信技術和傳感器技術,涉及非常廣泛,如各種有線/無線網絡通信技術、紅外感應、全球定位、激光掃描技術以及各種類型的傳感器技術等,RFID只是其中電子標簽的實現(xiàn)技術。他認為,在這些技術當中,傳感器技術是物聯(lián)網應用的基礎。近些年,新型的傳感器技術不斷出現(xiàn),比如光纖傳感和MEMS技術,這些技術使傳感器體積更小、重量更輕、功耗更低。趙力行表示,物聯(lián)網發(fā)展將帶來大量的傳感器需求,將促進這一領域的發(fā)展。
無錫尚詣納米技術有限公司總經理許曉椿認為,傳感器技術已經很成熟,但微型無線傳感器的供電問題是物聯(lián)網要解決的核心技術之一。他們公司正在致力研發(fā)一種叫做納米發(fā)電機的產品,這種產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)電機的原型機已經做出來了,預計3-5年內可以實現(xiàn)量產。
專家指出,其應該有三大支撐平臺,即感知、傳輸和處理平臺。在傳感、傳輸技術之外,處理層面的云計算等技術也將是關鍵技術之一。因此,可以說物聯(lián)網技術是傳感器技術、計算機技術、通信網絡技術、電子技術的結合。
需突破標準瓶頸和行業(yè)壁壘
有專家形象地把現(xiàn)在的物聯(lián)網比喻為互聯(lián)網早期的形態(tài)——— 局域網,因為它只是獨立的一個一個的小型網絡,分散應用在某個特定領域或行業(yè)中,還沒有實現(xiàn)廣泛的連接。而互聯(lián)網真正的廣泛互聯(lián),是通過把通信協(xié)議標準化之后才得以實現(xiàn)的。現(xiàn)在的物聯(lián)網或者說傳感網缺乏專業(yè)的協(xié)議標準。“我們現(xiàn)在能看到的是在多個領域各自發(fā)展的行業(yè)應用和閉環(huán)應用,在這些行業(yè)的成功案例中,物品的信息已經被采集并聯(lián)網,管理效率大幅提升,但要從‘局域’到‘廣域’還有很長的路要走,需要標準、政策、技術、資本等多方面的推動。同時,從初期發(fā)展到應用以及整個產業(yè)鏈的逐漸成熟,也需要經歷一段時間的發(fā)展!倍髦瞧职雽w智能識別事業(yè)部大中華區(qū)市場與銷售總監(jiān)呂寧這樣認為。
目前,國際上傳感網的標準正在研究制定之中。而我國在傳感網的標準化研究方面已經有10多年的積累,走在了世界前列。從1999年至今,相關研究機構和企業(yè)已攻克了大量關鍵技術,取得了在國際標準制定上的話語權。更為可喜的是,傳感網國家標準工作組已于9月正式成立,相關標準工作正在進行中。沈杰博士是工作組標準體系和系統(tǒng)架構項目組的召集人,他告訴記者,中國的標準研究工作和世界同步,甚至在有些方面還居于領先地位,參與了國際上JTC1傳感網工作組的工作,而且成為其主要的推動力量之一。針對物聯(lián)網的復雜性,他們提出了一個共性平臺加應用子集的標準體系和應用模式,得到了JTC1的認可和業(yè)界的肯定。
而且,相對虛擬的通過計算機互聯(lián)的互聯(lián)網,物聯(lián)網涉及的技術標準也更為廣泛。據(jù)沈杰介紹,標準的內容涵蓋網絡通信、接口、安全、標識、中間件、術語、系統(tǒng)架構等多個方面,標準的構建相對復雜。他表示,解決共性與特性的矛盾是對物聯(lián)網標準制定的一個挑戰(zhàn)。由于物聯(lián)網涉及的應用類別非常復雜多樣,必須把這些共性與個性理清楚,才能實現(xiàn)其兼容性。因此物聯(lián)網發(fā)展的難點也在于此,共性平臺架構的建立是關鍵一環(huán)。除此之外,由于它應用在不同的行業(yè),而各種行業(yè)都有進入的門檻,如何解決行業(yè)的壁壘也是主要的難點之一。
但盡管如此,企業(yè)進入該領域的熱情仍是高漲的。在上周舉辦的無線技術世界暨物聯(lián)網國際高峰會議上,記者發(fā)現(xiàn),三大運營商都提出了自己的觀點,來自IT、通信領域的企業(yè)也已經積極投入其中。近日,西安優(yōu)勢微電子公司宣布已經完成了用于物聯(lián)網的“2.4G超低功耗、射頻、可編程片上系統(tǒng)PSoC”芯片“唐芯一號”的設計并一次流片成功。
部分城市開始產業(yè)化布局
隨著物聯(lián)網概念的逐漸明朗,我國已有部分城市在物聯(lián)網產業(yè)布局上先行一步。據(jù)悉,去年無錫建立了以“微納技術”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工程技術研發(fā)中心,全面打造基于微納技術的傳感網產業(yè),并于近期向國務院申報建設“國家傳感網創(chuàng)新示范區(qū)”,將在環(huán)保、交通等領域率先展開傳感網應用示范工程,力爭建成中國首個“感知城市”。目前無錫從事物聯(lián)網產業(yè)領域的研發(fā)企業(yè)已達53家,集聚了無錫物聯(lián)網產業(yè)研究院等一批國家級團隊和美新半導體、海鷹集團等一批領軍型企業(yè)。
而北京是在物聯(lián)網應用上發(fā)展較快的城市。在北京市經濟和信息化委員會的支持下,由40余家企業(yè)、機構發(fā)起的中關村物聯(lián)網產業(yè)聯(lián)盟本月正式成立。該聯(lián)盟聚集了IT、通信、基礎平臺、傳感等領域的眾多知名企業(yè)和科研機構。“產業(yè)聯(lián)盟的成立將形成產學研用聯(lián)合的產業(yè)鏈合作關系,可以發(fā)揮北京在高端市場應用方面的優(yōu)勢和中關村的資源優(yōu)勢,在物聯(lián)網的關鍵應用、技術路線研究、關鍵設備攻關、上下游產業(yè)化配套合作、技術和產品標準創(chuàng)制等方面起到積極的作用。”林紹福告訴記者,“針對物聯(lián)網產業(yè)的規(guī)劃,北京市提出了建設物聯(lián)網示范工程、以示范工程帶動整體發(fā)展的思路,目前產業(yè)布局的重點在芯片、核心元器件、儀器儀表裝備、移動通信、嵌入式軟件、M2M服務等產業(yè),并計劃借示范工程推特色產業(yè)園區(qū)建設!
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