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刘林森:物联网 新一轮科技革命浪潮

时间:2011-03-01 00:57:03
      令世人瞩目的是,作为下一个高科技产业,物联网市场空间远大于当前互联网。国内PC使用量在1亿的数量级,而物联网终端需求量远大于此:10亿量级的信息设备、30亿量级的智能电子设备、5000亿级的微处理器和万亿以上传感器需求。仅从终端潜在需求的角度即可看出物联网市场空间远远大于当前互联网。专家认为,与终端相对应的应用范围同样更为广阔。

      国际电联高级顾问劳拉•斯里瓦斯塔瓦博士指出:“我们现在站在一个新的通信时代的入口处,在这个时代中,我们所知道的因特网将会发生根本性的变化。因特网是人们之间通信的一种前所未有的手段,现在因特网又能把人与所有的物体连接起来,还能把物体与物体连接起来,一个崭新的网络通信新时代已经到来”。

      ☆人类社会与物理系统的整合
      时下全球性金融危机极需开拓新的市场,寻找新的产品开发空间和市场销售亮点,而物联网时代的到来,赋予了IT产业实施下一个战略的机遇。

      据美国卫生部医疗监督中心发布的消息,作为医改措施的一部份,美国医疗行业决定加速普及物联网,以利于配合实施一项预防性“家庭医疗”计划,利用 RFID 监测居家病人。据悉,此举是为了应对国内人口的快速老龄化,美国老龄化研究联盟预测,到 2030 年美国 65 岁以上的老人将从目前的 3500 万上升到 7000 万。美国医改的新重点是采用家庭监视系统进行预防,通过智能化的物品发出信息,让护理人员发觉疾病问题的早期症状。与此同时,美国一些公司和机构目前已开始采用 RFID 家庭医疗方案。佐治亚州的两家医院通过物联网和 RFID,随时监测和记录药品服用次数,帮助老人记住他们是否服过药,或服药是否过于频繁。令人感兴趣的是,发出此类信息的均为物品,而非人类。

      在物联网时代,新一代IT技术将充分运用在各行各业之中,即将感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成所谓“物联网”。然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以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。

      物联网普及使广泛的节能进入IT时代,届时成千上万个房间里的电器设备可以进行统一管理,城市水资源的浪费可以减至最低,而大气污染也将被监测。

      在物联网时代,家用电器之间会聊天,以后你家里的微波炉同冰箱会有这样的互通信息:微波炉:“冰箱兄弟,下午4点了,小主人快放学了,你里面有法国煎饼吗?”冰箱:“正好还有一块,温度4摄氏度左右,你快作准备吧。”由于高速互联网和蓝牙技术的普及,只要你的家电安装完毕并设置好程序,它就会同蓝牙控制器接通。以后,如果机器的某个零件损坏,它会向厂家发出电子邮件,要求派工程师前来修理。

      美国硅谷未来研究所保罗•萨福博士说,在物联网时代,互联网的传输速度能将提高1000-10000倍。今后,家庭中的每一个物件都可以配备一个IP地址,逐步使人们的生活和工作真正与互联网实现互联互通。例如,家里的机器人可以通过网络与主人交谈,而机器人之间交谈的次数将超过人与人之间的电话交谈次数。 
    “物联网”的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在“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。

      目前的迹象表明,物联网的普及将使地球“智慧化”,新战略能够带来长短兼顾的良好效益,尤其是在当前的局势下,对于当前世界经济走出困境具有重大意义。为了利用物联网,许多国家必然在短期经济刺激方面,政府将大举投资于诸如智能铁路、智能高速公路、智能电网等基础设施,结果必然刺激短期经济增长,创造大量的就业岗位。

      ☆物—物沟通的工具
      人们发展和利用物联网,是希望“物联网”给物体赋予智能。随着网络覆盖的普及,人们提出了一个问题,既然无处不在的网络能够成为人际间沟通的无所不能的工具,为什么我们不能将网络作为物体与物体沟通的工具,人与物体沟通的工具,乃至人与自然沟通的工具?

      互联网和物联网的结合,将会带来许多意想不到的效果。其最显著的特点,是使物品的供应链具备智能,是使各种物品在生产、流通、消费的各个过程都具备智能,直至使智能遍及整个生态系统,这不仅可以提高管理的效率,更重要的是大大提高了物品和各种自然资源使用的效率。

      100万辆汽车发动机停车空转10分钟,会消耗14万升汽油;每100平方米的建筑,供暖10小时需要耗煤8—10公斤……在日常生活中,“物联网”带来的智能系统就能有效节约这些能源。

      节能减排事关重大,然而在日常生活中,由于道路的拥堵,交通高峰期间,大城市的街道成了巨大的“停车场”,而“停车场”里每一辆汽车的发动机一刻都没有停止转动,无休止地消耗着宝贵的汽油。100万辆普通汽车发动机停车空转10分钟,就会消耗14万升汽油。这是因为车辆与道路之间缺乏沟通,我们需要一个智能化的交通控制系统。

      寒冷的冬季,供暖系统使北方城市家庭充满温暖,而当白天大部分人离家上班的时候,空空的房间仍温暖如春。而每100平方米的建筑供暖10小时需要耗煤8—10公斤。同样,我们需要一个智能化的供暖控制系统。

      在生产安全领域,在食品卫生领域,在工程控制领域,在城市管理领域,在人们日常生活的各个方面,甚至在人们的娱乐活动中,都需要建立随时能与物体沟通的智能系统。

      在没有网络的时代,如果我们要谈论人与物的对话,那只是美好的科学幻想,但是在网络已经无处不在的今天,这一切的实现已经不再是幻想。通过装置在各类物体上的RFID,传感器、二维码等经过接口与无线网络相连,从而给物体赋予智能,可以实现人与物体的沟通和对话,也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话。这种将物体联接起来的网络被称为“物联网”。显然,当物体被赋予智能,人类将真正有可能从资源的使用者变为资源的控制者和资源的守护者。

      ☆拉动经济的新动力
      近年来,美国、欧盟、日本等全力助推物联网发展,尤其在国际金融危机之后,更是加大了刺激措施,试图将物联网作为振兴经济、抢占未来国际竞争制高点的“法宝”。

      美国已经将“物联网”视为振兴经济、确立竞争优势的关键战略。作为美国信息化战略的重要内容,并将物联网列为“2025年对美国利益潜在影响最大的关键技术”。美国总统奥巴马就职后,将“新能源”和“物联网”列为振兴经济的两大“武器”。未来几年,美国在“智能电网”方面将投资110亿美元,对卫生医疗信息技术应用投入190亿美元。美国国防部在2000年的时候就把传感网定为五大国防建设领域之一,仅在美墨边境“虚拟栅栏”(防入侵传感网)就计划投入470亿美元。物联网的市场前景,由此可见一斑。

      欧盟在物联网方面进行了大量研究,并开始推动物联网的主要技术RFID(射频识别技术)在经济、社会、生活各领域的应用,着力解决安全和隐私、国际治理、无线频率和标准等问题。2009年6月,《欧盟物联网行动计划报告》提出14项行动计划,试图夺取物联网发展主导地位。同年10月,欧盟推出“物联网战略研究路线图”,力推物联网在航空航天、汽车、医疗、能源等18个主要领域应用,明确12项关键技术,首推智能汽车和智能建筑。

      西方企业界闻风而动。毕马烕会计事务所的调查报告指出,世界公司500强中,已有325家涉足物联网,总投资超过120亿美元。与物联网息息相关的RFID已在欧美国家成为成熟的“产业链”,如,飞利浦、西门子等半导体厂商垄断了RFID芯片市场;IBM、惠普、微软等国际巨头抢占了RFID中间件、系统集成研究的有利位置;不少公司提供RFID标签、天线、读写器等产品和设备;沃尔玛、麦德龙等零售巨头和宝洁、宝马、大众等顶级制造商已把RFID技术应用于供应链管理。

      全球家电巨人日本松下公司已决定,未来5年将网络化空调、洗衣机、电冰箱、微波炉这4种家电的产量提高1倍。该公司估计,2010年网络家电的世界市场规模可达100亿美元,2015年能达到200亿美元。

      在国内,上海移动目前已将超过10万个芯片装载在出租车、公交车上,形式多样的物联网应用在各行各业大显神通,确保城市的有序运作。在明年世博会期间,“车务通”将全面运用于上海公共交通系统,以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅。面向物流企业运输管理的“e物流”,为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务,大大提升物流企业综合竞争能力。 以我国高速公路为例,据交通部预计,我国到2020年的高速公路投资将达2.6万亿元,如果借助物联网把道路利用率提高10%,产生的经济效益将十分可观。

      可以预期,物联网的推广必将成为推进经济转型的巨大推动力,为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。可以预见,在“物联网”普及以后,用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。同时,物联网的普及将大大推进新型技术元件的生产,为中小企业发展提供了新的机会。

      ☆崭新的网络通信新时代
      1999年,美国Auto-ID首先提出“物联网”概念,主要是建立在物品编码、RFID技术和互联网的基础上。2005年,国际电信联盟(ITU)发布的《报告》中正式提出了“物联网”概念。2009年初,奥巴马与美国工商业领袖举行的“圆桌会议”上,IBM首次提出“智慧地球”这一概念。2009年6月,温家宝总理在视察时指出:在国家重大科技专项中,加快推进传感网发展,尽快建立中国的传感信息中心,或者叫“感知中国”。2010年,政府工作报告中将“加快物联网的研发应用”明确列入今年要大力培育的战略新兴产业中。

      发展物联网需要产业链的支持。实际上,物联网所需要的自动控制、信息传感、射频识别等上游技术和产业早已成熟或基本成熟,而下游的应用也已单体形式存在。因此欲发展物联网,不仅要实现上下游产业的联动,也要横向联系,实现跨专业的联动。比如,智能家庭需要的不仅仅是自动控制,也有信息传感。物联网不是哪一家运营商就能搞定的,要建好物联网,必须带动整个产业链或者说推动产业链的共同发展,这是物联网成功的重要保证。

   现在,越来越多的人相信,不仅人类要使用互联网,非人类也将成为互联网服务的对象。专家相信,如果“物联网”时代来临,人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。尽管这个过程可能需要很长很长的时间,但世界走向“物联网”时代的趋势不可逆转。

      每一次大危机,都会催生一些新技术,而新技术的诞生也是使经济、特别是工业走出危机的巨大推动力。可以预期,随着各方面的共同努力,物联网的发展与普及,必然对世界经济起到积极推动作用。





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