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在机场的边界隔离网装上传感器,一旦有人靠近,监控室的网络就立刻显示“有入侵倾向”;有人攀爬,显示“一级入侵”;继续攀爬,显示“二级入侵”;爬到最高处,则发出“三级入侵”警告。这是中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心进行的物联网技术演示。前不久,上海世博会与该中心签下首份订单,购买1500万元的防入侵微纳传感网产品。
传感网又称物联网,指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的,是让所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。据介绍,物联网是信息技术的前沿和交叉领域。继计算机、互联网与移动通信网之后,物联网掀起了世界信息产业新浪潮,近来受到业界的广泛关注。
物联网(The Internet of Things),把新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把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,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。
物联网概述
“物联网”的概念是在1999年提出的,它的定义很简单:把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来,实现智能化识别和管理。国际电信联盟2005年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景:当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。
毫无疑问,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。然而,不谈什么隐私权和辐射问题,单把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。人们正走向“物联网”时代,但这个过程可能需要很长很长的时间。
物联网原理
物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。
而RFID,正是能够让物品“开口说话”的一种技术。在“物联网”的构想中,RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息,通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统,实现物品(商品)的识别,进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享,实现对物品的“透明”管理。
“物联网”概念的问世,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。
物联网发展
2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,报告指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。
2009年2月24日消息,IBM大中华区首席执行官钱大群在2009IBM论坛上公布了名为“智慧的地球”的最新策略。针对中国经济的状况,钱大群表示,中国的基础设施建设空间广阔,而且中国政府正在以巨大的控制能力、实施决心、和配套资金对必要的基础设施进行大规模建设,“智慧的地球”这一战略将会产生更大的价值。
在策略发布会上,IBM还提出,如果在基础建设的执行中,植入“智慧”的理念,不仅仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业,而且能够在短时间内为中国打造一个成熟的智慧基础设施平台。
钱大群表示,当今世界许多重大的问题如金融危机、能源危机和环境恶化等,实际上都能够以更加“智慧”的方式解决。在全球经济形势低迷的同时,也孕育着未来的发展机遇,中国不仅能够籍此机遇开创新乐观产业和新的市场,而且能够加速发展,摆脱经济危机的影响。
IBM希望“智慧的地球”策略能掀起了“互联网”浪潮之后的又一次科技革命。IBM前首席执行官郭士纳曾提出一个重要的观点,认为计算模式每隔15年发生一次变革。这一判断像摩尔定律一样准确,人们把它称为“十五年周期定律”。1965年前后发生的变革以大型机为标志,1980年前后以个人计算机的普及为标志,而1995年前后则发生了互联网革命。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。20世纪90年代,美国克林顿政府计划用20年时间,耗资2000亿-4000亿美元,建设美国国家信息基础结构,创造了巨大的经济和社会效益。
而今天,“智慧的地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处,同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮,不仅为美国关注,更为世界所关注。
物联网的三个关键点
首先,物联网需要协议。物联网既然是一个网络,那自然需要一个统一的协议基础,就像是互联网需要TCP/IP一样。但现实情况是:在核心层面,由于物联网是互联网的延伸,同样基于TCP/IP;但在接入层面,协议类别就变得五花八门,GPRS、短信、传感器、TD-SCDMA、有线等多种通道,协议多得数不清。卖设备不如卖标准,因此中国移动应该牢牢掌握协议这个话语权,这才能为中国移动的物联网战略打下坚实的基础。
其次,物联网需要地址,每个物品都需要在物联网中被寻址,就需要一个地址。在IPv4资源即将耗尽的背景下,物联网需要更多的IP地址,那就需要IPv6来支撑了。但由于IPv4网络的庞大规模导致IPv4向IPv6过渡必定存在一个漫长的过程,因此物联网一旦使用IPv6地址,就必然会存在与 IPv4的兼容性问题。虽然现在有了很多解决方法,但毕竟是一个痛苦、漫长的过程。中国移动在IPv4时代吃尽了地址匮乏的苦头,在IPv6时代能否抢占先手是中国移动物联网战略的决定性的保障因素,也是一个重大的不确定因素。
最后,物联网需要产业链。其实,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。不得不说,在物联网中,中国移动做的又是通道。通道的作用不仅是联系上下游,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。物联网不是中国移动一家就能搞定的,要建好物联网,中国移动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。
物联网是否是下一个经济增长点
“物联网”被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。物联网一方面可以提高经济效益,大大节约成本;另一方面可以为全球经济的复苏提供技术动力。目前,美国、欧盟、中国等都在投入巨资深入研究探索物联网。今年美国总统奥巴马就职以后,在他和工商领袖举行的圆桌会议上,“智慧地球”的概念被提出,其中包括美国要形成智慧型基础设施“物联网”,其被美国人认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略,奥巴马政府对此给予积极回应。
5月7、8两日,来自欧洲信息业、商业领域的科研人员、官员和企业负责人齐聚欧盟总部所在地布鲁塞尔,就物联网这种新科技的发展前景做了广泛讨论。可以说,在全球经济衰退的背景下,这一会议已不仅仅限于对有关新科技的讨论,更是欧盟寻找危机解决之道、保持经济长期发展的尝试。
我国也正在高度关注、重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门,在新一代信息技术方面正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。
中国移动总裁王建宙反复提及,物联网将会成为中国移动未来的发展重点。8月24日,在王建宙访问我国台湾的首场公开演讲上,他再次对物联网大加阐释,并表示将会邀请台湾生产RFID、传感器和条形码的厂商和中国移动合作。运用物联网技术,上海移动已为多个行业客户度身打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。
最新数据显示,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。在上海世博会期间,“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”,将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。
中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心,是国内目前研究物联网的核心单位。8月7日国务院总理温家宝曾来这里视察过,并提出“在传感网发展中,要早一点谋划未来,早一点攻破核心技术”,“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’中心”。他们刚刚向上海世博园和浦东机场销售了一批价值1500万元的传感安全防护设备,这套设备由10万个微小的传感器组成,散布在墙头墙角墙面和周围道路上。传感器能根据声音、图像、震动频率等信息分析判断,爬上墙的究竟是人还是猫狗等动物。
标准和安全瓶颈仍待突破
物联网将给我们的生活带来一个更加舒适、便捷、安全的时代,但目前物联网还有一些瓶颈问题亟待解决,其中之一就是技术标准。由于各国存在不同的标准,因此需要加强国家之间的合作,“全球射频识别标准协同论坛”得到欧盟的资助,不仅在欧洲设有相关机构,还在中国、日本和美国举办研讨会、加强国际合作,以寻求一个能被普遍接受的标准。
除上述标准统一的问题外,Analysys Mason的合伙人迈克・格兰特(MikeGrant)表示,物联网在商业应用方面“业务模式还不是很明朗”。另外,目前生产物联网所需的芯片等组件的费用也比较高,把所有物品都植入识别芯片这一点现在看来还不太现实。还有一个难题是如何实现数据安全与隐私保护,在物联网中,由于物体之间的联系更紧密,甚至物体和人也被连接起来,因此大量的数据及用户隐私如何得到保护,就成为亟待解决的问题。
也有业内人士分析,面向普通用户的物联网,短期内仍然只会是一个“概念”,在技术发展、商业模式、利益博弈等诸多问题的限制下,它绝大部分的业务仍然会是数据采集应用的扩展,难以实现更加“智能”,很难实现“物与物对话”的“真正物联网”。
物联网的发展还需要产业链的共同努力。目前,物联网需要的自动控制、信息传感、射频识别等上游技术和产业都早已成熟或基本成熟,而下游的应用也已广泛存在。实现上下游产业的联动,跨专业的联动,还需包括移动运营商在内的产业链企业形成产业联盟,共同推动物联网发展。
不管怎样,作为一个智能项目,物联网已被世界各国当作应对国际金融危机、振兴经济的重点领域。相信随着各方面的共同努力,新一代信息技术,包括物联网在内,都会对整个经济起到积极的推动作用。