从互联网到物联网
作者:王建宙、孙参
来源:东方烟草报
日期:2010-05-19 10:38:38
摘要: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,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。这样一来,不仅可以提高管理效率,而且可以提高物品和各种自然资源的使用率。
图为南京航空航天大学研发的物联网系统。
网络给人类生活带来了巨大的变化。无处不在的网络改变了人们工作、学习、生活和娱乐的方式,提高了工作效率,提升了生活品质。目前,我国已有6.8亿移动电话用户,使用互联网的人数也已超过3.38亿。互联网和无线通信网络已成为人们获取信息和人际沟通的不可或缺的基础设施。
随着网络覆盖的普及,人们提出了这样一个问题:既然无处不在的网络能够成为人际沟通的工具,我们为什么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呢?
物联网给物体赋予智能
我们每天都在说要节约能源,然而由于道路拥堵,每当交通高峰的时候,大城市的街道就成了巨大的“停车场”,而“停车场”上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公斤~10公斤。因此,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,如果我们要进行人与物的对话,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电子标签(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之间的沟通和对话。这种将物体联接起来的网络被称为物联网。我们可以想象,当物体被赋予智能,人类将有可能从资源的使用者变为资源的控制者和守护者。
将互联网和物联网结合
可喜的是,借助我国高质量的无线网络系统和信息技术,我们已经在建设物联网方面迈出了一大步。
给放养的羊群中的每一只羊都贴上一个二维码,这个二维码会一直保持到超市出售的每一块羊肉上,消费者可以通过手机阅读二维码,知道羊的成长环境,确保食品安全。这就是“动物溯源系统”,今天,我国已经有10亿存栏动物贴上了这种二维码。
将带有“钱包”功能的电子标签与手机的SIM卡合为一体,手机就具有了钱包的功能,消费者可用手机作为小额支付的工具,手机一刷便可以乘坐地铁和公交车、超市购物或看电影。重庆市已有20万人刷手机乘坐城市轻轨。
在报社摄影记者的专业相机上装上数据芯片,使照相机也具备了智能,记者拍摄的照片可以实时传到报社。在北京奥运会上,新华社记者已使用了这种“即拍即传”的相机,效果很好。
在电度表上装上传感器,供电部门可以随时了解用户的用电情况,使电网也具备了智能。江西省电网对分布在全省范围内的2万台配电变压器的运行状态进行实时监测,实现了用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理。一年可降低电损1.2亿千瓦时。
在电梯上装上传感器,当电梯发生故障时,无需乘客报警,电梯管理部门会借助网络在第一时间得到信息,以最快的速度到现场处理故障。重庆市已有1200部电梯联接到电梯运行智能管理系统上,效果很好。
在煤矿等危险作业区,在机械设备和员工服装上配置传感器及电子标签,通过网络系统联接到管理中心,管理中心可以随时掌握煤矿内设备和人员的安全。
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,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。这样一来,不仅可以提高管理效率,而且可以提高物品和各种自然资源的使用率。
推进经济发展的驱动器
要真正建立一个有效的物联网,有两个重要因素。一是规模性,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用。例如,一个城市有100万辆汽车,如果我们只在5万辆汽车上装上智能系统,就不可能形成一个智能交通系统。二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须让物品保持在运动状态,甚至高速运动状态下,这样才能实现随时对话。
今天,我们已经具备了建立物联网的主要条件。我国的无线通信网络已经覆盖了城乡,从繁华的城市到偏僻的农村,从海岛到珠穆朗玛峰,到处都有无线网络。无线网络是实现物联网必不可少的基础设施,安置在动物、植物、机器和物品上的电子介质产生的数字信号可随时随地通过无处不在的无线网络传送出去。“云计算”技术的运用,使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。
物联网的实现并不仅仅是一个技术方面的问题,物联网的建设过程将涉及规划、管理、协调、合作、个人隐私保护等方面的问题。这就需要制定并完善一系列相应的配套政策和规范。
物联网的推广将成为推进经济发展的又一个驱动器,为产业开拓了又一个潜力无穷的发展空间。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接口装置的数量将大大超过手机的使用数量。按照目前对物联网的需求,在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签,这将大大推进信息技术元件的生产,同时增加大量的就业机会。
(作者为中国移动通信集团公司总经理)
据《人民日报》
知识窗
物联网
早在1995年,比尔·盖茨就在他的《未来之路》这本书中提出物联网的概念,只是当时受限于无线网络、硬件及传感设备的发展状况,并未引起重视。后来随着技术不断进步,国际上互联网、通信网均发展到较高层次,2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟发布了《互联网报告2005:物联网》,正式提出物联网概念,并指出无所不在的物联网时代即将来临,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信息交换。
物联网是指通过射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物物互联业务跟人与人通信业务的比例将达到30比1。
因此,物联网被称为是下一个万亿级的通信业务。
延伸阅读
未来生活可能是这样的
未来,物联网无处不在,除用于环境保护、政府工作、公共安全等公共领域外,还能在人们的日常生活中起到重要作用。比如,洗衣服的时候,洗衣机会主动“告诉”你水量少了还是多了;而你携带的公文包则会提醒你忘记带什么东西了;你还能通过点击手机按钮在北京控制电饭煲,为重庆的家人煮饭。
再比如,人们驾车时,只需设置好目的地,便可在车上随意睡觉、看电影,车载系统会通过路面接收到的信号智能行驶;人们生病时,不需住在医院,只要通过一个小小的仪器,医生就能24小时监控病人的体温、血压、脉搏等。
微软“智能家庭”则描述了这样一个未来场景:孩子只要站立在屏幕前固定区域,靠自己的真实动作就能扮演电脑游戏中的角色。因为传感器将会感知真人动作并传输到电脑转换为游戏所需要的动作,而这个游戏也可能就是一款互联网游戏。
据《人民日报》
声音
当物联网与互联网、移动通讯网相连时,可随时随地全方位“感知”对方,人们的生活方式将从“感觉”跨入“感知”的阶段。
----国家信息化专家咨询委员会委员 宁家骏
关于物联网和传感网,有一句话说得最准确,叫“物物互联,感知世界。”换言之,物物互联的精髓是感知。感知包括传感器的信号采集、协同处理、智能组网,甚至信息服务,以达到控制、指挥的目的,否则就没有意义。
----中科院无锡微纳传感网工程技术研发中心主任 刘海涛
物联网更重要的是在各个行业通过信息技术的应用,然后带动行业的发展。从这个角度讲,三百六十行,行行都有物联网。它的应用渗透到每一个地方。它可以使产业结构跃上更优化的台阶。
----清华同方股份有限公司总裁 陆致成
和现有的互联网相比,物联网实际上是多了一个底层的数据采集环节,大致是四类数据的采集:电子标签显示身份,传感器捕捉状态,摄像头记录图像,GPS进行跟踪定位。
----中关村物联网产业联盟副理事长 黄孝斌
据《人民日报》