
圖片說明: 未來的物聯網將和每個人的生活有關係
1999年,美國麻省理工學院提出“物聯網”的概念;2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯盟(ITU)發布了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,預示著無所不在的“物物相連的互聯網”通信時代即將來臨。
智能消防、工業監測、老人護理、個人健康等多個領域。物聯網研究開發人員必須交叉掌握多學科專門知識,而現有專業在基本知識和技能方面尚不能全面覆蓋物聯網研發的需要。因此,國內外都抓緊了在此領域的部署和研發,包括軟硬件建設和人才培養。
目前,物聯網技術及相關產業正處在蓬勃發展的過程中,市場空間和發展前景非常大,是典型的朝陽產業。據美國權威咨詢機構弗雷斯特研究公司(Forrester Research)預測,10年內物聯網可能大規模普及;到2020年,物聯網產業要比互聯網大30倍,物聯網技術將發展成為上萬億元規模的高科技市場,因此被稱為下一個萬億級的通信業務。
作為物聯網產業鏈排頭兵的射頻識別技術(RFID),目前已經發展成為最受市場關注的技術之一。相關數據顯示,2008年全球射頻識別市場規模已從2007年的49.3億美元上升到52.9億美元,包括標簽、閱讀器、其他基礎設施、軟件和服務等方方面面;其中,射頻識別卡及相關基礎設施將佔市場的57.3%,達30.3億美元。
在我國,物聯網已被正式列為國家新興戰略性產業,相關的研發應用將進入快車道。中國的基礎設施建設空間廣闊,政府正以巨大的調控能力、實施決心和配套資金,對事關經濟社會發展大計的基礎設施進行大規模建設。2009年,中國射頻識別技術市場規模達到50億元,年復合增長率為33%。
基礎:發展物聯網,中國條件好
物聯網的概念是由美國麻省理工學院Auto-ID研究中心(Auto-ID Labs)于1999年提出的。美國很多大學在無線傳感器網絡方面開展了大量工作,例如,在美國國防高級研究計劃局(DARPA)的支持下,麻省理工學院從事著極低功耗的無線傳感器網絡方面的研究,奧本大學從事了大量關于自組織傳感器網絡方面的研究,並完成了一些實驗係統的研制。但目前國外還未見到有相關專業成立的報道。國內北京郵電大學、南京郵電大學、南京航空航天大學等高校也積極開展了物聯網方面的研究工作。
我國發展物聯網有良好的條件:第一,我國早在1999年就啟動了物聯網核心傳感網技術研究,研發水平處于世界前列;第二,在世界傳感網領域,我國是標準主導國之一,專利擁有量高;第三,我國是目前能夠實現物聯網完整產業鏈的國家之一;第四,我國無線通信網絡和寬帶覆蓋率高,為物聯網的發展提供了堅實的基礎設施支持;第五,我國已經成為世界第三大經濟體,有較為雄厚的經濟實力支持物聯網發展。
充分利用這些有利條件,抓住機遇,掌握“物聯網”的世界話語權,可使我國在信息技術領域迎頭趕上甚至佔領產業價值鏈的高端。
現狀:“物聯網專業”蓄勢待發
為配合國家發展物聯網等戰略性新興產業的發展目標,教育部于今年3月專門下發了通知,鼓勵和要求各高校新增相關專業,加大專門人才的培養力度。在教育部不久前公布的“同意設置的高等學校戰略性新興產業相關本科新專業名單”中,“物聯網工程”專業成為了各大高校紛紛開設的熱門。全國將有30所高校自2011年率先開始招收培養“物聯網工程”專業本科生。為保證“物聯網工程”新專業的建設與發展,教育部高等學校電腦科學與技術專業教學指導分委員會還于今年8月底專門在四川大學組織召開了“物聯網工程專業建設研討會”。
物聯網的研究開發涉及電腦科學與技術、自動化、電子與通信等多個學科,包含射頻識別(RFID)、感測器、智能晶片、無線傳輸網路及傳輸數據計算等多項關鍵技術,是一門新興的綜合學科。物聯網研究開發人員必須交叉掌握多學科專門知識,而現有專業在基本知識和技能方面尚不能全面覆蓋物聯網研發的需要。因此,針對物聯網的技術特點合理制定方案,培養專業人才,對于全面部署和發展壯大物聯網、服務國計民生至關重要。
未來:人才培養成關鍵
物聯網產業鏈可以分為標識、感知、處理和資訊傳送等多個環節,行業應用需求廣泛,潛在市場規模巨大,需要大量專門人才。因此,新增“物聯網工程”專業,培養物聯網工程領域的專門人才,對于增強國家的核心競爭力具有重要意義,可謂利國利民。
首先,物聯網是國家重點發展的一項戰略性新興產業。溫家寶總理在十一屆全國人大三次會議上作《政府工作報告》時明確提出:“積極推進新能源汽車,‘三網’融合取得實質性進展,加快物聯網的研發應用。加大對戰略性新興產業的投入和政策支援。”《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》和新一代寬帶無線行動通訊網等重大專項,也都將物聯網列入重點研究領域。
高校作為培養高層次人才的“主戰場”,應該響應國家戰略號召,有針對性地設置“物聯網工程”等相關專業,有規模地培養“物聯網工程”專門人才。
其次,新增“物聯網工程”專業是社會發展的需要。隨著傳感、定位與通訊技術的發展,建立物聯網,將目標物品與網際網路連接起來以進行資訊交換和通訊,實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理,已成為人類文明進步和社會發展的必然。物聯網的發展,帶動的不僅僅是技術進步,而是通過應用創新進一步帶動經濟社會形態的變革。隨著物聯網應用的發展,技術將更加展現其以人為本的一面。
“搶灘”物聯網產業,關鍵靠人才。有人說,物聯網不是科技狂想,而是一場科技革命。確實,它的推進不僅需要政府科技政策與教育制度的引導與支援,更需要全社會的參與、每個人的努力,尤其是科研和教育工作者的不斷進取創新,去摘取資訊技術這棵大樹的豐碩果實。(作者:楊國勝 中央民族大學資訊工程學院院長)
物聯網認識的誤區
誤區之一 把傳感網或RFID網等同於物聯網。事實上傳感技術也好、RFID技術也好,都僅僅是信息採集技術之一。除傳感技術和RFID技術外,GPS、視頻識別、紅外、激光、掃描等所有能夠實現自動識別與物物通信的技術都可以成為物聯網的信息採集技術。傳感網或者RFID網只是物聯網的一種應用,但絕不是物聯網的全部。
誤區之二 把物聯網當成互聯網的無邊無際的無限延伸,把物聯網當成所有物的完全開放、全部互連、全部共享的互聯網平臺。實際上物聯網絕不是簡單的全球共享互聯網的無限延伸。即使互聯網也不僅僅指我們通常認為的國際共享的計算機網絡,互聯網也有廣域網和局域網之分。
誤區之三 認為物聯網是空中樓閣,是目前很難實現的技術。事實上物聯網是實實在在的,很多初級的物聯網應用早就在為我們服務。物聯網理念就是在很多現實應用基礎上推出的聚合型集成的創新。
誤區之四 把物聯網當成個筐,什麼都往裏裝;基于自身認識,把僅僅能夠互動、通信的產品都當成物聯網應用。如,僅僅嵌入了一些傳感器,就成為了所謂的物聯網家電;把產品貼上了RFID標簽,就成了物聯網應用等等。
背景知識
物聯網(The Internet of things)的定義
通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位係統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網的概念是在1999年提出的,就是“物物相連的互聯網”。這有兩層意思:第一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通訊。
物聯讓城市智慧
好萊塢影片《盜夢空間》中進入人的夢境盜取信息的情節,在不久的將來很有可能成為現實;如果在舟曲能夠建立起“智慧城市”,那麼泥石流帶來的傷害將不會如此巨大。近日,做客廣東科協論壇的我國著名地圖學與地理信息工程專家、中國工程院院士王家耀向公眾揭示了“數字城市”衍變為“智慧城市”後,將給人們生活帶來的神奇變化。
“數字城市”建設資源共享還有困難
說到“數字城市”,人們也許並不熟悉。王家耀表示,其實,“數字城市”如今已經滲透在我們生活的方方面面,如城市中已廣泛應用的城市通信網絡、電子政務和各部門業務應用係統、電子商務與現代物流平臺等。
“數字城市”的建設是開始並非終點。目前我國“數字城市”建設還存在很多問題,首先是信息獲取手段自動化程度低,缺乏動態更新;其次是信息資源整合滯後,融合共享步履維艱。
“‘數字城市’是多學科交叉、多行業相關、多係統集成負責的巨大係統工程,至今還沒有一個滿足要求的、標準的完整體係。除了標準問題,技術限制也是造成資源難以共享的原因。”王家耀說,目前國內空間基準不一致,數據語義不一致,多尺度數據不一致等,造成決策者很難進行決策。比如地震發生了,各部門上報的數據都不一樣,這就給決策部門帶來很大困難。除此之外,觀念上的差異和部門之間因為利益原因產生壁壘,也大大阻礙了信息的共享。
數據多,但用不上,用不好,也是目前“數字城市”建設存在的問題。王家耀以如今遍布城市各個角落的安監攝像頭為例。“譬如在廣州全市的攝像頭和識別裝置大概有60萬個,這些攝像頭不間斷獲取數據,數據量很大,但沒有很好地得到處理,因此就導致有數據但用不好。現在網絡帶寬有限,人們查詢的手段相對也比較落後,到目前為止,信息檢索率還不到40%,這就導致有很多信息我們無法找到。”
“智慧城市”將滲透生活方方面面
要解決“數字城市”存在的問題,“智慧城市”就會應運而生。王家耀進一步解釋道,“智慧城市”就是讓城市更聰明。通過網際網路把無處不在的被植入城市物體的智能化感測器連接起來,形成物聯網,實現對物理城市的全面感知,利用雲計算等技術對感知資訊進行智能處理和分析,實現網上“數字城市”與物聯網的融合,並發出指令,對包括政務、民生、環境、公共安全、城市服務、工商活動等在內的各種需求,作出智能化響應和智能化決策支援。
王家耀進一步向聽眾們描繪了“智慧城市”的前景:不僅可以在食品上安裝感測器,對食品進行監控,在人身上也可以安裝不同的感測器,對人的健康參數進行監控,並且實時傳送到相關醫療保健中心;可以利用部署在大街小巷的監控攝像頭,實現圖像敏感性智能分析並與110、119、112等交互,實現探頭與探頭之間,探頭與人、探頭與報警係統之間的聯動,從而構建和諧安全的城市生活環境;以電腦技術和網路技術為基礎,實現各類消費電子產品、通信產品、資訊家電及智能家居等設備,通過不同互聯方式進行通信和數據交換,實現家庭網路中各類電子產品之間的“互聯互通”……
王家耀表示,“智慧城市”的應用非常廣泛,包括智能運輸、智能建築、數字化醫療、公共安全等等,涉及到人類生活的方方面面。“現在在地球上發生的很多事情我們無法清楚了解,譬如汶川大地震、玉樹地震、甘肅舟曲泥石流等,所以我們希望讓城市更智慧,讓我們可以預測到地球、城市可能會發生什麼問題,以便于我們進行早期預防,盡可能減少損失。”
王家耀透露,如今的技術已經可以讓感測器越來越微小化,甚至可以進入細胞中監控細胞的狀況。以後人的夢境、思想都可以實現物聯網聯網。對于影片《盜夢空間》中進入夢境獲取資訊的情節,他表示,隨著科學技術的發展,未來有可能實現。(符王潤)
物聯網技術應用
案例一:實時醫療監護
以物聯網技術為基礎的無線感測器網路在檢測人體生理數據、老年人健康狀況、醫院藥品管理以及遠端醫療等方面可以發揮出色的作用。在病人身上安置體溫採集、呼吸、血壓等測量感測器,醫生可以遠端了解病人的情況。利用感測器網路長時間地收集人的生理數據,這些數據在研制新藥品的過程中非常有用。這個係統稍加產品化,便可成為一些老人及行動不便的病人的安全助手。同時,該係統也可以應用到一些殘障人士的康復中心,對病人的各類肢體恢復進展進行精確測量,從而為設計復健方案帶來寶貴的參考依據。
案例二:放流魚有了“身份證”
如果你在無錫蠡湖邊偶然看到鰱鳙魚的背脊上有類似小天線的黃色標簽時,請不要驚奇,這是物聯網技術“聯姻”凈水漁業的嘗試。無錫市農業委員會今年在蠡湖放流了30萬尾小魚,和往年不同,今年有3500條生長約1年的鰱鳙魚體內被植入高科技晶片,成為探知放流效果的有效載體。
晶片用來記錄魚放流時間、放流地點、放流時魚身體狀況等初始資訊。研究人員用電腦掃描晶片,就可找到初始數據,以此研究蠡湖魚類的生存狀態、環境變化對魚的影響等,還可通過魚類身體重量變化算出吃掉的藍藻,精細測量出蠡湖生態環境的改善。
案例三:物聯網冰箱
當你工作一天回到家,想做一份蓮子桂圓湯,走到冰箱前查詢冰箱外立面上的顯示屏時卻發現,冰箱內現有紅棗、蓮子,卻沒有桂圓。沒關係,這臺冰箱已經通過物聯網技術與全球相連接,馬上訪問沃爾瑪的網站,那裏有很多桂圓可供選購……這就是物聯網冰箱帶給人們的新生活。
物聯網冰箱不僅可以儲存食物,還可實現冰箱與冰箱裏的食品“對話”。冰箱可以獲取其儲存食物的數量、保質期、食物特徵、產地等資訊,並及時將資訊反饋給消費者。它還能與超市相連,讓你足不出戶就知道超市貨架上的商品資訊;能夠根據主人取放冰箱內食物的習慣,制訂合理的膳食方案。此外,它還是一個獨立的娛樂中心,具有網路可視電話功能,能瀏覽資訊和播放視頻。
資料來源: 新華網 & 光明日報 2010/9/27


