40年前,當(dāng)美國西南部四所大學(xué)的計算機被聯(lián)接起來時,沒有人能夠想到互聯(lián)網(wǎng)會對人們的生活以及工作起到如此深遠(yuǎn)的影響。如今,“物聯(lián)網(wǎng)”異軍突起,有誰能預(yù)測它將產(chǎn)生多大的影響?
早在1999年,在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡(luò)國際會議就提出,“物聯(lián)網(wǎng)是下一個世紀(jì)人類面臨的又一個發(fā)展機遇”;2003年,美國《技術(shù)評論》提出物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首;2005年,在突尼斯舉行的信息社會世界峰會(WSIS)上,國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005:物聯(lián)網(wǎng)》,正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。物聯(lián)網(wǎng)所涉及的技術(shù)非常廣泛,包括RFID、傳感器網(wǎng)絡(luò)、無線數(shù)據(jù)通信等一系列高新技術(shù),是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)與移動通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮,終極目標(biāo)是構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個網(wǎng)絡(luò)中,物品能夠在無需人干預(yù)的情況下通過傳感器網(wǎng)絡(luò)彼此感知和識別,利用無線數(shù)據(jù)通信進(jìn)行“交流”, 實現(xiàn)信息的互聯(lián)與共享。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)可以為全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇提供技術(shù)動力。目前,美國、歐盟都投入巨資研究“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)。我國也正在高度關(guān)注、重視物聯(lián)網(wǎng)的研究,工信部會同有關(guān)部門在新一代信息技術(shù)方面正在開展研究,以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。其實早在1999年中科院就啟動了物聯(lián)網(wǎng)研究,與其它國家相比具有同發(fā)優(yōu)勢。該院組成了2000多人的團(tuán)隊,先后投入數(shù)億元,在無線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微型傳感器、傳感器終端機、移動基站等方面取得重大進(jìn)展,目前已擁有從材料、技術(shù)、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。在世界的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,中國與德國、美國、韓國一起,成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國之一。美國咨詢機構(gòu)FORRESTER預(yù)測,到2020年,世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù),跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比,將達(dá)到30比1。
物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)是一個相對應(yīng)的概念?;ヂ?lián)網(wǎng)是通過網(wǎng)絡(luò)信息,將遍布在世界每一個角落的計算機聯(lián)接起來,以實現(xiàn)彼此之間的交流和信息共享。而它只是一個虛擬的世界,只能被動的知道或者看到一些信息,無法改變真實世界中的物體。然而物聯(lián)網(wǎng)卻可以突破這一瓶頸,它能夠通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)世界各地真實物品或機械設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和自動化之間的信息交流。例如,當(dāng)人們進(jìn)入汽車時,只需輸入目的地,即可通過無線網(wǎng)絡(luò)或者衛(wèi)星系統(tǒng),尋找出最佳行進(jìn)路線,并可通過中央交通調(diào)度平臺實現(xiàn)無人駕駛,這樣不但可以避免車禍的發(fā)生,而且車主也可以充分利用行程中的寶貴時間。因此,物聯(lián)網(wǎng)的推出將提高現(xiàn)有機械設(shè)備運行的安全性和有效性,進(jìn)而提高人們工作的效率以及生活品質(zhì)。
物聯(lián)網(wǎng)將實現(xiàn)“智慧地球”
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)的概念是在1999年提出的,指的是將各種信息傳感設(shè)備,如射頻識別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等各種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大的網(wǎng)絡(luò)。其最終目的是讓所有的物品都能夠與網(wǎng)絡(luò)連接起來,更加方便的識別和管理。其實物聯(lián)網(wǎng)早已悄悄地進(jìn)入我們的生活,在我們身邊“初露鋒芒”,RFID、傳感器技術(shù)的應(yīng)用,已經(jīng)構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)的雛形。
我國第二代身份證——最大的RFID行業(yè)應(yīng)用;我國第二代身份證使用了最先進(jìn)的無線射頻識別(RFID)技術(shù),在身份證內(nèi)嵌入了RFID邏輯加密芯片,具有高可靠性、高安全性、高性價比等特點,正是運用這一技術(shù),使得第二代身份證成為一張智能卡,截至2008年計劃完成9億張IC卡身份證的換發(fā)工作。
北京市300萬輛城市汽車環(huán)保檢測RFID系統(tǒng)項目;2007年,北京市城市汽車環(huán)保檢測RFID系統(tǒng)項目涉及汽車總?cè)萘窟_(dá)300萬輛,采用RFID標(biāo)簽作為汽車的信息卡管理,以RFID技術(shù)手段引入車輛環(huán)??刂?。系統(tǒng)開創(chuàng)性將RFID標(biāo)簽與安裝在車輛上的尾氣檢測系統(tǒng)結(jié)合,電子標(biāo)簽實時獲取檢測信息,車輛在行駛過程中,通過超高頻遠(yuǎn)距離RFID讀寫設(shè)備就可讀取電子標(biāo)簽內(nèi)的尾氣排放檢測信息,高效地管理北京市機動車輛的尾氣排放,對全城車輛環(huán)保實際情況全程進(jìn)行測控,減少城市污染,對打造北京“綠色奧運”這一主題有著實質(zhì)性意義。
我國高速公路電子不停車收費系統(tǒng)(ETC)建設(shè)加快;ETC(Electronic Toll Collection) 即電子不停車收費系統(tǒng),是目前世界上最先進(jìn)的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風(fēng)玻璃上的車載電子標(biāo)簽與在收費站ETC車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊,利用計算機聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與銀行進(jìn)行后臺結(jié)算處理,從而達(dá)到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的,加快路橋收費站車輛通車速度,加快效率,減輕或避免車輛在收費用站口擁堵壓力。據(jù)悉,交通運輸部正按照國家統(tǒng)一部署,正在大力推廣智能交通技術(shù),是交通運輸部組織實施的“十一五”國家科技支撐計劃重大專項課題“國家高速公路聯(lián)網(wǎng)不停車收費和服務(wù)系統(tǒng)”重大成果的應(yīng)用。特別是在組織實施京沈高速公路跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)收費后,又以京津冀和長三角地區(qū)為示范,在全國范圍內(nèi)全面推廣聯(lián)網(wǎng)不停車收費系統(tǒng)。在該示范工程的帶動下,各地按照國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的電子不停車收費系統(tǒng)已廣泛普及,據(jù)統(tǒng)計,目前全國開通的ETC車道400余條。
傳感器技術(shù)應(yīng)用;傳感器技術(shù)已參與到上海世博會防入侵微納傳感網(wǎng)工程之中,目前浦東機場傳感網(wǎng)防入侵系統(tǒng)已實現(xiàn)了對入侵目標(biāo)的探測識別、目標(biāo)定位、軌跡跟蹤、設(shè)備設(shè)施破壞盜竊、職能視頻復(fù)核等功能要求的全天候、全天時的入侵報警。
國內(nèi)RFID、傳感器技術(shù)的典型應(yīng)用,射頻識別(RFID)應(yīng)用已逐步進(jìn)入成熟期,3G和GPRS技術(shù)已在全球范圍內(nèi)應(yīng)用,計算機、互聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用已相當(dāng)成熟,物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)深入人們生活近在咫尺。
物聯(lián)網(wǎng)下一個目標(biāo)還有多遠(yuǎn)
物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。作為一個智能項目,它已被世界各國當(dāng)作應(yīng)對國際金融危機、振興經(jīng)濟(jì)的重點領(lǐng)域。就目前國內(nèi)科技技術(shù)的水平,物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)下一個目標(biāo)還有多遠(yuǎn)?
物聯(lián)網(wǎng)的幾個發(fā)展階段:一般而言,一個事物從誕生到被世人所熟知,都將經(jīng)歷四個階段:第一個為幻想階段。這個時期為事物發(fā)展的最初期,人們只有先去設(shè)想、幻想,然后才能朝這個方面去努力。第二個為技術(shù)研發(fā)階段,目前世界各國正處這個階段,美國、歐盟等都在投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)。我國工業(yè)和信息化部會同有關(guān)部門,也在開展新一代信息技術(shù)研究,以形成支持新一代信息技術(shù)發(fā)展的政策措施。第三個為實驗階段。屆時將進(jìn)行小范圍的試用和檢測,這是從理論走向?qū)嵺`的第一步,由于將進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的比對和分析,因此無數(shù)次的反復(fù)將耗費較大的時間和精力。第四為全面推廣階段。這也是投入資金最大的時期。只有當(dāng)RFID技術(shù)的應(yīng)用具備了一定的規(guī)模,才能使物聯(lián)網(wǎng)充分發(fā)揮作用,因此大量基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和終端產(chǎn)品的全面推廣勢必將推動眾多相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模,那時物聯(lián)網(wǎng)也將成為世界經(jīng)濟(jì)新的增長點。據(jù)悉,2020年之前我國已經(jīng)規(guī)劃了3.86萬億的資金用于物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)。
在某種意義上,“物聯(lián)網(wǎng)”是將原來的商品“條碼網(wǎng)”進(jìn)行了一次大升級,雖然這個過程比最初RFID電子標(biāo)簽剛開始應(yīng)用時預(yù)計得要慢些。然而,如果你理解一下“條碼網(wǎng)”,就可以理解其本身的管理核心是物流行業(yè),只不過現(xiàn)在的“物聯(lián)網(wǎng)”比“條碼網(wǎng)”多了RFID標(biāo)簽,如果有中國移動之類的電信運營商參與,則還利用了RFID-SIM卡進(jìn)行與手機識別與支付相關(guān)聯(lián)。
從目前國內(nèi)的發(fā)展水平來看,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍存在瓶頸:一是RFID核心領(lǐng)域還未全面進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化,國內(nèi)RFID以低頻為主,超高頻RFID剛進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的初期,如中間件、應(yīng)用解決方案等產(chǎn)業(yè)鏈還需要加強完善。要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)想中物品與計算機之間的自動化溝通和交流,其關(guān)鍵就是RFID技術(shù),也就是射頻自動識別技術(shù)。RFID標(biāo)簽中存儲著識別信息和信號接收器,通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動發(fā)送到中央信息系統(tǒng),進(jìn)而通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信息的交換和共享,以及對設(shè)備的統(tǒng)一管理。這樣不但可以實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,還能大大提高設(shè)備的自動化程度。如出門時公文包會及時提醒主人忘帶了什么東西;衣服會告訴洗衣機適合的洗滌強度和水溫等等。在物聯(lián)網(wǎng)時代,RFID可稱為一種能讓物品自己開口說話的技術(shù)。二是國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)化水平較低,高端產(chǎn)品國外廠商壟斷;三是實現(xiàn)物物互聯(lián)的數(shù)據(jù)計算量龐大,對數(shù)據(jù)庫的研究更需要算法和架構(gòu)的革命。
雖然物聯(lián)網(wǎng)目前還存在一些技術(shù)瓶頸,但在智能交通、食品安全管理、環(huán)保監(jiān)測、人員出入管理、倉儲與供應(yīng)鏈管理、健康護(hù)理等應(yīng)用已在國內(nèi)外推廣應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)的雛形已初見端倪,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是一個循序漸進(jìn)的技術(shù)完善與市場推廣的過程,就目前的國內(nèi)發(fā)展形勢及國家政策支持角度分析,物聯(lián)網(wǎng)將在三年內(nèi)進(jìn)入高速發(fā)展期。其中國內(nèi)有先施科技、中科院等企業(yè)、研究機構(gòu)已逐步掌握超高頻RFID、傳感器核心領(lǐng)域的核心技術(shù),產(chǎn)業(yè)鏈也將通過推廣應(yīng)用日趨完善;甲骨文、微軟、IBM等公司將是數(shù)據(jù)庫的研究中堅力量。近幾年,大型跨國企業(yè)對信息處理能力的需求不斷提高,還有互聯(lián)網(wǎng)搜索引擎的熱點,加大了數(shù)據(jù)庫廠商的競爭,加速了數(shù)據(jù)庫的技術(shù)發(fā)展,滿足物聯(lián)網(wǎng)的大型數(shù)據(jù)庫指日可待。2006年科技部等十五部委頒布的《中國射頻識別(RFID)技術(shù)政策白皮書》,2006年科技部將RFID納入 863計劃,中辦、國辦印發(fā)《2006—2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》,國務(wù)院關(guān)于實施《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》若干配套政策的通知等一系列國家規(guī)劃政策的陸續(xù)出臺,為科技發(fā)展及信息化基礎(chǔ)建設(shè)提供了政策支持,加速了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
“物聯(lián)網(wǎng)”已在我們身邊開始,它將像互聯(lián)網(wǎng)、3G網(wǎng)一樣,改變我們思想,改變我們的生活方式,將會給我們再一次帶來“零距離”的信息時代。可以說物聯(lián)網(wǎng)時代會讓人類感覺到“一切皆有可能”,帶給人類巨大的想象空間。