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智慧网中的地球

主题:物联网是继计算机和互联网之后兴起的又一次信息技术革命,是通过信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,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,以车联网、智能电网、智能家居、安防监控、移动支付、智能穿戴、远程医疗等应用领域为代表,为人们生活提供极大便利,提高公共服务资源调配效率,甚至改变日常生活方式。物联网作为一种新兴产业,在知识信息快速增长的21世纪,拥有巨大潜力,有望得到进一步发展。本期专题围绕“物联网”,全面介绍相关技术发展、应用前景、政策支持等,供大家进一步了解物联网发展

导语

    随着“物联网'十二五’发展规划”、“中国制造2025 “等政策的提出,物联网发展已经成为我国国家层面技术及产业创新的重点方向。物联网是新一代信息技术的组成部分,是将几乎所有技术与计算机、互联网技术相结合,实现物体与物体之间,环境以及状态信息的实时共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。物联网拥有广泛的应用领域,与工业 4.0 息息相关,将促进传统生产方式向绿色、智能、低碳的方向转变,深入到生产和生活的方方面面。推进物联网的发展有助于形成规模效应巨大的聚合产业,对于在统一标准与架构体系下形成成熟的产业链具有重要意义。物联网将掀起信息产业的第三次革命浪潮。

背景

    物联网的概念起源于国外,由MIT最早提出,20世纪90年代后进入萌芽阶段,随着21世纪信息时代的来临,基于互联网的物联网技术成为拥有巨大潜力的新兴技术,各国纷纷制定物联网相关发展战略,物联网已经上升为重要的国家战略。
    美国IBM的“智慧地球”战略构想上升到国家战略高度,而“智慧地球”是指将传感器嵌入各种物体中以实现物与物之间的互联,高校、科研单位和许多大型企业也先后展开了物联网领域的研究实践;2009年《欧盟物联网行动计划》中,描绘了欧盟物联网技... 全文>>



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信息时代的宠儿:物联网

    摘要: 互联网加物联网形成“智慧地球”,是当前世界性的热门课题,物联网作为一个智能项目,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。本期对国内外物联网发展进行综述,提出我省发展物联网的政策建议。
    关键字: 互联网;物联网;信息;
    信息时代的宠儿:物联网
    一、关于物联网
    物联网(The Internet of things)的概念是在1999年提出的,它是指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,过去在中国,物联网被称之为传感网。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。
    物联网把新一代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。
    二、国际物联网研究
    1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议提出了“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”的论断。2003年,美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。2005年11月,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。2009年1月,奥巴马就任美国总统后,与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念。2009年2月,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。
    美国很多大学在无线传感器网络方面开展了大量工作。加州大学洛杉矶分校的CENS(CenterforEmbeddedNetworkedSensing)实验室等;麻省理工学院获得了DARPA的支持,从事着极低功耗的无线传感器网络方面的研究;奥本大学也获得DARPA支持,从事了大量关于自组织传感器网络方面的研究,并完成了一些实验系统的研制;宾汉顿大学计算机系统研究实验室在移动自组织网络协议、传感器网络系统的应用层设计等方面做了很多研究工作;州立克利夫兰大学(俄亥俄州)的移动计算实验室在基于IP的移动网络和自组织网络方面结合无线传感器网络技术进行了研究。
    新加坡国立大学的无线传感器网络实验室等也开展了无线传感器网络方面的研究。
    除了高校和科研院所之外,国外的各大知名企业也都先后参与开展了无线传感器网络的研究。克尔斯博公司是国际上率先进行无线传感器网络研究的先驱之一,旗下的无线传感器网络硬件产品众多(包括IRIS,MicaZ,Imote2,TelosB,Cricket等),为全球超过2000所高校以及上千家大型公司提供无线传感器解决方案。目前Crossbow公司与软件巨头微软、传感器设备巨头霍尼韦尔、硬件设备制造商英特尔、网络设备制造巨头、着名高校加州大学伯克利分校等都建立了合作关系。此外德州仪器、微处理器制造商Atmel等也都在传感器网络领域投入极大的资金和科研力量。这些都为无线传感器网络进一步的发展以及最终的商业化奠定了坚实的基础。
    三、我国物联网的发展
    在“物联网”这个全新产业中,我国的技术研发水平处于世界前列,具有重大的影响力。中科院早在1999年就启动了传感网研究,与其它国家相比具有同发优势。该院组成了2000多人的团队,先后投入数亿元,在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器终端机、移动基站等方面取得重大进展,目前已拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链。在世界传感网领域,中国与德国、美国、韩国一起,成为国际标准制定的主导国。
    2009年8月,温家宝总理在江苏无锡调研时,对微纳传感器研发中心予以高度关注,提出了把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法。江苏省立即抓好平台建设和应用示范工作,迅速形成了研发安全感与产业突破的先发优势。
    2009年,无锡传感网中心的传感器产品在上海浦东国际机场和上海世博会被成功应用,首批价值1500万元的传感安全防护设备销售成功,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。
    2009年10月,在中国第四届中国民营科技企业博览会上,西安优势微电子公司宣布:中国的第一颗物联网的中国芯?“唐芯一号”芯片研制成功,中国已经攻克了物联网的核心技术。
    物联网在中国高校的研究也发展迅速,北京邮电大学和南京邮电大学具有代表性。作为“感知中国”的中心,无锡市2009年9月与北京邮电大学就传感网技术研究和产业发展签署合作协议,标志中国“物联网”进入实际建设阶段。南京邮电大学召开物联网建设专题研讨会,及时调整科研机构和专业设置,新成立了物联网与传感网研究院、物联网学院,首家正式成立全国高校物联网研究院。
    四、我省如何发展物联网
    1.制定物联网的政策和法规。物联网不是一个小产品,也不是只是一个小企业可以做出来,做起来,它不仅需要技术,它更是牵涉到各个行业,各个产业,需要多种力量的整合。这就需要在国家产业政策的基础上制定符合我省物联网发展的相关法律政策,制定出适合这个行业发展的政策和法规,保证行业的正常发展。因此对于复杂的物联网,必须要有政府的政策支持,政府必须要有专门人和专门的机构来研究和协调,物联网才能有真正意义的发展,否则,它只能小有成就,而不会大有作为。
    2.统一与协调技术标准。物联网发展过程中,传感、传输、应用各个层面会有大量的技术出现,可能会采用不同的技术方案。如果各行其是,那结果是灾难的,大量的小而破的专用网,相互无法连通,不能进行联网,不能形成规模经济,不能形成整合的商业模式,也不能降低研发成本。因此,在尽快调研我省信息产业实际情况的基础上统一技术标准,形成一个管理机制。
    3.形成有效的管理平台。物联网是什么?我们经常会说RFID,这只是感知,其实感知的技术已经有,虽然未必说成熟,但是开发起来并不难。但是物联网的价值在什么地方?在于网,而不在于物。传感是容易的,但是感知的信息,如果没有一个庞大的网络体系,不能进行管理和整合,那这个网络就没有意义。因此,建立一个综合的业务管理平台,把各种传感信息进行收集,进行分门别类的管理,进行有指向性的传输。
    4.建立安全体系。物联网目前的传感技术主要是RFID,植入这个芯片的产品,是有可能被任何人进行感知的,它对于产品的主人而言,有这样的一个体系,可以方便的进行管理。但是,它也存在着一个问题,其他人也能进行感知,比如产品的竞争对手,那么如何做到在感知、传输、应用过程中,这些有价值的信息可以为我所用,却不被别人所用。这就需要在安全上下功夫,形成一套安全体系。
    5.针对不同领域,合理开发应用。物联网的价值不是一个可传感的网络,而是必须各个行业参与进来进行应用,不同行业,会有不同的应用,也会有各自不同的要求,这些必须根据行业的特点,进行深入的研究和有价值的开发。
    甘肃实例:
    兰州正远科技有限公司承担的“大型机场货运立体仓储成套设备及系统工程关键技术研究”属于高新技术制造业及信息化领域,在项目的前期工作中,为了保证系统的可靠性及安全稳定性,解决现场应用中可能出现的问题,公司投入大笔资金建设了仿真的物流试验平台,模拟各种状况环境下的系统应用情况,保障系统能够稳定的应用。
    天水风动机械有限责任公司承担的“风动计算机集成制造系统(FD-CIMS)及‘两甩’工程”属于信息技术与现代服务业领域,项目在改造公司范围的局域网络环境的基础上,重点实施CAM/PDM/DNC/ERP/OA及相互之间的无缝连接和集成工作,全面实施计算机集成制造系统,实现“两甩”目标,对已实施的FD-CIMS集成制造系统进行全面测试,健全完善了电子商务,奠定了产品在技术市场的竞争力。