40年前,當美國西南部四所大學的計算機被聯(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的影響。如今,“物聯(lián)網(wǎng)”異軍突起,有誰能預測它將產(chǎn)生多大的影響?
早在1999年,在美國召開的移動計算和網(wǎng)絡國際會議就提出,“物聯(lián)網(wǎng)是下一個世紀人類面臨的又一個發(fā)展機遇”;2003年,美國《技術評論》提出物聯(lián)網(wǎng)絡技術將是未來改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g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)所涉及的技術非常廣泛,包括RFID、傳感器網(wǎng)絡、無線數(shù)據(jù)通信等一系列高新技術,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,終極目標是構造一個覆蓋世界上萬事萬物的“Internet of Things”。在這個網(wǎng)絡中,物品能夠在無需人干預的情況下通過傳感器網(wǎng)絡彼此感知和識別,利用無線數(shù)據(jù)通信進行“交流”, 實現(xiàn)信息的互聯(lián)與共享。業(yè)內(nèi)專家認為,物聯(lián)網(wǎng)可以為全球經(jīng)濟復蘇提供技術動力。目前,美國、歐盟都投入巨資研究“物聯(lián)網(wǎng)”技術。我國也正在高度關注、重視物聯(lián)網(wǎng)的研究,工信部會同有關部門在新一代信息技術方面正在開展研究,以形成支持新一代信息技術發(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多人的團隊,先后投入數(shù)億元,在無線智能傳感器網(wǎng)絡通信技術、微型傳感器、傳感器終端機、移動基站等方面取得重大進展,目前已擁有從材料、技術、器件、系統(tǒng)到網(wǎng)絡的完整產(chǎn)業(yè)鏈。在世界的物聯(lián)網(wǎng)領域,中國與德國、美國、韓國一起,成為國際標準制定的主導國之一。美國咨詢機構FORRESTER預測,到2020年,世界上物物互聯(lián)的業(yè)務,跟人與人通信的業(yè)務相比,將達到30比1。
物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)是一個相對應的概念。互聯(lián)網(wǎng)是通過網(wǎng)絡信息,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)絡實現(xiàn)世界各地真實物品或機械設備的遠程控制和自動化之間的信息交流。例如,當人們進入汽車時,只需輸入目的地,即可通過無線網(wǎng)絡或者衛(wèi)星系統(tǒng),尋找出最佳行進路線,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)有機械設備運行的安全性和有效性,進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備,如射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等各種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結合起來而形成的一個巨大的網(wǎng)絡。其最終目的是讓所有的物品都能夠與網(wǎng)絡連接起來,更加方便的識別和管理。其實物聯(lián)網(wǎng)早已悄悄地進入我們的生活,在我們身邊“初露鋒芒”,RFID、傳感器技術的應用,已經(jīng)構成了物聯(lián)網(wǎng)的雛形。
我國第二代身份證——最大的RFID行業(yè)應用;我國第二代身份證使用了最先進的無線射頻識別(RFID)技術,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,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_300萬輛,采用RFID標簽作為汽車的信息卡管理,以RFID技術手段引入車輛環(huán)保控制。系統(tǒng)開創(chuàng)性將RFID標簽與安裝在車輛上的尾氣檢測系統(tǒng)結合,電子標簽實時獲取檢測信息,車輛在行駛過程中,通過超高頻遠距離RFID讀寫設備就可讀取電子標簽內(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的路橋收費方式。通過安裝在車輛擋風玻璃上的車載電子標簽與在收費站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)技術與銀行進行后臺結算處理,從而達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,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)不停車收費和服務系統(tǒng)”重大成果的應用。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)標準建設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。
傳感器技術應用;傳感器技術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)了對入侵目標的探測識別、目標定位、軌跡跟蹤、設備設施破壞盜竊、職能視頻復核等功能要求的全天候、全天時的入侵報警。
國內(nèi)RFID、傳感器技術的典型應用,射頻識別(RFID)應用已逐步進入成熟期,3G和GPRS技術已在全球范圍內(nèi)應用,計算機、互聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)庫的應用已相當成熟,物聯(lián)網(wǎng)的基礎建設深入人們生活近在咫尺。
物聯(lián)網(wǎng)下一個目標還有多遠
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,它已被世界各國當作應對國際金融危機、振興經(jīng)濟的重點領域。就目前國內(nèi)科技技術的水平,物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)下一個目標還有多遠?
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,人們只有先去設想、幻想,然后才能朝這個方面去努力。第二個為技術研發(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部門,也在開展新一代信息技術研究,以形成支持新一代信息技術發(fā)展的政策措施。第三個為實驗階段。屆時將進行小范圍的試用和檢測,這是從理論走向?qū)嵺`的第一步,由于將進行大量數(shù)據(jù)的比對和分析,因此無數(shù)次的反復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RFID技術的應用具備了一定的規(guī)模,才能使物聯(lián)網(wǎng)充分發(fā)揮作用,因此大量基礎設施的建設和終端產(chǎn)品的全面推廣勢必將推動眾多相關企業(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)”進行了一次大升級,雖然這個過程比最初RFID電子標簽剛開始應用時預計得要慢些。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卡進行與手機識別與支付相關聯(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核心領域還未全面進入產(chǎn)業(yè)化,國內(nèi)RFID以低頻為主,超高頻RFID剛進入產(chǎn)業(yè)化應用的初期,如中間件、應用解決方案等產(chǎn)業(yè)鏈還需要加強完善。要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)構想中物品與計算機之間的自動化溝通和交流,其關鍵就是RFID技術,也就是射頻自動識別技術。RFID標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)絡把它們自動發(fā)送到中央信息系統(tǒng),進而通過計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)信息的交換和共享,以及對設備的統(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。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的革命。
雖然物聯(lián)網(wǎng)目前還存在一些技術瓶頸,但在智能交通、食品安全管理、環(huán)保監(jiān)測、人員出入管理、倉儲與供應鏈管理、健康護理等應用已在國內(nèi)外推廣應用,物聯(lián)網(wǎng)的雛形已初見端倪,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是一個循序漸進的技術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)、研究機構已逐步掌握超高頻RFID、傳感器核心領域的核心技術,產(chǎn)業(yè)鏈也將通過推廣應用日趨完善;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》,國務院關于實施《國家中長期科學和技術發(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)展及信息化基礎建設提供了政策支持,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。