風馳電掣,警燈閃閃。深夜兩點,科技園IC人才公寓2幢3號503室發生竊案。不到10分鐘,公安局警員趕到,攀登進入室內,將“罪犯”抓獲。這是尚德電力研究所研究員小周的住所,但小周現在澳大利亞墨爾本。深夜兩點,甜夢正酣的小周的3D手機憲然響起,視頻現出寓所進了小偷,他立即向新區公安局報警,入室者立即被抓。這只是新區市民中心物聯網試運行導演的一幕,而遠在異國的小周并不知情。
物聯浪潮起
自美國前副總統戈爾1992年提出建設信息高速公路以來,全球很快進入了互聯網時代,人與人之間的信息傳播,在數秒間就可實現。無處不在的網絡改變了人們的工作、學習、生活和娛樂方式,提高了效率,上升了品質。目前,我國已有6 8億移動電話用戶,使用互聯網人數超過3,38億人。互聯網和無線通信網絡已成為人們獲取信息和人際溝通不可或缺的基礎設施。
隨著網絡覆蓋的普及,人們便提出了這樣一個問題:既然無處不在的網絡能夠成為人際溝通無所不能的工具,為什么我們不能將網絡作為人與物、物與物、乃至人與自然溝通的工具?世界是物質的,我們生活的衣、食、住、行都離不開物質與資源的供給,電腦里的餅再好也不能充饑。人們期望將虛擬世界同物質世界結合起來,讓網絡也能進行人與物、物與物之間的信息交流。在人們的希冀下,“物聯網”技術便應運而生。
物聯網也稱為傳感網,它是將各種信息傳感設備,如射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統等,與互聯網結合起來而形成的巨大網絡,是將各類傳感器和現有的互聯網相互銜接的一種新技術。當物聯網與互聯網和移動通訊網相連,就可隨時隨地、全方位“感知”對方,人們的生活方式將從“感覺”跨入“感知”的階段。如在家庭中布置傳感器,在外地的你也能知道家中的情況……
信息新生活
目前,我國物聯網標準體系已形成初步框架,在電力、交通、安防等相關領域的應用也已初見成效,物聯網將更深刻地改變們的生活。
智能家居:研究人員通過電子芯片將手機設定為控制中心,你只需通過手機短信的方式,便可指揮家里的電器完成你的指示。如中午出門前淘好米,晚上回家之前發送一條短信,電飯鍋就會立刻開始煮飯,再發一條指令,洗衣機、清潔機器人等開始工作。當你下班走進家門,一切是那樣的溫馨、井井有條。
遠程醫療:在病人身上布置的一個傳感器,醫生坐在辦公室里,也能24小時獲知病區內所有病人的脈搏、體溫、血糖等身體狀況,真正實現了醫療健康護理信息化。通過物聯網技術,專家可以直接指導邊遠地區醫生動手術,不僅提高了手術成功率,還可挽救更多病人的生命。
智能交通,紅外汽車防盜已是廣為應用的技術,射頻標簽技術也已用于高速不停車收費系統。在汽車的任意處嵌上一塊存有車主姓名、車型、車牌號等個人信息的射頻標簽,收費系統便可自動“認出”主人。人們再也不必因排隊等待而煩惱。交通高峰期間,街道儼然成了巨大的”停車場”,“停車場”里每輛汽車的發動機一刻都沒有停止轉動,無休止地消耗著昂貴的汽油。100萬輛普通汽車發動機停車空轉10分鐘,就會消耗14萬升汽油。有了智能化的交通控制系統,便可有效地減少汽油的浪費,大大地節省了能源。汽車發生事故時,車載設備會及時向交管中心發出訊息,減少道路擁堵。
識別是關鍵
物聯網是一個巨大的產業鏈,沒有企業信息化基礎體系的支撐,實現物聯網是不可能的,這也是物聯網最面廣量大的工作。物聯網從前端標簽識別,到后端軟件開發等技術環節中,前端數據采集與識別是實現物聯網的核心技術。沒有前端有效的數據采集,給每個物體一個“身份證”,物體的識別只能是一句空話。
目前,物聯網的識別技術主要有射頻識別。也稱電子標簽,及二維條碼兩種。與二維條碼相比,電子標簽擁有一些更明顯的優勢:讀取的最大距離可達8米;可同時讀取多個電子標簽信息:數據可以反復修改、新增、刪除。條形碼讀寫器在沒有物體阻擋下才能夠讀取信息,而電子標簽即使被包裹后,也可以進行信息讀寫。條形碼容易受到污染和磨損,而電子標簽對水、油污等有很強的抗污性和耐磨性。因此,電子標簽將會成為今后物聯網前端數度據采集的主流技術。
一個新興產業的發展,最重要的是掌握標準。物聯網的實現還需要一個標準體系的支撐,才能夠做到物品檢索的互通性。2005年中科院無錫微納傳感網工程技術研發中心主任劉海濤作為技術牽頭單位,在國標委下屬的信標委領導下,和標準化研究所合作,推進國家傳感網的標準化工作。2008年,在國際標準化組織的傳感網絡研究小組首屆大會上,劉海濤再次代表中國,牽頭提出了整個傳感網的體系架構、產業的演進路線、協議站架構等,獲得一致通過。在以后的會議上,基本上都由中國代表國際標準化組織做總體報告和特邀報告。可以說,在標準化方向上,中國具有舉足輕重的主導杈和話語權。
前程超錦繡
物聯網標志著人類正醞釀著新一輪科技創新,這場科技創新將使全世界每一物品存在一個唯一的編碼。通過功能強大的無線射頻技術、二維條碼等識別技術,將物品的信息采集上來,轉換成信息流,并與互聯網結合,以此為基礎形成人與物之間,物與物之間全新的通信交流方式。這種全新的通信交流方式,將徹底改變人們對物品的管理、查詢、控制、追溯等模式,也將改變企業的工作效率、管理機制以及人們的生活方式和行為模式。人們再也不會被假冒偽劣產品困擾,只要用手機識別一下物品的編碼,就會立刻知道這是不是偽劣產品。
“物聯網”普及后,用于動物、植物、機器等各種物品的傳感器與電子標簽、配套的接口裝置,將是天文級的數量,這將大大推動信息技術元件的生產規模。2009年,中科院無錫微納傳感網工程技術研發中心與上海浦東國際機場和上海世博會就各簽下了幾千萬元的防入侵傳感網建設訂單。這只是開始,美國有關部門預測,到2020年,物聯網業務量和人與人之間的通信業務量比值將是30:1,物聯網將是下一個30萬億元的通信大市場!
物聯網不僅可提高經濟效益,節約成本:另一方面還可為全球經濟復蘇提供技術動力。目前,美國、歐盟、中國等都在投入巨資深入研究探索物聯網。新一屆美國政府對IBM提出的“智慧地球”概念給予了積極回應,并有望把它上升為國家戰略。該戰略提出,將感應器嵌入電網、鐵路、公路、建筑等各種物體中,并通過現有網絡鏈接,形成“物聯網”。物聯網有望和新能源一道,成為美國擺脫金融危機、振興經濟的兩大武器。