汽車在即將相撞的一剎那突然停了下來;公文包告訴主人還有一份重要文件忘記帶了;衣服「指導」主人如何穿著打扮;冰箱提醒主婦要訂牛奶啦…… 所有這些「奇跡」都來源於一個異常時髦的詞彙——物聯網。
2009年,歐洲制訂了《物聯網戰略研究路線圖》,描繪了至2020年物聯網的美好前景。日本也制定了I-Japan計劃,旨在到2015年實 現以人為本「安心且充滿活力的數字化社會」,讓數字訊息技術如同空氣和水一般融入每一個角落。美國則將物聯網視為繼網際網路之後國家發展的核心領域,認為物聯網是「智慧地球」的核心技術之一,將有助於美國的「巧實力」(Smart Power)戰略。而中國則在十一屆全國人大第三次會議政府工作報告中將「加快物聯網的研發應用」明確列入2010年要大力培育的戰略新興產業中。
如果說網際網路時代是「把一切交給計算機做」,那麼物聯網時代就是「把計算(機)裝入一切事務」。中國電信、中國移動、中國聯通等三大電信運營 商在多種場合明確表示已有涉入該領域的計劃,其中一些更是將多項物聯網業務帶入2010上海世博會並大獲成功。中國移動董事長王建宙表示:「物聯網將會是 繼網際網路以後的又一經濟驅動器。」
前世今生
一個比較公認的說法是,物聯網的概念最早由美國麻省理工學院研究人員提出。1999年,這批研究員指出物聯網就是利用產品電子代碼(EPC)、 射頻識別(RFID)、網際網路等技術,通過網路實現物品互聯互通,可在任何時間、任何地點,對任何物品識別與管理的網路,即「Internet of things」。
2005年,國際電信聯盟(ITU)發佈的《ITU網際網路報告2005:物聯網》中正式提出了「物聯網」概念,報告指出世界上所有物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網主動進行交換。在物聯網時代,通過在各種各樣的日常用品上嵌入一種短距離的移動收發器,人類在訊息與通信世界裡將獲 得一個嶄新的溝通維度。
2009年初,在奧巴馬與美國工商業領袖舉行的「圓桌會議」上,IBM首次提出「智慧地球」這一概念。2009年6月,溫家寶總理在視察時指 出:在國家重大科技專項中,加快推進傳感網發展,盡快建立中國的傳感訊息中心,或者叫「感知中國」。
事實上,從各國政要到商業巨賈,無不意識到物聯網是繼計算機網際網路以後世界訊息產業的第三次浪潮。這是一個涉及多個產業群體,應用範圍幾乎覆蓋各行各業的萬億元級新興產業。
可以毫不誇張地說,隨著技術的不斷發展,物聯網的物不再僅僅局限於一般的物理實體,還包括了所有事務甚至應用系統,網也不僅僅是「Internet」,而是能夠互聯的各類訊息網路,包括網際網路、移動網、無線傳感網等各種網路;「物」與「網」的「聯」更是包括條碼、射頻、傳感器等多種技術手段。
也許我們可以這樣給物聯網下一個定義:在訊息網路的基礎上,通過物品編碼和標誌系統,利用數據採集技術和傳感技術,按照標準化的協定,進行物品與網路連接,以實現對物品的識別、定位、跟蹤、監控和管理等智能化的網路系統。
概念很抽像,舉一個簡單的例子就很容易理解了。比方說,一家公司為每罐汽水都添加了一個RFID標籤,罐裝箱(箱子上也有一個RFID標籤) 後,裝入帶標籤的貨盤。貨盤出廠時,門框上的識讀器識讀這些標籤,識讀器與計算機相連,標籤裡的唯一代碼與存有該產品信心的伺服器地址相匹配。貨物抵達物流配送公司,卸載區的識讀器讀取標籤,無須開包檢查。超市通過網路系統,跟蹤貨物運送。送貨車抵達超市,超市訊息系統自動記錄每一罐的訊息並確認存貨量, 自動送往貨架。
貨架能識別新入貨物,顧客拿走一罐貨物時,貨架向自動補貨系統發送訊息,系統就會向汽水公司訂購汽水。顧客出超市自動結算,無需排隊掃瞄。汽水放入冰箱,冰箱更新記錄,汽水喝完,冰箱在自動購物清單上添加這項。汽水罐回收時,則會根據標籤自動分揀、分類。
世博大應用
事實上,物聯網的運用在日常生活中早已存在。從我們超市裡面擺的產品每個後面都有一維碼,到線上買電子票產生的是二維碼,再到大家錢包裡面的公交一卡通,包括二代身份證應用RFID技術的智能條碼,所有這些都是給物品一個身份和編號。
據說RFID技術在最初研發的時候主要應用於運輸的監控,看看司機是不是一腳剎車一腳油門,不但增加了油耗,還憑空多了些碳排放。對於食品商而言,RFID技術有助於減少運輸途中的損耗,於是他們開始採用RFID技術。樂購總裁陶爾康在一次採訪中就特別提及公司會對卡車司機進行業務培訓,要求他們控制車速和油門,以此來減低運輸中的碳排放。
眼下,沃爾瑪在部分市場邀請供貨商盤貨層面,商品原來是一維碼,現在要求給產品提供智能條碼。因為智能化的庫存管理有著顯而易見的優勢:一維碼 和二維碼是只讀,RFID技術卻是可讀又可寫,一維碼、二維碼需要進一步的掃瞄,但是RFID技術可以實現在10米範圍內的識別,可以透過包裝物進行物體 識別。
從技術層面講,我們可以簡單地將物聯網體系構架分為三個層面。第一就是條形碼、識讀器的感知層,再通過2G網路、3G網路進行訊息傳輸和存儲。最後 到應用層面,結合專業技術和特定的行業需求進行結算和決策。
世博會可以說是物聯網集中應用的一次大展示。世博手機票是全球首次把物聯網領域RFID技術與移動SIM卡相結合的應用。實現了中國移動用戶 「不換手機,更換一張RFID-SIM卡就能『刷手機』坐地鐵、游世博、去購物」的便捷服務,而RFID-SIM 卡承載的「手機錢包」更是可以應用它來 完成坐地鐵、購物等小額手機支付。目前,世博手機票已經發售近6萬張。世博園區內外的伊利自動售貨機、星巴克、老豐閣餐飲、聯華超市等2000多家商舖都安上了支援手機錢包功能POS機,僅世博運營首月,手機錢包的交易金額就超過了100萬。
位於世博園訊息通信館外的TD-LTE 「天線海寶」機器人也是最新移動通信技術和工業自動化技術結合的典範應用。外形憨態可掬的海寶機器人身 高1.55米,主要面向廣大世博參觀者提供特色服務,當遊客用滬語和它打招呼時,海寶機器人會說一句很順溜的上海話「儂好,謝謝儂」逗樂大家。
海寶機器人會唱歌跳舞,最重要的是只要對著它說出展館名稱,海寶就會在胸口的LED螢幕顯示地圖與行進路線。在它額頭和胸前還有兩個攝像頭,能 為成人和孩子拍照。專家表示,未來隨著TD-LTE網路技術、物聯網技術、自動控制技術的進一步成熟,「天線海寶」技術將被廣泛用於小區安防、智能交通、家庭保姆、家庭助老、反恐除暴、交互娛樂等各種領域,為人們帶來更實用、更智慧的訊息化生活。
世博園區還應用了智能火災防控系統,通過攝像頭進行圖像的實時採集,將圖像訊息和監測訊息傳送到監控中心,在特定程序下進行預警,並且執行必要的指令,比如噴水。至於在安防方面,物聯網技術更是如魚得水。通過在有安防需要的地點佈置無線視頻監控設備,將視頻、圖像等格式的訊息回傳到視頻監控平 台,實時監控異常狀況。
世博園內還實現了無線環境下對車輛跟蹤定位、運輸路徑選擇、貨況訊息獲取等服務,規模應用於上海出租車和公交行業。至於井蓋監控、樓宇監控、客流分析等方面,更是處處可見物聯網技術的身影。
前景看好
一些研究機構和物聯網行業協會對於物聯網行業市場規模的預測都非常巨大。他們普遍認為2010年物聯網的行業規模將達到2000億,並且以 30%的復合年增長率,在2050年達到7500億。其中僅安防市場規模2010年預期就在1400億左右。
醫療被認為是物聯網行業增長前景最好的一個細分市場,醫療資源相對比較匱乏的地區,通過把病人的訊息採集,實時傳輸給大醫院進行專家會診,幫助病人做診斷。中國電信開展的「智慧醫療」系統可以通過便攜式血壓計、心電監測儀等設備對患者的重要人體生理指標進行訊息採集,然後通過手機將數據上傳到後 台服務系統。後台服務系統由醫療單位和專家組成,他們根據患者上傳的數據分析為患者發短信進行醫療建議指導。
中國移動的「護心甲」也具有類似功能。便攜式心臟監護儀通過三個貼在心臟周圍的電極來監控使用者心臟的工作情況,如遇異常情況可自動通過「一鍵求助」尋求緊急救助,將心跳數據發送至後台伺服器,並發送短信報警給三個親友號碼。對於中國近8000萬心臟病患者而言,這將是一個巨大的福音。在醫院設備資源和醫護人員資源有限的前提下,病人可以在醫院以外的地方自行進行健康情況監控,並將這些生命指標數據傳給專家以實現遠程診斷,專家則可以根據系統查 詢病人過往病史,為疾病的綜合診斷提供便捷依據。
電力領域目前最廣泛的物聯網運用是IC卡遠程智能抄表系統。這個系統不僅能利用無處不在的無線網路實現自動抄表,為電力企業大幅節省人工抄表成本,使市民生活不受打擾,還能對收集的數據進行一系列智能化處理,提高電力企業運營效率。目前,北京、上海、廣東、重慶等地已實現104萬台電表的遠程無線抄表。在環境領域,之前中科院在治理太湖藍藻危機的時候,就在太湖領域安裝了若干傳感器,用它監測藍藻所引起的水溫變化,並將這些訊息傳輸到指揮中心。 隨著傳感器感知性能的不斷提升,它可以感知煙霧濃度、溫度變化,乾濕度的變化等。因此在農業大棚、危險品倉庫、家禽、水產養殖、糧庫環境、煙葉種植等領域有著廣泛的運用。美國研究機構FORRESTER 預測,到2020年的時候,全球範圍內物與物相連的業務量是人與人通訊業務量的30倍!
在剛剛結束的2010中國國際物聯網大會上,記者看到了一款中國移動關於智能停車訊息服務系統的應用。這一系統通過在大型停車場車位上安裝感應器,實時提供停車場車位訊息,並為中國移動手機用戶提供預訂車位的服務,每次預訂收費2元。用戶進出停車場閘機只需刷手機即可繳納停車費。作為中國移動的科技成果,這項技術已經在中國移動上海公司內部停車場以及無錫市「市民中心」大型停車場商用。
問題是,如果你不是中國移動的用戶,你將不能使用手機預訂以及刷卡支付業務。這恰恰也反映出物聯網產業在我國發展初期遭遇的瓶頸:物聯網沒有統 一的標準體系,企業為了各自的商業利益,各自為政,缺乏開放精神。如果這一狀況得不到改進,整個物聯網產業將不可避免地陷入混亂。
除此之外,物聯網的發展將會引發對現有法律法規政策的挑戰。例如訊息採集的合法性問題,公民隱私權問題。這些需要政府盡快制定相應的「遊戲規則」。
也許,未來的我們將生活在一個無處不感應、無處不攝像的世界之中,它每時每刻在「看著」你。它為我們帶來了無窮無盡的便捷,卻也將我們一覽無餘地暴露於世界之中。現實就是這樣,你在得到一些的同時,將會失去一些。
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