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以应用为重心发展物联网

发布时间:2011年08月23日 来源:《中国自动识别技术》杂志社 作者:张玉波

  关注应用,物联网开始“落地”

  截止到去年底,我国战略性新兴产业产值占GDP的比例在4%左右。在“十二五”发展纲要中设定的发展目标是,“到2015年战略性新兴产业增加值占国内生产总值的比重力争达到8%左右,到2020年力争达到15%左右。”

  作为战略性新兴产业之一的物联网,其发展受到业界及专家的较多关注。然而热闹的概念炒作和技术驱动之余,人们开始探讨物联网怎样才能“落地”,在这一过程中,以应用为重心的发展理念被广泛提及。

  中科院院士中国电子学会物联网专家委员会副主任姚建铨表示,虽然目前物联网产业因为发展时间较短,还存在很多问题,特别是很多商业模式还不太明晰,但物联网仍然是信息产业发展的必然趋势。姚院士强调,不必过多去争执物联网的内涵、物联网的本质等概念,要注重实践,从实践中去学习,从实践中去明确各种问题。要搁置争议、携手共建、不断创新,从这个角度去发展物联网是最为重要的。

  南京邮电大学经济管理学院王凯教授则从经济学的角度去看待物联网。王凯认为,根据历史的经验,每一次重大的经济危机都要伴随着一场技术的革命。资本市场着眼于未来,看好物联网的前景;而业界专家则着眼于现实,关注物联网技术在落地过程中的种种障碍和困难,两者并不矛盾。

  长期关注物联网发展的专家郝轶钢则认为,物联网企业抓住国家推进物联网应用的时机,在很多领域都大有可为,抓住节能减排、关注民生是物联网产品应用的突破点,也应该是物联网企业的投资热点。

  有利政策推动物联网发展

  有消息称,近期国家发改委在向包括北京市在内的14个省市发改委下发通知,要求推进高技术服务业发展。通知提出发展面向市场的高性能计算和云计算服务、开展物联网和下一代互联网应用服务,以及引导数码文化产业创新发展等。并会选择部分城市作为云计算试验城市,组织国内骨干企业开展云计算服务,并且在国有骨干企业中率先推广应用物联网技术,带动物联网应用发展。其中提出重点发展领域在精细农牧业、工业智能生产、交通物流、电网、金融、医疗卫生等领域,这表明国家将在这些领域大力推动下一代物联网技术的应用。十二五期间物联网要做到四方面的提升:

  首先,标准体系尚有待于突破,需要加快构建物联网标准化体系;其次,规模化应用还有不足,目前国内物联网应用需求还处于比较低的层次;第三,物联网仍面临一些安全方面挑战;第四,跨行业合作与资源共享还存在一些壁垒。

  这也表明国家将在十二五期间,突破十一五期间的发展壁垒,统一行业标准。只有这样才能推进物联网行业规模化应用。因此物联网应用将会在上述领域成为重要的投资方向。目前技术创新和应用的结合是物联网应用的焦点,但技术和应用脱节较大,技术目前和国际水平相当,但应用由于标准的滞后还未实现规模化。由此中国将采取四大措施支持物联网企业开展物联网创新与应用。这包括:

  突破物联网关键核心技术,同时结合物联网特点,在突破关键共性技术时,研发和推广应用技术,加强行业和领域物联网技术解决方案的研发和公共服务平台建设,以应用技术为支撑突破应用创新。

  制订中国物联网发展规划,全面布局。重点发展高端传感器、MEMS、智能传感器和传感器网节点、传感器网关;超高频RFID、有源RFID和RFID中间件产业等,重点发展物联网相关终端和设备以及软件和信息服务。

  推动典型物联网应用示范,带动发展。通过应用引导和技术研发的互动式发展,带动物联网的产业发展。重点建设传感网在公众服务与重点行业的典型应用示范工程,确立以应用带动产业的发展模式,消除制约传感网规模发展的瓶颈。深度开发物联网采集来的信息资源,提升物联网的应用过程及产业链的整体价值。

  加强物联网国际国内标准,保障发展。做好顶层设计,满足产业需要,形成技术创新、标准和知识产权协调互动机制。面向重点业务应用,加强关键技术的研究,建设标准验证、测试和仿真等标准服务平台,加快关键标准的制定、实施和应用。积极参与国际标准制定,整合国内研究力量形成合力,推动国内自主创新研究成果推向国际。 

  物联网应用广阔

  物联网潜在市场巨大,当前以少数行业或领域示范应用为主,未来将在更多领域得到充分应用,市场规模相当大。通过重点领域推广应用带动物联网技术进步和探索应用模式,可能的重点推广领域是节能减排、食品安全、智能交通、智能电网等政府主导的领域。

  节能减排领域

  我国已经向世界承诺,到2020年,单位GDP能耗、二氧化碳排放要降低40%。在下一个五年当中,我们要降低二氧化碳排16%~17%。节能降耗是一件十分繁重的任务,在“十一五”期间,在五年内单位GDP能耗的目标下降20%,完成了19.1%。在十二五期间要用物联网等信息化手段提升传统产业和节能减排水平是促进技术创新的重要内容。

  环保监测与远程监控

  中国“十二五”环保考核将由2项主要污染物约束性指标扩增至4项,这需要强大的科学技术做支撑和保障,科技突破对改善环境质量起到很大的推动作用。国家环保部工业污染源监控工程技术中心已正式成立,中心基于物联网技术,以建立完整的工业污染源监控技术创新体系及构建工业污染源监控的系统集成和工程化验证平台为目标。这说明环保物联网应用大有可为。

  智能交通行业

  在智能交通方面,轨道交通包括火车、城市轨道都是局部范围的物联网应用;而汽车本身的智能化程度较好,如果把汽车联成网,交通可以实现完全的智能化。

  目前,物联网还在车载和船载定位系统、高速公路电子不停车收费、交通基础设施运行监控等方面已经有了一定研究和实践经验。全国已经有20多个省区市实现公路联网监控、交通事故检测、路况气象等应用,路网检测信息采集设备的设置密度在逐步加大,有些高速公路实现了全程监控,并可以对长途客运危险货物运输车辆进行动态监管。全国已有多个省市进行了ETC(电子不停车收费)系统建设,建成了上千条ETC车道,并且在加大力度推进ETC系统在高速公路上的应用。我国也自主开发了拥有完全自主知识产权的车路协同系统,实现了车辆、车道自动保持以及车路信息交互等功能,这些技术已经在新疆地区开始实验性应用。

  智能电力

  物联网在电力系统已经得到了广泛应用,国家电网公司设立过很多物联网的项目,比如变电站的巡检、高压气象状态检测、高压电器设备检测以及智能用电和智能家居等。

  智能电网是未来电网的发展趋势,提高电网接纳清洁能源的能力,是智能电网的主要工作,这当中离不开物联网的作用。智能电网与物联网互通,网络的最底层是感知层,包括智能家居、配电自动化、电力抢修、资产管理等;中间层是网络传输层;上层是应用层。目前,国家电网公司智能电网的发展和物联网一样,智能电网的重点是通过信息化和互动化去实现信息流、电子流、业务流的融合。

  智能建筑

  物联网能让智能建筑与数字城市进一步融合。目前在一个楼控系统中,包含浏览器、故障分析、能耗管理、设备监控、物业管理,通过建筑设备网站对这些进行监控和管理,可以为空调通暖、排水、电梯、照明、供配电进行能耗计量。如果要实现集成管理的话,智能建筑的门户网站还可以对楼控、安防、一卡通等进行统一管理。要实现智能建筑和数字城市的进一步融合管理,可以在家居、楼控、工控、保卫、交通等设备上嵌入传感器,再与互联网相连,实现设备管理、能耗管理、库存管理、生产管理、服务管理等。

  如果智能建筑维护管理都用上物联网的话,智能建筑就不用在每个楼里都设置一套智能建筑维护管理班子,用一个云架构就可以进行统一管理,非常方便。云计算在智能建筑中多用于建筑群能耗计量与节能管理系统,只要用一个云计算平台,形成一个总的能耗计量与节能管理系统来进行智能建筑综合集成、维护、管理。

  智能医疗

  卫生领域物联网应用重点在公共卫生和医药卫生安全。在公共卫生方面,通过RFID技术建立医疗卫生的监督和追溯体系,可以实现检疫检验过程中病源追踪的功能,并能对病菌携带者进行管理,为患者提供更加安全的医疗卫生服务。在社区医疗方面,通过物联网形成完整的网络平台,做到整个区域的资源共享,让医疗资源的利用率最大化,做到20%的高精尖卫生专家能够为80%的病人所共享。具体来说,这个平台可以通过标签、腕带识别病人的身份,获取病人以往的就医信息,从而为病人提供及时、准确、公平的医疗卫生服务。

  在医药卫生安全方面,RFID在技术上给予了很大的支撑。通过标签为药品贴上识别码,让病人无论到什么地方买药都能得到安全和有效的保障。此外,把废旧的医疗器械重新植入人体是非常不道德的行为,类似的问题很难在渠道上进行管理,但是通过RFID技术就可以实现对医疗器械的安全管理和追踪管理。

  食品追溯

  近年来,食品安全成为人们日益关注的热点话题,也是政府关注的话题。人们在购买蔬菜等农产品时,不知道所买产品农药残留检测是否合格。同时,提供农产品的企业对于自己经检测合格的绿色食品,苦于无法通过合适的渠道告知消费者,导致好货卖不出好价钱,以致农民收入不能随着产品价值的提升而增长,形成另一种“增产不增收”的现象。借助二维码追溯系统,消费者购买蔬菜时,只需用手机扫码,即可随时随地上网查询产品认证状况等信息,并可及时举报虚假、错误信息,实现了从“田间”到“餐桌”的蔬菜生产、流通及消费的全过程监控,更好地保护了消费者的权益。

  居民一卡通

  关注民生是十二五规划的主题,一卡通的话题由来已久,由于“信息共享、集中控制”的基本思想,一卡通被广泛应用于各行各业,比如村民一卡通、校园一卡通,企业一卡通,医保一卡通等等。但是直至今日,一卡通在生活中依然没有得到全领域的通用普及。因此基于物联网应用的智能一卡通产品将会在上述领域兴起投资热点。

 智能安防

  关注民生也包括关注安防,因此安防产品有巨大的空间。对于做防盗报警的物联网企业来说,农村技防设施的普及安装无疑给物联网企业带来了良好的发展机会。农村市场发展潜力巨大,随着新农村建设的发展,许多地区的农村技防建设也驶入了发展快车道,虽然各地对农村技防设施有所投入,实际上应用效果并不十分理想特别是城郊结合部和农村防范能力减弱的地区,不法之手不断的向农村延伸,这就产生了农村技防的需求,目前实际上很多地方的农村安防产品用的只是一些简单的“电子狗”等防盗报警产品,虽然便宜,但由于这些报警设施科技含量不高,质量档次较低,所以也就跟不上日益发展的治安形势的需要。这为物联网企业利用高科技开发物联网农村安防提供了机会。

  RFID获发展良机

  按照物联网的网络结构分,可分为三层,底层是传感网络层,往上是数据传输的网络通道,最上面一层则是内容应用。物联网产业链因此也基本明晰,即传感器研发厂商、网络运营商以及提供应用软件和工具的系统集成商。而传感层应该是物联网的神经网络系统。

  传感网的核心部件RFID目前已广泛应用于供应链管理,在2010年Gartner的报告就已显示RFID在全球供应链市场的应用的规模就已达到600亿美元。RFID已从第一代基本功能、第二代RFID的抗碰撞、可重写、外天线和识别功能,到第三代的RFID的半无源、传感、监控、数据处理、通信、功率管理等,再发展到第四代的有源设备、监控、传感器、数据处理、通信、本地化管理,目前已发展到第五代的智能设备、无源—有源、监控、网络通信、功率管理、本地化—定位、与用户交互功能,因此正因为核心传感网络部件RFID的发展使得物联网的智能化应用得到很大提高,这也是物联网快速发展的重要原因。

  目前由于RFID技术智能功能的提高,使得RFID智能化应用领域种类更加细分,使得我们能感触我们生活在物联网智能化应用的包围中,智能化将是物联网应用的主要方向。据统计,中国2009年RFID市场规模85亿人民币,较前一年同期增长29%,仅次于英国、美国,居全球第3,2010年已达到100亿左右。

  现在,物联网的应用已经不仅仅局限在智能物流、智能安防等几个有限的领域,在交通运输、食品追溯、电力、建筑、医疗等行业中,物联网已经是多点开花。RFID技术做为物联网的底层技术,在物联网建设浪潮中,将获得发展良机。

 

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