物联网及物联网时代

摘要

由于传感技术、射频识别技术及全球定位系统的发展以及在这个基础上产生的物联网将把人类及地球带进“物联网时代”及“智慧地球”时代。物联网是互联网的发展与延拓,但不等同于互联网。在物联网中,人与人,人与物,物与物可以畅通的进行信息沟通。物联网对世界及人类的影响是巨大的,它会很大的改善人类的生活条件及生活环境——城市,同时对制造业及别的各行各业的影响也是巨大的。物联网将成为未来经济的强有劲的动力,目前世界各国都在抢占物联网的制高点。

关键词: 物联网 互联网 “物联网时代” “智慧地球” 信息交换 人类生活 城市 制造业

Abstract

Basic on the development of the sensing technology、RFID technology and the global position system ,The Internet of things will bring human and the earth to the age of the Internet of things and the age of smart earth .The internet of things is the development of the Internet ,but it isn?t equal to the Internet .In the Internet of things ,the information exchange between the human to human、human to things or things to things will be will unbloded .The influence of the Internet of things to the earth or human will be huge ,it will greatly improve the living condition of human and the human city, also it will influence the manufacturing greatly . The Internet of things will be strong power to the economy and now all the world are race to control the Internet of things.

key words: The Internet of things Internet the age of the Internet of things the age of the smart earth information exchange human life city manufacturing

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第1章 绪论

1.1 论文背景

互联网,被誉为第五次信息革命或信息高速公路,它的到来与发展推动了制造业由传统的地区或小范围向大范围的蓬勃发展,并且使得全球制造由空想变成了现实,极大的加快了经济全球化的进程。互联网是全球性的。这就意味着我们目前使用的这个网络,不管是谁发明了它,是属于全人类的。这种“全球性”并不是一个空洞的政治口号,而是有其技术保证的。 物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也将是当代经济的强有劲的推动力。物联网的英文名称叫“The Internet of things”。从字面上看,物联网就是“物物相连的互联网”。

物联网的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。图1.1为物联网的示意图

图1.1 物联网的示意图

1.2物联网的起源与发展

物联网概念最早出现于比尔盖茨19xx年《未来之路》一书,在《未来之路》中,比尔盖茨已经提及物联网概念。 1998

物联网及物联网时代

年,美国麻省理工 2

学院(MIT)创造性地提出了当时被称作EPC系统的“物联网”的构想。

物联网的概念是在19xx年提出的。当时基于互联网、RFID技术、EPC标准,在计算机互联网的基础上,利用射频识别技术、无线数据通信技术等,构造了一个实现全球物品信息实时共享的实物互联网“Internet of things”(简称物联网)。

作为物联网的近似与前身——传感网是基于感知技术建立起来的网络。中科院早在19xx年就启动了传感网的研究,并已取得了一些科研成果,建立了一些适用的传感网。19xx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”。20xx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。

20xx年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,引用了“物联网”的概念。

1.3 物联网的技术基础

由物联网的定义可知物联网是互联网的扩展,其是建立在互联网之上,但物联网又有区别于互联网的。物联网由四部分组成:一、射频识别技术(RFID) 二、传感器即智慧传感 三、信息处理即云计算 四、全球定位系统。图1.2为实现了的物联网

图1.2 实现了的物联网

物联网及物联网时代

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1.4 世界各国高度关注物联网

第二届国际epc与物联网高层论坛)20xx年11月17日,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。20xx年2月24日消息,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。针对中国经济的状况,钱大群表示,中国的基础设施建设空间广阔,而且中国政府正在以巨大的控制能力、实施决心、和配套资金对必要的基础设施进行大规模建设,“智慧的地球”这一战略将会产生更大的价值。当今世界许多重大的问题如金融危机、能源危机和环境恶化等,实际上都能够以更加“智慧”的方式解决。在全球经济形势低迷的同时,也孕育着未来的发展机遇,中国不仅能够籍此机遇开创新乐观产业和新的市场,加速发展,摆脱经济危机的影响。 “智慧的地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处,同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮,不仅为美国关注,更为世界所关注。

1.4 本章小节

本章介绍了物联网的起源,技术基础,发展,及其受到世界各国的高度关注。物联网,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。与其说物联网是网络,不如说物联网是业务和应用,物联网也被视为互联网的应用拓展。因此应用创新是物联网发展的核心,以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

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第2章 物联网带来的变化

无所不在的物联网对世界的影响是巨大的,小则每个人的个人生活,大则对制造业城市建设及国家的安全等。图2.1为物联网时代到来时的图景

图2.1 未来物联网时代

2.1物联网对人类生活的改变

世界上的万事万物,小到手表、钥匙,大到汽车、楼房,如果嵌入一个微型感应芯片,把它变得智能化,这个物体就可以“自动开口说话”。再借助无线网络技术,人们就可以和物体“对话”,物体和物体之间也能“交流”,这就是物联网。 “如果物联网再搭上互联网这个桥梁,在世界任何一个地方我们都可以即时获取万事万物的信息。”出校园就不需要办一些复杂的进出手续,只要在汽车上装一个射频标签,车子一进学校,就会自己?告诉?分布在各个地方的?保安?——读码器有关汽车的位置、状态。你可以在信息中心及时查阅到校园内所有联网的汽车信息。”教室里的灯可以自动开关,学生离开教室灯就自动熄灭,省心又省电;只要在自行车、笔记本电脑、手机等易盗、易丢物品上贴上射频标签就再也不用为它们的“行踪”担忧。比如,洗衣服的时候,洗衣机会主动“告诉”你水量少了还是多了;而你携带的公文包则会提醒你忘记带什么东西。

这就是物联网对个人生活的影响,物联网的到来将会极大的改善了人类的生活质量。

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2.2 物联网对城市的影响

城市空间结构式城市要素在空间范围内的分布和联接状态,是城市经济、社会、文化活动等城市功能组织在地域系统上的投射,包含城市内部空间结构和城市外部空间结构两个系统。城市内部空间结构主要指城市内部要素的地域布局和组合关系,而城市外部空间结构主要是指城市在区域中规模序列和分布状态。城市空间结构是多重因素共同影响、交叉作用的结果,"物联网"的产生和发展对城市空间结构的影响不可忽视。图2.2为物联网使城市更智能

图2.2物联网使城市更智能

2.3 本章小节

物联网对人类社会的各个方面都将产生重大的影响,物联网机遇与挑战并存。图2.3 物联网对世界产生重大影响,其将世界联系的更紧密。

图2.3 物联网把世界联系的更紧密

物联网及物联网时代

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第3章 物联网对制造业的影响

3.1 物联网对制造业的影响

随着低价无线射频电子标签、产品电子代码(EPC)统一标准并与互联网的有效组合,改变世界产品生产、销售管理,物流系统和生活方式的的物联网应运而生,他给世界带来的巨大变革远超互联网,是继计算机、互联网和移动通信网之后的新一轮信息产业浪潮,真正可能改变我们已熟知的各个领域。当然,对制造业的发展也会带来深远的影响,甚至可以说是革命性的。

物联网改变了传统的条码编码体系,可以通过EPC对单个物体进行访问与控制跟踪和管理,正因为如此,物联网可能对我们的生产、物流和交通、日常生活等带来巨大影响。对制造业而言,可以帮助企业更实时、科学地安排采购、生产、仓储、配送、销售、调拨等工作。

EPC和RFID技术的广泛应用是物联网存在的基础,对制造业来说,任何一个零件都有自己的EPC,然后组成部件的EPC,最后形成产品的EPC,任何一道程序都要符合物联网标准,因而在产品制造过程中需要增加设置EPC的过程,做到实时监测零部件的状态和流向,可以更好地统筹安排生产计划和控制关键节点。制造业所设计和开发的每一项新产品都必须符合物联网标准,并有根据标准设置的EPC,否则将无法形成产品。制造过程的控制变得简单,因为对制造过程中的每个零部件都能做到实时监控,可以清楚地知道产品制造过程的状态。产品销售和物流方式有革命性变化。成品的销售可以通过其EPC形成大规模网络销售和用户验收;产品的运输、入库等物流过程均可通过RFID识别快速通过,免除人工点验等传统方式所需的大量人力物力。

3.2 物联网时代制造业的发展趋势

物联网对制造业的影响是不言而喻的,它既影响到企业的内部管理,也影响到制造业发展的方向。在物联网时代,制造业应该重视研究新时代新特征和发展趋势,才能把握发展机遇。制造业融入了EPC和RFID等新技术元素。生产过程变得更易实现实时监控,可以方便地实 7

现从产品设计开发到生产销售一体化统筹安排,合理布局,促进制造业企业的技术升级和管理水平提升。传感技术将得到优先发展。物联网时代离不开传感技术,RFID只是识别单个物体,而对单个物体的控制则需要通过TD技术接收工作指令,各类传感器测定物体实时状态并按指令规定的程序执行,因此传感技术是物联网时代的关键技术,传感技术必须与EPC、RFID和TD技术同步发展,物联网时代才能真正到来。执行机构的研究与应用将会得到快速发展。对制造业来说,为实现物联网时代的美好生活,各类执行机构的需求将无法估量。各类执行机器人、机械手等产品的研究与开发是制造业面临的新机遇和大挑战。有了成熟的网络和系统,执行机构的可靠性将成为能否使愿望变成现实的关键。物联网时代新型制造业面临的机遇与挑战。物联网时代给制造业带来了全新的发展机遇。传感器研究和制造企业必将得到长足的发展,而且因为物联网时代对物体的控制需要通过不同类型的执行机构来实现,对机器人的研究和制造需求会在各个不同领域大幅扩张,因而物联网时代给制造业带来的发展机遇是不言而喻的。当然,制造业面临重大发展机遇的同时,也同样面临着重大挑战:首先,各类传感器的研发和生产不是一蹴而就的,需要通过大量的研究和试验才能完成,需要传感器研究和生产企业有充分的思想准备;其次,制造业所有产品均需满足物联网标准,这就给生产企业提出了产品升级的要求,同时物联网全球通用的标准还需要一个过程才能得到统一,企业应积极投身物联网标准制定过程中;最后,传统制造业在转变成新型制造业过程中必然会经历转型的阵痛,可能会使部分企业在人才、资金等准备不足的情况下失去生存基础。

综上所述,物联网时代给制造业提供了全新的管理和发展思路,制造业可以充分利用物联网带来的发展机遇提升技术能力和管理水平,研究和开发适应物联网时代要求的新技术和新产品,迎接在物联网时代到来;同时应规避在物联网发展过程中可能会对企业带来的冲击和损害,谋求最佳发展道路,在传感技术领域、执行机构(机器人)研发领域、与TD技术和互联网技术接口技术和设备领域等抢占先机,实现企业跨越式发展。

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3.3 物联网时代对制造业的畅想

物联网是物物相连的网络,处于物联网中的任何物体都可以主动有选择的进行信息的交换。在制造业中,这种交换可以是人与机器、机器与机器、机器与被加工的物品之间的信息交换。正是由于制造业中的信息交换的多向性以及广泛性,在未来的制造业中,可能出现机器的智能制造、机器的智能监控、机器的智能控制、机器的智能诊断。

3.3.1 物联网时代的智能制造

物联网时代的制造业是智能制造的,由于在制造系统中,信息交换的多向性、广泛性,因此制造系统可以是一个智能制造系统,该系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,具有自学习的功能,还有搜集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。而信息就时广泛的存在于物物相联的物联网中

该制造系统是由智能机器,也就是物联网时代的制造系统和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思。和决策等。通过人与智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新,扩展到柔性化、智能化和高度集成化。并将在加工制造中遇到的交互的加工信息及专家信息进行存储,当下次遇到相类似的加工制造任务时,可以在没有操作者及专家的情况下,进行智能加工。

智能制造系统具有自律能力,即具有搜集与理解环境和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为能力。物联网时代的智能机器将表现出极大的独立性、自主性和个性,机器相互间还能协调运作与竞争。而物联网内物与物及机器与机器间的广泛的强有力的信息交换是只智能制造系统自律能力的基础。

3.3.2 物联网时代的智能监控

传统的制造过程监控系统一般由信号检测、特征提取、状态识别、决策与控制四个部分组成,如图3.1所示。

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图3.1传统制造监控系统

传统监控系统中,信号的检测由很少甚至只有单一的传感器检测,而在物联网时代的,由于智能传感技术的产生及发展,整个机器都处在于传感器的包围之中,如图3.2所示

图3.2 机器被传感器包围

更由物联网中的物与物的广泛连接,以及物与物之间信息的主动交换,亦可不用智能传感,而直接通过获取机器各零部件的信息,并对这些信息的分析与综合,就可知道机床的运行状态。

3.3.3 物联网时代的智能诊断

传统制造系统的诊断是在系统运行出现故障后,再由技术人员根据故障的外在表现,逐个排除故障,耗费工时与人力,同时降低了生产效率。

物联网时代的故障时可预知的,定期的对制造系统的零部件进行射频扫描,读取其中的状态信息,可以事先了解到整个系统的运行状态,

物联网及物联网时代

物联网及物联网时代

以及将要 10

产生的潜在的故障,方便技术人员对故障的防范与处理,大大的提高了效率。

3.4 本章小节

物联网时代,制造系统发生了翻天福地的变化,传统制造系统的制造过程、监控过程、诊断过程都被赋予了智能。智能制造系统大大的提高了效率,将促进制造业的跨越式发展。

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总结

被誉为又一次信息及经济革命的物联网,将把地球带进“物联网时代”或“智慧地球时代”。以前的人与人的交往与信息交换将扩展位人与人、人与物、物与物的信息交换。 在“智慧地球”时代人类能够更透彻地感应和度量世界的本质和变化,并且物联网将促进世界更全面地互联互通,在上述基础上,所有事物、流程、运行方式都将实现更深入的智能化。

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第二篇:从互联网时代到物联网时代

从互联网时代到物联网时代(1)

物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。 出门前公文包提醒你忘带电脑了,睡觉前冰箱告诉你那瓶牛奶再不喝明天就要过期了。这是科幻片?不,这是物联网,把感应器嵌入和你生活相关的物品中,它就能实现智能生活。

去年12月底,中国移动声称要再开发200万个物联网用户。当天A股市场物联网概念股纷纷大涨,其中不乏涨停者。物联网概念股已经被炒了好多个月了,去年8月,温家宝到无锡物联网产业研究基地视察,物联网概念股从此走强,这个研究院的领导也当选CCTV中国经济年度人物。

我们经常在翻开杂志时看到一些不明所以的广告,比如IBM著名的“智慧的地球”,大部分人不知道这是在广告什么。IBM中国区首席代表佘端志说,“智慧的地球”跟中国说的物联网“确实是非常相像的概念”。

什么是物联网?IBM是这样解释的:把感应器嵌入电网、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,使它们结成网络。这难道只跟国有企业有关系?其实,同样的技术,把电视、微波炉、电脑、公文包、冰箱和牛奶等联结成物联网,牛奶也能告诉你冰箱什么时候过期。

物联网让你被失业

物联网的兴起很可能影响你的人生方向。如果你从事以下职业,在未来几年请小心你的饭碗:站岗员、超市售货员、停车场管理员、电影院检票员、信用卡追债

员、假酒生产商、#b@2号码涂鸦者、汽车偷车员??还有很多没有列举和目前无法列举的。

首先介绍上海浦东机场围栏外一个站岗员是怎么失业的。在围栏外,工作人员把传感器埋在地下,这些传感器会形成一堵无形的网。这个网能分辨出走近的是人还是动物。是的,很像你走到酒店大门前会自动开门,也像你走到厕所前会自动冲水。一旦有人靠近栅栏,系统就会自动发出“善意”的提醒??你跨界了。为了迎接20xx年世博会,上海在世博会展馆和浦东机场布置的防入侵传感网,据说是当前国际上规模最大的物联网应用系统。

再介绍一下超市售货员是怎么失业的。当超市里所有的货物都进入了物联网,你拿起方便面时,超市网络能感知这些方便面的行动轨迹,当你带着方便面走出超市结账台的那扇门时,网络算出所有方便面的价格总和并和你口袋里手机上的物联网感应器取得联系,通知手机扣钱。中移动要做的就是这样的手机钱包。“只要花钱的地方都能用,一部手机能解决所有问题。”这是移动运营商们的梦想。 在这个场景中,不仅仅售货员消失了,信用卡也消失了。当然,最让人痛快的是,“排队”消失了。与此类似,电影院的进场排队也会消失,因为那扇门可以直接感知到你手机上的门票。这样的技术,完全可以应用到春运时的火车站里。在这个泱泱大国,因为排队现象消失而节省的时间对GDP的增长会有很大的促进作用。

中国RFID产业联盟的秘书长欧阳宇说,在超市里应用的物联网技术已经十分成熟了,但未来5年都还不会无人售货。类似的,虽然北京奥运会、上海世博会、

广州亚运会的门票都已经实现物联网功能,但依然要排队进场,因为安检人员没失业。

物联网不仅仅会让岗位消失,还会让很多日常事物消失。比如说菜单、信用卡、验钞机等。还有马路边上交通部门立的指示前方堵车的显示屏,也会变成你车里的显示屏,因为所有车的在哪跑都能在物联网上看得到。

欧阳宇判断,消费者最先用上物联网的行业会出现在名酒、名烟和名牌服装上。在商场买茅台时,用手机读一下茅台的传感器便能知道真伪。同理,人民币的金属丝也可能换成物联网的感应器。伴随着假酒、假币的消失,一个装备了强大武器的防伪行业将出现。

遥远的物联网

物联网最简单的解释是把物体联结成一个互联网。这需要有一个基础的工作:把物体一件一件地贴上感应器,然后把感应器联结起来。世界上有多少物体需要编号入网呢?全球人口60亿,专家估计平均每个人会有10到40件东西要需要入网,电视、冰箱、微波炉、汽车、马桶??还有那些电网、铁路和隧道等等。 这是一个浩瀚的工程,即使到了20xx年也完成不了。欧阳宇说对中移动的物联网战略很是激动:“RFID从宣传开始到现在,也已经四五年了,离我们一开始的预算差得还比较远。中国有7亿手机用户,如果RFID跟手机结合,推广起来就不会像我们四五年前那样了,一夜之间就能推开。”他给出的预测是,3年以后,至少通过手机初步实现一个物联网。

是什么因素影响了物联网的实现呢?欧阳宇给出两个答案:一个是生产成本,一个是社会成本。

目前联结物联网用得比较多的一项技术是RFID芯片??也就是嵌入到物体中用来跟外界交流信息的感应器。欧阳宇介绍,这种感兴器现在的生产成本是一块多钱。 “一瓶醋才卖2块钱,牛奶一袋才1块钱,一瓶矿泉水才8毛钱,我可能贴这个昂贵的标签吗?”欧阳宇认为,RFID芯片的成本至少要降到几分钱,才能在超市里大量铺开,而这样的成本价需要年产量达到1亿才能实现。

价格下不来,量产上不去,这成为一个恶性循环,欧阳宇说,20xx年RFID产业有80%处于亏损状态,20xx年盈利好一点,但至少还有60%处于亏损。那些屡创新高的物联网概念股,或多或少涉及这个业务。

产量上不去,不是因为没有这个需求,而是这样的需求无法实施。布上物联网的超市会产生大量的下岗售货员,造成昂贵的社会成本。这也是为什么欧阳宇判断,虽然技术成熟但5年内都不可能大规模应用的原因。

“如果这个推广开了,会有一批行业消失。技术不是问题,主要是利益协调的问题。消费者都用手机交费了,那银行用来干什么?银行的信用卡部门又能做什么?生产信用卡的企业还需要存在?”

是的,我们还要考虑信用卡的感受。理论上来讲,互联网上人人都是平等的,而物联网上,冰箱跟你也是平等的。这可能是我们的未来社会蓝图,但目前可知的是,我们还需要在超市里老实而耐心地排队。

从互联网时代到“物联网”时代(2)

??解析美国“智慧的地球”科技战略

奥巴马就任美国总统后,1月28日与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”,作为仅有的两名代表之一,IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧的地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施,阐明其短期和长期效益。奥巴马对此给予了积极的回应:“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去,毫无疑问,这就是美国

在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。”

此概念一经提出,即得到美国各界的高度关注,甚至有分析认为,IBM公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略,并在世界范围内引起轰动。

该战略认为,IT产业下一阶段的任务是把新一代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,并且被普遍连接,形成所谓“物联网”,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。

“物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施,在此意义上,基础设施更像是一块新的地球工地,世界的运转就在它上面进行,其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。 该战略预言,“智慧的地球”战略能够带来长短兼顾的良好效益,尤其是在当前的局势下,对于美国经济甚至世界经济走出困境具有重大意义。在短期经济刺激方面,该战略要求政府投资于诸如智能铁路、智能高速公路、智能电网等基础设施,能够刺激短期经济增长,创造大量的就业岗位;其次,新一代的智能基础设施将为未来的科技创新开拓巨大的空间,有利于增强国家的长期竞争力;第三,能够提高对于有限的资源与环境的利用率,有助于资源和环境保护;第四,计划的实施将能建立必要的信息基础设施。

研究人员还列举了新技术在实际中的运用。例如,现有的城市交通管理基本是自发进行的,每个驾驶者根据自己的判断选择行车路线,交通信号标志仅仅起到静态的、有限的指导作用。这导致城市道路资源未能得到最高效率的运用,由此产生不必要的交通拥堵甚至瘫痪。而智能的城市交通基础设施可以将整个城市内的车辆和道路信息实时收集起来,并通过超级计算中心动态地计算出最优的交通指挥方案和车行路线;再比如,现有的电力输送网络缺少动态调度,从而导致电力输送效率低下。据美国能源部的统计,使用传统电网,大量上网电力被消耗在输送途中。而智慧电网通过先进信息系统与电网的整合,把过去静态的、低效的电

力输送网络转变为动态可调整的智能网络,对能源系统进行实时监测,根据不同时段的用电需求,将电力按最优方案予以分配。

IBM前首席执行官郭士纳曾提出一个重要的观点,认为计算模式每隔15年发生一次变革。这一判断像摩尔定律一样准确,人们把它称为“十五年周期定律”。19xx年前后发生的变革以大型机为标志,19xx年前后以个人计算机的普及为标志,而19xx年前后则发生了互联网革命。每一次这样的技术变革都引起企业间、产业间甚至国家间竞争格局的重大动荡和变化。而互联网革命一定程度上是由美国“信息高速公路”战略所催熟。20世纪90年代,美国克林顿政府计划用20年时间,耗资2000亿-4000亿美元,建设美国国家信息基础结构,创造了巨大的经济和社会效益。而今天,“智慧的地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处,同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮,不仅为美国关注,更为世界所关注。

从互联网到“物联网”(3)

刷员工卡进入办公大楼,你所在办公室的空调和灯会自动打开;当你离开这个建筑物时,办公室的空调和灯又会自动关闭??通过使用思科的“智能互联建筑”解决方案,位于硅谷的美国网域存储技术有限公司节约了15%的能耗。

思科“智能互联建筑”,只是“物联网”应用中一个再简单不过的例子。自20xx年5月17日,国际电信联盟在突尼斯举行的信息社会世界峰会上公布了关

于“物联网”的报告预测后,物与物之间通过互联网主动进行数据交换已经走近了人们的生活。

究竟什么是“物联网”?“物联网”能给人类生产、生活带来哪些变化?我国“物联网”应用的现状如何,前景怎样?“物联网”推广将对经济发展、就业带来怎样的促进作用???本期“产经广场”特邀中国移动通信集团公司总经理王建宙,对上述问题进行详尽的解读。

网络给人类生活带来了巨大的变化。无处不在的网络改变了人们的工作、学习、生活和娱乐的方式,提高了效率,提升了品质。目前,我国已有6.8亿移动电话用户,使用互联网的人数也已超过3.38亿人。互联网和无线通信网络已成为人们获取信息和人际沟通的不可或缺的基础设施。

随着网络覆盖的普及,人们提出了一个问题,既然无处不在的网络能够成为人际间沟通的无所不能的工具,为什么我们不能将网络作为物体与物体沟通的工具,人与物体沟通的工具,乃至人与自然沟通的工具?

“物联网”给物体赋予智能

【提 要】

100万辆汽车发动机停车空转10分钟,会消耗14万升汽油;每100平方米的建筑,供暖10小时需要耗煤8?10公斤??在日常生活中,“物联网”带来的智能系统能有效节约这些能源。

我们每天都在说要节约能源的消耗,然而由于道路的拥堵,交通高峰期间,大城市的街道成了巨大的“停车场”,而“停车场”里每一辆汽车的发动机一刻都没有停止转动,无休止地消耗着宝贵的汽油。100万辆普通汽车发动机停车空转10分钟,就会消耗14万升汽油。这是因为车辆与道路之间缺乏沟通,我们需要一个智能化的交通控制系统。

寒冷的冬季,供暖系统使北方城市家庭充满温暖,而当白天大部分人离家上班的时候,空空的房间仍温暖如春。而每100平方米的建筑供暖10小时需要耗煤8?10公斤。同样,我们需要一个智能化的供暖控制系统。

在生产安全领域,在食品卫生领域,在工程控制领域,在城市管理领域,在人们日常生活的各个方面,甚至在人们的娱乐活动中,都需要建立随时能与物体沟通的智能系统。

在没有网络的时代,如果我们要谈论人与物的对话,那只是美好的科学幻想,但是在网络已经无处不在的今天,这一切的实现已经不再是幻想。通过装置在各类物体上的电子标签(RFID),传感器、二维码等经过接口与无线网络相连,从而给物体赋予智能,可以实现人与物体的沟通和对话,也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话。这种将物体联接起来的网络被称为“物联网”。我们可以想象,当物体被赋予智能,人类将真正有可能从资源的使用者变为资源的控制者和资源的守护者。

将互联网和“物联网”结合

【提 要】

存栏动物贴上了二维码,通过“动物溯源系统”,消费者可通过手机知道羊的成长历史;手机贴上电子标签,手机就有了“钱包”功能,刷手机就能乘坐轻轨;2万台配电变压器配上传感器,一年可降低电损1.2亿千瓦时??互联网与“物联网”的结合可提高管理效率与资源使用效率。

可喜的是,借助我国高质量的无线网络系统和信息技术,我们已经在建设物联网方面迈出了大步。

给放养的羊群中的每一只羊都贴上一个二维码,这个二维码会一直保持到超市出售的每一块羊肉上,消费者可以通过手机阅读二维码,知道羊的成长历史,确保食品安全。这就是“动物溯源系统”,今天,我国已经有10亿存栏动物贴上了这种二维码。

将带有“钱包”功能的电子标签与手机的SIM卡合为一体,手机就有钱包的功能,消费者可用手机作为小额支付的工具,用手机乘坐地铁和公交车,超市购物,去影剧院看影剧。重庆市已有20万人刷手机乘坐城市轻轨。

在报社摄影记者的专业相机上装上数据芯片,照相机也具备智能,记者拍摄的照片可以实时传到报社。在北京奥运会上,新华社记者已使用了这种“即拍即传”的相机,效果很好。

在电度表上装上传感器,供电部门随时都可以知道用户使用电力的情况,使电网也具备智能。江西省电网对分布在全省范围内的2万台配电变压器的运行状态进行实时监测,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来降低电损1.2亿千瓦时。

在电梯上装上传感器,当电梯发生故障时,无需乘客报警,电梯管理部门会借助网络在第一时间得到信息,以最快的速度去现场处理故障。重庆市已有1200部连接到电梯运行智能管理系统,效果很好。

在煤矿等危险作业区,在机械设备和员工服装上配置传感器及电子标签,通过网络系统连接到管理中心,管理中心可以随时掌握煤矿内设备和人员的安全。 互联网和物联网的结合,将会带来许多意想不到的效果。其最显著的特点,是使物品的供应链具备智能,是使各种物品在生产、流通、消费的各个过程都具备智能,直至使智能遍及整个生态系统,这不仅可以提高管理的效率,更重要的是大大提高了物品和各种自然资源使用的效率。

推进经济发展的驱动器

【提 要】

在“物联网”普及以后,用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。这将大大推进信息技术元件的生产,并增加大量的就业机会。

要真正建立一个有效的物联网,有两个重要因素。一是规模性,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用。例如,一个城市有100万辆汽车,如果我们只在5万辆汽车上装上智能系统,就不可能形成一个智能交通系统。二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对话。

今天,我们已经具备了建立物联网的主要条件。我国的无线通信网络已经覆盖了城乡,从繁华的城市到偏僻的农村,从海岛到珠穆朗玛峰,到处都有无线网络的覆盖。无线网络是实现物联网必不可少的基础设施,安置在动物、植物、机器和物品上的电子介质产生的数字信号可随时随地通过无处不在的无线网络传送出去。“云计算”技术的运用,使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。

物联网的实现并不仅仅是一个技术方面的问题,建设物联网的过程中将涉及到许多规划、管理、协调、合作等方面的问题,还涉及个人隐私保护等方面的问题。这就需要有一系列相应的配套政策和规范的制订和完善。

物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器,为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。可以预见,在“物联网”普及以后,用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。按照目前对物联网的需求,在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签,这将大大推进信息技术元件的生产,同时增加大量的就业机会。