物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展應(yīng)用給經(jīng)濟社會帶來的影響
當(dāng)你走入 2011 西安世界園藝博覽會園區(qū)時,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與世園如影相隨。整個園區(qū)的智能化管理,可以實現(xiàn)包括消防報警、背景音樂、噴泉泵站、交通引導(dǎo)以及照明的集中控制。通過“全球眼”和水底埋設(shè)的傳感器構(gòu)建的生態(tài)應(yīng)用系統(tǒng)可 24 小時對氵產(chǎn)河、灞河的水文、水質(zhì)等進(jìn)行監(jiān)控,為世園會營造優(yōu)美的環(huán)境。基于系統(tǒng)對噪音的監(jiān)測,在四個重點區(qū)域,游客可以通過顯示屏看到噪音是否達(dá)標(biāo),起到提醒和警示的作用。
為緩解世園會的交通壓力,西安世園會借鑒北京奧運會、上海世博會、廣州亞運會的交通組織保障經(jīng)驗,建設(shè)了世園會公共交通智能化服務(wù)平臺。這一平臺能及時通過網(wǎng)站、手機短信、呼叫中心等多種媒介,向世園會游客和交通出行者發(fā)布實時信息,引導(dǎo)公眾合理選擇出行計劃和方式,從源頭化解交通擁堵,保障交通安全通暢。
游覽景區(qū)的門票系統(tǒng)本身就是一張“物聯(lián)網(wǎng)”。不論是內(nèi)嵌射頻識別芯片的普通門票,還是采用有源射頻識別芯片的手機門票,都能與所有閘機、預(yù)約機進(jìn)行信息交流。景區(qū)的電子圍欄以無線傳感網(wǎng)為基礎(chǔ),由一個個微小傳感器組織成網(wǎng),防范人員侵入和物體拋入。
物聯(lián)網(wǎng)是通過信息技術(shù)將物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,以實現(xiàn)智能識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的技術(shù)。我國物聯(lián)網(wǎng)的研究和應(yīng)用與國際同步,具有同發(fā)優(yōu)勢,將率先感受到物聯(lián)的世界和智慧的地球,必將在很大程度上改變?nèi)藗兊纳罘绞?。中國的物?lián)網(wǎng),自 2009 年火熱起來后,各界關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的聲音與日俱增,現(xiàn)處于突飛猛進(jìn)階段。物聯(lián)網(wǎng)的成熟一方面來自產(chǎn)業(yè)的成熟,另一方面是來自行業(yè)的需求。
曾經(jīng)有一段時間,很多人可能覺得信息技術(shù)的世界已經(jīng)到了盡頭,接下來無非是更好的局部升級、更多的重復(fù)應(yīng)用、更多的人群接受而已。事實并非如此。信息技術(shù)經(jīng)過多半個世紀(jì)的發(fā)展,實際上已經(jīng)到了革命性的關(guān)鍵時刻。新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)、新觀念的去舊迎新、新領(lǐng)域的不斷開拓……信息技術(shù)不斷地帶給我們新的驚喜,它帶來的不再是以往基礎(chǔ)的完善,而是一場全新的革命,而距離我們最近的這次革命就是物聯(lián)網(wǎng)。
之所以把物聯(lián)網(wǎng)稱為“革命”,其原因 :第一,它不再局限于人—機、人—人這些舊有范疇的通信,而是開創(chuàng)了物—物、人—物這些新興領(lǐng)域的溝通 ;第二,物聯(lián)網(wǎng)打通了生物技術(shù)、機械技術(shù)、自動化技術(shù)、通信技術(shù)、傳統(tǒng) IT 技術(shù)等以往關(guān)聯(lián)不大的技術(shù)通道,使得這些技術(shù)從此可以融合成為整體 ;第三,它將開辟更多我們以往想象不到的應(yīng)用;第四,隨著物聯(lián)網(wǎng)的崛起,新型的工業(yè)產(chǎn)業(yè)、服務(wù)產(chǎn)業(yè)將會涌現(xiàn),信息產(chǎn)業(yè)將面臨新一輪的升級 ;第五,物聯(lián)網(wǎng)帶給我們超乎想象的應(yīng)用空間,人們才剛剛開始認(rèn)識它的價值,它還有無窮的潛力等待挖掘。
物聯(lián)網(wǎng)與智能家居
作為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用之一,其自動化的家居不再是一幢被動的建筑,相反,成了幫助主人盡量利用時間的工具,使家庭更為舒適、安全、高效和節(jié)能。
智能家居,或稱智能住宅,是以住宅為平臺,兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電、設(shè)備自動化,集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。智能家居還可以定義為一個過程或者一個系統(tǒng),利用先進(jìn)的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、可將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機地結(jié)合在一起,通過統(tǒng)籌管理,讓家居生活更加舒適、安全。與普通家居相比,智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能,提供舒適安全、高品位且宜人的家庭生活空間 ; 還由原來的被動靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?,提供全方位的信息交換功能,幫助家庭與外部保持信息交流暢通,優(yōu)化人們的生活方式,幫助人們有效安排時間,增強家居生活的安全性,甚至節(jié)約各種能源費用。
物聯(lián)網(wǎng)與智能交通
當(dāng)前隨著 3G、物流傳感技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,智能交通伴隨物聯(lián)網(wǎng)在向“新一代智能交通”發(fā)展的又一應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種融合短程無線通訊技術(shù)、微電子傳感器、嵌入式系統(tǒng)的新技術(shù),逐漸被用于新一代智能交通系統(tǒng)等需要數(shù)據(jù)采集與檢測的相關(guān)領(lǐng)域,從而給城市智能交通帶來一次全新的升級。
基于無線傳感網(wǎng)下的智能交通,通過采用非接觸式地磁傳感器來定時收集和感知區(qū)域內(nèi)車輛的速度、車距等信息。通過許多高技術(shù)手段可估算出車輛的平均速度,將收集到的數(shù)據(jù)融合,就可獲得道路車流量與車輛行使速度等信息,從而為路口交通信號控制提供精確的輸入信息。通過給終端節(jié)點安裝溫濕度、光照度、氣體檢測等多種傳感器,還可以進(jìn)行路面狀況、能見度、車輛尾氣污染等檢測。
物聯(lián)網(wǎng)與環(huán)保監(jiān)控
物聯(lián)網(wǎng)作為一次新的產(chǎn)業(yè)浪潮引領(lǐng)技術(shù)成為全世界矚目的又一焦點。環(huán)境監(jiān)控是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用最早也最為成熟的領(lǐng)域。20 世紀(jì) 90 年代中期,隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,企業(yè)超標(biāo)排污、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化問題開始凸顯。為保護環(huán)境,從中央到地方各級環(huán)保部門開始積極探索使用法律、行政、經(jīng)濟、技術(shù)手段加強環(huán)境監(jiān)管。
據(jù)悉,目前全國共建成省、市級污染源監(jiān)控中心 306 個,共對 12 665 家企業(yè)開始實施自動監(jiān)控。在重點污染源自動監(jiān)控起步的同時,1999 年,環(huán)保部門開始建設(shè)空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站和水質(zhì)重點監(jiān)測站。目前,已建成國家地表水水質(zhì)自動監(jiān)測站 100 個、環(huán)境空氣自動監(jiān)測站 661 個,每天在各類媒體和環(huán)保部門的網(wǎng)站向全社會發(fā)布實時信息。
2009 年中國環(huán)境一號 A、B衛(wèi)星在軌交付使用,構(gòu)建起了空間監(jiān)測大網(wǎng)。環(huán)境一號 A、B 星均為光學(xué)衛(wèi)星,擁有 CCD 相機、熱紅外相機、超光譜成像儀等多種遙感探測設(shè)備,是目前國內(nèi)民用衛(wèi)星中技術(shù)最復(fù)雜、指標(biāo)最先進(jìn)的對地觀測系統(tǒng)。目前,環(huán)境一號衛(wèi)星已在水體藍(lán)藻水華監(jiān)測、沙塵暴監(jiān)測、秸稈焚燒監(jiān)測、汶川地震環(huán)境風(fēng)險排查等方面實現(xiàn)了成功應(yīng)用,大大提高了我國生態(tài)環(huán)境宏觀監(jiān)測的能力??梢哉f,我國已經(jīng)基本構(gòu)建起了由環(huán)境衛(wèi)星( 宏觀 )、環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測 ( 區(qū)域流域 )、重點污染源自動監(jiān)控 ( 微觀 ) 三個空間尺度監(jiān)控構(gòu)成的天地一體化的環(huán)境監(jiān)控體系。
物聯(lián)網(wǎng)與安全防護
物聯(lián)網(wǎng)在 2008 年北京奧運會的成功舉辦中有著極大的功勞。在整個奧運期間,物聯(lián)網(wǎng)確實也得到了很廣泛的應(yīng)用,譬如視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、智能交通指揮、食品安全追溯、環(huán)境動態(tài)監(jiān)測等方面,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都大有用武之地。2010 年上海世博會期間,物聯(lián)網(wǎng)也已廣泛應(yīng)用于交通、安防、食品衛(wèi)生、醫(yī)療、物流、餐飲等領(lǐng)域。在 2008 年的汶川大地震中,堰塞湖的實時動態(tài)信息,也是通過“網(wǎng)絡(luò) + 傳感技術(shù)”來實現(xiàn)信息交換的——相關(guān)信息通過傳感網(wǎng) ( 也是廣義物聯(lián)網(wǎng)之一種 ) 被傳遞到后方的決策部門,有效規(guī)避了人員實地觀測可能遭遇的傷亡風(fēng)險。
至于樓宇的安防,物聯(lián)網(wǎng)更是大有作為。根據(jù)國家安防中心統(tǒng)計,目前已有不少城市開始將物聯(lián)網(wǎng)安防系統(tǒng)用于新型防盜窗上。與傳統(tǒng)的柵欄式防盜窗不同,普通人在 15 米距離外基本看不見該防盜窗,走近時才會發(fā)現(xiàn)窗戶上罩著一層薄網(wǎng),由一根根相隔 5 厘米的細(xì)鋼絲組成,并與小區(qū)安防系統(tǒng)監(jiān)控平臺連接。一旦鋼絲線被大力沖擊或被剪斷,系統(tǒng)就會即時報警。從消防角度說,這一新型防盜窗也便于居民逃生和獲得救助。
物聯(lián)網(wǎng)與智能醫(yī)療
目前比較先進(jìn)的醫(yī)院在移動信息化的應(yīng)用方面其實已經(jīng)走到了前面。比如,通過該系統(tǒng)可實現(xiàn)病歷信息、病人信息、病情信息等的實時記錄,并高效傳輸與處理,從而在醫(yī)院內(nèi)部和醫(yī)院之間通過聯(lián)網(wǎng)來實時地、有效地共享相關(guān)信息,這一點對于實現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、專家會診、醫(yī)院轉(zhuǎn)診等過程的信息化流程可以起到很好的支撐作用,而醫(yī)療信息化的移動信息化的發(fā)展,無論是對于醫(yī)院管理、醫(yī)生診斷、護士護理,還是病人就診工作等都將創(chuàng)造極大的便利。而物聯(lián)網(wǎng)化將是移動信息化發(fā)展的一個最優(yōu)狀態(tài),是未來努力的一個方向。
另外,從目前醫(yī)療信息化的發(fā)展來看,隨著近年來醫(yī)療衛(wèi)生社區(qū)化、保健化的發(fā)展趨勢日益明顯,如果通過射頻儀器等相關(guān)終端設(shè)備在家庭中進(jìn)行體征信息的實時跟蹤與監(jiān)控,通過有效的物聯(lián)網(wǎng)運作過程,可以實現(xiàn)醫(yī)院對患者或者是亞健康病人的實時診斷與健康提醒,從而可以有效地減少、控制病患的發(fā)生與發(fā)展,這一點對于醫(yī)療衛(wèi)生信息化的未來發(fā)展而言,將會變得越來越重要。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在藥品管理和用藥環(huán)節(jié)的應(yīng)用過程還能發(fā)揮巨大作用,曾有數(shù)據(jù)顯示,美國醫(yī)療事故排在死亡原因的第五位,國外藥物不良事件為所有非手術(shù)醫(yī)療疏失之首位。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以將藥品名稱、品種、產(chǎn)地、批次及生產(chǎn)、加工、運輸、存儲、銷售等環(huán)節(jié)的信息,都存于 RFID 標(biāo)簽中,當(dāng)出現(xiàn)問題時,可以追溯全過程。同時還可以把信息傳送到公共數(shù)據(jù)庫中,患者或醫(yī)院可以將標(biāo)簽的內(nèi)容和數(shù)據(jù)庫中的記錄進(jìn)行對比,從而有效地識別假冒藥品。
物聯(lián)網(wǎng)將促進(jìn)MEMS的應(yīng)用步伐
M E M S (M i c r o -E l e c t r o -M e c h a n i c a lSystems,微機電系統(tǒng) ) 建立在微米 / 納米基礎(chǔ)上,是對微米 / 納米材料進(jìn)行設(shè)計、加工、制造、測量和控制的技術(shù),完整的 MEMS 是由微傳感器、微執(zhí)行器、信號處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統(tǒng)。MEMS 傳感器能夠?qū)⑿畔⒌墨@取、處理和執(zhí)行集成在一起,組成具有多功能的微型系統(tǒng),從而大幅度地提高系統(tǒng)的自動化、智能化和可靠性水平。它還能夠使制造商將一件產(chǎn)品的所有功能集成到單個芯片上,從而降低成本,適用于大規(guī)模生產(chǎn)。
在物聯(lián)網(wǎng)時代,MEMS 傳感器憑借著其體積小、成本低以及可與其他智能芯片集成在一起的巨大優(yōu)勢,必將成為傳感器的主要生產(chǎn)技術(shù)。因此,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展無法回避 MEMS 的應(yīng)用。MEMS 的發(fā)展開辟了一個全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)。它們不僅可以降低機電系統(tǒng)的成本,而且還可以完成許多大尺寸機電系統(tǒng)所不能完成的任務(wù)。正是由于 MEMS器件和系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高、性能優(yōu)異及功能強大等傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點,MEMS 在航空、航天、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事以及幾乎人們接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。例如微加速度計可以用于汽車的安全氣囊,當(dāng)汽車發(fā)生碰撞等交通事故時,汽車的加速度會很大,這時通過微加速度計可以判斷是否發(fā)生撞車事故。若發(fā)生交通事故,微加速度計即可以發(fā)出指令,使安全氣囊及時彈出,保護司機和乘客的安全。
物聯(lián)網(wǎng)作為我國新一代信息技術(shù)的核心產(chǎn)業(yè),是未來十年國家的重要發(fā)展戰(zhàn)略。因此,在我國轉(zhuǎn)變經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、尋找新的經(jīng)濟發(fā)展支柱的背景下,物聯(lián)網(wǎng)對于中小企業(yè)實現(xiàn)自我轉(zhuǎn)型和未來的生存發(fā)展,都具有至關(guān)重要的意義。