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物聯(lián)網(wǎng)技術新思想,“按需求連接萬物”打通枷鎖,實現(xiàn)連接

時間:2020/12/5 10:00:00 關鍵詞:互聯(lián)網(wǎng),智能,技術

物聯(lián)網(wǎng)技術新思想,“按需求連接萬物”打通枷鎖,實現(xiàn)連接...
“物聯(lián)網(wǎng)”(Internet of Things,縮寫IoT)一詞誕生于15年前,最近幾年,這個“高大上”的事物逐漸走進我們的生活。物聯(lián)網(wǎng)能夠將特定空間環(huán)境中的所有物體連接起來,進行擬人化信息感知和協(xié)同交互,而且具備自我學習、處理、決策和控制的行為能力,從而完成智能化生產(chǎn)和服務。當前,物聯(lián)網(wǎng)正在推動人類社會從“信息化”向“智能化”轉變,促進信息科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)生巨大變化。不久的將來,物聯(lián)網(wǎng)將有力改變我們生活與工作的環(huán)境,把我們帶進智能化世界。

物聯(lián)網(wǎng)技術思想是“按需求連接萬物”

在2005年信息社會世界峰會上,國際電信聯(lián)盟正式提出“物聯(lián)網(wǎng)”概念,提出無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨,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(wǎng)主動進行信息交換。

物聯(lián)網(wǎng)的技術思想是“按需求連接萬物”。具體而言,就是通過各種網(wǎng)絡技術及射頻識別(通過無線電進行數(shù)據(jù)交換以達到信息識別)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備,按照約定協(xié)議將包括人、機、物在內所有能夠被獨立標識的物端(包括所有實體和虛擬的物理對象及終端設備)無處不在地按需求連接起來,進行信息傳輸和協(xié)同交互,以實現(xiàn)對物端的智能化信息感知、識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理,構建所有物端之間具有類人化知識學習、分析處理、自動決策和行為控制能力的智能化服務環(huán)境。

信息社會正在從互聯(lián)網(wǎng)時代向物聯(lián)網(wǎng)時代發(fā)展。如果說互聯(lián)網(wǎng)是把人作為連接和服務對象,那么物聯(lián)網(wǎng)就是將信息網(wǎng)絡連接和服務的對象從人擴展到物,以實現(xiàn)“萬物互聯(lián)”。二者在需求滿足上也有所區(qū)別:互聯(lián)網(wǎng)時代,信息網(wǎng)絡的任務是滿足公共信息傳輸需求;物聯(lián)網(wǎng)時代,信息網(wǎng)絡的任務是滿足特定智能服務需求,二者相互支撐,不可或缺。

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下未來的智能服務系統(tǒng),將成為未來社會重要的基礎設施。智能服務系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新的關鍵,將真實環(huán)境物理空間與虛擬環(huán)境信息空間進行映射協(xié)同,實現(xiàn)通信、計算和控制的融合。智能服務系統(tǒng)使物與物、人與物之間能夠以新的方式進行主動的協(xié)同交互,從而鉤織一張物理世界內生互聯(lián)的智能協(xié)同網(wǎng)絡。


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重塑生產(chǎn)組織方式,推動產(chǎn)業(yè)革命

物聯(lián)網(wǎng)已成為全球新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的重要驅動力。歷經(jīng)概念興起驅動、示范應用引領、技術顯著進步和產(chǎn)業(yè)逐步成熟,物聯(lián)網(wǎng)正加快轉化為現(xiàn)實科技生產(chǎn)力。如果說影響生產(chǎn)工具和產(chǎn)品的技術會帶來量變,那么物聯(lián)網(wǎng)技術將帶來質變,因為它將重塑生產(chǎn)組織方式。物聯(lián)網(wǎng)科技產(chǎn)業(yè)在全球范圍內快速發(fā)展,正與制造技術、新能源、新材料等領域融合,步入產(chǎn)業(yè)大變革前夜,迎來大發(fā)展時代。

隨著物聯(lián)網(wǎng)應用的普及,不同應用需求如智能可穿戴設備、智能家電、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能機器人、智慧醫(yī)療、農(nóng)田水利、市政建筑等數(shù)以萬億計的新設備將接入網(wǎng)絡。這些應用正在爆發(fā)性增長并將形成海量數(shù)據(jù),促進生產(chǎn)生活和社會管理方式進一步智能化、網(wǎng)絡化和精細化,推動經(jīng)濟社會發(fā)展更加智能高效。

與其他高新技術融合發(fā)展是物聯(lián)網(wǎng)技術的重要特性。當前,物聯(lián)網(wǎng)正促進5G、窄帶物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈和邊緣計算等新一代信息技術向各領域滲透,引發(fā)全球性產(chǎn)業(yè)分工格局重大變革。在組網(wǎng)方面,全球范圍內低功率廣域網(wǎng)技術正快速興起并逐步商用,面向物聯(lián)網(wǎng)廣覆蓋、低時延場景的5G技術標準化進程加速。同時,工業(yè)以太網(wǎng)、短距離通信等相關通信技術快速發(fā)展,為人、機、物的智能化按需組網(wǎng)互聯(lián)提供良好技術支撐。在信息處理方面,信息感知、知識表示、機器學習等技術迅速發(fā)展,極大提升物聯(lián)網(wǎng)的智能化數(shù)據(jù)處理能力。在物聯(lián)網(wǎng)虛擬平臺、數(shù)字孿生與操作系統(tǒng)方面,基于云計算及開源軟件的廣泛應用,有效降低企業(yè)構建生態(tài)門檻,推動全球范圍內物聯(lián)網(wǎng)公共服務平臺和操作系統(tǒng)的進步。
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物聯(lián)網(wǎng)帶來數(shù)字化和智能化變革,可以改變許多行業(yè)。其中最具代表性的概念,莫過于“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”。2011年,“工業(yè)4.0”概念由德國首次提出后,至今已有多個國家跟進。美國通用電氣公司提出的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念是全球工業(yè)系統(tǒng)與高級計算、分析、傳感技術及互聯(lián)網(wǎng)的高度融合,意思是在物聯(lián)網(wǎng)基礎上將人、數(shù)據(jù)和機器連接起來,讓設備、生產(chǎn)線、工廠、供應商、產(chǎn)品和客戶相互間緊密地按需協(xié)同,綜合應用大數(shù)據(jù)分析技術和遠程控制技術,優(yōu)化工業(yè)設施和機器的運行維護,通過網(wǎng)絡化智能化手段提升工業(yè)制造智能化水平,形成跨設備、跨系統(tǒng)、跨廠區(qū)、跨地區(qū)的互聯(lián)互通產(chǎn)業(yè)鏈,從而提高效率,推動整個制造服務體系智能化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為中國智能制造業(yè)發(fā)展的重要支撐,已經(jīng)得到我國政府高度重視,“十三五”規(guī)劃、《國務院關于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》、《關于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導意見》都明確提出發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

由于前景可觀,世界各國都在加速搶占物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機。在產(chǎn)業(yè)層面,相關大型公司紛紛制定物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略,并通過合作、并購等方式快速進行重點行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)布局,提升在整個產(chǎn)業(yè)中的地位。阿里巴巴、騰訊、百度、亞馬遜、蘋果、英特爾、高通等全球知名企業(yè),均從不同環(huán)節(jié)和層面布局物聯(lián)網(wǎng)。

智能生產(chǎn)、智慧生活正在開啟

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為人類社會描繪出智能化世界的美好藍圖。那么,從抽象概念回到具體應用上來,物聯(lián)網(wǎng)究竟怎樣與我們的生產(chǎn)、生活發(fā)生聯(lián)系?

目前,物聯(lián)網(wǎng)的實際應用,已在制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、家居、交通和車聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療健康等多個領域取得顯著成果。目前全球活躍的物聯(lián)網(wǎng)終端設備數(shù)量已超過500億個,萬億級垂直行業(yè)市場正在興起。

生產(chǎn)方面,物聯(lián)網(wǎng)對工業(yè)、農(nóng)業(yè)影響深遠。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境目前可以從網(wǎng)絡連接的終端設備處獲取和分析數(shù)據(jù),結合遠程監(jiān)視和控制設備監(jiān)控工業(yè)系統(tǒng),可以實現(xiàn)各種具有傳感、識別、處理、通信、驅動和聯(lián)網(wǎng)功能的制造設備的無縫集成。通過射頻識別等技術對相關生產(chǎn)資料進行電子化標識,實現(xiàn)生產(chǎn)過程及供應鏈的智能化管理,利用傳感器等技術加強生產(chǎn)狀態(tài)信息的實時采集和數(shù)據(jù)分析,提升效率和質量,促進安全生產(chǎn)和節(jié)能減排。

在智慧農(nóng)業(yè)領域,物聯(lián)網(wǎng)助力“精耕細作”。通過收集種植環(huán)境的溫度、降雨量、濕度、風速、病蟲害和土壤含量的數(shù)據(jù),實現(xiàn)耕種智能處理和決策。甚至可以將物聯(lián)網(wǎng)獲得的數(shù)據(jù)應用于精確施肥計劃,最大程度地減少風險和浪費,同時減少管理農(nóng)作物所需的工作量。

在生活中,家居、交通、醫(yī)療健康等都是物聯(lián)網(wǎng)的用武之地。智能家居將信息技術與室內物品設施、人的室內生活、安全防護等各方面融合協(xié)同,推進家居、安防服務信息化、智慧化。比如語音控制可以幫助視力不佳或行動不便的用戶,警報系統(tǒng)可以連接到用戶佩戴的人工耳蝸,監(jiān)控系統(tǒng)還可以對跌倒或癲癇等健康事故進行報警。智能交通和車聯(lián)網(wǎng)也離不開物聯(lián)網(wǎng)技術。在不同要素間無縫連接,能夠實現(xiàn)車內和車外通信、智能交通控制、智能停車、電子收費系統(tǒng)、車輛管理控制等多種場景應用。比如在物流車隊管理中,通過無線傳感器查看貨物的位置和狀況,并在異常時發(fā)送警報。智慧醫(yī)療利用物聯(lián)網(wǎng)技術,可以實現(xiàn)對藥品保健品的快速跟蹤和定位,降低監(jiān)管成本;通過建立臨床數(shù)據(jù)應用中心,可以開展基于物聯(lián)網(wǎng)智能感知和大數(shù)據(jù)分析的精準醫(yī)療應用;也可以充分運用智能穿戴設備(智能手環(huán)、智能指環(huán)等)和射頻識別等技術采集居民健康信息,建立健康大數(shù)據(jù)創(chuàng)新管理云服務平臺。

物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為全球信息科技發(fā)展的重要趨勢之一,它的出現(xiàn)和興起為我國科技和經(jīng)濟發(fā)展帶來難得機遇。我們應當抓住機遇創(chuàng)造未來,建設好智能化數(shù)字中國。

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