劉韻潔院士：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與未來展望
劉韻潔院士：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與未來展望
根據(jù)歷史的經(jīng)驗(yàn)，每一次重大的經(jīng)濟(jì)危機(jī)都要伴隨著一場技術(shù)的革命，因?yàn)槊恳淮挝C(jī)使人們冷靜下來反省一下以往有哪些過失以及怎么面對未來的發(fā)展，所以從三十年代到現(xiàn)在，幾乎這個(gè)規(guī)律是成立的。這次金融危機(jī)人們又在反省我們以往的問題和今后應(yīng)對的措施。于是大家都在談物聯(lián)網(wǎng)這件事情，中國在談，國外也在談。
這個(gè)問題是怎么提出來的？有一個(gè)觀點(diǎn)，現(xiàn)在世界必須改變，為什么必須改變？因?yàn)椋F(xiàn)在40%-70%用的電都是消耗在本身的電力系統(tǒng)，現(xiàn)有的油井能夠開采出來的也是很小的一部分，大部分還開采不出來。洛杉磯有一個(gè)統(tǒng)計(jì)，每一年在找車位上浪費(fèi)的燃油可供一輛空車?yán)@地球轉(zhuǎn)38圈。美國一年有220萬因?yàn)槭謱懙奶幏胶筒±斐舍t(yī)療事故，如果用電子病例可以有10萬人每年免于這種手寫處方造成的生命損失，當(dāng)然不良的供應(yīng)鏈在全球造成400億美元的損失。這次金融危機(jī)使我們在反省，我們的信息技術(shù)，因?yàn)闆]有分析、監(jiān)測，所以，沒有起到預(yù)警的作用。但是我們的信息技術(shù)為什么沒有起到預(yù)警的作用呢？當(dāng)然我今天沒有時(shí)間去討論這個(gè)問題，在這個(gè)背景下IBM 去年提出“智慧地球”的概念，他這個(gè)概念就是從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)，讓技術(shù)漸漸融入到社會(huì)的實(shí)體當(dāng)中，融入到經(jīng)濟(jì)發(fā)展當(dāng)中，使得我們的社會(huì)發(fā)展可持續(xù)。
一、物聯(lián)網(wǎng)的概念及內(nèi)涵
物聯(lián)網(wǎng)的概念和內(nèi)涵剛才張琪司長已經(jīng)講了，我認(rèn)同她的觀點(diǎn)，我總結(jié)一下她講的意思。物聯(lián)網(wǎng)是把傳感器網(wǎng)絡(luò)以及 RFID等感知技術(shù)，通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，智能運(yùn)算技術(shù)等融為一體，實(shí)現(xiàn)全面感知、可靠傳送、智能處理為特性的連接物理世界網(wǎng)絡(luò)。為什么要把我們的網(wǎng)絡(luò)連接到物理世界？因?yàn)?，人類要想真正?yīng)對各種危機(jī)，我們必須使信息技術(shù)延伸到物理世界。而通過物聯(lián)網(wǎng)，可以幫助人們把我們?nèi)祟惖纳鐣?huì)跟物理世界更好的結(jié)合起來，提升人們認(rèn)知世界和處理復(fù)雜問題的能力，現(xiàn)在我們的處理能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到能夠駕馭整個(gè)世界事物發(fā)展的能力這個(gè)層次，所以急需提高人們的信息化水平和智能化水平。
ITU的泛在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層組成。傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和泛在網(wǎng)，這三個(gè)網(wǎng)之間的關(guān)系，傳感網(wǎng)是局部的網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)更大，泛在網(wǎng)包括物與物、物與人之間的溝通。
我在這里給大家回顧一下傳感器網(wǎng)的歷程，傳感器的歷程大概有十年的歷史，2003年有預(yù)測傳感器網(wǎng)絡(luò)是未來重要的十大技術(shù)之一，十大產(chǎn)業(yè)之一預(yù)測到這個(gè)技術(shù)發(fā)展的前景。美國現(xiàn)在把傳感器網(wǎng)絡(luò)放在經(jīng)濟(jì)繁榮和國防安全兩個(gè)方面，并將以傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為核心的“智慧地球”計(jì)劃上升至國家戰(zhàn)略層面。日本和韓國也投入了大量的資金在做這方面的工作，做出戰(zhàn)略部署。
在這里我想說一點(diǎn)， 2008年權(quán)威公司的統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示：傳感器1998年是325億，2008年達(dá)到506億，十年平均增長了4.5%，這只是傳感器，沒有包括傳感器網(wǎng)絡(luò)、沒有包括傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，這個(gè)數(shù)字不像大家想象的那么大，但這是一個(gè)權(quán)威的數(shù)據(jù)。這樣一個(gè)數(shù)據(jù)我們中國在里面占的份額更小，我們用的傳感器80%都是靠進(jìn)口。
為什么會(huì)這樣？除了它只有十年的時(shí)間，這樣一個(gè)客觀的原因外，最重要的我個(gè)人認(rèn)為：是由于有一些有待于解決的問題制約著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展：一是標(biāo)準(zhǔn)體系不完善，目前的標(biāo)準(zhǔn)比較分散，各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)，而且物聯(lián)網(wǎng)尤其是需要各種標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)發(fā)展。另外就是關(guān)鍵技術(shù)有待于進(jìn)一步突破，傳感器的體積、功耗、價(jià)格、性能都有待于進(jìn)一步提高才有應(yīng)用的普遍推廣。另外安全也是問題，信息安全、網(wǎng)絡(luò)安全比互聯(lián)網(wǎng)可能會(huì)更嚴(yán)重。另外編碼、地址、頻率以及電磁干擾等這些問題都有待于去研究、規(guī)劃，這些問題不很好的進(jìn)行突破、解決，會(huì)大大制約物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和廣泛發(fā)展。
二、 物聯(lián)網(wǎng)的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域
第二個(gè)問題是關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域，應(yīng)用領(lǐng)域可以看出來，可以說物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域能夠覆蓋到各個(gè)角落、各個(gè)領(lǐng)域、無所不包、無所不在。其中，五個(gè)方面的重點(diǎn)領(lǐng)域我想強(qiáng)調(diào)一下。我認(rèn)為在傳感器網(wǎng)絡(luò)方面或是物聯(lián)網(wǎng)方面，最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一就是智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)就是去年奧巴馬政府提出在智能電網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，他大概投資110億美元建設(shè)3000多英里的新的、現(xiàn)代化的輸電線路和美國家庭中的4千萬個(gè)“智能電表”。
2005年歐盟提出了“智能電網(wǎng) ”的計(jì)劃，也是一些企業(yè)在研究智能電網(wǎng)方面，而且要把智能電網(wǎng)跟智能城市結(jié)合起來。這是中國智能電網(wǎng)的計(jì)劃，從發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度每一個(gè)環(huán)節(jié)都要通過信息化技術(shù)、通過物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)、通過傳感器的技術(shù)把它融為一體，計(jì)劃在2020年總投入要超過4萬億，這個(gè)計(jì)劃已經(jīng)公布了。
第二個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是智能汽車，這也是各個(gè)國家和我們國家極為重視的領(lǐng)域，歐盟在去年10月份注資3億歐元用于研究智能汽車，現(xiàn)在的智能汽車大家都知道要用很多傳感器的技術(shù)，有的汽車200 多個(gè)傳感器，有的有幾十個(gè)，將來會(huì)越來越多，這些傳感器汽車每一個(gè)部件，每一個(gè)東西將來都會(huì)跟網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來，所以汽車在運(yùn)行的時(shí)候都可以后臺(tái)告警它哪個(gè)地方會(huì)出現(xiàn)故障，減少汽車追尾、等待以及尾氣排放等問題，這就是智能交通，這是智能城市必不可少的一部分。
國外一些大的汽車公司都在這個(gè)方面做大量的工作、大量的應(yīng)用，我在這里告訴大家，中國的一汽、大眾汽車包括其它一些汽車公司也在做這些工作，將來的每一輛汽車都是一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的終端，所以整個(gè)的信息將來和智能交通結(jié)合起來，將會(huì)發(fā)揮更大的效能。
國內(nèi)的情況，有的專家預(yù)測，我在這兒借用他們的預(yù)測結(jié)果，2010年在智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模將超過1000億美元，預(yù)計(jì)2015年在交通運(yùn)輸管理物聯(lián)網(wǎng)使用RFID的直接效益規(guī)模約400億元，國內(nèi)的智能交通涉及到鐵路、航空、公交等各個(gè)方面，各個(gè)環(huán)節(jié)，這個(gè)問題怎么協(xié)調(diào)他們的標(biāo)準(zhǔn)，包括智能城市、智能交通，汽車是全國都在流通的，所以面臨很大的機(jī)遇也面臨很大的挑戰(zhàn)。
第三個(gè)我想談一下醫(yī)療健康方面，因?yàn)樯鐣?huì)進(jìn)入老齡化社會(huì)，智能醫(yī)療這個(gè)領(lǐng)域是非常有前景的一個(gè)領(lǐng)域，美國每年糖尿病的開銷，就一種病種的開銷每月1500億，所以美國的一些高新技術(shù)企業(yè)，包括高通都在花大力氣研究嵌入式芯片，研究將來一些疾病嵌入體表就可以隨時(shí)感知到你的學(xué)糖、你的血壓、你的腎臟，而且這些東西都跟后臺(tái)的醫(yī)療系統(tǒng)、保健系統(tǒng)聯(lián)系在一起，光糖尿病一個(gè)領(lǐng)域就1500億。我再跟大家報(bào)告一下，我們重慶有一個(gè)民營企業(yè)要金山公司做了一個(gè)智能膠囊，有的病人做胃鏡，有的怕感染，就不愿意做胃鏡，但是胃鏡只能做胃，小腸都做不了，所以做了智能膠囊，智能膠囊吞下去，里面有攝象頭，通過無線的信號(hào)，可以照出幾萬張的照片，傳到背心上，然后處理，就能發(fā)現(xiàn)從吞下去到便出來大概八個(gè)小時(shí)，而且可以控制它的位置，因?yàn)樗枰芎?、?jié)約能耗，外圍有一個(gè)搖控器來控制它。他做了這樣的智能應(yīng)用，我給他出了一個(gè)主意，把你的背心做一個(gè)接口就可以做遠(yuǎn)程醫(yī)療，直接發(fā)到醫(yī)院，他也準(zhǔn)備采納這個(gè)建議。他這個(gè)東西已經(jīng)出口58個(gè)國家，1000家醫(yī)院都在用。他統(tǒng)計(jì)全球有6-7億是患消化疾病的病人，如果這樣的膠囊2000美金一年有120億-140億的市場規(guī)模，這就是一個(gè)民營企業(yè)創(chuàng)造的成果，大概兩、三年已經(jīng)累計(jì)收入4.5億人民幣。在醫(yī)療健康這方面，就是需要這樣一些創(chuàng)新，我們現(xiàn)在做不到的，通過新的技術(shù)解決這些問題，我們就會(huì)造福人類。
在這個(gè)領(lǐng)域2008年中國健康醫(yī)療的市場規(guī)模大概是1萬億，但是我告訴大家，我們在中國的這一萬億，占GDP的比例是1.5%，美國占GDP的比例是多大呢？是15.5%，隨著我們經(jīng)濟(jì)社會(huì)、生活水平的提高，這個(gè)比例也必定會(huì)提高，所以這個(gè)市場規(guī)模是很大的。
第四個(gè)方面介紹一下智能家居，智能家居現(xiàn)在國內(nèi)外大概都是以三表，比如說電表、氣表、水表智能的處理在做這些事情，這些國家不僅發(fā)達(dá)國家在做，發(fā)展中國家也都在逐步推廣這些東西，另外將來家里的一些電器設(shè)備，包括空調(diào)，包括電冰箱、電視機(jī)將來都會(huì)連上網(wǎng)絡(luò)，來實(shí)施監(jiān)控設(shè)施運(yùn)行的故障，包括安全都會(huì)有大量的應(yīng)用程序。
國內(nèi)應(yīng)用的情況，預(yù)測到今年，中國市場有800億的數(shù)字，但是這里面有一些問題還有待于解決，否則的話，很多年以前就預(yù)測智能家居是很大的市場，但是這個(gè)發(fā)展速度還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到人們的預(yù)期，這里面還有很多問題值得反省和解決的。
第五個(gè)方面就是RFID，剛才張琪司長已經(jīng)講了，我認(rèn)為這個(gè)領(lǐng)域是非常大的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域，在物流、金融、零售、物品防偽、環(huán)境保護(hù)、身份識(shí)別等很多方面都離不開RFID，而且RFID是物聯(lián)網(wǎng)重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。除了這五個(gè)方面的應(yīng)用，我認(rèn)為包括農(nóng)業(yè)、救災(zāi)方面等各個(gè)領(lǐng)域都會(huì)用到物聯(lián)網(wǎng)，這里就不一一介紹了。
三、物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
最后一部分我講一下產(chǎn)業(yè)的情況，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，2009 年全球統(tǒng)計(jì)了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展100強(qiáng)，這100強(qiáng)的分布是81個(gè)在北美，歐洲有18個(gè)，亞太地區(qū)只有一個(gè)，而且這個(gè)不在中國。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)最大的，據(jù)我了解，也就是1000萬的水平，超過億的我還沒聽說過，所以這個(gè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模不大，中國物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域還是相對比較落后。
我簡單談一下我們國家物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀。我認(rèn)為：我國傳感器還處于一個(gè)初期發(fā)展階段，傳感器比較薄弱，RFID低頻和高頻比較成熟，超高頻與國外還存在一定差距，嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件有明顯的差距，芯片方面差距比較大，通信服務(wù)與通信制造產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較強(qiáng)。
物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)我就不多講了，有傳感器技術(shù)、有識(shí)別技術(shù)、有計(jì)算技術(shù)、有軟件技術(shù)，有納米技術(shù)，有嵌入式智能技術(shù)，這些技術(shù)領(lǐng)域沒有突破，都會(huì)制約物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。我把幾個(gè)圖給大家參考，在國際標(biāo)準(zhǔn)組織和工業(yè)組織方面，有這些組織在進(jìn)行有關(guān)物聯(lián)網(wǎng)方面的研究，看看有多少組織？有一個(gè)概念，這么多組織他們研究的內(nèi)容都涉及到傳感器，它不是專門研究傳感器，但是涉及到傳感器的標(biāo)準(zhǔn)。這是國際組織物聯(lián)網(wǎng)的切入點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，這么多標(biāo)準(zhǔn)都跟傳感器網(wǎng)絡(luò)有關(guān)系，在架構(gòu)方面、網(wǎng)絡(luò)方面。
我們國內(nèi)的情況剛才張琪司長也講了，2009年9月11日，工業(yè)信息化部國家標(biāo)準(zhǔn)委成立了我們國家傳感器網(wǎng)絡(luò)工作組，這是我們第一次成立這樣的組織。今年2月2日CCSA成立了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)工作組。今年3月9日由中國RFID聯(lián)盟、物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)、閃聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)、全國工業(yè)控制監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)聯(lián)合發(fā)起，召開成立了中國物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合工作組的籌備會(huì)。這件事做好是功德無量的事，標(biāo)準(zhǔn)組織都有自己的組織做標(biāo)準(zhǔn)，物聯(lián)網(wǎng)需要把這些標(biāo)準(zhǔn)組織協(xié)調(diào)起來，不協(xié)調(diào)起來應(yīng)用就會(huì)受到制約，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織我認(rèn)為要做好還是面臨很大的挑戰(zhàn)，我覺得業(yè)界應(yīng)該給予關(guān)注，這樣對整個(gè)行業(yè)的發(fā)展才會(huì)起到比較好的推動(dòng)作用。
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展我認(rèn)為不管是對全球還是對中國是一次重要的機(jī)遇，總理非常敏感的看到這一點(diǎn)，我非常敬佩總理，他是一個(gè)學(xué)地質(zhì)的，但是他對物聯(lián)網(wǎng)對信息技術(shù)的看法和理解遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我們業(yè)內(nèi)的一些專家或者一些有專家背景的領(lǐng)導(dǎo)，我認(rèn)為這個(gè)機(jī)遇我們?nèi)绻ゲ蛔?，那是很大的遺憾。
第二點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用、推廣還面臨很多的困難和挑戰(zhàn)，不要覺得它是一個(gè)重大的機(jī)遇，這個(gè)機(jī)遇明年就變成很大的產(chǎn)業(yè)，就變成很大的一個(gè)財(cái)富，如果這樣認(rèn)識(shí)我認(rèn)為是存在偏頗的，它還有很多困難有待于我們?nèi)タ朔?，扎扎?shí)實(shí)的去做一些工作，包括一些核心技術(shù)、包括一些標(biāo)準(zhǔn)化的方面怎么去協(xié)調(diào)發(fā)展，這些問題不解決，盡管是再大的機(jī)會(huì)，再大的前景也跟我們無緣，所以我希望在座的同仁踏踏實(shí)實(shí)的去做工作，不要單純?nèi)ズ鲇啤?/P>
第三點(diǎn)，國家應(yīng)該對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展要做出整體規(guī)劃，這么大的國家如果沒有整體的規(guī)劃，沒有行業(yè)的推動(dòng)、行業(yè)應(yīng)用帶頭發(fā)展，沒有政府的推動(dòng)、政策的支持這個(gè)是很難去形成大的規(guī)模。好在我們國家已經(jīng)決定在無錫成立傳感器網(wǎng)絡(luò)的試驗(yàn)中心來突破這個(gè)事情。另外一點(diǎn)就是我們要抓住重
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