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浅谈物联网的应用及发展 |
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作者：中国科学院上海微系统与信息技术研究所 贺徐坚 |
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2008年11月，美国IBM公司总裁彭明盛在纽约对外关系理事会上发表题为《智慧地球：下一代领导人议程》的讲话中，正式提出“智慧地球”（Smarter Planet）的设想。奥巴马对此给予了积极回应。“智慧地球”要具备以下三个特征：第一是可被感知，第二是要能够互联互通，第三则是更加智能化。中国是“智慧地球”的重点目标，制定了《智慧地球赢在中国》计划书。中国的江苏无锡已建立了微纳传感器研发中心。
传感网，也就是物联网，是指将各种信息传感和数据采集设备：如射频识别（RFID）、红外感应器、温度传感器、全球定位系统、激光扫描器、各种数据采集装置等，通过有线或无线的通信方式与互联网融合形成的一个巨大的物物相联的网络。其作用和意义在于，通过对万事万物的识别和感知，将原本与网络无关，但与我们的生活工作息息相关的万事万物，融入到网络里来，结合成一个更加智慧的生产、生活体系，大大提高人类对事物的控制和管理效能，极大地促进我们的生活、生产乃至整个社会的发展。
MEMS振动传感器用于感测振动
物联网是一个很大的概念范畴，在中国，物联网概念正式提出之前，在超市的供应链管理、高速公路不停车收费系统、农业部溯源项目、铁路自动车号识别系统、智能物流、智能交通、公共安全等方面，相关的技术应用已悄然展开。而在全球经济危机之时及时提出物联网概念，并朝着形成一个大的产业链的方向发展，是国家调整经济结构和转变经济发展模式的需要，也是建设创新型国家的需要。
有了国家政策的大力扶植和积极引导，同时也有了前期近10年的发展积累，可以相信，在不久的将来，物联网不再仅仅是个概念，而将形成一个大的产业链，包括：终端产品制造商（传感器、采集器等）——通信设备制造商——网络运营商——控制和管理的应用系统平台等相关产业。在这个大产业链中，有些技术和应用已经成熟，有些还需要攻关和创新，因此，物联网是一个大集成，更是一片创新的沃土，要构建一个智能化的社会，需要很长时间去完成。
我国的传感器关键技术
在专家们长期研发的努力下，中科院的前期工作积累有了成效。其关键技术有：
● 传感器与芯片——声学、振动、压力、温度、湿度、生物、化学、CCD、红外、微波、静电、水听器、RFID、信息预处理与传输芯片；
● 信息网络与传输技术——TD-LTE-U、WSN、INON；
● 信息处理与存储——曙光、深腾、跨尺度、数据密集型超算系统、过程模拟、社会计算；
● 平台——航空、气球、飞艇、小卫星；
● 能源——太阳能、燃料电池、同位素、锂离子；
● 软件——模式识别、波束形成、操作系统、数据库。
感知网络在公安中的应用
社会的不断进步和发展，为公安业务带来了越来越多的新问题、新现象，对公安部门的执法水平和执法效率提出越来越高的要求。建立实时动态交互信息系统十分重要，为公安干警快速反应、提高执法效率，提供了有力保障。其功能如下：
● 违禁人员、物品入境感知——可识别各类危险品及违禁物品，并对控制区域内危险品及违禁物品可自动感知并报警；
● 远程警务办公——支持警用笔记本或PDA接入，并支持远程数据查询；
● 智能识别——可自动锁定过境人员脸部特征，可远程连接警用数据库，对嫌疑人可启动特征对比并主动识别。
灾害应急救援
在地震、水灾、雪灾等大面积突发灾害的场景下，正常的通信系统往往已经受到严重破坏。
利用应急通信系统，可以实时采集突发事件现场的视频、语音、数据等，同步传送到各部门现场各个救援点、现场指挥车以及指挥中心，可提高重大突发事件的快速反应能力。
在汽车产业中的应用
车联网的概念主要有三个层面的意义： 第一是车上网， 指车内部的网络， 车上传感网络与其它电子设备的音视频交互网络； 第二是车地网， 车辆与外界交互各种层面信息的宽带无线网络， 其行业用途是交通管理、车辆管理、客运及物流调度； 公众用途有数字电视、数据广播、互联网以及汽车厂商或者技术服务商提供的远程服务； 第三是车车网， 即车与车之间的通讯网络， 主要用途是协同控制交通流以及保障行车安全，理念比较超前。
车联网的发展现状也有不同， 车上网部分的传感器种类越来越多， 电子安防系统也日趋完备， 但尚未有统一的网络互联标准。车地网部分， 其中广播中的FM+AM已普及，电视中的CMMB正在推广，无线宽带互联已经形成了瓶颈， 限制了应用发展。车车网的部分，目前国外有部分试验系统在运行，国内尚停留在概念阶段。
传感网在汽车产业中的运用前景是十分广泛及美好的，例如在车上传感器网络系统的行车安全中，可在胎压、水温、扭矩、发动机温度和转速、车速等行车参数测量中运用，也可在倒车雷达、全周影像中运用，还可在电子防盗系统中运用。在汽车的现代服务中，可运用在智能导航（实时路况导航、定位、调度）中，还可运用在定位、周边搜索、引导以及远程汽车救援服务中。至于汽车娱乐中心，可运用于蓝牙流媒体、USB、SD卡和iPod等音频，甚至可用运用于CMMB+网络视频+DVD+手机视频共享等视频中。
物联网的发展对中国的影响
物联网的应用是广泛的，总体来说可分为：政务应用（奥运会安保，气象监测，环境、水资源监测等），产业应用（部分物流、农业、公用事业、工业制造自动流水线等）以及民生应用（广播、导航、智能社区概念试点、远程医疗、在线监护、汽车防盗等）。
物联网的前景是美好的，将渗透到每个行业和社会生活的各个角落，改变产业格局和经济增长方式，改变人们的行为方式。不仅在各行业间互相渗透、融合，产业之间将会分化重组，推动政府治理方式、条块分割管理格局的改革，推动现行诸多法律、法规、政策的调整，并有效降低高耗能、高污染的发展代价。
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(8/2/2010) |
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