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，每一次重大的經(jīng)濟危機都要伴隨著一場技術的革命，因為每一次危機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，幾乎這個規(guī)律是成立的。這次金融危機人們又在反省我們以往的問題和今后應對的措施。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。
這個問題是怎么提出來的？有一個觀點，現(xiàn)在世界必須改變，為什么必須改變？因為，現(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。洛杉磯有一個統(tǒng)計，每一年在找車位上浪費的燃油可供一輛空車繞地球轉38圈。美國一年有220萬因為手寫的處方和病例造成醫(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，當然不良的供應鏈在全球造成400億美元的損失。這次金融危機使我們在反省，我們的信息技術，因為沒有分析、監(jiān)測，所以，沒有起到預警的作用。但是我們的信息技術為什么沒有起到預警的作用呢？當然我今天沒有時間去討論這個問題，在這個背景下IBM 去年提出“智慧地球”的概念，他這個概念就是從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)，讓技術漸漸融入到社會的實體當中，融入到經(jīng)濟發(fā)展當中，使得我們的社會發(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，我認同她的觀點，我總結一下她講的意思。物聯(lián)網(wǎng)是把傳感器網(wǎng)絡以及 RFID等感知技術，通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的技術，智能運算技術等融為一體，實現(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。為什么要把我們的網(wǎng)絡連接到物理世界？因為，人類要想真正應對各種危機，我們必須使信息技術延伸到物理世界。而通過物聯(lián)網(wǎng)，可以幫助人們把我們?nèi)祟惖纳鐣锢硎澜绺玫慕Y合起來，提升人們認知世界和處理復雜問題的能力，現(xiàn)在我們的處理能力還遠遠沒有達到能夠駕馭整個世界事物發(fā)展的能力這個層次，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)絡架構，由感知層、網(wǎng)絡層、應用層組成。傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和泛在網(wǎng)，這三個網(wǎng)之間的關系，傳感網(wǎng)是局部的網(wǎng)絡，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年有預測傳感器網(wǎng)絡是未來重要的十大技術之一，十大產(chǎn)業(yè)之一預測到這個技術發(fā)展的前景。美國現(xiàn)在把傳感器網(wǎng)絡放在經(jīng)濟繁榮和國防安全兩個方面，并將以傳感器網(wǎng)絡應用為核心的“智慧地球”計劃上升至國家戰(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， 2008年權威公司的統(tǒng)計數(shù)字顯示：傳感器1998年是325億，2008年達到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、沒有包括傳感器網(wǎng)絡的應用，這個數(shù)字不像大家想象的那么大，但這是一個權威的數(shù)據(jù)。這樣一個數(shù)據(jù)我們中國在里面占的份額更小，我們用的傳感器80%都是靠進口。
為什么會這樣？除了它只有十年的時間，這樣一個客觀的原因外，最重要的我個人認為：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：一是標準體系不完善，目前的標準比較分散，各個標準組織缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)，而且物聯(lián)網(wǎng)尤其是需要各種標準的協(xié)調(diào)發(fā)展。另外就是關鍵技術有待于進一步突破，傳感器的體積、功耗、價格、性能都有待于進一步提高才有應用的普遍推廣。另外安全也是問題，信息安全、網(wǎng)絡安全比互聯(lián)網(wǎng)可能會更嚴重。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行突破、解決，會大大制約物聯(lián)網(wǎng)的應用和廣泛發(fā)展。
二、 物聯(lián)網(wǎng)的重點應用領域
第二個問題是關于物聯(lián)網(wǎng)的應用領域，應用領域可以看出來，可以說物聯(lián)網(wǎng)的應用領域能夠覆蓋到各個角落、各個領域、無所不包、無所不在。其中，五個方面的重點領域我想強調(diào)一下。我認為在傳感器網(wǎng)絡方面或是物聯(lián)網(wǎng)方面，最重要的應用領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)的實驗計劃，他大概投資110億美元建設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“智能電表”。
2005年歐盟提出了“智能電網(wǎng) ”的計劃，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)跟智能城市結合起來。這是中國智能電網(wǎng)的計劃，從發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度每一個環(huán)節(jié)都要通過信息化技術、通過物聯(lián)網(wǎng)的技術、通過傳感器的技術把它融為一體，計劃在2020年總投入要超過4萬億，這個計劃已經(jīng)公布了。
第二個應用領域就是智能汽車，這也是各個國家和我們國家極為重視的領域，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，有的汽車200 多個傳感器，有的有幾十個，將來會越來越多，這些傳感器汽車每一個部件，每一個東西將來都會跟網(wǎng)絡聯(lián)系起來，所以汽車在運行的時候都可以后臺告警它哪個地方會出現(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方面做大量的工作、大量的應用，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物聯(lián)網(wǎng)的終端，所以整個的信息將來和智能交通結合起來，將會發(fā)揮更大的效能。
國內(nèi)的情況，有的專家預測，我在這兒借用他們的預測結果，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，預計2015年在交通運輸管理物聯(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、公交等各個方面，各個環(huán)節(jié)，這個問題怎么協(xié)調(diào)他們的標準，包括智能城市、智能交通，汽車是全國都在流通的，所以面臨很大的機遇也面臨很大的挑戰(zhàn)。
第三個我想談一下醫(yī)療健康方面，因為社會進入老齡化社會，智能醫(yī)療這個領域是非常有前景的一個領域，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感知到你的學糖、你的血壓、你的腎臟，而且這些東西都跟后臺的醫(yī)療系統(tǒng)、保健系統(tǒng)聯(lián)系在一起，光糖尿病一個領域就1500億。我再跟大家報告一下，我們重慶有一個民營企業(yè)要金山公司做了一個智能膠囊，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，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小時，而且可以控制它的位置，因為它需要能耗、節(jié)約能耗，外圍有一個搖控器來控制它。他做了這樣的智能應用，我給他出了一個主意，把你的背心做一個接口就可以做遠程醫(yī)療，直接發(fā)到醫(yī)院，他也準備采納這個建議。他這個東西已經(jīng)出口58個國家，1000家醫(yī)院都在用。他統(tǒng)計全球有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，這就是一個民營企業(yè)創(chuàng)造的成果，大概兩、三年已經(jīng)累計收入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，通過新的技術解決這些問題，我們就會造福人類。
在這個領域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)濟社會、生活水平的提高，這個比例也必定會提高，所以這個市場規(guī)模是很大的。
第四個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備，包括空調(diào)，包括電冰箱、電視機將來都會連上網(wǎng)絡，來實施監(jiān)控設施運行的故障，包括安全都會有大量的應用程序。
國內(nèi)應用的情況，預測到今年，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，很多年以前就預測智能家居是很大的市場，但是這個發(fā)展速度還是遠遠沒有達到人們的預期，這里面還有很多問題值得反省和解決的。
第五個方面就是RFID，剛才張琪司長已經(jīng)講了，我認為這個領域是非常大的物聯(lián)網(wǎng)應用領域，在物流、金融、零售、物品防偽、環(huán)境保護、身份識別等很多方面都離不開RFID，而且RFID是物聯(lián)網(wǎng)重要的應用領域之一。除了這五個方面的應用，我認為包括農(nóng)業(yè)、救災方面等各個領域都會用到物聯(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)計了物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展100強，這100強的分布是81個在北美，歐洲有18個，亞太地區(qū)只有一個，而且這個不在中國。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，所以這個產(chǎn)業(yè)規(guī)模不大，中國物聯(lián)網(wǎng)領域還是相對比較落后。
我簡單談一下我們國家物聯(lián)網(wǎng)技術的現(xiàn)狀。我認為：我國傳感器還處于一個初期發(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)基礎軟件有明顯的差距，芯片方面差距比較大，通信服務與通信制造產(chǎn)業(yè)基礎較強。
物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術我就不多講了，有傳感器技術、有識別技術、有計算技術、有軟件技術，有納米技術，有嵌入式智能技術，這些技術領域沒有突破，都會制約物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。我把幾個圖給大家參考，在國際標準組織和工業(yè)組織方面，有這些組織在進行有關物聯(lián)網(wǎng)方面的研究，看看有多少組織？有一個概念，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準。這是國際組織物聯(lián)網(wǎng)的切入點的標準，這么多標準都跟傳感器網(wǎng)絡有關系，在架構方面、網(wǎng)絡方面。
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)信息化部國家標準委成立了我們國家傳感器網(wǎng)絡工作組，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)絡技術工作組。今年3月9日由中國RFID聯(lián)盟、物聯(lián)網(wǎng)標準協(xié)會、閃聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)標準化協(xié)會、全國工業(yè)控制監(jiān)測標準委員會聯(lián)合發(fā)起，召開成立了中國物聯(lián)網(wǎng)標準聯(lián)合工作組的籌備會。這件事做好是功德無量的事，標準組織都有自己的組織做標準，物聯(lián)網(wǎng)需要把這些標準組織協(xié)調(diào)起來，不協(xié)調(diào)起來應用就會受到制約，這個標準組織我認為要做好還是面臨很大的挑戰(zhàn)，我覺得業(yè)界應該給予關注，這樣對整個行業(yè)的發(fā)展才會起到比較好的推動作用。
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展我認為不管是對全球還是對中國是一次重要的機遇，總理非常敏感的看到這一點，我非常敬佩總理，他是一個學地質(zhì)的，但是他對物聯(lián)網(wǎng)對信息技術的看法和理解遠遠高于我們業(yè)內(nèi)的一些專家或者一些有專家背景的領導，我認為這個機遇我們?nèi)绻ゲ蛔?，那是很大的遺憾。
第二點，物聯(lián)網(wǎng)的應用、推廣還面臨很多的困難和挑戰(zhàn)，不要覺得它是一個重大的機遇，這個機遇明年就變成很大的產(chǎn)業(yè)，就變成很大的一個財富，如果這樣認識我認為是存在偏頗的，它還有很多困難有待于我們?nèi)タ朔?，扎扎實實的去做一些工作，包括一些核心技術、包括一些標準化的方面怎么去協(xié)調(diào)發(fā)展，這些問題不解決，盡管是再大的機會，再大的前景也跟我們無緣，所以我希望在座的同仁踏踏實實的去做工作，不要單純?nèi)ズ鲇啤?/P>
第三點，國家應該對物聯(lián)網(wǎng)領域的發(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、行業(yè)應用帶頭發(fā)展，沒有政府的推動、政策的支持這個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)絡的試驗中心來突破這個事情。另外一點就是我們要抓住重
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