智能交通缓解上下班高峰的道路拥堵;电子政务免去市民跑机关办事排队之苦……随着互联网和无线通信基本实现全覆盖,国内不少城市的信息化建设,开始迈向基于物联网等新兴信息技术的“智慧城市”,以图破解当下多种“城市病”,实现“城市让生活更美好”的目标。近日,由共青团北京市委、北京市青年联合会共同主办的北京青年先锋论坛系列活动启动,今年的第一期就将内容聚焦于“物联网与智慧城市”。本报记者邀请参与该论坛的几位专家做客《知识前沿》,共话物联网与智慧城市的未来。
智慧城市发展的基础
记者:智慧城市的建设离不开物联网,目前,大家对物联网这个词汇耳熟能详,但是对物联网概念的认识还存在一些不清晰的地方。能否为我们谈一谈您对物联网的认识?
单志广:现在,对物联网的概念还没有一个统一、权威的定义。物联网的英文是Internet of things。当时提出这个概念主要是基于电子产品码的构想。国际电信联盟在2009年指出,物联网的发展是随着机器和机器的互联、人和机器的互联之后,实现未来在任何时间、任何地方、任何人和适合事物的联通。物联是对物的精细化的管理,主要通过对环境的感知、对物品流转的记录、对身份的鉴别三个层面来实现。
我认为认识物联网主要应注意以下几点。第一,物联网不是新一代的网络,虽然中文里面物联网有个“网”字,但它的本质不是网。互联网有自己专有的协议,有自己相关外部协议的支持。但是物联网没有自己独特的体系架构,没有自己专有技术和协议,因此,不能把物联网理解成下一代或者新一代的网络技术。它是基于现在的互联网等信息网络的新一代的应用,是应用层次的东西,而不是基础设施层面的东西。第二,物联网可用的基础设施也不仅限于互联网。我们知道实际在构建物联网的过程中,有很多非互联网的网络,比如很多企业的内部网、小型局域网、有线电视网,还有很多专有协议的网络。从这个层面上,我们可以把物联网理解成在互联网的上面,面向特定任务组成的一个专有网络。第三,物联网不会形成全球性的互联。在未来,物联网是多个不同功能和不同用途的网络,是多个物的管理和利用的系统。第四,物联网的发展是应用驱动的,而不是技术驱动。第五,物联网的出现反映出信息化的发展更加关注自动控制技术。原来信息技术分三个层面,计算机技术、电子通信技术、自动控制技术。原来信息化比较关注的是计算机和电子通信的结合,信息化的主要功能是搞管理。未来物联网出现,反映出自动控制更加受到关注,过程控制已经从工业化的现场走到了百姓生活,更加注重管理和控制的一体化。
记者:我国物联网发展现状如何,还存在哪些问题?您有什么比较好的建议?
单志广:物联网的发展目前在我们国家还处于初期阶段,我认为有些问题值得深思和需要解决:第一,不少地方和企业还处在炒概念的阶段。第二,一些地方和企业在没有真正辨识和挖掘哪些是应该做的前提下,盲目地跟风和一哄而上。所以我们看到很多产品的应用档次比较低,批量小、质量差,成本居高不下,发展路径不科学、不理性这样的问题。第三,到目前为止我们还没有开发出比较典型的大规模、系统化、广覆盖的物联网应用系统。很多示范应用还有其局限性,比如都是以政府推动为主,商业模式不成熟。第四,很多真正想进军物联网的企业,因为不了解实际需求,不知道如何参与和推进。真正有实力的一些龙头企业和大型服务商还比较缺乏,为中小企业服务的产品和配套体系还不健全。第五,我们现在的部门之间和产业链的上下游之间还缺乏足够的沟通。一方面我们可以看到社会上这种投入比较大,但是同时我们也看到,真正投入到物联网核心技术攻关和研发方面的力量还是不足。还有就是物联网涉及到的一些安全和隐私机制还没有健全起来。
为此,我们建议首先要着力于提升我国自主创新和安全可控的能力。第二要关注相关重点领域的发展。一些核心产业领域和配套领域,需要下大功夫。第三,物联网的应用需遵循如下一些原则。应该选择大规模、通用性广,覆盖国计民生的领域,如物流传输领域,集装箱、食品、药品管理、粮食储备、生态环境、危险品等的管理,这可以降低技术成本,便于统一标准;要有明确的管理体制,统一的主管部门;要有清晰完整的业务流程;要有很好的商业模式,毕竟物联网的发展最终要靠自己的造血功能,不能靠政府没完没了的投入;必须要有好的信息化发展基础。
日常生活方式会发生许多变化
记者:对老百姓来说物联网到底是什么,为什么物联网总是与智慧星球或智慧城市相关?
黄孝斌:我们正在进入物联网时代,这就是要能让人与物进行沟通。我们首先要感知事物,知道它是什么、在哪里、处于什么状态、正在发生什么变化。然后,我们就能对物进行监测和控制。物联网是一个由感、传、知、用四个层次组成的系统。物联网的核心就是实现资源整合,有了全面的感知就能形成整体的概念。物联是手段,不是目的,真正的目的是实现智能化。物联网是一个智能化的概念,我们的大脑相当于我们的储存服务器计算中心,神经系统就相当于现在整个的通信网络系统,手脚就相当于一些管理体系、执行机构。物联网、感知就是眼睛、耳朵、鼻子和触觉,这样就形成一个智能化的生命。当我们实时感知以后,马上把信息传到大脑,大脑进行判别、识别,然后指挥手脚进行运动。因为实现了有效的感知,所以形成一个智能社会的生命。谈到物联网,一定要跟智能化的管理或者智慧城市结合在一起。
记者:以物联网为基础的智慧城市建成后,将会给我们的日常生活带来哪些改变?
黄孝斌:每个人都希望生活得更舒适,更加安全,更加便捷,更加健康,更加快乐。
以智能家居为例,为了解决更加舒适的问题,我们安装电子控制系统,可以通过手机控制家里的灯光、电器,如风扇、空调、电饭煲等,回家之前,空调会自动打开到一个比较舒适的温度,到家时,灯就全打开了,而出门之后,它可以关闭,启动安全系统。为了解决安全问题,我们安装门禁系统,此外,还有各种各样的煤气或者危险源的监测系统。家里所有的状态,周边侵入的状态,都可以通过我们的手机在全世界各地看到。为了更加便捷,在超市购物,每一件商品上都有一个条形码,条形码就是人类识别商品后给它配备的身份证,只要在这个条形码上轻轻一扫我们就可以知道这个商品的所有属性。商品放在推车里推过去以后,系统可以进行自动识别。此外,还可以利用远程的健康监测系统完成一些如血压、心电、血糖等的检测,这些数据会通过家庭网关、机顶盒或是手机,传到社区医院。第四个方面是更快乐。有了物联网,未来的娱乐模式将是虚拟世界与现实世界的融合。大家可能玩过果园农场的游戏,在里面可以认领土地,认领的同时,信息发送到农场去,可以认养各种各样的植物,点击了某个植物,就有人帮你播种。未来,虚拟和现实的交融,将会改变人的生活方式。把人和服务进行很好的融通,这就使生活变得更快乐,更加多样化。
老百姓在出行方面,也会方便很多。给汽车装上芯片后,当人出门时,系统就会自动预订一个车位,遇到堵车的路段会发出提醒,并建议改变路线;到达指定地点后,停车场会自动识别车辆,并将车引导到预订好的车位上。在行驶中,车和车之间也会进行信息交换,比如与前车的距离是多少,后车与自己的距离是多少等。
转变城市的发展模式
记者:物联网是否会带来城市管理方式的变革?
黄孝斌:城市化是世界发展的一个必然趋势。从中国的情况来说,从1980年到2010年,城市化的速度是非常快的。有人预计在2015年城市人口将达到7亿。大量的人口聚集在少数几个城市,将会面临巨大的问题,包括环境问题、资源问题、能源问题、交通问题、治安问题等,解决思路就是要对所有的资源进行有效规划和有效的配置管理,这需要对所有这些能源、资源进行充分感知,之后建立一个有效的决策系统,让它实现智能化的管理,按需分配资源,而这将会给公共管理带来巨大的变化。
如大家熟悉的交通和城市的基础设施管理将得到改进。如汽车和所有城市部件的状态,包括井盖、垃圾桶、厕所、地下管网,都可以在终端上实时显示。点击到车的时候,可以知道什么样的行驶速度,油耗是多少,现在在什么位置。当我们看到一个闪烁,就可以知道在什么地方有报警。
在节能减排方面,未来我们将有一个平台来充分展示所有能源消耗系统的实时结构,包括它的曲线、数据等,对此,我们可以进行有效的规划和设计。其中,包括智慧园区、水务、应急。它将涉及到我们社会生活的所有领域。
记者:我们现在已经发展到数字城市,数字城市与未来的智慧城市相比,最大的区别在哪里?
黄孝斌:城市的管理经历过几个进程。首先是物理的城市,很多事就是通过人来完成。比如人发现了问题,靠邮政、电话、自行车去传递,存储信息靠文档、文本来进行。随着计算机和网络技术的发展,我们发展到数字城市。数字城市就是通过网络和电子系统把整个城市的事件进行一些有效的标识,让它们能够互通,我们也建立了很多系统,包括网上的办公系统,包括审批系统,数字城市的出现大大提高了人与人交流的效率。
数字城市很重要的一个问题是,每个单位的信息是孤立的,另外这种管理体系是事后管理,虽然能发现问题,但是没有预警机制。往下发展,我们一定要把数据的采集做成实时的采集,形成一种预警机制,让事件在发生之前就能采集到,进行报警,现在出现的很多应急事件,包括自然灾害,包括前几年发生的煤气爆炸,就是因为没有预警。如果有预警系统,马上采取预案,这些安全问题就可以及时解决。这就形成了智慧城市。
记者:物联网究竟具有什么价值?会给行业带来哪些商机?
黄孝斌:物联网的产业链非常长,涉及到产品的制造、咨询、服务、监理等一系列产业群。这是因为物联网在发展的过程中会遇到很多瓶颈,比如智能能不能有效地感知,传感器能不能有更高的计算速度,芯片能不能进行更好的协同管理、协议标准。正是由于这些问题的存在,对整个产业具有巨大的拉动作用,因为它最终的目的是为了满足人类管理的需要和生活的需要。物联网是一项技术,但是物联网的应用和发展可以带来整个管理模式的变革,而管理模式的变革最终会改变人的生活方式。
张建宁:物联网的重大价值不仅仅在于我们过去所讲的信息化带动工业化,实现两化融合。在可以预见的未来,物联网技术及产业的发展,对于提高三次产业都是具有重大带动作用的。简而言之,物联网将促进实现我国农业的精准和高效,提升农业品质;将促进增加中国制造产品的附加价值,带动中国工业加工的转型;将促进实现中国服务业的互联网化,通过互联网实现中国服务业的全球市场拓展,实现国际化。物联网还是一个战略新兴产业,希望投资管理公司对物联网多关注,关注新的技术、新的商务模式。