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感知无锡创新物联时代

2016-12-27

中国计算机报 2016年43期
关键词:无锡联网智慧

7年前,无锡是中国物联网的一块“试验田”;如今,它已经变成了中国物联网的“示范区”。无锡的物联网已从概念走向应用,从本地示范走向全国推广。在智能制造、智能农业、智能交通、智慧医疗、智慧环境、智慧安防、智慧物流、互联网金融、智慧体育、智慧社区等10个重点领域,无锡的物联网产业基础越来越“厚实”了。

从2009年国务院正式批复同意无锡建设国家传感网创新示范区以来,物联网产业在无锡生根发芽了。10月31日—11月1日,“2016世界物联网博览会”在无锡太湖国际博览中心召开,为期三天的展览,不仅是物联网技术和产品的展示,更是无锡7年来物联网成果的集中展示。“作为物联网产业重镇,无锡交上了一份亮眼的成绩单:截至2015年底,物联网产业营收收入1688亿元,增幅连续三年超过30%,基本形成了涵盖感知、网络通信、处理应用的关键共性、基础支撑的产业链;聚集了数千家物联网企业,及近40家物联网研发机构落户无锡;把自主创新放在第一位,着力提升物联网技术核心竞争力,并得到了国家科技重大专项、863计划、物联网发展专项等项目的大力支持,累计承担省级以上物联网研发项目2000多个;针对制约产业化和行业应用的关键环节实施技术攻关,物联网专利申请量累计超过5000件;加强人才引进、培育和使用,累计引入物联网高端人才2500多名,其中国家“千人计划”人才66名;牵头和参与制定物联网国际标准9项、国家标准20项、行业标准25项,掌握ISO/IEC物联网体系架构国际标准制定主导权。”江苏省委常委、无锡市委书记李小敏表示。

7年前,无锡是中国物联网的一块“试验田”;凭借这些年积累的先发优势,如今,无锡变成了中国物联网的“示范区”,在智能制造、智能农业、智能交通、智慧医疗、智慧环境、智慧安防、智慧物流、互联网金融、智慧体育、智慧社区等10个重点领域深化物联网应用,加快推动物联网应用的落地,初步摸索出了一套“无锡先行试点,部委提炼标准,全国推广应用”的行业应用推广模式。曾经只是概念的物联网,在应用层面已有好些领域踩实了。无锡的物联网产业基础越来越‘厚实了。

李小敏表示:“物联网产业的快速发展,将为无锡推进以智能制造为主攻方向的产业转型升级增添强劲动力。”

按照无锡市政府出台的方案,下一步无锡将继续把“国际化布局”作为提升物联网产业规模发展、水平提升的重要抓手,加大对新兴发展中国家市场拓展力度,进一步扩大国际市场份额。

思想高地 高屋建瓴

此次世界物联网博览会汇聚了24位两院院士、107位国内知名专家学者,以及国际组织负责人、国外智库学者和国际物联网领军人物数十人,包括德国、英国、以色列、瑞典、芬兰、韩国、日本等20多个国家和地区的逾2000位嘉宾共聚一堂,带来了思想上的远见性判断,是对物联网最前沿技术、趋势的“纯干货”解读。

中国工程院院士邬贺铨表示:“物联网的逐步成熟,势必给当前企业造成冲击。同时,物联网的成熟也会带来新的机遇,为传统产业提供转型的契机,比如引入全新物联网技术,提高生产效率、改变企业运营模式等。”

标准是产业竞争的制高点,ISO是专门从事标准化工作的全球性非政府组织,其制定和发布的国际标准是具有国际权威性和通用性。国际标准化组织主席张晓刚表示:“中国是国际物联网标准化的重要力量,是国际传感网标准工作组的四大发起国之一,拥有国际传感网标准工作组最多的主编和联合主编辑席位,体现了中国在国际互联网领域的积极参与作用和重要的影响作用。”

无锡物联网产业研究院院长刘海涛表示:“物联网作为新一代信息通信技术,实现人与人、人与物、物与物的信息互联,正与人工智能、移动互联网、云计算、大数据等技术融合应用,深刻改变传统工业运维模式,成为引领传统工业变革的重要力量。江苏作为制造业高地,发展物联网如虎添翼。”

在会上,刘海涛也给出了物联网的基本概念和定义:即面向实体世界、基于智能化和互联网化但又超越二者的感知和互动、物理与信息深度融合的全新系统。

同时,刘海涛对物联网的超越互联网性给出了解释,智能化是仿生学,物联网则是社会、团队属性的仿生学,以事件为驱动,它与互联网的虚拟性不同,关注实体世界的事件。他表示:“物联网离不开互联网、智能化,但又超越了前两者。”

阿里巴巴集团技术委员会主席王坚分享了对万物互联网时代的看法。他表示:“从传统互联网到万物互联网时代,计算为全人类服务,正在从虚拟变成现实。在万物互联网时代,会有更多的重要产业重新焕发价值,为世界创造更多的贡献。移动互联网催生了云计算产业,让云计算真正地发挥出社会价值,而万物互联真正使大数据产业变为现实。”

“万物互联网时代”的“物”的对象究竟是什么?王坚提出了这个疑问,同时也表示:“万物互联时代是一个物物相连的时代。我们身边会有更多的‘物因为这个时代的到来而发生深刻变化。”他特别以汽车为例,认为物联网出现的变革的意义不亚于一辆车的动力从马变成内燃机。

多位与会专家认为,中国物联网产业前景光明,但依旧任重而道远。一方面,物联网的发展不应偏离服务制造业这一基点,不同企业需要“区别对待”;另一方面,中国物联网的应用普遍处于初级阶段,高端传感器依赖进口,对大数据的运用能力也亟待提高,这需要产学研各界共同冷静思考,携手破题。

无锡物联网在重点领域的示范

物联网用途广泛,涉及制造、交通、环境、医疗等多个领域,更与日常生活息息相关。在博览会期间举行了多个高峰论坛会议,就智能制造、金融、医疗健康、环保、车联网大数据、物联网、智能交通等热点问题进行了探讨。

物联网是国家重点发展的战略性新兴产业之一,也是“中国制造2025”、智慧城市的重要基础,正在成为推动经济社会智能化和可持续发展的重要力量。在“物联网+中国制造2025”高峰论坛上,无锡市惠山区展示了近年来在制造业产业转型升级方面先行先试的案例,主要借助高校的研发能力,采取“政府搭平台、校企对接”的措施,创设了“一镇一院一产业”模式,将高校的科研院所引进到乡镇街道,有效提升了企业科技创新能力,提升了全区各个乡镇街道的产业竞争能力。面对物联网发展新趋势,惠山区进一步加大扶持和引导力度,在全省率先出台“智能制造三年行动计划”,积极探索物联网技术在智能制造领域的多维应用。

物联网的应用,并不仅仅与制造业的“联姻”,更重要的是颠覆了旧有的制造模式,跨界融合、制造业服务化的趋势也日益显著。推进物联网与制造业的融合,将成为传统制造业实现转型升级的有力抓手。

当前,全球物联网正在整体进入实质性推进和规模化发展的新阶段,“智慧环保”的概念应运而生。它借助物联网技术把感应器和装备嵌入到各种环境监控对象(物体)中,通过超级计算机和云计算将环保领域物联网整合起来。在环保物联网高峰论坛上,中国工程院院士孟伟发表了《网络时代的生态环境大数据》的演讲,他表示:“生态环境系统是一个复杂的自然、经济、社会复合巨系统,探求不同尺度、等级生态环境系统格局(结构)、过程和内在驱动机制,不仅需要自然、社会经济乃至人文层面要素信息来分析其表现特征,而且需要从内在驱动机制、复杂模型模拟来分析其演变过程、趋势变化和潜在风险。”

目前,无锡的物联网建设也不断在环保领域进行探索和实践,并初步形成一个集信息感知、数据处理和综合管理于一体的环保物联网应用体系,业务子系统互通互联,数据资源集中融合、开放共享,资源要素高效流动,促进了无锡生态环保工作的规划化、标准化和智能化。这套体系已在环保部门正式启动。

随着城市道路建设的加速,以及与中国汽车保有量的急剧上升,我国城市交通拥堵与管理问题愈加突出。无锡在智能交通和车联网产业的发展上具有一定的特色,比如与公安部交通管理局合作,建立了“一车一卡”的“汽车电子标识”系统。在智能交通和车联网论坛上,公安部交通管理科学研究所副所长包勇强表示:“汽车电子标识相当于车辆的‘电子身份证,类似公民的二代身份证,是实名登记的,内含射频识别芯片,存储有号牌号码、车辆种类、使用性质、车身颜色等信息,具有自动快速精准识别功能,在200km/h的车速下远程采集,识别准确率达99.9%。同时与原有交通信息采集和交通管理平台相结合,真正实现实时监控、联网布控、自动报警、快速响应、信息共享。”

目前,“汽车电子标识”系统已经在无锡、深圳两地进行了一年的实车测试应用,为无锡2.5万辆货运车辆、出租车、公交车等安装了汽车电子标识;为深圳4.6万辆新能源汽车、散装物料车(俗称“泥头车”)、黄标车和公交车安装了汽车电子标识,两地在360多个路面点位安装识读基站,配套调整试验路段信号灯控制等系统,开展公交车优先通行、通行证管理、重点车辆监管等测试应用,应用效果显著。

插上“智慧”的双翅,给产业重塑带来无限想象空间。在医疗健康物联网高峰论坛上,无锡展示了在医疗健康物联网取得的成果,整合相关创新产业链,打造了从医疗健康拓展到生物医药的物联网大平台。目前无锡市卫生计生委正在做智慧健康产业园的建设方案,致力于将无锡打造成为全国智慧健康示范城市。

物博会上,国家体育总局体育科学研究所和无锡市人民政府签订《关于共同推进国家体育物联网应用示范项目建设合作框架协议》,在无锡成立智慧体育(无锡)创新基地,协助无锡推进智能场馆、智能健身、智能可穿戴设备等物联网示范工程。

物联网作为互联网技术的提升,实现了人和物的相连,让老百姓生活更便利、让企业生产更高效。生活因物联网而改变,变得更加智能、更加有趣,也为无锡这座百年城市注入新的活力。此次博览会最大的一个亮点就是鸿山“物联网小镇”的发布,它以文化为灵魂、自然生态为载体、物联网产业集群为基石,将物联网高科技与江南水乡的灵动、千年吴文化的厚重融为一体,打造集传统文化、现代科技于一身的物联网特色小镇。打造物联网小镇,一方面,加快物联网相关产业的研发、生产,促进物联网产业聚集;另一方面,加快物联网技术在旅游、文化、农业、社区建设、社会管理等各个方面的应用,实现优势叠加。

案例真实 互动体验强

此次博览会是对最前沿技术和产品的展示,在物联网应用和产品展览上,VR显示技术、5G网络下无人驾驶、3D打印、智慧医疗等技术一一展现。包括微软、IBM、西门子、华为、阿里巴巴、红豆集团、中国移动等在内的企业都展示了若干的应用案例,并且透过展品、模型,让观众可以进行互动体验。

首先,在展览馆内,最吸引观众的是万物互联全景应用沙盘,这是基于城市模型构建的八大物联应用场景,其中智能停车、智慧物流、电梯卫士、智慧能源是本次展示的重点。随着私家车的增多,停车的难题困扰着有车一族,江苏移动于会场外部署了NB-IoT(窄带物联网)网络和16个大巴停车位,演示智能停车方案,这也是自今年6月NB-IoT协议冻结后,国内首个基于标准商用版本的停车方案。NB-IoT网络具备结构简单、终端节电、大网覆盖性能优异等特点,实现了停车车位状态监控,打通了收费和管理渠道,可以从根本上解决停车难和交通拥堵的问题。

在智慧城市展区内,智能路灯、智慧公交、消防人偶等多个项目也吸引了很多观众去体验。智能路灯通过网页端或App控制灯杆开关,对光源实现智能调节,达到节能减排的效果;智能公交分为掌上公交和管理平台两个端口,提供公交路线、实时位置等信息,为车辆调度管理部门和出行的广大市民提供便利。智能路灯与智能公交目前已在镇江投入使用,实现全市103条公交线路、2100辆公交车辆的智能化调度,年服务1.2亿人次。

对于社会普遍关注的医疗问题,在智慧医疗展区也有很好的展示。展区设置了包括心电、血压、脉氧、体温、血糖等测量的体验环节,让参会者能真正体验到智慧医疗的便利之处。一款智能输液管理系统可以设定滴速和换药提醒,比如当输液量达到一定的剩余量时,设备就会提醒护士去换药,医生也可以在手机上查看各个病房病人的输液状态。

另外,在展区还有一辆智能的救护车,医生可以利用车载设备测量患者的心率、血压、心电图等体征信息,并传送给急救站心内科专家,进行远程会诊。医生可以根据这些信息提前做好救援准备工作,大大提升救援效率。

在现场,江苏移动工作人员为大家展示了智慧医疗系统进行远程会诊的情况。除此之外,智慧医疗系统还能实现预约挂号功能,缓解老百姓看病排队难的问题。

5G网络环境下的模拟驾驶为车联网驾驶体验的观众带来了F1动感赛车体验。可以给驾驶员的驾驶行为打分,并将数据自动上传至车联网平台,便于后台提供有关车辆保险的智能化解决方案。

另一个热门体验项目是5G无人驾驶。在8字形轨迹沙盘上,3辆模型汽车同时出发,在行驶过程中前面的模型车急停,后面模型车检测到前面模型车的特殊情况之后,速度渐渐放缓,与前面模型车保持了一段安全距离后绕道而行。在5G网络环境下,超低时延和超可靠的通信能力可在毫秒级精度上控制和指引汽车,使无人驾驶成为实现的基础。

在现场,阿里巴巴旗下的YunOS展区,以YunOS互联网汽车就主的IOT家族集体亮相,据现场的工作人员介绍,不久前结束的首届互联网拉力赛中,YunOS互联网汽车荣威RX5结合无人机等生态硬件,采集了从杭州云栖小镇巴山鼎到陕西安康巴山火车站整条比赛路段上,包括路面平整度、危险隐患路段,以及网络信号状态等相关数据。这些数据,未来将用于帮助车厂提供更多人性化服务,助力城市交通改进等,在更多领域发挥社会价值。而这在传统互联网或移动互联网时代是无法想象的。正是因为万物互联网时代的到来,汽车不再只是交通工具,更成为互联网服务平台、智能硬件平台。

展会上还有中国物品编码中心的“万物赋码”,为每件商品都贴上了专属的“身份证”;国动集团的智能“家用三表”,让家庭对阶梯电价、水价、气价都可以实时看到;华为城市智能照明系统的运用,可以感知自然光线的微弱变化,自动调整路灯明灭的间隔。

中科院物联网研究发展中心的智能巡检机器人,或许未来可以代替保安一职。这个机器人高不到一米,在展馆内缓缓前进,不时停下来看看周围的情况,像保安一样尽职。据介绍,该机器人携带了红外热成像仪和可见光相机等检测装置,可以将巡检的画面和数据传输至远程监控系统,并及时发现巡检设备中的异常现象,并自动报警,可以应用到安防巡检、电力巡检、轨道巡检等场景,代替繁重的人工巡检,尤其在有突发事件时能够做应急指挥。目前该机器人已经广泛应用于大型变电站。

另外,国外的知名公司也带来了最新的应用案例。IBM透过与央视网合作的实时赛事直播——《骑闯天路》的案例,展示了IBM Bluemix云平台上的物联网服务,方案提升了直播过程中的粉丝体验和观众参与度。该活动记录了40名自行车选手从四川穿越至西藏的骑行旅程。通过IBM Bluemix上所提供的数据分析服务和传感器工具,该节目能够实时直播,将选手的速度与心率、具体地理位置、实时海拔等信息实时传到后台。

现场,微软展示了Azure公有云的开源价值,用户可以像用自来水一样使用全球最先进的云技术,用多少资源支付多少费用。

眼下VR技术大火。在西门子展区,体验者可以通过VR眼镜走进西门子成都数字工厂,可以看到工厂内的机器运作逼真的景象,生产线和产品库一览无遗。

在红豆集团的“智慧红豆”展示区,观众站在镜子前,“隔空”点击按钮,屏幕上就跳出一件衬衫“穿”在了身上,体验感非常强。现场,红豆集团常务董事王竹倩表示:“红豆集团的智能化之路,是建立在互联网思维之上的,只有让生产、管理和渠道要素都随产业变革而迅速演变,才能让传统产业迈上产业价值链的高端。”

据介绍,在博览会期间,红豆集团与感知集团、海融资本共同签约成立物联网产业金融基金,未来将探索“研产融商”深度融合的经济新业态。红豆集团总裁周海江表示,他非常看好“物联网﹢”的投资新模式,希望这项产业基金能服务于创新企业的转型升级。

物博会期间的新技术、新产品成果发布暨产业合作洽谈会吸引了170多家企业、250多名客商的关注,包括韩国SK集团、华为科技、中兴通讯等世界500强企业,以及中国科学院微电子研究所、江南大学等科研院所和高校。无锡市梁溪区先后与华为技术、韩国SK电讯社、中乡创投等企业达成合作意向。

物联网产业将迎来拐点

在博览会上,工业和信息化部公布的数据显示,2015年,中国物联网产业规模达7500亿元,“十二五”期间年复合增长率为25%。其中,传感器和无线射频识别市场规模分别接近1000亿元和373亿元,机器到机器应用的终端数量超过1个亿,占全球总量的31%,成为全球最大市场。预计到2018年,市场规模有望达到15000亿元。以上这些数据表明,中国物联网产业发展迅速,已经进入规模化发展的前夜,将迎来拐点。经过前期发展和沉淀,中国的物联网产业从小到大,已经形成包括芯片、元器件、设备、软件、系统集成、电信运营物联网服务等较为完善的物联网产业链,未来前景广阔。

虽然我国物联网在关键技术和应用领域尚取得了一定的成果,但实际上,随着物联网的深入和广泛应用,依然面临很大的挑战。

一是核心技术有待进一步突破。物联网领域芯片、传感器、操作系统等核心基础能力依然薄弱,高端产品研发能力不强。特别是传感器企业规模普遍较小,缺乏有竞争力的核心技术,在智能传感器的设计、加工、制造方面与发达国家相比有一定的差距,高端需求依赖进口。标准体系仍不完善,一些重要标准研制进度较慢,跨行业应用标准制定难度较大。

二是产业链协同性不强。具有较强资源整合能力和产业引领能力的龙头企业数量不多,大中小企业梯次协同发展格局尚不完善,技术研发、成果转化、产品制造、应用部署等环节需要形成更大合力,产业示范工程对产业发展的带动作用有待进一步加强。

三是物联网与行业融合发展有待进一步深化。成熟的商业模式仍然缺乏,部分行业存在管理分散、推动力度不够的问题,发展新技术、新业态面临跨行业的障碍,跨领域的数据资源开放、共享和协同还存在较多障碍。

四是安全问题带来新的挑战。物联网节点分布广、数量多、环境复杂,安全性相对脆弱。随着网络化和智能化的推进,传统信息系统具有的安全问题迅速扩散到智能装备和产品。智能控制系统大量应用,其安全漏洞会带来风险,车联网等新兴应用的安全性也面临考验。

“十三五”时期,我国物联网加速进入“跨界融合、集成创新和规模化发展”的新阶段。必须牢牢把握物联网新一轮生态布局的战略机遇,大力发展物联网技术和应用,加快构建具有国际竞争力的产业体系,深化物联网与经济社会融合发展,支撑制造强国和网络强国建设。

一是坚持创新驱动。以企业为主体,加快构建政产学研用结合的创新体系。统筹衔接物联网技术研发、成果转化、产品制造、应用部署等环节工作,充分调动各类创新资源,加强研发布局和协同创新。加快研发高端传感器、低功耗广域网、智能信息处理、操作系统等核心关键技术,加强物联网与移动互联网、大数据等技术的集成创新。加快推进传感器、射频识别、低功耗广域网、标识与解析等关键共性技术标准和车联网、智能家居等产业急需应用标准的制定。

二是完善产业生态。在感知识别和网络通信设备制造、运营服务和信息处理等重要领域,发展先进产品和服务,打造一批优势品牌。支持互联网、电信运营、芯片制造、设备制造等领域龙头企业以互联网平台化服务模式整合感知制造、应用服务等上下游产业链,形成完整解决方案并开展服务运营,推动相关技术、标准和产品加速迭代,解决方案不断成熟,成本不断下降,促进应用实现规模化发展。

三是推动行业融合。围绕制造业、农业、医疗、环保等关键领域,组织实施行业重大应用示范工程,推进物联网集成创新和规模化应用,支持物联网与行业深度融合。重点是支持车联网和智慧交通、智能制造和工业互联网、智慧医疗和健康服务等领域,深化物联网在智慧城市领域的应用,探索建立可持续发展的市场化商业模式,强化产需对接,以应用示范带动关键技术突破和壮大产业发展。

四是健全安全保障。加强物联网架构安全、异构网络安全、数据安全、个人信息安全等关键技术和产品的研发,强化安全标准的研制、验证和实施,满足公共安全体系中安全生产、防灾减灾救灾、社会治安防控、突发事件应对等方面对物联网技术和产品服务保障的要求。加强物联网安全技术服务平台建设,大力发展第三方安全评估和保障服务。建立健全物联网安全防护制度,确保工业、能源、电力、交通等涉及公共安全和基础设施的物联网应用的安全可控。

物联网正在开启一个新时代,拥抱物联网才能拥抱未来,让人们享受到更加智慧化、便利化的生活。无锡的国家传感网创新示范区,承载着在物联网领域先行先试的国家使命。当人类对物联网时代加速来临达成共识之际,世界物联网无锡峰会是向全世界敞开的一扇了解中国物联网发展的窗口。

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