解析物联网新一轮技术革命

2015-06-24 23:06 来源:国脉物联网
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IBM中国研究院院长李实恭

  继计算机、互联网先后引领技术革命之后,时至今日,鲜有新技术能够扛起新一轮技术革命的大旗。物联网,能吗?

  任何新技术欲想引领潮流,必须能够影响全局,能够对人们的工作、生活等诸方面造成影响。以前的计算机、互联网就是如此。在IBM大中华区首席技术官、 IBM中国研究院院长李实恭看来,物联网能当此大任。物联网在企业运营、交通管理、医疗保健、灾害预防、智能家居、环境监测等各方面都能找到用武之地。长期以来,IBM中国研究院一直投入对物联网及其应用的研究,是中国乃至全球最权威的研究物联网的机构。

  物联网是什么?

  李实恭在接受本刊专访时,对物联网做了通俗的解释。他说,物联网跟人的身体相似。人的身体布满神经末梢、毛细血管等组织,这些组织把接触到的信息经由神经末梢传到神经中枢,再传到大脑,由大脑做处理和反应。人之所以被称为地球上最高级的智慧生物,是因为具备高度发达的神经系统和大脑处理系统。物联网如同人体一样,是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。这种物物相联而成的网络,最大的作用是通过获取的即时信息发现、解决问题,并在一定程度上实现提前预测,帮助人们做出决策。

  物联网与互联网有明显的不同,不是互联网的衍生。第一,互联网处理的信息都是人所创造的信息,但物联网所要处理的信息不仅仅是人所创造的信息,还包括物理世界反映出来的信息,比互联网处理的信息要多,种类更全。第二,移动、联通、电信连接起来的时候,互联网大部分的连接以及取得的信息,不是随时在线,而是需要连接的时候才连接,而物联网几乎随时都在连接中。第三,互联网包括移动互联网,不管是搜索、浏览网页还是发邮件,每次传送的信息量相对较大,而物联网每次传送的信息量通常较小。

  物联网是通过许多设备获取信息的。李实恭说,目前获取信息的设备很多,摄像头可以实时监控情况,传感器可以侦测物理、化学性质的变化,这些设备都可以让管理者和使用者了解被侦测对象的最新情况,如同人的神经末梢。物联网还需要传输数据,传送的信息并不是全部传到大脑,而是传输到不同的组织。物联网中的 “网”不只是把信息连接起来,而是把很多系统连接起来,形成了一个更大的新系统,是一个新“网”,这个“网”最大的特点是具备信息连接及处理的能力。

  物联网能做什么?

  物联网的深入应用会解决许多领域的问题,包括自然灾害、交通管理、水资源管理、食品安全等,目的是让人们的生活更安全、更舒适。一些人看到物联网时,有一种误解,认为是政府获取信息来控制民众。李实恭说,事实不是如此。像一个商场,如果门前的人流突然不移动,而是聚集在一起,说明肯定出现了情况。现在的管理方法是有人专门在监视器前盯着,将来应用物联网后,会通过电脑收集信息并进行分析和处理,然后由系统自动把异常情况通告相关人员,即时处理。

  李实恭还举了物联网具体应用的例子。泥石流灾难发生时,速度很快,人们几乎来不及反应,但通过物联网可以做到一定程度上的预防。其实,在泥石流发生之前,所在的地质结构已经发生了很大的改变,已经发生了一段时间,只是人们没有掌握情况。如果有物联网,可以在泥石流高发地带埋设传感器,收集数据,一旦发现数据异常,控制中心会收到报警,然后通过分析进行预警,避免或减少灾难发生对人身生命和财产的危害。

  地震预警也可以应用物联网。IBM日本东京研究院做过地震预警的相关研究,他们告诉李实恭,地震避免出现大的伤亡,是要抓住大震前的10秒钟。人们可以利用这 10秒钟找到相对安全的地方,最大限度地减少伤害。地震发生时,一般是破坏力较小但速度较快的地震波先活动,接着是破坏力大但速度慢的地震波。中间相差大约10秒钟,破坏力小的地震波来到时,可以被传感器探测出来,马上发出预警信息,会让人们有10秒钟的时间逃生。10秒钟虽然不长,但危急时刻已经不短了,人们可以采取相对恰当的自救措施。家用地震探测器除报警外,还可以自动切断电源、关闭煤气(天然气),避免造成更大的危害。

  水资源管理运用物联网,随时跟踪并报告包括过滤设备、水泵、阀门及收集管等基础设施的现状,出现问题即时报警。以往通常是当水从管道中喷出、流入街道时,人们才会发现管道破裂,以后应用物联网的智慧水资源管理系统,会拥有强大的泄漏检测及自动修补功能。再加上能够对地理空间数据进行分析,出现问题区域的确切位置很快就能被锁定。IBM中国研究院预测,通过这一系统能够把由于管理疏漏而造成的浪费成功降低50%,大幅度减少城市对日益老化的基础设施的修补开销。

  物联网的应用还很广泛,森林防火、医疗保健、交通管理等都可以应用。李实恭说,“中国老龄化趋势很明显,许多人在家可以自己监控身体,包括糖尿病人的血糖变化,怀孕人群身体状况,心脏病患者的病患情况,这些信息通过家用医疗仪器取得后,不用再跑到医院,通过物联网直接传到医院,由医生进行诊断,发现问题及时处理。”

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  李实恭认为,推动物联网还有一个目的,就是降低整个社会的成本,在全社会推广。企业应用的例子也很多。中国是全球生产制造中心,但制造业运用物联网的地方还不多。中国整个物流成本很高,如果全面应用物联网,既可以降低成本,又可以减碳环保。”IBM在中远集团做过一个物流项目,数据显示,中远物流和 IBM 中国研究院合作的绿色物流供应链解决方案减少碳排放量 10万吨,节省汽油 44万吨。

  企业的生产线可以应用物联网,保证产品的质量。比如,制药企业应用物联网,通过传感器了解药品在制造过程中的物理和化学变化,了解产品的详细情况。即便在使用过程中发现问题,也能及时知道是哪个批次,并查明原因。在药品生产和营销的各个环节,传感器都能把信息记录下来,加上RFID,使包括生产线、供应链、物流运输、批发零售、医院使用等整个环节连接起来,实现全程的监控。

  食品安全方面,通过物联网更能起到良好的控制作用。目前,食品安全成为一个大的社会问题,IBM跟北京市相关部门建立的“首都食品安全监控系统”,从农、林、畜、牧、渔,食品的生产,到食品和原料加工,中间的运输物流环节,食品的销售环节,再到市民的餐桌上,实现了数据实时采集,并统一传送到指挥中心进行集中分析处理。同时,为了满足城市发展对重点食品安全的特殊要求,系统采用电子地图技术机和视频系统,对食品生产、经营的个人/企业和涉及食品领域,以及涉及的重要地区,比如重点配送、加工、屠宰企业的车间、食堂、在配送物流环节上的重点路段等,进行图片和视频信息采集,实施先进的图片视频监控。对于不安全食品,系统设计了信息发布平台,即“食品通知系统”,北京市政府也提出了“不安全食品4小时内下架”的承诺。全市大概有一、二十万家涉及食品经营的企业,“食品通知系统”的信息发布功能把所有生产经营的食品企业通讯的数据全部采集进入数据库,包括单位电话、负责人手机、电子邮件等。北京市工商局和电信运营商合作,一旦发现安全问题,马上通过各种渠道发送信息,在全市进行下架退市措施。经过实践检验,可以实现半个小时之内通知,全市下架过程只需一个半小时,这在国外也是非常少见的。

  物联网应用的挑战

  李实恭说,现阶段,中国应用物联网的基础较好,跟发达国家的差距不大,诸如摄像头、传感器、互联互通等硬件条件都不错,关键是人们对物联网整体的认识需要提高。所以,应从战略意义上加强对物联网应用的认识,认识到它对整个社会和全体人民的重要意义。另一个挑战是在智能化部分,我们应用得还比较少,体现在光有设备没有整体连接,不能做智能分析,没有发挥物联网的真正作用。

  显而易见,推动物联网的应用,需要政府、企业和全民的共同努力。其中,政府扮演很重要的角色,但跟个人和企业也有关系,应是“官引民进”——政府引导企业,跟相关的团体、民众积极推动,因为最终的受益者是经济的发展和社会的安定,跟每个人都相关。李实恭说,可喜的是,中国政府积极推动物联网的应用和发展,也有了许多物联网初期的应用。

  推动物联网,需要各界的努力,也需要众多相关厂商和高校的共同推动。李实恭说,“IBM在中国针对物联网的研究工作开展得比较早,投入比较大。IBM 全球的研究人员有3,000人,中国研究院人数大概占1/10,这1/10里面又有2/3在做物联网,已经有许多成功案例。我们愿意把它们整理出来,并跟高校科研机构和众多企业合作,一起推动物联网的发展。”

  物联网尽快发挥应有的作用,需要多方合作,建立一个生态系统。最近,IBM在中国建立的首个物联网技术中心,主要目的是为物联网相关研究提供一个开发创新平台,让合作伙伴们能在一个真实与模拟相结合的环境中研究、孵化技术,加速技术创新和验证。

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