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物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵解析及其發(fā)展策略思考
作者:賽迪網(wǎng)-通信產(chǎn)業(yè)報(bào)
日期:2010-07-15 09:13:50
摘要:工業(yè)和信息化部通信科技委副主任,中國(guó)國(guó)家無線電頻率規(guī)劃專家咨詢委員會(huì)主任,國(guó)家無線電管理機(jī)構(gòu)原副局長(zhǎng)、總工程師陳如明向通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)發(fā)來專稿,對(duì)當(dāng)前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略提出12點(diǎn)建議。
針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵解析及其與下代網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)及泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)的相互關(guān)系和發(fā)展策略思考,工業(yè)和信息化部通信科技委副主任,中國(guó)國(guó)家無線電頻率規(guī)劃專家咨詢委員會(huì)主任,國(guó)家無線電管理機(jī)構(gòu)原副局長(zhǎng)、總工程師陳如明向通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)發(fā)來專稿,對(duì)當(dāng)前我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展策略提出12點(diǎn)建議。
1.物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵解析
A. 誕生背景
瞄準(zhǔn)實(shí)際應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)IOT(The Internet of Things)的概念源于2003年左右,相對(duì)Internet是以“人”為基礎(chǔ)互聯(lián)的一種網(wǎng)絡(luò),IOT則原先視為以目標(biāo)對(duì)像更大的“物”為基礎(chǔ)互聯(lián)的一種網(wǎng)絡(luò), 即是指將各種信息傳感設(shè)備,如射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò),其中非常重要的一種技術(shù)便是RFID電子標(biāo)簽。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康等諸多領(lǐng)域。預(yù)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。有專家預(yù)測(cè)10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及,這一技術(shù)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)上萬億元規(guī)模的高科技市場(chǎng)。
其實(shí),物聯(lián)網(wǎng)概念起源于比爾 . 蓋茨1995年《未來之路》一書,在《未來之路》中,比爾 . 蓋茨已提及物聯(lián)網(wǎng)概念,只是當(dāng)時(shí)受限于寬帶無線網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備等設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展水平,并未引起重視。而且涉及它與泛在網(wǎng)UN(Ubiquitous , Network)及傳感網(wǎng)等概念相關(guān)聯(lián),其起源更早。所謂泛在(Ubiquitous)及普適(Pervasive )概念的引入源于上世紀(jì)90年代,首先由美國(guó)加州Xerox(施樂)公司 Palo Alto研究中心首席科學(xué)家Mark Weiser博士在1991年提出 ,‘Ubiquitous’原為拉丁文,意思是‘神無所不在’,被用于形容網(wǎng)絡(luò)無所不在,。傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)想最早由美國(guó)軍方提出,起源于1978年美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局資助卡耐基-梅隆大學(xué)進(jìn)行分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究項(xiàng)目,由于當(dāng)付缺乏INTERNET技術(shù)、多種有效接入手段特別是缺乏移動(dòng)接入及智能計(jì)算等條件,此時(shí)該傳感網(wǎng)概念僅局限于由節(jié)點(diǎn)組成的自組織網(wǎng)絡(luò),1999年在美國(guó)召開的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議上提出了傳感網(wǎng)是下一世紀(jì)人類面臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī)遇, 中國(guó)中科院上海微系統(tǒng)及信息技術(shù)研究所亦早在1999年就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究和開發(fā), 在上述簡(jiǎn)單概念基礎(chǔ)上的擴(kuò)展, 有如泛在傳感網(wǎng)(USN,Ubiquitous Sensor Networks), 該概念出自2008年2月ITU-T的研究報(bào)告 “ Ubiquitous Sensor Networks”, 等等。而與商業(yè)應(yīng)用有關(guān)者則與下述背景相關(guān)聯(lián)-------
1999年由美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)UCC、吉列公司、寶潔、沃爾瑪?shù)?00多家大公司贊助,在美國(guó)麻省理工學(xué)院MIT成立了Auto-ID Center,並且提出了“電子產(chǎn)品碼”(Electronic Product Code, EPC)的概念后,就與世界上六所知名大學(xué), 即美國(guó)的MIT、英國(guó)的劍橋大學(xué)生、日本的慶應(yīng)大學(xué)、澳大利亞的阿德雷德大學(xué)、瑞士的圣加侖大學(xué)、中國(guó)的復(fù)旦大學(xué)等,..共同組成Auto-ID Labs。美國(guó)食品與藥品管理局(FDA, Food and Drug Administration)在2003年就已強(qiáng)烈建議最好採用RFID加上EPC(Electronic Product Code)作為防止假藥的最佳手段, 2003年10月31日,由UCC 與EAN(European Article Number,歐洲產(chǎn)品代碼標(biāo)準(zhǔn)組織)等創(chuàng)建了另一個(gè)非贏利性國(guó)際組織EPC global,負(fù)責(zé)管理和推廣EPC工作,並且與Auto-ID Labs保持密切合作, 目的是為了推進(jìn)EPC產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并且訂定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,使之在全球廣泛地應(yīng)用,EPCglobal建立的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)即稱為物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things), 當(dāng)時(shí)認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)最大規(guī)模與最有前景的應(yīng)用就是在零售和物流領(lǐng)域,即如全球最大零售商沃爾瑪(Wal-Mart)便擬用RFID技術(shù),通過INTERNET,實(shí)現(xiàn)商品(物品)自動(dòng)識(shí)別管理和商品信息的互聯(lián)共享 等。
隨著技術(shù)不斷進(jìn)步,2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)(WSIS)上,國(guó)際電信聯(lián)盟發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》正式提出物聯(lián)網(wǎng)概念,而2009年奧巴馬就職演講后對(duì)2008年11月IBM公司總裁彭明盛(Samuel Palmisano)提出的“智慧地球( Smarter Planet)”積極響應(yīng),物聯(lián)網(wǎng)再次引起廣泛關(guān)注。從推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度來講,作為計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信后的又一次信息化產(chǎn)業(yè)浪潮,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,物聯(lián)網(wǎng)有望成為后金融危機(jī)時(shí)代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的引擎。相應(yīng),2009年8月7日,我國(guó)溫家寶總理來無錫微納物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心視察并發(fā)表重要講話,溫總理指出“在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中,要早一點(diǎn)謀劃未來,早一點(diǎn)攻破核心技術(shù)”;“在國(guó)家重大科技專項(xiàng)中,加快推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展”;“盡快建立中國(guó)的傳感信息中心,或者叫‘感知中國(guó)’中心” ,充分強(qiáng)調(diào)了其緊迫性與戰(zhàn)略重要性。在這些背景下,“物聯(lián)網(wǎng)”進(jìn)而成為熱詞,再開始“走紅”,引起全球及我國(guó)的廣泛關(guān)注。
B.內(nèi)涵解析
雖然物聯(lián)網(wǎng)有多種概念、定義與解釋,但目前已由早先把所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理的概念與定義出發(fā)作了進(jìn)一步延伸。根據(jù)NGN目標(biāo)網(wǎng)及泛在網(wǎng)創(chuàng)新與融合的基本思想其概念與定義均在擴(kuò)展,即如ITU在物聯(lián)網(wǎng)的報(bào)告中便提出物聯(lián)網(wǎng)在任何時(shí)刻、任何地點(diǎn)、無所不在的網(wǎng)絡(luò)和無所不在計(jì)算的發(fā)展愿景,除RFID技術(shù)外,傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能終端等枝術(shù)將得到更泛的應(yīng)用等。
目前普遍認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)可為感知、傳輸、應(yīng)用三個(gè)層面的體系架構(gòu),和傳統(tǒng)電信網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)不一樣的是,物聯(lián)網(wǎng)在每一個(gè)層面上,都將有很多種選擇,例如,其感知層包括條碼識(shí)讀、RFID、傳感器、傳感網(wǎng)(由大童各類傳感器節(jié)點(diǎn)組成的自組織網(wǎng)絡(luò))、攝像頭、視頻檢測(cè)識(shí)別、IrDA、GPS、M2M終端、傳感器網(wǎng)關(guān)等;網(wǎng)絡(luò)層包括各類信息通信網(wǎng)絡(luò):2G/2.75G/3G/3G+/3.9G/4G…、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),INTERNET/INTERNET2/NGI/NGN/NGTN/NGBTVN/NGBWMN//NGxxx…,衛(wèi)星網(wǎng)、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)數(shù)字集群網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)信息中心與物聯(lián)網(wǎng)管理中心,等;應(yīng)用層包括各類物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)有機(jī)結(jié)合的各種智能化應(yīng)用解決方案,首先可推工業(yè)化與信息化融合的兩化融合,進(jìn)爾擴(kuò)展至各行各業(yè),如智能農(nóng)業(yè)、市政工程、質(zhì)量監(jiān)控、公共安全、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能交通、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家居、災(zāi)難管理、節(jié)能減排、后勤物流…等等,這樣,在未來生態(tài)環(huán)境的建設(shè)過程中,物聯(lián)網(wǎng)浸透能力極強(qiáng),從而產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大,商業(yè)模式及跨部門協(xié)同亦變得異常關(guān)鍵。
美國(guó)咨詢機(jī)構(gòu)Forrester預(yù)測(cè),到2020年,世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù),跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比,將達(dá)到30比1,僅僅是在智能電網(wǎng)和機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)方面的市場(chǎng)就有上千億元,“物聯(lián)網(wǎng)”是下一個(gè)萬億量級(jí)的信息通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域,這絕對(duì)不是原來狹窄意義上的物聯(lián)網(wǎng),固然互聯(lián)網(wǎng)INTERNET/NGI是其重要網(wǎng)絡(luò)支持平臺(tái),但全然不僅如此,因此物聯(lián)網(wǎng)IOT中的I(INTERNET)理解為 “INTER-NET” 似乎更科學(xué)合理。全面感知、可靠傳送及智能處理是物聯(lián)網(wǎng)的三大核心能力;泛在化與智能化則是物聯(lián)網(wǎng)的兩大基本特征,其中泛在化如上所述無論覆蓋連接層面或應(yīng)用服務(wù)層面均應(yīng)逐步達(dá)到無處不在與無所不能;智能化則應(yīng)體現(xiàn)情景感知認(rèn)知、無縫連接處理及信息知識(shí)聚合三者渾然一體, 通過無線傳感、自組織網(wǎng)等末端網(wǎng)絡(luò),將管理對(duì)象的屬性信息(ID、編碼、人體特征等)、個(gè)體狀況信息(體溫、血壓、位置等)及環(huán)境信息(溫度、濕度、雨量、壓力、加速度、震動(dòng)等)等信息準(zhǔn)確收集,及時(shí)通過接入網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦歉删W(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理,進(jìn)而將處理結(jié)果作為智能化服務(wù)提供給用戶, 對(duì)此,不同網(wǎng)絡(luò)、不同設(shè)備、不同服務(wù)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、對(duì)于任何人都必須保持高度緊密連接, 而將感知數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)知分析和處理、為客戶提供個(gè)性化、智能化服務(wù),本質(zhì)上這就是信息與知識(shí)聚合的過程;而且必須強(qiáng)調(diào)智能化絕非意味著高不可攀、深不可測(cè),其本質(zhì)終極目標(biāo)應(yīng)該是傻瓜化式服務(wù),使用戶終端或者用戶環(huán)境變得越來越人性化和單純化,高度智能化的服務(wù)系統(tǒng)將作為背景環(huán)境淡出普通人的視線,使泛在型物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入日常工作生活之中,無須刻意改變習(xí)慣便可享受泛在網(wǎng)所帶來的便利,只有立足消費(fèi)者的需求、跨越數(shù)字鴻溝,才能推動(dòng)泛在型物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展;當(dāng)然,從技術(shù)角度觀察,各種信息的協(xié)同聚合處理、HPC、云計(jì)算、模糊識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘、專家系統(tǒng)、智能商業(yè)決策等有效支持是實(shí)施智能化的集中體現(xiàn)。
2.物聯(lián)網(wǎng)與其它信息通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)系
NGN目標(biāo)網(wǎng)直接與實(shí)施GII目標(biāo)相溝通,包含其各類NGxxx子集的實(shí)施及一步步向無處不在與無所不能能的5W/5A/ 5 C目標(biāo)邁進(jìn),在這一點(diǎn)上與泛在網(wǎng)是一致的,泛在網(wǎng)則是面向應(yīng)用及各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同集合的更簡(jiǎn)要、明確的描述,實(shí)質(zhì)亦具目標(biāo)性質(zhì),需要無止境的創(chuàng)新、發(fā)展與提高,以滿足人類無止境的需求演進(jìn)與市場(chǎng)發(fā)展。相應(yīng)傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的子集,物聯(lián)網(wǎng)是泛在網(wǎng)的子集,泛在型傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)都需同屬NGN目標(biāo)網(wǎng)及泛在網(wǎng)子集的INTERNET及NGI/NGTN/NGMN/NGBWMN/NGBTV/……NGxxx的網(wǎng)絡(luò)支持,與這些異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)均有部分重疊相交,泛在網(wǎng)運(yùn)作更多強(qiáng)調(diào)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、融合與互聯(lián)互通和信息/知識(shí)聚合與應(yīng)用,以信息通信網(wǎng)絡(luò)為中心,全部整合各類異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同,充分發(fā)揮傳感、物聯(lián)、認(rèn)知、測(cè)量、定位、計(jì)算、智能處理與控制的綜合作用,構(gòu)建與實(shí)施不同聯(lián)網(wǎng)及人與人、人與物及物與物之間的5W/5A/ 5 C 型泛在連接與溝通,按NGN的“開放、創(chuàng)新、融合”基本思想與實(shí)質(zhì)內(nèi)涵與框架目標(biāo)要求向?qū)嵤〨II目標(biāo)邁進(jìn)。
3.發(fā)展策略思考
A.標(biāo)準(zhǔn)化問題
由于泛在—物聯(lián)/傳感網(wǎng)具有巨大產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間,并對(duì)微電子技術(shù)、納微傳感元器件、深度環(huán)境感知與認(rèn)知、自適應(yīng)智能控制、物體域深度智能化等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展有強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力,對(duì)提升信息通信產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)跨越增強(qiáng)、促進(jìn)兩化融合及推動(dòng)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)等有巨大現(xiàn)實(shí)價(jià)值與戰(zhàn)略意義,目前其發(fā)展尚處啟動(dòng)與初級(jí)階段,國(guó)際與國(guó)內(nèi)均無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),按重在不同特征應(yīng)用協(xié)同為基本目標(biāo),按國(guó)際、國(guó)內(nèi)、區(qū)域、行業(yè)等不同應(yīng)用盡快制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),包括其技術(shù)框架要求及體系架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,以有效促進(jìn)其國(guó)內(nèi)與國(guó)際產(chǎn)業(yè)協(xié)同與規(guī)模化快速發(fā)展。而且要特別重視系統(tǒng)架構(gòu)中不同層面間相互協(xié)同的共用技術(shù)平臺(tái)的資源調(diào)度、管理與安全性保障等目標(biāo)的探索與實(shí)現(xiàn)。
B.監(jiān)管和政策驅(qū)動(dòng)協(xié)調(diào)支持
鑒于泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)發(fā)展本質(zhì)乃重在應(yīng)用,尤其是各類跨行業(yè)、跨部門應(yīng)用,由此在推進(jìn)此產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用發(fā)展時(shí)通常會(huì)遇到行業(yè)與部門的利益壁壘阻礙,甚至嚴(yán)重的阻礙,此時(shí)政策驅(qū)動(dòng)威力尤為重要,一定要借助政府部門協(xié)調(diào)與政策驅(qū)動(dòng)力量及時(shí)排除這些障礙。在扶植與培育泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)?;瘧?yīng)用發(fā)展時(shí)相關(guān)先行政策及時(shí)出臺(tái)尤為重要。
C. 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)突破的重要性
泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)發(fā)展屬國(guó)家戰(zhàn)略新興技術(shù)產(chǎn)業(yè),發(fā)達(dá)國(guó)家已先行多年,即使 像HPC、云計(jì)算及智能塵埃( Smart Dust)系統(tǒng)應(yīng)用方面在本世紀(jì)初甚至在上世紀(jì)在軍用與商用領(lǐng)域早已開展,我們?cè)诠糙A合作同時(shí)若不加速創(chuàng)新發(fā)展掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)就不可能形成產(chǎn)業(yè)應(yīng)用規(guī)模發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力,因此,加強(qiáng)投入,建立有實(shí)效的國(guó)家與區(qū)域級(jí)泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)發(fā)展研究中心,并與有實(shí)力大制造運(yùn)營(yíng)企業(yè)緊密聯(lián)手,以產(chǎn)學(xué)研用政相結(jié)合的模式快速掌握具自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)是確保其產(chǎn)業(yè)成功發(fā)展的重中之重。
D.行業(yè)主管部門應(yīng)積極協(xié)調(diào)互動(dòng)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)有效發(fā)展
由于泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛,而且其行業(yè)應(yīng)用往往具很多交叉性,這些行業(yè)分屬不同政府職能部門管理,因此相應(yīng)主管部門必須緊密加強(qiáng)協(xié)調(diào)互動(dòng),才能有效保障此產(chǎn)業(yè)有效發(fā)展。
E.重視與有效推進(jìn)芯片技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的務(wù)實(shí)發(fā)展
這一方面與移動(dòng)通信芯片及手機(jī)終端的對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸作用情況甚為相似,甚至有過之而無不及,極其關(guān)鍵,尤其像智能塵埃SD 之類芯片技術(shù)要將納微芯片、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS, Micro Electro Mechanical Systems)及納米高級(jí)計(jì)算技術(shù)有機(jī)整合在一起,因此,包括國(guó)際合作在內(nèi),逐步自主掌握此類先進(jìn)的芯片技術(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展尤為關(guān)鍵。
F.對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用實(shí)施重大專項(xiàng)示范推進(jìn)
泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)是一剛啟動(dòng)的新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,必須探索經(jīng)驗(yàn),與工業(yè)化和信息化兩化瀜合及各類重要行業(yè)領(lǐng)域信息化應(yīng)用緊密掛溝,選定重點(diǎn)應(yīng)用項(xiàng)目,作為重點(diǎn)專項(xiàng)進(jìn)行示范試點(diǎn),采用“局部試點(diǎn)、重點(diǎn)示范”模式,推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)妥健康發(fā)展。
G.探索可持續(xù)發(fā)展商業(yè)模式
泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域其產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)節(jié)與環(huán)境甚為復(fù)雜,其兼顧各方共贏合作利益探索成功的可持續(xù)發(fā)展商業(yè)模式尤為重要,其中包括政策驅(qū)動(dòng)支持協(xié)同及有效的新技術(shù)驅(qū)動(dòng)支持,充分發(fā)揮泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)的超低功率、超低功耗、低成本、高度可靠安全等特征,實(shí)施好為廣大用戶歡迎的無所不在與所不能的各種應(yīng)用。
H.把握好泛在—物聯(lián)/傳感網(wǎng)與FICN中有關(guān)各類網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系及協(xié)同與融合發(fā)展
如上所述,從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用集合觀點(diǎn)看,NGN目標(biāo)網(wǎng)及泛在網(wǎng)UN是最大的集合,物聯(lián)網(wǎng)IOT、傳感網(wǎng)SN、NGI、NGMN、NGBWMN、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)MI 、NGBTVN、WPAN、WBAN、衛(wèi)星網(wǎng)SN、2G/3G/4G等公眾網(wǎng)及應(yīng)急聯(lián)動(dòng)通信專網(wǎng)IERCN、等各類FICN均為其子集, 其中傳感網(wǎng)為物聯(lián)網(wǎng)子集,泛在傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)概念相近、協(xié)同融合支持,WBAN屬物聯(lián)網(wǎng)子集并與WPAN緊密相系,這些網(wǎng)絡(luò)均按開放創(chuàng)新與協(xié)同融合方式向NGN目標(biāo)網(wǎng)及泛在網(wǎng)方向邁進(jìn),對(duì)全人類實(shí)現(xiàn)無所不在及無所不能的應(yīng)用服務(wù)。
I.WBAN與UN-IOT/WSN及CPS關(guān)系及其戰(zhàn)略重要性
就WBAN而言,無論其人體域或高度智能控制的非人體的一般物體域網(wǎng)絡(luò)與CPS概念直接相聯(lián)系,有非常重要的人機(jī)高度智能/智慧化與一體化的特征,對(duì)實(shí)施無所不在與無所不能的個(gè)性化/個(gè)體化作用尤為關(guān)鍵。
J. 可靠性、安全性及個(gè)人隱私保護(hù)問題
在推進(jìn)WBAN與泛在—物聯(lián)/傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí), 尤其要注意其可靠性、安全性及個(gè)人隱私保護(hù)問題,因?yàn)樗鼈兣c人體利益尤其密息相關(guān)聯(lián),特別當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層支撐借助于目前全球最大廣域覆蓋的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)尤應(yīng)小心。
K. 有效推進(jìn)分布式精細(xì)化頻率規(guī)劃、監(jiān)測(cè)與認(rèn)知無線電及動(dòng)態(tài)頻譜管理
隨著寬帶多媒體視頻全移動(dòng)業(yè)務(wù)快速増長(zhǎng)及WBAN與泛在—物聯(lián)/傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,分布式高密度頻率資調(diào)度支持矛盾將愈來愈突出,此時(shí)分布式精細(xì)化頻率規(guī)劃、監(jiān)測(cè)管理顯得日益重要, 此時(shí)除充分利用與開辟相應(yīng)ISM等開放頻段外,對(duì)一些既有低端頻率占用度不高但頻譜爭(zhēng)奪敏感與劇烈的頻段,諸如700MHz、800MHz、2500MHz等頻段,無論對(duì)公網(wǎng)/專網(wǎng)/共網(wǎng)運(yùn)營(yíng)應(yīng)用,應(yīng)加速推進(jìn)深度感知與智能化實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)頻譜管理, 對(duì)此加速推進(jìn)認(rèn)知無線電CR及動(dòng)態(tài)頻譜管理DFM研發(fā)與應(yīng)用已成當(dāng)務(wù)之急。
L.軍民協(xié)同推進(jìn)泛在—物聯(lián)/傳感網(wǎng)的務(wù)實(shí)發(fā)展
無論從 “寓軍于民、軍民協(xié)同、軍民融合”國(guó)策考慮,或是從技術(shù)、業(yè)務(wù)與應(yīng)用環(huán)境等綜合考慮, 軍民協(xié)同推進(jìn)泛在—物聯(lián)/傳感網(wǎng)的務(wù)實(shí)發(fā)展有巨大現(xiàn)實(shí)意義與戰(zhàn)略價(jià)值,從新技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用環(huán)境部門約束而言,軍用領(lǐng)域率先突破往往較為容易, 進(jìn)而協(xié)同推廣擴(kuò)展產(chǎn)業(yè)發(fā)展投向規(guī)模民用及商用, 較為自然、合理與可行,例如,CR-DFM與智能塵埃網(wǎng)絡(luò)SDN等高新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用在國(guó)外亦遵循這一途徑, SDN不僅對(duì)軍用有明顯價(jià)值,對(duì)智能醫(yī)療及人體域網(wǎng)WBAN和精細(xì)農(nóng)業(yè)珍稀動(dòng)物與鳥巢跟蹤監(jiān)測(cè)等均有直接商業(yè)價(jià)值。(工業(yè)和信息化部通信科技委副主任,中國(guó)國(guó)家無線電頻率規(guī)劃專家咨詢委員會(huì)主任,國(guó)家無線電管理機(jī)構(gòu)原副局長(zhǎng)、總工程師 陳如明)
1.物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)涵解析
A. 誕生背景
瞄準(zhǔn)實(shí)際應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)IOT(The Internet of Things)的概念源于2003年左右,相對(duì)Internet是以“人”為基礎(chǔ)互聯(lián)的一種網(wǎng)絡(luò),IOT則原先視為以目標(biāo)對(duì)像更大的“物”為基礎(chǔ)互聯(lián)的一種網(wǎng)絡(luò), 即是指將各種信息傳感設(shè)備,如射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò),其中非常重要的一種技術(shù)便是RFID電子標(biāo)簽。物聯(lián)網(wǎng)用途廣泛,遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、老人護(hù)理、個(gè)人健康等諸多領(lǐng)域。預(yù)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。有專家預(yù)測(cè)10年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)就可能大規(guī)模普及,這一技術(shù)將會(huì)發(fā)展成為一個(gè)上萬億元規(guī)模的高科技市場(chǎng)。
其實(shí),物聯(lián)網(wǎng)概念起源于比爾 . 蓋茨1995年《未來之路》一書,在《未來之路》中,比爾 . 蓋茨已提及物聯(lián)網(wǎng)概念,只是當(dāng)時(shí)受限于寬帶無線網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備等設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展水平,并未引起重視。而且涉及它與泛在網(wǎng)UN(Ubiquitous , Network)及傳感網(wǎng)等概念相關(guān)聯(lián),其起源更早。所謂泛在(Ubiquitous)及普適(Pervasive )概念的引入源于上世紀(jì)90年代,首先由美國(guó)加州Xerox(施樂)公司 Palo Alto研究中心首席科學(xué)家Mark Weiser博士在1991年提出 ,‘Ubiquitous’原為拉丁文,意思是‘神無所不在’,被用于形容網(wǎng)絡(luò)無所不在,。傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)想最早由美國(guó)軍方提出,起源于1978年美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局資助卡耐基-梅隆大學(xué)進(jìn)行分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究項(xiàng)目,由于當(dāng)付缺乏INTERNET技術(shù)、多種有效接入手段特別是缺乏移動(dòng)接入及智能計(jì)算等條件,此時(shí)該傳感網(wǎng)概念僅局限于由節(jié)點(diǎn)組成的自組織網(wǎng)絡(luò),1999年在美國(guó)召開的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議上提出了傳感網(wǎng)是下一世紀(jì)人類面臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī)遇, 中國(guó)中科院上海微系統(tǒng)及信息技術(shù)研究所亦早在1999年就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究和開發(fā), 在上述簡(jiǎn)單概念基礎(chǔ)上的擴(kuò)展, 有如泛在傳感網(wǎng)(USN,Ubiquitous Sensor Networks), 該概念出自2008年2月ITU-T的研究報(bào)告 “ Ubiquitous Sensor Networks”, 等等。而與商業(yè)應(yīng)用有關(guān)者則與下述背景相關(guān)聯(lián)-------
1999年由美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)UCC、吉列公司、寶潔、沃爾瑪?shù)?00多家大公司贊助,在美國(guó)麻省理工學(xué)院MIT成立了Auto-ID Center,並且提出了“電子產(chǎn)品碼”(Electronic Product Code, EPC)的概念后,就與世界上六所知名大學(xué), 即美國(guó)的MIT、英國(guó)的劍橋大學(xué)生、日本的慶應(yīng)大學(xué)、澳大利亞的阿德雷德大學(xué)、瑞士的圣加侖大學(xué)、中國(guó)的復(fù)旦大學(xué)等,..共同組成Auto-ID Labs。美國(guó)食品與藥品管理局(FDA, Food and Drug Administration)在2003年就已強(qiáng)烈建議最好採用RFID加上EPC(Electronic Product Code)作為防止假藥的最佳手段, 2003年10月31日,由UCC 與EAN(European Article Number,歐洲產(chǎn)品代碼標(biāo)準(zhǔn)組織)等創(chuàng)建了另一個(gè)非贏利性國(guó)際組織EPC global,負(fù)責(zé)管理和推廣EPC工作,並且與Auto-ID Labs保持密切合作, 目的是為了推進(jìn)EPC產(chǎn)業(yè)發(fā)展,并且訂定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,使之在全球廣泛地應(yīng)用,EPCglobal建立的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)即稱為物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things), 當(dāng)時(shí)認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)最大規(guī)模與最有前景的應(yīng)用就是在零售和物流領(lǐng)域,即如全球最大零售商沃爾瑪(Wal-Mart)便擬用RFID技術(shù),通過INTERNET,實(shí)現(xiàn)商品(物品)自動(dòng)識(shí)別管理和商品信息的互聯(lián)共享 等。
隨著技術(shù)不斷進(jìn)步,2005年11月17日,在突尼斯舉行的信息社會(huì)世界峰會(huì)(WSIS)上,國(guó)際電信聯(lián)盟發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》正式提出物聯(lián)網(wǎng)概念,而2009年奧巴馬就職演講后對(duì)2008年11月IBM公司總裁彭明盛(Samuel Palmisano)提出的“智慧地球( Smarter Planet)”積極響應(yīng),物聯(lián)網(wǎng)再次引起廣泛關(guān)注。從推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度來講,作為計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信后的又一次信息化產(chǎn)業(yè)浪潮,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,物聯(lián)網(wǎng)有望成為后金融危機(jī)時(shí)代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的引擎。相應(yīng),2009年8月7日,我國(guó)溫家寶總理來無錫微納物聯(lián)網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心視察并發(fā)表重要講話,溫總理指出“在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中,要早一點(diǎn)謀劃未來,早一點(diǎn)攻破核心技術(shù)”;“在國(guó)家重大科技專項(xiàng)中,加快推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展”;“盡快建立中國(guó)的傳感信息中心,或者叫‘感知中國(guó)’中心” ,充分強(qiáng)調(diào)了其緊迫性與戰(zhàn)略重要性。在這些背景下,“物聯(lián)網(wǎng)”進(jìn)而成為熱詞,再開始“走紅”,引起全球及我國(guó)的廣泛關(guān)注。
B.內(nèi)涵解析
雖然物聯(lián)網(wǎng)有多種概念、定義與解釋,但目前已由早先把所有物品通過射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理的概念與定義出發(fā)作了進(jìn)一步延伸。根據(jù)NGN目標(biāo)網(wǎng)及泛在網(wǎng)創(chuàng)新與融合的基本思想其概念與定義均在擴(kuò)展,即如ITU在物聯(lián)網(wǎng)的報(bào)告中便提出物聯(lián)網(wǎng)在任何時(shí)刻、任何地點(diǎn)、無所不在的網(wǎng)絡(luò)和無所不在計(jì)算的發(fā)展愿景,除RFID技術(shù)外,傳感器技術(shù)、納米技術(shù)、智能終端等枝術(shù)將得到更泛的應(yīng)用等。
目前普遍認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)可為感知、傳輸、應(yīng)用三個(gè)層面的體系架構(gòu),和傳統(tǒng)電信網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)不一樣的是,物聯(lián)網(wǎng)在每一個(gè)層面上,都將有很多種選擇,例如,其感知層包括條碼識(shí)讀、RFID、傳感器、傳感網(wǎng)(由大童各類傳感器節(jié)點(diǎn)組成的自組織網(wǎng)絡(luò))、攝像頭、視頻檢測(cè)識(shí)別、IrDA、GPS、M2M終端、傳感器網(wǎng)關(guān)等;網(wǎng)絡(luò)層包括各類信息通信網(wǎng)絡(luò):2G/2.75G/3G/3G+/3.9G/4G…、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),INTERNET/INTERNET2/NGI/NGN/NGTN/NGBTVN/NGBWMN//NGxxx…,衛(wèi)星網(wǎng)、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)數(shù)字集群網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)信息中心與物聯(lián)網(wǎng)管理中心,等;應(yīng)用層包括各類物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)有機(jī)結(jié)合的各種智能化應(yīng)用解決方案,首先可推工業(yè)化與信息化融合的兩化融合,進(jìn)爾擴(kuò)展至各行各業(yè),如智能農(nóng)業(yè)、市政工程、質(zhì)量監(jiān)控、公共安全、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能交通、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家居、災(zāi)難管理、節(jié)能減排、后勤物流…等等,這樣,在未來生態(tài)環(huán)境的建設(shè)過程中,物聯(lián)網(wǎng)浸透能力極強(qiáng),從而產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大,商業(yè)模式及跨部門協(xié)同亦變得異常關(guān)鍵。
美國(guó)咨詢機(jī)構(gòu)Forrester預(yù)測(cè),到2020年,世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù),跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比,將達(dá)到30比1,僅僅是在智能電網(wǎng)和機(jī)場(chǎng)防入侵系統(tǒng)方面的市場(chǎng)就有上千億元,“物聯(lián)網(wǎng)”是下一個(gè)萬億量級(jí)的信息通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域,這絕對(duì)不是原來狹窄意義上的物聯(lián)網(wǎng),固然互聯(lián)網(wǎng)INTERNET/NGI是其重要網(wǎng)絡(luò)支持平臺(tái),但全然不僅如此,因此物聯(lián)網(wǎng)IOT中的I(INTERNET)理解為 “INTER-NET” 似乎更科學(xué)合理。全面感知、可靠傳送及智能處理是物聯(lián)網(wǎng)的三大核心能力;泛在化與智能化則是物聯(lián)網(wǎng)的兩大基本特征,其中泛在化如上所述無論覆蓋連接層面或應(yīng)用服務(wù)層面均應(yīng)逐步達(dá)到無處不在與無所不能;智能化則應(yīng)體現(xiàn)情景感知認(rèn)知、無縫連接處理及信息知識(shí)聚合三者渾然一體, 通過無線傳感、自組織網(wǎng)等末端網(wǎng)絡(luò),將管理對(duì)象的屬性信息(ID、編碼、人體特征等)、個(gè)體狀況信息(體溫、血壓、位置等)及環(huán)境信息(溫度、濕度、雨量、壓力、加速度、震動(dòng)等)等信息準(zhǔn)確收集,及時(shí)通過接入網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦歉删W(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理,進(jìn)而將處理結(jié)果作為智能化服務(wù)提供給用戶, 對(duì)此,不同網(wǎng)絡(luò)、不同設(shè)備、不同服務(wù)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、對(duì)于任何人都必須保持高度緊密連接, 而將感知數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)知分析和處理、為客戶提供個(gè)性化、智能化服務(wù),本質(zhì)上這就是信息與知識(shí)聚合的過程;而且必須強(qiáng)調(diào)智能化絕非意味著高不可攀、深不可測(cè),其本質(zhì)終極目標(biāo)應(yīng)該是傻瓜化式服務(wù),使用戶終端或者用戶環(huán)境變得越來越人性化和單純化,高度智能化的服務(wù)系統(tǒng)將作為背景環(huán)境淡出普通人的視線,使泛在型物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入日常工作生活之中,無須刻意改變習(xí)慣便可享受泛在網(wǎng)所帶來的便利,只有立足消費(fèi)者的需求、跨越數(shù)字鴻溝,才能推動(dòng)泛在型物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展;當(dāng)然,從技術(shù)角度觀察,各種信息的協(xié)同聚合處理、HPC、云計(jì)算、模糊識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘、專家系統(tǒng)、智能商業(yè)決策等有效支持是實(shí)施智能化的集中體現(xiàn)。
2.物聯(lián)網(wǎng)與其它信息通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)系
NGN目標(biāo)網(wǎng)直接與實(shí)施GII目標(biāo)相溝通,包含其各類NGxxx子集的實(shí)施及一步步向無處不在與無所不能能的5W/5A/ 5 C目標(biāo)邁進(jìn),在這一點(diǎn)上與泛在網(wǎng)是一致的,泛在網(wǎng)則是面向應(yīng)用及各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同集合的更簡(jiǎn)要、明確的描述,實(shí)質(zhì)亦具目標(biāo)性質(zhì),需要無止境的創(chuàng)新、發(fā)展與提高,以滿足人類無止境的需求演進(jìn)與市場(chǎng)發(fā)展。相應(yīng)傳感網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的子集,物聯(lián)網(wǎng)是泛在網(wǎng)的子集,泛在型傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)都需同屬NGN目標(biāo)網(wǎng)及泛在網(wǎng)子集的INTERNET及NGI/NGTN/NGMN/NGBWMN/NGBTV/……NGxxx的網(wǎng)絡(luò)支持,與這些異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)均有部分重疊相交,泛在網(wǎng)運(yùn)作更多強(qiáng)調(diào)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、融合與互聯(lián)互通和信息/知識(shí)聚合與應(yīng)用,以信息通信網(wǎng)絡(luò)為中心,全部整合各類異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同,充分發(fā)揮傳感、物聯(lián)、認(rèn)知、測(cè)量、定位、計(jì)算、智能處理與控制的綜合作用,構(gòu)建與實(shí)施不同聯(lián)網(wǎng)及人與人、人與物及物與物之間的5W/5A/ 5 C 型泛在連接與溝通,按NGN的“開放、創(chuàng)新、融合”基本思想與實(shí)質(zhì)內(nèi)涵與框架目標(biāo)要求向?qū)嵤〨II目標(biāo)邁進(jìn)。
3.發(fā)展策略思考
A.標(biāo)準(zhǔn)化問題
由于泛在—物聯(lián)/傳感網(wǎng)具有巨大產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間,并對(duì)微電子技術(shù)、納微傳感元器件、深度環(huán)境感知與認(rèn)知、自適應(yīng)智能控制、物體域深度智能化等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展有強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力,對(duì)提升信息通信產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)跨越增強(qiáng)、促進(jìn)兩化融合及推動(dòng)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)等有巨大現(xiàn)實(shí)價(jià)值與戰(zhàn)略意義,目前其發(fā)展尚處啟動(dòng)與初級(jí)階段,國(guó)際與國(guó)內(nèi)均無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),按重在不同特征應(yīng)用協(xié)同為基本目標(biāo),按國(guó)際、國(guó)內(nèi)、區(qū)域、行業(yè)等不同應(yīng)用盡快制定相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),包括其技術(shù)框架要求及體系架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,以有效促進(jìn)其國(guó)內(nèi)與國(guó)際產(chǎn)業(yè)協(xié)同與規(guī)模化快速發(fā)展。而且要特別重視系統(tǒng)架構(gòu)中不同層面間相互協(xié)同的共用技術(shù)平臺(tái)的資源調(diào)度、管理與安全性保障等目標(biāo)的探索與實(shí)現(xiàn)。
B.監(jiān)管和政策驅(qū)動(dòng)協(xié)調(diào)支持
鑒于泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)發(fā)展本質(zhì)乃重在應(yīng)用,尤其是各類跨行業(yè)、跨部門應(yīng)用,由此在推進(jìn)此產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用發(fā)展時(shí)通常會(huì)遇到行業(yè)與部門的利益壁壘阻礙,甚至嚴(yán)重的阻礙,此時(shí)政策驅(qū)動(dòng)威力尤為重要,一定要借助政府部門協(xié)調(diào)與政策驅(qū)動(dòng)力量及時(shí)排除這些障礙。在扶植與培育泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)?;瘧?yīng)用發(fā)展時(shí)相關(guān)先行政策及時(shí)出臺(tái)尤為重要。
C. 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)突破的重要性
泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)發(fā)展屬國(guó)家戰(zhàn)略新興技術(shù)產(chǎn)業(yè),發(fā)達(dá)國(guó)家已先行多年,即使 像HPC、云計(jì)算及智能塵埃( Smart Dust)系統(tǒng)應(yīng)用方面在本世紀(jì)初甚至在上世紀(jì)在軍用與商用領(lǐng)域早已開展,我們?cè)诠糙A合作同時(shí)若不加速創(chuàng)新發(fā)展掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)就不可能形成產(chǎn)業(yè)應(yīng)用規(guī)模發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力,因此,加強(qiáng)投入,建立有實(shí)效的國(guó)家與區(qū)域級(jí)泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)發(fā)展研究中心,并與有實(shí)力大制造運(yùn)營(yíng)企業(yè)緊密聯(lián)手,以產(chǎn)學(xué)研用政相結(jié)合的模式快速掌握具自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)是確保其產(chǎn)業(yè)成功發(fā)展的重中之重。
D.行業(yè)主管部門應(yīng)積極協(xié)調(diào)互動(dòng)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)有效發(fā)展
由于泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛,而且其行業(yè)應(yīng)用往往具很多交叉性,這些行業(yè)分屬不同政府職能部門管理,因此相應(yīng)主管部門必須緊密加強(qiáng)協(xié)調(diào)互動(dòng),才能有效保障此產(chǎn)業(yè)有效發(fā)展。
E.重視與有效推進(jìn)芯片技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的務(wù)實(shí)發(fā)展
這一方面與移動(dòng)通信芯片及手機(jī)終端的對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸作用情況甚為相似,甚至有過之而無不及,極其關(guān)鍵,尤其像智能塵埃SD 之類芯片技術(shù)要將納微芯片、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS, Micro Electro Mechanical Systems)及納米高級(jí)計(jì)算技術(shù)有機(jī)整合在一起,因此,包括國(guó)際合作在內(nèi),逐步自主掌握此類先進(jìn)的芯片技術(shù)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展尤為關(guān)鍵。
F.對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域應(yīng)用實(shí)施重大專項(xiàng)示范推進(jìn)
泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)是一剛啟動(dòng)的新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,必須探索經(jīng)驗(yàn),與工業(yè)化和信息化兩化瀜合及各類重要行業(yè)領(lǐng)域信息化應(yīng)用緊密掛溝,選定重點(diǎn)應(yīng)用項(xiàng)目,作為重點(diǎn)專項(xiàng)進(jìn)行示范試點(diǎn),采用“局部試點(diǎn)、重點(diǎn)示范”模式,推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)妥健康發(fā)展。
G.探索可持續(xù)發(fā)展商業(yè)模式
泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域其產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)節(jié)與環(huán)境甚為復(fù)雜,其兼顧各方共贏合作利益探索成功的可持續(xù)發(fā)展商業(yè)模式尤為重要,其中包括政策驅(qū)動(dòng)支持協(xié)同及有效的新技術(shù)驅(qū)動(dòng)支持,充分發(fā)揮泛在-物聯(lián)/傳感網(wǎng)的超低功率、超低功耗、低成本、高度可靠安全等特征,實(shí)施好為廣大用戶歡迎的無所不在與所不能的各種應(yīng)用。
H.把握好泛在—物聯(lián)/傳感網(wǎng)與FICN中有關(guān)各類網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系及協(xié)同與融合發(fā)展
如上所述,從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用集合觀點(diǎn)看,NGN目標(biāo)網(wǎng)及泛在網(wǎng)UN是最大的集合,物聯(lián)網(wǎng)IOT、傳感網(wǎng)SN、NGI、NGMN、NGBWMN、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)MI 、NGBTVN、WPAN、WBAN、衛(wèi)星網(wǎng)SN、2G/3G/4G等公眾網(wǎng)及應(yīng)急聯(lián)動(dòng)通信專網(wǎng)IERCN、等各類FICN均為其子集, 其中傳感網(wǎng)為物聯(lián)網(wǎng)子集,泛在傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)概念相近、協(xié)同融合支持,WBAN屬物聯(lián)網(wǎng)子集并與WPAN緊密相系,這些網(wǎng)絡(luò)均按開放創(chuàng)新與協(xié)同融合方式向NGN目標(biāo)網(wǎng)及泛在網(wǎng)方向邁進(jìn),對(duì)全人類實(shí)現(xiàn)無所不在及無所不能的應(yīng)用服務(wù)。
I.WBAN與UN-IOT/WSN及CPS關(guān)系及其戰(zhàn)略重要性
就WBAN而言,無論其人體域或高度智能控制的非人體的一般物體域網(wǎng)絡(luò)與CPS概念直接相聯(lián)系,有非常重要的人機(jī)高度智能/智慧化與一體化的特征,對(duì)實(shí)施無所不在與無所不能的個(gè)性化/個(gè)體化作用尤為關(guān)鍵。
J. 可靠性、安全性及個(gè)人隱私保護(hù)問題
在推進(jìn)WBAN與泛在—物聯(lián)/傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí), 尤其要注意其可靠性、安全性及個(gè)人隱私保護(hù)問題,因?yàn)樗鼈兣c人體利益尤其密息相關(guān)聯(lián),特別當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層支撐借助于目前全球最大廣域覆蓋的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)尤應(yīng)小心。
K. 有效推進(jìn)分布式精細(xì)化頻率規(guī)劃、監(jiān)測(cè)與認(rèn)知無線電及動(dòng)態(tài)頻譜管理
隨著寬帶多媒體視頻全移動(dòng)業(yè)務(wù)快速増長(zhǎng)及WBAN與泛在—物聯(lián)/傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,分布式高密度頻率資調(diào)度支持矛盾將愈來愈突出,此時(shí)分布式精細(xì)化頻率規(guī)劃、監(jiān)測(cè)管理顯得日益重要, 此時(shí)除充分利用與開辟相應(yīng)ISM等開放頻段外,對(duì)一些既有低端頻率占用度不高但頻譜爭(zhēng)奪敏感與劇烈的頻段,諸如700MHz、800MHz、2500MHz等頻段,無論對(duì)公網(wǎng)/專網(wǎng)/共網(wǎng)運(yùn)營(yíng)應(yīng)用,應(yīng)加速推進(jìn)深度感知與智能化實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)頻譜管理, 對(duì)此加速推進(jìn)認(rèn)知無線電CR及動(dòng)態(tài)頻譜管理DFM研發(fā)與應(yīng)用已成當(dāng)務(wù)之急。
L.軍民協(xié)同推進(jìn)泛在—物聯(lián)/傳感網(wǎng)的務(wù)實(shí)發(fā)展
無論從 “寓軍于民、軍民協(xié)同、軍民融合”國(guó)策考慮,或是從技術(shù)、業(yè)務(wù)與應(yīng)用環(huán)境等綜合考慮, 軍民協(xié)同推進(jìn)泛在—物聯(lián)/傳感網(wǎng)的務(wù)實(shí)發(fā)展有巨大現(xiàn)實(shí)意義與戰(zhàn)略價(jià)值,從新技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用環(huán)境部門約束而言,軍用領(lǐng)域率先突破往往較為容易, 進(jìn)而協(xié)同推廣擴(kuò)展產(chǎn)業(yè)發(fā)展投向規(guī)模民用及商用, 較為自然、合理與可行,例如,CR-DFM與智能塵埃網(wǎng)絡(luò)SDN等高新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用在國(guó)外亦遵循這一途徑, SDN不僅對(duì)軍用有明顯價(jià)值,對(duì)智能醫(yī)療及人體域網(wǎng)WBAN和精細(xì)農(nóng)業(yè)珍稀動(dòng)物與鳥巢跟蹤監(jiān)測(cè)等均有直接商業(yè)價(jià)值。(工業(yè)和信息化部通信科技委副主任,中國(guó)國(guó)家無線電頻率規(guī)劃專家咨詢委員會(huì)主任,國(guó)家無線電管理機(jī)構(gòu)原副局長(zhǎng)、總工程師 陳如明)