劉韻潔院士:物聯網產業發展現狀與未來展望

根據歷史的經驗,每一次重大的經濟?;家樗孀乓懷〖際醯母錈?,因為每一次?;谷嗣搶渚蠶呂捶詞∫幌亂醞心男┕б約霸趺疵娑暈蠢吹姆⒄?,所以從三十年代到現在,幾乎這個規律是成立的。這次金融?;嗣怯衷詵詞∥頤且醞奈侍夂徒窈笥Χ緣拇朧?。于是大家都在談物聯網這件事情,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,現在世界必須改變,為什么必須改變?因為,現在40%-70%用的電都是消耗在本身的電力系統,現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?;刮頤竊詵詞?,我們的信息技術,因為沒有分析、監測,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網到物聯網,讓技術漸漸融入到社會的實體當中,融入到經濟發展當中,使得我們的社會發展可持續。


  一、物聯網的概念及內涵


  物聯網的概念和內涵剛才張琪司長已經講了,我認同她的觀點,我總結一下她講的意思。物聯網是把傳感器網絡以及 RFID等感知技術,通信網與互聯網的技術,智能運算技術等融為一體,實現全面感知、可靠傳送、智能處理為特性的連接物理世界網絡。為什么要把我們的網絡連接到物理世界?因為,人類要想真正應對各種?;?,我們必須使信息技術延伸到物理世界。而通過物聯網,可以幫助人們把我們人類的社會跟物理世界更好的結合起來,提升人們認知世界和處理復雜問題的能力,現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的泛在網絡架構,由感知層、網絡層、應用層組成。傳感網、物聯網和泛在網,這三個網之間的關系,傳感網是局部的網絡,物聯網更大,泛在網包括物與物、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年有預測傳感器網絡是未來重要的十大技術之一,十大產業之一預測到這個技術發展的前景。美國現在把傳感器網絡放在經濟繁榮和國防安全兩個方面,并將以傳感器網絡應用為核心的“智慧地球”計劃上升至國家戰略層面。日本和韓國也投入了大量的資金在做這方面的工作,做出戰略部署。


  在這里我想說一點, 2008年權威公司的統計數字顯示: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,沒有包括傳感器網絡、沒有包括傳感器網絡的應用,這個數字不像大家想象的那么大,但這是一個權威的數據。這樣一個數據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網的發展: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一的協調,而且物聯網尤其是需要各種標準的協調發展。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、網絡安全比互聯網可能會更嚴重。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、規劃,這些問題不很好的進行突破、解決,會大大制約物聯網的應用和廣泛發展。


  二、 物聯網的重點應用領域


  第二個問題是關于物聯網的應用領域,應用領域可以看出來,可以說物聯網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一下。我認為在傳感器網絡方面或是物聯網方面,最重要的應用領域之一就是智能電網,智能電網就是去年奧巴馬政府提出在智能電網的實驗計劃,他大概投資110億美元建設3000多英里的新的、現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 ”的計劃,也是一些企業在研究智能電網方面,而且要把智能電網跟智能城市結合起來。這是中國智能電網的計劃,從發電、輸電、變電、配電、用電、調度每一個環節都要通過信息化技術、通過物聯網的技術、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絡聯系起來,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網的終端,所以整個的信息將來和智能交通結合起來,將會發揮更大的效能。


  國內的情況,有的專家預測,我在這兒借用他們的預測結果,2010年在智能交通系統產業市場規模將超過1000億美元,預計2015年在交通運輸管理物聯網使用RFID的直接效益規模約400億元,國內的智能交通涉及到鐵路、航空、公交等各個方面,各個環節,這個問題怎么協調他們的標準,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。


  第三個我想談一下醫療健康方面,因為社會進入老齡化社會,智能醫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,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療系統、保健系統聯系在一起,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,就能發現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療,直接發到醫院,他也準備采納這個建議。他這個東西已經出口58個國家,1000家醫院都在用。他統計全球有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120億-140億的市場規模,這就是一個民營企業創造的成果,大概兩、三年已經累計收入4.5億人民幣。在醫療健康這方面,就是需要這樣一些創新,我們現在做不到的,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年中國健康醫療的市場規模大概是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,所以這個市場規模是很大的。


  第四個方面介紹一下智能家居,智能家居現在國內外大概都是以三表,比如說電表、氣表、水表智能的處理在做這些事情,這些國家不僅發達國家在做,發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,包括電冰箱、電視機將來都會連上網絡,來實施監控設施運行的故障,包括安全都會有大量的應用程序。


  國內應用的情況,預測到今年,中國市場有800億的數字,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,剛才張琪司長已經講了,我認為這個領域是非常大的物聯網應用領域,在物流、金融、零售、物品防偽、環境?;?、身份識別等很多方面都離不開RFID,而且RFID是物聯網重要的應用領域之一。除了這五個方面的應用,我認為包括農業、救災方面等各個領域都會用到物聯網,這里就不一一介紹了。


  三、物聯網的產業發展現狀


  最后一部分我講一下產業的情況,物聯網產業發展的現狀,2009 年全球統計了物聯網發展100強,這100強的分布是81個在北美,歐洲有18個,亞太地區只有一個,而且這個不在中國。物聯網產業最大的,據我了解,也就是1000萬的水平,超過億的我還沒聽說過,所以這個產業規模不大,中國物聯網領域還是相對比較落后。


  我簡單談一下我們國家物聯網技術的現狀。我認為:我國傳感器還處于一個初期發展階段,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業基礎較強。


  物聯網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,都會制約物聯網的發展。我把幾個圖給大家參考,在國際標準組織和工業組織方面,有這些組織在進行有關物聯網方面的研究,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。這是國際組織物聯網的切入點的標準,這么多標準都跟傳感器網絡有關系,在架構方面、網絡方面。


  我們國內的情況剛才張琪司長也講了,2009年9月11日,工業信息化部國家標準委成立了我們國家傳感器網絡工作組,這是我們第一次成立這樣的組織。今年2月2日CCSA成立了網絡技術工作組。今年3月9日由中國RFID聯盟、物聯網標準協會、閃聯、物聯網標準化協會、全國工業控制監測標準委員會聯合發起,召開成立了中國物聯網標準聯合工作組的籌備會。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,物聯網需要把這些標準組織協調起來,不協調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,我覺得業界應該給予關注,這樣對整個行業的發展才會起到比較好的推動作用。


  物聯網發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,他是一個學地質的,但是他對物聯網對信息技術的看法和理解遠遠高于我們業內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如果抓不住,那是很大的遺憾。


  第二點,物聯網的應用、推廣還面臨很多的困難和挑戰,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業,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去克服,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調發展,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,不要單純去忽悠。


  第三點,國家應該對物聯網領域的發展要做出整體規劃,這么大的國家如果沒有整體的規劃,沒有行業的推動、行業應用帶頭發展,沒有政府的推動、政策的支持這個是很難去形成大的規模。好在我們國家已經決定在無錫成立傳感器網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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