物聯(lián)網(wǎng)開啟萬物互聯(lián)時(shí)代

“物聯(lián)網(wǎng)”（Internet of Things，縮寫IoT）一詞誕生于15年前，最近幾年，這個(gè)“高大上”的事物逐漸走進(jìn)我們的生活。物聯(lián)網(wǎng)能夠?qū)⑻囟臻g環(huán)境中的所有物體連接起來，進(jìn)行擬人化信息感知和協(xié)同交互，而且具備自我學(xué)習(xí)、處理、決策和控制的行為能力，從而完成智能化生產(chǎn)和服務(wù)。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)正在推動(dòng)人類社會(huì)從“信息化”向“智能化”轉(zhuǎn)變，促進(jìn)信息科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)生巨大變化。不久的將來，物聯(lián)網(wǎng)將有力改變我們生活與工作的環(huán)境，把我們帶進(jìn)智能化世界。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)思想是“按需求連接萬物”

在2005年信息社會(huì)世界峰會(huì)上，國際電信聯(lián)盟正式提出“物聯(lián)網(wǎng)”概念，提出無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來臨，世界上所有物體，從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行信息交換。

物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)思想是“按需求連接萬物”。具體而言，就是通過各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及射頻識(shí)別（通過無線電進(jìn)行數(shù)據(jù)交換以達(dá)到信息識(shí)別）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按照約定協(xié)議將包括人、機(jī)、物在內(nèi)所有能夠被獨(dú)立標(biāo)識(shí)的物端（包括所有實(shí)體和虛擬的物理對(duì)象及終端設(shè)備）無處不在地按需求連接起來，進(jìn)行信息傳輸和協(xié)同交互，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物端的智能化信息感知、識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，構(gòu)建所有物端之間具有類人化知識(shí)學(xué)習(xí)、分析處理、自動(dòng)決策和行為控制能力的智能化服務(wù)環(huán)境。

信息社會(huì)正在從互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代向物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代發(fā)展。如果說互聯(lián)網(wǎng)是把人作為連接和服務(wù)對(duì)象，那么物聯(lián)網(wǎng)就是將信息網(wǎng)絡(luò)連接和服務(wù)的對(duì)象從人擴(kuò)展到物，以實(shí)現(xiàn)“萬物互聯(lián)”。二者在需求滿足上也有所區(qū)別：互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，信息網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)是滿足公共信息傳輸需求；物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，信息網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)是滿足特定智能服務(wù)需求，二者相互支撐，不可或缺。

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下未來的智能服務(wù)系統(tǒng)，將成為未來社會(huì)重要的基礎(chǔ)設(shè)施。智能服務(wù)系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)科技創(chuàng)新的關(guān)鍵，將真實(shí)環(huán)境物理空間與虛擬環(huán)境信息空間進(jìn)行映射協(xié)同，實(shí)現(xiàn)通信、計(jì)算和控制的融合。智能服務(wù)系統(tǒng)使物與物、人與物之間能夠以新的方式進(jìn)行主動(dòng)的協(xié)同交互，從而鉤織一張物理世界內(nèi)生互聯(lián)的智能協(xié)同網(wǎng)絡(luò)。

重塑生產(chǎn)組織方式，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)革命

物聯(lián)網(wǎng)已成為全球新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力。歷經(jīng)概念興起驅(qū)動(dòng)、示范應(yīng)用引領(lǐng)、技術(shù)顯著進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)逐步成熟，物聯(lián)網(wǎng)正加快轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)科技生產(chǎn)力。如果說影響生產(chǎn)工具和產(chǎn)品的技術(shù)會(huì)帶來量變，那么物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將帶來質(zhì)變，因?yàn)樗鼘⒅厮苌a(chǎn)組織方式。物聯(lián)網(wǎng)科技產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)快速發(fā)展，正與制造技術(shù)、新能源、新材料等領(lǐng)域融合，步入產(chǎn)業(yè)大變革前夜，迎來大發(fā)展時(shí)代。

隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及，不同應(yīng)用需求如智能可穿戴設(shè)備、智能家電、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、智能機(jī)器人、智慧醫(yī)療、農(nóng)田水利、市政建筑等數(shù)以萬億計(jì)的新設(shè)備將接入網(wǎng)絡(luò)。這些應(yīng)用正在爆發(fā)性增長并將形成海量數(shù)據(jù)，促進(jìn)生產(chǎn)生活和社會(huì)管理方式進(jìn)一步智能化、網(wǎng)絡(luò)化和精細(xì)化，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展更加智能高效。

與其他高新技術(shù)融合發(fā)展是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要特性。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)正促進(jìn)5G、窄帶物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈和邊緣計(jì)算等新一代信息技術(shù)向各領(lǐng)域滲透，引發(fā)全球性產(chǎn)業(yè)分工格局重大變革。在組網(wǎng)方面，全球范圍內(nèi)低功率廣域網(wǎng)技術(shù)正快速興起并逐步商用，面向物聯(lián)網(wǎng)廣覆蓋、低時(shí)延場(chǎng)景的5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程加速。同時(shí)，工業(yè)以太網(wǎng)、短距離通信等相關(guān)通信技術(shù)快速發(fā)展，為人、機(jī)、物的智能化按需組網(wǎng)互聯(lián)提供良好技術(shù)支撐。在信息處理方面，信息感知、知識(shí)表示、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)迅速發(fā)展，極大提升物聯(lián)網(wǎng)的智能化數(shù)據(jù)處理能力。在物聯(lián)網(wǎng)虛擬平臺(tái)、數(shù)字孿生與操作系統(tǒng)方面，基于云計(jì)算及開源軟件的廣泛應(yīng)用，有效降低企業(yè)構(gòu)建生態(tài)門檻，推動(dòng)全球范圍內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)公共服務(wù)平臺(tái)和操作系統(tǒng)的進(jìn)步。

物聯(lián)網(wǎng)帶來數(shù)字化和智能化變革，可以改變?cè)S多行業(yè)。其中最具代表性的概念，莫過于“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”。2011年，“工業(yè)4.0”概念由德國首次提出后，至今已有多個(gè)國家跟進(jìn)。美國通用電氣公司提出的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”概念是全球工業(yè)系統(tǒng)與高級(jí)計(jì)算、分析、傳感技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)的高度融合，意思是在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上將人、數(shù)據(jù)和機(jī)器連接起來，讓設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶相互間緊密地按需協(xié)同，綜合應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和遠(yuǎn)程控制技術(shù)，優(yōu)化工業(yè)設(shè)施和機(jī)器的運(yùn)行維護(hù)，通過網(wǎng)絡(luò)化智能化手段提升工業(yè)制造智能化水平，形成跨設(shè)備、跨系統(tǒng)、跨廠區(qū)、跨地區(qū)的互聯(lián)互通產(chǎn)業(yè)鏈，從而提高效率，推動(dòng)整個(gè)制造服務(wù)體系智能化。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為中國智能制造業(yè)發(fā)展的重要支撐，已經(jīng)得到我國政府高度重視，“十三五”規(guī)劃、《國務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》、《關(guān)于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導(dǎo)意見》都明確提出發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。

由于前景可觀，世界各國都在加速搶占物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機(jī)。在產(chǎn)業(yè)層面，相關(guān)大型公司紛紛制定物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，并通過合作、并購等方式快速進(jìn)行重點(diǎn)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)布局，提升在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中的地位。阿里巴巴、騰訊、百度、亞馬遜、蘋果、英特爾、高通等全球知名企業(yè)，均從不同環(huán)節(jié)和層面布局物聯(lián)網(wǎng)。

智能生產(chǎn)、智慧生活正在開啟

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為人類社會(huì)描繪出智能化世界的美好藍(lán)圖。那么，從抽象概念回到具體應(yīng)用上來，物聯(lián)網(wǎng)究竟怎樣與我們的生產(chǎn)、生活發(fā)生聯(lián)系？

目前，物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用，已在制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、家居、交通和車聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療健康等多個(gè)領(lǐng)域取得顯著成果。目前全球活躍的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備數(shù)量已超過500億個(gè)，萬億級(jí)垂直行業(yè)市場(chǎng)正在興起。

生產(chǎn)方面，物聯(lián)網(wǎng)對(duì)工業(yè)、農(nóng)業(yè)影響深遠(yuǎn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境目前可以從網(wǎng)絡(luò)連接的終端設(shè)備處獲取和分析數(shù)據(jù)，結(jié)合遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制設(shè)備監(jiān)控工業(yè)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)各種具有傳感、識(shí)別、處理、通信、驅(qū)動(dòng)和聯(lián)網(wǎng)功能的制造設(shè)備的無縫集成。通過射頻識(shí)別等技術(shù)對(duì)相關(guān)生產(chǎn)資料進(jìn)行電子化標(biāo)識(shí)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程及供應(yīng)鏈的智能化管理，利用傳感器等技術(shù)加強(qiáng)生產(chǎn)狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)采集和數(shù)據(jù)分析，提升效率和質(zhì)量，促進(jìn)安全生產(chǎn)和節(jié)能減排。

在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)助力“精耕細(xì)作”。通過收集種植環(huán)境的溫度、降雨量、濕度、風(fēng)速、病蟲害和土壤含量的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)耕種智能處理和決策。甚至可以將物聯(lián)網(wǎng)獲得的數(shù)據(jù)應(yīng)用于精確施肥計(jì)劃，最大程度地減少風(fēng)險(xiǎn)和浪費(fèi)，同時(shí)減少管理農(nóng)作物所需的工作量。

在生活中，家居、交通、醫(yī)療健康等都是物聯(lián)網(wǎng)的用武之地。智能家居將信息技術(shù)與室內(nèi)物品設(shè)施、人的室內(nèi)生活、安全防護(hù)等各方面融合協(xié)同，推進(jìn)家居、安防服務(wù)信息化、智慧化。比如語音控制可以幫助視力不佳或行動(dòng)不便的用戶，警報(bào)系統(tǒng)可以連接到用戶佩戴的人工耳蝸，監(jiān)控系統(tǒng)還可以對(duì)跌倒或癲癇等健康事故進(jìn)行報(bào)警。智能交通和車聯(lián)網(wǎng)也離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在不同要素間無縫連接，能夠?qū)崿F(xiàn)車內(nèi)和車外通信、智能交通控制、智能停車、電子收費(fèi)系統(tǒng)、車輛管理控制等多種場(chǎng)景應(yīng)用。比如在物流車隊(duì)管理中，通過無線傳感器查看貨物的位置和狀況，并在異常時(shí)發(fā)送警報(bào)。智慧醫(yī)療利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)藥品保健品的快速跟蹤和定位，降低監(jiān)管成本；通過建立臨床數(shù)據(jù)應(yīng)用中心，可以開展基于物聯(lián)網(wǎng)智能感知和大數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)醫(yī)療應(yīng)用；也可以充分運(yùn)用智能穿戴設(shè)備（智能手環(huán)、智能指環(huán)等）和射頻識(shí)別等技術(shù)采集居民健康信息，建立健康大數(shù)據(jù)創(chuàng)新管理云服務(wù)平臺(tái)。

物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為全球信息科技發(fā)展的重要趨勢(shì)之一，它的出現(xiàn)和興起為我國科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來難得機(jī)遇。我們應(yīng)當(dāng)抓住機(jī)遇創(chuàng)造未來，建設(shè)好智能化數(shù)字中國。

（作者為中國通信學(xué)會(huì)物聯(lián)網(wǎng)委員會(huì)主任）