近幾年,越來越多的安防行業(yè)也開始涉足“物聯(lián)網”,實際上,安防行業(yè)尤其是視頻監(jiān)控本來就是“物聯(lián)網”——感知的重要組成部分,這對我們研究物聯(lián)網發(fā)展應用帶來便利。同時,物聯(lián)網蘊含著巨大的經濟價值,用物聯(lián)網改造傳統(tǒng)產業(yè),必將提升傳統(tǒng)產業(yè)的經濟附加值,有力推動我國經濟發(fā)展方式由生產驅動向創(chuàng)新驅動轉變,促進我國產業(yè)結構的調整。隨著物聯(lián)網新技術、新產品、新應用、新服務模式的創(chuàng)新,也必將催生一批新興業(yè)態(tài),成為中國經濟新的增長點。
物聯(lián)網特征及其結構層次
物聯(lián)網是指通過各種信息傳感設備,如傳感器、射頻識別(RFID)技術、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術,實時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程,采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息,與互聯(lián)網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人,以及所有的物品與網絡的連接,方便識別、管理和控制。
物聯(lián)網具有兩個重要特性:一是規(guī)模性,只有具備了規(guī)模,才能使物品的智能發(fā)揮作用;二是流動性,物品通常都不是靜止的,必須保證物品在運動狀態(tài),甚至在高速運行狀態(tài)下都能隨時實現對話。當然,物聯(lián)網也可以構建在靜止物體上,如周界防范、文物監(jiān)護、橋梁監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測等。
從體系結構來看,物聯(lián)網可以分為五層,即支撐層、感知層、傳輸層、平臺層、應用層。支撐層首先是一個完備的技術支持體系,主要包括協(xié)同感知、樣本庫、安全、仿真、自組網、網絡融合;其次是在技術體系上的平臺支撐,主要包括柔性產線、Ipv6。感知層主要功能是識別物體與采集信息,為后續(xù)信息處理和相應決策行為提供海量、精準的數據信息支撐。物聯(lián)網感知層的信息采集方式主要包括RFID、傳感器、二維碼、GPS/北斗、傳動器,其中RFID主要包括芯片、非接觸IC卡、讀寫終端、標簽、中間件/軟件、個性化設備,GPS/北斗主要包括芯片、終端、接收機、應用系統(tǒng),傳動器主要包括微馬達和人造肌肉。傳輸層主要包括光傳輸和通信與網絡設備,其中光傳輸主要包括光纖光纜、光器件、光接入設備、光傳輸設備,通信與網絡設備主要包括3G/B3G、NFC、ZigBee、藍牙、Wi-Fi/WAPI、M2M。平臺層的主要功能是承載各類應用并推動其成果的轉化。平臺層產業(yè)鏈環(huán)節(jié)主要包括支撐軟件、計算中心和SI等,其中支撐軟件主要包括嵌入式軟件、SOA、模式識別、數據挖掘/BI,計算中心主要包括云計算中心和超計算中心。應用層從國民經濟和社會發(fā)展各個環(huán)節(jié)的具體需求出發(fā),結合行業(yè)特點,通過物聯(lián)網技術的行業(yè)應用形成具有明顯行業(yè)特色的物聯(lián)網應用分支,最終形成涉及人們日常學習、工作和方方面面的物聯(lián)網應用集合。應用層產業(yè)鏈環(huán)節(jié)主要包括智能工業(yè)、智能農業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網、智能環(huán)保、智能安防、智能醫(yī)療、智能家居、智能樓宇、智能金融等。
發(fā)展物聯(lián)網產業(yè)成為國家發(fā)展戰(zhàn)略
物聯(lián)網的概念是1999年由MIT Auto-ID中心的Ashton教授在研究RFID時最早提出的,并在美國召開的移動計算和網絡國際會議上正式發(fā)布了這個概念。Ashton教授提出了結合物品編碼、RFID和互聯(lián)網技術的解決方案,當時基于互聯(lián)網、RFID技術、EPC標準,在計算機互聯(lián)網的基礎上,利用射頻識別技術、無限數據通信技術等,構造了一個實現全球物品信息實時共享的實物互聯(lián)網“Internet of Things”。
我國從2006年開始陸續(xù)出臺了一系列物聯(lián)網產業(yè)政策和規(guī)劃:2008年4月,全國無線傳感器網絡標準化工作組成立;2008年11月,工業(yè)和信息化部發(fā)布《信息產業(yè)科技發(fā)展“十一五”計劃和2020年中長期規(guī)劃(綱要)》;2010年10月,國務院發(fā)布《關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》;2012年2月14日,工業(yè)和信息化部正式發(fā)布《物聯(lián)網“十二五”發(fā)展規(guī)劃》;2012年7月9日,國務院印發(fā)的《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》將物聯(lián)網列為新一代信息技術產業(yè)的重點發(fā)展方向;2012年8月底,國務院批準建立“物聯(lián)網發(fā)展部際聯(lián)席會議”機制;2013年2月17日,國務院正式發(fā)布《關于推進物聯(lián)網有序健康發(fā)展的指導意見》,提出到2015年,要實現物聯(lián)網在經濟社會重要領域的規(guī)模示范應用,突破一批核心技術,逐步形成物聯(lián)網產業(yè)體系,安全保障能力明顯提高。
物聯(lián)網未來發(fā)展趨勢
隨著全球物聯(lián)網的發(fā)展,未來將形成產業(yè)鏈重點環(huán)節(jié)加速發(fā)展、微電子技術持續(xù)發(fā)展,以及行業(yè)應用帶動產業(yè)發(fā)展的新局面。
產業(yè)鏈重點環(huán)節(jié)加速發(fā)展
物聯(lián)網是在當前通信網與互聯(lián)網基礎上的發(fā)展延伸,產業(yè)鏈也與通信網和互聯(lián)網產業(yè)鏈類似,增加了部分參與者。在上游增加了RFID與無線傳感器供應商,在下游增加了物聯(lián)網運營商。因此,中國物聯(lián)網發(fā)展下一個階段的目標就是完善物聯(lián)網產業(yè)鏈,重點發(fā)展與物聯(lián)網產業(yè)鏈緊密相關的硬件、軟件、系統(tǒng)集成以及運營與服務等核心領域,著力打造新型傳感器、傳感器核心芯片、傳感器節(jié)點、操作系統(tǒng)、中間件、數據庫軟件、應用軟件、系統(tǒng)集成、網絡與內容服務等重要產品與解決方案,以系統(tǒng)集成與運營及服務為龍頭,帶動產業(yè)鏈關鍵環(huán)節(jié)突破。
微電子技術持續(xù)發(fā)展微電子技術的兩大發(fā)展方向是當前乃至未來20年物聯(lián)網行業(yè)的主要發(fā)展方向。幾十年來,微電子技術促進了物聯(lián)網技術的發(fā)展。未來10-20年,傳統(tǒng)硅技術將進入成熟期(預計在2014-2017年)。從總體發(fā)展看,傳統(tǒng)硅技術市場將一直延續(xù)到2047年(晶體管發(fā)明100年)才趨于飽和(達到芯片特征尺寸的極限)并衰退。而當前微電子技術仍將依循“等縮比原理”和“摩爾定律”兩條基礎定律發(fā)展下去,在逼近傳統(tǒng)硅技術極限過程中,不斷擴展硅的跨學科橫向應用(如MEMS等)和更先進應用(量子、分子器件)。
行業(yè)應用帶動產業(yè)發(fā)展
物聯(lián)網可以應用于智能工業(yè)、智能農業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網、智能環(huán)保、智能安防、智能醫(yī)療、智能家居、智能樓宇、智能金融等諸多領域。物聯(lián)網產業(yè)的發(fā)展將直接服務于上述國民經濟各主要領域,為其信息化與智能化提供整套解決方案,促其又好又快發(fā)展。同時物聯(lián)網在這些領域應用的展開又將是其自身發(fā)展的直接動力。下游應用的快速推廣與應用規(guī)模的持續(xù)擴張將直接拉動物聯(lián)網產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)同發(fā)展。
物聯(lián)網給安防行業(yè)帶來機遇安防行業(yè)結合物聯(lián)網技術會讓產品達到安全防護的作用,從而使安防產品智能化。目前主要的應用方向包括安全防護、樓宇安防、智能家居、智能交通、智能醫(yī)療、智能環(huán)保等領域。
眾所周知,2008年北京奧運會的安防工作是非常優(yōu)秀的。究其原因,除了周密的計劃、精心的部署、嚴密的管理等等主觀因素外,技術上的因素同樣功不可沒,甚至起了關鍵作用——其中就有物聯(lián)網的極大功勞。奧運籌備之初,就提出來要辦數字奧運。而在整個北京奧運期間,物聯(lián)網確實也得到了很廣泛的應用,譬如??低暤囊曨l聯(lián)網監(jiān)控、智能交通指揮、食品安全追溯、環(huán)境動態(tài)監(jiān)測等等方面,物聯(lián)網技術都獲得了廣闊的用武之地。
上海世博會采用的火警設備也是一款典型的物聯(lián)網技術產品。在LA100型火災安全監(jiān)控系統(tǒng)演示區(qū)看到,新型火災安全監(jiān)控系統(tǒng)已能模仿人的眼鼻系統(tǒng),對大空間實施監(jiān)控。據介紹,所謂“眼”即指“電子眼”,可以對空間進行實時的視頻監(jiān)控,而“鼻”則是一種感應系統(tǒng),一旦發(fā)現煙霧會第一時間向系統(tǒng)發(fā)回信號。此外,在汶川大地震中,堰塞湖的實時動態(tài)信息也是通過“網絡+傳感技術”來實現信息交換的,數據最終被傳遞到后方的決策部門,有效規(guī)避了人員實地觀測可能遭遇的傷亡風險。
目前,國內主流安防廠商均已經在安全防護、智能樓宇、智能交通、智能家居、智能醫(yī)療、智能環(huán)保等多個領域結合物聯(lián)網技術取得了一定的發(fā)展,取得了較好的市場反響。
結語
物聯(lián)網在社會生產各領域的應用將促進傳統(tǒng)生產方式向綠色、智能、低碳的方向轉變,從剛性生產方式向柔性生產方式轉變,顯著降低人們的勞動強度;在社會管理領域,物聯(lián)網將能有力保障公共基礎設施的安全,大大提升社會管理的效能,惠及民眾生活;在社區(qū)和家庭等領域也能給人們帶來更多全新的體驗,大大提升人們的生活質量和水平。綜上所述,物聯(lián)網行業(yè)在未來幾十年時間里將迎來蓬勃、快速的發(fā)展機遇,安防行業(yè)應該抓住機遇,打造國民經濟發(fā)展的新增長點。
(本文作者現任杭州海康威視數字技術股份有限公司圖像處理與智能分析部工程師)