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万物互联的智慧构想

时间: 2017-12-25     来源: 中国建设报

 本报记者 任佳

如何描绘物联网时代的图景?建筑中包含空调、照明、给排水等多个子系统,采用物联网技术,通过传感器、控制器等设备,可以实时掌握建筑中各个子系统的运行情况;通过监控系统中的控制程序,还能实现系统的自动优化运行,一旦出现系统故障,可以及时上报相关信息。

万物互联的物联网时代正在“扑面而至”。根据工信部的预测,到2020年,中国物联网的整体产业规模将超过1.9万亿元。随着新一代物联网技术和产品的发展成熟,万物互联成为新型智慧城市建设的核心要义之一,受到各级政府、企业高度关注,物联网将为智慧城市建设营造出全新的应用生态,推动智慧城市建设进入全新阶段。

在12月11日~12日召开的全球物联网大会上,中国工程院院士倪光南对物联网在智慧城市中的应用做了进一步阐述。他表示,物联网作为智慧城市建设的关键技术基础,通过打造地上地下全面、实时、动态自我感知的物联体系,获取城市“脉搏”,让城市众多应用领域更智慧。

物联网让城市更智慧

物联网概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开:一方面是机场、公路、建筑物,另一方面是数据中心、个人电脑、宽带等。在“物联网”时代,钢筋混凝土、电缆与芯片、宽带整合为统一的基础设施。在此意义上,基础设施更像是一块新的“工地”,世界的运转就在它上面进行,融入人们的生活之中。

未来,随着物联网技术的深入发展,必将促使智能建筑功能更完善和系统化,为人们提供更高效、舒适、便利的建筑环境。例如,采用物联网技术,通过分布在建筑中的光照、温度、湿度、噪声等各类环境监测传感器,将建筑室内的环境参数信息实时传输,让相关管理人员实时掌握建筑室内的环境质量状况。同时,通过联动空调系统,可以改善环境质量。物联网还可以对家居中的主要设备如灯光、电视、空调、冰箱、音响、窗帘等进行智能控制。采用物联网技术,在这些家居设备中嵌入智能控制芯片,通过相关无线技术,实现智能设备的集中或远程控制。

“物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。具体地说,就是把感应器嵌入电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑等各种物体中,然后将物联网与现有的互联网整合起来。”科技部中国高新技术产业开发区协会理事长张景安说。物联网对城市管理的影响主要体现在城市安全的统一监控和对城市的数字化管理。城市安全的统一监控基于宽带互联网的实时远程监控、传输、存储、管理,利用宽带和3G网络,将分散、独立的图像采集点联网,实现对城市安全的统一监控、统一存储和统一管理,为城市管理者和建设者提供一种全新、直观的工具。目前,物联网技术已用于城市安全。城市的数字化管理基于GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)、RS(遥感系统)等关键技术,开发和应用空间信息资源,服务于城市规划、建设和管理,服务于政府、企业,促进资源环境、经济社会的可持续发展。

物联网应用全面开花

中国科学院微系统所自主研发的“电子围栏”,是物联网在城市安全统一监控中的一种形式,已应用于上海世博园,为3.28平方公里围栏区域提供24小时安全防护。在环保和水务应用领域,物联网大数据可以助力智慧水生态。随着智能电网的建设发展,电力系统开始变得更加智能化,智能电网与物联网融合的电力物联网成为发展的趋势。

智能交通(公路、桥梁、公交、停车场等)物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁等的“健康”状况。应用物联网技术还可以解决停车难的问题,帮助人们更好地找到车位。智能化的停车场通过采用超声波传感器、摄像感应、地感性传感器、太阳能供电等技术,第一时间感应到车辆停入,然后反馈到公共停车智能管理平台,显示当前的停车位数量,同时将周边地段的停车场信息整合在一起,能够大大缩短找车位的时间。

在古建筑保护与修复方面,物联网人工智能技术可以实现古建筑表层损伤检测。古村落、古建筑、古城镇是城市的历史记忆和辉煌见证,一旦损毁,文物本体及其承载的历史文化信息将不复存在。运用物联网专网融合系统可以为古建筑的保护提供更先进、便捷的技术手段,为历史文化的永续留存提供更高效的方式。

物联网发展还需技术革新

根据《2016~2017年中国物联网发展年度报告》,2016年中国物联网市场规模超过9000亿元,同比增速超过20%。我国高度重视物联网的发展,已经将其列入国家重点支持的新兴产业之一。各地也纷纷出台产业专项规划,布局“十三五”期间物联网的发展。会上,有专家指出,各地物联网建设如火如荼,物联网作为一个新兴市场,应用也面对着来自各方面的挑战。如,在技术方面,整体技术有待改进。我国物联网企业大多是卡片、设备的制造商,拥有芯片自主研发技术的企业比较少。

“我国目前的物联网智慧化发展虽然处于领先地位,但是距离系统化的‘智慧’还有一定的距离。”张景安说,物联网在我国整体上处于起步阶段,产业链复杂而分散,产业不稳定、不成规模,造成成本居高不下。此外,行业信息化程度有待提高。物联网商业模式复杂,运营商擅长一对一服务关系,即一个用户、一个终端、一个账号。而物联网本质是多点连接,且涉及终端范围广、数量大。

物联网为智慧城市构建可靠、敏捷、实时的神经网络,提升城市智慧,而安全则是实现这一切的保障。张景安表示,物联网发展需要加快推进安全标准化体系建设,构建符合安全标准的体系架构,应对安全新挑战,更好发挥物联网在智慧城市中的功能。物联网的发展还需要技术的革新、产业链的拓展,当然最重要的还是市场的需求。只有物联网的发展真真正正给人们的日常生活带来了便利,才能获得更加广阔的市场空间。

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