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物聯(lián)網(wǎng)構建人類“大生態(tài)系統(tǒng)”——萬物互聯(lián)!

2018-07-26 09:12 萬物互聯(lián)

導讀:我們都知道,這個世界上存在多種生態(tài)系統(tǒng),比如自然是一種生態(tài)系統(tǒng),人類是一種生態(tài)系統(tǒng),工業(yè)是一種生態(tài)系統(tǒng),信息產(chǎn)業(yè)也是一種生態(tài)系統(tǒng),資本和金融也是一種生態(tài)系統(tǒng),每種生態(tài)系統(tǒng)都有自己循環(huán)結構,生生不息,并不斷的趨向平衡。雖然這些生態(tài)系統(tǒng)都在向前推進,但是系統(tǒng)與系統(tǒng)之間比較獨立。

  我們都知道,這個世界上存在多種生態(tài)系統(tǒng),比如自然是一種生態(tài)系統(tǒng),人類是一種生態(tài)系統(tǒng),工業(yè)是一種生態(tài)系統(tǒng),信息產(chǎn)業(yè)也是一種生態(tài)系統(tǒng),資本和金融也是一種生態(tài)系統(tǒng),每種生態(tài)系統(tǒng)都有自己循環(huán)結構,生生不息,并不斷的趨向平衡。雖然這些生態(tài)系統(tǒng)都在向前推進,但是系統(tǒng)與系統(tǒng)之間比較獨立。

  直到現(xiàn)在,在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展下,這些系統(tǒng)將打破原來的界限,走向共融,共同組建一個更包容的“大生態(tài)系統(tǒng)”,也就是萬物互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)4.0非常重要組成部分,這也就是為什么我們說工業(yè)4.0不僅是一場工業(yè)革命,而是一場社會革命的原因。

物聯(lián)網(wǎng)構建人類“大生態(tài)系統(tǒng)”——萬物互聯(lián)!

  在未來:人、花草、機器、手機、交通工具、家居用品等等,世界上幾乎所有東西都會被連接在一起,超越了空間和時間的限制。國際電信聯(lián)盟于早在2005年的報告曾描繪“物聯(lián)網(wǎng)”時代的圖景:當司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警;公文包會提醒主人忘帶了什么東西;衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等等。當裝載超重時,汽車會自動告訴你超載了多少,同時它還會告訴你空間還有剩余,輕重貨怎樣搭配;當快遞人員卸貨時,一只貨物包裝可能會大叫“你扔疼我了”,或者說“親愛的,請你不要太野蠻,可以嗎?”;當司機在和別人扯閑話,貨車會裝作老板的聲音怒吼“笨蛋,該發(fā)車了!

  當時在各項產(chǎn)業(yè)還相對初級,這些描述有點神乎其神了,但現(xiàn)在看來,這些事情不到十年內(nèi)都可以實現(xiàn)。其實物聯(lián)網(wǎng)之所以可以實現(xiàn)人和物的溝通,先是得益于“傳感器”技術的不斷進步。

  傳感器——世界是神經(jīng)末梢

  工業(yè)4.0,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領域中信息的主要途徑與手段。

  在以往,人們是依靠感覺器官從外界獲取信息,然后再經(jīng)過大腦進行分析。但是人們自身的感覺器官的功能是有限的??墒侨藗冃枰脑斓膶ο笕痹絹碓胶甏蟆⒊橄?。比如,我們宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到 cm的粒子世界,縱向上要觀察長達數(shù)十萬年的天體演化,短到 s的瞬間反應等等,此外,我們還需要開拓新能源、新材料、超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁碭等等各種極端物品,而這些只依靠人的感官能力是遠遠不夠的。

  傳感器是一種檢測裝置,它能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為數(shù)據(jù)信息或其它形式輸出給另外一方,從而使對方感知到相關信息??梢哉f,傳感器的產(chǎn)生就是為了延伸人類的五官功能,所以傳感器又被稱之為“電五官”。

  物聯(lián)網(wǎng)之所以可以牽動各行各業(yè)的神經(jīng),就是人們正盡力把“傳感器”嵌入到機器、家居、交通、醫(yī)療等各種設備中,甚至包括宇宙開發(fā)、海洋探測、文物保護今后都將遍布它的影子,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,人類觸及的每一個角落都會安裝傳感器,因為它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。

物聯(lián)網(wǎng)構建人類“大生態(tài)系統(tǒng)”——萬物互聯(lián)!

  由于部署了海量的傳感器,每個傳感器都是一個信息源,相當于一個觸覺,不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同,傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實時性,按一定的頻率周期性采集環(huán)境信息,不斷更新數(shù)據(jù),通過互聯(lián)網(wǎng)把這些大數(shù)據(jù)管理起來,再通過能力超級強大的中心計算機群,比如云計算,對其中的人、機器、設備進行實時管理。這就實現(xiàn)人類與物理系統(tǒng)的整合,因此人類的生產(chǎn)方式和生活可以更加精細、準確和動態(tài),達到萬物合一的智能狀態(tài)。

  所以,傳感器就是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢,它不僅是人類感知外界的核心元件,也是萬物互相感知的的核心元件,科技越發(fā)展,傳感器的敏感度就越高。傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。各類傳感器的大規(guī)模部署和應用,覆蓋范圍包括智能工業(yè)、智能安保、智能家居、智能運輸、智能醫(yī)療等等。這就相當于給世界布置了一套神經(jīng)系統(tǒng),有了這套神經(jīng)系統(tǒng),整個世界當然更有靈性。

  比如物聯(lián)網(wǎng)傳感器產(chǎn)品已率先在上海浦東國際機場防入侵系統(tǒng)中得到應用,系統(tǒng)鋪設了3萬多個傳感節(jié)點,覆蓋了地面、柵欄和低空探測,可以防止人員的翻越、偷渡、恐怖襲擊等攻擊性入侵。

  我們都知道工業(yè)4.0是智能化生產(chǎn),那么機器于機器之間,機器于產(chǎn)品之間就需要完成一種溝通,這也依靠傳感器的作用。另外,每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的參數(shù),使機器工作一直處于最佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量。因此可以說,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,工業(yè)4.0也就失去了基礎。

物聯(lián)網(wǎng)構建人類“大生態(tài)系統(tǒng)”——萬物互聯(lián)!

  顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙,首先就在于對象信息的獲取存在困難,而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn),往往會導致該領域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展,往往是一些邊緣學科開發(fā)的先驅(qū)。

  人類這種對“智慧”的渴望,帶來了傳感器研究的春天和市場的繁榮。全球?qū)τ趥鞲衅鞯男枨蟪尸F(xiàn)爆發(fā)性增長。我國傳感器市場從2004年的154.3億元人民幣增長到2007年的 307.8億元,2013年的市場突破了1300億元,2014年約合人民幣1624.4億元,2015年我國傳感器需求量可達260億只。銷售額將破1300億元,遠超國內(nèi)各行業(yè)平均增長率。其輻射和帶動作用不可估量。

  2014的發(fā)布《中國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》稱未來5年是中國傳感器市場快速發(fā)展的5年,汽車電子、信息通信成為增長最快的典型應用市場,流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器仍將占據(jù)市場主要份額。

  在長三角地區(qū)集中了全國半數(shù)傳感器企業(yè),中國傳感器的蓬勃發(fā)展,給工業(yè)4.0打下了一定的基礎。

物聯(lián)網(wǎng)構建人類“大生態(tài)系統(tǒng)”——萬物互聯(lián)!

  物聯(lián)網(wǎng)——厚德載物

  傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的先決條件,而“互聯(lián)”仍是物聯(lián)網(wǎng)的核心。物體的信息收集之后,必須實時準確地傳遞出去,而且這里的信息數(shù)量是極其龐大的,只有收集能力遠遠不夠,必須具備高級的分析能力。所以,在傳感器收集信息之后,再由云計算、模式識別等各種智能技術分析、加工和處理出有意義的數(shù)據(jù),以適應不同用戶的不同需求,再傳輸給其他物體,對物體實施智能控制。應該說,物聯(lián)網(wǎng)的工作系統(tǒng)比互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)更復雜。因為物聯(lián)網(wǎng)抵達的物體多樣化,而且虛實結合,數(shù)據(jù)與物體互動、時而有形、時而無形。所以用厚德載物形容移動互聯(lián)網(wǎng)很合適,因為它是依靠信息的力量去改變實物。

  比如:當你開車回到家,車庫門自動開啟、客廳燈光和暖氣自動打開、廚房里的烤箱也開始預熱。因為汽車、電器和所有其他裝置都有偵測器和網(wǎng)絡連接,可自行思考和行動。以下是物聯(lián)網(wǎng)讓生活“更智能”的幾個例子。

  在農(nóng)業(yè)方面,美國威斯康辛州的古巴城有一名農(nóng)場主叫Matt Schweigert,他擁有 7000 英畝玉米地和大豆,他還有25 輛拖拉機等生產(chǎn)工具,但這些生產(chǎn)工具都是帶有 GPS 的傳感器的,它們可以幫助 Matt Schweigert 分辨種子密度、噴灑肥料數(shù)量,以及成熟日期和產(chǎn)量。而傳感器獲得了大量數(shù)據(jù)也并不需要 Matt Schweigert 和他的員工們?nèi)ミM行計算分析,一切只需要上傳到云端進行分析。

  醫(yī)療方面,在物聯(lián)網(wǎng)的幫助下,供病人使用的健康監(jiān)測和可穿戴設備變得十分流行,它們能夠把病人的生命體征數(shù)據(jù)實時發(fā)給醫(yī)護人員。這類聯(lián)網(wǎng)設備包括血糖儀、體重秤、心率和超聲波監(jiān)測器。醫(yī)院能夠更快、更準確地收集、記錄和分析數(shù)據(jù),這有助于醫(yī)護人員進行診斷和治療,護理水平也必然會大大改善。此外,老年人也越來越關注可穿戴設備。因為在緊急情況下,他們只需要按下按鈕,就能及時通知醫(yī)護人員。

  制造業(yè)方面,如今,全球工廠已有數(shù)十億臺無線設備和感應器聯(lián)網(wǎng)。某面包公司King’sHawaiian現(xiàn)在生產(chǎn)的面包量是之前的兩倍,因為該公司在新工廠中安裝了11臺聯(lián)網(wǎng)機器,使得員工可以實施查看數(shù)據(jù),再結合歷史數(shù)據(jù)就可以監(jiān)控生產(chǎn),而且該系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)相連,又實現(xiàn)了遠程監(jiān)管。

物聯(lián)網(wǎng)構建人類“大生態(tài)系統(tǒng)”——萬物互聯(lián)!

  零售業(yè)方面,很多商品開始用射頻識別標簽,這種標簽與條形碼的原理類似,當然它們可用于無線環(huán)境中,實體店使用這種標簽就能有效地追蹤庫存,并持續(xù)更新商品信息,銷售助理也能夠立刻給出建議,這讓實體店在與網(wǎng)店的競爭中擁有了優(yōu)勢。

  所謂“密度越來越大”,是指隨著技術發(fā)展,生活中的技術產(chǎn)品會呈現(xiàn)密度更大、技術集成水平更高的趨勢。在業(yè)內(nèi),在相同空間內(nèi)甚至更小空間內(nèi)載入更多技術和功能,已經(jīng)成為競爭的關鍵之一。這意味著今后的硬件設備會越來越小,功能卻會越來越強大。不僅手機、平板電腦會更加輕薄,就連電視機、顯示器也會在掛載更多功能的同時薄如蟬翼。

  在2015年的CES展臺上,哪怕一個紐扣也能成為一個物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)記錄儀,比如CES展上最新推出的 ConnectedCycle,智能自行車踏板內(nèi)置了GPS模塊和運動傳感器,用戶通過手機應用即可追蹤其所在的位置,同時還可以獲得速度、行走距離、海拔等運動數(shù)據(jù)。

  歐美日韓的企業(yè)都把目光關注到物聯(lián)網(wǎng)市場。而且在2015年的CES上可以看到,很多科技巨頭對待物聯(lián)網(wǎng)的態(tài)度從“暢想”開始走向“落地”。

  三星CEO BooKeunYoon在主題演講中談到了打造生態(tài)鏈的重要性。他并發(fā)布了兩款最新的物聯(lián)網(wǎng)傳感器:一款是可以測出二十多種氣味的傳感器;另一是款可以測出3D距離的傳感器。這暗示著三星未來會推出更多革命性的產(chǎn)品,另外,三星已宣布在2020年之前它將把旗下的所有產(chǎn)品聯(lián)網(wǎng)。

  在CES主題演講中,英特爾發(fā)布了一款為物聯(lián)網(wǎng)可穿戴設備開發(fā)的新芯片??圃倨嬲f,物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設備的發(fā)展意味著2015年將是“下一個消費技術浪潮的開端”。智能機器人將是未來物聯(lián)網(wǎng)的核心元素,改變?nèi)祟惖纳睢?/p>

  蘋果則充分利用智能手機的優(yōu)勢,開發(fā)數(shù)個殺手锏級別的應用,通過應用商店讓用戶不費力氣地搜尋、購買和安裝這些應用,并確保開發(fā)者可以切切實實地賺到錢。應用商店的橫空出世,使智能手機從獨立的產(chǎn)品演變成“大生態(tài)系統(tǒng)”的中心。此外,蘋果還在悄然推進其HomeKit智能家居平臺。

  谷歌旗下的Nest公司已經(jīng)推出了數(shù)個物聯(lián)網(wǎng)設備,具有自學習能力的溫控器和煙霧探測器,可以將信息隨時隨地的發(fā)送到用戶的手機。

物聯(lián)網(wǎng)構建人類“大生態(tài)系統(tǒng)”——萬物互聯(lián)!

  互聯(lián)網(wǎng)將消失?

  大道至簡,無論是互聯(lián)網(wǎng)還是物聯(lián)網(wǎng),雖然發(fā)展過程很復雜,但是它們的系統(tǒng)越完善整體就越“簡單”。因為過程變成了一個瞬間,而規(guī)則會變的越來越清晰。

  未來的世界里,每一件物體都有傳感器,都有一個單獨的IP,一切物體都可控、交流、定位。讓協(xié)同工作。就在此理論上,我們提出了智能交通、智慧城市、智能家居、智能消防、等多個領域的概念,都是以物聯(lián)網(wǎng)作為基礎。

  比如說你開著智能汽車,當前面有障礙物而你沒有發(fā)現(xiàn)時,汽車就會自動提醒你,因為障礙物上面有傳感器,當汽車距離障礙物到一定距離時,障礙物就會提醒汽車發(fā)出警示。于是我們可以想象一下,未來世界上的每一件物體都有傳感器,就可以互相識別和協(xié)作,那么整個社會的秩序就不再單純以人的意志為轉(zhuǎn)移,而是會遵守各種客觀的秩序。當然這種秩序和規(guī)則也是人制定的,但是這其中某些個人的干擾會越來越少,也就是說整個社會將更加規(guī)則,因此意料之外的事會越來越少。在未來,只要是情理之中,就會在意料之中!

  因此,物聯(lián)網(wǎng)不僅將整個世界組建了一個社會性的“大生態(tài)系統(tǒng)”,而且這個系統(tǒng)的規(guī)則會更加清晰明了,所謂的“主觀”情況干擾會越來越少。我們知道跟“人”打交道是一件最復雜的事情,因為人的七情六欲會時刻影響一個人的行為,“人性”在很多時候往往是一種阻礙。但是在未來,人和物、物和物之間的主要溝通將依靠數(shù)據(jù),這是一種很客觀的東西,它將會遵守我們已經(jīng)制定好的規(guī)則,這也會幫人類省去不少煩惱,人們會感覺越來越輕便、輕松。

  谷歌執(zhí)行董事長預計互聯(lián)網(wǎng)將消失?!拔铱梢苑浅V苯拥卣f,互聯(lián)網(wǎng)將消失。未來將有數(shù)量巨大的IP地址、傳感器、可穿戴設備以及你感覺不到卻與之互動的東西,無時無刻伴隨你。設想下你走入房間,房間會隨之變化,有了你的允許和所有這些東西,你將與房間里發(fā)生的一切進行互動。世界將變得非常個性化、非常互動化和非常、非常有趣”。

  也許正如ARM創(chuàng)始人兼CTOMikeMuller所說:“互聯(lián)網(wǎng)提供了一種簡潔之美:您可通過同一個網(wǎng)絡瀏覽器找到并控制您的燈泡,而不必知道或在意正在使用的是WiFi還是3G?!蔽锫?lián)網(wǎng)也需要這種簡潔的力量,簡潔到你感覺不到它的存在。

  物聯(lián)網(wǎng)來自于互聯(lián)網(wǎng),但是超脫于互聯(lián)網(wǎng),這也就是一種大網(wǎng)無網(wǎng)的狀態(tài)!