用物联网技术开启智能交通新时代
--专访中国科学院院士姚建铨教授
文/周云
编者按:姚建铨,著名激光与非线性光学专家,中国科学院院士,长期从事激光及非线性光学频率变换技术研究,在高效倍频激光器、高功率固体激光器、可调谐激光器、非线性光学及激光应用技术等方面的研究成果达到国际先进水平,在激光与电子领域提出并发展了非线线性双轴晶体最佳相位匹配计算理论,被国际学术界称为“姚技术”、“姚方法”,在国际上率先建立了“双轴晶体最洼相位匹酉2一高功率倍频激光器-准连续泵浦激光调谐系统的技术体系”,在国内外激光学术界享有盛誉。
虽然已经取得如此众多的荣誉,但姚院士并未停止对学术的钻研。随着中国城市化进程的加速,人们在享受现代化与城市化带来的种种便利同时,也不得不忍受越来越严重的城市问题。这些问题引起了姚院士的关注,近年来,姚建铨将目光投向了物联网在智慧城市与智慧交通中的应用。
当今世界,一半以上的人口生活在城市,地球已经成为了一个庞大的城市网络和城市联盟,目前城市化已经成为全球最显著的经济特征之一。然而星罗棋布、快速扩张的城市也给人类生活带来了许多痛苦的考验:交通拥堵、能源短缺、环境污染、自然灾害和突发事件频发等,这不仅降低了城市居民的生活质量,而且令地球的安全面临挑战。不断发展的信息科学技术为建设者提供了解决问题的方法,通过以现代化科技为依托的信息系统建设,能够推动城市化长效发展,解决可持续性、节能和精细动态管理等问题。
姚建铨认为,中国是世界上最大的发展中国家,中国国情决定了它必须走城市化、工业化、信息化统筹并举的发展模式。随着信息网络的快速渗透,人、机、物三元世界的融合,工业化、信息化、城市化“三化”并举,已经成为中国发展新阶段的重要标志,这一特征,直接促成了智慧城市概念从梦想走进现实。因此,在中国未来城市化过程中,路径和支撑尤为重要,以物联网为基础的智慧城市与智慧交通对于中国城市管理有重要的意义。
姚建铨院士
物联网发展前景广阔
物联网(The Internet of Things)即“物物相连的互联网”的概念是在1999年提出的,就是给所有物体安装传感器,然后通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸,它利用感知技术与智能装臵对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,进行计算、处理和知识挖掘,实现人与物、物与物信息交互和无缝链接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策目的。
从2009年到现在,物联网一直是一个持续升温的焦点,被看成是信息产业的发展历程的第三次革命。无论从早期以军事应用为主,到现在的RFID、视频监控和传感器使用,还是未来泛在化的行业应用,物联网涉及的领域越来越广,感知、网络、智能处理无所不在,可寻址、可通信、可控制、泛在化与开放模式,成为物联网发展的演进目标。物联网将信息交换延伸到物与物的范畴,价值信息极大丰富和无处不在的智能处理将成为城市管理者解决目前困境的手段。
姚建铨认为,我国物联网应用总体上处于发展初期,许多领域积极开展了物联网的应用探索与试点,但在应用水平上与发达国家仍有一定差距。目前已开展了一系列试点和示范项目,在电网、交通、物流、智能家居、节能环保、工业自动控制、医疗卫生、精细农牧业、金融服务业、公共安全等领域取得了初步进展。比如交通领域,物联网在铁路系统应用较早并取得一定成效,在城市交通、公路交通、水运领域的示范应用刚刚起步,其中视频监控应用最为广泛,智能车路控制、信息采集和融合等应用尚在发展中。在物流领域, RFID、全球定位、无线传感等物联网关键技术在物流各个环节都有所应用,但受制于物流企业信息化和管理水平,与国外差距较大。
目前阻碍物联网发展的关键的因素是两条,第一是物联网所需要的传感技术、物理层发展的传感器、技术的发展,中国发展相对落后和发达国家还有比较大的差距。传感技术是物联网区别于互联网最大的地方,要不就变成互联网,传感技术是物联网发展最基础的东西,这方面国家应大力发展,各种原理的传感器技术,既是瓶颈也是商机,另一方面,物联网的商业模式还有待近一步明确,三大运营商和大型企业及大型研究所都在搞物联网,但是整个物联网商业运行模式不是很清晰,把政府的植入运行商的部署一些基础设施以及政府产,随着物联网近一步深入,瓶颈也将进一步克服。
姚建铨指出,物联网技术以及物联网产业的发展前景很好面临很大的挑战,也有很好的机遇。就目前来看,我国尚未形成真正意义的物联网产业形态和爆发点,物联网虽然有形成巨大市场的潜力,潜在空间转化为现实市场还需要较长时间培育,关键点是通过技术和应用创新形成新兴业态和新增市场。但随着物联网给用户带来的收益、效率、便利和安全,人们逐渐重视起这个新兴行业,国家也加大了对物联网这一新兴行业的统筹规划力度。与此同时普通的2G模式已满足不了一些用户的需要,物联网正在向3G模式靠拢,3G网络将引领物联网市场。姚建铨预计“十二五”期末我国物联网相关产业规模将达到5000多亿规模,而真正可能形成万亿级规模的时间节点预计在“十三五”后期。
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