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2009年1月28日,奥巴马就任美国总统后在与美国工商业领袖举行的一次“圆桌会议”上,作为仅有的两名代表之一的IBM首席执行官彭明盛首次提出了“智慧的地球”这一概念,建议新政府投资新一代的智慧型基础设施,阐明其短期和长期效益。奥巴马对此给予了积极的回应:“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去,毫无疑问,这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。”此概念一经提出,即得到世界各国的高度关注,并纷纷出台了各自有关物联网的计划部署,同时积极开展了一系列的技术应用。
美国:“智慧地球”战略
美国的“智慧地球”战略认为:IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成所谓“物联网”。然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
该战略预言:“智慧的地球”战略能够带来长短兼顾的良好效益,尤其是在当前的局势下,对于美国经济甚至世界经济走出困境具有重大意义。在短期经济刺激方面,该战略要求政府投资于诸如智能铁路、智能高速公路、智能电网等基础设施,能够刺激短期经济增长,创造大量的就业岗位;其次,新一代的智能基础设施将为未来的科技创新开拓巨大的空间,有利于增强国家的长期竞争力;第三,能够提高对于有限的资源与环境的利用率,有助于资源和环境保护;第四,计划的实施将能建立必要的信息基础设施。
研究人员还列举了新技术在实际中的运用。例如,现有的城市交通管理基本是自发进行的,每个驾驶者根据自己的判断选择行车路线,交通信号标志仅仅起到静态的、有限的指导作用。这导致城市道路资源未能得到最高效率地运用,由此产生不必要的交通拥堵甚至瘫痪。而智能的城市交通基础设施可以将整个城市内的车辆和道路信息实时收集起来,并通过超级计算中心动态地计算出最优的交通指挥方案和车行路线;再比如,现有的电力输送网络缺少动态调度,从而导致电力输送效率低下。据美国能源部的统计,使用传统电网,大量上网电力被消耗在输送途中。而智慧电网通过先进信息系统与电网的整合,把过去静态的、低效的电力输送网络转变为动态可调整的智能网络,对能源系统进行实时监测,根据不同时段的用电需求,将电力按最优方案予以分配。
“智慧的地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处,同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮,不仅为美国关注,更为世界所关注。
欧盟:新行动计划
2009年6月18日,欧盟委员会宣布了新的行动计划,确保欧洲在建构新型互联网的过程中起主导作用。这种新型的互联网能够把各种物品,如书籍、汽车、家用电器甚至食品连接到网络中,简称为“物联网”。欧盟认为,此项行动计划将会帮助欧洲在互联网的变革中获益,同时它也提出了将会面临的挑战,如隐私问题、安全问题以及个人的数据保护问题。
行动计划内容如下:1.管理:定义一系列“物联网”管理原则,并设计具有足够级别的无中心管理的架构。2.隐私及数据保护:严格执行对“物联网”的数据保护立法。3.“芯片沉默”的权利:开展是否允许个人在任何时候从网络分离的辩论。公民应该能够读取基本的RFID(射频识别设备)标签,并且可以销毁它们以保护他们的隐私。当RFID及其它无线通信技术使设备小到不易觉察时,这些权利将变得更加重要。4.潜在危险:采取有效措施使“物联网”能够应对信用、承诺及安全方面的问题。5.关键资源:为了保护关键的信息基础设施,把“物联网”发展成为欧洲的关键资源。6.标准化:在必要的情况下,发布专门的“物联网”标准化强制条例。7.研究:通过第七研究框架继续资助在“物联网”领域的研究合作项目。8.公私合作:在正在筹备的四个公私研发合作项目中整合物联网。9.创新:启动试点项目,以促进欧盟有效地部署市场化的、互操作性的、安全的、具有隐私意识的“物联网”应用。10.管理机制:定期向欧洲议会和理事会汇报“物联网”的进展。11.国际对话:加强国际合作,共享信息和成功经验,并在相关的联合行动中达成一致。12.环境问题:评估回收RFID标签的难度,以及这些标签对回收物品带来的好处。13.统计数据:欧盟统计局将在2009年12月开始发布RFID技术统计数据。14.进展监督:组建欧洲利益相关者的代表团,监督“物联网”的最新进展。
日本:“i-Japan战略2015”
2009年7月6日,日本政府以完善2006年1月份公布的“IT新改革战略”为基础,沿用其成果,正式推出了至2015年的中长期信息技术发展战略,该战略命名为“i-Japan战略2015”(以下简称为“i-Japan”)。
“i-Japan”战略描述了2015年将会实现的日本数字化社会蓝图,阐述了实现数字化社会的战略。日本旨在通过数字化社会的实现,提升国家的竞争力,参与解决全球性的重大问题,确保日本在全球的领先地位。
通过数字化技术与其他产业的融合,从根本上提升效率,产生新的附加值。所以,“i-Japan”当中的“i”有两层含义:1.数字化技术将如同空气和水一般融入日本社会的每一个角落,由此实现安全、稳定、公平、易用的信息使用环境,从而打造国民生活丰富多彩、人与人关系更加和谐的社会;2.数字化技术也将为日本经济社会体系带来变革,激发新的活力,能够使企业积极自主地创新,使企业向低成本高收益转型,创造一个经济可持续发展的、与国际社会协调合作的社会环境。
与以往强调数字化技术研发过多侧重于技术方面的日本信息化战略定位相比,“i-Japan”战略真正从“以人为本”出发,着眼于应用数字化技术打造普遍为国民所接受的数字化社会。“i-Japan”战略分为“3大核心领域(电子政府和电子自治体、医疗保健、教育与人才)”和“激发产业与区域活力、培育新兴产业”以及“完善数字基础设施建设”3个范畴。
物联网若要具备全面感知、可靠传送、智能处理的技术特征至少要包括如下几方面的技术和围绕这些技术所衍生出来的庞大产业群:1.以RFID为代表的物品识别技术;2.传感和传动技术;3.无线网络通信技术;4.数据存储和处理技术;5.以3C融合为代表的智能物体技术。其中RFID作为现实生活中物体的“身份证”是实现物联网的基础核心环节。
下面列举几个国家和地区对RFID在各个领域的应用:
巴黎:使用RFID技术管理道路标志
在关于实施道路垂直标志(指路牌)和水平标志(道路标记、人行道)工作的提案过程中,巴黎政府一直希望可以有这样一种方案,可以让她在2009年底前拥有关于道路标志的完整、不断更新的全景信息。她还希望政府可以受益于最后决定采用的方案,以预测和优化成本。
最终,这个城市选择了以不同设备技术为基础的管理解决方案——3G/GPRS、RFID技术、GPS、谷歌地图/地球和互联网。其关键在于,查询的实时性、设备及业务的可追踪性。
具体而言,在铺设或维护道路标志的工作中,现场操作员利用掌上电脑读取电子标签,从而识别道路标志。与此同时,这些操作员借助GPS与谷歌地图,描绘、验证它们的位置,然后拍摄标志的照片,再通过GPRS/3G连接实时发送这些信息。巴黎城市的用户,便可以通过网络访问至一个关于道路标志管理与应用的页面,其中包括一个全面的数据库、谷歌电子地图、搜索引擎;还有分析程序、设计文件,并且他们能够以EXCEL格式等Office工具导出数据。
日本:地铁RFID技术打造互动地图
今年4月,日本东京地铁开始测试一套RFID技术互动地图系统,为的是让乘客们获得更多的帮助。支持 FelicaRFID技术的手机用户也可以按下地图上一个按钮激活一个Felica感应器,并将手机靠近屏幕,将地点坐标下传到自己的手机上。回到地面上时,用户可采用手机制图技术画出目的地的路线。
比如,在Ginza地区分布着无数家餐厅、咖啡馆、酒吧和小商店,特别是Ginza地铁站共有32个出口,共有3条地铁线在此相交。因此,对这个地区不熟悉的旅客们往往很难找到目的地。这种地区就非常需要采用这种高科技地图系统。
现在,Ginza站共采用了两台47英寸大小的LCD平板屏幕,展示该区地图。屏幕带有按钮,乘客可通过按键高亮度显示一些常去的地点,如银行、ATM、便利店和邮局。当某个按钮被按下时,地图上显示这个按钮对应场所的所有地点,并标有图标,用户触摸其中一个图标,地图便可以画出从该地到目的地的最短路线。
对于其他地点,乘客只需输入地址便可查询。由于这套地图系统只覆盖当地地区,用户只需输入代表特定地区和建筑的两三个数字,系统就可以显示出路线。
新加坡:使用RFID标签增强对老年人的护理
新加坡启动生活中心(The Centre for Enabled Living Ltd,主要职责为:为老年人和残障人士、以及他们的看护者提供信息和相关服务,管理残疾人计划,为老弱病残的看护人提供支持,推行公共教育活动等)最近正在考虑“触爱社会服务”(Touch Community Services,新加坡的志愿福利团体)的建议,希望借助科技手段增强提供护理的质量和效率。
该提案的核心为一种采用RFID技术的跟踪系统。根据这项计划,将使用RFID标签对每个接受“触爱社会服务”的家庭进行标记。
这将使系统可以捕捉到职员或义工探望老年人的时间,有利于确保职员和志愿者的最优配置,而这,恰是目前人工系统无法达到的。
事件标签将由RFID阅读器读取,它可以捕捉到如摔倒或要求医疗保健之类的信息。
在每天结束时,一旦RFID读写器收集完毕,信息将被自动发送到触爱志愿服务的总部。
RFID系统不仅可以满足客户被妥善照管看护的需要,而且还将有效地节省时间。该项目只是在试验阶段,就有可能使至少400位帮助老弱病残的家庭义工或家庭护理人员获益。
新加坡启动生活中心在2009年9月已将100万美元的基金拨发给那些旨在改善老年人和残疾人生活但却资金短缺的组织。其希望可以通过此行为,提高那些失去独立生活能力、需要被照顾的人士,以及他们的看护者的生活质量。
西班牙:奔驰采用RFID系统监控车辆维修
西班牙Valencia奔驰经销商成功部署了AeroScout的车辆跟踪和管理解决方案,来实时监测整条经销商服务点进出的汽车。
该解决方案包括AeroScout的Wi- Fi标签、AeroScout Exciters、思科3350移动服务引擎(MSE)带有内容感知移动解决方案和AeroScout MobileView软件。
每一部进来维修和服务的车辆都粘附了AeroScout标签,标签的自动识别号码可自从与车辆对应,并通过阅读器读取。一旦车辆被贴标,服务部门可在任何地方实时监控经销汽车的位置。
这套系统大大减少了工作人员寻找经常围绕设备移动的车辆所花费的时间。比如,经销商的员工可以迅速查看某辆汽车是否移出了车身工厂到喷漆店,而无需人工去寻找这辆车。
该RFID系统还包括一个安全控制应用,只允许经批准的车辆离开该服务区。
美国:“智慧地球”战略
美国的“智慧地球”战略认为:IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成所谓“物联网”。然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
该战略预言:“智慧的地球”战略能够带来长短兼顾的良好效益,尤其是在当前的局势下,对于美国经济甚至世界经济走出困境具有重大意义。在短期经济刺激方面,该战略要求政府投资于诸如智能铁路、智能高速公路、智能电网等基础设施,能够刺激短期经济增长,创造大量的就业岗位;其次,新一代的智能基础设施将为未来的科技创新开拓巨大的空间,有利于增强国家的长期竞争力;第三,能够提高对于有限的资源与环境的利用率,有助于资源和环境保护;第四,计划的实施将能建立必要的信息基础设施。
研究人员还列举了新技术在实际中的运用。例如,现有的城市交通管理基本是自发进行的,每个驾驶者根据自己的判断选择行车路线,交通信号标志仅仅起到静态的、有限的指导作用。这导致城市道路资源未能得到最高效率地运用,由此产生不必要的交通拥堵甚至瘫痪。而智能的城市交通基础设施可以将整个城市内的车辆和道路信息实时收集起来,并通过超级计算中心动态地计算出最优的交通指挥方案和车行路线;再比如,现有的电力输送网络缺少动态调度,从而导致电力输送效率低下。据美国能源部的统计,使用传统电网,大量上网电力被消耗在输送途中。而智慧电网通过先进信息系统与电网的整合,把过去静态的、低效的电力输送网络转变为动态可调整的智能网络,对能源系统进行实时监测,根据不同时段的用电需求,将电力按最优方案予以分配。
“智慧的地球”战略被不少美国人认为与当年的“信息高速公路”有许多相似之处,同样被他们认为是振兴经济、确立竞争优势的关键战略。该战略能否掀起如当年互联网革命一样的科技和经济浪潮,不仅为美国关注,更为世界所关注。
欧盟:新行动计划
2009年6月18日,欧盟委员会宣布了新的行动计划,确保欧洲在建构新型互联网的过程中起主导作用。这种新型的互联网能够把各种物品,如书籍、汽车、家用电器甚至食品连接到网络中,简称为“物联网”。欧盟认为,此项行动计划将会帮助欧洲在互联网的变革中获益,同时它也提出了将会面临的挑战,如隐私问题、安全问题以及个人的数据保护问题。
行动计划内容如下:1.管理:定义一系列“物联网”管理原则,并设计具有足够级别的无中心管理的架构。2.隐私及数据保护:严格执行对“物联网”的数据保护立法。3.“芯片沉默”的权利:开展是否允许个人在任何时候从网络分离的辩论。公民应该能够读取基本的RFID(射频识别设备)标签,并且可以销毁它们以保护他们的隐私。当RFID及其它无线通信技术使设备小到不易觉察时,这些权利将变得更加重要。4.潜在危险:采取有效措施使“物联网”能够应对信用、承诺及安全方面的问题。5.关键资源:为了保护关键的信息基础设施,把“物联网”发展成为欧洲的关键资源。6.标准化:在必要的情况下,发布专门的“物联网”标准化强制条例。7.研究:通过第七研究框架继续资助在“物联网”领域的研究合作项目。8.公私合作:在正在筹备的四个公私研发合作项目中整合物联网。9.创新:启动试点项目,以促进欧盟有效地部署市场化的、互操作性的、安全的、具有隐私意识的“物联网”应用。10.管理机制:定期向欧洲议会和理事会汇报“物联网”的进展。11.国际对话:加强国际合作,共享信息和成功经验,并在相关的联合行动中达成一致。12.环境问题:评估回收RFID标签的难度,以及这些标签对回收物品带来的好处。13.统计数据:欧盟统计局将在2009年12月开始发布RFID技术统计数据。14.进展监督:组建欧洲利益相关者的代表团,监督“物联网”的最新进展。
日本:“i-Japan战略2015”
2009年7月6日,日本政府以完善2006年1月份公布的“IT新改革战略”为基础,沿用其成果,正式推出了至2015年的中长期信息技术发展战略,该战略命名为“i-Japan战略2015”(以下简称为“i-Japan”)。
“i-Japan”战略描述了2015年将会实现的日本数字化社会蓝图,阐述了实现数字化社会的战略。日本旨在通过数字化社会的实现,提升国家的竞争力,参与解决全球性的重大问题,确保日本在全球的领先地位。
通过数字化技术与其他产业的融合,从根本上提升效率,产生新的附加值。所以,“i-Japan”当中的“i”有两层含义:1.数字化技术将如同空气和水一般融入日本社会的每一个角落,由此实现安全、稳定、公平、易用的信息使用环境,从而打造国民生活丰富多彩、人与人关系更加和谐的社会;2.数字化技术也将为日本经济社会体系带来变革,激发新的活力,能够使企业积极自主地创新,使企业向低成本高收益转型,创造一个经济可持续发展的、与国际社会协调合作的社会环境。
与以往强调数字化技术研发过多侧重于技术方面的日本信息化战略定位相比,“i-Japan”战略真正从“以人为本”出发,着眼于应用数字化技术打造普遍为国民所接受的数字化社会。“i-Japan”战略分为“3大核心领域(电子政府和电子自治体、医疗保健、教育与人才)”和“激发产业与区域活力、培育新兴产业”以及“完善数字基础设施建设”3个范畴。
物联网若要具备全面感知、可靠传送、智能处理的技术特征至少要包括如下几方面的技术和围绕这些技术所衍生出来的庞大产业群:1.以RFID为代表的物品识别技术;2.传感和传动技术;3.无线网络通信技术;4.数据存储和处理技术;5.以3C融合为代表的智能物体技术。其中RFID作为现实生活中物体的“身份证”是实现物联网的基础核心环节。
下面列举几个国家和地区对RFID在各个领域的应用:
巴黎:使用RFID技术管理道路标志
在关于实施道路垂直标志(指路牌)和水平标志(道路标记、人行道)工作的提案过程中,巴黎政府一直希望可以有这样一种方案,可以让她在2009年底前拥有关于道路标志的完整、不断更新的全景信息。她还希望政府可以受益于最后决定采用的方案,以预测和优化成本。
最终,这个城市选择了以不同设备技术为基础的管理解决方案——3G/GPRS、RFID技术、GPS、谷歌地图/地球和互联网。其关键在于,查询的实时性、设备及业务的可追踪性。
具体而言,在铺设或维护道路标志的工作中,现场操作员利用掌上电脑读取电子标签,从而识别道路标志。与此同时,这些操作员借助GPS与谷歌地图,描绘、验证它们的位置,然后拍摄标志的照片,再通过GPRS/3G连接实时发送这些信息。巴黎城市的用户,便可以通过网络访问至一个关于道路标志管理与应用的页面,其中包括一个全面的数据库、谷歌电子地图、搜索引擎;还有分析程序、设计文件,并且他们能够以EXCEL格式等Office工具导出数据。
日本:地铁RFID技术打造互动地图
今年4月,日本东京地铁开始测试一套RFID技术互动地图系统,为的是让乘客们获得更多的帮助。支持 FelicaRFID技术的手机用户也可以按下地图上一个按钮激活一个Felica感应器,并将手机靠近屏幕,将地点坐标下传到自己的手机上。回到地面上时,用户可采用手机制图技术画出目的地的路线。
比如,在Ginza地区分布着无数家餐厅、咖啡馆、酒吧和小商店,特别是Ginza地铁站共有32个出口,共有3条地铁线在此相交。因此,对这个地区不熟悉的旅客们往往很难找到目的地。这种地区就非常需要采用这种高科技地图系统。
现在,Ginza站共采用了两台47英寸大小的LCD平板屏幕,展示该区地图。屏幕带有按钮,乘客可通过按键高亮度显示一些常去的地点,如银行、ATM、便利店和邮局。当某个按钮被按下时,地图上显示这个按钮对应场所的所有地点,并标有图标,用户触摸其中一个图标,地图便可以画出从该地到目的地的最短路线。
对于其他地点,乘客只需输入地址便可查询。由于这套地图系统只覆盖当地地区,用户只需输入代表特定地区和建筑的两三个数字,系统就可以显示出路线。
新加坡:使用RFID标签增强对老年人的护理
新加坡启动生活中心(The Centre for Enabled Living Ltd,主要职责为:为老年人和残障人士、以及他们的看护者提供信息和相关服务,管理残疾人计划,为老弱病残的看护人提供支持,推行公共教育活动等)最近正在考虑“触爱社会服务”(Touch Community Services,新加坡的志愿福利团体)的建议,希望借助科技手段增强提供护理的质量和效率。
该提案的核心为一种采用RFID技术的跟踪系统。根据这项计划,将使用RFID标签对每个接受“触爱社会服务”的家庭进行标记。
这将使系统可以捕捉到职员或义工探望老年人的时间,有利于确保职员和志愿者的最优配置,而这,恰是目前人工系统无法达到的。
事件标签将由RFID阅读器读取,它可以捕捉到如摔倒或要求医疗保健之类的信息。
在每天结束时,一旦RFID读写器收集完毕,信息将被自动发送到触爱志愿服务的总部。
RFID系统不仅可以满足客户被妥善照管看护的需要,而且还将有效地节省时间。该项目只是在试验阶段,就有可能使至少400位帮助老弱病残的家庭义工或家庭护理人员获益。
新加坡启动生活中心在2009年9月已将100万美元的基金拨发给那些旨在改善老年人和残疾人生活但却资金短缺的组织。其希望可以通过此行为,提高那些失去独立生活能力、需要被照顾的人士,以及他们的看护者的生活质量。
西班牙:奔驰采用RFID系统监控车辆维修
西班牙Valencia奔驰经销商成功部署了AeroScout的车辆跟踪和管理解决方案,来实时监测整条经销商服务点进出的汽车。
该解决方案包括AeroScout的Wi- Fi标签、AeroScout Exciters、思科3350移动服务引擎(MSE)带有内容感知移动解决方案和AeroScout MobileView软件。
每一部进来维修和服务的车辆都粘附了AeroScout标签,标签的自动识别号码可自从与车辆对应,并通过阅读器读取。一旦车辆被贴标,服务部门可在任何地方实时监控经销汽车的位置。
这套系统大大减少了工作人员寻找经常围绕设备移动的车辆所花费的时间。比如,经销商的员工可以迅速查看某辆汽车是否移出了车身工厂到喷漆店,而无需人工去寻找这辆车。
该RFID系统还包括一个安全控制应用,只允许经批准的车辆离开该服务区。