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萬億傳感器革命提升社會公共服務

作者: 時間:2014-01-10 來源:中國經(jīng)濟網(wǎng) 收藏

  2013年,受到全社會新的關注,許多國家開始提出“萬億”的口號。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/215407.htm

  美國:首先提出“萬億革命”

  “萬億傳感器”的普及進程

  “萬億傳感器革命”這一說法,最初出現(xiàn)在美國的產(chǎn)學聯(lián)合會議“萬億傳感器峰會(TSensors Summit)”上。

  該會議由公司副總裁Janusz Bryzek、加州大學圣地亞哥分校工學院院長Albert P. Pisano等共同主持。支持并參加該會議的有來自ICT(信息通信技術(shù))、零部件(半導體、電子部件)行業(yè),以及大學和研究機構(gòu)的眾多著名企業(yè)和組織。

  會議提出“萬億個傳感器覆蓋地球(Trillion Sensors Universe)”計劃,旨在推動社會基礎設施和公共服務中每年使用1萬億個傳感器(圖1)。1萬億,這個數(shù)字相當于目前全球傳感器市場需求的100倍。可以預見,不久的將來,我們身邊將到處布滿傳感器。

  10年后,傳感器數(shù)量將突破1萬億個;再過10年,會達到數(shù)10萬億個。

  日本:啟動多項“傳感器”大規(guī)模應用計劃

  社會基礎設施老化、老齡人口增加,再加上資源與糧食的不足……日本未來需要應對的社會公共服務問題很多。2013年4月,日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省啟動了“傳感器技術(shù)在社會公共服務中的應用開發(fā)項目”,項目內(nèi)容涉及對建造使用10年以上的橋梁及道路等進行維護管理、改善農(nóng)作物栽培環(huán)境、通過測量人類體征信息及時發(fā)現(xiàn)疾病等。

  2013年7月,日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)公布了該項目委托研究機構(gòu)。其中,社會以及工業(yè)基礎設施領域由日本納米光電工學推進機構(gòu)、NEC、日本首都高速道路技術(shù)中心牽頭;農(nóng)業(yè)領域由日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、松下等牽頭;醫(yī)療健康領域則由日本NMEMS技術(shù)研究機構(gòu)負責,并計劃2014年4月成立專門項目組,通過計算機解析來自傳感器采集的大量數(shù)據(jù)。

  2013年6月14日,日本內(nèi)閣會議通過了日本未來IT戰(zhàn)略《打造全世界最先進的IT國家宣言》,宣言提出“2020年度前利用傳感器對日本20%的重要基礎設施及老化基礎設施進行檢測和維修”、“對醫(yī)療護理及生活救助服務的相關傳感器技術(shù)及機器人(49.100, -0.58, -1.17%)技術(shù)等進行開發(fā)驗證與商用化”等目標。

  未來社會基礎設施的核心為傳感器與執(zhí)行器

  廣義上的社會基礎設施具體包括:(1)大樓、住宅、橋梁、水壩等建筑的管理及安全保障;(2)鐵路、船舶、飛機及汽車等交通工具的安全保障;(3)人類健康管理及老齡人口護理;(4)提高農(nóng)業(yè)及畜牧等第一產(chǎn)業(yè)的效率;(5)能源相關基礎設施的維護等。

  利用傳感器、大數(shù)據(jù)等解決社會公共服務問題

  上圖中的藍色物體為日本富士電機的振動傳感器,左下是安裝這一傳感器的該公司大樓;中間的社會公共服務元件是日本豐橋技術(shù)科學大學的土壤養(yǎng)分傳感器,箭頭對應的是安裝這一傳感器的農(nóng)田;右邊的社會公共服務元件為德國不來梅大學(University of Bremen)可對人體神經(jīng)等產(chǎn)生作用的電極,箭頭對應的為日本羅姆公司用近紅外線圖像傳感器拍攝的人的手指。

  不管是哪個領域,未來的系統(tǒng)構(gòu)成大體上相同(圖2)。首先,要在作為對象的基礎設施上安裝用網(wǎng)絡聯(lián)接起來的無數(shù)個傳感器,用來收集關于基礎設施狀態(tài)的數(shù)據(jù)。然后根據(jù)采集到的數(shù)據(jù),評估基礎設施的使用狀態(tài),并在必要的情況下發(fā)出警報,或是進行恰當?shù)恼{(diào)控。比如,監(jiān)控橋梁及建筑時,利用光纖傳感器及加速度傳感器來采集建筑的數(shù)據(jù),并運用數(shù)理統(tǒng)計方法來解析是否存在異常,如果有問題就發(fā)出警報。

  這樣的系統(tǒng)被稱作傳感器網(wǎng)絡或物聯(lián)網(wǎng)。這一概念很早以前就有,但是并未得到真正普及?,F(xiàn)在,因傳感器大規(guī)模應用,情況正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。

  技術(shù)環(huán)境的不斷完善,也將加速傳感器的使用。智能手機因配置了加速度傳感器及無線通信模塊,而變得非常易于使用。通信技術(shù)方面,除了WLAN、藍牙之外,還有一些國家規(guī)劃出920MHz波段等,無線通信方式的選擇越來越多。數(shù)據(jù)分析技術(shù)也因為大數(shù)據(jù)的用途增加而快速發(fā)展。

  同時,隨著“開放數(shù)據(jù)”管理辦法上的成熟,開放數(shù)據(jù)與傳感器數(shù)據(jù)想結(jié)合分析,將賦予解析結(jié)果更多附加值。開放數(shù)據(jù)是指氣象數(shù)據(jù)、城市基礎數(shù)據(jù)、人口動態(tài)等。云計算匯集傳感器采集的數(shù)據(jù),與開放數(shù)據(jù)進行結(jié)合比照,經(jīng)過大數(shù)據(jù)技術(shù)進行解析之后,可提升各項分析的精準度。

  可以說,社會基礎設施、社會公共服務之中,傳感器系統(tǒng)將因廣泛的感應與強大的計算能力,被大規(guī)模采用。

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