4) 智能信号处理
信息特征识别和融合技术、地球物理信号处理与识别。
3.4 纳米技术
纳米技术, 是研究结构尺寸在0.1~100 nm 范围内材料的性质和应用, 主要包括: 纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等。这7 个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这3 个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。其中, 纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础, 而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。
使用传感器技术就能探测到物体物理状态, 物体中的嵌入式智能能够通过在网络边界转移信息处理能力而增强网络的威力, 而纳米技术的优势意味着物联网当中体积越来越小的物体能够进行交互和连接。
当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷, 更小, 是指响应速度要快。更冷是指单个器件的功耗要小。但是更小并非没有限度。 纳米技术是建设者的最后疆界, 它的影响将是巨大的。纳米电子学, 包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征, 以及原子操纵和原子组装等。
4 未来展望——人类将进入物联网时代
物联网需要自动控制、信息传感、射频识别、无线通信及计算机技术等, 物联网的研究将带动整个产业链或者说推动产业链的共同发展。可以肯定,在国家大力推动工业化与信息化两化融合的大背景下, 物联网会是工业乃至更多行业信息化过程中,一个比较现实的突破口。在手机数据采集、产品的二维码全程监控等手段已经证实, 无线通信与传统物联网结合后的“新物联网”已产生更广泛的应用,从而在技术上推动工业走出危机[1]。
1) 推进经济发展的驱动器
物联网的推广将会成为推进经济发展的又一个驱动器, 为产业开拓了又一个潜力无穷的发展机会。可以预见, 在“物联网”普及以后, 用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。按照目前对物联网的需求, 在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签, 这将大大推进信息技术元件的生产, 同时增加大量的就业机会。
要真正建立一个有效的物联网, 有两个重要因素。一是规模性, 只有具备了规模, 才能使物品的智能发挥作用。二是流动性, 物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态, 必须保持物品在运动状态,甚至高速运动状态下都能随时实现对话。
我国的无线通信网络已经覆盖了城乡, 从繁华的城市到偏僻的农村, 从海南岛到珠穆朗玛峰, 到处都有无线网络的覆盖。无线网络是实现物联网必不可少的基础设施, 安置在动物、植物、机器和物品上的电子介质产生的数字信号可随时随地通过无处不在的无线网络传送出去。“云计算”技术的运用, 使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能, 使整个网络真正成了一台电脑。
2) “物联网”给物体赋予智能
因为车辆与道路之间缺乏沟通, 需要一个智能化的交通控制系统。同样, 需要一个智能化的供暖控制系统。在生产安全领域, 在食品卫生领域, 在工程控制领域, 在城市管理领域, 在人们日常生活的各个方面, 甚至在人们的娱乐活动中, 都需要建立随时能与物体沟通的智能系统。
“智慧地球”是IBM 公司首席执行官彭明盛去年首次提出的新概念。通过装置在各类物体上实现物体与物体互相间的沟通和对话, 使智能技术正应用到生活的各个方面, 如智慧的医疗、智慧的交通、智慧的电力、智慧的食品、智慧的货币、智慧的零售业、智慧的基础设施甚至智慧的城市, 这使地球变得越来越智能化。可以想象, 当物体被赋予智能, 人类将真正有可能从资源的使用者变为资源的控制者和资源的守护者。
3) 给物体赋予智能整合“物理设备”实现“智能互联城市”
如果说英特网实现了全球几亿用户的 “信息”互联, 那么“智能互联建筑”则实现了某一网络内“物理设备”的互联。无论是“智能互联城市”还是“智慧的地球”, 类似构想的实现, 都要求建立发达的“物联网”。
“智能互联建筑”解决方案在硅谷已有用户使用,美国网域存储技术有限公司(NetApp)就通过执行思科的解决方案节约了15％的能耗。思科公司控制工程师David Shroyer·说, 在供电公司的需求响应信号发出20 分钟之内, Mediator 可将照明亮度减小50％,将温度设置点提高4℃, 从而节省用电1.1MW。思科将这一解决方案与其他系统相结合后, 在18 个月内已帮助位于Sunnyvale 的工作地点的能耗降低了1800 万千瓦时。这既减少了碳的排放, 也节省了大约200 万美元的能源开支。
“智能互联城市”的方案, 能够节约大量能源以及人力, 提高人们的生活品质。思科服务业务执行副总裁Wim Elfrink 说, 在目前全球经济下行的时候,中国仍然能够实现6％的GDP 增长, 而且中国正在建设多个人口超过百万的城市, 这种智能互联城市的概念是非常适用于中国的。
每一次大危机, 都会催生一些新技术, 而新技术的诞生也是使经济、特别是工业走出危机的巨大推动力。物联网就其本身来说, 代表了下一代信息发展技术, 随着各方面的共同努力, 物联网技术会对中国整个经济起到积极推动作用。
