
补齐关键核心技术短板 八部委推行物联网行动计划
物联网是以感知技术和网络通信技术为主要手段,实现人、机、物的泛在连接,提供信息感知、信息传输、信息处理等服务的基础设施。物联网是新基建的重要组成部分,“十四五”规划将其纳入了七大数字经济重点产业。
但与此同时,我国物联网产业发展还存在一些需要解决的问题,如关键核心技术存在短板、产业生态不够健全、规模化应用不足、支撑体系难以满足产业发展需要等。
近日,工信部联合国家网信办、 科技 部等八部委印发《物联网新型基础设施建设三年行动计划(2021—2023年)》(以下简称《行动计划》),提出到2023年底,在国内主要城市初步建成物联网新型基础设施, 社会 现代化治理、产业数字化转型和民生消费升级的基础更加稳固,具体包括四大行动目标:创新能力有所突破、产业生态不断完善、应用规模持续扩大、支撑体系更加健全。
《行动计划》也提出了到2023年底的一系列具体量化目标:推动10家物联网企业成长为产值过百亿、能带动中小企业融通发展的龙头企业;物联网连接数突破20亿;完善物联网标准体系,完成40项以上的国家标准或行业标准制修订等。
《行动计划》从突破关键核心技术、推动技术融合创新、构建协同创新机制3个方面对提升物联网产业创新能力进行了部署安排,提出突破关键核心技术,实施“揭榜挂帅”,鼓励和支持骨干企业加大对高端传感器、物联网芯片、新型短距离通信、高精度定位等关键核心技术的攻关力度,补齐高端传感器、物联网芯片等产业短板;力争到2023年底,突破一批制约物联网发展的关键共性技术,高端传感器、物联网芯片、物联网 *** 作系统、新型短距离通信等关键技术水平和市场竞争力显著提升。
行业应用是物联网发展的主要驱动力之一。综合考虑各领域对物联网需求的紧迫性、发展基础和经济效益等重要因素,《行动计划》按照“分业施策、有序推进”的原则,提出在 社会 治理、行业应用、民生消费三大领域内,重点推进12个行业的物联网部署:以 社会 治理现代化需求为导向,积极拓展市政、乡村、交通、能源、公共卫生等应用场景,提升 社会 治理与公共服务水平;以产业转型需求为导向,推进物联网与农业、制造业、建造业、生态环保、文旅等产业深度融合,促进产业提质增效;以消费升级需求为导向,推动家居、 健康 等领域智能产品的研发与应用,丰富数字生活体验。
《行动计划》还提出,鼓励地方联合龙头企业、科研院所、高校建立一批物联网技术孵化创新中心,调动物联网产业技术联盟、基金会、开源社区等机构协同创新形成合力。
此外,标准是物联网发展的基础。《行动计划》提出从标准体系建设与关键标准制定方面推动物联网标准化工作,依托全国信标委及相关标准化技术组织,进一步完善物联网标准体系,计划3年内组织国内产学研力量加快制修订40项以上国家标准或行业标准;同时,深度参与国际标准化工作,提升我国在国际标准化活动中的贡献度。
物联网的体系结构可以分为感知层,网络层和应用层三个层次。
感知层。是物联网发展和应用的基础,包括传感器或读卡器等数据采集设备、数据接入到网关之前的传感器网络。感知层以RFID、传感与控制、短距离无线通信等为主要技术,其任务是识别物体和采集系统中的相关信息,从而实现对“物”的认识与感知。
网络层。是建立在现有通信网络和互联网基础之上的融合网络,网络层通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连,其主要任务是通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现信息的传输、初步处理、分类、聚合等,用于沟通感知层和应用层。目前国内通信设备和运营商实力较强,是我国互联网技术领域最成熟的部分。
应用层。是将物联网技术与专业技术相互融合,利用分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。应用层是物联网发展的目的。物联网的应用可分为控制型、查询型、管理型和扫描型等,可通过现有的手机、电脑等终端实现广泛的智能化应用解决方案。
资料拓展:
物联网的整个结构可分为射频识别系统和信息网络系统两部分。射频识别系统主要由标签和读写器组成,两者通过RFID空中接口通信。读写器获取产品标识后,通过internet或其他通讯方式将产品标识上传至信息网络系统的中间件,然后通过ONS解析获取产品的对象名称,继而通过EPC信息服务的各种接口获得产品信息的各种相关服务。整个信息系统的运行都会借助internet的网络系统,利用在internet基础上的发展出的通信协议和描述语言。
因此我们可以说物联网是架构在internet基础上的关于各种物理产品信息服务的总和。从应用角度来看,物联网中三个层次值得关注,也即是说,物联网由三部分组成:一是传感网络,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别。二是传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算。三是应用网络,即输入输出控制终端。
在今日召开的第三届ZETA中国联盟日上,中国电信天翼物联行业研究总监王志成表示,LPWAN是5G时代物联网的重要组成部分,在中国市场,由于ZETA与LoRa频率相同,并且是自主标准,因此具备替代LoRa的可能性。根据IoT Analytics 在2020年1月发布的《2020-2025年LPWAN 市场报告》显示,LoRa、NB-IoT、Sigfox和eMTC主流地位将保持上升,市场占比预计从2020年的90%,上升到2023年的97%;NB-IoT的份额快速上升,但到2023年,LoRa和NB-IoT有望平分秋色,各自占据43%的市场份额。
“在全球范围内,授权频谱网络(NB-IoT和eMTC)与非授权频谱网络(LoRa和Sigfox)四大标准占据LPWAN的主流。在中国市场,NB-IoT将占据LPWAN市场的核心地位,而基于非授权频谱所形成的私有网络,会成为移动物联网的毛细血管,ZETA的发展离不开政策与市场的双驱动。”王志成如是说。
政策方面,根据工信部52号文,470Mhz-510Mhz(Lora、ZETA频段),只可用于小范围组网,且限单信道发射,这将促使私有网络与蜂窝网络直连终端的组网方式并存。
市场方面,客户看重价格更低、数据能够私有化保管,运营商因无法实现100%基站密集覆盖,需要有其他方式进行末梢接入。因此,ZETA、Lora等产业链企业一方面要匹配用户建网需求,另一方面则要和运营商生态实现对接。
据了解,ZETA在传统LPWAN的穿透性能基础上,进一步通过分布式接入机制实现快速部署,为Edge AI提供底层支持,具有“低功耗、泛连接、低成本、广覆盖、强安全”等特点。
王志成表示,端到端全环节自主是ZETA的核心优势之一,未来需要通过软硬件解耦,将ZETA终端接入各类平台,并与运营商生态相融合,形成价格上的显著优势。
把WiFi用于M2M连接的主要优点是使用现有网络、速率高(WiFi的速率大大超过处理遥测所需的数据量)、前后兼容性好。
WiFi现在是一种用得较多的无线技术。除了在笔记本电脑中,目前在许多网络设备(Cisco的所有路由器和交换机)中也增加了处理80211协议的能力,就像处理以太网和IP一样方便。由于WiFi在企业中已经非常普遍,故自然会考虑选用它来提供M2M连接。目前,诸如Airespace、TrapezeNetworks等无线交换机厂商,已经推出能够实时跟踪器具的软件。Intel出资的新兴公司Bluesoft甚至已经在销售基于80211b的RFID标记,一片小小的用电池供电的网络接口卡。
使用WiFi的缺点包括功耗大、成本高、协议开销大、需要接入点。目前在一个器具上增加WiFi至少需要15美元。Bluesoft标记的价格是65美元。虽然成本还会下降,但近期仍只能用于跟踪价值较高的资产。一个仓库可能只会把Bluesoft标记用于它的铲车,而不会用于铲车搬动的箱子。WiFi是一个无中继转发能力的单跳网,器具只能连接到接入点(AP)。AP之间的连接、AP与其它网络的连接往往通过常规的有线以太网。如果已经用于其它以太网业务的同一布线再用作WiFi回传,就需要进行认证或把WiFi无线数据包隔离开。要不,你就不得不安装新的缆线和交换机。
物联网的整个结构可分为射频识别系统和信息网络系统两部分。射频识别系统主要由标签和读写器组成,两者通过RFID空中接口通信。读写器获取产品标识后,通过internet或其他通讯方式将产品标识上传至信息网络系统的中间件,然后通过ONS解析获取产品的对象名称,继而通过EPC信息服务的各种接口获得产品信息的各种相关服务。整个信息系统的运行都会借助internet的网络系统,利用在internet基础上的发展出的通信协议和描述语言。因此我们可以说物联网是架构在internet基础上的关于各种物理产品信息服务的总和。从应用角度来看,物联网中三个层次值得关注,也即是说,物联网由三部分组成:一是传感网络,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别。二是传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算。三是应用网络,即输入输出控制终端。
EPC系统是一个非常先进的、综合性的和复杂的系统。其最终目标是为每一单品建立全球的、开放的标识标准。如图2.4所示,它主要由全球产品电子代码(EPC)体系、射频识别系统及信息网络系统三大部分组成[17]。
图24 EPC系统的构成图
(1)EPC编码标准
EPC编码是EPC系统的重要组成部分,它是对实体及实体的相关信息进行代码化,通过统一并规范化的编码建立全球通用的信息交换语言。
(2)EPC标签
EPC标签是装载了产品电子代码的射频标签,通常EPC标签是安装在被识别对象上,存储被识别对象相关信息。标签存储器中的信息可由读写器进行非接触读/写。
32 EPC系统特点
(1)开放的体系结构
EPC系统采用全球最大的公用的刀又TERNET网络系统。这就避免了系统的复杂性,同时也大大降低了系统的成本,并且还有利于系统的增值。梅特卡夫(Metcalfe)定律表明,一个网络大的价值是用户本系统是应该开放的结构体系远比复杂的多重结构更有价值。
(2)独立的平台和高度的互动性
EPC系统识别的对象是一个十分广泛的实体对象,因此,不可能有那一种技术适用所有的识别对象。同时,不同地区,不同国家的射频识别技术标准也不相同。所以开放的结构体系必须具有独立的平台和高度的交互 *** 作性。EPC系统网络建立在INTERNET网络系统上可以与INTERNET网络所有可能的组成部分协同工作
(3)灵活的可持续发展的体系
EPC系统是一个灵活的开放的可持续发展的体系,可在不替换原有体系的情况下就可以做到系统升级。整体的EPC网络 *** 作依赖于RFID系统和网络应用系统的介入,使产品信息有效的传播。安装在不同需求链环境的解读器可以读取标签中储存的产品数据。因此供应链数据可以通过网络及时地检查、更新或者交换信息。
33 EPC编码编码标准
EPC码是新一代与EAN/UPC码兼容的编码标准,在EPC系统中EPC编码与现行GTIN相结合,因而EPC并不是取代现行的条码标准,而是由现行的条码标准逐渐过渡到EPC标准或者是在未来的供应链中EPC和EAN.UCC系统共存。EPC中码段的分配是由EAN.UCC来管理的。在我国,EAN.UCC系统中GTIN编码是由中国物品编码中心负责分配和管理。同样,ANCC也即将启动EPC服务来满足国内企业使用EPC的需求。
EPC码是由一个版本号加上另外三段数据(依次为域名管理者、对象分类、序列号)组成的一组数字。其中版本号标识EPC的版本号,它使得EPC随后的码段可以有不同的长度;域名管理是描述与此EPC相关的生产厂商的信息。
第四章 物联网在家庭中应用
随着时代的发展,中国已经逐步进入了老龄化社会,以后我们社会面临的现状将是一对年轻的夫妻,在照看自己小孩的同时,还要照看2~6对老人,这就为全社会出了一个难题。每家都雇保姆,显然不现实;那么,只能通过科技的手段来解决这个问题了,靠提高家庭的生活品质、方便家庭与外界的信息交互、用传感节点感知家里发生的情况等,这就为家庭物联网的实现奠定了社会基础。
物联网的概念正大行其道,也使人们看到了社会未来的发展趋势,然而物联网大部分却停留在概念阶段,真正规模应用还有待时日。家庭区域相对狭小、需求比较明确,最有可能优先实现物联网的应用。它不只是现代家庭现实的需要(照看老人、孩童),更是人们日益增强的家庭安全
41家庭物联网应用领域
寒冷的冬季,供暖系统使北方城市家庭充满温暖,而当白天大部分人离家上班的时候,空空的房间仍温暖如春。我们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。通过装置在各类物体上的电子标签(RFID),传感器、二维码等经过接口与无线网络相连,从而给物体赋予智能,可以实现人与物体的沟通和对话也可以实现物体与物体相互间的沟通和对话。在电度表上装上传感器,供电部门随时都可知道用户的用电情况,实现用电检查、电能质量监测、负荷管理、线损管理、需求侧管理等高效一体化管理,一年来降低电损。在电梯装上传感器,当电梯发生故障时,无需乘客报警、电梯管理部门会借助网络在第一时间得信息,以最快的速度去现场处理故障。
42发展历程
1999年,物联网的概念就已被提出,10年间,世界各国都在加紧研究。物联网的发展共分为四个阶段:第一个阶段是大型机、主机的联网,第二个阶段是台式机、笔记本与互联网相联,第三个阶段是手机等一些移动设备的互联,第四阶段是嵌入式互联网兴起阶段,更多与人们日常生活紧密相关的应用设备,包括洗衣机、冰箱、电视、微波炉等都将加入互联互通的行列,最终形成全球统一的“物联网”。
对于互联网来说,20世纪80年代是黄金时代,这段时间出了一个知名的人物——鲍勃•卡恩(BobKahn),他被人们称为互联网之父(被赋予同样称呼的人还有好几个)。在为互联网做出卓越贡献的同时,他也非常有远见的为另一个始于上世纪80年代的项目——分布式传感网(DistributedSensorNet,简称DSN)——做了奠基。在那个年代,传感器远比我手上的这个大得多,要用一辆卡车来拉。这么大的传感器作为一个个节点组织在一起,通过微波彼此相连,就组成了传感网。
庞大的传感器在体积方面跟不上人们对其功用上的期望,于是研究者们就开始思考能不能把它做得小一点、再小一点。于是,在上世纪90年代,“智能微尘”(SmartDust)这个很有意思的概念出现了,提出者是KrisPister,他是加州大学伯克利分校的教授。这一概念认为可以将计算和通讯集成在约1~2平方毫米的超微型传感器中,用以对周围环境的参数进行探测。其核心的成分是微电机系统(Micro-Electro-MechanicalSystem,简称MEMS;这个概念在当时引起非常大的轰动),该系统中可以集成很多和机械有关的传感器。
当时KrisPister这批人有一个幻想——在蒲公英上面悬挂一个传感芯片,蒲公英飞到哪里就探测哪里的信号,再把信号传递回来。虽然只是一个假想,但当时真有科学家信心百倍地投入其中,并且还把所需的数据算出来了。比如有空气动力学专家计算出了芯片应有的重量等等。在2001年,加州大学伯克利分校的实验室真做出了这种理想中的芯片雏形,比米粒还小,可谓“细如发丝,薄如蝉翼”。他们送给了我一个,当时我还精心包装了一下。可惜最近找不到了,特别遗憾。倘若芯片里面还有电留存的话,说不定我就能通过网络定位到它的“安身之所”了。
在这一时期,有三所高校和研究机构在传感器领域处于领军地位,一是加州大学伯克利分校(以KrisPister为代表,他们提出了“智能微尘”理论),另外两个是加州大学洛杉矶分校(他们提出了“微无线技术”)和施乐帕克研究中心(XeroxPARC)。施乐帕克研究中心的团队主要由我带领,我们做的是传感信息处理和“智能物质”(SmartMatter),希望能把计算、微电机系统放到物理世界中,与“智能微尘”也有非常紧密的联系。
自本世纪初以来,对于传感的研究越来越受到人们的重视,有很多学校和大公司的研发机构开始进行了类似的研究,并有许多新兴公司借此东风异军突起。将传感器连接成“网”或“系统”,就成了传感网。除了传感网以外,类似的概念也相继提出,比如“CyberPhysicalSystem”和“InternetofThings”(简称IOT)。相较而言,IOT的概念在提出的初期更接近于日常生活,比如常见的RFID(RadioFrequencyIdentification,射频识别)技术就是它的一部分。
关于传感网和物联网的历史,若从大的传感器开始算起,传感网诞生至今应有30年了;而若从微传感网(MicroWirelessSensorNetwork)来说,应该仅有15至20年:微传感网始于上世纪90年代,那个时期的人们刚刚提出“微电机系统”的概念,试图把传感器和计算机处理和通讯全部都集成在一个芯片上,即“智慧微尘”。
其实传感器的历史,归结起来就八个字——从大到小,以点到面。这八个字看似简单,但做起来却是困难重重——要想让传感器真正“飞入寻常世界中”,它必需在体积、造价、能耗等方面进行“瘦身”,这样它才真正能够进入到物理世界。
然而,造型的缩小并不是传感进入生活的唯一条件,还需要互联网技术的配合以实现从点到面的网际联系。就IP地址而言,物联网应采用IPv6(IPv4必然不够),它有128位两进制的IP网址数,这相当于给世界上的每个沙粒都赋予了一个 IP地址。唯有当所有的物体都有一个属于自己的IP的时候,物联网才能真正实现。总而言之,物联网的实现需要这两方面的相辅相成:一是利用微处理技术(micro-fabrication),提高集成度;其二是运用IP技术,以提供足够丰富的网址。
43面临的问题
国内智能家居市场存在很多问题。1、进入门槛较高,一般一次性投入要1、2万元,这就大大限制了中等收入以下人群的购买需求。2、功能华而不实,很多都是遥控个灯光、音响,需求跟投入不成比例。3、生搬硬套,将原来很多工业上使用的东西直接照搬到家庭里,缺少人性化,不能完全适合家居生活需要。4、很多智能家居企业缺少核心技术,东拼西凑,组成个系统就推广,导致成本增高、企业竞争力下降。
RFID超高频技术在我国的应用尚处于起步阶段,一些项目的应用只是试点,还没有得到广泛应用,也没有在供链上应用。比如,只在某一个仓库里应用,或只在生产线上应用。应该说,这些试点项目全
都属于闭环状态的应用,在供应链上串起来应用的案例国内还没有出现。
物联网发展潜力无限,但物联网的实现并不仅仅是技术方面的问题,建设物联网过程将涉及到许多规划、管理、协调、合作等方面的问题,还涉及标准和安全保护等方面的问题,这就需要有一系列相应的配套政策和规范的制订和完善。
首先是技术标准问题。标准是一种交流规则,关系着物联网物品间的沟通。各国存在不同的标准,因此需要加强国家之间的合作,以寻求一个能被普遍接受的标准。
其次是安全的问题。物联网中的物品间联系更紧密,物品和人也连接起来,使得信息采集和交换设备大量使用,数据泄密也成为了越来越严重的问题。如何实现大量的数据及用户隐私的保护,成为待解决的问题。
第三,协议问题。物联网是互联网的延伸,在物联网核心层面是基于TCP/IP,但在接入层面,协议类别五花八门,CPRS、短信、传感器、TD-SCDMA、有线等多种通道,物联网需要一个统一的协议基础。
第四,终端问题。物联网终端除具有本身功能外还拥有传感器和网络接入等功能,且不同行业需求各异议,如何满足终端产品的多样化需求,对运营商来说的一大挑战。
第五,地址问题。每个物品都需要在物联网中被寻址,就需要一个地址。物联网需要更多的IP地址,IPv4资源即将耗尽,那就需要IPv6来支撑。IPv4 向IPv6过渡是一个漫长的过程,因此物联网一旦使用IPv6地址,就必然会存在与IPv4兼容性问题。
第六,费用问题。目前物联网所需的芯片等组件的费用较高,若把所有物品都植入识别芯片花费自然不少,如何有效解决这一问题仍需考虑。
第七,规模化问题。规模化是运营商业绩的重要指标,终端的价格、产品多样性、行业应用的深度和广度都会地用户规模产生影响,如何实现规模化是具有待商讨的问题。
第八,商业模式问题。物联网在商业应用方面的业务模式还不是很明朗,商业模式问题值得更进一步探讨。
第九,产业链问题。物联网所需要的自动控制、信息传感、射频识别等上游技术和产业已成熟或基本成熟,而下游的应用也单体形式存在。物联网的发展需要产业链的共同努力,实现上下游产业的联动,跨专业的联动,从而带动整个产业链,共同推动物联网发展。
要建立一个有效的物联网,有两大难点必须解决: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物品的监控和追踪。
实现物联网,首先必须在所有物品中嵌入电子标签等存储体,并需安装众多读取设备和庞大的信息处理系统,这必然导致大量的资金投入。因此,在成本尚未降至能普及的前提下,物联网的发展将受到限制。已有的事实均证明,在现阶段,物联网的技术效率并没有转化为规模的经济效率,目前的所谓物联网应用也没有一个在商业上获得了较大成功。例如,智能抄表系统能将电表的读数通过商用无线系统(如GSM短消息)传递到电力系统的数据中心,但电力系统仍没有规模使用这类技术,原因在于这类技术没有经济效率。
物联网的关键在于RFID、传感器、嵌入式软件及传输数据计算等领域,包括“云计算”、无线网络的扩容和优化等均是物联网普及需解决的问题。只有通过“云计算”技术的运用,才能使数以亿计的种类物品的实时动态管理变得可能。从目前国内产业发展水平而言,传感器产业人水平较低,高端产品为国外厂商垄断。
物联网的关键技术有低功耗广域网(LPWAN)、蜂窝移动(3G/4G/5G)、Zigbee和其他网状协议等。
一、低功耗广域网(LPWAN)
低功耗广域网是物联网中的新现象。该系列技术通过使用小型的、廉价的电池提供长达数年的远程通信服务,旨在支持遍布工业、商业和校园的大规模物联网应用。
低功耗广域网几乎可以连接所有类型的物联网传感器,促进了从远程监控、智能计量和工人安全到建筑物控制和设施管理的众多应用。尽管如此,低功耗广域网只能以低速率发送小块数据,因此更适合于不需要高带宽且不具有时间敏感性的用例。
此外,同样,并非所有低功耗广域网都是一样的。如今,存在许可低功耗广域网技术(NB-IoT、LTE-M)和未经许可低功耗广域网技术(例如MIOTY、LoRa、Sigfox等)。这些技术在关键网络因素中的表现程度各不相同。
二、蜂窝移动(3G/4G/5G)
蜂窝移动网络在消费者市场中根深蒂固,提供了可靠的宽带通信,并支持各种语音呼叫和流视频应用。不利的一面是,它们会带来非常高的运营成本和电力需求。
虽然蜂窝移动网络不适用于大多数由电池供电的传感器物联网应用,但它们却非常适合特定的使用情形,例如交通和物流中的联网汽车或车队管理。此外,像车载信息娱乐系统、交通路线、高级驾驶辅助系统(ADAS)以及车队远程信息处理和跟踪服务都可以依靠无处不在的高带宽蜂窝移动网络。
具有高速和超低延迟的下一代移动网络5G将成为自动驾驶汽车和增强现实(VR)的未来。预计5G还将实现用于公共安全的实时视频监控、用于互联健康的医疗数据集的实时移动传输,以及一些对时间敏感的工业自动化应用。
三、Zigbee和其他网状协议
Zigbee是一种短距离、低功耗无线技术(IEEE 802154),通常部署在网状拓扑中,以通过在多个传感器节点上中继传感器数据来扩展覆盖范围。与低功耗广域网相比,zigbee提供了更高的数据速率,但同时由于网格配置而降低了能耗效率。
由于它们的物理距离短(《100m),Zigbee和类似的网状协议(例如Z-Wave、Thread等)最适合节点分布均匀且非常接近的中程物联网应用。通常,Zigbee是WI-FI的完美补充,适用于智能照明、暖通空调控制、安全和能源管理等各种家庭自动化应用。
站在 科技 的角度,理解城市。
编辑 | 刘景丰
2021年12月4日, 科技 智库「甲子光年」在线上举办了2021「甲子引力」大会。当天下午的“大国制造”专场上,在洪泰基金合伙人/洪泰智造创始人乔会君的主持下,东华云计算董事长兼CEO郭浩哲、云从 科技 联合创始人姚志强、特斯联高级副总裁刘斌、九号公司商用机器人事业部总经理董纪冬以及升哲 科技 产品副总裁付刘伟就“智慧城市智慧之路”展开圆桌讨论。
在与会嘉宾的讨论中,一个共识是,当下的智慧城市仍处于初级阶段,经过8年建设的智慧城市在有些地方仍不智慧的原因,是因为数据的不互通。要解决这个问题,一是推动感知层建设,未来十年智慧城市的建设重点将是传感器;二是解决数据隐私问题;三是在机制上实现数据互联互通。
正如九号公司商用机器人事业部总经理董纪冬所言,人工智能对世界的改变是从点和线开始的。这意味着,未来智慧城市的建设仍将经历一个漫长的缓慢阶段。
以下为圆桌实录,「甲子光年」对部分内容进行整理:
乔会君: 大家好,这次是线上直播,向线上的观众、各位嘉宾问好,我是洪泰基金的乔会君,今天主持智慧城市论坛。
智慧城市这个话题从十多年前就开始提,当时国内的华为、中兴走得比较靠前,另外就是几大运营商,这是第一波智慧城市的从业者。后来人工智能、大数据、云计算起来,新的技术在智慧城市领域开始有所建树、有所作为。接下来,每位嘉宾简单介绍一下自己,以及公司,最关键的是我们这家公司在智慧城市这个行业里具体参与到哪些环节。
我们先从东华云郭总开始。
郭浩哲: 我是东华云计算郭浩哲。东华云在智慧城市领域耕耘8年时间,是智慧城市最早的一批参与者。现在是以物联网、大数据为核心的智慧城市综合服务商,擅长智慧城市的统筹建设,在部分产业专题上有非常多的积累,像数字广东、一部手机游云南、长沙超级大脑、南宁的 社会 治理,还有乡村振兴以及文旅领域的案例我们也在参与,是在实践中积累了一些能力和经验的载体。
姚志强: 我是云从 科技 的姚志强。云从 科技 是2015年成立的人工智能公司,最早我们做的是单点人工智能技术,也就是人脸识别等。随着人工智能进化,还有我们在行业中的耕耘,逐渐从单点感知类技术向决策全链闭环演进。具体到智慧城市建设中,我们是用人机协同的 *** 作系统,助力人工智能指挥城市的新基建,为未来可持续发展打下比较好的基础。
刘斌: 我是来自特斯联的刘斌,在公司负责产品技术体系的工作。特斯联是中国光大集团旗下“三大一新”中新 科技 企业的重点代表,已成立六年,在智慧城市领域走过三个阶段——从智慧城市的10、20到30的阶段。最初10我们叫设备即服务阶段,20是解决方案阶段,现在特斯联已在重庆、德阳、武汉建设AI CITY人工智能城市的建设和运营服务阶段。后面我希望分享一下特斯联在AI CITY服务里面的体验和感受。
董纪冬: 我是九号公司商用机器人业务的负责人董纪冬。九号公司成立于2012年,到明年是我们的十周年。
九号公司去年在科创板上市,总的使命就是要简化人和物的移动,让人们的生活更加便捷和有趣。基于这样的使命,九号公司的产品主要是两大类:一类是解决人们短距离出行问题的平衡车、滑板车,以及电动车、电动摩托车等短距离交通类产品;还有一类产品致力于简化物的移动,那就是机器人产品,我们目前已经推出的主要产品以配送机器人为主,当然未来我们也会推出更多不同的机器人产品。
九号公司就是通过把智慧注入到短距离交通,注入到机器人产品和服务中,为智慧城市作贡献。
付刘伟: 大家好,我是来自升哲 科技 的付刘伟。升哲 科技 是一家基于物联网和人工智能技术的数据服务商,在智慧城市方向面对的政府业务比较广泛,第一块是最基层的芯片,我们物联网传感器的感知芯片;再往上会提供城市级的网络,目前已经覆盖100多个城市;再往上会提供一系列城市级的管理系统,这个城市级管理系统会面向 社会 治理、智慧城管或者是一些水利等业务场景。通过这样一套体系,我们在智慧城市方向为客户提供一套端到端的服务解决方案,帮助客户更好地通过算法、物联感知的技术,更快、更高效地提升治理和管理水平。同时,能够为老百姓提供一些实打实的便民服务。
乔会君: 之前我已对各位所在的公司有了较宽泛的认识,刚才经过各位简单的介绍,我相信视频前的观众也对各位的公司有了大概了解。
我认为特斯联和东华云这两家公司,可能在智慧城市前端的实施上投入的精力更多一些;九号机器人比较细分,它的业务模式很明确,产品也很明确;升哲 科技 、云从 科技 、九号公司,这三家公司更多的是在自身的产品和技术上做到一定突破,我们的客户更多地类似于特斯联或者东华云这样类型,通过与他们合作,由他们在前端综合性的实施,我们提供一些单点的技术支撑。
关于特斯联,我们和他们在一栋楼办公,有很多的业务交集,特斯联在重庆也与政府有一些合作,也了解我们业务的类型。在我们新基建产业链里边,特斯联在前端的实施能力,综合部署和实施整合能力相对来讲做得更强一些。请问特斯联的刘斌总,您认为最近这5年,我们这些从业者,对于新 型智慧城市的理解、需求,跟5年之前有没有明显的变化 。
刘斌: 新型智慧城市这五年的发展,其实还是很快的。最近这5年我们可以看到, 新型智慧城市会更加注重顶层的设计工作,把人工智能、大数据和云计算这些技术都植入到整个新型智慧城市里面 ,也提出了很多新的理念和架构,像城市大脑、城市的智能体、各种各样城市的中台、数字的底座、城市的 *** 作系统等等,整个技术含量有一个大幅度提升。但是对于特斯联而言,我们目前发现新型的智慧城市有一个很重要的变化, 由于国家双碳的政策出台,大家现在会更加注重新型智慧城市里面低碳,甚至是零碳的设计工作 ,所以无论是在大数据中心,还是在政府的办事大厅,医院等等建筑体的改造上面,我认为接下来会更多地结合低碳目标应用更多的智能调控手段。
乔会君: 谢谢,同样的问题想问东华云的郭总,您跟特斯联在大的业务类型上其实有相似之处,可能具体实施的侧重点不太一样,刚才你也提到,东华云成立8年时间,在南方的区域的部署相对多一些。也请你分享一下对于新型智慧城市的建设,最近5年和之前5年比较明显的变化。
郭浩哲: 我们和特斯联还有不一样的地方,因为从生长的背景上来讲, 我们是从系统集成商到方案服务商再到智慧城市服务商的延续,对IT基础设施的走向或者理解经历了很多阶段。 我对特斯联也比较了解,大家确实有些不一样,他们有一些互联网比较重要的技术。
但从我的视角上来看, 今天的智慧城市还处在非常早期,即使我们努力了8年,我依然会觉得还处于早期阶段。 它可能还分成一个小的环节,从硬件到软件,现在到感知能力,或者到服务能力的提升,即使有了数字广东的案例,在民生,企业服务,以及政府效率提升上都有了大幅度的改善。其实大家现在提到的 新型智慧城市建设,或者新基建,我认为未来的十年,甚至更长的周期里面,最重要的一点就是传感器。 今天我们无论是谈到双碳还是谈到城市的管理,在城市的感知层上的能力还是远远没有打通,我们对整个城市的理解力是非常依靠数据认知的,在这个背景下我们都是应用服务层的突破,而且应用服务层的突破在过往几年,特别过往三年已经进行了大幅度的改变。再往下,大家最需要耐心去突破的方向,我认为传感器是最核心的技术。
乔会君: 对于城市的理解,我们需要感知到足够多的数据才可以做到智慧。我之前有过了解升哲 科技 ,他们在传感器层面耕耘相对更深一些,技术储备的会更多一些,我想请付总就刚才郭总的话题简单发表一些观点?
付刘伟: 郭总提到一个非常现实的问题,就是我们现在都在说智慧城市的建设,城市感知建设。我怎样能够感知到整个城市立体空间、物理世界数字化的过程呢?包含形形色色很多方面不同维度的点,比如地底下的轨交、管网,路面的交通信号、路灯、井盖,以及对环境的感知,包括尾气排放、空气质量、二氧化碳浓度等。 以及通过数字孪生技术做整个城市的立体化呈现,都需要不同传感器去完成,这导致我们去做感知数字化过程中,它的标准,传感的协议,其实没有达到一定程度上的统一,所以在数据收集时候也是非常痛苦、非常难的。
除此之外,因为本身运营机制问题,导致数据难以打通。我们从2017年开始做物联网芯片,目的是在不同类型的传感终端,通过统一的芯片把大家最难的数据统一化,或者解决掉数据传输问题。
我们也会看到另外一个现象,在一线城市,很多的水表、电表、燃气表,大家都能够在手机上缴费了。如果回到三四线城市,其实还是非常原生态的做法,大家会去水务所现场缴费。在北京、上海很稀松平常的事情,回到三线城市之后还是非常难去改变的,这涉及到很多的改造成本问题,还有运营机制的问题。
所以我觉得,现在基于物联感知的城市建设,算是进入快速和增长的阶段,大家都有意识、行动开始做了, 未来的两三年、三五年,在感知层城市建设会达到一定统一化和标准化。
乔会君: 付总的回答给我提了个醒,一线二线城市,和三线四线城市的区别。开篇时候也提到,我认为智慧城市在中国真的是刚刚起步,刚才特斯联、东华云都提到,我们一线城市宽度还不够,升哲 科技 付总还提到,我们三四线城市下沉力度还不够。关于付总我有一个技术问题想请教,升哲把所有传输通过一颗物联网芯片解决,但是在智慧传输里边它的通信协议是不一致的,我不知道咱们用的是什么协议,正常的WIFI、Zigbee、蓝牙等这几种协议,咱们怎么把统一协议用在一颗芯片上,或者只做协议层不做传输层的东西?
付刘伟: 我们是通过两个方式去协同完成的。第一,我们有一套自建的城域级网络;然后,这个网络是协同我们自研的物联网芯片,在各个领域去应用,比如说我们能够看到烟雾感知终端、电力感知终端,像水表、燃气表。
乔会君: 咱们通信协议是基于什么标准的?
付刘伟: 是我们自研的一套LPWAN物联网通信协议。
乔会君:这也是任重道远,如果在通过自研的标准在国际推广的话很困难,这是一个非常庞大的生态系统,我们也祝愿升哲 科技 能够做出我们中国自己的标准体系。
付刘伟:所以我们会把它变成一个实体芯片化,目前已经和上下游一些合作伙伴做成很多落地的项目。
乔会君: 智慧城市还有一个比较敏感的话题,就是智慧城市的建设其实是伴随着更多的公民或者居民的个人隐私,家庭,无论是出行或者消费,或者家庭的日常的行为,这些隐私是一个互相伴随、相辅相生的状态。请问云从 科技 的姚总,云从是2015年从人脸识别起步来做,您是如何看待智慧和隐私这个问题的?
姚志强: 这个话题比较大,可以从很多维度看这个事情,从智慧城市来看,智慧城市包含的面比较广,不光是个人的数据,比如面临to G、to B的,还有业务、流程各种数据,我们处理更多集中在这块。
另一方面,从人工智能未来发展方向这个维度去看,我们认为智能一定是要和人相互协作的。不能简单为了发展智能,最终会变成侵犯人甚至取代人的局面,所以我们提出人机协同。我们认为在这样的发展方向上,能找到更好的技术结合点。
乔会君: 同样的问题问一下九号公司的董总,九号机器人给你们贡献营收最多的是个人商用的产品,你们对智慧城市以及公民隐私边界如何把握?
董纪冬: 接着刚才讲到的,智慧城市建设目前总体处在初级阶段,我们更大的程度上其实还是要去深层次感知我们的城市,我觉得这个升华是非常有意义的。无论是九号公司的短交通类的产品,还是机器人类的产品,主要还是在一个细分领域,就是怎么样能够通过这些传感器来感知路径,感知地面,感知和移动或交通相关的这一类的场景,给人们提供服务。
九号公司的所有产品从架构上来讲,可以理解成为“端”这一类的产品,通过对我们产品的使用,为大家提供更加便捷、高效有趣的产品和生活体验。
对于九号公司这一类的企业来讲,是需要不断地数据积累迭代我们的产品,进而让我们的产品能够提供更加便捷、更加智能的服务给我们的客户。当然与此同时,也需要我们严格遵守数据安全法等一系列法律法规,积极接受国家相关部门监管。
乔会君: 我认为在数据、智慧、数据隐私中间的权衡,可能是未来甚至更长一段时间里我们所有行业从业者,以及政策制定者,都不能回避的一个话题,数据安全法的落地,也是促进我们行业良性向前发展的保证。
乔会君: 各位简短一分钟介绍一下我们自己的企业在智慧城市中做得比较好的方面,或者一个案例,一个经验,给大家做一个分享。
姚志强: 我举一个我们最近的案例。我在成都天府新区做的智慧城市的案例,其实和前面几位老总意见比较一致。在当前这个阶段做智慧城市,首先把规划做好。所以我们说和信通院一起做顶层规划设计,保证既能够立竿见影,又能够为未来的运营打下良好的基础。其次,可以结合更多的生态企业方案或者产品应用到我们智慧城市中去,帮助天府智慧城市更好地发挥作用。比如低碳公园城市,它的底层核心就是说通过智慧这种方式去提升整体的运营效率,达到低碳效果,让政府感知层面看得清,在智慧层面用得好,能够达到这样的效果。
刘斌: 特斯联现在已经在重庆市的高新区,打造了一座120万平方米的AI CITY城市,这个城市已经进入运营阶段。特斯联AI CITY的成功之处就是树立一个 科技 标杆,我们基于人工智能、物联网的技术和双碳技术,实现 科技 对产业的创新和赋能。
AI CITY也是一个产业升级的载体和 科技 能力的超级实验室,同时基于AI CITY打造城市超级系统底座,通过底座整合整个政产学研用各类生态伙伴的能力,并且运营过程中持续对产生数据进行自我更新和自我学习,通过这样实现整个城市持续的净化和更新,不断提升城市的智慧化体验。
所以有一句话,预测未来最好的办法就是创造未来,目前特斯联已经在重庆创作了一座AI CITY,这样每个角落都有流动的数据在产生,也有一个统一的城市 *** 作系统在持续提供服务。
我们希望以后每个城市,每个空间单元都有自己的AI,都能够进行持续的更新,大家都能享受到数字化进程的成果和便利,欢迎各位业界的同仁有机会一起来重庆的现场进行观摩和讨论。
乔会君: 董总,您给大家分享一下咱们九号公司在智慧城市比较成功的一个案例。
董纪冬:我们九号公司对于人工智能改变世界有自己的看法。我们觉得它跟互联网从面上改变这个世界不一样,我们认为, 人工智能对世界的改变可能是从点和线上来改变 。以我们的室内配送机器人为例,目前我们的室内配送机器人已经在全国上千家的酒店和写字楼里落地应用,用来解决人们在建筑物内部,楼宇内部怎么便捷地获得物品、快递之类的服务。未来我们会把应用扩展到更多场景。这是我们九号机器人对于智慧城市的做法。
我们对智慧城市的最终理解就是,智慧城市建设通过建立城市要素间的万物互联、强化以需求为导向的立体化服务,目的是让人们的生活更加便捷有趣,工作更加高效。智慧城市建设是需要在不同的细分场景,有不同的智能硬件产品的,可以在城市生活的任何场景,为人们提供一个便捷、高效、智慧的服务,进而建立更加便捷、高效、智慧的城市生活,这是我们九号公司未来对于智慧城市的一个理解。
乔会君: 董总提的这一点特别好,尤其在新冠疫情期间一些商用机器人的应用,为我们整个抗疫的作出了非常非常突出的贡献。接下来请升哲的付总做一个介绍。
付刘伟: 我分享一下我们在宜昌市点军区做的新基建项目的落地情况。这个项目是一个共同投入、共同运营的模式。我们和政府建立一个长期合作运营的模式,我们帮助当地建立算力中心,在这之上搭建相应的业务平台。我们与长江沿岸地区会有生态环境保护的业务场景;也会有山区民生水体改造的场景,解决民生供水的问题。另外,也包含整个城区市域治理,包含一些森林防火等一系列方向的业务。
我们在当地已经经过半年的合作运营,形成了比较好的运营模式,同时也带动了当地人工智能产业的发展,我们合作伙伴的一些生态公司也在本地进行了相应项目的落地。这样的话由我们去做引导,和合作伙伴公司一起在本地建立人工智能生态产业,带动本地的新型经济增长。通过半年时间的运行,本地已经产生了相应的经济效益。
乔会君: 智慧城市最终希望解决的问题,是为这个城市里生活的每个公民个体提供更便捷、高效的工作和生活的方式。无论通过我们自己直接实施,还是通过政府一起来实施,最终还是要服务到城市的每一个个体。
郭浩哲: 我这几年感触最深的项目还是我们交付的国务院客户端。它包含 健康 码、行程卡,以及一些资讯的功能。这可以看出,一个庞大的系统如何启动,在与C端连接的方式上找到了一个很好的载体,无论是用小程序的方式,还是用直播的方式。
我们希望在服务上,能做与C端市民、百姓都有连接的产品,再结合后台物联网的能力或者统筹建设的能力,让大家在一个无边界的、可扩展的场景里面使用。国务院客户端让我感受到了这个产品,和它已经带来的 社会 效益。
乔会君: 谢谢郭总,今天因为时间原因我们的交流就到这里。通过与各位的交流我做一个简单总结,提取几个关键词。第一个关键词是 低碳 ,从今年开始在智慧城市领域,低碳是我们每一个从业者都绕不开的话题;第二个关键词, 数据的隐私 ,这是我们这个行业能够 健康 、稳定、有序发展的保障,我们必须直面解决问题。希望我们整个行业能够团结在一起,更好的为中国智慧城市发展贡献我们的一份力量,我相信以中国的体量,中国的发展模式,中国智慧城市的发展一定会是走在世界前列的。
最后,祝我们甲子引力大会越办越成功,祝中国智慧城市更好、更 健康 、更快速往前发展。
谢谢各位嘉宾,谢谢!
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